ارزیابی خدمت اکوسیستمی ذخیره و ترسیب کربن زیرساخت‌های سبز شهری در مناطق کلانشهری، مطالعه موردی: کلانشهر تبریز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه برنامه ریزی شهری و منطقه ای، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

10.22059/jes.2025.399032.1008624

چکیده

هدف: در طی دهه‌های اخیر الگوهای توسعه شهری و تغییر و تبدیل کاربری اراضی شهری، باعث تغییرات اقلیمی و افزایش گازهای گلخانه‌ای بخصوص در کلانشهرها شده که تداوم این روند باعث تغییر در جریانات مربوط به خدمات اکوسیستمی از جمله ذخیره و ترسیب کربن می‌شود. کاهش خدمات اکوسیستمی بر رفاه و کیفیت زندگی شهروندان تاثیر منفی دارد. در این بین زیرساخت‌های سبز شهری نقش ویژه و مهمی در ذخیره و ترسیب کربن برعهده دارند. از این رو هدف از پژوهش حاضر ارزیابی خدمت اکوسیستمی ذخیره و ترسیب کربن زیرساخت‌های سبز کلانشهر تبریز است.
روش پژوهش: در این پژوهش با استفاده از داده‌های مربوط به تصاویر ماهواره ای لندست، کاربری اراضی/پوشش اراضی، جدول بیوفیزیکی، GIS و نرم افزار InVEST به ارزیابی خدمت اکوسیستمی ذخیره و ترسیب کربن زیرساخت‌های سبز تبریز پرداخته شده است.
یافته‌ها: یافته ها نشان داد که کلانشهر تبریز در طی سال‌های 1363، 1381 و 1401 به ترتیب توانسته در حدود 15.26155، 26154.62 و 26151.01 تن کربن را در هکتار ذخیره کند. این مورد ‌نشان‌دهنده این است که ظرفیت کلانشهر تبریز برای ذخیره کربن رفته رفته کاهش پیدا کرده است. همچنین کلانشهر تبریز توانسته در طی دوره زمانی 1381-1363، 1401-1381 و 1419-1401 به ترتیب 26154.62، 26151.03 و 26150.49 تن کربن را ترسیب کند که به ترتیب 261.55، 261.51 و 261.51 میلیون دلار ارزش اقتصادی دارد. کلانشهر تبریز در هر سه دوره زمانی مذکور توانسته بیشتر کربن ذخیره شده را ترسیب کند ولی ترسیب منفی در این منطقه خیلی بیشتر از ترسیب مثبت و موثر بوده است. به عبارتی وضعیت کلانشهر تبریز در هر سه دوره مذکور به لحاظ ترسیب کربن بدتر شده است.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که در ذخیره و ترسیب کربن تبریز، کاربری اراضی/پوشش اراضی نقش مهم و ویژه‌ای داشته است. در ظرفیت ترسیب کربن کلانشهر تبریز در طی سه دوره زمانی مذکور به ترتیب کاربری‌های فضای سبز و اراضی بایر بیشترین نقش را داشته اند. ترسیب کربن به ویژه ترسیب کربن مثبت در کلانشهر تبریز در هر سه دوره زمانی مذکور به صورت نامتوازن و ناهمگون بوده است. بیشتر قسمت‌های تبریز دارای ترسیب منفی بوده است و تنها قسمت‌های محدودی از بخش‌های شمال غربی و قسمت هایی از جنوب شرقی و غربی تبریز ترسیب مثبت داشته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


انصاری قولنجی، رقیه.، شمسی پور، علی اکبر و شجاع، فائزه (1403). محاسبه میزان ظرفیت ذخیره کربن در شهری با اقلیم سرد و کوهستانی مطالعه موردی: شهر و پیرا شهر ارومیه. مجله شهر پایدار, 7(2), 45-61. https://doi.org/10.22034/jsc.2024.434150.1758
تابعی، نادر؛ بابایی اقدم، فریدون؛ و حکیمی، هادی (1401). شهر همه شمول؛ رویکردی نوین در برنامه‌ریزی شهری مطالعه موردی: شهر تبریز، مجله پژوهش‌های جغرافیای برنامه‌ریزی شهری، 10(2)، 115-132. https://doi.org/ 10.22059/JURBANGEO.2022.335543.1627
جهانداری، جاوید.، حجازی، رخشاد.، جوزی، سیّد علی و مرادی، عباس (1401). اثرات توسعه شهری بر الگوهای مکانی، زمانی خدمت اکوسیستمی ذخیره کربن در حوزه آبخیز بندرعباس با نرم‌افزار .InVEST مدل‌سازی و مدیریت آب و خاک. 2(4): 96- 101. https://doi.org/10.22098/ mmws.2022.11069.1097
زینالی عظیم، علی؛ حاتمی گلزاری، الهام؛ کرمی، اسلام؛ و بابازاده اسکوئی، سولماز (1400). سنجش پایداری محیطی شهر تبریز براساس شاخص‌های زیست محیطی، فصلنامه پایداری، توسعه و محیط زیست، 2(3)، 41-59. https://doi.org/JSDE-2111-1168 (R1)
فدایی، انسیه.، میرسنجری، میرمهرداد و امیری, محمد جواد (1399). مدل‌سازی خدمات اکوسیستمی مبتنی بر تغییرات پوشش و کاربری سیمای سرزمین با به‌کارگیری نرم‌افزار InVEST در منطقة حفاظت‌شدة جهان‌نما (مورد مطالعه: خدمت اکوسیستمی ترسیب کربن). مجله علمی آمایش سرزمین. 12(1): 153-173.10.22059/jtcp.2020.294342.670051 https://doi.org/
قربانی، رسول.، حسین زاده دلیر، کریم و شکری فیروزجاه، پری (1391). بررسی وضعیت آلودگی هوای شهر تبریز بر اساس تحلیل مولفه‌های اصلی .(PCA)مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی. 16(39): 89-108.
محمدیاری، فاطمه (1402). ارزیابی آثار تغییرات کاربری اراضی بر خدمات اکوسیستم بر اساس مدل InVEST (مطالعة موردی: استان چهارمحال‌و‌بختیاری). مجله علمی آمایش سرزمین. 15(2): 327-342. doi:https://doi.org/ 10.22059/jtcp.2023.365685. 670408
مهندسین مشاور نقش محیط (1391). طرح توسعه و عمران (جامع) شهر تبریز، گزارش محیطی مرحلة موجود، وزارت راه و شهرسازی، ادارة کل راه و شهرسازی استان آذربایجان شرقی.
Aghaloo, K., & Sharifi, A. (2025). Balancing priorities for a sustainable future in cities: Land use change and urban ecosystem service dynamics. Journal of Environmental Management, 382, 125460. https://doi.org/10.1016/ j.jenvman.2025.125460
Alberti, M. (2005). The effects of urban patterns on ecosystem function. International regional science review, 28(2), 168-192. https://doi.org/10.1177/0160017605275160.
Ansari-Golenji, R., Shamsipour, A., & Shoja, F. (2024). Carbon storage capacity in a city with a cold and mountainous climate: the case study of Urmia city and Suburb. Sustainable city, 7(2), 45-61. https://doi.org/10.22034/jsc. 2024.434150.1758 [In Persian]
Arcidiacono, A., Ronchi, S., & Salata, S. (2015, June). Ecosystem Services assessment using InVEST as a tool to support decision making process: critical issues and opportunities. In International Conference on Computational Science and Its Applications (pp. 35-49). Cham: Springer International Publishing.
Conte, M., Nelson, E., Carney, K., Fissore, C., Olwero, N., Plantinga, A. J., ... & Ricketts, T. (2011). Terrestrial carbon sequestration and storage. Natural capital: theory and practice of mapping ecosystem services. Oxford University Press, New York, 111-128. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199588992.003.0007.
Conte, M., Nelson, E., Carney, K., Fissore, C., Olwero, N., Plantinga, A. J., ... & Ricketts, T. (2011). Terrestrial carbon sequestration and storage. Natural capital: theory and practice of mapping ecosystem services. Oxford University Press, New York, 111-128. https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199588992.003.0007
Dusenge, M. E., Duarte, A. G., & Way, D. A. (2019). Plant carbon metabolism and climate change: elevated CO 2 and temperature impacts on photosynthesis, photorespiration and respiration. New Phytologist, 221(1), 32-49. https://doi.org/10.1111/nph.15283.
European Commission, D.-G. For the E. (2016). Supporting the Implementation of Green Infrastructure.
European Environment Agency. (2006). Annual report, pp. 1–64.
European Union. (2018). Territorial Potentials for Green Infrastructure Introduction.
Fadaei, E., Mirsanjari, M. M., & Amiri, M. J. (2020). Modeling of Ecosystem Services based on Land Cover Change and Land Use Using InVEST Software in Jahannama Conservation Area (Case: Carbon Sequestration Ecosystem Service). Town and Country Planning, 12(1), 153-173. https://doi.org/10.22059/jtcp.2020.294342.670051 [In Persian]
Fang, Z., Ding, T., Chen, J., Xue, S., Zhou, Q., Wang, Y., ... & Yang, S. (2022). Impacts of land use/land cover changes on ecosystem services in ecologically fragile regions. Science of the Total Environment, 831, 154967. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154967.
Ghorbani, R., Hosseinzadeh Dalir, K., & Shokri Firouzjah, P. (2012). Investigating the air pollution situation in Tabriz city based on principal component analysis (PCA). Journal of Geography and Planning, 16(39): 89-108. [In Persian]
Gibbs, H. K., Brown, S., Niles, J. O., & Foley, J. A. (2007). Monitoring and estimating tropical forest carbon stocks: making REDD a reality. Environmental research letters, 2(4), 045023. https://doi.org/10.1088/1748-9326/2/4/045023.
Glenday, J. (2006). Carbon storage and emissions offset potential in an East African tropical rainforest. Forest Ecology and Management, 235(1-3), 72-83. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.08.014.
IPCC. (2006). IPCC: Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories. IGES, Japan. http s://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/pdf/4_Volume4/V4_02_Ch2_Generic.pdf.
Jahandari, J., Hejazi, R., Jozi, S. A., & Moradi, A. (2022). Impacts of urban expansion on spatio-temporal patterns of carbon storage ecosystem service in Bandar Abbas Watershed using InVEST software. Water and Soil Management and Modelling, 2(4), 91-106. https://doi.org/10.22098/mmws.2022.11069.1097 [In Persian]
Jato-Espino, D., Capra-Ribeiro, F., Moscardo, V., del Pino, L. E. B., Mayor-Vitoria, F., Gallardo, L. O., ... & Dietrich, K. (2023). A systematic review on the ecosystem services provided by green infrastructure. Urban Forestry & Urban Greening, 86, 127998. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2023.127998.
Li, Y., Tan, M., & Hao, H. (2019). The impact of global cropland changes on terrestrial ecosystem services value, 1992–2015. Journal of Geographical Sciences, 29(3), 323-333. https://doi. org/10.1007/s11442-019-1600-7.
Liang, J., & Pan, J. (2024). Identifying carbon sequestration's priority supply areas from the standpoint of ecosystem service flow: A case study for Northwestern China's Shiyang River Basin. Science of the Total Environment927, 172283. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.172283
Liu, J., Liu, B., Wu, L., Miao, H., Liu, J., Jiang, K., ... & Liu, T. (2024). Prediction of land use for the next 30 years using the PLUS model's multi-scenario simulation in Guizhou Province, China. Scientific Reports, 14(1), 13143. https://doi.org/ 10.1038/s41598-024-64014-7.
McDonnell, M. J. (2015). Journal of Urban Ecology: Linking and promoting research and practice in the evolving discipline of urban ecology. Journal of Urban Ecology, 1(1), juv003. https://doi.org/10.1093/jue/juv003.
Mohammadyari, F. (2023). Evaluation the effects of land use changes on ecosystem services based on the InVEST model (Case study: Chaharmahal and Bakhtiari province). Town and Country Planning, 15(2), 327-342. https://doi.org/ 10.22059/jtcp.2023.365685.670408 [In Persian]
Morando-Figueroa, C. Z., Salazar-Briones, C., Ruiz-Gibert, J. M., & Lomelí-Banda, M. A. (2023). Ecosystem services valuation in developing countries: a review of methods and applicability approach. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Urban Design and Planning, 176(1), 6-22. https:// doi.org/10.1680/jurdp.21.00045.
Naghsh-E-Mohit Consulting Engineers. (2012). Development and Construction (Comprehensive) Plan of Tabriz City, Environmental Report of the Existing Stage, Ministry of Roads and Urban Development, General Office of Roads and Urban Development of East Azerbaijan Province. [In Persian]
Nelson, E., Mendoza, G., Regetz, J., Polasky, S., Tallis, H., Cameron, D., ... & Shaw, M. (2009). Modeling multiple ecosystem services, biodiversity conservation, commodity production, and tradeoffs at landscape scales. Frontiers in Ecology and the Environment, 7(1), 4-11. https://doi.org/10.1890/080023.
Nordhaus, W. D. (1992). An optimal transition path for controlling greenhouse gases. Science, 258(5086), 1315-1319. http://www.jstor.org/stable/2880417.
Nowak, D. J., Greenfield, E. J., Hoehn, R. E., & Lapoint, E. (2013). Carbon storage and sequestration by trees
in urban and community areas of the United States. Environmental pollution, 178, 229-236. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.03.019.
Sargai, Dong, Y., Kuang, W., Bao, Y., Dou, Y., & Wang, J. (2024). Impact of urbanization on terrestrial carbon storage loss in the Hohhot-Baotou-Ordos region, China: evaluating people-space interactions. International Journal of Digital Earth, 17(1), 2339365.‏ https://doi.org/10.1080/17538947.2024.2339365
Sharp, R., Tallis, H. T., Ricketts, T., Guerry, A. D., Wood, S. A., Chaplin-Kramer, R., ... & Douglass, J. (2016). InVEST+ VERSION+ User’s guide. The natural capital project, 10. https://naturalca pitalproject.stanford.edu/software/invest.
Smith, J. E. (2006). Methods for calculating forest ecosystem and harvested carbon with standard estimates for forest types of the United States (No. 343). United States Department of Agriculture, Forest Service, Northeastern Research Station. https://doi.org/10.2737/NE-GTR-343.
Song, X., Chen, F., Sun, Y., Ma, J., Yang, Y., & Shi, G. (2024). Effects of land utilization transformation on ecosystem services in urban agglomeration on the northern slope of the Tianshan Mountains, China. Ecological Indicators, 162, 112046. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112046.
Tabeyi, N., Babaee Aghdam, F., & Hakimi, H. (2022). Inclusive city; A new approach in urban planning A case study the Tabriz city. Journal of Geographical Urban Planning Research, 10 (2), 115-132. https://doi.org/ 10.22059/ JURBANGEO.2022.335543.1627 [In Persian]
Washbourne, C. L. (2022). Environmental policy narratives and urban green infrastructure: Reflections from five major cities in South Africa and the UK. Environmental Science & Policy, 129, 96- 106. https://doi.org/ 10.1016/j.envsci.2021.12.016.
Xie, J., Zhan, Y., Li, X., Dai, Z., Cong, R., Xu, R., ... & Yao, Z. (2025). Significant carbon storage and
sequestration by urban greenery in Beijing city during 2010-2020. Urban Forestry & Urban Greening, 128944. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2025.128944
Zeynali Azim, A., Hatami Golzari, E., Karami, I., & Babazadeh Oskoui, S. (2021). Measuring the Environmental Sustainability of Tabriz City Based on Environmental Indicators of Smart Urban Growth. Journal of Sustainability, Development & Environment, 2 (3), 41-59. https://doi.org/JSDE-2111-1168 (R1) [In Persian]
Zhao, Y., Han, Z., & Xu, Y. (2022). Impact of land use/cover change on ecosystem service value in Guangxi. Sustainability, 14(17), 10867. https://doi.org/10.3390/ su141710867
Zhou, P., Tian, Y., Zhai, J., Song, X., Li, Y., & Sun, W. (2025). How does land use transfer affect ecosystem services in Northwest China?. Ecological Engineering, 219, 107712. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2025.107712