به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

مصطفی ترکش

  • محمدجواد آقاسی*، سید علیرضا موسوی، مصطفی ترکش، سعید سلطانی

    گون پوشش گیاهی بسیاری از کوهستان های فلات ایران است و باتوجه به شکل بالشتی و سیستم ریشه دوانی عمیق، کنترل و نفوذ بارش های جوی را به درون خاک تسهیل و نقش عمده ای در ارائه خدمات اکوسیستمی ایفا می کند. از طرفی همبستگی اکوسیستم های گون زار (Astragalus habitats) با اقلیم های خشک و نیمه خشک، آن ها را در برابر تغییرات اقلیمی آسیب پذیر نموده است. در این مطالعه نقشه تولید رواناب بر پایه منحنی بادیکو تحت شرایط حال حاضر و آتی تغییر اقلیم (2050) با استفاده ازداده های اقلیمی و دمایی سایتChelsa (مدل گردش عمومی CanESM2) در نرم افزار TerrSet و با استفاده از نقشه های: زیرحوزه ها، بارش سالانه، تبخیر و تعرق پتانسیل سالانه، عمق خاک، آب قابل دسترس گیاه و نقشه "پوشش زمین _کاربری زمین" حال حاضر و آینده با ترکیبی از روش های میدانی و مدل های پراکنش گونه ای در مقیاس محلی حوزه آبخیز رودخانه شور دهاقان (زاگرس مرکزی) تهیه و درنهایت خسارت رواناب مازاد تولید شده در اثر تغییر اقلیم به روش هزینه جایگزین (Replacement cost method) برآورد شد. نتایج حاکی از افزایش حجم رواناب سالانه حوزه از70 میلیون مترمکعب در حال حاضر به 105 میلیون مترمکعب در شرایط تغییر اقلیم تحت سناریوی rcp26 سال 2050 بود. با احتساب هزینه 10 میلیون ریال به ازای کنترل 530 مترمکعب رواناب از طریق پروژه های متنوع آبخیزداری، جلوگیری از خسارات رواناب مازاد تولید شده، نیازمند اعتباری بالغ بر 660 میلیارد ریال بر اساس ارزش حال است. این مطالعه قابلیت نرم افزار TerrSet برای پیش بینی و تولید نقشه خدمت اکوسیستم تولید رواناب تحت تغییرات اقلیمی یا تغییرات کاربری اراضی و با هدف ارزش گذاری را در مقیاس محلی به اثبات رساند. همچنین ارزش گذاری فوق می تواند مبنای برنامه ریزی و تامین اعتبار برای مطالعه و اجرای طرح های آبخیزداری با هدف مقابله با تهدیدات تغییر اقلیم باشد.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, خدمات اکوسیستم, کنترل رواناب, گون زار, زاگرس مرکزی, برآورد اقتصادی
    M.J. Aghasi*, S.A.R. Mousavi, M. Tarkesh, S. Soltani

    Astragalus is the vegetation of many mountains of Iran's plateau and plays a major role in providing ecosystem services due to its pillow shape and deep rooting system, they facilitate the control and penetration of precipitation into the soil. The correlation of Astragalus ecosystems with arid and semi-arid climates has made them vulnerable to climate change. In this study, a runoff yield map based on the Budyco curve under current and future conditions of climate change (2050) was prepared using climate and temperature data from the Chelsea site (CanESM2 GCM) in TerrSet software and by using maps of sub-watersheds, annual precipitation, annual potential evapotranspiration, soil depth, plant accessible water and the current and future "Land Cover - Land Use" map, with a combination of field methods and species distribution models at the local scale of the Shur River watershed of Dehaghan (Central Zagros). Finally, the excess runoff damage produced due to climate change was estimated using the replacement cost method. The results indicated an increase in the annual runoff volume of the watershed from 70 million cubic meters to 105 million cubic meters under climate change conditions for the RCP26 scenario in 2050. Taking into account the cost of 10 million Rials for controlling 530 cubic meters of runoff through various watershed management projects, preventing the damages of excess runoff produced requires a credit amounting to 660 billion Rials based on the present value. This study proved the ability of TerrSet software to predict and produce an ecosystem service map of runoff yield under climate changes or land use changes and with the purpose of valuation on a local scale. Also, the above valuation can be the basis for planning and providing credit for the study and implementation of watershed management projects to deal with the threats of climate change.

    Keywords: Climate Change, Ecosystem Services, Runoff Control, Astragalus Habitats, Central Zagros, Economic Estimation
  • رضا جعفری*، مرتضی انصاری، مصطفی ترکش
    دما مهم ترین پارامتر اقلیمی در مطالعه تغییرات مکانی و زمانی فنولوژی گیاهان است؛ ازاین رو مطالعه حاضر با هدف بررسی پتانسیل داده های دمایی سنجنده مودیس در تهیه نقشه های درجه روزرشد (GDD) و مراحل گوناگون فنولوژی، درمورد گونه های مرتعی Astragalus effusus و Bromus tomentllus، در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. نقشه های دمایی (حداکثر، حداقل و میانگین)، GDD و مراحل متفاوت فنولوژی گونه های یادشده از داده های مودیس متعلق به فصل رویش در سال های 1396 و 1397 استخراج و با استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی و همچنین داده های فنولوژی میدانی در سه سایت مرتعی در منطقه با ارتفاع های متفاوت، ازطریق آزمون پیرسون مقایسه و صحت سنجی شد. نتایج حاکی از آن بود که تولیدات دمایی و GDD حاصل از تصاویر مودیس، به ترتیب، با داده های دمایی ایستگاه های هواشناسی و نیز GDD محاسبه شده در سایت ها بیش از 91 و 99% همبستگی دارد (p<0.001). نقشه ها مقدار GDD را، در اوایل فصل رویش، کمتر از 16 و در اواخر این دوره، بیش از 5200 نشان دادند که به ترتیب، بیانگر یک مرحله و تمامی مراحل فنولوژی گونه های مطالعاتی در منطقه بود. یافته های تحقیق نشان داد که مراحل فنولوژی گونه های مورد بررسی را می توان با استفاده از داده های مودیس، ازلحاظ مکانی و زمانی، از هم تفکیک کرد. با توجه به اینکه حفظ بقای گونه ها و بهره برداری پایدار از مراتع مستلزم آگاهی از مراحل گوناگون فنولوژی است، نقشه فنولوژی گونه ها می تواند ابزار کارآمدی، در مدیریت مراتع در سازمان های مرتبط، محسوب شود.
    کلید واژگان: LST, GDD, مودیس, سنجش از دور حرارتی, گونه های مرتعی
    Reza Jafari *, Morteza Ansari, Mostafa Tarkesh
    Temperature is the most important parameter for studying spatiotemporal phenological changes in plants. Thus, the current study was aimed to investigate the potential of MODIS land surface temperature (LST) data for mapping growing degree days (GDD) and different phenological stages of Bromus tomentllus and Astragalus effusus in Chaharmahal and Bakhtiari Province. MODIS extracted maps of maximum, minimum and mean temperature, GDD index and phenological stages from 2018 to 2019 during growing season were assessed against weather station data and also field-based phenilogical data using Pearson analysis in three regions with different altitudes. Results showed that MODIS LST and GDD maps had more than 91 and 99% correlations with field-based air temperature and GDD data, respectively (p<0.001). In early growing season, GDD values were less than 16 degree-days and they were more than 5200 degree-days in the late growing season which explained one and all the phenological stages of the studied species in the study area, respectively. The study findings indicated that MODIS data have high capability in spatiotemporal stratification of phenological stages of the Bromus tomentllus and Astragalus effuses plant species. The knowledge of different phenological stages is essential in species conservation and rangeland sustainable utilization, therefore, species phenology map can be used as an effective tool in rangeland management in the related organizations.
    Keywords: LST, GDD, MODIS, thermal remote sensing, rangeland species
  • محدثه امیری*، محمد شفیعی زاده، مصطفی ترکش، سید مصطفی مسلمی
    سابقه و هدف

    گیاهان مهاجم، در حال حاضر مورد توجه اکولوژیست ها، حافظان محیط زیست و مدیران منابع طبیعی هستند و به دلیل گسترش سریع تنوع زیستی را کاهش می دهند. این گونه ها تغییراتی را در فرآیندهای بوم شناختی، ساختار و کارکرد جامعه در اکوسیستم های طبیعی ایجاد می کنند. بارزترین تغییر در مناطق مورد هجوم، کاهش تنوع زیستی و ایجاد اجتماع خالصی از گیاهان مهاجم می باشد. یکی از گونه های مهاجم در کشور کهور پاکستانی (Prosopis juliflora) می باشد که به دلیل مقاومت به شرایط نامساعد محیطی، در حوزه بیابان زدایی، کنترل بیولوژیک و تثبیت تپه های ماسه ای روان در مناطق جنوبی کشور حایز اهمیت است.

    مواد و روش ها

    در مطالعه حاضر، کارایی پنج مدل متمایز کننده گروهی (GLM، GBM، ANN، SRE، RF) و یک مدل پروفیل (MAXENT) و اجماع آن ها با رویکرد میانگین وزنی در مدل سازی پراکنش مکانی این گونه در منطقه مکران و تعیین مهم ترین عوامل محیطی موثر بر پراکنش هجوم مورد بررسی قرار گرفت. با ثبت 63 نقطه رخداد و 100 نقطه غیاب طی برداشت میدانی، استفاده از متغیرهای اقلیمی، فیزیوگرافی و انسانی به عنوان متغیرهای محیطی، و ارزیابی کارایی مدل ها با معیارهای سطح زیر منحنی، TSS، شاخص های حساسیت و ویژه انگاری پتانسیل هجوم گونه مشخص گردید.

    نتایج و بحث: 

    از میان الگوریتم های مجزا، با توجه به معیارهای ارزیابی مستقل از آستانه و وابسته به آستانه، دو تکنیک مبتنی بر یادگیری ماشینی شامل RF و GBM گستره مورد هجوم این گونه را با صحت و توانایی تشخیص بالاتری پیش بینی کردند. همچنین معیارهای صحت سنجی در پیش بینی اجماعی نسبت به تمام الگوریتم های مجزای مدل سازی میانگین بیشتری را به خود اختصاص دادند. طبق مدل اجماعی، گستره هجوم کهور پاکستانی تقریبا 15 درصد از کل منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص داده است. پس از تعمیم مدل ها به فضای جغرافیایی مشخص شد که مناطق مورد هجوم گونه به صورت نواری یکدست در سواحل دریای عمان و خلیج فارس گسترش یافته اند. ارزیابی اهمیت متغیرها حاکی از این بود که متغیر ارتفاع از سطح دریا با توجیه نمودن تقریبا نیمی از تغییرات در مدل اجماعی به عنوان مهمترین متغیر مستقل، بیشترین تاثیر را در پراکنش گونه دارد. متغیر فاصله از جاده در درجه بعدی اهمیت قرار دارد، اما جهت شیب کم اهمیت ترین متغیر محیطی موثر بر پراکنش هجوم عنوان شد. بر اساس منحنی های عکس العمل گونه، اوج احتمال حضور گونه در ارتفاع 50 متری از سطح دریا و فاصله کمتر از 50 متری جاده مشاهده می شود. همچنین در صورتیکه درجه حرارت در گرم ترین ماه و سردترین فصل سال به ترتیب بیش از 34 و 14 درجه سانتیگراد، و ضریب تغییرات بارندگی نیز بین 150-100 باشد، گونه حداکثر احتمال حضور را دارد.

    نتیجه گیری

    مشخص شد که الگوریتم های تلفیق شده در چارچوب مدل سازی اجماعی، صحت بالاتری را نشان دادند و نقشه های حاصل از پراکنش بالقوه هجوم گونه این امکان را فراهم می آورند تا با ارایه راهکارهای مدیریتی و طرح ریزی های حفاظتی در جهت حفاظت از گونه های بومی، گستره پراکنش گونه های مهاجم را محدود و مدیریت کرد. در واقع، از نتایج این مطالعه می توان به عنوان مبنایی برای پایش های بعدی جهت ممانعت از گسترش بیشتر گونه های مهاجم و ایجاد تعادلی بین برنامه های حفاظت از پوشش گیاهی بومی منطقه و اقدامات مدیریتی بیابان زدایی استفاده نمود.

    کلید واژگان: رویکرد اجماع, هجوم زیستی, متغیرهای محیطی
    Mohadeseh Amiri *, Mohammad Shafiezadeh, Mostafa Tarkesh, Seyyed Mostafa Moslemi
    Introduction

    Invasive species are currently the concern of ecologists, conservationists and natural resource managers, and they may decrease biodiversity due to their rapid spread. These species cause changes in ecological processes, function and structure of communities in natural ecosystems. The most obvious change in the invaded areas is the reduction of biodiversity and the creation of a pure community of invasive plants. One of the invasive species in our country is Prosopis juliflora, which is important in the field of combat desertification, biological control and stabilization of quicksand dunes in the southern regions of Iran due to its resistance to adverse environmental conditions.

    Material and methods

    In the present study, the efficiency of five discrimination group models (GLM, GBM, ANN, SRE, RF) and a profile model (MAXENT) and their ensemble with the weighted average approach in the spatial distribution of this species in Makuran region and determining the most important environmental factors affecting the invasion distribution were investigated. By recording 63 occurrence points and 100 absence points, using climatic, physiographic and human variables as environmental variables, and evaluating the performance of models by Area under Curve (AUC), True Skill Statistics (TSS), Sensitivity and Specificity, the species invasion potential was determined.

    Results and discussion

    Among the single algorithms, according to the threshold-independent and threshold-dependent evaluation criteria, two machine learning techniques, i.e. RF and GBM, predicted the climatic habitat of this invasive species with higher accuracy. Also, the evaluation criteria in the ensemble prediction were higher than the average of all single modeling algorithms. According to the ensemble model, P. juliflora habitats occupy about 15% of the total study area. After generalization of the models to the geographical space, it was found that the invaded areas have spread in a uniform strip on the shores of the Oman Sea and the Persian Gulf. Evaluation of variable importance indicated that altitude was the most important independent variable justifying about half of the changes in the ensemble model and has the greatest effect on species distribution. The variable of distance from the road was the next important variable. However, the aspect was mentioned as the least important environmental variable affecting the scattering of the invasion. Based on response curves, the maximum probability of the species' presence was observed at the altitude of 50 m above sea level and a distance less than 50 m from the road. Also, the species is most likely to be present, if the temperature in the warmest month and the coldest season of the year is more than 34 and 14 °C, respectively, and the precipitation seasonality is 100-150. 

    Conclusion

    It was found that the integrated algorithms in the framework of ensemble modeling showed higher accuracy and the maps derived from the potential distribution of species invasion make it possible to restrict and manage the distribution range of invasive species by providing management solutions and conserving plans to protect native species. In fact, the results of this study can be used as a basis for subsequent monitoring to prevent further spread of invasive species and to create a balance between the native vegetation protection programs of the region and desertification management measures.

    Keywords: Ensemble approach, Biological invasion, Environmental Variables
  • مصطفی ترکش*، نفیسه منصف، محمدرضا وهابی، سعید پورمنافی، محدثه امیری

    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.

    کلید واژگان: تناسب رویشگاه, زمین آمار, درخت تصمیم گیری, واریوگرام, تحلیل مولفه های اصلی
    M. Tarkesh*, N. Monsef, M. R. Vahabi, S. Pourmanafi, M. Amiri

    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
  • مریم حیدریان*، رضا تمرتاش، زینب جعفریان، مصطفی ترکش، محمدرضا طاطیان
    Maryam Haidarian *, Reza Tamartash, Zeinab Jafarian-Jeloudar, Mostafa Tarkesh, Mohammad Reza Tataian

    Iran is one of the principal centers of Astragalus genus. Astragalus adscendens is a valuable endemic plant. There is less information about the effect of climate change on Astragalus genus especially A. adscendens. In this study, we used the ensemble modeling based on seven species distribution models to predict the spatial distribution of A. adscendens. The presence of A. adscendens points was recorded from our field surveys in Chaharmahal-va-Bakhtiari province as a semi-arid part of Central Zagros, Iran between 2015 and 2016. The future projections were made for the year 2050 and 2070 with two Representative Concentration Pathways (RCPs) scenarios (4.5 and 8.5). Also, in this approach, species occurrence data (140 points), 19 bioclimatic predictors from HadGEM2-CC (Hadley Centre Global Environmental Model, version two - Carbon Cycle), MRI-CGCM3 (Meteorological Research Institute Coupled Global Climate Model Version three) and three physiographic variables were used. According to the ensemble model, 33.58% of the study area (548678 ha) was suitable for the A. adscendens. This research showed annual precipitation, isothermality, temperature annual range and slope have played the most important role in habitat suitability of this species. The response curves showed that occurrence probability of A. adscendens mostly exists in habitats with annual precipitation from 380 mm to 630 mm, isothermality from 35.7 to 36.8 (dimensionless), temperature annual range from 40.5 to 43°C and slope of 0.1 to 30 degree. The decline of suitable habitats will be 59.3% to 89.7% by 2050 and 2070. In contrast, 18.1% to 56.2% of currently unsuitable habitats can become suitable with climate changes. Evaluations showed that Random Forest was found to be the most reliable model for species prediction. Predicting the potential future changes in suitable habitat for A. adscendens will allow more reliable planning and management of this valuable species for experts.

    Keywords: Chaharmahal-va-Bakhtiari province, Species distribution modeling, Biomod2, Ensemble modeling
  • سید مرتضی عراقی شهری، سعید سلطانی*، مصطفی ترکش، سعید پورمنافی

    یکی از موضوعات اصلی تحقیقات علمی در زمینه اثر تغییر اقلیم جهانی، بررسی تغییرات چرخه کربن در مراتع است و تولید خالص اولیه (NPP) مولفه ای مهم در این چرخه از نظر ذخیره کربن و شاخصی کلیدی برای ارزیابی کارکرد اکوسیستم است. در این تحقیق رابطه تولید خالص اولیه با نوسانات اقیانوسی اتمسفری به صورت ماهانه و فصلی در فاصله سال های 2016-2000 در دامنه شمالی رشته کوه البرز مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور برای مدل سازی رابطه تولید ناخالص اولیه با شاخص های اقیانوسی اتمسفری، میزان NPP با استفاده از محصولات سنجنده مودیس استخراج شد. برای بررسی روابط هم زمان و غیرهم زمان در سری های مختلف زمانی از رگرسیون چندمتغیره و برای بررسی روند تغییرات تولید خالص اولیه در فصل های مختلف در طول دوره آماری مورد مطالعه از آزمون من کندال استفاده شد. نتایج نشان داد که میانگین بیشترین میزان تولید خالص اولیه در فصول بهار و تابستان به ترتیب به میزان 2/06 و 1/30 و کمترین مقدار در فصول پاییز و زمستان به ترتیب برابر با 0/68 و 0/55 گرم کربن در متر مربع در روز بود. روند معنی دار تغییرات NPP در فصول پاییز و زمستان مشاهده شد. به طور کلی نتایج نشان داد که NPP تحت تاثیر عوامل اقلیمی به ویژه بارش بوده و شاخص های مربوط به انسو (النینو نوسان جنوبی) از عوامل موثر بر بارش و در نتیجه تولید خالص اولیه در منطقه شمال کشور است.

    کلید واژگان: نوسانات اقیانوسی اتمسفری, رگرسیون چندمتغیره, انسو, آنالیز روند, من-کندال, سنجش از دور
    M. Araghi Shahri, S. Soltani*, M. Tarkesh, S. Pourmanafi

    One of the main scientific topics on the effects of global climate change is to assess changes in the carbon cycle in rangelands. Net Primary Production (NPP) is an important component of this cycle, in terms of carbon storage, and a key indicator for assessing the ecosystem function. This research aimed to investigate the correlation between NPP and ocean-atmospheric oscillations, monthly and seasonally, from 2000 to 2016 in the north of Iran’s Alborz Mountains. Net Primary Production of terrestrial vegetation was extracted from MODIS data and used in a model along with ocean-atmospheric oscillations. Multivariate regression analysis was used to investigate the simultaneous and lagged status in different timescales. Mann-Kendal test was used for trend analysis in different seasons over the studied period. Results showed that the highest NPP values were 2.06 and 1.30 g C m-2 d-1 in spring and summer and the lowest were 0.68 and 0.55 g C m-2 d-1 in autumn and winter, respectively. The trend of NPP variations was significantly different in autumn and winter. Overall, it was showed that NPP was affected by climatic variables, especially precipitation, and variables  related to ENSO indicator are the main factors affecting precipitation, thereby affecting NPP in the north of Iran.

    Keywords: Ocean-Atmospheric Oscillations, Multivariate Regression, ENSO, Trend Analysis, Mann-Kendal, Remote Sensing
  • سمیرا سادات فاطمی آذرخوارانی*، محمد رحیمی، مصطفی ترکش، هومن روانبخش
    سابقه و هدف

    مدل سازی توزیع گونه ای، روشی رایج برای درک روابط میان یک گونه و محیط اطرافش است و برای پیش بینی تغییرات در توزیع همگام با تغییرات محیطی مورد استفاده قرار می گیرد. تحقیق های گسترده ای در منطقه های مختلف دنیا براساس این مدل ها انجام گرفته است. در این مطالعه، توزیع پتانسیل گونه ارس1، گونه سنجه و یکی از مهم ترین گونه های درختی جنگل های ایران و تورانی، در کوهستان البرز با استفاده از 38 پارامتر محیطی با استفاده از مدل های توزیع گونه ای Domain و رگرسیون لجستیک2 مورد بررسی قرار گرفته است.

    مواد و روش ها

    منطقه مورد مطالعه، شامل بخش هایی از کوهستان البرز است که در شمال ایران واقع شده و دارای مساحتی برابر با 14/14656 کیلومترمربع می باشد. در تحقیق حاضر، برای تعیین سایت های نمونه برداری، از روش تصادفی طبقه بندی شده استفاده گردید و در نهایت تعداد 390 سایت رخداد (240 سایت حضور و 150 سایت عدم حضور) گونه Juniperus excelsa در مقیاس 30 ثانیه (کمابیش معادل 1کیلومتر* 1 کیلومتر) به عنوان ورودی مدل مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، تعداد 38 پارامتر محیطی به عنوان متغیر پیش بینی کننده برای اجرای دو مدل Domain و Logistic Regression مد نظر قرار گرفت.

    نتایج و بحث

    نتایج نشان داد که مدل Domain کارایی بالایی برای پیش بینی رویشگاه Juniperus excelsa با 0.97 AUC=، Kappa=0.730 و TSS=0.91 داراست. براساس نتایج به دست آمده، منطقه های با کمترین پتانسیل حضور Juniperus excelsa 95/5665 کیلومتر مربع، پتانسیل متوسط 1/2033 کیلومتر مربع، پتانسیل خوب، 38/3076 کیلومترمربع، پتانسیل بسیار خوب 42/3063 کیلومترمربع و پتانسیل عالی 29/817 از سطح منطقه را به خود اختصاص داده اند. نتایج به دست آمده از اجرای مدل رگرسیون لجستیک گویای آن است که 37/5084 کیلومتر مربع از منطقه مورد مطالعه در طبقه پتانسیل ضعیف، 35/2539 کیلومتر مربع پتانسیل متوسط، 21/1410 پتانسیل خوب و 84/1104 کیلومترمربع پتانسیل بسیار خوب و 37/4517 کیلومترمربع پتانسیل عالی قرار گرفته است. همچنین نتایج نشان داد که شرایط مطلوب رویشگاهی گونه Juniperus excelsa در منطقه هایی است که اختلاف حداکثر و حداقل درجه حرارت سالانه بین 5/15 تا 13 درجه سانتی گراد، بارش فصلی 90 - 64 میلی متر، بارش سردترین فصل سال 60 - 35 میلی متر، ارتفاع از سطح دریا، 3100 - 1800 متر، در جهات جغرافیایی جنوب، جنوب شرق و شرق، شیب 30 - 10 درصد است، همچنین احتمال حضور گونه در منطقه هایی که کمترین فاصله را با خط برف و آبراهه دارند و روی صخره هایی از جنس آهک شیلی و آهک دولومیتی افزایش می یابد. همچنین، در بخش هایی از منطقه که گونه Juniperus excelsa مشاهده می شود، سنجه NDVI بین 38/0 تا 12/0 تغییر می نماید. نتایج ارزیابی عملکرد مدل ها، نشان داد که مدل Domain دارای کارایی بالاتری در پیش بینی رویشگاه مطلوب گونه Juniperus excelsa نسبت به مدل رگرسیون لجستیک در منطقه مورد مطالعه می باشد که با نتایج Hernandez et al. (2006) و (Tsoar et al. (2007 که عملکرد بالای این مدل را نشان دادند، تطابق دارد.

    نتیجه گیری

    با بکارگیری مدل توزیع گونه ای می توان برنامه مدیریتی مناسب برای بخش های مختلف رویشگاه را بیان نمود. منطقه های با پتانسیل ضعیف، به طور معمول رویشگاه حدی گونه هستند و جمعیت ها در این منطقه ها آسیب پذیرتر از دیگر منطقه ها هستند؛ منطقه های با پتانسیل بسیار خوب و عالی مناسب مدیریت به صورت ذخیره گاه جنگلی یا منطقه حفاظت شده هستند. برای جنگل کاری و توسعه و احیای اکوتیپ بومی، عرصه هایی در مناطق با پتانسیل خوب تا عالی که بدون پوشش درختی قابل توجه هستند، مناسب می باشند. تحقیق حاضر نشان داد که مدل Domian با وجود آنکه تنها از داده های حضور استفاده می کند، می تواند روش مفیدی جهت پیش بینی رویشگاه های مطلوب گونه Juniperus excelsa در کوهستان البرز باشد. بنابراین می توان اظهار نمود که مدل های توزیع گونه ای، با دقت قبل قبولی کارایی لازم را در برآورد پراکنش گونه داشته و می توانند جهت بیان راهکارهای حفاظتی توسط متخصصان مورد استفاده قرار گیرند.

    کلید واژگان: جنگل های ایران و تورانی, Domain, داده های محیطی, رگرسیون لجستیک
    Samira Sadat Fatemi Azarkhavarani*, Mohammad Rahimi, Mostafa Tarkesh, Hooman Ravanbakhsh
    Introduction

    Species distribution modeling is a common method for understanding the relationships between a species and its environment and is used to predict the changes in distribution due to environmental changes. A lot of research has been done around the world based on these models. In this study, the optimal habitat of Juniperus excelsa, an indicator species, and the most important tree species in Irano-Turanian forests in the Alborz Mountains have been investigated using 38 environmental parameters and domain and logistic regression models.

    Material and methods

    The study area consists of parts of the Alborz Mountains located in the north of Iran with an area of 14656 km2. In the present study, a stratified random sampling method was used to determine the sampling sites. Finally, 390 occurrence sites (240 presence sites and 150 absentee sites) of J. excelsa at a 30-second scale (approximately 1 km×1 km) as the input model was studied. Also, 38 environmental parameters were considered as predictive variables for implementing two models of the domain and logistic regression.

    Results and discussion

    The results showed that the domain model had a high performance for predicting the habitat of J. excelsa with AUC =0.97, Kappa =0.730, and TSS = 0.91. Based on the results, the areas with the lowest potential for the presence of J. excelsa were 5665.95 km2, the moderate potential was 2033.1 km2, the good potential was 3076.38 km2, the very good potential was 3063.42 km2, and the high potential was 817.29 km2. The results obtained from the implementation of the logistic regression model indicated that 5084.37 km2 of the studied area was in the class of least potential, 2539.35 km2 had moderate potential, 1410.21 km2 had good potential, 1104. 84 km2 had very good potential, and 4517.37 km2 had high potential. Also, the results showed that the suitable habitats for J. excelsa were regions with a mean diurnal range of 13 °C and 15.5 °C, annual precipitation of 120-220 mm, precipitation of 64-90 mm, precipitation of coldest quarter of 35-60 mm, the altitude from the sea level of 3100-1800 m, and a slope of 30-10% in the southern, southeast, and east directions. Also, the probability of species occurrence was more in areas near the snow and water line as well as on calcic rocks. Also, in the habitat of J. excelsa the NDVI index varied between 0.38 and 0.20. The results of the performance evaluation of the models showed that the domain model had higher performance in predicting the suitable habitat of J. excelsa than the logistic regression model in the study area.

    Conclusion

    Species distribution models can provide a suitable management plan for different parts of the habitat. Areas with low potential of suitable habitat are usually partial habitats and populations in these areas are more vulnerable than the others, whereas areas with very good potential are excellent for a protected area. Areas with good to the excellent potential that do not have significant tree cover are suitable for forestry and native ecosystem restoration. The present study showed that the domain model, despite using only presence data, can be a useful method for predicting the suitable habitat of J. excelsa in the Alborz Mountains. Therefore, it can be stated that species distribution models, with acceptable accuracy, have enough performance in the evaluation of species distribution and can be used to execute conservation strategies.

    Keywords: Domain model, Environmental data, Irano-Turanian forests, Logistic regression
  • فاطمه هادیان، رضا جعفری*، حسین بشری، مصطفی ترکش

    گیاهان، یکی از مهم ترین اجزای اکوسیستم هستند که تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی قرار می گیرند. به طوری که مطالعه تولید خالص اولیه، یکی از مهم ترین موضوعات در بوم شناسی به حساب می آید. مهمترین هدف این تحقیق مدل سازی توزیع مکانی و زمانی تولید خالص اولیه (مدل CASA) و تاثیر تابش موثر نور خورشید (LUE)  و همچنین اندازه گیری تخریب اراضی با شاخص تاثیر بارندگی (RUE) در مراتع نیمه استپی استان اصفهان است. برای انجام این مطالعه، تصاویر - NDVI 16 روزه مودیس، داده های هواشناسی، نقشه پوشش اراضی و داده های زمینی به کار گرفته شد و نتایج نشان داد که نرخ NPP از ماه مارس (C/m2/mo 44/11) تا ماه می (C/m2/mo/07/41) افزایش داشته است، در حالیکه سیر نزولی را از اوایل ماه ژوئن  (C/m2/mo 2/2) به دلیل خشکی خاک نشان می دهد. اقلیم، تیپ گیاهی و وضعیت مرتع نقش مهمی درNPP سالیانه داشتند، لذا بیشترین و کمترین NPP به ترتیب  در  Astragalus- Daphnae 85/38  gC/m2 y-1) 85/38)  و Artemisia sieberi – Scariola gC/m2 y-1) 4) همراه با حداکثر (g C (MJ)-1 13/0) و حداقل تاثیر تابش موثر نور خورشید  g C (MJ)-1)   LUE 005/0) مشاهده شد. مقدار (RUE)، در مراتع تخریب یافته کاهش داشت. علاوه بر این از همبستگی بین داده های زمینی و مدل CASA در اقلیم نیمه خشک گرم و مراتع تخریب یافته، کاسته شد. بنابراین توجه به وضعیت مرتع، تیپ گیاهی و اقلیم در پایش NPP و مدیریت مراتع ضروری است. 

    کلید واژگان: NPP, CASA, LUE, RUE, وضعیت مرتع
    Reza Jafari*

    Plants are one of the most important components of the ecosystem which are affected by natural and human factors. Therefore, the study of net primary production (NPP) is one of the main subjects in ecology. The main purpose of this research was to model spatial and temporal distributions of NPP  and also to determine the degradation of vegetation types using Carnegie Ames Stanford Approach (CASA), Rain Use Efficiency  (RUE)  and  Light Use Efficiency (LUE) models in semi-steppe rangelands of Isfahan Province. For this purpose, the 16- day MODIS NDVI  images, metrological data, land cover maps and field study  were applied in the study area. The  results showed that the NPP rate increased from March (11.44gC/m2/mo) to May (41.07gC/m2/mo) while demonstrating a decreasing trend from the onset of June  (2.2 g C/m2/mo) due to soil dryness. Climate , vegetation type and rangeland conditions had important roles  in  annual plant NPP and therefore the highest and lowest NPP were observed in Astragalus- Daphnae (38.85 gC/m2 y-1) and Artemisia sieberi - Scariola  (4 g C/m2 y-1) vegetation types  with maximum (0.13 g C (MJ)-1) and minimum (0.005 g C (MJ)-1) LUE, respectively. The amount of RUE decreased in degraded rangelands. Moreover, the correlation between field measurements and the CASA model decreased in semiarid warm climate and degraded rangelands. Therefore, rangeland conditions, vegetation type and climate condition must be taken into consideration in NPP monitoring and rangelands management.

    Keywords: NPP, CASA, RUE, LUE, range condition
  • فاطمه هادیان*، رضا جعفری، حسین بشری، مصطفی ترکش

    در مناطق خشک و نیمه خشک رطوبت خاک یکی از مهم ترین فاکتور های تاثیر گذار بر تولید اکوسیستم ها محسوب می شود. هدف از مطالعه حاضر بررسی تغییرات فصلی رطوبت خاک و پوشش گیاهی در استان اصفهان است. بدین منظور داده های دمای سطح زمین (LST) و شاخص گیاهی NDVI مودیس برای محاسبه TVDI به کار گرفته شد و میزان رطوبت خاک در فصل رویش در چند عمق خاک (شامل 5، 10، 20، 30 سانتی متر) اندازه گیری شد. تغییرات فصلی LST و NDVI در اقلیم های مختلف نیز بررسی شد. نتایج نشان داد تغییرات NDVI و LST در این منطقه بسته به نوع اقلیم و خاک، دارای الگوی متفاوتی بوده است و میزان تاج پوشش گیاهی بر LST و نوسان آن تاثیر زیادی می گذارد. تغییرات NDVI در فنولوژی گیاهان در مناطق مرطوب در مقایسه با نیمه خشک و خشک بیشتر بود. پایش رطوبت خاک حاکی از آن بود که بسته به شرایط فصلی، همبستگی رطوبت اعماق خاک متفاوت بوده است، از این رو در اوایل فصل رطوبت سطح خاک (5-0 سانتی متر) اما در اواسط فصل به دلیل شکل ساختمان و عمق ریشه در بوته زارها، رطوبت خاک عمیق تر (30-10 سانتی متر) بیشترین همبستگی را با TVDI داشتند. بنابراین، یافته های این پژوهش اهمیت فصل رویش، شرایط خاک و درصد تاج پوشش و نوع گیاهان را در بررسی مطالعات رطوبت خاک توسط داده های ماهوره ای بیان می دارد.

    کلید واژگان: رطوبت خاک, مقیاس فصلی, LST, NDVI, مودیس, TVDI
    F. Hadian*, R. Jafari, H. Bashari, M. Tarkesh

    Soil moisture is one of the most important factors that can affect productivity in ecosystems in arid and semiarid regions. The aim of this study was to investigate soil moisture and vegetation changes in the Isfahan province at the seasonal scale. For this purpose, MODIS Land Surface Temperature (LST) and NDVI data were used to calculate the TVDI index, and the rate of soil moisture content was also measured at several soil depths including 5, 10, 20, 30 cm. in the growing season. Seasonal changes of LST and NDVI indices were also studied in different climate regions ranging from humid to hyperarid. The results showed that the changes in NDVI and LST in this region were different, depending on the climate type and soil conditions; the LST and its changes mostly depended on the amount of vegetation cover NDVI changes based on the plant phenology in humid regions, which was were greater than that in arid and semi-arid climates. Soil moisture monitoring indicated that the relationships between TDVI and different soil depths varied based on the seasonal conditions. In the early growing season, the soil moisture at the depth of 0-5 cm had a higher correlation with TVDI, but in the middle of growing season, the deeper soil moisture (10-30 cm) showed the highest correlation. Therefore, the findings of this research indicated the importance of the growing season, soil conditions and vegetation percentage and types in the soil moisture studies by using satellite data.

    Keywords: Soil moisture, Seasonal scale, LST, NDVI, MODIS, TVDI
  • محدثه امیری، مصطفی ترکش*، رضا جعفری
    تغییر در پراکنش جغرافیایی گیاهان از آثار مهم تغییر اقلیم است. مطالعه حاضر با هدف پیش بینی تغییرات بالقوه در پراکنش درمنه کوهی (.Artemisia aucheri Boiss) تحت تغییر اقلیم در مراتع اصفهان انجام گرفت. لذا شش متغیر زیست- اقلیمی و دو متغیر فیزیوگرافی در چارچوب مدل خطی تعمیم یافته، آنالیز تفکیکی انعطاف پذیر، پاکت دامنه سطحی، جنگل تصادفی، رگرسیون تطبیقی چندمتغیره و اجماع این مدل ها به کار رفتند. از بین عوامل محیطی، متوسط دمای سردترین فصل و بارندگی سالانه بیشترین اهمیت را در برازش مدل ها داشتند. بر اساس ارزیابی مدل سازی، مدل اجماعی و سپس رگرسیون تطبیقی چندمتغیره صحیح ترین پیش بینی را برای تعیین رویشگاه اقلیمی ارائه دارند. همچنین مقادیر سطح زیر منحنی مدل پاکت دامنه سطحی با عملکرد خوب و سایر مدل ها با عملکرد عالی، اختلاف معنی داری داشتند. حداکثر حضور گونه در ارتفاع 3000-2000 متر و بارندگی سالانه 250-100 میلی متر رخ داد. در هر دو مدل اقلیمی CCSM4 و  MPI-ESM-LR، بیشترین میزان جابه جایی رویشگاه گونه تحت سناریوی انتشار RCP8.5 در سال 2070 و کمترین میزان تحت سناریوی RCP2.7 در سال 2050 خواهد بود. همچنین در سال 2070 نسبت به 2050 رویشگاه به میزان بیشتری جابه جا خواهد شد. نتایج مطالعه می تواند در اولویت بندی اقدامات حفاظتی یا ورود گونه به مناطقی با شرایط اکولوژیکی مشابه به کار رود.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم, زیست بوم اقلیمی, مدل اجماعی, پایگاه اقلیم جهانی
    M. Amiri, M. Tarkesh*, R. Jafari
    Changes in the geographical distribution of plants are one of the major impacts of the climate change. This study was aimed to predict the potential changes in the distribution of Artemisia aucheri Boiss in Isfahan rangelands. Therefore, six bioclimatic variables and two physiographic variables were used under the Generalized Linear Model (GLM), Flexible Denotative Analysis (FDA), Surface Range Envelope (SRE), Random Forest (RF), and Multivariate Adaptive Regression Spline (MARS), as well as in an ensemble model framework. Among the environmental factors, the mean temperature of the coldest quarter and the mean annual precipitation played the most important role or exhibited relative importance in model fitting. Based on the model evaluation, the ensemble model and then MARS presented the most accurate prediction in the determination of the climatic habitat. There was also a significant difference between area under curve (AUC) of the SRE model with a good performance and other models with a high performance. The maximum presence of the species occurred at the 2000-3000 m elevation and the 100-250 mm annual precipitation. In both CCSM4 and MPI-ESM-LR climatic models, the highest amount of habitat displacement is likely to happen under the RCP8.5 scenario in 2070, while the lowest amount may happen under the RCP2.6 scenario in 2050. Also, the habitat of species will be displaced more in 2070 than in 2050. The results of this study can be used to prioritize conservation measures or species introduction into areas with similar ecological conditions.
    Keywords: Climate change, Climatic biome, Ensemble model, World climate databas
  • شیما ملکوتی خواه، سیما فاخران*، محمود رضا همامی، مصطفی ترکش، جوزف سن
    طرح ریزی حفاظتی بر مبنای پراکنش گونه ها در آینده از جمله مهم ترین رویکردهای سازشی در کاهش پیامدهای منفی تغییر اقلیم بر گونه ها است. در این مطالعه، پیامدهای تغییر اقلیم در آینده (تا سال 2070) بر پراکنش آهوی گواتردار (Gazellea subgutturosa) در مناطق مرکزی ایران (استان های اصفهان، سمنان، فارس و یزد) مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور، یک رویکرد مدل سازی اجماعی با استفاده از پنج الگوریتم مدل سازی پراکنش گونه ای با در نظر گرفتن دو سناریوی اقلیمی RCP 2.6 و RCP 8.5 استفاده شد. به علاوه، با مقایسه پراکنش کنونی و آینده گونه، مناطق زیستگاهی که در آینده مطلوبیت آنها حفظ شده و پتانسیل عملکرد به عنوان پناهگاه اقلیمی دارند شناسایی شدند. بر اساس نتایج به دست آمده، حدود 61700 کیلومتر مربع (15/3 درصد) از کل منطقه مورد مطالعه به عنوان زیستگاه مطلوب گونه در شرایط کنونی براورد شد. پیش بینی ها نشان می دهد که آهوی گواتردار تا سال 2070، به ترتیب حدود 46 و 70 درصد زیستگاه های خود را بر اساس سناریوی RCP 2.6 و RCP 8.5 از دست خواهد داد. نتایج همچنین نشان داد که تنها بخشی از زیستگاه های واقع در عرض های جغرافیایی بالا (در استان های سمنان و اصفهان) که شرایط اقلیمی مساعدی دارند پتانسیل عملکرد به عنوان پناهگاه اقلیمی در آینده را داشته اند که با در نظر گرفتن سناریوی حداکثر تغییر اقلیم (RCP 8.5)، تمامی پناهگاه های اقلیمی واقع در استان اصفهان به جز مناطق واقع در پناهگاه حیات وحش موته نیز از بین خواهند رفت. توسعه شبکه مناطق حفاظت شده کنونی و برقراری ارتباط زیستگاهی بر مبنای پراکنش پناهگاه های اقلیمی و همچنین ارتقاء سطح حفاظتی مناطق شکار ممنوع و پناهگاه های حیات وحش از جمله رویکردهای مدیریتی پیشنهادی در راستای حفاظت موثر از آهوی گواتردار در مواجه با تغییر اقلیم آینده هستند.
    کلید واژگان: سم داران آسیب پذیر, رویکرد مدل سازی اجماعی, مناطق حفاظت شده, ارتباط سیمای سرزمین, پناهگاه های اقلیمی
    Sh. Malakoutikhah, S. Fakheran*, M. R. Hemami, M. Tarkesh, J. Senn
    Currently, conservation planning based on the future distribution of species is among the most important adaptive conservation approaches to reduce the  negative impacts of climate change on species. In this study, by adapting an ensemble modelling approach, scenarios of RCP 2.6 and RCP 8.5 and five global circulation models,  the distribution of Goitered gazelle (Gazellea subgutturosa) under climate change was predicted in the central Iran (Isfahan, Semnan, Markazi, Fars and Yazd provinces). In addition, by comparing the current and future distributions, suitable habitats that would remain so in the future with the potential to function as climatic refugia were identified. The results revealed that by 2070, Goitered gazelle will have lost 46% and 70% of its habitats based on RCP 2.6 and RCP 8.5, respectively. Across central Iran, only proportions of habitats in Isfahan and Semnan at higher latitudes were predicted to function as the climatic refugia. Based on RCP 8.5, however, all refugia in Isfahan, except for those in Mooteh Wildlife Refuge, were projected to disappear. According to the findings of this study, expanding the protected network and increasing connectivity in the areas where refugia are distributed, and enhancing the protection status of key no-hunting areas and wildlife refugees are recommended as the management approaches for the effective conservation of this species against climate change.
    Keywords: Vulnerable ungulates, Ensemble modelling approach, Protected areas, Landscape connectivity, Climatic refugia
  • محدثه امیری*، مصطفی ترکش، رضا جعفری
    درک تاثیر تغییر اقلیم روی پراکنش گونه های گیاهی برای مدیریت و حفاظت پایدار از مراتع به ویژه در بوم نظام های مناطق خشک و نیمه خشک که به دلیل حساسیت و شکنندگی در برابر تغییرهای اقلیمی، به سادگی در معرض بیابانی شدن قرار می گیرند، ضروری است. به دلیل پیچیدگی سامانه های طبیعی و پدیده تغییر اقلیم، برای درک تاثیر تغییر اقلیم بر آشیان بالقوه گونه ها مدل های پراکنش گونه ای به کار می روند. در بررسی حاضر از پنج خوارزمیک (الگوریتم) مدل سازی از قبیلشبکه عصبی مصنوعی، بوستینگ تعمیم یافته، تحلیل طبقه بندی درختی، رگرسیون تطبیقی چند متغیره و بیشینه بی نظمی برای پیش بینی پراکنش فعلی و آینده گونه Artemisia sieberi Besser در منطقه ایران مرکزی استفاده شد. پس از ایجاد مدل اجماعی به صورت میانگین احتمال پیش بینی شده پراکنش حاصل از مدل های مجزا، سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای بدبینانه و خوش بینانه مدل های اقلیمی CCSM4 و NorESM1-ME مربوط به سال های 2050 و 2070 برای بررسی روند تغییرات زمانی-مکانی پراکنش ارزیابی شد. برای این منظور لایه های عوامل محیطی شامل 6 متغیر زیست اقلیمی و دو متغیر فیزیوگرافی به عنوان ورودی مدل های پراکنش گونه ای به کار رفت. از بین متغیرهای محیطی، ارتفاع، مجموع بارندگی سالانه، شاخص ایزوترمالیتی و شیب بیشترین تاثیر را در تناسب رویشگاه گونه داشتند. ارزیابی مدل سازی نشان داد که مدل بوستینگ تعمیم یافته نسبت به سایر مدل ها و پیش بینی اجماعی نسبت به مدل های مجزا پیش بینی درست تری برای تعیین رویشگاه اقلیمی داشت. بیشترین احتمال حضور گونه در مناطق دشتی و کم شیب با ارتفاع 2000-1000 متر و بارندگی سالانه 200-100 میلیمتر است. بررسی سناریوهای تغییر اقلیم نشان داد که در سال 2070 نسبت به 2050، رویشگاه گونه به مقدار زیادتری کاهش خواهد یافت که گسترش مناطق بیابانی را به دنبال خواهد داشت. نتایج پژوهش حاضر می تواند برای برنامه ریزی های حفظ رویشگاه درمنه دشتی از بیابانی شدن و همچنین احیاء و بازسازی آن در بخش وسیعی از کشور به کار رود.
    کلید واژگان: بیابانی شدن, مدلسازی آشیان اکولوژیک, سناریوی انتشار, تناسب رویشگاه, نقشه اجماعی
    Mohaddeseh Amiri *, Mostafa Tarkesh, Reza Jafari
    Understanding the effect of climate change on distribution of plant species is essential for sustainable management and conservation of rangelands, especially in arid and semi-arid ecosystems which are vulnerable to desertification, because of their sensitivity and frangibility to climate change. Due to the complexity of natural systems and phenomenon of climate change, species distribution models are used to understand the impact of climate change on potential niche of species. In this study, five modeling algorithms including artificial neural network, generalized boosting method, classification tree analysis, multivariate adaptive regression splines and maximum entropy were used to predict current and future distribution of Artemisia sieberi Besser in Central Iran. First, the ensemble model as the average predicted probability of single models’ occurrence was created. Next, pessimistic (RCP 8.5) and optimistic (RCP 2.6) scenarios of CCSM4 and NorESM1-ME climate models for the years of 2050 and 2070 were evaluated to assess the trend in spatio-temporal variations of distribution. For this purpose, layers of environmental factors including six bioclimatic and two physiographic variables were used as inputs of species distribution models. Among the environmental variables, altitude, annual precipitation, isothermality, and slope had the most impact on the habitat suitability. Modeling evaluation indicated that the generalized boosting model had better predictions of climatic habitats than other models, and ensemble model than single models. Maximum probability of species presence was determined in plains and low slope areas at altitude of 1000-2000 m and annual precipitation of 100-200 mm. Analysis of the climate change scenarios showed that, the species habitat would be decreased in 2070 more than 2050, leading to the expansion of desert areas. The results can be used for planning to combat desertification in the habitat of Artemisia sieberi, as well as its restoration and rehabilitation in the vast regions of Iran.
    Keywords: Desertification, Ecological niche modeling, Diffusion scenario, habitat suitability, Ensemble model
  • آزیتا رضوانی، سیما فاخران*، علیرضا سفیانیان، مصطفی ترکش، محمود رضا همامی
    آگاهی از مسیر حرکت گونه ها در میان زیستگاه های مختلف امری ضروری جهت توسعه رویکردهای حفاظتی در مقیاس سیمای سرزمین است. حفظ توانایی حرکت و جابه جایی افراد در دوره های کوتاه تا میان مدت امکان انتشار، دسترسی به زیستگاه های مطلوب، مهاجرت های فصلی و پویایی ابرجمعیت ها و در بلندمدت، امکان تغییر محدوده های پراکنش گونه ها در واکنش به تغییر اقلیم را فراهم می نماید. هدف از این مطالعه شناسایی کریدورهای مهاجرتی قوچ و میش اصفهانی  Ovis orientalis isphahanica در بین منطقه حفاظت شده هفتادقله در استان مرکزی و پناهگاه حیات وحش موته در استان اصفهان با رویکرد تلفیقی مدل مدار الکتریکی با استفاده از نرم افزار Circuitscape و مدل حداکثر آنتروپی با استفاده از نرم افزار MaxEnt است. در مرحله اول، مدل سازی پراکنش گونه طی دو گام با استفاده از داده های حضور و بدون استفاده از داده های حضور درناحیه حدفاصل مورد مطالعه مابین مناطق تحت حفاظت مذکور انجام گرفت. خروجی های مدل حداکثر آنتروپی جهت شناسایی مسیرهای ارتباطی وارد مدل مدار الکتریکی گردید. نتایج مدل ها نشان داد تنها یک مسیر اصلی بالقوه مطلوب برای جابه جایی بین مناطق تحت حفاظت موته وهفتادقله وجود دارد که در نزدیکی منطقه هفتادقله به چند شاخه تقسیم شده و درنتیجه، مسیرهای متعدد بالقوه مطلوبی را درآن ناحیه به وجود می آورند. مسیرهای مطلوب شناسایی شده توسط مدل ها باراه های گدار شناخته شده ای که در طی سالیان گذشته توسط جمعیت های این گونه استفاده شده است مطابقت دارد و پیشنهاد می شود این کریدورها به شبکه مناطق تحت حفاظت، افزوده شود.
    کلید واژگان: کریدور, مهاجرت, گردنه بطری, مقاومت سیمای سرزمین, مدار الکتریکی
    Azita Rezvani, Sima Fakheran Isfahani *, Alireza Soffianian, Mahmoud Reza Hemami, Mostafa Tarkesh
    Identifying the migration routes of species between different habitats is essential for development of conservation strategies at landscape scale. Maintaining connectivity in the short to medium-term provides possibility of dispersal, access to suitable habitats, seasonal migration and dynamics of the meta populations, and in the long-term, ensure connectivity between appropriate habitat patches to support movements in response to climate change. In this study, we identified and evaluated migration corridors for vulnerable ungulate species, wild sheep (Ovis orientalis isphahanica) between Haftad Gholleh protected area in Markazi Province, and Mooteh Wildlife Refuge in Isfahan Province in central Iran. To identify migration corridors, two models were used, Maximum Entropy (MaxEnt), and Circuit Theory. Using MaxEnt, species distribution modeling was done in two steps with and without presence data in the unprotected study area. Then, Outputs of MaxEnt model was used to identify connectivity with electrical circuit model. The results shows that maximum connectivity (lowest resistance) is most pronounced only in one rout, however near Haftad ghole protected area, there are several high current paths with the highest habitat suitability. We conclude that protecting and incorporating the remaining suitable migration corridors into the existing protected areas network of Iran seems crucial.
    Keywords: Corridor, migration, Pinch Point, Landscape Resistance, Circuit Theory
  • مهسا قاضی مرادی، مصطفی ترکش*، حسین بشری
    این مطالعه با هدف پیش بینی پراکنش بالقوه گونه کما (Ferula ovina) و تهیه منحنی های عکس العمل آن نسبت به متغیرهای محیطی با استفاده از روش خطی تعمیم یافته در منطقه فریدون شهر اصفهان انجام شد. داده های حضور و غیاب گونه کما به روش تصادفی طبقه بندی شده از 278 سایت (138 سایت حضور و 140 سایت غیاب) جمع آوری شد. به منظور تهیه نقشه های طبقات ارتفاعی، جهت و شیب از نقشه رقومی ارتفاع و برای تولید نقشه های اقلیمی و خاک، داده های مربوط به 70 پروفیل خاک و 10 ایستگاه هواشناسی معرف منطقه مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از روش های میان یابی تعداد 31 نقشه محیطی منطقه تولید شد. براساس نتایج حاصل از آنالیز مدل رگرسیون خطی تعمیم یافته‏ متوسط درجه حرارت سالانه، درصد سیلت، ماده آلی، درصد اشباع، کربنات کلسیم و ارتفاع از سطح دریا به عنوان موثرترین عوامل محیطی انتخاب شد. ارزیابی مدل با استفاده از ضرایب آماری کاپا و سطح زیر منحنی پلات (AUC) به ترتیب برابر 0/79 و 0/83 به دست آمد. از نتایج این تحقیق می توان برای برنامه ریزی های مدیریتی در توسعه پایدار اکوسیستم های مرتعی، احیا، حفاظت و ارزیابی آنها استفاده کرد.
    کلید واژگان: سیستم اطلاعات جغرافیایی, میان یابی, مدل پراکنش گونه ای, منحنی عکس العمل گونه ای
    M. Ghazimoradi, M. Tarkesh*, H. Bashari
    This study was aimed to predict the potential distribution of Ferula ovina (Boiss) in Feridoonshar, in the western part of Isfahan province, and to produce species response curves in relation to the environmental variables using the Generalized Linear Model (GLM). The presence and absence of the species in 278 sites (including 138 presence sites & 140 absence sites) were collected using random stratified sampling. Digital elevation model was used to produce elevation classes, aspect and slope maps. Seventy soil profiles and 10 climate stations data were used to produce 31 environmental maps including climate and soil maps using kriging methods. According to the results, the presence of Ferula ovina was correlated with silt percent, average annual temperature, elevation, organic matter content, soil saturation percentage and CaCO3 content. The produced species distribution model had high accuracy, as indicated by calculated Kappa coefficient (0.79) and ROC area under curve plots (0.83). The result of this study can be, therefore, used in the rehabilitation and restoration of this valuable species in the rangeland ecosystems.
    Keywords: Geographic information system, Interpolation, Species distribution model, Species response curve
  • فاطمه هادیان، رضا جعفری*، حسین بشری، مصطفی ترکش
    تولید خالص اولیه یکی از مهمترین ویژگی کارکرد نظام های بوم شناختی است که تحت تاثیر عامل های زیستی و اقلیمی می باشد. هدف پژوهش حاضر تعیین قابیلت مدل CASA برای برآورد توزیع زمانی و مکانی تولید خالص اولیه NPP در مناطق خشک با کمک تصاویر مودیس و لندست در تیپ های گیاهی مختلف است. به این منظور داده های مورد نیاز تصاویر ماهواره ای و هواشناسی از قبیل: بارش، دما و ساعات آفتابی ماهانه تهیه شد. مقدار تولید خالص اولیه با داده های رقومی لندست و مودیس مدل سازی شد، همبستگی میان داده های زمینی و مدل CASA برپایه وضعیت مرتع و تیپ های گیاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده که بیشترین تولید گیاهان در این منطقه از 10 اسفند تا 10 خرداد است. همبستگی مدل CASA در ماهواره لندست با داده های زمینی نسبت به مودیس در منطقه بالاتر بود. برپایه روابط، مقادیر تولید خالص اولیه و استفاده موثر نور خورشید در منطقه بررسی شد. توزیع مکانی تولید خالص اولیه و LUE حاکی از آن بود که تولید سالانه و کارآیی فتوسنتر در مراتع تخریب یافته با وضعیت فقیر و خیلی فقیر، در مقایسه با مراتع با وضعیت متوسط کاهش یافته است. بیشترین و کمترین مقدار تولید خالص اولیه به ترتیب درتیپ Artemisia sieberi - Zygophyllum Spp(g C/m2 y-1 35/9) و Annual grasses - Annual forbs،g C/m2 y-1 2 /0) اندازه گیری شد. مقادیر تولید خالص اولیه و بهره گیری موثر نور خورشید در درختچه زارها خیلی بیشتر از بوته زار و در تیپ های گیاهی یک ساله بیشتر از بوته زار بود. بنابراین، نتایج پژوهش حاضر اهمیت اقلیم، طبقه بندی زیستی و انتخاب مقیاس مناسب را در بررسی و مدل سازی تولید خالص اولیه نشان داد. افزون بر این، طبقه بندی مراتع براساس شکل رویشی و وضعیت مرتع، در بالابردن دقت پژوهش نقش مهمی دارد.
    کلید واژگان: تولید, وضعیت مرتع, استفاده موثر, خورشید, طبقه بندی اقلیمی
    Fatemeh Hadian, Reza Jafari *, Hossein Bashari, Mostafa Tarkesh
    Net primary production (NPP) is one of the most important factors in ecosystem's function, which is affected by biological and climatic factors. The main objective of the current research was to investigate the potential of the CASA (carnegie-ames-stanford approach) model in determining the spatial and temporal distribution of NPP in rangland types of arid regions of Isfahan province using MODIS and Landsat. For this purpose, satellite and climatic data such as rainfall, temperature, monthly and sunny hours, were used. The NPP was modeled on two Landsat and MODIS scales and correlations between field measurements and CASA model were investigated based on rangeland conditions and vegetation types. Results showed that the highest plant production in the region was during the March-May months. Crrelation between CASA model with field data occurred in MODIS was higher than Landsat data. Based on the relations, the values of NPP and LUE (light use efficiency) were investigated in the region. The NPP spatial distribution and LUE values indicated that the amount of annual production and photosynthesis efficiency were decreased in degraded rangelands (poor and very poor conditions) compared to fair rangeland condition. The highest and lowest amount of NPP observed in Artemisia sieberi – Zygophyllum Spp (9.35 g C/m2 y-1) and Annual grasses - Annual forbs (0.2 g C/m2 y-1), respectively. The amount of NPP and LUE in shrublands and annual plant types were higher than bushlands.Results of this research probes the importance of biological classification, climate and scale of study in NPP modeling. Moreover, the stratification of rangelands based on life forms and range conditions has principal role in accuracy of the NPP estimation.
    Keywords: Production, range condition, LUE, climate classification
  • ندا رنجبر *، محمود رضا همامی، مصطفی ترکش، جواد شاهقلیان
    اولین گام برای حفاظت یک گونه آگاهی از نیازمندی های زیستگاهی آن گونه است. مدل های مطلوبیت زیستگاه یکی از ابزارهای در دسترس در جهت توسعه ی دانش ما در مورد عوامل موثر بر مطلوبیت زیستگاه گونه ها می باشند. بز وحشی گونه ا ی آسیب پذیر است که پراکنش وسیعی در ایران دارد. با این وجود مطالعات اندکی در مورد اکولوژی این گونه صورت پذیرفته است. هدف این مطالعه مدل سازی فصلی مطلوبیت زیستگاه و ارتباطات زیستگاهی بز وحشی در پارک ملی کلاه-قاضی بوده است. رویکرد رگرسیون لجستیک با استفاده از نقاط حضور و عدم حضور برای مدل-سازی مطلوبیت زیستگاه به کار گرفته شد. بر اساس نتایج این مطالعه، ارتفاع از سطح دریا، فاصله تا آبشخور، فاصله تا مناطق مسکونی، فاصله تا جاده های عمومی و فاصله تا مسیرهای محیط بانی به عنوان با اهمیت ترین متغیرها در تعیین مطلوبیت زیستگاه بز وحشی شناخته شدند. بر اساس نقشه های مطلوبیت زیستگاه تولید شده در فصل زمستان تمرکز گله ها در حاشیه مناطق کوهستانی به چشم می خورد. اما در فصل پاییز از این تمرکز کاسته می شود و پراکنش افراد شکل یکنواخت تری به خود می گیرد . مساحت زیستگاه های مطلوب در فصل زمستان بیش تر از فصل پاییز بود. صحت هر دو مدل زمستانه و پاییزه نشان دهنده کارایی خوب مدل هاست. نتایج حاصل شده می تواند برای حفاظت بز وحشی در گستره ی پراکنش آن به کار گرفته شود.
    کلید واژگان: مدل مطلوبیت زیستگاه, Capra aegagrus, رگرسیون منطقی, پارک ملی کلاه قاضی
    Neda Ranjbar *, Mahmudreza Hemami, Mostafa Tarkesh, Javad Shahgholian
    Understanding where threatened species prefer to live and distinguishing their basic habitat requirements are the first priority for any decision making and action plans. Habitat suitability models is one of the available tools for improving this knowledge. Wild goat (Capra aegagrus) is a vulnerable species which is widely distributed in Iran, but the ecology of this species is not sufficiently studied. The purpose of this study was modelling seasonal habitat suitability and habitat associations of wild goat in Kolah-Qazi National Park, one of its typic habitats in cental Asia .Logistic Regression approach was used to model wild goat habitat suitability using both the presence and absence points. Elevation, distance to water trough, distance to settlement, distance to public road, and distance to guard patrol road were recognised as the most important variables determining habitat suitability of wild goat. According to the produced habitat suitability maps, in winter wild goat herds aggregated in mountain borders but in autumn their distribution is more evenness and the extent of suitable habitats in winter was more than the summer. The accuracy of both winter and revealed good efficiency The obtained results have implications for conservation of wild goat across its distribution range.
    Keywords: Habitat suitability model, Capra aegagrus, Logistic regression
  • پرویز غلامی، جمشید قربانی *، مریم شکری، مصطفی ترکش، نصرت الله صفاییان
    گونه سنبله نقره ای (Stachys byzantina) یکی از مهمترین گیاهان زیادشونده در مراتع دامنه شمالی البرز در استان مازندران است. هدف از این مطالعه بررسی اثرات هجوم این گیاه بر پوشش گیاهی در مهمترین آشفتگی های محیطی ایجاد شده در مراتع ییلاقی منطقه واز چمستان در استان مازندران است. نمونه برداری پوشش گیاهی در منطقه قرق و مراتع تحت هجوم که شامل دیمزار رها شده، چرای متوسط و چرای شدید بوده انجام شد. پوشش گیاهان مرتعی و ویژگی های گونه سنبله نقره ای در امتداد ترانسکت و در پلات های یک متر مربعی اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که ویژگی های کمی مربوط به گونه سنبله نقره ای در دیمزار رها شده و مراتع با چرای متوسط از مقدار عددی بیشتری برخوردار بوده است. آشفتگی ناشی از تغییر کاربری و چرای دام به همراه هجوم گیاه سنبله نقره ای کاهش معنی داری درصد تاج پوشش چندساله ها، پهن برگان علفی و گندمیان چندساله را از قرق به چرای سنگین و دیمزار رها شده در پی داشت. افزایش معنی دار درصد تاج پوشش یکساله ها، پهن برگان علفی و گندمیان یکساله در دیمزار رها شده مشاهده شد. درصد تاج پوشش گیاهان چند ساله و میزان تولید پهن برگان علفی رابطه منفی معنی داری با درصد تاج پوشش و تراکم گیاه سنبله نقره ای داشتند. در آنالیز چند متغیره ترکیب پوشش گیاهی مراتع منطقه تغییر معنی داری را بواسطه افزایش حضور گیاه سنبله نقره ای داشته که به صورت کاهش حضور گیاهان خوشخوراک مرتعی بوده است.
    کلید واژگان: گیاهان مهاجم, ترکیب گونه ای, دیمزار رها شده, گرادیان چرای دام
    Parviz Gholami, Jamshid Ghorbani *, Maryam Shokri, Mostafa Tarkesh, Nosratollah Safaeian
    Stachys byzantina is one the major increaser species in rangelands of north face of Alborz Mountain in Mazandaran province. The purpose of this study was to assess the effects of its invasion on vegetation under some disturbances in Vaz Chamestan summer rangelands in Mazandaran province. Vegetation sampling was carried out in exclosure, and invaded rangelands including abandoned dryland, moderate grazing and heavy grazing sites. The vegetation and some characteristics of Stachys were sampled in 1 m2 quadrates along transects. The results showed that Stachys byzantina had greater quantities in abandoned dryland and rangelands under moderate grazing. The cover percentage of total perennials, perennial grasses and forbs significantly reduced from exclosure to heavy grazing and abandoned dryland. Total annuals plants, annual grasses and forbs significantly increased in abandoned dryland. A significant negative correlation was found between cover percentage of perennials and the cover and density of Stachys byzantina. Moreover, the forage production of forbs was negatively correlated withthe cover and density of Stachys byzantina. Multivariate analysis showed that species composition significantly changed under invasion, showing a reduction for palatable species.
    Keywords: Invasive plants, Species composition, abandoned dryland, grazing gradient
  • امید قدیریان، محمود رضا همامی*، علیرضا سفیانیان، سعید پورمنافی، منصوره ملکیان، مصطفی ترکش
    شناسایی مناطق جنگلی مستعد خشکیدگی به منظور انجام اقدامات پیشگیرانه می تواند نقش بسزایی در مبارزه با این پدیده ایفا کند. مطالعات قبلی حاکی از کارآمدی مدل سازی در شناسایی این گونه مناطق است. از این‏رو برای شناسایی مناطق جنگلی مستعد خشکیدگی در استان لرستان از 15 مدل به صورت ترکیبی استفاده شد. مناطقی از جنگل که دارای زوال بالای 50% بودند به عنوان متغیر وابسته و عوامل محیطی میانگین بارندگی سالیانه، میانگین دمای سالیانه، میانگین رطوبت نسبی، شاخص خشکی، شاخص خشکسالی، تبخیر و تعرق، شاخص گرد و غبار، فاصله از اراضی کشاورزی و آبراهه ها، شیب، جهت و NDVI به عنوان متغیرهای مستقل وارد مدل ها شدند. میزان AUC هر مدل در نقشه خروجی حاصل از آن ضرب و میانگین 15 مدل به عنوان مدل ترکیبی در نظر گرفته شد. نقشه احتمال خشکیدگی حاصله بیانگر افزایش احتمال خشکیدگی از قسمت های مرکزی جنگل های استان به سمت قسمت های جنوب و جنوب غربی بود. مدل های جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان با AUC برابر 1 بالاترین و مدل Bioclim با AUC برابر با 75/0 کمترین کارایی را داشتند. طبق مدل ترکیبی حدود 7/23، 5/7 و 5/19 درصد از جنگل های استان لرستان به ترتیب احتمال خشکیدگی کم، متوسط و زیاد را دارا هستند. عوامل اقلیمی شاخص خشکی، بارش، دما و تبخیر و تعرق به ترتیب بیشترین تاثیرگذاری را در مدل ها داشتند. پژوهش پیش رو علاوه بر تاکید بر کارایی مدل سازی در شناسایی مناطق جنگلی دارای احتمال خشکیدگی، نشان داد که استفاده ترکیبی از مدل ها نتایج بهتری را نسبت به استفاده مجزا از آن ها به بار می آورد.
    کلید واژگان: زوال جنگل های زاگرس, تغییر اقلیم, اقدامات سازشی, جنگل تصادفی, ماشین بردار پشتیبان
    O. Ghadirian, Mahmood Reza Hemami *, A. Soffianian, S. Pourmanaphi, M. Malekian, M. Tarkesh
    Identifying forest areas susceptible to decline in order to take preventive measures can play a significant role in inhibiting this phenomenon. Previous studies suggest the high performance of modeling to identify such areas. Hence, we used 15 models to identify forest areas prone to decline in Lorestan province. For modeling, forest areas with over 50% tree mortality were used as dependent variable, and environmental factors including annual mean rainfall, annual mean temperature, relative humidity, aridity index, evapotranspiration, dust storm index, drought index, distance to surface waters and agricultural lands, slope, aspect and NDVI as independent variables were introduced into the models. AUC of each model was multiplied by its output and the mean of these models was considered as the combined model. The forest decline risk map resulted from the combined model indicated a decline trend from central parts of the Lorestan’s forests to the south and south-western parts. The Random forest and Support vector machine were recognized as the best models with AUC value of 1 and the Bioclim as the weakest model with AUC of 0.75. According to the combined model, approximately 23.7%, 7.5%, and 19.5% of the studied forests had low, medium, and high risk of decline respectively. The climatic factors including aridity index, rainfall, temperature, and evapotranspiration were the most influencing environmental factors, respectively. The present research, in addition to emphasizing the modeling efficiency in identification of forest areas susceptible to decline, indicated that the combination of models yields better result rather than their separate use.
    Keywords: Zagros forests decline, climate change, adaptive measures, random forest, support vector machine
  • حامد سنگونی *، محمدرضا وهابی، مصطفی ترکش، حمیدرضا عشقی زاده، سعید سلطانی
    نوع آب و هوا، وضع گیاهان و اجتماعات گیاهی مناطق مختلف را تا حد زیادی مشخص می کند؛ بنابراین باید جهت بررسی و مطالعه گیاهان مرتعی، دامنه تحمل و بردباری هرگونه نسبت به این عوامل مشخص شود. در این مطالعه خصوصیات و نیازهای اقلیمی دو گونه از گندمیان مهم با ویژگی های علوفه ای و حفاظتی به نام های Agropyron trichophorum Richt. و Bromus tomentellus Boiss. در منطقه زاگرس مرکزی مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور از 19 متغیر بیوکلیماتیک به عنوان ورودی مدل جنگل تصادفی (به عنوان یک روش یادگیری ماشینی) در نرم افزار آماری R استفاده شد. نتایج نشان داد که متغیرهای مجموع بارندگی سالانه (BIO12)،دمای متوسط پربارش ترین فصل (BIO8) و میانگین دامنه دمای روزانه (BIO2) برای هر دو گونه مورد مطالعه بیشترین اهمیت را داشته اند و مجموع این سه متغیر بیش از 68 درصد تغییرات در مورد گونه B. tomentellus و 64 درصد تغییرات در مورد گونه A. trichophorum را توجیه کرده است. میزان صحت برآورد شده توسط شاخص TSS برای گونه B. tomentellus برابر با 95/0 محاسبه شد و مقادیر Sensitivity و Specificity نیز به ترتیب برابر با 93/0 و 96/0 برآورد شدند. این مقادیر (TSS، Sensitivity و Specificity) برای گونه A. trichophorum به ترتیب برابر با 92/0، 89/0 و 93/0 بودند. نتایج این پژوهش تبیین کننده نیازهای اقلیمی گونه های مورد مطالعه هستند. با استفاده از نتایج این مطالعه می توان مکان هایی که اقدامات حفاظتی این گونه ها باید در اولویت قرار بگیرد را تعیین کرد و یا حتی برای معرفی مجدد این گونه ها در زاگرس مرکزی، مکان های مناسب از لحاظ ویژگی های اقلیمی را پیشنهاد داد.
    کلید واژگان: B, tomentellus, A, trichophorum, جنگل تصادفی, زیست بوم اقلیمی, Biomod
    Hamed Sangoony Dr *, Mohamadreza Vahabi Dr, Mostafa Tarkesh Dr, Hamidreza Eshghizadeh Dr, Saied Soltani Dr
    Climatic conditions largely determine the status and characteristics of plants and plant communities in different regions. Therefore, in order to study range plant species, the tolerance of each species to these factors should be determined. In this study, climatic features and requirements of two important grass species with conservation and forage importance (Agropyron trichophorum Richt. & Bromus tomentellus Boiss.) were studied in the Central Zagros. For this purpose, 19 bioclimatic variables used as inputs to Random Forest (as a machine learning approach) in R statistacial environment. The results showed that total annual precipitation (BIO12), the average temperature of the wettest season (BIO8) and the mean diurnal range (BIO2) for both species had the greatest importance and the sum of these three variables described more than 68 and 64 percent of variance in the B. tomentellus and A. trichophorum, respectively. The estimated accuracy by TSS index was calculated for B. tomentellus as 0.95 and Sensitivity and Specificity values were estimated as 0.93 and 0.96, respectively. For A. trichophorum, these values (TSS, Sensitivity& Specificity) calculated as 0.92, 0.89 and 0.93; respectively. The results of this study explain the cliamtic niche of the studied species. Top priority places, where protective actions has to be taken, can be determined using the results of this study. Potentially climatic suitable habitats can be proposed for reintroduction of these valuable species as well.
    Keywords: B. tomentellus, A. trichophorum, Random Forest, Climatic ecosystem, Biomod
  • سمیرا سادات فاطمی، محمد رحیمی، مصطفی ترکش، هومن روانبخش
    اقلیم تعیین کننده نوع خاک، پوشش گیاهی و جانوری هر منطقه است و در مقیاس وسیع موجب تنوع در زیست بوم ها و ترکیب گونه ای می شود. در مطالعه حاضر، پراکنش گونه Juniperus excelsa در شرایط حال حاضر و آینده تحت اثر تغییر اقلیم (سال های 2050 و 2070) تحت دو سناریوی RCP2.6 و RCP8.5 با سری داده مدل گردش عمومی HadGEM2_ES با استفاده از مدل توزیع گونه ای MaxEnt و 22 متغیر اقلیمی و توپوگرافی، در 160 سایت نمونه برداری استان سمنان، بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که پس از متغیر ارتفاع از سطح دریا، بارش سردترین فصل سال و درجه حرارت متوسط سالانه، مهم ترین متغیرهای اثرگذار بر پراکنش گونه است. همچنین نتایج نشان داد که با ادامه روند کنونی گرمایش جهانی، سطح رویشگاه گونه نسبت به شرایط حاضر تحت سناریوی خوش بینانه RCP2.6 تا سال 2070، در طبقه رویشگاه متوسط 4/82 درصد افزایش، در طبقات رویشگاه خوب و بسیار خوب به ترتیب، 3/31 و 3/67 درصد کاهش خواهد یافت و تحت سناریوی بدبینانه RCP8.5 در طبقات رویشگاه متوسط، خوب و بسیار خوب به ترتیب 5/76، 98 و 100 درصد با کاهش سطح مواجه خواهد شد. نتایج نشان داد که مدل هایی مانند MaxEnt با دقت قابل قبولی، کارایی لازم را برآورد پراکنش گونه دارند و متخصصان می توانند از آنها برای ارائه راهکارهای حفاظتی استفاده کنند.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم, جنگل های ایران و تورانی, راهکارهای حفاظتی, مدل MaxEnt
    Samira Sadat Fatemi Azarkhavarani, Mohammad Rahimi, Mostafa Tarkesh, Hooman Ravanbakhsh
    The climate is determinative of the soil and flora and fauna of a region and in wide scale causes variation in ecosystem and the species combination. In this study, distribution of Juniperus excelsa were studied on the current and future climate condition(2050, 2070) under two climate change scenarios of Rcp2.6 and RCP8.5 with the GCM dataof HadGEM2-ES by using of MaxEnt model. 22 variables of climate and topography in 160 sites were employed . The resultsshowed that in addition to height above sea level, precipitation in coldest season and annual mean temperature are the next important variables on Juniperus excelsa distribution. Also the results show that if the current trend of climate change continues, habitat area of species under the scenario of RCP2.6 till 2070, increases in middle habitat class (82.4%), in good and very good habitat classes, 31.3, 67.3 percent, respectively, and will be reduced and under the scenario of RCP8.5, faces with too much decreasing the area (in middle, good and very good habitat classes, 76.5, 98 and 100 percent, respectively). According to the results , the models like MaxEnt, with acceptable accuracy have enough performance in evaluation of species distribution and can be used for strategies of conservation by the experts.
    Keywords: Climate change, Conservation strategies, Irano-Turanian forests, MaxEnt model
  • حامد سنگونی*، علی بابایی، محمدرضا وهابی، حمیدرضا عشقی زاده، مصطفی ترکش
    در این مطالعه اثر تغییرات اقلیمی شامل سه متغیر دما، CO2 و رطوبت بر روی خصوصیات فتوسنتزی و عملکرد ماده خشک گونه مرتعی علف پشمکی Bromus tomentellus Boiss از گیاهان مهم علوفه ای مراتع غرب استان اصفهان، با استفاده از آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا« تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از جمع آوری یک پایه مادری و تکثیر غیرجنسی آن به تعداد مورد نیاز، هر یک از متغیرهای اقلیمی در مقطع زمانی آینده (بر اساس سناریوی تغییر اقلیم A2) به عنوان یک تیمار بر روی پایه ها اعمال شده و یک گروه از پایه ها هم بدون اعمال تغییرات و به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. در این گروه ها، رنگیزه های فتوسنتزی شامل کلروفیل‏های a و b، کلروفیل کل و کاروتنوییدها و ماده خشک اندام های هوایی به عنوان معیار تعیین میزان عملکرد گیاه در هر یک از گلدان ها مورد اندازه گیری قرار گرفت و با ثبت این مقادیر و ارتباط دادن آن با متغیرهای اقلیمی، اثر تغییرات اقلیمی بر این خصوصیات بررسی شد. نتایج نشان داد که عکس العمل فیزیولوژیک گونه مورد مطالعه نسبت به تغییر پارامترهای اقلیمی دما، CO2 و رطوبت متفاوت بود به طوری که تغییر هر سه مولفه اقلیمی دما، CO2 و رطوبت نسبت به مقدار فعلی خود (شاهد) باعث کاهش معنی دار کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل در گونه مورد مطالعه شد و میزان کاروتنوییدها نیز در گونه کاهش یافت. عملکرد ماده خشک تک پایه نیز با تغییر هر سه مولفه اقلیمی مورد مطالعه نسبت به شرایط فعلی (شاهد) خود، کاهش معنی داری درسطح احتمال 5 درصد نشان داد. بطوریکه مقدار عملکرد ماده خشک تک پایه از 36 گرم به عنوان شاهد به 21 گرم در تیمار افزایشی هر سه پارامتر اقلیمی مورد مطالعه کاهش یافت.
    کلید واژگان: تغییر اقلیم, خصوصیات فتوسنتزی, عملکرد ماده خشک, علف پشمکی
    H.Sangoony*, A.Babaei, M.R.Vahabi, H.R.Eshghizadeh, M.Tarkesh
    The effect of climatic changes including: temperature, CO2, and moisture content on photosynthetic characteristics and dry matter yield of rangeland species Bromus tomentellus Boiss – an important forage plant in the West of Isfahan province pastures – was explored in a factorial experiment with a completely randomized design. After collecting a mother plant of this species and asexual reproduction to required number, the climatic variables on each time step in the future (based on A2 climate change scenario) were applied as a treatment on pots except for one group which was taken as control. The photosynthetic pigments, including chlorophyll a and b, total chlorophyll, carotenoids, and aerial dry matter (as the criterion to determine the amount of plant yield in each pot) were measured in these groups. By recording these parameters and relating them to the climatic variables, the impact of climatic changes on them were explored. The results showed that the physiological response of species to the changes in the climatic parameters of temperature, CO2, and moisture content was different. A change in these three parameters (temperature, CO2, & moisture content) significantly decreased chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids in the species under the study. Dry matter yield of single pot also decreased significantly (p
    Keywords: Climatic change, Photosynthetic characteristics, Dry matter yield, Bromus tomentellus
  • مریم حیدریان آقاخانی*، مصطفی ترکش، رضا تمرتاش، زینب جعفریان، حامد سنگونی
    دامنه و قلمرو پراکنش جغرافیایی بالقوه گونه های گیاهی و جانوری به منظور مشخص نمودن شرایط محیطی و نشان دادن عکس العمل گونه ها به شرایط محیطی استفاده می شود. به طور کلاسیک تهیه نقشه های حضور و پراکنش گونه-های گیاهی از طریق پیمایش میدانی و تفسیر عکس های هوایی انجام می گیرد که از یک سو با صرف زمان، هزینه و نیروی انسانی زیاد در مقیاس های وسیع توام بوده و از سوی دیگر تنها پراکنش بالفعل گونه را ثبت می نماید. حال آنکه توسعه و پیشرفت در زمینه به کارگیری الگوریتم ها و تکنیک های آماری جدید، راهکارهای قدرتمندی را برای بررسی پیش بینی حضور و پراکنش واقعی و پتانسیل پوشش گیاهی و همچنین تهیه نقشه های پیش بینی پراکنش گونه ها تحت سناریوهای متفاوت را فراهم نموده است که اصطلاحا به آن مدل سازی پراکنش گونه گفته می شود. مدل سازی پراکنش گونه ای (SDM) یا مدل سازی میدان اکولوژیک (ENM) اصطلاحاتی هستند که برای توصیف مدلسازی پراکنش گونه ای به کار رفته اند. در این پژوهش به معرفی مدل حداکثر آنتروپی نرم افزار (Maxent) خواهیم پرداخت. نرم افزار Maxent یکی از ابزارهای محبوب برای مدلسازی پراکنش گونه ها و میدان اکولوژیک است. مدل حداکثر آنتروپی، تنها به داده های حضور گونه نیاز دارد و از این جهت حائز اهمیت می باشد. مطالعات بیانگر آن است که حتی در مواقعی که نمونه ها کم است، عملکرد پیش بینی این مدل حداکثر بوده و می تواند با روش هایی که بالاترین دقت پیش بینی را دارند، رقابت کند و نتایج قابل قبولی را ارائه دهد. بنابراین مدل های پراکنش گونه ای و به خصوص مدل حداکثر آنتروپی می تواند نقش مهمی را در تعیین عوامل مهم موثر پراکنش و همچنین تهیه نقشه های پیش بینی حضور گونه ها ایفا نمایند.
    کلید واژگان: مدل پراکنش گونه ای (SDM), مدل حداکثر آنتروپی (Maxent), مدل سازی میدان اکولوژیک
  • مهندس سوسن براتی، مهدی بصیری، محمدرضا وهابی، محمدرضا مصدقی، مصطفی ترکش
    به منظور بررسی تاثیر کشت خالص و مخلوط بر میزان پروتئین خام یونجه (.Medicago sativa L) و بروموس تومنتلوس (.Bromus tomentellus Boiss) و نیتروژن کل، فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک، آزمایشی مزرعه ای در قالب فاکتوریل و بر پایه طرح کاملا تصادفی با 5 تکرار انجام شد. تیمارها شامل کشت خالص و مخلوط، تراکم در سه سطح کم (4 ردیف با فاصله 70 سانتی متر)، متوسط (8 ردیف با فاصله 30 سانتی متر) و زیاد (16 ردیف با فاصله 14 سانتی متر) بودند. نتایج نشان داد که عملکرد پروتئین خام در کشت مخلوط نسبت به کشت خالص بروموس تومنتلوس افزایش داشت. همچنین با افزایش تراکم، درصد پروتئین گیاه هم در کشت خالص و هم در کشت مخلوط کاهش یافت. کشت خالص یونجه و کشت مخلوط حاصلخیزی خاک را افزایش داد که اهمیت بقولات علوفه ای در نگهداری کیفیت علوفه و حفظ حاصلخیزی خاک را تایید می نماید. با توجه به نتایج این تحقیق، کشت مخلوط یونجه و بروموس تومنتلوس در بهار با تراکم 8 تایی و فاصله ردیف 30 سانتی متری در دیم زارهای کم بازده شهرستان فریدون شهر و مناطق مشابه پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: کشت خالص, کشت مخلوط, پروتئین خام, یونجه, بروموس تومنتلوس, نیتروژن کل, فسفر قابل جذب, پتاسیم قابل جذب
    Susan Barati
    A field experiment was conducted to investigate the effects of mono and mixed culture on crude protein contents of Medicago sativa L. and Bromus tomentellus Boiss, total nitrogen, available phosphorus and potassium of soil using factorial experiment based on completely randomized design with 5 replications. Treatments consisted of three crop compositions (M. sativa, B. tomentellus or mixture of the two), three density levels (low (4 rows, row spacing 70 cm), Medium (8 rows, row spacing 30 cm) and high (16 rows, row spacing 14 cm). Results demonstrated that the forage crude protein in mixed culture was significantly higher than in monoculture of B. tomentellus (p 0.05). Percentage of plant crude protein decreased with increasing plant density both in monoculture and mixed culture. Medicago sativa monoculture and mixed culture increased soil fertility that confirms the importance of forage legumes in forage quality maintenance and preservation of soil fertility. According to the results, mixed culture of M. sativa and B. tomentellus with 8 rows density (30 cm row spacing) is recommended in dryland fields of Fereydoon-Shahr and similar areas.
    Keywords: Mono, mixed culture, crude protein content, Medicago sativa, Bromus tomentellus, total nitrogen, available phosphorus, potassium
  • N. Ranjbar, M. Hemami, M. Tarkesh, J. Shahgholian
    Knowledge of species’ habitat needs is considered as one of the requirements of wildlife management. We studied seasonal habitat suitability and habitat associations of wild goat (Capra aegagrus) in Kolah-Qazi National Park, one of its typical habitats in central Asia, using Maximum Entropy approach. The study area was confined to mountainous areas as the potential habitat of the wild goat. Elevation, distance to water sources, distance to human settlements, and distance to guard patrol roads were recognised as the most important variables determining habitat suitability of the species. The extent of suitable habitats was maximum in spring (3882.25 ha) and the least in summer (1362.5 ha). The AUC values of MaxEnt revealed acceptable to good efficiency (AUC ≥0.7). The obtained results may have implications for conservation of the wild goat in similar habitats across its distribution range.
    Keywords: Habitat Suitability Model, Maxent, Kolah, Qazi National Park, Wild Goat, Capra aegagrus
  • راضیه شهسوارزاده، مصطفی ترکش، زهرا رحمتی، مهسا قاضی مرادی
    به دلیل عدم کفایت اطلاعات در مورد پراکنش گونه های گیاهی و جانوری، استفاده از مدل سازی برای پیش بینی پراکنش گونه ها در سال های اخیر افزایش یافته است. به این منظور طیف گسترده ای از تکنیک های مدل سازی ابداع شده است. در پژوهش حاضر با استفاده از عوامل محیطی و داده های رخداد گونه کما (Ferula ovina Boiss.) و با بکارگیری مدل ژنتیک الگوریتم نقشه پراکنش این گونه تهیه شد. داده های رخداد گونه (137 سایت) با استفاده از روش تصادفی طبقه بندی شده انتخاب گردید و کلیه لایه های محیطی اعم از لایه های فیزیوگرافی (شیب، جهت و ارتفاع مستخرج از نقشه رقومی ارتفاع)، لایه های محیطی خاک و لایه های اقلیمی با اندازه پیکسل 70×70 متر از روش های میان یابی در محیط نرم افزار Arc GIS تهیه شد. کلیه اطلاعات حاصل به وسیله نرم افزار Desktop Garp مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نقشه پراکنش گونه کما تولید گردید. ارزیابی مدل با استفاده از شاخص سطح زیر منحنی ROC (766/0) بیانگر عملکرد خوب مدل می باشد. همچنین براساس نتایج حاصل از تحلیل حساسیت، دو فاکتور میزان سیلت و ارتفاع، مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بر پراکنش گونه کما تعیین شد. از مدل مذکور می توان در تفسیر روابط گونه و محیط، تعیین مکان های با قابلیت بالای حفاظتی و همچنین تعیین مکان های مناسب برای احیای گونه کما و بررسی سناریوهای تغییر اقلیم و مدیریت استفاده کرد.
    کلید واژگان: GARP, مدل سازی, کما (Ferula ovina Boiss, ), پراکنش گونه, فریدون شهر
    R. Shahsavarzadeh, M. Tarkesh, Z. Rahmati, M. Ghazizadeh
    Due to the insufficient information about the distribution of plant and animal species, the use of modeling to predict the distribution of species has increased in recent years. For this purpose, a wide range of modeling techniques has been developed. In this study, the potential distribution map of Ferula ovina Boiss.was prepared using the environmental factors and occurrences data and genetic algorithms model (GARP). Species occurrences (137 sites) were collected using stratified random sampling method and all environmental layers including physiographic layers (slope, aspect and elevation derived from digital elevation model), climate and soil layers were produced using interpolation methods in ARCGIS (with a pixel size of 70 × 70 m). All data were analyzed by Desktop Garp and the distribution map of Ferula ovina was prepared. The model evaluation was performed by AUC of ROC plot, indicating a good performance of this model (AUC=0.766). According to the results of sensitive analysis, silt and elevation were the most important factors affecting the distribution of Ferula ovina. This model could be used in the interpretation of relationships between species and environment and assessing areas with high protection potential as well as determining suitable areas for the revival of Ferula ovina and climate change and management scenarios.
    Keywords: GARP, Modeling, Ferula ovina Boiss, species distribution, Fereydoun shahr
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال