این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مرتع، جلد ۱۷، شماره ۴، صفحات ۵۱۵-۵۳۰
عنوان فارسی ببررسی رویشگاه پتانسیل گونه Bromus stenostachyus Boiss در مراتع مازندران با رویکرد مدلسازی اجماعی
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: عوامل محیطی تعیین­کننده پوشش گیاهی و جانوری هر منطقه هستند و در مقیاس وسیع موجب تنوع در زیست­بوم­ها و ترکیب گونه­ای می­شوند. به دلیل پیچیدگی سیستم­های طبیعی، جهت درک تأثیر این عوامل بر آشیان بالقوه گونه­ها از مدل­های پراکنش گونه­ای استفاده می­شود. اخیراً در عمده مطالعات برای این منظور، متغیرهای زیست­اقلیمی پایگاه داده CHELSA (2013-1979) حاصل از میانیابی داده­های دما و بارش مورد استفاده قرار می­­گیرند.
مواد و روش­ها: در مطالعه حاضر پتانسیل متغیرهای زیست­اقلیمی پایگاه داده چلسا همراه با متغیرهای فیزیوگرافی و انسانی مؤثر بر پراکنش بالقوه و گرایش ترجیحی جارو علفی کوهسری با نام علمی Bromus stenostachyus Boiss در مراتع هیرکانی استان مازندران بررسی شد. نمونه­برداری 122 داده رخداد گونه به روش تصادفی- طبقه­بندی شده، در قالب پیکسل­های یک کیلومترمربعی و بر اساس ساختار فیزیونومی-فلورستیک صورت گرفت. پس از انتخاب مهمترین متغیرهای محیطی جهت پیش­بینی پراکنش، هفت الگوریتم مدلسازی شامل مدل­های خطی تعمیم­یافته (GLM)، افزایشی تعمیم­یافته (GBM)، رگرسیون تطبیقی چند متغیره (MARS)، جنگل تصادفی (RF)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، حداکثر آنتروپی (Maxent) و تجزیه و تحلیل طبقه­بندی درختی (CTA) در چارچوب روش اجماعی به کار رفتند. پس از تعیین آستانه مناسب با رویکرد برابرسازی حساسیت-ویژه­انگاری، عملکرد مدل­ها علاوه بر استفاده از شاخص سطح زیر منحنی، با شاخص­های وابسته به آستانه شامل TSS، حساسیت و ویژه­انگاری نیز ارزیابی شد. اختلاف معنی­دار بین کارایی مدل­ها با آزمون آنالیز واریانس روی مقادیر AUC مشخص گردید. تعیین اهمیت متغیرهای محیطی مؤثر بر مدلسازی پراکنش با رویکرد آنالیز حساسیت OAT و به تعداد متغیرهای مستقل مدل­ها انجام شد. سپس، منحنی­های عکس­العمل گونه نسبت به مهمترین متغیرهای محیطی بر اساس مدل با بیشترین کارایی ترسیم و مقدار بهینه و دامنه بردباری اکولوژیک آن تعیین گردید.
نتایج: بر اساس معیارهای صحت­سنجی، تمامی مدل­های برازش داده شده کارایی عالی برای پیش­بینی رویشگاه گونه نشان دادند. مدل اجماعی نسبت به مدل­های مجزا و از بین مدل­های مجزا نیز مدل افزایشی تعمیم­یافته و جنگل تصادفی بهترین عملکرد را نشان دادند. طبق نتایج آنالیز حساسیت، حداکثر دمای گرمترین ماه (Bio5) بیشترین اهمیت را در برازش مدل­های پراکنش نشان داد، به گونه­ای که به تنهایی بیش از یک چهارم تغییرات را توجیه نمود. پس از میانگین­گیری ده مرتبه تکرار مدل­ها، نقشه پراکنش بالقوه گونه تحت مدل­های مجزا و مدل اجماعی تولید شد. بدلیل اینکه پیش­بینی هر مدل به توابع ریاضیاتی آن بستگی دارد، مدل­های پراکنش نتایج متفاوتی داشتند. اما در مجموع، رویشگاه­های گونه در بخش­هایی از استان پراکنده شده­اند که میزان ارتفاع و بارندگی در آنها از میانگین ارتفاع و بارندگی در کل استان بیشتر، اما میزان درجه حرارت آنها از میانگین درجه حرارت استان کمتر است. بر اساس مدل اجماعی، مساحت رویشگاه­های مطلوب گونه حدود 2600 کیلومترمربع بدست آمد. روی منحنی­های عکس­العمل، رویشگاه مطلوب گونه در مناطقی واقع شده که حداکثر درجه حرارت در گرمترین ماه از 23 و دامنه تغییرات سالانه دما از 32 درجه سانتیگراد کمتر باشد، میزان بارندگی در مرطوب­ترین ماه حداکثر 100 میلیمتر، شاخص ایزوترمالیتی کمتر از 26 و تغییرات فصلی دما نیز در دامنه 68-63 باشد.
نتیجه­گیری: مدل­ اجماعی می­تواند شبیه­سازی واقعی­تری از گونه را نشان دهد، زیرا بر مناطق مشترک توافق بین مدل­های مجزا تأکید می­کند. نتایج این مطالعه را می­توان برای برنامه­ریزی­های کاربردی جهت حفظ و مدیریت مراتع هیرکانی و همچنین پیشنهاد گونه مناسب جهت اصلاح، احیا و بازسازی آنها در مناطق با شرایط اکولوژیک مشابه به کار برد. در واقع، نتایج حاصل به کارشناسان در بهره­برداری بهینه و اتخاذ تصمیمات مناسب مدیریتی با حفظ گونه ­های بومی کمک می­نمایند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله رویکرد اجماعی، متغیرهای زیست‌اقلیمی، مدلسازی رویشگاه، منحنی عکس‌العمل
عنوان انگلیسی Investigation the potential habitat of Bromus stenostachyus Boiss in Mazandaran rangelands using ensemble modeling approach
چکیده انگلیسی مقاله Background and objectives: Environmental factors determine the flora and fauna of each region and lead to increased ecosystem biodiversity and species composition on large scales. Due to the complexity of natural systems, species distribution models are used to understand the effects of these factors on the potential niche of species. Recently, in most studies for this purpose, the bioclimatic variables of the CHELSA database (1979-2013) derived from the interpolation of temperature and precipitation data were used.
Methodology: In the present study, the potential of CHELSA bioclimatic variables along with the physiographic and human factors affecting the potential distribution and preference tendency of Bromus stenostachyus in the hyrcanian rangelands of Mazandaran province was investigated. Stratified random sampling, in the form of one square kilometer pixels and based on physiognomy-florestic structure was used to collect 122 occurrence data. After selecting the most important environmental variables, seven modeling algorithms including Generalized Linear Model (GLM), Gradient Boosting Machine (GBM), Multivariate Adaptive Regression Spline (MARS), Random Forest (RF), Artificial Neural Network (ANN), Maximum Entropy (Maxent) and Classification Tree Analysis (CTA) were used within the framework of ensemble method. After determining the optimum threshold using sensitivity-specificity equalization approach, model performances were evaluated using area under the curve, and also threshold-dependent measures such as TSS, Sensitivity and Specificity. The significant difference between the efficiency of models was determined using the analysis of variance on the AUC values. The importance of environmental variables affecting distribution modelling was done using OAT sensitivity analysis approach. Then, the species response curves the most important environmental variables were drawn based on the model with the highest efficiency and its optimal values and ecological tolerance range were determined.   
Results: Based on validation criteria, all the fitted models showed excellent performance to predict the species habitat. The ensemble model outperformed single models, and among single models, GBM and RF showed the best performance. According to the results of sensitivity analysis, maximum temperature of warmest month (Bio5) was determined the most important variable to fit the species distribution models, in a way that explained more than a quarter of changes in the distribution. After averaging ten model runs, the species potential distribution map was produced under single models and the ensemble model. Because the prediction of each model depends on its mathematical functions, the distribution models had different results. But in general, the species habitats are distributed in parts of province where the elevation and precipitation are higher than the average elevation and precipitation in the whole province, but their temperature is lower than the average temperature of the province. Based on ensemble model, the area of species suitable habitats was obtained about 2600 km2. On the response curves, the optimum habitats for the species were located in areas where the maximum temperature of warmest month is less than 23 °C, temperature annual range is less than 32 °C, precipitation of wettest month is at most 100 mm, isothermality is less than 26 and temperature seasonality is in the range of 63-68.  
Conclusion: Ensemble model can process more realistic simulations of species distribution as it emphasizes on the common areas of agreement among the single models. The results of this study can be used for practical planning to preserve and manage Hyrcanian rangelands, as well as to suggest suitable species for their reclamation, rehabilitation and restoration in areas with similar ecological conditions. In other words, the obtained results help the experts for optimal exploitation and making appropriate management decisions along with the preservation of native species.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله bioclimatic variables, ensemble approach, habitat modeing, response curve
نویسندگان مقاله زینب جعفریان | Zeinab Jafarian
Department of Rangeland Management, Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari
گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

محدثه امیری | Mohadeseh amiri
Isfahan University of Technology
نشانی اینترنتی http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-107-10&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده کاربردی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات