تحلیل مفهوم های برگشت پذیری، آسیب پذیری و نیرومندی بوم شناختی در مدیریت بوم‌نظام های مرتعی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 استاد گروه مرتعداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشیار دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

مدیریت علمی بوم‌نظام های طبیعی، همواره با اصطلاح های گیج کننده­ای همچون: برگشت پذیری4، نیرومندی5 (ظرفیت تحمل آشفتگی) و آسیب پذیری6 (میزان تحمل نوع و شدت آشفتگی) بوم شناختی همراه می باشد. این مطالعه با هدف تشریح و توصیف، شناسایی هدف ها و زمان مناسب کاربرد هر یک از این مفهوم ها در مدیریت بوم‌نظام های مرتعی و به روش مرور منابع و تحلیلی انجام شد. برای تحلیل این مفهوم ها و این که چگونه هر یک از آن ها در چارچوب تعریف شده به صورت کاربردی جهت مدیریت بوم‌نظام های مرتعی به کار گرفته شود و زمینه مناسب استفاده هر یک از آن ها، برخی مصداق های عینی از کشور نیز ارائه می­شود. با توجه به نتایج و مدل مفهومی حاصله، توان و قدرت تحمل بوم‌نظام با افزایش فشار و آشفتگی ها کاهش یافته و به ترتیب در مراحل نیرومندی، آسیب پذیری و برگشت پذیری بوم شناختی قرار می گیرند. مفهوم برگشت پذیری بوم شناختی جهت تشریح خطر از دست دادن توانایی بازیابی بوم‌نظام استفاده می‌شود و این به معنی بازیابی و رسیدن به حالت تعادل بوم‌نظام است و دارای کاربرد وسیع در زمینه های مدیریت، حفظ و احیای بوم‌نظام ها به ویژه بوم‌نظام های آسیب دیده می باشد. یک بوم‌نظام دارای وضعیت‌های چند گانه به ندرت دارای تعادل یگانه بوده و با ورود آشفتگی های محیطی و مدیریتی به ندرت در حالت تعادل پایدار قرار می گیرد. همچنین از این مفهوم جهت واکاوی شبکه های بوم شناختی- اجتماعی در مواقعی که کاهش خود احیایی شبکه قابل توجه است، استفاده می‌شود. زمان مناسب استفاده از مفهوم برگشت پذیری، مرحله بحرانی بوم‌نظام (آستانه انتقال به حالتی نامطلوب تر) است و نیاز به مدل‌سازی دارد. مفهوم آسیب پذیری بوم شناختی، بیانگر ظرفیت تطبیقی و حساسیت بوم‌نظام به آشفتگی می­باشد و جهت تعیین توانایی یک بوم‌نظام برای باقی ماندن در وضعیت بالاتر از حد آستانه بحرانی و واکاوی شبکه های بوم شناختی- اجتماعی در مواقعی که کاهش خود احیایی شبکه قابل توجه نبوده و تغیرهای چندانی نداشته باشد و هنگام انجام مطالعه های مقایسه‌ای بر پایه ویژگی ها و شاخص‌ها مورد استفاده قرار می گیرد. زمان مناسب استفاده از مفهوم آسیب پذیری، مرحله قبل از مرحله بحرانی می‌باشد. مفهوم نیرومندی بوم شناختی، بیانگر توانایی بوم‌نظام در حفظ شرایط آرمانی خود در یک محدوده باریک و تنظیم دقیق نوسان‌های ساختاری و عملکردی خود جهت بروز بهترین کارکرد بوم‌نظام می باشد، به عبارت دیگر نیرومندی بوم شناختی دلالت بر عدم انعطاف پذیری ندارد، بلکه توصیف توانایی بوم‌نظام برای خلاقیت و انطباق در پیش بینی و یا در پاسخ به اختلال و آشفتگی های درونی و یا برونی می‌باشد و زمان مناسب استفاده از این مفهوم، دو مرحله قبل از مرحله بحرانی بوم‌نظام می باشد.

کلیدواژه‌ها

1- اکبر زاده، م. و ا. سلامی. 1381. بهره برداری از محصولات فرعی مرتع (گیاهان دارویی) در مراتع ییلاقی ساری. فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران  شماره 7. سال 1381. صفحه 18.
2- باغستانی میبدی، ن.، م. فرحپور و م. ت. زارع. 1389. اثرات آتش سوزی بر درصد پوشش گیاهی مراتع استپی ایران (مطالعه موردی در مراتع استان یزد). فصلنامه علوم محیطی 42-37: (3) 7.
3- خسروی مشیزی، ا.، غ. حشمتی، ع. سپهری، ح. آذرینوند. 1389. اثر شدت چرا بر فرم رویشی گونه های گیاهی در مناطق خشک. فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 549: (4) 41.
4- سازمان جنگل ها و مراتع. 1380. کلیات طرح ملی تعادل دام و مرتع با نگرش بر منابع علوفه ای کشور.132 صفحه.  
5- سیف الهی، ا. ر. و ش. شفیع زاده. 1381. طرحهای مرتعداری و ضرورت حفاظت از گون گزی (Astragalus adsendens Boiss) به عنوان میزبان پسیل مولد گز انگبین. فصلنامه تحقیقات مرتع و بیابان ایران.14: (1) 7.
6-شریفی، ج. و ع. ایمانی. 1385. بررسی تأثیر آتش سوزی در تغییر های پوشش گیاهی و ترکیب گونه مراتع نیمه استپی استان اردبیل (مطالعه موردی در قرق تحقیقاتی خلخال). 526- 517: (2) 59.
7- طهماسبی، پ. 1392. بررسی آثار تخریبی و پتانسیل های استفاده از آتش به عنوان ابزار مدیریتی پوشش گیاهی مراتع نیمه استپی. فصلنامه مرتع و آبخیزداری. 298- 287: (2) 66.
8- عباسی، ن.، س. سلطانی و ر. جعفری. 1393. پهنه بندی پتانسیل آتش سوزی جنگل ها و مراتع با استفاده از شاخص خشکی کج-بایرام (مطالعه موردی: استان اصفهان). مجله بوم شناسی کاربردی. 62-53: (10) 3.
9- ناصری، ح.، ر. آدینه وند و ع. صلوی تبار. 1392. استفاده از روش پویایی سیستم در پیش بینی رفتار و تعیین بهره برداری مجاز از آبخوان دشت تبریز. نشریه علوم دانشگاه خوارزمی. 950- 937: (4) 13.
10- نخعی، م.، خ. محمدی و ح. رضایی. 1393. پهنه بندی مدل عددی برداشت از آبخوان با استفاده از الگوریتم ژنتیک (مطالعه موردی آبخوان ساحلی ارومیه). مجله تحقیقات منابع آب ایران. 94- 93:(2) 2.  
11- وهابی، م.، م. بصیری، م. مقدم و ع. معصومی. 1385. تعیین موثرترین شاخص های رویشگاهی برای ارزیابی گون زار های کتیرایی استان اصفهان. فصلنامه تحقیقات منابع طبیعی ایران. 1020- 1013: (4) 59.
  1. Allen, C.R., and C.S. Holling. 2010. Novelty, adaptive capacity, and resilience. Ecol. Soc. 15(3):24.
  2. Anderies, J.M., M.A. Janssen and E. Ostrom. 2004. A framework to analyze the robustness of social-ecological systems from an institutional perspective. Ecol. Soc .9:18.
  3. Adger, W.N. 2006. Vulnerability. Global Environ. Change 16:268-281.
  4. Allison, E.H., Perry, A.L, Badjeck M.C., Neil Adger, W., Brown, K., Conway, D., Halls A.S., Pilling, G.M., Reynolds, J.D., Andrew, N.L., et al. 2009. Vulnerability of national economies to the impacts of climate change on fisheries. Fish Fish 10:173-196.
  5. Antle, J., S. Capalbo, E. Elliott and K. Paustian. 2004. Adaptation, spatial heterogeneity, and the vulnerability of agricultural systems to climate change and CO2 fertilization: an integrated assessment approach. Clim. Change 64: 289-315.
  6. Brand, F.S. and K. Jax. 2007. Focusing the meaning (s) of resilience: resilience as a descriptive concept and a boundary object. Ecol. Soc. 12:23.
  7. Brussard, P.F., J.M. Reed, and C.R. Tracy. 1998. Ecosystem management: what is it really? Landscape Urban Plan. 40:9-20.
  8. Carpenter, S.R., D. Ludwig and W.A. Brock. 1999. Management of eutrophication for lakes subject to potentially irreversible change. Ecol. Appl. 9:751-771.
  9. Carlson, J.M. and J. Doyle. 2002. Complexity and robustness. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99:2538-2545.
  10. Conway, G. 1993. Sustainable agriculture: the trade-offs with productivity, stability and equitability. In Economics and Ecology, New Frontiers and Sustainable Development, ed. EB Barbier, pp. 57–68. Chapman & Hall, London, UK.
  11. Cinner, J.E., T.R. McClanahan, N.A.J. Graham, T.M. Daw, J. Maina, S.M. Stead, A. Wamukota, K. Brown and O. Bodin. 2012. Vulnerability of coastal communities to key impacts of climate change on coral reef fisheries. Global Environ. Change 2012, 22:12-20.
  12. DiGiano, M.L. and A.E. Racelis. 2012. Robustness, adaptation and innovation: forest communities in the wake of Hurricane Dean. Appl. Geogr. 33:151-158.
  13. Daily, G.C., S. Polasky, J. Goldstein, P.M. Kareiva, H.A. Mooney, L. Pejchar, T.H. Ricketts, J. Salzman and R. Shallenberger. 2009. Ecosystem services in decision making: time to deliver. Front. Ecol. Environ. 7:21-28.
  14. Eakin, H. and A.L. Luers. 2006. Assessing the vulnerability of socialenvironmental systems. Ann. Rev. Environ. Resour. 31:365-394.
  15. Fussel, H. M., Klein R.J.T. 2006. Climate change vulnerability assessments: an evolution of conceptual thinking. Clim. Change 75:301-329.
  16. Gallopı´n, G.C. 2006. Linkages between vulnerability, resilience, and adaptive capacity. Global Environ. Change 16:293-303.
  17. Gunderson, L.H. and C.S. Holling. 2002. Panarchy: Understanding Transformationsin Human and Natural Systems. Island Press, Washington D.C.
  18. Gunderson L. H. 2000. Ecological resilience - in theory and application. Ann. Rev. Ecol. Syst. 31:425-439.
  19. Hastings, A.  2010. Timescales, dynamics, and ecological understanding. Ecology 91:3471-3480.
  20. Hirota, M., M. Holmgren, E.H. Van Nes and M. Scheffer. 2011. Global resilience of tropical forest and savanna to critical transitions. Science 334:232-235.
  21. Holechek, J.L., R.D.H, Pieper and C.H. Herbel, 2004. Range Management, Principal and Practices. 5th Edition. Prentice-Hall. Publication, 599 p.
  22. Holling, C.S. 1996. Engineering resilience versus ecological resilience. In Engineering within Ecological Constraints. P. Schulze (Ed.). National Academy Press 31-44.
  23. Holling, C.S. 1937.  Resilience and stability of ecological systems. Ann. Rev. Ecol. Syst. 4:1-23.
  24. Jackson, J.B.C., M.X. Kirby, W.H. Berger, K.A. Bjorndal, L.W. Botsford, B.J. Bourque, R.H. Bradbury, R. Cooke, J. Erlandson, J.A. Estes et al. 2001 .Historical overfishing and the recent collapse of coastal ecosystems. Science 293:629-638.
  25. Janssen, M.A., J.M. Anderies and E. Ostrom. 2007. Robustness of socialecological systems to spatial and temporal variability. Soc. Nat. Resour. 20:307-322.
  26. Levin, S.A., Lubchenco J. 2008. Resilience, robustness, and marine ecosystem-based management. Bioscience 58:27-32.
  27. Luers, A.L., D.B. Lobell, L.S. Sklar, C.L. Addams and P.A. Matson. 2003. A method for quantifying vulnerability, applied to the agricultural system of the Yaqui Valley, Mexico. Global Environ. Change 13:255-267.
  28. Luers, A.L. 2005. The surface of vulnerability: an analytical framework for examining environmental change. Global Environ. Change 15:214-223.
  29. Maynard, J.A., P.A. Marshall, J.E. Johnson and S. Harman. 2010. Building resilience into practical conservation: identifying local management responses to global climate change in the southern Great Barrier Reef. Coral Reefs. 29:381-391.
  30. McCarthy, J.J., O.F. Canziani, N.A. Leary, D.J. Dokken and K.S. White 2001. Climate Change 2001: Impacts, Adaptation, and Vulnerability: Contribution of Working Group II to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press.
  31. Moradi, E. and G.H. Heshmati. 2013. A. Make adaptive ecological resilience, the best strategy for the sustainable product and conservation of rangelands. The 1st International Conference of YALE- IRAN. Isfahan University of Technology.
  32. Moradi, E and G.H. Heshmati. 2013. Ecological resilience in rangeland landscapes. The 1st International Conference of IALE Iran. Isfahan University of Technology, Iran.
  33.  Moradi, E. and G.H. Heshmati. 2014. Investigation of ecological resilience and rangeland ecosystem dynamic conditions with use of differential equations. The 1st International Conference of Naturan Resource Management, Gonbade Kavoos University.
  34. Millerl, C.J. and C.S. Fletcher. 2012. Applying resilience theory in rangelands management. Aust. Rangeland Soc. 5 p.
  35. Mumby, P.J., R.S. Steneck and A. Hastings. 2013. Evidence for and against the existence of alternate attractors on coral reefs. Oikos 122:481-491.
  36. Mumby, P.J., A. Hastings and H.J. Edwards. 2007. Thresholds and the resilience of Caribbean coral reefs. Nature 450:98-101.
  37. Mumby, P.J, C. Iliana, B. Yves-Marie and H.W. Nicholas. 2014. Ecological resilience, robustness and vulnerability: how do these concepts benefit ecosystem management? Current Opinion Environ. Sustain. 7:22–27.
  38. Nystro¨m, M., C. Folke and F.  Moberg.  2000 .Coral reef disturbance and resilience in a human-dominated environment. Trends Ecol. Evol. 15:413-417.
  39. Obura, D. and G. Grimsditch. 2009. Resilience Assessment of Coral Reefs: Assessment Protocol for Coral Reefs, Focusing on Coral Bleaching and Thermal Stress. IUCN.
  40. Pratchett, M.S., P.L. Munday, N.A.J. Graham, M. Kronen, S. Pinca, K. Friedman, T.D. Brewer, J.D. Bell, A.J. Wilson, J.E. Cinner et al. 2011. Vulnerability of coastal fisheries in the tropical Pacific to climate change. In Vulnerability of Tropical Pacific Fisheries and Aquaculture to Climate Change. J.D. Bell, J.E. Johnson, A.J. Hobday (Eds.). Secretariat of the Pacific Community 493-576.
  41. Peterson, G.D. 2002. Estimating resilience across landscapes. Ecol Soc, 6:17.
  42. Petchey, O.L., A.L. Downing, G.G. Mittelbach, L. Persson, C.F. Steiner, P.H. Warren and G. Woodward. 2004. Species loss and the structure and functioning of multitrophic aquatic systems. Oikos, 104:467-478.
  43. Pimm S.L. 1984 .The complexity and stability of ecosystems. Nature, 307:321-326.
  44. Price A., M. Keeling and I. Stewart. 2007. A robustness metric integrating spatial and temporal information: application to coral reefs exposed to local and regional disturbances. Mar. Ecol. Prog. Ser. 331:101-108.
  45. Rodrigues A.S.L., R.M. Ewers, L. Parry, C. Souza, A. Verıssimo and A. Balmford. 2009 .Boom-and-bust development patterns across the Amazon deforestation frontier. Science 324:1435-1437.
  46. Sathaye, J. and S. Meyers. 1995. Greenhouse gas mitigation assessment: A guidebook. Kluwer Academic Publishers, AH Dordrecht, the Netherlands.
  47. Schro ter D., W. Cramer, R. Leemans, I.C. Prentice, jo M.B. Arau, N.W. Arnell, A. Bondeau, H. Bugmann, T.R. Carter, C.A. Gracia  et al. 2005. Ecosystem service supply and vulnerability to global change in Europe. Science, 310:1333-1337.
  48. Scheffer M. and S.R. Carpenter 2003. Catastrophic regime shifts in ecosystems: linking theory to observation. Trends. Ecol. Evol. 18:648-656.
  49. Tallis H. and S. Polasky. 2009. Mapping and valuing ecosystem services as an approach for conservation and natural-resource management. In: The Year in Ecology and Conservation Biology. Ostfeld R.S. and Schlesinger W.H. (Eds.) 1162:265-283.
  50. Turner B.L., R.E. Kasperson, P.A. Matson, J.J. McCarthy, R.W. Corell, L. Christensen, N. Eckley, J.X. Kasperson, A. Luers, M.L. Martello et al.  2003. A framework for vulnerability analysis in sustainability science. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:8074-8079.
  51. Walker, B. and D.  Salt. 2006. Resilience Thinking: Sustaining Ecosystems and People in a Changing World. Washington, DC: Island Press.
  52. Walker, B.H., D. Ludwig, C.S. Holling and R.M. Peterman. 1981. Stability of semi-arid savanna grazing systems. J. Ecol. 69:473-498.
  53. White, G.F. 1974. Natural hazards research: concepts, methods, and policy implications. Natural Hazards: Local, National, Global. New York: Oxford University Press, 3-16.