ارزیابی توان اکولوژیک برای تعیین پهنه‌های بهینۀ کاربری اراضی در مناطق حساس محیط‌زیستی (مطالعۀ موردی: محدودۀ شهر طالقان)

مقدمه و بیان مسئله

تغییر کاربری اراضی و از دست رفتن حاصلخیزی خاک در اثر شهرنشینی سریع و گسترده، یک نیروی محرک اصلی اثرگذار بر تغییر شرایط محیط‌زیستی منطقه‌ای و جهانی است (Costanza et al., 1997; Turner et al., 2007). این تغییرات شدید به‌طور فعال باعث تغییر ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی اکوسیستم‌های منطقه‌ای شده است (Deng et al., 2011; Qiu & Jones, 2013)؛ همچنین این عامل، نابرابری‌های محیط‌زیستی، فرهنگی، اقتصادی، اجتماعی و سیاسی در مقیاس محلی، ملی و جهانی را ایجاد خواهد کرد  (Shahsavari & Akbari, 2018)؛ همان‌طور که برنامه‌ریزی کاربری اراضی در یک منطقه، بدون در نظر گرفتن شرایط اجتماعی- اقتصادی غیرممکن است، توجه‌نکردن به پتانسیل اکولوژیکی و محیط‌زیستی منطقه نیز به کاهش منابع طبیعی منجر خواهد شد (Taghvaye Salimi et al., 2008).

مناطق حساس محیط‌زیستی اغلب به‌عنوان پهنه‌هایی از مناطق خشکی یا آبی توصیف می‌شود که برای نگهداشت ارزش‌های اثرگذار بر حیات انسانی همچون پهنه‌های طبیعی، محیط جاندار، مصنوع یا محدوده‌ای از سرزمین در تصرف منابع طبیعی، نیاز به شناسایی و همچنین محافظت از توسعۀ غیرضروری دارد (APA, 2006). محیط‌زیست، کلیۀ کالاها و خدمات را در اختیار ما قرار می‌دهد که اساس زندگی اقتصادی (Garrod & Willis,1999)، اجتماعی، فرهنگی و معنوی (Ndubisi et al., 1995) زندگی ما را تشکیل می‌دهد. رفاه و آسایش انسان به ظرفیت مداوم اکوسیستم‌ها در محیط‌زیست به‌عنوان یک کل بستگی دارد تا از مزایای آن بهره‌مند شود (Leman et al., 2015) عوامل متعددی ازجمله استخراج معادن و منابع هیدروکربونی (Xi et al., 2017)، استخراج بی‌رویۀ منابع آب زیرزمینی، آلودگی آب‌های سطحی(Trenouth & Gharabaghi, 2015) فرسایش خاک، تهدید قلمرو حیات‌وحش، تخریب مناظر طبیعی، رشد سریع شهرها (Steiner et al., 2000; Alberti, 2010)، آلودگی هوا، تغییر کاربری اراضی برای اهداف کشاورزی و شهری، تأثیرات منفی و مخربی بر مناطق حساس محیط‌‌زیستی دارد. تغییرات کاربری اراضی، سیستم‌های طبیعی و انسانی را در مقیاس جهانی و منطقه‌ای تغییر می‌دهد (Solecki, 2001)

تحلیل تناسب اراضی، کاری بسیار مهم است که برنامه‌ریزان و مدیران شهری با آن مواجه هستند. هدف این امر، شناسایی مناسب‌ترین الگوی فضایی برای کاربری اراضی آینده است (Hopkins, 1977; Collins et al., 2001). در سال‌های اخیر، تحلیل تناسب کاربری اراضی برای ارزیابی کشاورزی (Feizizadeh and Blaschke, 2013)، تعیین زیستگاه‌های زمینی برای گونه‌های حیوانی و گیاهی (Store and Kangas, 2001)، برنامه‌ریزی و ارزیابی چشم‌انداز (Girvetz et al., 2008)، برنامه‌ریزی منطقه‌ای و ارزیابی اثرات محیط‌زیستی (Marull et al., 2007; Rojas et al., 2013) استفاده شده است. قبل از هرگونه مداخله در اراضی یک منطقه، باید توان اکولوژیکی آن سرزمین به‌منظور استقرار کاربری‌های مناسب ارزیابی شود تا براساس قابلیت‏ها و استعدادهای بالقوۀ هر یک از واحدهای سرزمین و با مدنظر قراردادن نیازهای اقتصادی و اجتماعی، توسعۀ مناسب بررسی شود. در این رابطه تعیین نیازمندی‌های هر یک از انواع کاربری‌ها با مشخصات و کیفیت موجود در هر یک از واحدهای اراضی لازم است که این امر با مدل‌های توان اکولوژیک به دست می‌آید (حاتمی نژاد و همکاران، 1392).

منطقۀ طالقان به دلیل موقعیت جغرافیایی و مقر منحصربه‌فرد خود، محیط‌زیست حساس و اکوسیستمی شکننده دارد. این منطقه طی سالیان متمادی، به‌ویژه پس از احداث سد مخزنی طالقان، به دلایل مختلف تحت تملک تدریجی و در اغلب موارد به‌طور سازمان‌یافته به‌وسیلۀ قشرهای گوناگون به تصرف درآمده است و به دلیل استفادۀ نادرست و ناآگاهانه و نیز تخریب‌های گسترده، شرایط متزلزلی از منظر محیط‌زیستی بر این منطقۀ ییلاقی و خوش آب‌وهوا حکم‌فرما شده و دورنمای نامعلومی را برای این منطقه در آینده قرار داده است؛ بنابراین با توجه به احساس ضرورت برای حفظ محیط‌زیست و کاهش آثار مخرب محیطی تغییر کاربری‌ها، در این مقاله توان اکولوژیکی و محیط‌زیستی منطقه به‌منظور تعیین کاربری بهینۀ اراضی ارزیابی خواهد شد.

مبانی نظری

ارزیابی: روش و ابزاری برای شناخت اثرات و نتایج به‌وجودآمده، موجود یا احتمالی‌بودن عملکردها، فعالیت‌ها و طرح‌هاست. ارزیابی با این مفهوم، هدفش سنجش مشخصه‌ها و عارضه‌های شهری است. سنجشی که در پی پیداکردن بیانی برای نشان‌دادن میزان اختلافات در کیفیات یا خصیصه‌های مشخص است (موسی کاظمی محمدی، 1378).

ارزیابی توان اکولوژیک: تعیین یا پیش‌بینی قدرت بالقوه یا نوع کاربرد طبیعی سرزمین است. از این قرار ارزیابی توان اکولوژیکی سرزمین ابزاری برای برنامه‌ریزی راهبردی استفاده از سرزمین است (مخدوم، 1384). امروزه ارزیابی تناسب کاربری اراضی به‌عنوان پیش‌نیاز برنامه‌ریزی و مدیریت کاربری اراضی در نظر گرفته می‌شود (Ramya & Devades, 2019). هدف از ارزیابی تناسب کاربری، تعیین تناسب یک منطقۀ خاص برای کاربری خاص و برآورد پتانسیل اراضی برای کاربری‌های جایگزین با در نظر گرفتن طیف وسیعی از معیارها براساس عوامل محیطی، اجتماعی و اقتصادی است (Jafari & Zaredar,2010).

اکولوژی شهری: حوزه‌ای نوظهور و میان‌رشته‌ای است که اکوسیستم‌هایی را مطالعه می‌کند که از سوی انسان‌های شهرنشین و چشم‌اندازهای در حال شهری‌شدن احاطه شده است. هدف این شاخه از علم، درک این موضوع است که چگونه فرایندهای انسانی و اکولوژیکی به‌صورت توأمان بر سیستم‌های تحت سلطه اثر می‌گذارد و جوامع را در تلاش به‌سمت پایداری یاری ‌می‌رساند (2014 ,.(Tanner فهم اکولوژی و اکوسیستم در پیوند با هم قرار دارد. اکولوژی به‌مثابه یک رشتۀ علمی بر پس‌زمینۀ تاریخ طبیعی در قرن نوزدهم بسط یافته است. اصطلاح اکولوژی نخستین بار از سوی ارنست هاکل، زیست‌شناس مشهور آلمانی، در سال 1866 استفاده شده است (Francis & Chadwick, 2013). به عقیدۀ هاکل، اکولوژی شامل تمامی روابط حیوانات با محیط زنده و غیرزنده پیرامون آن است؛ یعنی مطالعۀ تمامی روابطی است که چارلز داروین آنها را شرایط لازم برای بقا می‌داند. اکوسیستم نیز با آنکه کلمه‌ای با سابقۀ تاریخی است، مفهوم‌سازی آن در کاربرد رایج امروزی، محصول تلاش‌های آرتور جرج تانسلی (1935)، گیاه‌شناس و اکولوژیست انگلیسی، یوجیم ادوم، زیست‌شناس آمریکایی و نویسندۀ اولین کتاب درسی در زمینۀ اکوسیستم (1935) و ریموند لاور لیندمن (1942)، اکولوژیست آمریکایی است. تعریف تانسلی از اکوسیستم نه‌تنها مجموعه موجودات زنده را در برمی‌گرفت، در برگیرندۀ عوامل فیزیکی هم هست که محیط‌زیست را تشکیل می‌دهد .(Watson & Zakri, 2003)

پیشینۀ تحقیق

مطالعات و پژوهش‌های فراوانی در سراسر جهان، ازجمله ایران، توان اکولوژیکی و محیط‌زیستی را برای تعیین انواع کاربری‌ها مانند کاربری کشاورزی، مرتع‌داری، کاربری شهری و روستایی و غیره ارزیابی کرده است؛ ازجمله: آکنچی و همکاران (2013) کاربری بهینۀ اراضی کشاورزی را در منطقۀ یوسفلی آرتوین ترکیه با استفاده از GIS و AHP بررسی کردند. نقشۀ به‌دست‌آمده طبق طبقه‌بندی فائو به پنج کلاس طبقه‌بندی و درنهایت میزان قابلیت اراضی برای کاربری‌های مختلف سنجیده شد. یو و ژودنگ (2016) به مطالعه و انتخاب ارزیابی تناسب اراضی با شاخص‌های محیط‍زیستی پرداختند. در این پژوهش، حساسیت اکولوژیکی، پوشش گیاهی، کیفیت خاک، شرایط جوی و سایر عوامل اثرگذار بر شاخص تناسب کاربری اراضی تحلیل و شاخص‌های اکولوژیکی متفاوت بررسی شد. ژو و همکاران (2018) به مدل‌سازی رشد شهری با توجه به توان اکولوژیکی اراضی شهر چانگ ژو چین توجه کردند. نتایج نشان‌دهندۀ آن بود که مدل ارائه‌شده اختلاف فضایی را بین گسترش شهرها و حفاظت از اراضی محیط‌زیستی کاهش می‎دهد و به برنامه‌ریزی شهری معقول‌تر کمک می‌کند. ژائو و همکاران (2021) با مطالعۀ پاسخ کیفیت محیط‌زیستی، ساختار کاربری زمین را در منطقۀ تایون در مرکز چین بین سال‌های 2003 تا 2018 ارزیابی کردند. نتایج این پژوهش حاکی از آن بود که بین این سال‌ها کیفیت اکولوژیکی ساختار کاربری اراضی در منطقۀ موردمطالعه بهبود یافته و همچنین امیدهای جدیدی را برای ارزیابی باکیفیت‌تر و نیز تدوین سیاست‌های محیط‌زیستی بهتر را در منطقۀ تایون برانگیخته است. ژانگ و همکاران (2021) شبکۀ اکولوژیک شهری را در منطقۀ شانگهای بررسی کردند. این پژوهش چارچوبی را برای بهینه‌سازی روش ارزیابی شبکۀ محیط‌زیستی شهری و نیز ساختار کاربری اراضی شهری فراهم می‌کند. یانگ و همکاران (2021) محدودیت‌های اکولوژیکی را در مرزهای رشد شهری ارزیابی و ترکیب و نیز نواحی حساس و شکننده را در اطراف رودخانۀ زرد علیا در چین مطالعه و بررسی کردند. نتایج این پژوهش نشان‌دهندۀ آن بود که طرح‌هایی که فقط به توسعۀ شهری توجه می‌کند، ممکن است تأثیر منفی در حفاظت از منابع طبیعی پایدار و پایداری اکولوژیکی به‌خصوص در مناطق حساس محیط‌زیستی داشته باشد. هان و همکاران (2021) در پژوهشی با استفاده از یک چارچوب ارزیابی یکپارچۀ محیط‎زیستی، مناطق به‎سرعت درحال‌توسعه را بررسی کردند. نتایج این پژوهش نشان از آن داشت که این چارچوب ارزیابی و نیز روندهای تصمیم‌گیری در مقیاس‌های مختلف به بازیابی اکولوژیکی و نیز دستیابی به اهدف توسعۀ پایدار کمک می‌کند. در ایران نیز نوری و همکاران (1389) توان محیط‌زیستی حوضۀ آبریز زاخرد را برای توسعۀ شهری با مدل مک هارگ و مدل مخدوم در محیط GIS موردمطالعه قرار دادند. نتایج به‌دست‌آمده نشان‌دهندۀ آن بود که ازنظر تمامی مؤلفه‌های اکولوژیکی، کل منطقه برای توسعۀ شهری نامناسب است. مطیعی لنگرودی و همکاران (1391) توان اکولوژیک شهرستان مرودشت را برای کاربری‌های کشاورزی و مرتع‌داری با روش AHP و Fuzzy مدل‌سازی کردند. نتایج حاکی از وجود هر هفت طبقۀ مدل کشاورزی ایران در منطقۀ موردمطالعه بوده است. رفیعیان و همکاران (1392) کاربری بهینۀ اراضی را در مناطق حساس شهری در رود درۀ فرحزاد بررسی کردند. نتایج نشان‌دهندۀ آن بود که حدود 77 درصد از این منطقه باید در ردۀ حفاظت بالا قرار گیرد. کامیابی و خوش آقا (1396) توان اکولوژیکی شهرستان ماهنشان زنجان را ازلحاظ کاربری کشاورزی و مرتع‌داری موردمطالعه قرار دادند. مصفایی و همکاران (1397) توان اکولوژیکی آبخیز آکوجان را برای کاربری‌های مرتع‌داری و کشاورزی بررسی کردند و نتایج نشان از آن داشت که 44 درصد از اراضی منطقه تحت کاربری‌های غیرمجاز است. در برخی دیگر از پژوهش‌ها، ارزیابی توان اکولوژیکی برای کاربری شهری مدنظر قرار گرفته است؛ ازجمله: پورجعفر و همکاران (1391) توان اکولوژیکی را به‌منظور تعیین عرصه‌های مناسب توسعه در محدودۀ شهر جدید سهند ارزیابی کردند و درنهایت محدوده‌های مناسب برای توسعۀ آتی شهر جدید سهند پیشنهاد شد. شمسی‌پور و همکاران (1391) قابلیت زمین را در حوزۀ شهری یاسوج با مدل اکولوژیک تعیین کردند. نتایج حاکی از پتانسل کم منطقه برای کاربری شهری و پتانسیل بالایی برای کاربری کشاورزی، جنگل و مرتع است. سیاح نیا و همکاران (1396) توان رشد و توسعۀ شهری را در کلان‌شهر تهران با استفاده از شاخص‌های اکولوژیکی ارزیابی کردند. نتایج نشان‌دهندۀ آن بود که با توجه به نمایه‌های اکولوژیکی، پهنۀ مناسبی برای توسعۀ افقی شهر تهران قابل‌شناسایی نیست.

منطقۀ موردمطالعه

شهر طالقان در یک منطقۀ نیمه کوهستانی و در ارتفاع حدود 1132 متر از سطح آب‌های آزاد واقع شده است (شکل ۱). فاصلۀ شهر طالقان تا تهران حدود 152 کیلومتر است. منطقه و شهر ییلاقی طالقان، به‌عنوان یکی از مناطق پراهمیت و برجستۀ دامنه‌های جنوبی البرز محسوب می‌شود. آب‌وهوای شهرستان طالقان به تبعیت از ویژگی‌ها و شرایط توپوگرافی آن اغلب متأثر از رژیم اقلیمی و هواشناسی پیش‌کوه (البرز جنوبی) و فقط در ارتفاعات خط‌الرأسهای شمالی حوزۀ تأثیر رژیم خزری به‌نحو بسیار کمرنگی محسوس است.

شکل (1) موقعیت محدودۀ موردمطالعه

مواد و روش‌ها

استفادۀ بهینه از منابع محیط طبیعی و چینش کاربری زمین بر پایۀ قابلیت محیط طبیعی آن، نقش بسزایی در برنامه‌ریزی محیطی و پیشگیری از تخریب محیط‌زیست در امتداد اهداف توسعۀ پایدار دارد. یکی از مدل‌های ارزیابی توان اکولوژیکی، مدل مخدوم است که در این پژوهش استفاده شد. ارزیابی توان اکولوژیکی یکی از روش‌های تعیین کاربری‌های بهینۀ اراضی است. بر این اساس، فرایند ارزیابی توان اکولوژیکی در پژوهش حاضر در برگیرندۀ سه بخش بنیادین است که پس از پیمودن این مراحل، توان اکولوژیکی در محدودۀ‌ مطالعاتی تعیین شده است:

 اول: تشخیص منابع اکولوژیکی؛

 دوم: واکاوی و دسته‌بندی اطلاعات؛

سوم: ارزیابی و رده‌بندی زادبوم.

شناسایی منابع اکولوژیکی

شناسایی منابع اکولوژیکی به‌عنوان گام اول ارزیابی و برنامه‌ریزی سرزمین به شمار می‌رود. برای ارزیابی توان محیط‌زیست هر منطقه نیاز به شناسایی تعداد زیادی از پارامترهای منابع طبیعی است. این منابع ازجمله کاربری اراضی، خاک‌شناسی، شیب و جهت شیب اراضی، جهات دامنه‌ها، اقلیم و هیدرولوژی منطقه به‌منظور اینکه برای ارزیابی آماده شود، باید به‌صورت شناسنامۀ سرزمین یعنی نقۀ منابع درآید. به همین منظور وضع موجود این منابع به تفصیل بررسی، سپس این اطلاعات به‌صورت لایه‌های مختلف اطلاعاتی فراهم و در ارزیابی استفاده شده است. در محیط GIS، نقشۀ ارتفاع، شیب و جهت شیب از روی DEM تهیه‌شده از نقشۀ توپوگرافی 25000 به دست آمد. نقشۀ خاک، تیپ اراضی، تیپ و نوع پوشش گیاهی و کاربری اراضی فعلی نیز از روی نقشه‌های تهیه‌شده در سازمان جنگل‌ها و مراتع برش داده شد. وضعیت اقلیمی و هیدرولوژی منطقه از روی ایستگاه‌های هواشناسی و هیدرومتری منطقه استخراج شد.

تجزیه‌وتحلیل و جمع‌‌بندی داده‌ها

به دلیل اینکه منابع شناسایی‌شده دارای تعداد زیاد، ابعاد وسیع و پیچیدگی است، در این مرحله تعداد زیاد اطلاعاتی به دسته‌های کوچک‌تر شکسته شده و به یک حالت ساده تبدیل می‌‌شود تا کار ارزیابی راحت‌تر شود. برای تلفیق و جمع‌بندی داده‌ها از روش روی ‌هم گذاری لایه‌های اطلاعاتی استفاده شده است. فرایند تلفیق داده‌ها و تهیۀ نقشۀ واحدهای محیط‌زیستی که در سامانۀ اطلاعاتی جغرافیایی انجام می‌شود، شامل ترکیب طبقات منابع پایدار (شکل زمین، سنگ، خاک و پوشش گیاهی) با همدیگر و تولید نقشۀ واحدهای محیط‌زیستی به‌همراه جدول ویژگی‌های واحدهای محیط‌زیستی است. درنهایت با لحاظ‌کردن سایر ویژگی‌های اکولوژیکی ناپایدار (اقلیم، منابع آب) برای هر یک از واحدها تکمیل‌ می‌‌شود (رضاپور اندبیلی و علی خواه اصل، 1396).

ارزیابی و طبقه‌بندی سرزمین

بعد از تجزیه‎وتحلیل منابع شناسایی‌شده، سرزمین آمادۀ ارزیابی می‌شود. ارزیابی سرزمین عبارت است از مقایسه یا سنجش منابع اکولوژیکی محیط در مقایسه با معیار مدنظر. با استفاده از سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی، نقشۀ یگان‌های محیط‌زیستی حوزه‌های آبخیز واحد‌ها تهیه و پس از تلفیق نقشه‌های لازم و بهنگام‌شدن آنها با استفاده از مقایسۀ مدل توسعۀ شهری و روستایی (جدول 1) کاربری‌های کشاورزی مرتع‌داری (جدول 2)، با یگان‌های محیط‌زیستی، توان اکولوژیکی واحدهای مزبور ارزیابی و طبقه‌بندی می‌شود. پس از ارزیابی توان اکولوژیکی کاربری‌ها‌، برای انتخاب بهترین گزینه‌ها در واحد سرزمین و سامان‌دهی کاربری‌ها، تعیین اولویت کاربری‌ها انجام می‌پذیرد (مخدوم، ۱۳۸۴) و نقشه‌های طبقۀ توان کاربری مختلف تهیه می‌‌شود (شکل 2).

جدول (1) حدود کلاس‌های عوامل مختلف برای طبقات توان اکولوژیک کاربری‌های شهری و روستایی

(منبع: مخدوم،1393)

جدول (2) حدود کلاس‌های عوامل مختلف برای طبقات توان اکولوژیک کاربری‌های کشاورزی و مرتع‌داری

(منبع: مخدوم، 1393)

شکل (2) فلوچارت انجام مراحل تحقیق

یافته‌ها و بحث

منابع اکولوژیکی حوضۀ موردمطالعه بررسی و نتایج آن به‌صورت نقشه‏های مختلف ارائـه شد. برای تعیین واحدهای محیط‌زیستی ناحیه، هر یک از منابع اکولوژیکی پایدار آن (وضعیت توپوگرافی شامل سطوح ارتفاعی، شیب و جهات شیب) ویژگی‏های تیپ اراضی و پوشش ‏گیاهی منطقه طبقه‏بندی شده است (شکل 3). با ترکیب منابع مذکور، واحدهای محیط‌زیستی منطقۀ موردمطالعه تهیه شد.

شیب

بیشترین مساحت محدودۀ موردمطالعه به‌ترتیب شیب 3 تا 6 درصد، کمتر از یک درصد و 6 تا 9 درصد دارد و این نشان‌دهندۀ شیب کم، بیشتر منطبق با نهشته‌های رسوبی، دشت‌های سیلابی و از نوع تیپ اراضی دشت‌های دامنه‌ای است (شکل 3 و جدول 3).

                                                         جدل (3) پراکنش و درصد مساحت شیب در محدودۀ شهر طالقان

ارتفاع

توپوگرافی از مهم‌ترین عوامل جغرافیایی در زیست‌بوم یک منطقه به شمار می‌رود. نقش و اثر توپوگرافی بر اقلیم و سایر عوامل جغرافیایی به‌قدری تنگاتنگ و دارای روابط معنا‌داری است که تنوع در چشم‌اندازها و اکوسیستم‌ها در فاصله‌ای اندک، بیش از همه مرهون تغییرات ارتفاع و ماهیت توپوگرافی منطقه است. ازنظر ارتفاع 59/92 درصد از محدودۀ موردمطالعه در ارتفاع 1800 تا 2100 متر و درصد اندکی در ارتفاع 1500 تا 1600 متر قرار دارد (شکل 4 و جدول 4).

تیپ اراضی

تــــمامی اراضی یک منطقه اعم از کوه‌ها، تپه‌ها، دشت‌ها و غیره به نام منابع اراضـی آن منطقــه شــناخته مــی‌‌شــود و اصــطلاح ارزیــابی منــابع اراضــی، عبارت است از تشخیص و تفکیـک منـابع اراضـی و تعیـین قابلیت‌ها، تناسب و استعدادهای آنها برای استفاده‌های اصـلی، زراعـت، مرتـع، جنگـل و درخت‌کاری، زیستگاه حیات‌وحش، تفرجگاه‌ها و محل قطب‌های صنعتی، شهری و کشاورزی. این تیپ اراضی شامل بزرگ‌ترین عوارض، بیرون‌زدگی‌ها و سطوح تخریبی سطح زمـین است که درنتیجه حرکات تکتونیکی و کوه‌زایی با ایجاد چین‌خوردگی‌هایی در پوستۀ زمین طـی دوران‌های مختلف زمین‌شناسی پدید آمده است که تیپ اراضی محدودۀ موردمطالعه شامل کوه‌ها (تیپ 1) و زیرمجموعه‌های آن (4/1)؛ تپه‌ها (تیپ 2) و زیرمجموعه‌های آن (1/2، 5/2، 7/2)؛ تیپ فلات‌های و تراس‌های فوقانی (تیپ 3) و زیرمجموعه‌های آن (1/3، 5/3)؛ تیپ دشت‌های دامنه‌ای (تیپ 4) و زیرمجموعۀ آن (1/4) است (شکل 5 و جدول 5).

جهت شیب

جهت شیب، نقش مهمی در میزان دریافت انرژی خورشید، فرایندهای هوازدگی، تولید خاک و فرسایش دارد. در محدودۀ موردمطالعه جهت جنوبی، شرقی و غربی بیشترین مساحت را به خود اختصاص داده است (شکل 6 و جدول 6).

زمین‌شناسی

حدود 53/61 درصد از محدودۀ موردمطالعه از نوع نهشته‌های رسوبی و دشت سیلابی و 85/15 درصد نیز از نوع سنگ‌های گچی قرمز و گل‌سنگ خاکستری و سیلتستون است. سایر سازندها درصد کمی را به خود اختصاص می‌دهد (شکل 7 و جدول 7).

تراکم و نوع پوشش گیاهی

بیش از نیمی مساحت محدودۀ موردمطالعه از نوع گون و گونه گندمیان و با تراکم 75-50 درصد بوده و بقیۀ منطقه بدون پوشش گیاهی مرتعی است (شکل 8 و جدول 8).

جدول (8) پراکنش و درصد مساحت نوع پوشش گیاهی محدودۀ شهر طالقان

بدین ترتیب با در نظر گرفتن ویژگی‏های هر یک از واحدهای محیط‌زیستی حوضه و با توجه به منابع اکولوژیکی ناپایدار آن شامل منابع انسانی و اقتصادی، وضعیت منابع آب و شرایط آب‌وهوایی، نقشۀ تلفیقی ارزیابی توان سرزمینی محدودۀ شهر طالقان تهیه شده است.

قابلیت زمین برای کاربری کشاورزی محدودۀ شهر طالقان

در قابلیت ‌‌سنجی کاربری کشاورزی از متغیرهای کاربری اراضی موجود، تیپ اراضی، شیب، ارتفاع، زمین‌شناسی و نقشه‌های همباران استفاده شد. درنهایت در سطح منطقۀ 3 نوع از اراضی کشاورزی تشخیص داده شد که کشاورزی درجۀ 2، 3 و 4 را شامل می‌شود.

طبق مدل مخدوم، اراضی مناسب برای کشاورزی درجۀ 2، توان کشت فرآورده‏های کشاورزی را دارد؛ ولی به علت وجود محدودیت‏هایی برای برداشت ممتد مناسب نیست. این اراضی پتانسیل مناسبی برای ‏کشاورزی و باغبانی دارد که مستلزم آیش و تناوب کشت است و میزان کل تولید را در واحد سطح کاهش می‌دهد. بر این اساس وضعیت آب‌وهوایی برای کاشت برخی از محصولات کشاورزی مناسب است. میزان آب لازم برای این اراضی 4 تا 6 هزار مترمکعب در هکتار و شیب تا 8 درصد مناسب است. بافت خاک حوزۀ مناسب کشاورزی درجۀ 2 اغلب با دانه‏بندی ریز تا متوسط و تحول‌یافته است و عمق متوسط تا زیاد، حاصلخیزی و زهکشی خوب و احتمال فرسایش کم تا متوسطی دارد. اراضی مناسب برای کشاورزی درجۀ 2 در محدودۀ شهر طالقان، مساحتی حدود 92/1 کیلومترمربع (88/42 درصد از سطح محدودۀ شهر طالقان) را به خود اختصاص داده است. بدین ترتیب بیشترین گسترش این اراضی در اطراف محدودۀ شهر طالقان و اطراف رودخانۀ طالقان است (شکل ۲).

اراضی مناسب برای کشاورزی درجۀ 3، برای کاشت محصولات کشاورزی توانایی دارد؛ هرچند برای کشت‌های پیاپی نامناسب است. این حوزه ظرفیت اندک تا متوسطی برای کشاورزی، باغداری، دامداری و زنبورداری دارد و برای کاشت تعداد کمتری از محصولات کشاورزی سازگار است. مقدار کل تولید در واحد سطح به دلیل وضعیت اکولوژیکی اندک تا متوسط است. وضعیت آب‌وهوایی در این طبقه برای کاشت تعدادی از محصولات رایج در محل مناسب است. در این اراضی میزان آب موجود برای آبیاری بدون احتساب بارندگی 3 تا 5 هزار مترمکعب در هکتار و شیب عمومی اراضی تا 8 درصد است. ازلحاظ خاک‏شناسی این اراضی از خاک‏هایی با بافت دارای دانه‏بندی متوسط تا درشت همراه با سنگ‌ریزه و به‌احتمال قلوه‏سنگ نیمه تحول‌یافته، حاصلخیزی متوسط و عمق کم تا متوسط و زهکشی ناقص تا متوسطی دارد (مخدوم، ۱۳۸۴). این نوع اراضی مساحتی حدود 46/1 کیلومترمربع (78/32 درصد از سطح محدودۀ شهر طالقان) را شامل می‌شود. بیشترین گسترش این اراضی نیز همانند کشاورزی درجۀ ۲ در اطراف محدودۀ شهر طالقان و اطراف سد طالقان است (شکل 9).

اراضی کشاورزی درجۀ 4 (مناسب برای دیم‌کاری و مرتع‌داری درجۀ 1) به دلیل وجود برخی محدودیت‌ها، به‌ویژه با عمق خاک، شیب زمین، کمبود مواد آلی خاک و محدودیت منابع آب امکان بهره‌برداری ممتد از این اراضی وجود ندارد؛ با این حال با رفع برخی از این محدودیت‌ها برای بهره‌برداری کشاورزی، به‌ویژه در زمینۀ زنبورداری و باغداری، تناسب کمی وجود دارد. میزان آب موجود در سال تا 3 هزار مترمکعب در هکتار بوده و میزان شیب اراضی 8 الی 15 درصد است. دانه‌بندی ریز تا متوسط خاک و عمق و زهکشی متوسط تا خوب دارد و احتمال فرسایش حال و آینده آن، متوسط و تراکم پوشش علفی بیش از 70 درصد است (شکل 9) (مخدوم، 184).

شکل (9) توان اکولوژیکی برای کاربری کشاورزی محدودۀ شهر طالقان

قابلیت زمین برای کاربری مرتع‌داری در محدودۀ شهر طالقان

به علت برخی محدودیت‏های منابع اکولوژیکی ازجمله ارتفاع، پستی و بلندی، شیب زمین و محدودیت منابع خاک و آب، سطوح وسیعی از محدودۀ موردمطالعه توان مناسبی برای بهره‏برداری‏های کشاورزی ندارد. در قابلیت‌‌سنجی کاربری مرتع‌داری از متغیرهای کاربری اراضی موجود، تیپ اراضی، شیب، جهت شیب، ارتفاع زمین‌شناسی و نقشه‌های همباران استفاده شد؛ از این رو، با توجه به وضعیت توپوگرافی، وضعیت پوشش‏‏ گیاهی و خاک‏شناسی این اراضی به‌عنوان محدودۀ مناسب برای بهره‏برداری‏های مرتع‌داری درجۀ 1، ۲ و 3 در سطح محدودۀ موردمطالعه توصیه می‏شود که درواقع طبق طبقه‌بندی ارزیابی اکولوژیک جزو اراضی مناسب برای کشاورزی درجۀ 4، ۵ و 6 طبقه‌بندی می‌شود. مرتع‌داری درجۀ 1 (اراضی کشاورزی درجۀ 4) در قسمت پیشین درباره‌ی آن بحث شد.

طبق مدل مخدوم اراضی مناسب برای کاربری مرتع‌داری درجۀ 2 (کشاورزی درجۀ 5)، توان متوسطی برای مرتع‌داری دارد. این اراضی برای دیم‌کاری، کشت درختان میوه و ایجاد دام‌پروری، مرغداری و زنبورداری توان کم تا متوسطی دارد. میزان بارندگی سالیانه بیش از 400 میلی‌متر و میزان آب موجود در سال تا 3 هزار مترمکعب در هکتار بوده و میزان شیب اراضی 8 الی 15 درصد است. بافت خاک نیمه تحول‌یافته تا تحول‌یافته، دارای دانه‌بندی متوسط تا درشت، عمق آن کم تا متوسط و زهکشی اندک تا متوسط دارد. احتمال فرسایش حال و آیندۀ آن متوسط تا زیاد و تراکم پوشش علفی 70-50 درصد است. طبق شکل ۳ اراضی مناسب برای مرتع‌داری درجۀ 2 مساحتی حدود 83/0 کیلومترمربع (53/18 درصد از سطح محدودۀ شهر طالقان) را شامل می‌شود.

همچنین اراضی مناسب برای کاربری مرتع‌داری درجۀ 3 (کشاورزی درجۀ 6)، به علت فقر عمومی پوشش‏ گیاهی و شیب به‌نسبت زیاد دامنه‌ها و نیز محدودیت عمق خاک و فرسایش‌پذیری اراضی جزو اراضی مرتعی فقیر محسوب می‏شود. این اراضی برای زنبورداری و باغبانی با تراس‏بندی توان کمی دارد و تنها برای بهره‏برداری به‌عنوان مرتع، جهت بهره‌برداری‌های موقت و اتفاقی قابلیت دارد. مقدار بارش سالیانه کمتر از 400 میلی‌متر است و شیب 15 الی 30 درصد است. خاک نیمه تحول‌یافته با دانه‌بندی بافت خاک متوسط تا درشت همراه با سنگ‌ریزه یا قلوه‌سنگ است و عمق آن کم تا متوسط و شرایط زهکشی ناقص تا متوسط است. احتمال فرسایش حال و آیندۀ آن متوسط تا زیاد و تراکم پوشش علفی 70-20 درصد است (مخدوم، ۱۳۸۴). اراضی مناسب برای مرتع‌داری درجۀ 3 در محدودۀ شهر طالقان، وسعتی در حدود 04/3 کیلومترمربع معادل 11/68 درصد را شامل می‌شود (شکل 10).

شکل(10) توان اکولوژیکی برای کاربری مرتع محدودۀ شهر طالقان

اراضی مناسب برای توسعۀ شهری

مدل اکولوژی کاربری توسعة شهری شامل سه طبقه بوده است که از طبقة اول به سوم، از درجة توان و میزان مرغوبیت توسعه کاسته می‌شود. مدل اکولوژیکی انتظام‌یافته نشان‌دهندۀ وضعیت مساعدی برای تدارک نیازهای توسعۀ شهری و همچنین ساختمان‌سازی در شرایط هماهنگ با توان اکولوژیکی محیط‌زیست است که در این وضعیت با پایین‌ترین مخارج، استوارترین بناها ساخته می‌شود (مخدوم، 1384). در ارزیابی توان محیط‌زیست به‌منظور توسعۀ شهری و صنعتی، شماری از شاخص‌ها در جایگاه علت بنیادین عمل می‌کند. به عبارت دیگر، در صورت وجودنداشتن یا مهیانبودن شرایط مقبول برای آنها با اینکه اگر سایر شاخص‌ها نیز وجود داشته باشد، موجب خواهد شد که محدودۀ موردبررسی نامناسب ارزیابی شود؛ مانند شاخص سنگ، خاک و آب. برای توسعۀ شهری درجۀ 1، میانگین بارندگی سالیانه 800-500 میلی‌متر، شیب تا 6 درجه، جهت شیب جنوبی، تیپ اراضی از نوع تپه، سنگ مادر از نوع ماسه‌سنگ، جریان‌های بازالتی، نهشته‌های رسوبی، ارتفاع از سطح دریا 1200-400 متر، بافت خاک از نوع لومی و لومی رسی، خاک نیمه ‌تحول‌یافته تا تحول‌یافته با دانه‌بندی متوسط، خاک عمیق و زهکشی خوب تا کامل، پوشش گیاهی با تراکم کمتر از 30 درصد است. برای توسعۀ شهری درجۀ 2، میانگین بارش سالیانه 800-500 میلی‌متر، شیب تا 6 درجه، جهت شیب جنوبی، تیپ اراضی از نوع تپه، ارتفاع از سطح دریا 1200-400 متر، بافت خاک از نوع لومی و لومی رسی، خاک عمیق و زهکشی خوب تا کامل، ساختمان خاک به‌طور نیمه‌ تحول‌یافته تا تحول‌یافته با دانه‌بندی متوسط، تراکم پوشش گیاهی کمتر از 30 درصد است.

برای توسعۀ شهری درجۀ 2، هر نوع اقلیم و آب‌وهوا، تیپ اراضی از نوع دشت و شبه دشت، شیب 6 تا 9 درجه، جهت شیب برای آب‌وهوای معتدله غربی-شرقی، ارتفاع از سطح دریا 400-0 و 1800-1200 متر، سنگ مادر از نوع سنگ آهک و سنگ رس، گرانیت، توف‌های شکاف‌دار، جریان‌های بین چینه‌ای، لس، رسوبی، بافت و عمق خاک شامل شنی عمیق، شنی لومی کم‌عمق تا عمیق، لومی کم‌عمق تا متوسط و لومی رسی کم‌عمق تا متوسط و زهکشی متوسط تا خوب، خاک به‌طور نیمه تحول‌یافته، پوشش درختی با تراکم 60-30 درصد و پوشش علفی با تراکم کمتر از 50 درصد است.

محدوده‌های غیر مناسب برای توسعۀ شهری، شامل اقلیمی با بادهای فصلی شدید، شیب بیش از 9 درجه، جهت شیب برای آب‌وهوای معتدلۀ شمالی، تیپ اراضی از نوع دره‌ها و موقعیت‌های کاسه‌مانند، ارتفاع از سطح دریا بیش از 1800 متر، سنگ مادر از نوع گسل آشکار و نهان، سنگ مادر مارنی یا وجود لایه‌های مارن در زیر سنگ مادر، زلزله‌خیز، شیست، تپه‌های ماسه‌ای و دشت‌های سیلابی، زهکشی خاک ناقص، خاک کم تحول‌یافته – دانه‌بندی خیلی ریز، بافت و عمق خاک شامل شنی کم‌عمق، رسی سنگین یا نیمه‌سنگین، خاک هیدرومرف و پوشش درختی با تراکم بیش از 60 درصد و پوشش علفی با تراکم بیش از 50 درصد یا کشتزار آبی است.

شکل (11) نشان‌دهندۀ درجه‌بندی حوضۀ آبریز طالقان، ازنظر اراضی مناسب و نامناسب شهری و روستایی است. براساس نقشۀ مذکور، محدودۀ موردمطالعه به سه دسته تقسیم شده است. اراضی مناسب برای توسعۀ مناطق شهری و روستایی که بیشتر در ارتباط با سازگاری با محیط بوده و در مناطقی است که وضعیت جغرافیایی امکاناتی را در اختیار انسان قرار می‌دهد. اراضی که توپوگرافی و شیب مناسب و دسترسی به راه‌ها، منابع آب و اراضی کشاورزی دارد، دارای رتبۀ مناسب برای توسعۀ مناطق شهری و روستایی است. طبق شکل (6) نشان‌دهندۀ اراضی مناسب برای توسعۀ شهری و روستایی در محدودۀ شهر طالقان است. حدود 81/81 درصد از کل محدودۀ شهر طالقان برای توسعۀ شهری و روستایی درجۀ 2 مناسب است.

شکل (11) توان اکولوژیکی برای کاربری شهری و روستایی حوضۀ آبریز طالقان

کاربری بهینۀ اراضی براساس توان اکولوژیکی محیط‌زیست

با توجه به اینکه در این روش مورداستفاده، برای هر یک از واحدها، قابلیت اجرای انواع کاربری‌ها ارائه می‌شود، باید کاربری بهینه با بیشترین بهره‌وری در کنار حفظ پایداری اکوسیستم تعیین شود که بدین منظور، مرحلۀ تعیین اولویت کاربری انجام شد. به‌طوری که پس از تعیین طبقۀ توان هر یک از واحدها برای سه کاربری، کاربری نهایی براساس اولویت کاربری‌های موجود در منطقه (شکل 12) انجام شد.

از مقایسۀ کاربری‌های موجود در منطقه (شکل 12) و کاربری‌های مطلوب منطبق با توان اکولوژیکی در محدودۀ شهر طالقان می‌توان به این نتیجه رسید که در حال حاضر بیشترین وسعت محدودۀ موردمطالعه را کاربری مرتع با مساحت 6/5 کیلومترمربع و کاربری کشاورزی با مساحت 2/3 کیلومترمربع تشکیل می‌دهد که با توجه به توان اکولوژیکی منطقه، مساحتی از کاربری مرتع به کاربری کشاورزی و مسکونی تبدیل می‌شود (شکل 14).

شکل (12) وضع موجود کاربری اراضی محدودۀ موردمطالعه             شکل (13) توان اکولوژیکی محدودۀ شهر طالقان

شکل (14) پراکنش مساحت کاربری‌های وضع موجود و توان اکولوژیکی محدودۀ شهر طالقان

نتیجه‌گیری

منطقه و شهر ییلاقی طالقان، به‌عنوان یکی از مناطق مهم و بااهمیت کوهپایه‌ای البرز جنوبی به شمار می‌رود. این منطقه موقعیت جغرافیایی و اکولوژیک خاصی دارد که ناشی از هم‌جواری دامنه‌های البرز در آن است. در این منطقه طی سالیان متمادی، شرایط ناپایداری ازلحاظ محیط‌زیستی حکم‌فرما شده و چشم‌انداز مبهمی را فراروی این محدوده در آینده قرار داده است؛ بدین لحاظ، ارزیابی توان اکولوژیکی یکی از روش‌های تعیین کاربری‌های بهینۀ اراضی است. نتایج تعیین کاربری‌های بهینه براساس توان اکولوژیکی و محیط‌زیستی نشان‌دهندۀ آن بود که محدودۀ شهر طالقان به‌ترتیب اولویت، دارای قابلیت کاربری کشاورزی (درجۀ ۲ و ۳)، مرتع‌داری (درجۀ ۲ و ۳) و آنگاه توسعۀ شهری و روستایی است. شایان ذکر است که شهرک طالقان و روستاهای محدودۀ موردمطالعه ازنظر توان اکولوژیک در محدودۀ توان مناسب درجۀ 2 برای توسعۀ شهری قرار گرفته‌ است. طبق مدل بهینۀ کاربری اراضی بیشترین مساحت محدودۀ مناسب برای کاربری کشاورزی و از نوع دشت‌های دامنه‌ای است و از طرفی، در حال حاضر بیشتر مراتع به کشاورزی و باغداری اختصاص یافته است که با مدل مذکور همخوانی دارد. تنها در شرق محدودۀ موردمطالعه باید با توجه به تیپ اراضی یعنی تپه‌ها، کاربری مرتع بهتر از کاربری کشاورزی از توان محیط‌زیستی منطقه تبعیت کند.

پیشنهادها

با توجه به محتوای نظری و پژوهش‌های انجام‌شده در محدودۀ مطالعاتی مشخص، که از ضریب حساسیت محیطی زیادی هم بهره‌مند است، نکات زیر موردتوجه است:

1. موضوع بهینه‌سازی کاربری زمین بحثی مهم و بااهمیت است که ماهیتی ترکیبی و چندوجهی دارد پژوهش‌های جهانی نشان‌دهندۀ آن بود که رشد زیادی در تولید دانش نظری در این زمینه در حال وقوع است و به موازات این رشد کم، از شیوه‌های مختلفی بهره برده شده است.
2. بین روش‌های مصطلح، روش‌های مبتنی بر قابلیت و توان اکولوژیک زمین همچنان به‌عنوان یکی از روش‌های مرسوم و مؤثر بهینه‌سازی کاربری زمین مشاهده می‌شود. این بدان معناست که استفاده از داده‌های مکان‌محور که امکان تحلیل فضایی نتایج را فراهم می‌‌کند، همچنان وجه مهم و قابل‌تأملی است.
3. در منطقۀ طالقان، به دلیل ارزش‌های زیاد محیط‌زیستی، توجه به توان اکولوژی در تحلیل کاربری موجود و پیشنهادی اهمیتی مضاعف به خود می‌گیرد. نتایج نشان‌دهندۀ آن است که بیشترین مساحت محدوده دارای شیبی کمتر از 1 تا 9 درصد بوده که منطبق با نهشته‌های رسوبی، دشت‌های سیلابی و دامنه‌ای است. در حال حاضر بیشترین وسعت محدودۀ موردمطالعه را کاربری مرتع و سپس کاربری کشاورزی تشکیل می‌دهد که با توجه به توان اکولوژیکی منطقه، مساحتی از کاربری مرتع در صورت رعایت کلیۀ الزامات محیطی و ضوابط قانونی، به کاربری کشاورزی و مسکونی تبدیل می‌شود.

مطابق با مدل مورداستفاده بیشترین مساحت محدودۀ مناسب برای کاربری کشاورزی و از نوع دشت‌های دامنه‌ای است. بیشتر مراتع موجود طالقان به کشاورزی و باغداری اختصاص یافته است که با نتایج بهینه‌سازی مدل همخوانی دارد و فقط در نواحی شرق طالقان باید با توجه به تیپ اراضی یعنی تپه‌ها، کاربری مرتع بهتر از کاربری کشاورزی از توان محیط‌زیستی منطقه تبعیت کند.