دانلود مقاله چارچوبی برای شناسایی مناطق اولویت دار از طریق ارزیابی کلیه مخاطرات زیست محیطی

چکیده 
     درراستای مدیریت جامع حوزه های آبخیز (IWM) ، شناسایی کردن مناطق پرتراکمی که برای اجرای برنامه های مدیریتی در اولویت هستند(PMAs) امری حیاتی به شمار می رود این امر از طریق ارزیابی مخاطرات زیست محیطی در حوضه های آبخیز (IER) انجام میشود .با این حال برای حمایت از ارزیابی مخاطرات زیست محیطی در حوضه های آبخیز با کمبود ابزار مواجه هستیم .یک چارچوب جدید، وجود دارد که فرآیند تحلیل شبکه ایی را با روش تصمیم گیری میانگین مربع انحراف ها(میزان انحراف متداول) ترکیب میکند تا امکان سنجش ارتباط متقابل بین اکوسیستم ها و سیستم های اجتماعی-اقتصادی برای ارزیابی مخاطرات زیست محیطی را ایجاد کند. یک مطالعه موردی در حوزه آبخیز رودخانه بییون چین انجام شد که هدف آن شناسایی مناطقی بود برای اجرای برنامه های مدیریتی در اولویت هستند،در این مطالعه مخاطرات زیست محیطی از طریق این چهارچوب جدید مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادکه آلودگی آب، منابع آب، فرسایش خاک، خطرات بالقوه (یعنی سیل، تجمع زباله، ریزش و رانش زمین) و تخریب پوشش گیاهی از مشکلات زیست محیطی قابل توجه در حوزه آبخیز هستند.خطر آلودگی آب، سیل و تخریب پوشش گیاهی در مناطق دشتی جنوب شرقی زیاد و در مناطق کوهستانی شمال غربی حوزه آبخیز کم بود .فرسایش خاک عمدتاً در یک طبقه با میانگین ناچیز یعنی 87/10 قرار گرفت (تن بر کیلومتر مربع 2-بر سال -1).میانگین وزنی ریسک آلودگی آب و شاخص اجتماعی-اقتصادی برای ارزیابی مخاطرات زیست محیطی به ترتیب 0.2906 و 0.1837 بود .این نتایج نشان می دهد که کنترل آلودگی آب برای مدیریت جامع حوزه آبخیزامری بسیار مهم است و سیستم های اجتماعی-اقتصادی نیز تأثیر قابل توجهی بر ارزیابی مخاطرات زیست محیطی در حوضه های آبخیز دارند.مناطق نیازمند به مدیریت که به عنوان مناطقی با مقادیر بسیار بالایی از مخاطرات زیست محیطی در حوضه های آبخیز مشخص می شوند، میزان 6.46٪ (72.91 کیلومتر مربع) از حوزه آبخیز را تشکیل می دهند.این قسمتها به طور مشخص در مناطق جنوب شرقی توزیع شده بودند که در این مناطق میزان بالایی از خطر آلودگی آب و تخریب پوشش گیاهی ناشی از تراکم جمعیت وجود دارد .در این مطالعه مشخص شد که این چارچوب ابزار موثری برای ارزیابی مخاطرات زیست محیطی در حوضه های آبخیز و شناسایی مناطقی است که برای اجرای برنامه های مدیریتی در اولویت هستند .

 مقدمه 
     حوزه های آبخیز سیستم های اجتماعی-اکولوژیکی هستند که در آن سیستم ها، انسان ها و موجودات دیگر، هم با محیط فیزیکی پیرامون خود وهم با یکدیگر در ارتباط هستند (مصفاعی و همکاران، 2021)، در این حوزه ها بسیاری از خدمات اکوسیستمی مانند چرخه های مواد مغذی، انتقال انرژی، تامین آب، ترسیب کربن و زیستگاه ها ارائه میشود.حوضه های آبخیز به عنوان موثرترین واحدها برای مدیریت روابط پیچیده میان آب- هوا-گیاه-انسان به حساب می آیند که برای حمایت از توسعه پایدار منطقه ای استفاده میشوند (لی و همکاران، 2018؛ رضوی طوسی و سامانی، 2019).
     حوضه های آبخیز سالم دارای قابلیت پایایی و انعطاف پذیری بالایی هستند، که این امر نشان می دهد این حوضه ها باید از طریق ارزیابی ریسک جامع زیست محیطی وبا اجرای برنامه های مدیریتی احیا و کنترل شوند (دوان و همکاران، 2022). این حوضه های آبخیز احیا شده می توانند تأثیر تغییر اقلیم و فعالیت های انسانی را بر اکوسیستم های حوزه آبخیز و بر توسعه پایدار کاهش دهند.(لئو. و همکاران 2020) این در حالی ست که بسیاری از حوزه های آبخیز به دلیل تغییر اقلیم ، شهرنشینی و توسعه سریع صنعت، کشاورزی و گردشگری در حال تخریب هستند یا پتانسیل تخریب را دارند. )لرچ و همکاران، 2015؛ سانچس فرناندز و همکاران، 2018؛ ژانگ و همکاران، 2022(.در نتیجه، مشکلات زیست محیطی مختلفی در بسیاری از حوضه های آبخیز وجود دارد که منجر به از بین رفتن عملکرد خدمات اکوسیستم حوزه آبخیز شده است.امروزه در بسیاری از مناطق دنیا برای احیای عملکرد های اکولوژیکی تخریب شده از روش مدیریت جامع حوضه ی آبخیز استفاده میشود (مکونن و همکاران، 2021؛ ˇ ساتالوا و کندرسی، 2017). روش مدیریت جامع حوضه ی آبخیز یک روش کلی است که باعث پیشرفت ارتباطات بین اکوسیستم ها و سیستم های اجتماعی-اقتصادی میشود و به این ترتیب به استقرار بیشتر توسعه پایدار کمک می کند .(آرتیاگا و همکاران، 2020؛ کانگ و پارک، 2015). به عنوان مثال، رودخانه راین که در دهه 1970 به دلیل مشکلات شدید زیست محیطی ناشی از صنعتی شدن و رشد زیاد جمعیت به عنوان یک رودخانه مرده تلقی میشد (دیپرینگ،2000) ، با اجرای یک برنامه مدیریتی جامع حوضه ی آبخیز به نام برنامه اقدام راین، عملکردهای اکولوژیکی حوضه آبخیز این رودخانه به تدریج بهبود و این رودخانه احیا شد (وانگ و همکاران، 2016). گزارشاتی بیان شد که نشان داد حوضه آبخیز دریاچه پویانگ به دلیل افزایش رشد جمعیت در دهه 1980 با مشکلات زیست محیطی جدی مانند آلودگی آب و فرسایش خاک مواجه شده است (لیو و همکاران، 2015). پس از اجرای روش مدیریت جامع حوضه ی آبخیز ، اکوسیستم حوزه آبخیز دریاچه پویانگ بهبود یافت و این اکوسیستم احیا شد (چن و همکاران، 2005. تکا و همکاران در سال 2020 اظهار داشتند که اجرای روش مدیریت جامع حوضه ی آبخیز می تواند به طور موثری سرعت فرسایش خاک را کاهش دهد و باعث افزایش درآمد افرادی شود که در نزیک حوزه آبخیز گوله هستند .برومبال و همکاران در سال (2018) اظهار داشتند که شرایط محیطی حوضه آبخیز لیهو بهتر شده و اقتصاد منطقه به دلیل اجرای یک برنامه مدیریتی جامع در این حوضه ی آبخیز افزایش یافته است.البته این را باید در نظر گرفت که به دست آوردن این نتایج نیازمند سرمایه گذاری های قابل توجهی در بخش منابع, زمان و نیروی انسانی است. اگرچه برای اجرای برنامه های مدیرتی جامع حوضه ی آبخیز با کمبود ابزارها و روشهای مناسب مواجه هستیم ، اما در نهایت اگر این روش های مدیریتی به کار گرفته شوند باعث افزایش بازدهی و کاهش هزینه ی مصرفی خواهد شد .(مصفائی و همکاران، 2021؛ سان و همکاران، 2016).هنوز هم افزایش بازدهی برنامه های مدیریتی جامع حوضه ی آبخیز با منابع محدود یک چالش است.

5-نتیجه گیری
     در این مطالعه در راستای مدیریت یکپارچه حوضه آبخیز از یک چارچوب جدید برای شناسایی کمی مناطق مدیریت اولویت دار استفاده شد و این کار از طریق ارزیابی ریسک یکپارچه زیست محیطی حوضه های آبخیز انجام گرفت. این چارچوب در حوضه آبخیز فوقانی رودخانه بییون پکن، چین اعمال و آزمایش شد. نتایج نشان داد که پنج تا از مخاطرات زیست محیطی قابل توجه(یعنی آلودگی آب، منابع آب، فرسایش خاک، خطرات بالقوه و تخریب پوشش گیاهی) در این حوضه وجود دارد. مناطق پرخطر از نظر آلودگی آب و تخریب پوشش گیاهی در نواحی دشت جنوب شرقی قرار داشتندکه توسط زمین شهری، زمین های زیر کشت و زمین های مسکونی روستایی پوشیده شده بود. بازده آب از 262.29 (میلی متر/پیکسل1- )تا 566.86 (میلی متر/پیکسل1-)متغیر بود، و فرسایش خاک عمدتاً در یک طبقه ناچیز با میانگین 10.87) تن / کیلومترمربع2-/سال1-) بود. جریان های آوار، ریزش  زمین و لغزش ها اغلب در نواحی کوهستانی شمال غربی با شیب های زیاد بین 25 تا 87 رخ می دهد، در حالی که مناطق پرخطر سیل در نواحی دشت جنوب شرقی توزیع شده بودند از بین مخاطرات جامع زیست محیطی وزن آلودگی آب حداکثر مقدار بود و به اندازه (0.2906) بود و پس از آن وزن شاخص های اجتماعی-اقتصادی (0.1837)، خطرات بالقوه (0.1640)، تخریب پوشش گیاهی (0.1360)، فرسایش خاک (0.1346) و منابع آب (0.0911) قرار داشتندو این نشان می دهد که کنترل آلودگی آب برای مدیریت جامع در حوضه آبخیز بسیار مهم است. این نتایج همچنین نشان می دهدکه سیستم های اجتماعی-اقتصادی تأثیر قابل توجهی بر مخاطرات جامع زیست محیطی دارند و ظرفیت اقتصادی برای مدیریت جامع حوضه آبخیز را تعیین می کنند. مناطق مدیریتی اولویت دار که به عنوان مناطقی با مقادیر بالایی از مخاطرات زیست محیطی شناخته می شوند، 6.46٪ (72.91 کیلومتر مربع) از حوزه آبخیز را تشکیل می دهند. آنها به طور مرکزی در مناطق جنوب شرقی که خطرات آلودگی آب و تخریب پوشش گیاهی ناشی از تراکم جمعیت در آنها زیاد است توزیع شده اند. ساختار انعطاف پذیر این چارچوب این پتانسیل را ایجاد کرده که در حوزه های آبخیز مختلف برای شناسایی مناطق مدیریتی اولویت دار از طریق ارزیابی مخاطرات زیست محیطی برای مدیریت جامع و کارآمد حوضه آبخیز قابل استفاده باشد.

Abstract

     Identifying priority management areas (PMAs) through assessing integrated eco-environmental risk (IER) of watersheds is vital for efficient integrated watershed management (IWM). However, there is a lack of effective tools to support IWM. A novel framework, which couples the analytical network process with the mean-square deviation decision method to quantify reciprocal feedbacks between ecosystems and socio-economic systems for assessing IER, was developed to identify PMAs for IWM through a case study in the upper Beiyun River watershed, China. The results show that water pollution, water resources, soil loss, hazards (i.e., floods, debris flows, collapses, and landslides), and vegetation degradation are noticeable environmental problems in the watershed. Water pollution, floods, and vegetation degradation risks are high in the southeast plain areas and low in the northwest mountainous areas of the watershed, while the other eco-environmental risks are opposite that of the three risks. The soil loss is mainly dominated by negligible class with a mean of 10.87 (t·km−2·yr−1). The weights of water pollution risk and socio-economic indicator for IER are 0.2906 and 0.1837, respectively. It indicates that water pollution control is crucial for IWM, and socio-economic systems have a significant impact on IER. The PMAs, which are identified as zones with extremely high IER values, account for 6.46 % (72.91 km2) of the watershed. They are centrally distributed in the southeastern areas with high risks of both water pollution and vegetation degradation caused by large population density. The framework provides an effective tool to assess IER and identify PMAs for IWM.

1. Introduction

     Watersheds are social-ecological systems where humans and other organisms interact with the physical environment and each other (Mosaffaie et al., 2021), and provide many ecosystem services such as nutrient cycles, energy transfer, water supply, carbon storage, and habitats (Lu et al., 2018). Watersheds are considered as the most effective units for managing the complex relationships among the waterland-air-plant-human nexus to support regional sustainable development (Li et al., 2018; RazaviToosi and Samani, 2019). Healthy watersheds play a vital role in ensuring the sustainability of social-economic systems and improving the well-being of humans (Ervinia et al., 2019; Moradi and Limaei, 2018). Healthy watersheds have high reliability and resilience, which suggests that watersheds must be restored and controlled a healthy level through integrated eco-environmental risk assessment for implementing effective watershed restoration and management (Duan et al., 2022). These restored watersheds could be reduced the impact of climate change and human activities on watershed ecosystems and sustainable development (Liu et al., 2020a). However, many watersheds are degrading or have the potential to become impaired because of climate change, urbanization, and the rapid development of industry, agriculture and tourism (Lerch et al., 2015; Sanches Fernandes et al., 2018; Zhang et al., 2022). Consequently, there are various environmental problems in many watersheds, which have resulted in forgone watershed ecosystem service functions.

     To restore degraded ecological functions, integrated watershed management (IWM) is increasingly adopted in many regions around the world (Mekonnen et al., 2021; Satalov ˇ a and Kenderessy, 2017 ´ ). IWM is a holistic method to optimize the complex interactions between ecosystems and socio-economic systems for ensuring sustainable development (Arteaga et al., 2020; Kang and Park, 2015). For instance, the Rhine River was regarded as “a dead river” in the 1970 s because of severe ecoenvironmental problems resulting from rapid industrialization and population growth (Dieperink, 2000). With the implementation of an IWM program called the Rhine action plan, the ecological functions of the Rhine River watershed gradually recovered (Wang et al., 2016). It has been reported that the Poyang Lake watershed has experienced serious environmental problems, such as water pollution and soil loss, due to the rapid increase in population since the 1980 s (Liu et al., 2015). After the implementation of the IWM, the ecosystem of the Poyang Lake watershed was improved (Chen et al., 2005). Teka et al. (2020) indicated that implementing IWM could effectively reduce soil loss rates and increase people’s incomes in the Gule watershed. Brombal et al. (2018) showed that the environmental conditions of the Lihu watershed were improved and that the regional economy increased because of IWM. However, these outcomes were achieved through significant investments in resources, time, and manpower due to a lack of proper methods in IWM, leading to low cost-effectiveness and efficiency of IWM (Mosaffaie et al., 2021; Sun et al., 2016). It is still a challenge to improve the efficiency of IWM for watersheds with limited resources.

5. Conclusion

     This study developed a novel framework to quantitatively identify priority management areas (PMAs) for efficient integrated watershed management (IWM) through assessing integrated eco-environmental risk (IER) of watersheds. This framework was applied and tested in the upper Beiyun River watershed of Beijing, China. The results showed that there are five noticeable environmental problems (i.e., water pollution, water resources, soil loss, hazards, and vegetation degradation) in this watershed. The high-risk regions of both water pollution and vegetation degradation are located in the southeastern plain areas, which are covered by urban land, cultivated land, and rural residential land. The water yield changes from 262.29 mm⋅pixel− 1 to 566.86 mm⋅pixel− 1 , and the soil loss is mainly dominated by negligible class with a mean of 10.87 (t⋅km− 2 ⋅yr− 1 ). Debris flows, collapses, and landslides occur frequently in the northwestern mountainous areas with large slopes between 25◦ and 87◦, while the high-risk regions of floods are distributed in the southeastern plain areas. The weight of water pollution for the IER is the largest (0.2906), followed by the weights of socio-economic indicator (0.1837), hazards (0.1640), vegetation degradation (0.1360), soil loss (0.1346), and water resources (0.0911), indicating that water pollution control is crucial for IWM in the watershed. It also implies that the socio-economic systems have a significant impact on the IER and determine the economic capacity for IWM. The PMAs, which are identified as zones with extremely high IER values, account for 6.46 % (72.91 km2 ) of the watershed. They are centrally distributed in the southeastern areas with high risks of both water pollution and vegetation degradation caused by large population density. With flexible structure, the framework has the potential to be applicable in various watersheds to identify PMAs through assessing IER for efficient IWM.

(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)

چکیده 
1. مقدمه 
۲. مواد و روش ها
۲.۱. توسعه چارچوب
2.1.1. مرحله 1. تجزیه و تحلیل ویژگی های کیفی حوزه آبخیز
2.1.2  مرحله 2. استقرار مخاطرات زیست محیطی و سیستم های شاخص اجتماعی-اقتصادی
2.1.3 مرحله 3. مخاطرات جامع زیست محیطی 
۲.۱.۴ مرحله ۴. شناسایی مناطق مدیریتی اولویت دار 
3. نتایج
3.1 تجزیه و تحلیل کیفی خصوصیات حوزه آبخیز
3.2 ارزیابی مخاطرات زیست محیطی و عوامل اجتماعی-اقتصادی
 3.2.1 منبع آلودگی غیر نقطه ای
3.2.2 تخریب پوشش گیاهی
3.2.3 بازده آب
3.2.4 فرسایش خاک
3.2.5 مخاطرات 
3.2.6 عوامل اجتماعی-اقتصادی
3.3 ارزیابی مخاطرات زیست محیطی در حوضه های آبخیز
3.4 شناسایی مناطقی که برای اجرای برنامه های مدیریتی در اولویت هستند
4. بحث
 4-1 مزایای چارچوب ارزیابی کلیه مخاطرات زیست محیطی برای مدیریت جامع حوزه آبخیز
4.2  محدودیت ها
۴.۳ کارهای آینده
5. نتیجه گیری
پیوست A. داده های تکمیلی
منابع

Abstract
Graphical abstract
1. Introduction
2. Materials and methods
2.1. Framework development
2.1.1. Step 1. Qualitative analysis of watershed characteristics
2.1.2. Step 2. Establishing eco-environmental risk and socio-economic indicator system
2.1.3. Step 3. Integrated eco-environmental risk (IER)
2.1.4. Step 4. Identifying priority management areas (PMAs)
2.1.5. Step 5. Integrated watershed management (IWM)
2.2. Case study
3. Results
3.1. Qualitative analysis of watershed characteristics
3.2. Assessing eco-environmental risks and socio-economic factors
3.2.1. Non-point source pollution
3.2.2. Vegetation degradation
3.2.3. Water yield
3.2.4. Soil loss
3.2.5. Hazards
3.2.6. Socio-economic factors
3.3. Assessing IER
3.4. Identifying PMAs
4. Discussion
4.1. Advantages of the IERA framework
4.2. Limitations
4.3. Future work
5. Conclusion
CRediT authorship contribution statement
Declaration of Competing Interest
Acknowledgments
Appendix A. Supplementary data
Data availability
References

این محصول شامل پاورپوینت ترجمه نیز می باشد که پس از خرید قابل دانلود می باشد. پاورپوینت این مقاله حاوی 24 اسلاید و 5 فصل است. در صورت نیاز به ارائه مقاله در کنفرانس یا سمینار می توان از این فایل پاورپوینت استفاده کرد.

در این محصول، به همراه ترجمه کامل متن، یک فایل ورد ترجمه خلاصه نیز ارائه شده است. متن فارسی این مقاله در 10 صفحه (2700 کلمه) خلاصه شده و در داخل بسته قرار گرفته است.

علاوه بر ترجمه مقاله، یک فایل ورد نیز به این محصول اضافه شده است که در آن متن به صورت یک پاراگراف انگلیسی و یک پاراگراف فارسی درج شده است که باعث می شود به راحتی قادر به تشخیص ترجمه هر بخش از مقاله و مطالعه آن باشید. این فایل برای یادگیری و مطالعه همزمان متن انگلیسی و فارسی بسیار مفید می باشد.

بخش مهم دیگری از این محصول لغت نامه یا اصطلاحات تخصصی می باشد که در آن تعداد 65 عبارت و اصطلاح تخصصی استفاده شده در این مقاله در یک فایل اکسل جمع آوری شده است. در این فایل اصطلاحات انگلیسی (تک کلمه ای یا چند کلمه ای) در یک ستون و ترجمه آنها در ستون دیگر درج شده است که در صورت نیاز می توان به راحتی از این عبارات استفاده کرد.