مدل‌سازی مسیرهای آتش در اکوتون‌های جنگل-علفزار در پارک ملی گلستان

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 7، دوره 9، شماره 3 - شماره پیاپی 35، آذر 1399، صفحه 125-142   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2020.67030.0

نویسندگان

رقیه جهدی^{* 1}؛ مهدی عربی²

¹استادیار علوم و مهندسی جنگل، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

²استادیار نقشه‌برداری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران.

چکیده

مدل‌سازی رفتار آتش می­تواند درک ارتباطات بین آتش و محیط­زیست آن شامل آب و هوا، توپوگرافی و تیپ­های پوشش گیاهی موجود در سطح یک توده تا سیمای سرزمین را ساده کند و به مدیران برای بازسازی یا حفظ نقش طبیعی آتش کمک کند. در این مطالعه از الگوریتم حداقل زمان حرکت (MTT) در مدل گسترش آتش FlamMap برای بررسی مسیرهای اصلی رشد آتش و نیز احتمال سوختن به عنوان یک سنجه ریسک آتش در پارک ملی گلستان در شمال شرق ایران بر اساس شرایط آب و هوا و رخداد آتش مشاهده شده در دوره مطالعه (1399-1379) استفاده شد. این پارک ملی یک زون انتقالی بین دو اقلیم متفاوت یعنی نیمه­مرطوب و معتدل (غرب و جنوب غربی) و سرد خشک (شرق و جنوب شرقی) است و پوشش گیاهی آن به‌طور عمده از رویش­های هیرکانی (جنگل) و ایرانو-تورانی (علفزار) و اکوتون آن‌ها تشکیل شده است. با توجه به خروجی شبیه­سازی مسیرهای اصلی گسترش آتش در پارک، بردارهای MTT از مواد سوختنی علفی خشک­تر در بخش­های جنوبی و شرقی عبور می­کنند. این بردارها با حرکت از بخش­های جنوبی و تقریباً با رسیدن به بخش مرکزی پارک به دو بردار اصلی به طرف جهت­های شرقی و شمالی تقسیم می­شود. مسیرهای مهم گسترش آتش با آزمون کای­اسکوئر در سطح p

کلیدواژه‌ها

: احتمال سوختن؛ پارک ملی گلستان؛ مسیرهای آتش؛ FlamMap MTT

سایر فایل های مرتبط با مقاله

7-jahdi-Revised.pdf

مراجع

پورشکوری اله­ده، فرخ؛ درویش صفت، علی اصغر؛ صمدزادگان، فرهاد؛ عطارد، پدرام؛ سلیاری، جواد؛ 1392. ارزیابی الگوریتم جهانی کشف آتش در شناسایی آتش فعال در عرصه‌های منابع طبیعی به کمک تصاویر سنجنده MODIS  (مطالعه موردی: پارک ملی گلستان). پژوهش­هایعلوموفناوریچوبوجنگل. 23 (4): 97-81.

جهدی، رقیه؛ درویش­صفت، علی­اصغر؛ اعتماد، وحید؛ 1394. ارزیابی اثر وضعیت رطوبت ماده سوختنی بر گسترش و رفتار آتش در پارک ملی گلستان. جنگل و فرآورده­های چوب، مجله منابع طبیعی ایران. 68 (4): 813-799.

غلامی، نغمه؛ مصداقی، منصور؛ 1390. بررسی الگوی مکانی درختچه­ها در بیشه پارک ملی گلستان. تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 18 (4): 515-525.

فرامرزی، حسن؛ حسینی، سیدمحسن؛ غلامعلی­فرد، مهدی؛ 1393. پهنه­بندی مخاطره آتش­سوزی پارک ملی گلستان با استفاده از رگرسیون لجستیک. جغرافیا و مخاطرات محیطی. 10: 90-73.

قدسی، مرضیه؛ مصداقی، منصور؛ حشمتی، غلامعلی؛ 1390. بررسی اثر گیاهان با فرم­های رویشی مختلف بر ویژگی­های سطح خاک )مطالعه موردی: مراتع نیمه استپی پارک ملی گلستان(. پژوهش­های آبخیزداری. 93: 69-63.

 

Ager, A.A., Finney, M.A., Kerns, B.K., & Maffei, H., 2007. Modeling wildfire risk to northern spotted owl (Strix occidentalis caurina) habitat in Central Oregon, USA. Forest Ecology and Management. 246: 45–56.

Ager, A.A., Day, M.A., McHugh, C.W., Short, K., Gilbertson- Day, J., Finney, M.A., & Calkin, D.E., 2014. Wildfire exposure and fuel management on western US national forests. Journal of Environmental Management. 145: 54–70.

Akhani, H., 1998. Plant Biodiversity of Golestan National Park, Iran. Stapfia. 53: 1–411.

Akhani, H., 1999. Studies on the flora and vegetation of the Golestan National Park, NE Iran, III. Three new species, one new subspecies and fifteen new records for Iran. Edinburgh Journal of Botany. 56 (1): 1–31.

Arca, B., Pellizzaro, G., Duce, P., Salis, M., Bacciu, V., Spano, D., Ager, A.A., Finney, M.A., & Scoccimarro, E., 2012. Potential changes in fire probability and severity under climate change scenarios in Mediterranean areas. In Spano D, Bacciu V, Salis M, Sirca C (eds.), 2012. Modelling Fire Behavior and Risk. 92– 98.

Amoroso, M.M., Daniels, L.D., Bataineh, M., & Andison, D.W., 2011. Evidence of mixed-severity fires in the foothills of the Rocky Mountains of west-central Alberta, Canada. Forest Ecology and Management. 262: 2240–2249.

Beverly, J.L., & McLoughlin, N., 2019. Burn probability simulation and subsequent wildfire activity in Alberta, Canada – Implications for risk assessment and strategic planning. Forest Ecology Management. 451: 117490.

Boren, J.C., Engle, D.M., Gregory, M.S., Masters, R.E., Bidwell, T.G., & Mast, V.A., 1997. Landscape structure and change in a hardwood forest-tall-grass prairie ecotone. Journal of Range Management. 50: 244-249.

Calkin, D.E., Thompson, M.P., Finney, M.A., & Hyde, K.D., 2011. A real-time risk assessment tool supporting wildland fire decision making. Journal of Forestry. 109 (5): 274– 280.

Conver, J.L., Falk, D.A., Yool, S.R., & Parmenter, R.R., 2018. Modeling Fire Pathways in Montane grassland-forest ecotones. Fire Ecology. 14 (1): 17-32.

Coop, J.D., & Givnish, T.J., 2007. Spatial and temporal patterns of recent forest encroachment in montane grasslands of the Valles Caldera, New Mexico, USA. Journal of Biogeography. 34: 914-927.

Coop, J.D., & Givnish, T.J., 2008. Constraints on tree seedling establishment in montane grasslands of the Valles Caldera, New Mexico. Ecology. 89: 1101-1111.

Delcourt, P.A., & Delcourt, H.R., 1992. Ecotone dynamics in space and time. Pages 19-54 in: A.J. Hansen and F. diCastri, editors. Landscape boundaries: consequences for biotic diversity and ecological flows. Springer, New York, New York, USA.

Falk, D.A., Allen, C.D., Parmenter, R., Swetnam, T., & Dils, C., 2011. Fire Regimes of Montane Grasslands of the Valles Caldera National Preserve, New Mexico. JFSP Research Project Reports. 83.

Finney, M.A., 2006. An overview of FlamMap fire modeling capabilities. In ‘Fuels management—how to measure success: conference proceedings’, 28–30 March, Portland, OR. (Comp PL Andrews, BW Butler), USDA Forest Service, Rocky Mountain Research Station Proceedings RMRS-P- 41, pp. 213–220.

Finney, M.A., 2005. The challenge of quantitative risk analysis for wildland fire. Forest Ecology and Management. 211: 97–108.

Finney, M.A., 2002. Fire growth using minimum travel time methods. Canadian Journal of Forest Research. 32(8): 1420–1424.

Fisher, R.F., Jenkins, M.J., Fisher, J.W., 1987. Fire and the prairie-forest mosaic of Devil’s Tower National Monument. The American Midland Naturalist. 117: 250-257.

González-Olabarria, J.R., & Pukkala, T., 2011. Integrating fire risk considerations in landscape-level forest planning. Forest Ecology and Management. 261: 278–287.

Harvey, J.E., Smith, D.J., & Veblen, T.T., 2017. Mixed-severity fire history at a forest-grassland ecotone in west central British Columbia, Canada. Ecological Applications. 27 (6): 1-15.

Jahdi, R., Salis, M., Alcasena, F., Arabi, M., Arca, B., Duce, P., 2020. Evaluating landscape-scale wildfire exposure in northwestern Iran. Natural Hazards. 101: 911-932.

Jahdi, R., Salis, M., Darvishsefat, A.A., Alcasena, F., Mostafavi, M.A., Etemad, V., Munoz Lozano, O., & Spano, D., 2016. Evaluating fire modeling systems in recent wildfires of the Golestan National Park, Iran. Forestry: An International Journal of Forest Research. 89: 136-149.

Keane, R.E., Cary, G.J., Parsons, R., 2003. Using simulation to map fire regimes: An evaluation of approaches, strategies, and limitations. International Journal of Wildland Fire. 12: 309–322.

Kitzberger, T., 2012. Ecotones as complex arenas of disturbance, climate, and human impacts: the trans-Andean forest-steppe ecotone of northern Patagonia. Pages 59-88 in: R.W. Myster, editor. Ecotones between forest and grassland. Springer, New York, New York, USA.

Kotze, D.J., & Samways, M.J., 2001. No general edge effects for invertebrates at Afromontane forest/grassland ecotones. Biodiversity & Conservation. 10: 443–466.

League, K., & Veblen, T., 2006. Climatic variability and episodic Pinus ponderosa establishment along the forest-grassland ecotones of Colorado. Forest Ecology and Management. 228(1): 98-107.

Leylian, M.R., Amirkhani, A., Ansari, M., & Bemanian, M.R., 2010. Investigating the Perceptions of Residents in Golestan National Park, Iran. Asian Social Science. 6 (9): 64.72.

McPherson, G.R., 1995. The role of fire in the desert grasslands. Pages 130-151 in: M.P. McClaran, and T.R. Van Devender, editors. The desert grassland. University of Arizona Press, Tucson, Arizona, USA.

Miller, C., & Ager, A.A., 2013. A review of recent advances in risk analysis for wildfire management. International Journal of Wildland Fire. 22: 1–14.

Miller, C., Parisien, M.A., Ager, A.A., & Finney, M.A., 2008. Evaluating spatially explicit burn probabilities for strategic fire management planning. Transactions on Ecology and the Environment. 19: 245-252.

Moritz, M.A., Hessburg, P.F., & Povak, N.A., 2011. Native fire regimes and landscape resilience. Pages 51-88 in: D. McKenzie, C. Miller, and D.A. Falk, editors. The landscape ecology of fire. Springer, New York, New York, USA.

Myster, R.W., editor. 2012. Ecotones between forest and grassland. Springer, New York, New York, USA.

Noonan-Wright, E.K., Opperman, T.S., Finney, M.A., Zimmerman, G.T., Seli, R.C., Elenz, L.M., Calkin, D.E., & Fiedler, J.R., 2011. Developing the US wildland fire decision support system (WFDSS). Journal of Combustion. 2011: 11–40.

Parks, S.A., Parisien, M.A., & Miller, C., 2012. Spatial bottom-up controls on fire likelihood vary across western North America. Ecosphere. 3(1): 1-20.

Parisien, M.A., Dawe, D.A, Miller, C., Stockdale, C.A., & Armitage, O.B., 2019. Applications of simulation-based burn probability modelling: a review. International Journal of Wildland Fire. 28: 913–926.

Peterson, D.W., & Reich, P.B., 2008. Fire frequency and tree canopy structure influence plant species diversity in a forest-grassland ecotone. Plant Ecology. 194(1): 5-16.

Salis, M., Ager, A.A., Arca, B., Finney, M.A., Bacciu, V., Duce, P., & Spano, D., 2013. Assessing exposure of human and ecological values to wildfire in Sardinia, Italy. International Journal of Wildland Fire. 22 (4): 549–565.

Salis, M., Ager, A.A., Finney, M.A., Arca, B., & Spano, D., 2014. Analyzing spatiotemporal changes in wildfire regime and exposure across a Mediterranean fire-prone area. Natural Hazards. 71(3): 1389–1418.

Schoennagel, T., Smithwick, E.A., & Turner, M.G., 2008. Landscape heterogeneity following large fires: insights from Yellowstone National Park, USA. International Journal of Wildland Fire. 17: 742-753.

Sirolli, H., & Kalesnik, F., 2010. Effects of fire on a forest-grassland ecotone in De La Plata River, Argentina. Plant Ecology. 212 (4): 689-700.

Thompson, M.P., Calkin, D.E., Gilbertson-Day, J.W., Ager, A.A., 2011. Advancing effects analysis for integrated, large scale wildfire risk assessment. Environmental Monitoring and Assessment. 179 (1–4): 217–239.

Thompson, M.P., Scott, J., Langowski, P.G., Gilbertson-Day, J.W., Haas, J.R., & Bowne, E.M., 2013. Assessing watershed-wildfire risks on national forest system lands in the rocky mountain region of the United States. Water. 5(3): 945–971.