دانشگاه ایلام مدیریت جامع حوزه های آبخیز 2783-4581 6 2 2026 08 23 Quantitative Analysis of Key Dynamic Variables of Health Indices in Third-Order Watersheds of Iran تحلیل کمّی متغیرهای کلیدی پویای شاخص‌های سلامت در حوزه‌های آبخیز رده سوم ایران 1 22 729319 10.22034/iwm.2025.2066419.1238 FA سیدحمیدرضا صادقی گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران 0000-0002-5419-8062 علی نصیری خیاوی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل، اردبیل، ایران رضا چمنی گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران 0009-0000-9913-8939 نگین بهنیا گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران وحید موسوی گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران 0000-0002-4563-1178 حمید نوری گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران پدیده السادات صادقی گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران محمدحسین شوشتری مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران مهدی وفاخواه گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران عبدالواحد خالدی درویشان گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران 0000-0002-5596-5411 حمیدرضا مرادی رکابدارکلایی گروه مهندسی آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Journal Article 2025 07 20 Extended Abstract Introduction: The main goal of this study was to analyze and forecast the health condition of watersheds within third-order catchment basins across Iran, based on the variability of dynamic factors and their quantitative influence on future watershed health. The research takes a forward-looking approach, aiming to evaluate the state of watershed health for the years 2033, 2043, and 2053. The introduction highlights the importance of conserving and maintaining water and environmental resources for sustainable development, especially in a country facing diverse climates and significant human and environmental pressures. Watersheds play a vital role in water supply, flood control, and biodiversity conservation, making it crucial to understand the factors affecting their health. Materials and Methods: In the study, key indicators and criteria influencing the health of priority watersheds in the country were collected and analyzed. These indicators were divided into two groups: static and dynamic. Initially, 173 indicators related to environmental, climatic, and human factors were selected as pressure indices, 331 indicators of similar factors were chosen as state indices, and 13 human and ecological factors were designated as response indices. After standardizing the averages of these indicators, the health status of watersheds for each targeted year was estimated by combining and weighting these indicators. To analyze the effects of independent variables on watershed health, multiple regression methods were used. These variables included maximum and minimum temperature parameters, land use, and vegetation cover levels. Results and Discussion: The results showed that in 2033, watersheds in the northern regions —especially in Gilan and Mazandaran—are expected to remain in good to very good condition (about 60 to 70% of areas), owing to extensive forests and sufficient rainfall. Conversely, in the southern regions such as Hormozgan and Sistan and Baluchestan, conditions were assessed as weaker (around 40 to 50% in moderate to poor categories). By 2043, this trend continued in the north and northwest, mainly because of persistent dense vegetation cover and adequate rainfall. However, in eastern and southeastern areas, decreasing rainfall and human pressures resulted in an increase in unhealthy areas to roughly 50 to 60%. By 2053, regional differences became more prominent; in the north, especially in Gilan and Mazandaran, abundant rainfall and dense cultivation helped sustain relatively healthy conditions (about 40 to 50%). In contrast, in eastern and northeastern regions, reduced rainfall and increased human activities led to a decline in watershed health, with healthy areas falling to approximately 30 to 40%. Analysis indicates that temperature fluctuations, particularly changes in minimum temperatures, play a highly sensitive and significant role in altering watershed health. The impact of these fluctuations in each of the three years exceeds 47.66% on the health index. These findings emphasize the importance of managing climate change, land use modifications, and vegetation cover for the sustainability and health of watersheds in the country. The effects of dynamic variables related to land use and vegetation cover are steadily increasing, and by 2053, their influence on the health index is expected to surpass 33.5%. Conclusion: This study highlights that future planning should focus on controlling and managing temperature fluctuations, human pressures, and land use changes, as these factors directly and significantly affect the health and sustainability of water resources and ecosystems. Management actions and policy decisions in climate management, including adherence to or modification of land use patterns and preservation of vegetation cover, can play a crucial role in improving and maintaining watershed health. These results highlight the need for ongoing monitoring, strategic planning, and the sustainable use of natural resources in the future. چکیده مبسوط مقدمه: هدف اصلی این مطالعه، تحلیل و پیش‌بینی وضعیت سلامت حوزه‌های آبخیز در آبخیزهای رده سه در سطح کشور، براساس تغییرپذیری عوامل پویا و تأثیر کمّی آن‎ها بر سلامت آینده آبخیزها بوده است. این پژوهش با نگاهی آینده‌نگر، درصدد ارزیابی وضعیت سلامت حوزه‌های آبخیز در سال‌های ۲۰۳۳، ۲۰۴۳ و ۲۰۵۳ برآمده است. در بخش مقدمه، بر اهمیت حفاظت و نگه‌داری از منابع آب و محیط‌زیست برای دستیابی به توسعه پایدار، به‌ویژه در کشوری با اقلیم‌های متنوع و تحت فشارهای قابل‌توجه انسانی و محیطی تأکید شده است. آبخیزها به‌عنوان ارکان تأمین آب، مهار سیلاب و حفظ تنوع‌زیستی، نقش حیاتی ایفا می‌کنند و از این‌رو، درک عوامل تأثیرگذار بر سلامت آن‌ها از اهمیتی راهبردی برخوردار است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، نخست معیارهای کلیدی تأثیرگذار بر سلامت حوزه‌های آبخیز اولویت‌دار کشور گردآوری و تحلیل و به دو گروه ایستا و پویا تقسیم شدند. در ابتدا ۱۷۳ شاخط مرتبط با عوامل محیطی، اقلیمی و انسانی به عنوان معیار‌های فشار، ۳۳۱ معیار از عوامل مشابه به‌عنوان معیار‌های حالت و ۱۳ عامل انسانی و بوم‌شناختی به‌عنوان معیار‌های پاسخ انتخاب شدند. پس از استانداردسازی مقادیر میانگین این معیار‌ها، وضعیت سلامت حوزه‌های آبخیز برای هر یک از سال‌های هدف با تلفیق و وزن‌دهی این معیار‌ها برآورد شد. برای تحلیل اثرات متغیرهای مستقل بر سلامت حوزه‌های آبخیز، از روش‌های رگرسیون چندمتغیره استفاده شد. این متغیرها شامل پارامترهای دمای بیشینه و کمینه، کاربری اراضی و سطوح پوشش گیاهی بودند. نتایج و بحث: نتایج نشان داد که در سال 2033، انتظار می‌رود حوزه‌های آبخیز در بخش‌های شمالی کشور، به‌ویژه در استان‌های گیلان و مازندران (حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد از مساحت)، در شرایط خوب تا بسیار خوب باقی بمانند. این امر ناشی از جنگل‌های غنی و بارش کافی است. در مقابل، در مناطق جنوبی مانند هرمزگان و سیستان و بلوچستان (حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد در رده‌های متوسط تا ضعیف)، شرایط ضعیف‌تر ارزیابی شد. تا سال 2043، این روند در شمال و شمال‌غرب کشور تداوم یافت که عمدتاً به‌دلیل پوشش گیاهی انبوه و بارندگی کافی بود. با این‌حال، در مناطق شرقی و جنوب‌شرقی، کاهش بارش و فشارهای انسانی منجر به افزایش مناطق ناسالم به‌حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد شد. تا سال 2053، اختلافات منطقه‌ای پررنگ‌تر شد؛ در شمال، به‌ویژه در گیلان و مازندران، بارش فراوان و کشت انبوه (حدود ۴۰ تا ۵۰ درصد) به حفظ شرایط نسبتاً سالم کمک کرد. در مقابل، در مناطق شرقی و شمال‌شرقی، کاهش بارش و افزایش فعالیت‌های انسانی به افت سلامت حوزه‌های آبخیز انجامید، به‌طوری‌که سهم مناطق سالم به حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش یافت. تحلیل‌ها حاکی از آن است که نوسانات دما، به‌ویژه تغییرات دمای حداقلی، نقش بسیار حساس و تعیین‌کننده‌ای در تغییر سلامت حوزه‌های آبخیز ایفا می‌کنند. تأثیر این نوسانات در هر یک از سه سال مورد مطالعه بر شاخص سلامت، بیش از ۶۶/۴۷ درصد است. این یافته‌ها بر اهمیت مدیریت تغییرات آب‌وهوایی، اصلاحات کاربری اراضی و پوشش گیاهی برای پایداری و سلامت حوزه‌های آبخیز کشور تأکید می‌کنند. اثرات متغیرهای پویای مرتبط با کاربری اراضی و پوشش گیاهی به‌طور پیوسته در حال افزایش است و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2053، تأثیر آن‌ها بر شاخص سلامت به بیش از ۵/۳۳ درصد برسد. نتیجه‌گیری: در نتیجه، این مطالعه تأکید می‌کند که برنامه‌ریزی آینده باید بر مهار و مدیریت نوسانات دما، فشارهای انسانی و تغییرات کاربری اراضی متمرکز شود، چرا که این عوامل به‌طور مستقیم و معنیداری بر سلامت و پایداری منابع آب و بوم‌سازگان‌ها تأثیر می‌گذارند. اقدامات مدیریتی و تصمیم‌های سیاستی در حوزه مدیریت اقلیم، ازجمله پای‌بندی یا اصلاح الگوهای کاربری اراضی و حفاظت از پوشش گیاهی، می‌توانند نقشی حیاتی در بهبود و حفظ سلامت حوزه‌های آبخیز ایفا کنند. این نتایج، بر اهمیت پایش مستمر، برنامه‌ریزی راهبردی و بهره‌برداری خردمندانه از منابع طبیعی در آینده نزدیک صحّه می‌گذارند.

https://iwm.ilam.ac.ir/article_729319_3d66f28ed07ed779932524eee1098615.pdf