فهرست مطالب

مجله بوم شناسی کاربردی
پیاپی 42 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فاطمه جعفری، رضا جعفری*، حسین بشری صفحات 1-14

    تغییرات مکانی و زمانی تولید خالص اولیه از معیارهای اساسی تعیین کننده وضعیت اکوسیستم های مرتعی است. هدف پژوهش حاضر پهنه بندی و پایش تولید واقعی و بالقوه اکوسیستمهای مرتعی استان کهگیلویه و بویراحمد با استفاده از مدل های کسا و میامی از طریق داده های مودیس و میدانی در بازه زمانی 2018-2009 می باشد. صحت نقشه های تولیدی در 253 سایت نمونه برداری در تیپ های مختلف گیاهی که دارای وضعیت های مرتعی خوب، متوسط، فقیر بودند، با کمک رگرسیون خطی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که اختلاف تولید واقعی و بالقوه در استان بیش ازgC/m2/month  56 بوده که می تواند نشاندهنده اثرات منفی دخالت های انسان در اکوسیستمهای مرتعی منطقه باشد. بیشترین ضریب تبیین 0/84 بین تولیدات مدل شده و واقعیت زمینی در تیپ Astragalus spp.- Bromus tomentellus با وضعیت خوب و کمترین مقدار 0/28 در تیپ گیاهی Astragalus sieberi- Stipa capensis با وضعیت فقیر مشاهده گردید. یافته های پژوهش نشان داد که در شرایط خشکسالی، تیپ پوشش گیاهی و وضعیت مرتع در برآورد تولیدات واقعی و بالقوه دارای اهمیت بالایی بوده و اختلاف این دو نوع تولید می تواند بعنوان شاخصی جهت تعیین و پایش وضعیت اکوسیستمهای مرتعی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تیپ گیاهی، تولید خالص اولیه، مدل کسا، مدل میامی، سنجش از دور، خشکسالی
  • کمال الدین شهبازی نسب، محمدرضا اشرف زاده*، علیرضا محمدی صفحات 15-31

    ترس انسان از گوشتخواران بزرگ جثه می تواند بر تمایل انسان جهت به اشتراک گذاشتن سیمای سرزمین با این گونه ها تاثیر بگذارد. همچنین، ترس این پتانسیل را دارد که بر فرآیندهای تصمیم گیری و اجرای مداخلات و اقدامات مدیریتی تاثیرگذار باشد. افرادی که از گوشتخواران بزرگ جثه می ترسند، مخالفت بیشتری با حفاظت از این گوشتخواران نشان می دهند. این مطالعه با هدف بررسی عوامل موثر بر ترس جوامع محلی نسبت به خرس قهوه ای در استان کهگیلویه و بویراحمد انجام شد. به منظور بررسی نگرش جوامع محلی نسبت به خرس قهوه ای پرسشنامه ای تخصصی طراحی و اندازه نمونه با استفاده از فرمول کوکران با تعداد 332 نفر تعیین شد. برای ارزیابی آسیب پذیری جوامع محلی در برابر خرس قهوه ای از روش تحلیل شبکه اجتماعی استفاده شد. بر اساس نتایج، دانش ناکافی جوامع درباره خرس منجر به ترس و تغییرات رفتاری در مواجهه با این گونه می شود. تلاش در راستای کاهش ترس جوامع محلی از خرس از مواردی است که باید بر آن تمرکز شود. به منظور کاهش تعارض بین انسان و خرس، توصیه می شود در کنار سایر اقدامات مدیریتی به طور جدی به افزایش دانش و آگاهی جوامع محلی در مورد ویژگی های رفتاری خرس ها توجه شود.

    کلیدواژگان: نگرش، گوشتخواران بزرگ جثه، خرس قهوه ای، تعارض انسان- خرس، زاگرس مرکزی
  • جاوید صفری، محمود خرمی وفا*، زینب رمدانی، محمد یوسفی صفحات 33-48

    در این پژوهش، اثرات زیست محیطی تولید رب با توجه به کل چرخه زندگی گوجه فرنگی شامل کشت، فرآوری، بسته بندی و حمل و نقل با استفاده از روش پایه CML-IA (Institute of Environmental Sciences, CML) در منطقه کرمانشاه بررسی شد. اطلاعات مورد نیاز از طریق مصاحبه، پرسشنامه و پایگاه هایEcoinvent ، LCA Food DK و IDMAT به دست آمد. برپایه نتایج، تخریب لایه ازون و تقلیل منابع آلی کمترین و مسمومیت آب های آزاد بیشترین سهم را در بین گروه های تاثیرگذار در طی فرآیند تولید یک قوطی رب یک کیلویی داشتند. در فرآیند کشت نیز برق چاه آب و پس از آن کود نیتروژن بیشترین اثر را بر مسمومیت آب های آزاد داشتند. مرحله فرآوری در کارخانه کمترین سهم را در بین گروه های تاثیر گذار (به جز مسمومیت آب های آزاد) داشت. میزان بهره وری انرژی 0/63 کیلوگرم بر مگاژول محاسبه شد. افزوده خالص انرژی و کل انرژی مصرفی در مزرعه نیز به ترتیب 42700- و 44/86 مگاژول بر هکتار بدست آمدند، که الکتریسته و کود شیمیایی به ترتیب با 75/43، 16/94 درصد بیشترین سهم را از کل مصرف انرژی داشتند. با توجه به نتایج، مرحله کشت از طریق کاهش مصرف برق با بهبود سامانه های آبیاری، پتانسیل کافی برای کاهش اثرات زیست محیطی در طول دوره تولید رب گوجه فرنگی را دارد.

    کلیدواژگان: اثرات زیست محیطی، الکتریسیته، رب گوجه فرنگی، شاخص های انرژی، کشت گوجه فرنگی
  • مریم کریمیان، امید بیرقدار کشکولی*، رضا مدرس، سعید پورمنافی صفحات 49-62

    غلظت رنگدانه کلروفیل  aیکی از مهم ترین پارامترهای ارزیابی تولیدات اولیه و پویایی اکوسیستم های دریایی است. تغییرات غلظت کلروفیل a تحت تاثیر عوامل مختلف اقلیمی و محیطی از جمله دمای سطحی آب دریا می باشد. سنجنده های ماهواره ای به عنوان ابزارهای مهم عملیاتی برای ارایه پوشش قابل اعتماد دمای سطح آب و غلظت کلروفیل a با وضوح مکانی و زمانی مناسب مطرح می باشند. در این مطالعه از محصولات سطح 3 (وضوح 4 کیلومتر) دمای سطح آب و غلظت کلروفیل a خلیج فارس و دریای عمان حاصل از تصاویر سنجنده مودیس برای بازه زمانی 2018- 2003 استفاده شد. داده ها ابتدا به فرمت رستر تبدیل و سپس مقادیر عددی هر پیکسل استخراج گردید. شکاف های داده ای موجود در تولیدات سطح 3 مودیس با استفاده از الگوریتم (DINEOF، (Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions بازسازی شد. به منظور تحلیل همبستگی بین این دو پارامتر از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردید. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در طول دوره مورد مطالعه همبستگی بین دو پارامتر در بیشتر مناطق منفی (0/44- تا 0/67) و معنی داری بوده و این ضریب در ماه دسامبر در دریای عمان و اکثر مناطق خلیج فارس منفی (0/67- تا 0/05-) و معنی دار و در ماه جولای در اکثر مناطق مثبت (0/13 تا 0/64) و معنی دار می باشد.

    کلیدواژگان: دمای سطحی آب، غلظت کلروفیل a، مودیس، همبستگی پیرسون، خلیج فارس
  • سمیه میرشکاری*، محمدرضا اصغری پور، زهرا غفاری مقدم، سید ابوالفضل هاشمی صفحات 63-77

    بهره گیری از رویکرد امرژی در برآورد پایداری نظام های گلخانه ای، باعث بکار بردن روش های مدیریتی درست جهت افزایش پایداری تولید در این نظام ها می شود. در این پژوهش، دو نظام تولید خیار و گوجه فرنگی در منطقه سیستان، با به کارگیری شاخص های امرژی، مورد سنجش قرار گرفت. بدین منظور 166 گلخانه خیار و 111 گلخانه گوجه فرنگی در سال زراعی 1400-1401 انتخاب شد. برآیند سنجش 13 شاخص، پایداری نظام تولید خیار را نسبت به نظام گوجه فرنگی نمایان ساخت. بیشترین و کمترین مقدار شاخص ضریب تبدیل (Transformity) در نظام های گوجه فرنگی و خیار، به ترتیب 103×2/77 و 103×2/00 (ام ژول خورشیدی در گرم) بود. خصوصیات فیزیولوژیکی خیار نظیر طول دوره رشد طولانی و بهره مندی بیشتر از انرژی های تجدیدشونده رایگان، تولید بیشتر و استفاده بهینه تر از نیروی کار، موجب پایداری بیشتر این نظام در مقایسه با گوجه فرنگی شد. در نظام تولید گوجه فرنگی سهم بالای منابع تجدیدناپذیر خریداری شده علت کاهش پایداری بود. جهت پایداری بیشتر در نظام های تولید گلخانه ای، لازم است که گیاهانی با ظرفیت بالاتر در استفاده از انرژی های رایگان محیطی را برگزید و استفاده کارآمدتر از نیروی انسانی، استفاده از سازه گلخانه با تکنولوژی هایی در راستای کاهش ورودی و کم کردن سهم جریان های ورودی تجدیدناپذیر خریداری شده را در دستور کار قرار داد.

    کلیدواژگان: بار زیست محیطی، پایش محیطی، شاخص امرژی، کشاورزی فشرده، نهاده های محیطی
  • مصطفی ترکش*، نفیسه منصف، محمدرضا وهابی، سعید پورمنافی، محدثه امیری صفحات 79-95

    در مطالعه حاضر، ارتباط پراکنش گونه گون زرد (Astragalus verus) با اقلیم، خاک و توپوگرافی در استان اصفهان به روش رگرسیون غیرپارامتریک CART (Classification And Regression Trees) بررسی گردید. با بررسی تیپ های غالب گونه، 287 سایت با نمونه برداری تصادفی-طبقه بندی شده انتخاب و 106 نقطه حضور ثبت شد. متغیرهای خاکی فاقد توزیع نرمال، مطابق نوع چولگی با تبدیل داده نرمال شدند. برای متغیرهایی که با تبدیل داده نرمال نشدند، روش معکوس وزنی فاصله و برای متغیرهای دارای توزیع نرمال، روش های کریجینگ برای تولید نقشه به کار رفتند. جهت بررسی پیوستگی مکانی متغیرها، بهترین مدل واریوگرام انتخاب گردید. طبق تحلیل مولفه های اصلی (PCA) و ماتریس همبستگی متغیرها، موثرترین عوامل در پراکنش به ترتیب درصد رس، میانگین دمای سردترین فصل (Bio11)، میانگین دمای خشک ترین فصل (Bio9)، حداقل دمای سردترین ماه (Bio6)، میانگین دمای سالانه (Bio1)، رطوبت اشباع و کربن آلی بودند. ارزیابی مدل به روش های جایگزینی و استفاده از داده های مستقل حاکی از دقت بالای مدل بود. طبق آستانه بهینه 0/41 و نقشه فازی تناسب رویشگاه، سطح رویشگاه مناسب گونه، 34/5 درصد از منطقه بود. نتایج در مدیریت پایدار، حفاظت و احیای مراتع به کار می روند.

    کلیدواژگان: تناسب رویشگاه، زمین آمار، درخت تصمیم گیری، واریوگرام، تحلیل مولفه های اصلی
|
  • F. Jafari, R. Jafari*, H. Bashari Pages 1-14

    Spatiotemporal changes of net primary production (NPP) is one of the essential indicators in determining rangeland ecosystem condition. Therefore, the aim of current research was to map and monitor the actual and potential NPP of rangeland ecosystems in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad province, using CASA and Miami models, MODIS and field data from 2009 to 2018. The accuracy of the produced NPP maps was assessed in 253 sampling sites located in different vegetation types with good, fair and poor rangeland conditions, using linear regression. Results showed that the difference between actual and potential NPP was greater than 56 gr C/m2/month, which can be a sign of human impacts and interferences in the rangeland ecosystems of the region. The highest and lowest relationships between modeled and field productions were observed in the Astragalus spp. - Bromus tomentellus vegetation type with good rangeland condition (R2=0.84) and Astragalus sieberi- Stipa capensis vegetation type with poor rangeland condition (R2=28), respectively. The present research findings indicated the importance of drought conditions, vegetation type and rangeland condition in estimating the actual and potential NPP and the difference of these productions can be used as an index to determine and monitor the condition of rangeland ecosystems.

    Keywords: Vegetation type, Net primary production, CASA model, Miami model, Remote sensing, Drought
  • K. Shahbazinasab, M. R. Ashrafzadeh*, A. Mohammadi Pages 15-31

    Human fear of large carnivores can affect human willingness to share the landscape with these species. Also, fear has the potential to influence decision-making processes and the implementation of management interventions. People who fear of large carnivores show more opposition to protect these carnivores and are more likely to support killing them. This study was conducted to investigate the factors affecting the fear of local communities toward brown bears in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad province. In order to find out the attitude of the local communities towards the bear, a specialized questionnaire was designed and the sample size was estimated at 332, using Cochran's formula. Social network analysis was used to assess the vulnerability of local communities towards brown bears. Based on the results, inadequate knowledge of local communities about bears leads to fear and behavioral changes, when facing this species. Efforts to reduce the human fear of bears should be focused on communication with local people. In order to reduce the conflict between human and bears, it is recommended to increase knowledge and awareness of local communities about the brown bear behavior along with other management measures.

    Keywords: Attitude, Large carnivores, Brown bear, Human- bear conflict, Central Zagros
  • J. Safari, M. Khoramivafa*, Z. Ramedani, M. Yousefi Pages 33-48

    In the current study, the environmental impacts of tomato paste production were investigated based on the total life cycle of tomato including cultivation, processing, packaging and transportation, using the Centrum voor Milieuwetenschappen Leiden Impact Assessment, (CML-IA) method in Kermanshah regions. The required information was obtained through interviews, questionnaires and, Ecoinvent, LCA Food DK and IDMAT databases. Results showed that among the influential groups, during the production process of one kg of canned tomato paste, the ozone layer depletion and the reduction of organic resources were least effected and the open waters ecotoxicity received the highest impact. In the cultivation process, electricity consumption had the greatest impact on open waters ecotoxicity followed by the nitrogen fertilizer. The factory processing phase had the lowest impact among the influential groups (except open waters ecotoxicity). The energy efficiency was calculated as 0.63 kg/MJ. The net energy gain and the total energy consumption in the tomato farm were -42700 and 44.86 MJ/ha, respectively. The consumption of electricity and chemical fertilizers were the highest amount of input energies with 75.43 and 16.94% respectively. According to the results, the cultivation phase has the adequate potential to reduce the environmental impacts during the tomato paste production through the improvement of irrigation systems to reduce electricity consumption.

    Keywords: Electricity, Energy indicators, Environmental effects, Tomato paste, Tomato cultivation
  • M. Karimian, O. Beyraghdar Kashkooli*, R. Modares, S. Pourmanafi Pages 49-62

    Chlorophyll-a concentration is among the most important parameters used to investigate the primary production in marine ecosystems. Chlorophyll-a concentration is influenced by climatic/environmental factors, including Sea Surface Temperature (SST). Satellite sensors are able to provide reliable products of chlorophyll-a concentration and SST data with an adequate spatiotemporal resolution. In this study, level 3 (resolution 4 km) MODIS monthly products of chlorophyll-a concentration and SST  from year 2003 to 2018 of the Persian Gulf and the Oman Sea were used. The data were transformed into a raster format and the values of each pixel were extracted. Several gaps were observed in MODIS products of chlorophyll-a concentration. The Data INterpolating Empirical Orthogonal Functions (DINEOF) algorithm was used to reconstruct these gaps. Pearson correlation procedure was applied to analyze the correlation between chlorophyll-a concentration and SST. Results showed that during the study period, the correlation between the two parameters was negative (-0.44 to -0.67) and significant in the most part of the study area. The correlation coefficients in December were negative (-0.67 to -0.05) and significant in the Oman Sea and the most areas of the Persian Gulf, while in July those relationships were mostly positive (0.13 to 0.64) and significant.

    Keywords: Sea surface temperature (SST), Chlorophyll-a concentration, MODIS, Pearson correlation, Persian Gulf
  • S. Mirshekari*, M. R. Asgharipour, Z. Ghafarimoghadam, S. A. Hashemi Pages 63-77

    Taking the advantage of the emergy approach in estimating the stability of greenhouse systems leads to the use of correct management methods to increase the stability of production in these systems. In this research, two production systems of cucumber and tomato in Sistan region were assessed, using emergy indices. For this purpose, 166 cucumber and 111 tomato greenhouses were selected. The result of measuring 13 indicators showed the relative stability of the cucumber production system to the tomato system. The highest and lowest values of transformity index in tomato and cucumber systems were 2.77×103 and 2.00×103 (solar MJ per gram), respectively. Physiological characteristics of cucumber such as longer growth period and the greater use of free renewable energies, more production and the effective use of labor, made this system more sustainable, compared to the tomato one. In the tomato production system, the high proportion of purchased non-renewable resources was responsible for unsustainability. In order to increase the sustainability in greenhouse production systems, it is necessary to select plants with a higher capacity in using free environmental energies, capability of a more efficient labor use, and to use of greenhouse structures with the technologies aimed at reducing the inputs and the purchased non-renewable inputs.

    Keywords: Environmental load, Environmental monitoring, Energy index, Intensive agriculture, Environmental inputs
  • M. Tarkesh*, N. Monsef, M. R. Vahabi, S. Pourmanafi, M. Amiri Pages 79-95

    In the present study, the relationship between the distribution of Astragalus verus, climate, soil and topography in Isfahan province was investigated using the CART (Classification and Regression Trees) non-parametric regression. According to the vegetation types dominated by Astragalus verus, 287 sites were selected using stratified-random sampling and 106 presence points were recorded. Non-normally distributed soil variables were normalized according to the skewness type by data transformation. For variables that were not normalized by the data transformation, the inverse distance weighted and for normally distributed variables, kriging methods were used for mapping. To investigate the spatial continuity of these variables, the best variogram was selected. Using the principle component analysis (PCA) and correlation matrix, the most effective factors on distribution were clay percentage, mean temperature of the coldest (Bio11), and driest (Bio9) quarter, minimum temperature of the coldest month (Bio6), annual mean temperature (Bio1), saturated moisture and organic carbon, respectively. Model evaluation using replacement method and using independent data indicated high accuracy of the model. According to the optimum threshold of 0.41 and fuzzy-based habitat suitability map, the suitable habitat for the species was 34.5 % of the area. The results are used in sustainable rangeland management, conservation and their restoration.

    Keywords: Habitat suitability, Geostatistics, Decision tree, Variogram, Principal component analysis