بررسی روند تکاملی پهنه های گلی باتلاق گاوخونی با استفاده از مدل فرکتال

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

4 استادیار گروه منابع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر پدیده‌هایی مانند افزایش جمعیت، گسترش شهرهای بزرگ، رشد فعالیت‌های انسانی و تغییرات اقلیمی سبب کاهش آب ورودی به تالاب‌ها و درنتیجه، خشکی موقت یا همیشگی بعضی از آنها مانند گاوخونی شده است. به‌منظور بررسی آثار خشکی بر تالاب گاوخونی، وضعیت میکروفرم‌های پلایا با استفاده از مدل فرکتال محیط- مساحت در دو سال پیاپی ارزیابی شد. مقادیر DAP به‌دست‌آمده در سال 1392، مقادیری بین 27/1 تا 40/1 و در سال 1393، مقادیری بین 27/1 تا 44/1 را نشان داد. به‌منظور بررسی وضعیت اقلیم منطقه، نمودارهای اقلیمی مجموع بارش و کمینه و بیشینة دمای هوای ماهیانة سال‌های 1392 و 1393 با استفاده از داده‌های ایستگاه هواشناسی ورزنه ترسیم شد. نمودارهای اقلیمی نشان‌دهندة کاهش میزان بارش از 6/120 میلیمتر در سال 1392 به 8/87 میلیمتر در سال 1393، افزایش دمای کمینة ماهیانه از 23/3 درجة سانتی‌گراد در سال 1392 به 52/3 درجة سانتی‌گراد در سال 1393 و افزایش بیشینة دمای ماهیانه از 93/29 درجه در سال 1392 به 47/30 درجه در سال 1393 است. مقادیر به‌دست‌آمده از مدل فرکتال نیز، نشان از تمایل میکرولندفرم‌ها به افزایش میزان بی‌نظمی و آشفتگی با گذشت زمان دارد که درنتیجة تغییرات سیستمی تالاب در اثر خشک‌شدن روی داده است. نتایج نشان می‌دهد با ادامة روند فعلی تالاب گاوخونی ممکن است روند کویرزایی و تحول پلایاگونه در آن شدت یابد و افزایش رسوب کانی‌های نمکی روی نهشته‌های آواری و گسترش زون نمکی موجب تبدیل تالاب به کویر شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of evolution in Gavkhouni wetland muddy zones by using fractal model

نویسندگان [English]

  • ladan khedri gharibvand 1
  • manijeh ghahrudi tali 2
  • fatemeh Sabokkhiz 3
  • Adel sepehr 4
1 Ph.D of Geomorphology, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran
2 Professor of Department of Physical Geography, University of Shahid Beheshti, Tehran, Iran
3 Ph.D of Geomorphology, Department of Geography, University of Isfahan, Isfahan, Iran
4 Assistant Professor, Department of Management of Arid and Desert Areas, University of Ferdowsi, Mashhad, Iran
چکیده [English]

In recent years, Phenomena such as population growth, the expansion of large cities, the human activities and climate change, caused of a reduction in wetland’s water, which causes temporary or permanent drying in some of them including Gavkhouni wetland. For investigation of the effects of drying on the Gavkhouni, Playa micro-forms situation was evaluated. By using fractal model perimeter - area, micro-landforms were evaluated in 2 consecutive years. The DAP values obtained, in 2013 showed a quantity of 1/27 to 1/40 and in 2014, values 1/27 to 1/44. As well as to evaluate the climate in these two years, climate charts monthly total precipitation and minimum and maximum monthly air temperature related to the years 2013 and 2014 -Using data from the Varzaneh meteorological station were drawn. The climate graphs indicate a decrease in rainfall from 120.61 in 2013 to 87.8 mm in 2014, an increase in the monthly minimum temperature from 3.23 in 2013 to 3.52 °C in 2014, and an increase in the maximum monthly temperature from 29.93 in 2013 to 30.47 °C in 2014. The values obtained from the fractal model, show that micro-landforms tend to increasing of chaos with the over of time. This chaos might have occurred because of the drying it. The results show that with the continuation of the current Gavkhouni, the desertification may be intensified and the increase of sedimentation of salt minerals on sedimentary deposits and the expansion of the salt zone causes the conversion of the wetland to the desert.

کلیدواژه‌ها [English]

  • fractal
  • Gavkhuni wetland
  • Convention
  • microlandform
  • mud crack

مقدمه

بیان مسئله

در سال‌های اخیر محیط‌زیست، بستر حیات اجتماعی انسان‌ها، در معرض تخریب و آسیب‌های جدی فراوانی قرار گرفته است؛ به گونه‌ای که این امر، حیات و سلامتی انسان‌ها و طبیعت را نشانه رفته است. بی‌تردید باید ریشة تخریب گستردة محیط‌زیست را در فرایندهای فکری، سیاسی و اجتماعی قرن اخیر جست‌وجو کرد (فهیمی و همکاران، 1393: 12). ازجمله اکوسیستم‌های ارزشمند محیط‌زیست در کشور ما، تالاب‌ها هستند که بی‌توجهی زیادی به آنها شده است. تالاب‌ها در بین زیست‌بوم‌های طبیعی جهان کمتر از همه شناخته شده‌اند‌ و بیش از همه در معرض بی‌مهری و سوءاستفادة انسان‌ها قرار گرفته‌اند. متأسفانه تالاب‌های بسیاری در اثر آلودگی و خشکاندن از بین رفته‌اند (بخشی خانیکی، 1391: 91). در سال‌های اخیر پدیده‌هایی همچون افزایش جمعیت، گسترش شهرهای بزرگ و پیرو آن رشد فعالیت‌های انسانی و همچنین تغییرات اقلیمی سبب شده‌اند آب ورودی به این تالاب‌ها کاهش یابد و در بعضی از فصول قطع شود و درنتیجه خشکی همیشگی یا فصلی آنها پدید آید. خشک‌شدن تالاب‌های ایران سبب تجمع کانی‌های تبخیری به‌ویژه نمک‌ها و ایجاد روند کویرزایی در این تالاب‌ها شده و تحول پلایاگونة آنها را شدت بخشیده است؛ به‌طوری‌که در سال‌های اخیر افزایش رسوب کانی‌های نمکی روی نهشته‌های آواری سبب گسترش زون نمکی و تبدیل تالاب‌ها به کویر شده است (قهرودی تالی، 1391: 43).

در حال حاضر به دلیل برداشت منابع معدنی و تخریب تالاب‌ها و همچنین بی‌نظمی در آب ورودی به این محیط‌ها، تحول جدیدی بر آنها حاکم شده است. این تحولات جدید سبب ایجاد تغییراتی در میکروفرم‌های آنها شده که شاهدی بر بی‌نظمی یا آشوب در سیستم شکل‌زایی حاضر و گذر آن به سیستم دیگری است (قهرودی تالی و همکاران، 1391: 28) و با هندسة فرکتالی یا برخالی مطالعه می‌شود. هندسة فرکتال، مناسب‌ترین ابزار ریاضی برای توصیف بی‌نظمی و آشفتگی پدیده‌های پیچیدة طبیعی با استفاده از پارامترهای قابل اعتماد است؛ بنابراین مفاهیم فرکتالی برای مدل‌سازی و تعیین تغییرات هندسی نواحی در معرض خطر استفاده می‌شود (Martino et al, 2007: 65). در سال 2004 مندلبروت با معرفی هندسة فرکتالی به‌‌منزلة هندسة طبیعت، توجه بسیاری از پژوهشگران را به این هندسة نوین جلب کرد (Mandelbrot, 2004: 308). از آن زمان تاکنون پژوهشگران توانسته‌اند هندسة پدیده‌های پیچیدة طبیعی را به‌خوبی با این هندسه مدل کنند و از سویی رفتار فیزیکی بسیاری از فرایندهای طبیعی نیز با بهره‌گیری از روابط هندسة فرکتالی پیش‌بینی‌پذیر است. مخاطرات طبیعی زیادی از قانون توانی (فرکتال) آماره‌های اندازه- فراوانی پیروی می‌کنند(Malamud (and Turcotte, 2006: 687.

یک مدل فرکتال، ابزاری را برای توصیف طبیعت مجموعه‌های فرکتالی مانند محاسبة بعد فرکتالی آن و مدل‌سازی ارتباطات بین مجموعه‌های فرکتال یا بین مجموعه‌های فرکتالی و غیرفرکتالی فراهم می‌کند (Cheng, 1994: 268).

 

پیشینة پژوهش

درزمینة مدل‌های فرکتالی در جهان مطالعات زیادی شده است. نخستین مدل محیط ـ مساحت را مندلبروت در سال 1977 برای ارزیابی محیط‌ها و مساحت‌های درون مجموعه‌ای از پدیده‌های شکل‌یافتة منظم ایجاد کرد که برای مشخص‌کردن درجة پیچیدگی اشکال ابرها استفاده شد (Lovejoy, 1982: 318)؛ همچنین برای اندازه‌گیری سطوح شکستگی روی قطعات فلز به کار رفت (Mandelbrot et al, 1984: 721-722). با توجه به اینکه مدل گاهی در آزمایش‌های مشابه نتایج متناقض ارائه می‌داد
(:448 Goodchild, 1998)، Lovejoy و Schertzer در سال 1991 مدلی توسعه‌یافته را ازنظر مولتی فرکتالی ایجاد کردند. یک مدل عمومی فرکتالی را نیز در ارتباط با محیط‌ها و مساحت‌های مجموعه‌های شکل‌یافتة منظم فرکتالی با مساحت فرکتالی (A) و محیط فرکتالی (P) بعدها Cheng (1995) پیشنهاد کرد. این مدل عمومی برای جداکردن آنومالی‌های ژئوشیمیایی از زمینه (Cheng,1995: 76) با مشخص‌کردن توزیع اثر عناصر بر سطوح کانی‌ها (Zhang et al, 2001: 223) و با الگوهای مدل آبراهه‌ای (Cheng et al, 2001: 518) به کار برده شد؛ علاوه بر این مدلی برای مشخص‌کردن تغییر شکل دانه‌های کوارتز در انواع مختلف میلونیت‌های دارای درجات مختلف متامورفیسم (Wang et al, 2006: 53) و تعیین کمیت توزیع فراوانی و بی‌نظمی دانه‌های اسفالریت در زون‌بندی‌ها به کار برده شد (:81 Wang et al, 2008). مدل‌های فرکتالی برای تفکیک بین فازهای مختلف کانی‌های کاسیتریت در نمونه‌های سنگی نیز استفاده شده است (Zuo et al, 2009: 79).

در ایران نیز مطالعات فرکتالی انجام شده است. قهرودی تالی و همکاران (1392، 1393) میکرولندفرم‌های گیاهی و میکرولندفرم‌های ترک گلی موجود در بخشی از پلایای گاوخونی را بررسی کردند. بررسی فرکتالی میکروفرم‌ها و بررسی نتایج به‌دست‌آمده نشان داد به دلیل فشارهای واردشده بر سیستم، منطقه آشفته شده و در حال گذر به سیستم دیگری است (قهرودی تالی و همکاران، 1393: 334 و 1392: 50). همچنین قهرودی تالی و همکاران با بهره‌گیری از مدل فرکتالی محیط - مساحت، میزان آشفتگی در میکروفرم‌های موجود در پلایای حوض سلطان را بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند میکروفرم‌های این منطقه نیز وضعیت آشفته‌ای دارند و بی‌نظم‌اند (قهرودی تالی و همکاران، 1393: 246)؛ همچنین مطالعات فرکتالی صورت‌گرفته در زون‌های مختلف پلایای گاوخونی نشان‌دهندة آشفتگی‌های صورت‌گرفته در این مناطق است (Ghahroudi Tali e tal, 2018: 12).

 

هدف پژوهش

هدف این پژوهش، بررسی روند تغییرات ایجادشده در میکرولندفرم‌های پلایای گاوخونی و تعیین بی‌نظمی‌های رخ‌داده در آنها با گذشت زمان و در اثر خشک‌شدن بخش زیادی از تالاب است. برای این منظور از مدل فرکتال محیط - مساحت استفاده و تغییرات ایجادشده در یک بازة زمانی دوساله در محدودة زون مرطوب پلایای گاوخونی بررسی شده است.

 

 

روش‌‌شناسی پژوهش

در این پژوهش به‌منظور ارزیابی تغییرات ایجادشده در میکرولندفرم‌های زون مرطوب در محدودة پلایای گاوخونی، از مدل فرکتالی محیط - مساحت استفاده و ابعاد فرکتالی محیط و مساحت هرکدام از میکروفرم‌ها به دقت اندازه‌گیری شد. از تعداد 112 نمونه میکروفرم در سال 1392، تعداد 64 نمونه و از 109 نمونه میکروفرم در سال 1393، تعداد 61 نمونه انتخاب و ابعاد فرکتالی محیط- مساحت و مقادیر DAP هرکدام از آنها به‌طور دقیق محاسبه شد. مدل فرکتال محیط ـ مساحت، یک مدل ریاضی است. این مدل به‌صورت رابطة 1 بیان شده است (Cheng, 1995: 76).

(1)

 

در این مدل، P محیط ترک‌های گلی، A مساحت ترک‌های گلی و ∝ نشان‌دهندة تناسب است. DAP توان محیط ـ مساحت است که به‌صورت رابطة 2 نشان داده شده است:

(2)

 

در آن DP و DA به ترتیب ابعاد فرکتالی محیط (P) و مساحت (A) هستند. اگر مجموعه‌ای با «مساحت نرمال» با DA= 2 بررسی شود، DAP= DP خواهد شد؛ بنابراین مدل (1) شکل اصلی توسعه‌یافتة مندلبروت (Mandelbrot, 1984: 721) است. اگر 2< DA باشد، در این حالت DAP> DP خواهد شد. برای تعیین توان DAP محیط- مساحت، مجموعة داده‌های P و A ترسیم‌شده به‌صورت مقیاس Log- Log، رابطة خطی بین Log A و Log P را نشان می‌دهد که با یک خط راست یا دست‌کم مربعات برازش داده می‌شود. شیب رگرسیون خطی به‌منزلة  بر پایة رابطة 3 تخمین زده می‌شود:

(3)

 

DAP دامنه‌ای از 1 تا 2 دارد؛ اگر DAP برابر با 1 باشد، آنگاه  مجموعه‌های شکل‌گرفتة منظم‌مانند مربع یا دایره را نشان می‌دهد. ارزش بیشتر DAP، فشردگی بیشتر شکل را بیان می‌کند و اگر DAP برابر با 2 باشد، آنگاه P∝A برقرار می‌شود. بر این اساس با افزایش ارزش DAP از 1 به سمت 2 بر میزان آشفتگی و بی‌نظمی محیط نسبت به مساحت پدیدة بررسی‌شده افزوده می‌شود که نشان‌دهندة افزایش آشفتگی در رویداد پدیده است.

 

محدودة پژوهش

ازجمله مهم‌ترین تالاب‌های ایران که با وجود وسعت زیاد، درنتیجة تغییر اقلیم و تأثیر خشکسالی و از سوی دیگر سوءمدیریت در معرض نابودی کامل قرار گرفته است، تالاب گاوخونی است. تالاب گاوخونی، یکی از 1328 تالاب جهان است که در کنوانسیون بین‌المللی 1975 رامسر، قدیمی‌ترین معاهدة بین‌المللی با تأکید بر حفاظت از طبیعت در جهان، تالابی بین‌المللی شناخته شد. این منطقه در جنوب شرق اصفهان بین عرض جغرافیایی '00 °32 و ' 23 °32 شمالی و طول جغرافیایی '43 °52 و '49 °52 شرقی قرار دارد (شکل 1). منبع اصلی تغذیه‌کنندة این منطقه، رودخانة زاینده‌رود است. این رودخانه از منطقة کوهرنگ واقع در کوههای زاگرس سرچشمه گرفته و پس از طی مسافتی حدود 440کیلومتری در حاشیة شمال شرقی ماسه‌های بادی به پلایای گاوخونی می‌ریزد (Pakzad and Fayazi, 2007: 93). گاوخونی در حوزه‌ای بین کوهستانی در ایران مرکزی واقع شده است. فرورفتگی گاوخونی ازجمله گودال‌های جداکنندة زون زمین‌ساختی سنندج- سیرجان از ایران مرکزی است که به موازات روراندگی زاگرس قرار دارد (Stoecklin, 1968: 1231 ؛Berberian, 1983: 625).

 

 

شکل 1. موقعیت منطقه و محدودة مطالعه‌شده در پلایای گاوخونی

 

 

این منطقه آب‌وهوایی خشک دارد و دامنة درجه‌حرارت آن از حدود C°17- در زمستان تا C°43+ در تابستان تغییر می‌کند. باد از تمام جهات می‌وزد، ولی جهت غالب از جنوب - جنوب غرب است که در اواخر زمستان و اوایل بهار بیشترین فراوانی را دارد (Pakzad, 2003: 23).

 

یافته‌های پژوهش

به‌منظور ارزیابی تغییرات ایجادشده در میکرولندفرم‌های زون مرطوب پلایای گاوخونی، در دو سال متوالی یعنی روز 6 آذرماه سال 1392 و روز 13 دی‌ماه سال 1393، مطالعات میدانی در منطقه انجام پذیرفت و داده‌های لازم جمع‌آوری شد. انتخاب فصل پاییز و زمستان به این دلیل بوده است که پس از وقوع بارندگی، املاح موجود روی میکرولندفرم‌های گلی شسته و مطالعه راحت‌تر می‌شود. برای تعیین وضعیت میکرولندفرم‌ها در این بازة زمانی از مدل فرکتالی محیط - مساحت استفاده و ابعاد فرکتالی محیط و مساحت هرکدام از میکرولندفرم‌ها به دقت اندازه‌گیری شد. از کل 112 نمونة برداشت‌شده در سال 1392، تعداد 64 عدد از میکروفرم‌ها (شکل 2) و از 109 نمونة برداشت‌شده در سال 1393، تعداد 61 عدد از آنها (شکل 3) با ابعاد به‌خوبی توسعه‌یافته انتخاب و ابعاد فرکتالی محیط، مساحت و مقادیر DAP هرکدام از آنها به‌طور دقیق محاسبه شد (جداول 1 و 2). درنهایت مقادیر DAPمحاسبه‌شده، در سال 1392 مقادیری بین 27/1 تا 40/1 و در سال 1393 نیز مقادیری بین 27/1 تا 44/1 را شامل شد که گویای افزایش میزان تغییرات و آشفتگی میکروفرم‌ها با گذشت زمان است.

 

 

شکل 2. میکروفرم‌های ترک گلی زون مرطوب پلایای گاوخونی؛ آذرماه 1392

 

شکل 3. میکروفرم‌های ترک گلی زون مرطوب پلایای گاوخونی؛ دی‌ماه 1393

جدول 1. مقادیر DAP حاصل از مدل فرکتال روی میکروفرم‌ها؛ سال 1392

مقادیر محیط، مساحت و DAP به‌دست‌آمده از میکروفرم‌های زون مرطوب پلایای گاوخونی؛ سال 1392

DAP

مساحت

(میلیمترمربع)

محیط

(میلیمتر)

نمونه

DAP

مساحت

(میلیمترمربع)

محیط

(میلیمتر)

نمونه

384/1

3211/8

266/6

33

3/1

22367/7

672/1

1

349/1

3400/8

240/8

34

31/1

16826/3

585/7

2

312/1

17657

612/3

35

315/1

19128/7

652/9

3

353/1

4927

315

36

307/1

18150/3

606/8

4

367/1

3406/3

259/8

37

33/1

9296/2

434/2

5

402/1

1979/2

204/2

38

345/1

4522/9

287/5

6

359/1

3661/1

263/4

39

309/1

12855/1

490

7

381/1

2164/1

200/8

40

338/1

7052/6

376

8

369/1

3523/3

267/9

41

348/1

5262/7

321/8

9

380/1

2883/7

243/9

42

379/1

2324/4

209/4

10

335/1

6602/9

354/8

43

388/1

3297/1

276/3

11

307/1

14567/1

525/1

44

404/1

2737/6

258/6

12

379/1

3715/3

289/3

45

344/1

9856

483/9

13

328/1

9306/4

431/5

46

318/1

11067/5

462/8

14

343/1

5899/2

339/9

47

352/1

6305/5

370/7

15

331/1

7556/7

381/5

48

361/1

7618/5

437/9

16

365/1

3779/6

276/8

49

404/1

1501/4

169/8

17

310/1

15039/6

544/6

50

330/1

9346/9

437/2

18

330/1

11186/3

491/5

51

360/1

8946/6

487/3

19

315/1

10227/3

432/2

52

396/1

2511/5

236/1

20

394/1

1574/6

169/4

53

368/1

3378/1

259/7

21

371/1

2523/9

214/5

54

368/1

3835

282/4

22

396/1

1329/2

151/3

55

282/1

30358/2

745/3

23

377/1

1805/2

174/9

56

295/1

30095/8

795/3

24

356/1

4970/6

321/4

57

307/1

14602/5

526/4

25

379/1

3396/7

272/3

58

281/1

65741/7

1218/1

26

379/1

4199/9

315/2

59

324/1

9550/2

430/5

27

378/1

1886/5

180/4

60

283/1

35229/1

827/3

28

348/1

4180/9

276/1

61

319/1

10270/4

442/5

29

383/1

2232

207/1

62

355/1

5605/1

346/4

30

352/1

6216

367/4

63

370/1

4518

319/4

31

279/1

32665/1

769/5

64

350/1

7098/5

388/8

32

جدول 2. مقادیر DAP حاصل از مدل فرکتال روی میکروفرم‌ها؛ سال 1393

مقادیر محیط، مساحت و DAP به‌دست‌آمده از میکروفرم‌های زون مرطوب پلایای گاوخونی؛ سال 1393

DAP

مساحت

(میلیمترمربع)

محیط

(میلیمتر)

نمونه

DAP

مساحت

(میلیمترمربع)

محیط

(میلیمتر)

نمونه

283/1

9/56230

4/1115

32

291/1

6/38956

6/919

1

271/1

6/62756

8/1123

33

296/1

8/28355

3/770

2

297/1

4/33243

6/857

34

284/1

3/47591

8/1011

3

289/1

43498

2/978

35

340/1

4/16396

667

4

417/1

2/3069

6/295

36

300/1

1/16270

5/548

5

435/1

2/1509

5/191

37

277/1

7/40451

5/874

6

374/1

1/8577

8/505

38

308/1

2/18883

4/627

7

330/1

4/2073

8/731

39

311/1

4/11778

9/471

8

325/1

4/48072

6/1266

40

296/1

6/49653

5/954

9

351/1

4/16932

6/721

41

280/1

41797

2/908

10

393/1

8/3209

4/277

42

294/1

9/12917

1/459

11

410/1

3/3463

9/312

43

296/1

5/51133

7/1127

12

323/1

1/11480

3/486

44

296/1

5/22511

8/661

13

311/1

1/67120

7/1466

45

333/1

5/14293

8/588

14

311/1

6/43535

6/1102

46

293/1

5/16051

4/524

15

394/1

5/3888

1/318

47

382/1

2/5253

3/373

16

367/1

4/8515

9/485

48

334/1

6/1509

2/613

17

360/1

4/7981

4/451

49

370/1

9160

6/518

18

365/1

7/7705

2/451

50

326/1

8/10353

7/459

19

338/1

9/5809

9/330

51

330/1

2/12669

5/536

20

318/1

9/17855

5/634

52

337/1

2/18415

4/711

21

303/1

7/37811

3/964

53

292/1

7/46901

2/1042

22

311/1

2/17836

7/613

54

278/1

5/129475

5/1853

23

304/1

5/104829

7/1880

55

274/1

9/101180

7/1545

24

331/1

7/11048

8/491

56

272/1

4/61198

6/1112

25

344/1

7/11827

1/546

57

311/1

6/39435

9/1033

26

289/1

7/40369

1/931

58

283/1

3/39758

5/892

27

319/1

7/16549

9/607

59

284/1

8/32878

796

28

307/1

17940

3/603

60

291/1

6/49667

9/1041

29

351/1

8/12417

8/548

61

1/1.322

4/35116

8/1010

30

   

 

 

277/1

5/95410

1519

31

 

 

سپس نمودار لگاریتمی محیط - مساحت برای هریک از مجموعه داده‌های محیط - مساحت در هر سال ترسیم شد (دو شکل 4 و 5). این نمودارها بیان‌کنندة ارتباط خطی بین لگاریتم محیط و لگاریتم مساحت میکروفرم‌های گلی است و نشان می‌دهد ضریب همبستگی R2 به‌دست‌آمده در سال 1392 بیشتر از 98/0 و در سال 1393 بیشتر از 96/0 است.

 

 

 

شکل 4. نمودار لگاریتمی محیط ـ مساحت میکروفرم‌های گلی پلایای گاوخونی؛ پاییز 1392

 

شکل 5. نمودار لگاریتمی محیط ـ مساحت میکروفرم‌های گلی بلایای گاوخونی؛ زمستان 1393

 


به‌منظور بررسی وضعیت اقلیمی منطقه در سال‌های 1392 و 1393 و مقایسة آنها نیز، داده‌های هواشناسی ایستگاه ورزنه به کار رفت که نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی به پلایای گاوخونی است و نمودارهای اقلیمی مجموع بارش ماهیانه و کمینه و بیشینة دمای هوای ماهیانه برای هر سال ترسیم شد (شکل‌های 6، 7، 8، 9).


 

 

شکل 6. نمودار مجموع بارش ماهیانة ایستگاه ورزنه؛ سال 1392

 

 

شکل 7. کمینه و بیشینة ماهیانة دمای هوای ایستگاه ورزنه؛ سال 1392

 

 

شکل 8. نمودار مجموع بارش ماهیانة ایستگاه ورزنه؛ سال 1393

 

 

شکل 9. کمینه و بیشینة ماهیانة دمای هوای ایستگاه ورزنه؛ سال 1393

 


نتیجه‌گیری

از مدل‌های فرکتالی برای نشان‌دادن طبیعت پیچیدة پدیده‌های شکل‌یافتة نامنظم و تعیین الگوریتم میکروفرم‌ها و بررسی تغییرات شکل و درجات بی‌نظمی آنها استفاده می‌شود. با انجام مطالعات میدانی و جمع‌آوری داده‌های لازم در زون مرطوب پلایای گاوخونی، محاسبة مدل فرکتال روی میکروفرم‌های گلی در سال‌های 1392 و 1393 و همچنین تعیین مقادیر DAP به‌دست‌آمده از مدل برای هرکدام از داده‌ها، مشخص شد DAP در سال 1392، مقادیری بین 27/1 تا 40/1 و در سال 1393، مقادیری بین 27/1 تا 44/1 را شامل می‌شود. بررسی روند تغییرات میکروفرم‌ها، نشان از تمایل آنها به افزایش میزان بی‌نظمی و آشفتگی در وضعیت آنها با گذشت زمان دارد که این افزایش آشفتگی‌های اخیر در تالاب گاوخونی، احتمالاً به علت خشکسالی و کاهش جریان آب بوده است؛ به گونه‌ای که بررسی نمودارهای اقلیمی بارش مربوط به ایستگاه هواشناسی ورزنه در این دو سال نیز، نشان‌دهندة کاهش مجموع بارش از 6/120 میلیمتر در سال 1392 به 8/87 میلیمتر در سال 1393 بوده است؛ همچنین نمودارهای کمینه و بیشینة ماهیانة دمای هوای ایستگاه ورزنه نشان می‌دهد متوسط دمای کمینة ماهیانة هوا از 23/3 درجة سانتی‌گراد در سال 1392 به 52/3 درجة سانتی‌گراد در سال 1393 و متوسط دمای بیشینة ماهیانة هوا از 93/29 درجة سانتی‌گراد در سال 1392 به 47/30 درجة سانتی‌گراد در سال 1393 افزایش یافته است. درنتیجه روند تغییرات این نمودارها نیز مبین میزان کاهش بارش و افزایش دما از سال 1392 تا 1393 و افزایش وضعیت خشکی در منطقه است.

بررسی تحولات اخیر کواترنر در حوضه‌های انتهایی نشان می‌دهد تحول سیستم شکل‌زایی آنها به پلایا به علت تغییرات ژئوشیمیایی کانی‌های محلول در آنها بوده است که آن‌ هم به علت کاهش منابع ورودی آب رخ می‌دهد (قهرودی تالی و همکاران، 1390: 32). تغییرات کانی‌های محلول به نوبة خود سبب به‌هم‌خوردن نظم بیولوژیکی شده است که نتیجة آن، تحول سیستم شکل‌زایی حاضر و تبدیل تالاب به اکوسیستمی جدید است. تغییرات اکوسیستم ممکن است در آینده مشکلات زیست‌محیطی، اقتصادی و اجتماعی فراوانی برای مردم منطقه ایجاد کند. ازجمله مهم‌ترین این مشکلات که با ادامة روند کویری‌شدن سیستم رخ خواهد داد، کاهش مقاومت خاک منطقه در برابر فرسایش بادی است که با ازدست‌رفتن رطوبت خاک، بافت نرم و ریزدانة بستر خشک و انباشته از انواع آلاینده‌های زیست‌محیطی پلایا در اثر وزش باد به هوا بلند و به ایجاد گردوغبارهای شدید منجر خواهد شد. متأسفانه در صورت وقوع چنین پدیده‌ای، علاوه بر نابسامانی‌های اقتصادی ایجادشده در جهت کنترل آلودگی‌ها، به دلیل آلوده‌بودن رسوبات پلایا به فلزات سنگین و عوامل بیماری‌زا، سلامت مردم منطقه و حتی ساکنان شهرهای اصفهان و نواحی مجاور نیز در معرض تهدید قرار می‌گیرد.

منابع
بخشی خانیکی، غلامرضا، (1391). تنوع زیستی، جلد اول، چاپ دوم، تهران، انتشارات دانشگاه پیام نور، 227 صفحه.
فهیمی، عزیزالله و مشهدی، علی، (1393). اندیشه‌های حقوق محیط‌زیست، جلد اول، چاپ اول، قم، انتشارات دانشگاه قم، 12 صفحه.
قهرودی تالی، منیژه، (1391). مطالعة تطبیقی تحولات اقلیمی و ژئومورفولوژی در پلایای میقان، تهران، طرح پژوهشی دانشگاه شهید بهشتی،
43 صفحه.
قهرودی تالی، منیژه و خدری غریبوند، لادن، (1393). بررسی آشفتگی میکرولندفرم‌های تالاب گاوخونی، مجلة پژوهشی زمین پویا، دورة 2، شمارة 2، 44-51.
قهرودی تالی، منیژه و خدری غریبوند، لادن، (1392). دیدگاه بیوژئومورفیک در مطالعة تالاب‌ها (مطالعة موردی: تالاب گاوخونی)، دومین همایش ملی انجمن ایرانی ژئومورفولوژی (ژئومورفولوژی و پایش تغییرات محیطی)، تهران، دانشگاه تهران، 331-334.
قهرودی تالی، منیژه و علی‌نوری، خدیجه، (1393). ردیابی مخاطرات پلایای حوض سلطان با بررسی آشفتگی در میکرولندفرم‌ها، مجلة دانش مخاطرات، دورة 1، شمارة 2، 252-241.
قهرودی تالی، منیژه، لشکری، حسن و حسینی، زهرا، (1390). کاربرد تکنیک PCA و شاخص OIF در شناسایی کانی‌های تبخیری در پلایاها (مطالعة موردی: دریاچة مهارلو)، مجلة مطالعات جغرافیایی مناطق خشک، دورة 1، شمارة 3،
36-21.
قهرودی تالی، منیژه، میرزاخانی، بهاره و عسکری، آتنا، (1391). پدیدةکویرزاییدر تالاب‌هایایران، (مطالعة موردی: تالاب میقان)، مجلة جغرافیا و مخاطرات محیطی، دورة 1، شمارة 4، 111-97.
یوجین پلزنتس، اودوم، (1377). شالودة بوم‌شناسی، ترجمة محمدجواد میمندی‌نژاد، جلد اول، چاپ 4، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 824 صفحه.
Berberian, M., (1983). Continental Deformationin the Iranian Plateau, Geological Survey of Iran, Report, No 52, 625 p.
Cheng, Q.,H.S., Russell, D.F., Kenny, and
P. Qin., (2001). GIS-based statistical and fractal/ multifractal analysis of surface stream patterns in the Oak Ridge’s Moraine, ComputGeosci, Vol 27 (5) ,513– 526.
Cheng, Q., (1995). The perimeter–area fractal model and its application to geology, Math Geology, Vol 27 (1), 69– 82.
Cheng, Q., (1994). Multifractal modeling and spatial analysis with GIS: Gold potential estimation in the Mitchell-Sulphurets area, northwestern British Columbia, unpublisted doctoral dissertation, the School of Graduate Studies and Research of Univ. Ottawa, 268 p.
Ghahroudi Tali, M., Khedri Gharibvand, L., (2018). Environmental Evolutions in Endorheic Basins of Iran, Case Study: Gavkouni Wetland, south-East Isfahan, Iran, 20th International Conference on Geography, Environment and Anthropology, Vancouver, Canada. September 17-18 [accepted].
Goodchild, M. F., (1998). Lake on fractal surfaces: a null hypothesis for lake-rich landscapes, Math Geol ,Vol 20 (6) ,
15– 630.
Lovejoy, S., D. Schertzer., (1991). Multifractal analysis techniques and the rain and cloud fields from 10–3 Dordrecht ,318 p.
Lovejoy, S., (1982). Area–perimeter relation for rain and cloud areas, Science, Vol 216 (4542) ,185– 187.
Malamud, B.D., D.L., Turcotte, F.F., Guzzetti and P.Reichenbach., (2006). Landslide inventories and their statistical properties, Earth Surface Processes and Landforms, Vol 29 (6), 687 p.
Mandelbrot, B.B., (2004). Fractals and chaos, the Mandelbrot set and beyond, Springer, Selecta, v. c: 308.
Mandelbrot, B.B., Passoja, D.E., Paullay, and J. Alvin., (1984). Fractal character of fracture surfaces of metals, Nature, Vol 308 (5961) ,721– 722.
Martin, D.G., D.Riccio., (2007). A Novel Approach for Disaster Monitoring: Fractal Models and Tools, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, Vol 45 (6) ,65 p.
Pakzad, H.R., F. Fayazi., (2007). Sedimentology and Stratigraphic Sequence of TheGavkhoni Playa Lake, SE Esfahan, Iran, Carbonates and Evaporites, Vol 22 (2) ,93 p.
Pakzad, H.R., (2003). Sedimentary faciesassociation of the lower reaches of the ZayandehRiver and the Gavkhoni playa lake basin, Isfahan ,23 p.
Stocklin, J., (1968). Stractural history andtectonic of iran, A review, AAPG, Bull, Tulsa. Oklanoma, Vol 52 (7) ,1231 p.
Wang, Z., Q. Cheng, D.Xu, and Y. Dong., (2008). Fractal modeling of sphalerite banding in Jinding Pb–Zn deposit, Yunnan, Southwestern China, J China UnivGeosci, Vol 19 (1) ,77– 84.
Wang, Z., Q. Cheng, and L. Cao et al., (2006). Fractal modelling of the microstructure property of quartz mylonite during deformation process, Math Geol Journal, Vol 39 (1) ,53 p.
Zhang, Z., H. Mao, Q. Cheng., (2001). Fractal geometry of element distribution on mineral surface, Math Geol, Vol 33 (2), 217– 228.
Zuo, R., Q.Cheng, and Q. Xia., (2009). Application of Fractal Models to Distinguish between Different Mineral Phases, Math Geosci, Vol 41 ,Pp 71–80.
www.doe.ir 07/08/1393
www.irimo.ir 11/02/1393
www.esfahanmet.ir 12/02/1394