پیمان کرمی
-
مارگزیدگی به عنوان یک تعارض با خزندگان بر روی سلامت عمومی موثر است. شناسایی گستره توزیع مارهای سممی می تواند به برنامه ریزی برای کاهش احتمال مارگزیدگی و همچنین برنامه ریزی برای مقابله با آن کمک شایانی نماید. این مطالعه باهدف ارزیابی توزیع افعی شاخ دار ایرانی در استان یزد و همچنین احتمال رخداد تعارض و مارگزیدگی در سطح استان انجام گرفته است. در این راستا نقاط حضور گونه از تمام مناطق استان جمع آوری شدند سپس با استفاده از روش های فقط حضور Domian و Bioclim زیستگاه گونه مدل سازی شد. از خروجی از این مدل ها برای تهیه نقاط شبه عدم حضور استفاده شد. درنهایت با تلفیق یافته های 8 مدل، نقشه توزیع گونه در استان به دست آمد. تاثیر متغیرهای زیستگاهی بر روی توزیع با استفاده از مدل جنگل تصادفی محاسبه گردید. برای بررسی آسیب پذیری و مساحت زیستگاه در هر شهرستان از حد آستانه TSS بر روی نقشه مطلوبیت استفاده شد و درنهایت تعداد جوامع محلی درگیری رخداد تعارض در سطح مناطق شناسایی شدند. یافته های نشان داد که مدل های منفرد مورداستفاده در مدل سازی موفق بوده اند. حساسیت و AUC برای مدل اجماع به ترتیب برابر 98/0 و 99/0 محاسبه شد. متغیر کاربری اراضی، ارتفاع و سایه روشن بیشترین تاثیر را بر روی حضور گونه دارند. 86/75 درصد از شهرستان تفت و به همراه 413 سکونتگاه انسانی در آن دارای خطر مارگزیدگی است. سکونتگاه های بهاباد و اردکان نیز در رتبه های بعدی قرار دارند. نقشه پیش بینی این مطالعه می تواند برای پیاده سازی برنامه های بهداشتی و ایمنی در مقابل مارگزیدگی مد نظر قرار گیرد.
کلید واژگان: مدیریت, جوامع انسانی, تعارض, مناطق حفاظت شده, مارسمیSnakebite as a conflict with reptiles is effective on public health.Identifying the range of distribution of poisonous snakes can help to plan to reduce the possibility of snakebite and also to plan to deal with it.This study was carried out with the aim of evaluating the distribution of Iranian horned vipers in Yazd province and also the possibility of conflicts and snake bites in the province.In this regard, the presence points of the species were collected from all regions of the province, then the habitat of the species was modeled using Domian and Bioclim presence only methods.The output from these models was used to prepare pseudo-absence points.Finally, by combining the findings of 8 models, the species distribution map in the province was obtained.The effect of habitat variables on the distribution was calculated using the random forest model.To check the vulnerability and area of the habitat in each city, the true skill statistic(TSS)threshold was used on the suitability map, and finally, the number of local communities involved in the conflict was identified.The findings showed that the single models used in modeling were successful.The sensitivity and AUC for the Ensembel model were calculated as0.98 and0.99, respectively.Land use, altitude and Hillshade have the greatest effect on the presence of the species.75.86%of Taft county and 413 human settlements in it are at risk of snakebite.The settlements of Bahabad and Ardakan are also in the next ranks.The prediction map of this study can be considered for the implementation of health and safety programs against snakebite.
Keywords: Management, Human Societies, Conflict, Protected Areas, Snakebite -
آگاهی به مناطق مستعد رخداد آتش سوزی برای شناسایی چالش های پیش رو و تدوین استراتژی های مدیریتی مناسب است از این رو پایش و بررسی رفتار رخداد این پدیده می تواند در این راستا موثر باشد. در این مطالعه، مناطق رخداد آتش سوزی در سطح استان کرمانشاه با استفاده از اطلاعات مربوط به آتش فعال ماهواره مودیس در خلال سال های 2001 تا 2022 دریافت شدند. سپس با استفاده از تابع تراکم کرنل، تراکم آتش سوزی برای هر سال محاسبه گردید و داده های آتش سوزی به صورت تراکم در کیلومترمربع تهیه شدند. نقشه های تراکم مختلف به شکل سری زمانی وارد تحلیل ناپارامتری من -کندال شدند تا با این روش روند تغییرات در سطح معناداری 95 درصد و بیشتر محاسبه گردد. بر اساس یافته ها در طول 21 سال گذشته مساحتی معادل 31/3613 کیلومترمربع از اراضی استان، روند افزایش تراکم آتش سوزی را تجربه کرده اند و این مقدار برای روند کاهشی برابر 39/644 کیلومترمربع است. هیچ یک از مناطق حفاظت شده استان کرمانشاه روند کاهشی تراکم آتش سوزی ندارند؛ اما مناطق شمال و شمال غرب، غرب و شرق محدوده موردمطالعه روند افزایشی تراکم آتش سوزی داشته اند. بخش عمده مناطق دارای روند افزایشی آتش سوزی در مناطق مرتفع با بارش بالا و در پوشش جنگل های زاگرس هستند. از میان مناطق حفاظت شده منطقه حفاظت شده شاهو و کوهسالان و همچنین بوزین و مرخیل بیشترین نوسان و تغییر را تراکم آتش سوزی داشته اند. پوشش بخش وسیعی از این مناطق به وسیله جنگل های بلوط، خشک سالی، افزایش درجه حرارت و سرایت آتش سوزی تعمدی می تواند ازجمله عوامل موثر و مهم بر روی این پدیده باشدکلید واژگان: کاربری, پوشش, روند تغییرات, بلندمدت, جنگل های زاگرسKnowledge of wildfire-prone areas is useful for identifying future challenges and formulating management strategies, therefore, monitoring and studying the behavior of this phenomenon can be effective in this regard. In this study, the areas affected by wildfires in Kermanshah province were obtained using the information related to the active fire of MODIS satellite during the years 2001 to 2022. Then, using the kernel density function, the density of fire occurrences for each year was calculated and the wildfire data was prepared in the form of density per square kilometer. Different density maps were entered into the non-parametric Mann-Kendall analysis in the form of a time series to calculate the trend of changes at a significance level of 95% or more (99%) with this method. According to the results, during the past 21 years, an area equal to 3613.31 square kilometers of the province's land has experienced an increase in the density of fires, and this amount is equal to 644.39 square kilometers for the decreasing trend. None of the protected areas of Kermanshah Province have a decreasing trend of wildfire density; however, areas from the north and northwest, west and east of the study area have an increasing trend of wildfire density. Most of the areas with an increasing trend of wildfires are located in high areas with high rainfall and are covered by Zagros forests. Among the protected areas, Shahu and Kohsalan as well as Buzin and Markhil have the most fluctuations and changes in wildfires density. The fact that a large part of these areas is covered by oak forests, drought, temperature increase, and the spread of intentional fires may be among the effective and important factors in this phenomenon. The fact that a large part of these areas is covered by oak forests may be among the effective and important factors in this phenomenonKeywords: Land Use, Cover, Trend Of Changes, Long Term, Zagros Forests
-
سابقه و هدف
استحصال عسل از کندوهای زنبوران عسل از فعالیت های اقتصادی برای جوامع محلی محسوب می شود که در اشتغال مستقیم و غیرمستقیم روستاییان و در نتیجه توسعه پایدار این مناطق موثر است. از میان حشرات گرده افشان زنبوران نقش بسیار بارزتری دارند و معمولا محل استقرار کندوها می تواند تعیین کننده گستره بهره ور از این خدمت اکوسیستمی باشد. در میان زنبوران ایران هیبرید کارنیکا دارای جایگاه ویژه ای در استحصال عسل است. علیرغم مطالعات مختلف انجام گرفته بر روی این هیبرید تا کنون مطالعه ی به بررسی شرایط مناسب برای جانمایی کندوهای این گونه نپرداخته، لذا این مطالعه به دنبال آن است که مناطق مناسب برای استقرار کندوها و همچنین کاربری/پوشش های که از این خدمت استفاده می کنند را شناسایی کند. آگاهی به مناطقی که مستعد جانمایی کندو می تواند یکی از اولویت های برنامه ریزان حوزه کشاورزی و دام پروری استان مرکزی باشد.
مواد و روش هادر این مطالعه به منظور مدل سازی مناطقی که مستعد گرده افشانی هستند، متغیرهای محیطی که به نحوی بر روی کیفیت و کمیت گرده افشانی موثر هستند شناسایی شدند، در این راستا از متغیرهایی مانند تراکم چشمه، ارتفاع، رطوبت توپوگرافی، سایه روشن، میانگین اندازه لکه، کاربری/پوشش، تنوع سیمای سرزمین، تراکم حاشیه، فاصله از زمین های کشاورزی، میانگین سرعت باد تا ارتفاع 10 متر، زبری پوشش گیاهی و تراکم پوشش گیاهی استفاده شد. پس از جمع آوری نقاط کندوها و پیش پردازش، آن ها برای ورود به مدل سازی آماده شدند. از آنجایی که در فرآیند مدل سازی دسترسی به تمام مناطقی که برای استقرار کندوها امکان پذیر نیست لذا از روش های جایگزین مانند روش های شبه عدم حضور استفاده شد اما شناسایی مناطق مناسب برای ثبت نقاط شبه عدم حضور نیز می تواند تحلیل را با خطا موجه کند لذا ابتدا با استفاده از خروجی مدل های فقط حضور، مطلوبیت گرده افشانی محاسبه گردید. سپس با کسر مناطق مطلوب از کل سیمای سرزمین در مناطق باقی مانده، نقاط شبه عدم حضور به صورت تصادفی ایجاد شد. پس از آماده شدن این دسته از نقاط مدل های حضور/ شبه عدم حضور آماده اجرا شدند. به منظور ارزیابی مدل های توزیع از متغیرهای TPR و شاخص کاپا استفاده شد. TPR که از آن به عنوان حساسیت نیز نامبرده می شود مقدار عددی است که درصد نقاط حضوری که مجددا بعد از اعمال آستانه نقطه حضور شناسایی شده اند را شناسایی می کنند. همچنین برای محاسبه تاثیرپذیری این مجموعه داده از تغییرات محیطی از مدل جنگل تصادفی استفاده شد.
نتایج و بحث:
مدل های فقط حضور در این مطالعه با قدرت مناسبی اجرا شدند. مقدار AUC به ترتیب برای مدل های Bioclim، Domian و ماشین بردار پشتیبان تک کلاسه به ترتیب برابر 89/0، 90/0 و 76/0 محاسبه گردید. نتایج حاصل از ارزیابی مدل های مورد استفاده نشان داد تمام مدل ها به خوبی نقاط حضور کندو را از مناطق شبه عدم حضور کندوها پیش بینی کرده اند و شاخص کاپا برای این دسته از مدل ها حداقل برابر 83/0 محاسبه شده است. از طرفی بر اساس معیار TPR بخش زیادی از نقاط کندو مجددا بعد از اعمال آستانه، کندو شناسایی شده اند که این مقدار می تواند نشان دهنده سطح خوب پیش بینی مدل های مورد استفاده باشد. همچنین یافته ها نشان داد که تنوع در سیمای سرزمین به نسبت نزدیکی به زمین های کشاورزی در کیفیت گرده افشانی تاثیر بیشتری دارد و ارتفاع تا 1813 متر از سطح دریا و همچنین سرعت باد 47/3 متر بر ثانیه بهترین شرایط برای حضور کندوها است. از میان شهرستان های مختلف اراک، فراهان، خنداب، شازند و خمین بالاترین مقدار مطلوبیت را برای گرده افشانی دارند.
نتیجه گیریبرنامه ریزی برای حفاظت از عرصه های طبیعی و همچنین مناطق مستعد برای استقرار کندوها می تواند با تاکید بر موقعیت مناطق مطلوب در شهرستان های اراک، فراهان، خنداب، شازند و خمین باشد. یافته های این مطالعه نشان می دهد که استفاده از مدل های توزیع گونه می تواند برای شناسایی مناطق مناسب جهت استقرار کندو و فعالیت گرده افشانی موثر باشد. از طرفی تلفیق یافته های این دسته مطالعات با سایر داده های فضایی که الگوهای سیمای سرزمین را مشخص می کنند می تواند دید روشنی برای در خصوص تاثیرپذیری سیمای سرزمین در اختیار قرار دهد.
کلید واژگان: زنبور عسل, توزیع گونه, خدمات اکوسیستم, اراضی کشاورزیIntroductionExtracting honey from beehives is one of the economic activities for local communities, which is effective in the direct and indirect employment of villagers and as a result, the sustainable development of these areas. Among the pollinating insects, bees play a much more prominent role, and usually the location of the hives can determine the extent of benefit from this ecosystem service. Among bees of Iran, Carnica hybrid (Apis mellifera meda) has a special place in honey production. Despite various studies conducted on this hybrid, so far none has investigated the suitable conditions for the placement of beehives of this species, so this study seeks to identify suitable areas for the establishment of beehives. Awareness of the areas that are prone to beehive placement can be one of the priorities of the planners in the field of agriculture and animal husbandry in Markazi Province.
Material and MethodsIn this study, in order to model the areas that are susceptible to pollination, variables such as spring density, height, topographic humidity, light shade, average spot size, land use/cover, landscape diversity edge density, distance from agricultural land, average wind speed up to a height of 10 meters, roughness of vegetation and vegetation density were used. Since it is difficult to access all the areas that are not suitable for the establishment of hives in the modeling process, alternative methods such as pseudo-absence methods were used. However, identifying suitable areas for recording pseudo-absence points can also result in errors. Therefore, first, using the output of presence-only models, pollination desirability was calculated. Then, by subtracting the desirable areas from the entire surface of the land, pseudo-absence points were randomly created in the remaining areas. After preparation of this group of points, the presence/pseudo-absence models were ready to be implemented. In order to evaluate distribution models, TPR variables and the Kappa index were used. TPR, which is also referred to as sensitivity, is a numerical value that identifies the percentage of presence points that are detected again after applying the presence point threshold. Also, a random forest model was used to calculate the impact of this data set on environmental changes.
Results and DiscussionThe presence-only models in this study were implemented with adequate power. The value of AUC was calculated as 0.89, 0.90 and 0.76, respectively, for Bioclim, Domian and single-class support vector machine models. The results of the evaluation of the used models showed that all models have well predicted the presence of beehives in the areas of pseudo-absence of beehives. The Kappa index for this category of models was at least equal to 0.83. On the other hand, based on the TPR criterion, many of the hive points have been detected again after applying the hive threshold, which can indicate a good level of prediction of the used models. Also, the findings showed that the diversity of the landscape had a greater impact on the quality of pollination than the proximity to agricultural lands. The height of up to 1813 meters above sea level, as well as the wind speed of 3.47 meters per second, were the best conditions for the presence of beehives. Among the different cities, Arak, Farahan, Khandab, Shazand and Khomein had the highest value for pollination.
ConclusionPlanning for the protection of natural areas as well as areas prone to the establishment of beehives can be done with emphasize on the location of Arak, Farahan, Khandab, Shazand and Khomein cities. The findings of this study show that the use of species distribution models can be effective in identifying suitable areas for beehive establishment and pollination activity. On the other hand, combining the findings of this group of studies with other spatial data that determine the patterns of the landscape can provide a clear view of the influence of the landscape.
Keywords: Honey Bee, Species Distribution, Ecosystem services, Agricultural lands -
پیش بینی تغییرات رخ داده در محیط زیست، در حال حاضر به یکی از شاخه های مهم مطالعات محیطی تبدیل شده است. یکی از این پیش بینی ها بررسی تاثیرات احتمالی تغییرات دما روی گونه های گیاهی و جانوری است. در این پژوهش هدف آن است تا از دمای سطح زمین (LST) ماهواره مودیس، به تفکیک فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان برای بررسی روند تغییرات در میانگین دمای سطح زمین در مناطق حفاظت شده و زیستگاه گونه های کانونی استفاده شود. گونه های کانونی استان شامل، پلنگ، یوزپلنگ، کل و بز، قوچ و میش، آهوی ایرانی و جبیر می باشند. در یک مطالعه میدانی نقاط حضور بین سال های 1399 تا 1402 از سراسر استان و مناطق حفاظت شده جمع آوری شدند و میانگین فصلی LST نیز از سال 2003 تا 2033 با استفاده از تولیدات (MYD11A1) ماهواره مودیس در سامانه گوگل ارث انجین آماده شد. با استفاده از مدل های توزیع گونه (SDMs) و تلفیق مدل های رگرسیونی و یادگیری ماشین زیستگاه گونه ها مدل سازی شد. همچنین از آستانه TSS برای تبدیل نقشه احتمال مطلوبیت زیستگاه به نقشه دودویی استفاده گردید. آزمون تحلیل روند من- کندال (MK) برای تحلیل روند تغییرات افزایشی و کاهشی دما در سطح معنی داری 95 درصد بکار رفت. یافته ها نشان می دهد که تغییرات کاهشی دمای سطح زمین به صورت پراکنده و بدون پیوستگی در سطح رخ داده است اما تغییرات افزایشی دما با پیوستگی فضایی بیشتری همراه هستند. بیشترین روند کاهشی دما در فصل بهار با 15212/69هکتار در زیستگاه آهوی ایرانی رخ داده است در حالی که در فصل زمستان هیچ تغییر کاهشی در دما رخ نداده است. مناطق حفاظت شده در فصل بهار کمترین روندهای افزایشی و کاهشی LST را تجربه کرده است.کلید واژگان: استان یزد, تغییر دما, گستره توزیع, گونه کانونیForecasting changes in the environment has now become one of the important branches of environmental studies. One of these predictions is to investigate the possible effects of temperature changes on plant and animal species. In this research, the aim is used the land surface temperature (LST) of the MODIS satellite, separately for spring, summer, autumn and winter seasons, to investigate the changes in the average LST in the protected areas and the habitat of focal species. Focal species of the province include Panthra pardus, Acinonyx jubatus, Capra aegagrus, Ovis orientalis, Gazella subgutturosa and Gazella bennettii. In a field study, the presence points were collected between 1399 and 1402 from all over the province and protected areas, and the seasonal average of LST from 2003 to 2033 was prepared using MODIS satellite products (MYD11A1) in the Google Earth Engine system. Species habitat was modeled by using SDMs and combining regression models and machine learning. Also, the TSS threshold was used to convert the habitat desirability probability map into a binary map. Man-Kendall (MK) trend analysis test was used to analyze the trend of increasing and decreasing temperature changes at a significance level of 95%. The findings show that the decreasing changes in the earth's surface temperature have occurred in a scattered and non-continuous manner on the surface, but the increasing temperature changes are associated with more spatial continuity. The highest decrease in temperature occurred in the spring season with 15,212.69 hectares in the Iranian deer habitat, while there was no decrease in temperature in the winter season. Protected areas have experienced the least increasing and decreasing LST trends in spring.Keywords: Distribution range, Focal Species, Temperature changes, Yazd province
-
با توجه به مضرات آلودگی هوا بر سلامت انسان ها و محیط، کاهش و حل این معضل براساس شناخت دقیق آلاینده ها و عوامل تاثیرگذار بر آن و مشخص نمودن پهنه های آلوده ضروری به نظر می رسد؛ بنابراین استفاده از مدل های ریاضی در قالب یادگیری ماشینی رویکردی بهینه و مقرون به صرفه برای مدل سازی آلودگی هواست. این تحقیق به لحاظ هدف کاربردی بوده و روش بررسی آن توصیفی-تحلیلی است. نوآوری تحقیق حاضر ارایه یک رویکرد ترکیبی جدید جهت تعیین معیارهای موثر در پیش بینی میزان آلودگی هوا می باشد. لذا هدف از تحقیق حاضر ارزیابی و مقایسه قابلیت دو مدل یادگیری ماشین، یعنی ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) در ترکیب با الگوریتم ژنتیک (GA) جهت پیش بینی میزان آلودگی هوا در شهرستان تهران است. داده های مورداستفاده در این تحقیق شامل ذرات معلق و آلاینده های گازی شهر تهران مرتبط با سال 1399 می باشد که از شرکت کنترل ترافیک شهر تهران اخذ گردیده است. به منظور تجزیه وتحلیل داده ها از نرم افزارهای Matlab و ArcMap استفاده شد. مقدار ضریب تشخیص (R2) حاصل از روش ترکیبی RF-GA برابر 997/0 به دست آمد که نشان دهنده سازگاری بالای این مدل با داده های این تحقیق است. همچنین مقدار ریشه میانگین خطای مربعات (RMSE) برابر 153/0 به دست آمد که نشان دهنده دقت بالای این مدل می باشد. بر اساس اطلاعات گرفته شده از شرکت کنترل ترافیک شهر تهران، نتایج حاصل از روش RF بیانگر مناسب بودن انتخاب مدل مذکور جهت برآورد میزان آلودگی هوای شهر تهران بوده است.کلید واژگان: آلودگی هوا, یادگیری ماشین, جنگل تصادفی, ماشین بردار پشتیبان, الگوریتم ژنتیکConsidering the harms of air pollution on human health and the environment, it seems necessary to reduce and solve this problem based on accurate knowledge of pollutants and criteria affecting it and identifying polluted areas. Therefore, using mathematical models in the form of machine learning is an optimal and cost-efficient approach to air pollution modeling. This research is applied in terms of purpose and its method is descriptive-analytical. The novelty of this research is presenting a new combination approach to determine the effective criteria for predicting the amount of air pollution. Therefore, the purpose of this study was to evaluate and compare the capabilities of two machine learning models, namely Support Vector Machine (SVM) and Random Forest (RF) in combination with Genetic Algorithm (GA) to predict air pollution in Tehran. The data used in this research include particulate matter and gaseous pollutants in Tehran in 2020, which was obtained from Tehran Traffic Control Company. MATLAB and ArcMap software were used to analyze the data. The value of coefficient of determination (R2) obtained from the combined RF-GA method was 0.997, which indicates the high compatibility of this model with the data of this study. Moreover, the Root Mean Square Error (RMSE) value from the combined RF-GA method was 0.153, which indicates high accuracy of this model. Based on the data obtained from Tehran Traffic Control Company, the results of the RF method indicate the appropriateness of selecting the model to estimate the amount of air pollution in Tehran.Keywords: Air Pollution, Machine learning, random forest, Support vector machine, Genetic algorithm
-
با توجه به بالا رفتن خطر وقوع سیلاب خصوصا در سطح شهرها و به وجود آمدن خطرات جانی، مالی و محیط زیستی ناشی از افزایش آن، پهنه بندی مناطق سیل خیز از اهمیت بالایی برخوردار است. بنابراین در این مطالعه سعی شد مناطق حساس به سیلاب در دشت بیرجند با استفاده از معیارهای موثر پهنه بندی شود. در این راستا از روش های داده محور ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) در ترکیب با الگوریتم ژنتیک جهت پهنه بندی مناطق حساس به سیل استفاده شد. بنابراین برای پیاده سازی و اعتبارسنجی مدل های ذکر شده، 42 موقعیت سیل خیز در منطقه مورد مطالعه استخراج شد. علاوه بر این، 19 معیار هیدروژیولوژیکی، توپوگرافی، زمین شناسی و محیطی موثر بر حساسیت سیلاب در منطقه مورد مطالعه استخراج شدند تا برای پیش بینی نقشه حساسیت سیل مورد استفاده قرارگیرند. سطح زیر منحنی (AUC) و انواع شاخص های آماری دیگر از جمله ضریب تشخیص (R2) و ریشه میانگین خطای مربعات (RMSE) برای ارزیابی عملکرد مدل ها استفاده شد. مقادیر R2، RMSE و AUC حاصل از روش SVM-GA به ترتیب 0/9032، 0/2751 و 0/931 و روش RF-GA به ترتیب 0/9823، 0/2321 و 0/914 به دست آمد که نشان دهنده سازگاری و دقت بالای مدل RF نسبت به مدل SVM است. هم چنین نتایج نشان داد که حساسیت سیل به دلیل ارتفاع و زاویه شیب کمتر در مناطق مرکزی منطقه مطالعاتی بیشتر از سایر مناطق است. نتایج این مطالعه می تواند به منظور مدیریت مناطق آسیب پذیر و کاهش خسارت های سیل مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: بهینه سازی, سیل, جنگل تصادفی, ماشین بردار پشتیبانDue to the increase in the risk of floods, especially in the cities, and the emergence of human, financial, and environmental risks due to its increase, the flood zoning areas are of great importance. Therefore, in this study, flood susceptible areas in Birjand plain were tried to be zoned with the help of effective criteria. In this regard, the data-driven methods of support vector machine (SVM) and random forest (RF) were used in combination with genetic algorithm to zoning flood susceptible areas. Therefore, in order to implement and validate the mentioned models, 42 flood prone locations in the study area were extracted. In addition, 19 hydrogeological, topographical, geological and environmental criteria affecting flood susceptibility in the study area were extracted to be used to predict flood susceptibility map. Area under the curve (AUC) and a variety of other statistical indicators including coefficient of determination (R2) and Root mean square error (RMSE) were used to evaluate the performances of the models. The values of R2, RMSE and AUC obtained from the SVM-GA method were 0.9032, 0.2751 and 0.931, respectively, and the RF-GA method were 0.9823, 0.2321 and 0.914, respectively, which indicate the compatibility and The RF model is more accurate than the SVM model. The results also showed that the susceptibility of flooding in the central areas of the study area, due to lower altitude and slope angle, is higher than other areas.Keywords: Optimization, Flood, Random forest, Support vector machine
-
در اکوسیستم های آب شیرین، تنوعی از موجودات حضور دارند که فهم توزیع آنها برای شناخت فاکتورهای تکاملی و اکولوژیکی تعیین کننده الگوهای تنوع زیستی ضروری است. بازسازی مدل توزیع، رویکردی جایگزین برای مطالعه دامنه توزیع جغرافیایی آن می باشد. بنابراین در این مطالعه توزیع دوجورپایان آب شیرین زی جنس Gammarus در ایران با استفاده از مدل های توزیع SDMs مورد بررسی قرار گرفت. به منطور مدلسازی توزیع گونه از رویکرد مدلسازی همادی (eSDM) و مدل های منفرد GAM، GLM، MARS و RF استفاده شد. برای ارزیابی مدل های مذکور از معیارهای AUC و Kappa استفاده شد. همچنین از متغیرهای اقلیمی، توپوگرافی، گیاهی و کیفیت خاک به منظور مدلسازی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل های منفرد با قدرت مناسبی زیستگاه جنس را پیش بینی کرده اند (AUC= 0.90). همچنین روند افزایشی در متغیرهای کربن آلی خاک (SOC) و متغیر Bio18 منجر به افزایش مطلوبیت زیستگاه برای جنس Gammarus می شود. همچنین عمده حضور آن ها بین ارتفاع 1000 تا 2500 متر به ثبت رسیده است اما افزایش و یا کاهش ارتفاع بر مطلوبیت زیستگاه این جنس اثر خطی ندارد که شاید به دلیل آن باشد که فاکتورهای مختلف اثر یکدیگر را خنثی می کنند. بنابراین گستره توزیع پیش بینی شده برای این جنس نشان دهنده نقش تلفیقی پارامترهای بیوماس خاک، پوشش گیاهی و بارش است که می توانند محدوده توزیع جنس در ایران را تعیین کنند.
کلید واژگان: جمعیت های Gammarus, آب شیرین, مدلسازی توزیع, کربن آلی خاک, ایرانA variety of organisms are present in Freshwater ecosystems that the knowledge of species distribution is essential to understand the ecological and evolutionary factors that determine patterns of biodiversity. The construction of a species distribution model is an alternative approach for the study of its geographic range. Therefore, in this study, the distribution of freshwater amphipods of the genus Gammarus in Iran was investigated using SDMs distribution models. The ensemble modeling approach (eSDM), GAM, GLM, MARS and RF models were used. AUC and Kappa criteria were used to evaluate the mentioned models. Also, climatic variables, topography, vegetation and soil quality were used for modeling purposes. The results showed that single models predicted the suitable habitat for taxon (AUC=0.90). The increasing level in soil organic carbon (SOC) and Bio18 variables lead to an increase in habitat suitability. Also, they are mostly recorded at an altitude between 1000 to 2500 meters, but, the increase or decrease in height does not have a linear effect on the habitat desirability in this genus. Therefore, the predicted distribution for this genus indicates the combined role of soil biomass, vegetation and precipitation parameters that can determine the distribution range of the genus Gammarus in Iran.
Keywords: Gammarus populations, Freshwater, Distribution Model, soil organic carbon, Iran -
شوکا و سنجاب ایرانی از گونه های شاخص جنگل های زاگرس در منطقه حفاظت شده بوزین و مرخیل هستند. هدف این مطالعه بررسی روند تغییرات پوشش گیاهی مناطق حضور گونه ها و همچنین مقایسه وابستگی آن ها به تراکم های مختلف پوشش با استفاده از شاخص های گیاهی است. در این راستا از 11 سری تصویر ماهواره لندست 8 در بازه زمانی 2013 تا 2018 استفاده شد. پیش پردازش های لازم بر روی تصاویر انجام گرفت و سپس شاخص های NDVI و سطح برگ (LAI) برای تمام تصاویر مذکور محاسبه گردید. تجزیه و تحلیل ها در نرم افزار ENVI5.3 انجام گرفت. مقادیر این شاخص ها به ازای نقاط حضور هرگونه تهیه و از روش ناپارامتری من- کندال برای تعیین روند تغییرات استفاده شد. از روش خوشه بندی K-Mean برای بررسی شباهت های مناطق حضور دو گونه بر اساس شاخص های گیاهی استفاده شد. نتایج نشان داد که تغییر کاهشی معناداری در شاخص NDVI در مناطق حضور شوکا رخ داده (05/0>P) درحالی که در بر اساس نتایج این آزمون تغییر معناداری برای شاخص مذکور در نقاط حضور سنجاب ایرانی وجود نداشت. تغییرات شاخص سطح برگ (LAI) در زیستگاه شوکا دارای روند معناداری نبود ولی تغییرات این شاخص برای سنجاب ایرانی دارای روندی افزایشی و معنادار بود (05/0>P). نتایج خوشه بندی نشان داد که گونه های مذکور در بخش های مرکزی و شمال شرقی منطقه امکان همبودی دارند. نتایج نشان داد که از شاخص های گیاهی می توان برای پایش تغییرات زیستگاه استفاده کرد.کلید واژگان: پوشش گیاهی, شاخص سطح برگ, بوزین و مرخیل, شوکا, سنجاب ایرانیRoe deer and Persian Squirrel are among indicator species of Zagros forests in the Bozin and Marakhil protected area. The aim of this study is to use vegetation indexes for investigate the trend of changes in vegetation indexes in the areas that species are present and also to compare their dependence on vegetation cover. 11 series of Landsat 8 satellite images during the period from 2013 to 2018 were used. Required pre-processing was carried out and then the NDVI and LAI were calculated for all of the mentioned images. Analysis was conducted in ENVI 5.3. Values of these indexes for the presence of each spices are provided and used along with the non-parametric Mann-Kendall method to determine the trend. K-mean clustering method was used to study the similarities of 2 species presence regions based on vegetation indexes. In order to clustering R3.5.2 was used.Results showed that there was a significant decrease in NDVI index in presence areas of Roe deer (P> 0.05) while based on the results, there was no significant change for Persian Squirrel. Changes in LAI in Roe deer habitat did not have a significant trend, but changes of this index for Persian Squirrel has an incremental and meaningful trend (P> 0.05). The results of clustering showed that the mentioned species have the possibility of coexistence in the central and northeastern parts of the region. The results demonstrated that vegetation indices can be used to monitor habitat changes.Keywords: Vegetation cover, leaf area index, Bozine, Marcheil, Roe deer, Persian Squirrel
-
هر ساله تعداد کثیری از آسیب دیدگان و بیماران به علت تاخیر در دریافت خدمات فوریت های پزشکی جان می سپارند. تعیین محدوده خدماتی مراکز درمانی و مسیریابی صحیح عملیات امداد و نجات بر کاهش زمان پاسخگویی نیروهای امدادی تاثیرگذار است. تغییر ترافیک معابر از عوامل اصلی در تغییر محدوده خدماتی مراکز می شود، بنابراین مطلوب است با رصد تغییر ترافیک، محدوده تحت پوشش هر بیمارستان به روز گردد. استفاده از تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری که ترافیک معابر را رصد کند، هزینه بر خواهد بود. برای بکارگیری این تجهیزات نیازمند اطلاعاتی در مورد میزان تاثیر تغییرات پویای ترافیک بر تخصیص خدمات مراکز درمانی و بهبود زمان خدمات رسانی به نقاط تقاضا است. در این پژوهش تخصیص خدمات مراکز درمانی با استفاده از داده های ترافیکی ایستا در مقابل تخصیص با داده های ترافیکی پویا در روز ها و ساعات مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت سپس میزان تاثیر پذیری مناطق مختلف یک محدوده از تغییرات ترافیکی بررسی شد. در تخصیص خدمات از الگوریتم های فراابتکاری ژنتیک و بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده گردید در ادامه میانگین زمان دسترسی (یا زمان پاسخگویی) به همه نقاط تقاضا و نقاط مرزی به صورت مجزا در منطقه 5 تهران بررسی شد. طبق نتایج میانگین زمان پاسخگویی به همه نقاط تقاضا در هنگام استفاده از داده های ترافیکی ایستا ، 4/13 درصد بیشتر از زمان پاسخگویی به همان نقاط در هنگام استفاده از داده های ترافیکی پویا بوده است و میانگین زمان پاسخگویی به نقاط مرزی (نقاط چک) درهنگام تخصیص با داده های ترافیکی ایستا 2/34 درصد معادل 69 ثانیه بیشتر تخصیص با داده ترافیکی پویا بوده است. این نتایج نشان دهنده افزایش تاخیر زمان پاسخگویی به نقاط مرزی در هنگام تخصیص خدمات با داده های ترافیکی ایستا است. همچنین در ساعات بعد از ظهر روز که همزمان با افزایش درخواست های امدادی است، اختلاف زمان پاسخگویی به نقاط تقاضا در هنگام تخصیص خدمات با داده های ترافیکی ایستا و پویا افزایش یافته است. نتایج پژوهش بیانگر اهمیت تخصیص پویا بر بهبود خدمات رسانی دارد.
کلید واژگان: تخصیص پویا, خدمات فوریت پزشکی, مراکز درمانی, محدوده خدماتی بیمارستان, زمان پاسخگوییDue to delay in receiving emergency medical services, a high number of injured people and patients annually lose their lives. Determining the medical service area and correct routing of rescuing operation is influential on the reduction of rescuers’ response time. Changing the traffic flow leads to change of medical service area. Therefore, it is expected that by observing changing traffic, the service area of any hospital would be updated. Using the required hardware and software equipment, which observe traffic flow, would be pricey. In order to utilize such equipment, it is required to have information about the degree of effect of traffic dynamic changes on reducing the service time to the demand points.In this research, the allocation of medical center services using static traffic data was evaluated against the allocation with dynamic traffic data on different days and hours. Then, the influence of different regional areas from traffic changes was investigated. Genetic and particle swarm optimization meta-heuristic algorithms were used in the allocation of services, then the average access time (or response time) to all demand points and border points were investigated separately in the 5th district of Tehran. According to the results, the average response time to all demand points when using static traffic data was 13.4% more than the response time to the same points when using dynamic traffic data. Also, while allocation with static traffic data, the average response time to border points (checkpoints) was 34.2% equivalent to 69 seconds more than allocation with dynamic traffic data. These results reveal an increase in response time delay to border points when services allocation with static traffic data. In addition, in the afternoon hours of the day, which coincide with the increase in requests for assistance, the difference in response time to the demand points during service allocation with static and dynamic traffic data increased. The research results show the important role of dynamic allocation in service improvement.
Keywords: dynamic allocation, emergency medical services, medical center, hospital service area, response time -
خفاش ها با دامنه انتشار وسیع به عنوان یکی از مهم ترین شناساگرهای تغییرات محیطی به شمار می آیند. در این مطالعه گستره توزیع و لکه های زیستگاهی مطلوب خفاش دم موشی بزرگ (Rhinopoma microphyllum) در کشور ایران مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا ابتدا نقاط حضور گونه در سطح کشور جمع آوری گردید و سپس با استفاده از مدل توزیع بی نظمی بیشینه (MaxEnt) مدل سازی انجام گرفت. متغیرهای زیستگاهی مورد استفاده در این مطالعه تلفیقی از متغیرهای اقلیمی، انسانی، گیاهی و توپوگرافی است. به منظور اجرای مدل از بایاس در انتخاب نقاط شبه عدم حضور پس زمینه با استفاده از تابع تراکم کرنل در شعاع 50 کیلومتری نقاط حضور استفاده شد. مدل در 10 تکرار اجرا شد و نقشه میانگین پیش بینی ها به عنوان نقشه نهایی تحلیل گردید. به منظور شناسایی لکه های زیستگاهی از حد آستانه TSS استفاده شد. بر اساس نتایج، مدل در میانگین اجراها موفق بوده (90/0) و در تمام حد آستانه ها با مدل تصادفی تفاوت دارد (001/0P-value<). بر اساس تحلیل جک نایف متغیرهای مربوط به پوشش گیاهی، سپس متغیرهای اقلیمی و در نهایت متغیرهای توپوگرافی بر روی توزیع گونه اثر داشته اند. تعداد 30 لکه زیستگاهی شناسایی گردید که بزرگ ترین انها از قسمت جنوب آغاز شده و تا بخش های غربی کشور را می پوشاند، سایر لکه های توزیع به صورت پراکنده و منفصل در بخش های جنوب شرقی و مرکزی کشور پراکنده شده اند. مساحت لکه ها از 04/ 221 کیلومترمربع به عنوان کوچک ترین لکه تا 78/219416 کیلومترمربع به عنوان بزرگ ترین لکه متغیر است و درمجموع 9/15 درصد از مساحت کشور را در برگرفته اند.کلید واژگان: مدلسازی, خفاش دم موشی, زاگرس, بی نظمی بیشینهBats with a wide range of distribution are considered as one of the most important indicators of environmental changes. In this study, the distribution range and suitable habitat patches of the large-tailed bat (Rhinopoma microphyllum) in Iran were investigated. First, the presence points of the species in the country were collected and then modeling was done using MaxEnt. The habitat variables used in this study are a combination of climate, human, vegetation and topographic variables. In order to implement the model, the bias file was used to select the pseudo-absence points of the background using the kernel density function within a radius of 50 km of the presence points. The model was carried out with 10 replications and the average prediction map was analyzed as the result map. The TSS threshold was used to identify habitat patches. Based on the results, the model was successful in the average performance (AUC=0.90) and differed from the random model in all thresholds (P-value <0.001). According to Jack Knife analysis, vegetation, climatic and topographic variables had the greatest effect on species distribution respectively. Thirty habitat patches were identified, the largest one started in the south and covered the western part of the country. Other distribution patches are scattered in the southeast and central parts of the country. The area of the patches varies from 221.04 Km2 as the smallest patches to 219416.78 Km2 as the largest patches and in total, they cover 15.9 percent of the country.Keywords: distribution, Modeling, greater mouse‑tailed bat, Zagros, maximum entropy
-
تحلیل زیستگاه با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین می تواند در راستای مدیریت بهتر زیستگاه کارآمد باشد. خرس سیاه بلوچی به عنوان زیرگونه درخطر انقراض در مناطق بحر آسمان و زریاب استان کرمان پراکندگی دارد. هدف از این مطالعه مدل سازی پراکنش گونه و ارزیابی کیفیت لکه های زیستگاهی با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین است. مدل سازی پراکنش با استفاده از رویکرد اجماع (Ensemble)، حاصل از تلفیق مدل های فقط حضور و حضور/ شبه عدم حضور در نرم افزار ModEco انجام گرفت. روی مدل اجماع از حد آستانه (True Skill Statistics, TSS) استفاده شد و لکه های زیستگاهی با استفاده از سنجه های سیمای سرزمین تحلیل شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که گستره پراکنش، فراتر از مرز مناطق حفاظت شده موردمطالعه است و متغیرهای مرتبط با رطوبت بیشترین تاثیر را بر روی حضور گونه داشتند. بر پایه تحلیل سنجه ها، لکه های زیستگاهی در پناهگاه حیات وحش زریاب از پیوستگی بالاتر و حاشیه کمتری نسبت به منطقه حفاظت شده بحر آسمان برخوردار هستند. در منطقه حفاظت شده بحر آسمان تعداد لکه های زیستگاهی بیشتر بوده و عدم پیوستگی لکه ها منجر به شکل گیری حاشیه شده است. نتایج این مطالعه می تواند در راستای مدیریت لکه های زیستگاهی این گونه درخطر انقراض مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: خرس سیاه, مدل اجماع, لکه های زیستگاهی, سیمای سرزمین, استان کرمانHabitat analysis using landscape metrics can be efficient in better management of habitat. As a critically endangered subspecies, the Baluchistan black bear is scattered in the Bahr Asman and Zaryab areas in Kerman province. The purpose of this study was to model the distribution of the sub-species and evaluate the quality of its habitat patches, using landscape metrics. Distribution modeling was conducted using an ensemble approach, resulting from the combination of presence-only and presence/pseudo-absence data in ModEco software. True Skill Statistic (TSS) threshold was applied to the ensemble model and the habitat patches were analyzed, using landscape metrics. The results showed that the distribution rage is beyond the border of the studied protected areas and the variables related to humidity had the greatest effect on the presence of the species. Based on the metrics analysis, habitat patches in the Zaryab wildlife refugee have higher connectivity and less margin than Bahr Asman protected area. In Bahr Asman protected area, the number of habitat patches is greater than the Zaryab wildlife refugee and the lack of continuity among the patches has led to the edge formation. The results of this study can be used for the habitat management of this critically endangered subspecies
Keywords: Black bear, Ensemble model, Habitat patches, Landscape, Kerman province -
پژوهش حاضر با هدف شناخت نیاز های محیطی گونه Prosopis farcta (L.) و تهیه نقشه پراکنش بالقوه آن با بهره گیری از روش های درخت طبقه بندی و رگرسیون، جنگل تصادفی و مدل تجمعی تعمیم یافته در مراتع حاشیه رودخانه نیاتک منطقه سیستان انجام شد. برای این منظور، داده های حضور گونه طی بازدید میدانی و اطلاعات عوامل محیطی با استفاده از نمونه برداری میدانی و مدل رقومی ارتفاع تهیه شد. در آغاز مدل سازی رویشگاه با بهره گیری از مدل دامنه اجرا و نقشه پیش بینی حاصل از این روش برای تهیه نقاط شبه عدم حضور استفاده شد. مدل سازی پراکنش گونه با روش های جنگل تصادفی، درخت طبقه بندی و رگرسیون و روش تجمعی تعمیم یافته انجام شد. ارزیابی دقت مدل های با معیار سطح زیر منحنی انجام شد. نتایج نشان داد که مدل جنگل تصادفی با مقدار سطح زیر منحنی 0.98 دارای بیشترین دقت پیش بینی است. پس از این روش، به ترتیب مدل های جمعی تعمیم یافته و درخت طبقه بندی و رگرسیون قرارگرفت. بیشترین و کمترین مقدار تطابق با شاخص کاپا به ترتیب مقدار 0.75 و 0.43 به مدل جنگل تصادفی و مدل جمعی تعمیم یافته اختصاص دارد. نتایج بررسی اهمیت متغیرها نشان داد که در مقیاس مورد بررسی، عوامل مرتبط با خاک و فاصله از رودخانه در مقایسه با دیگر عوامل، تاثیر بیشتری در پراکنش گونه مذکور دارند، به نحوی که در تمامی مدل های مورد استفاده متغیرهای درجه اسیدیته و هدایت الکتریکی به عنوان متغیرهای مهم تر شناسایی شد. در مجموع، با توجه به اینکه قسمت های مرکز و حاشیه رودخانه نیاتک دارای بیشترین مطلوبیت برای انتشار گونه کهورک هستند، پیشنهاد می گردد طرح های توسعه رویشگاه های گونه Prosopis farcta در این مناطق برنامه ریزی شود.کلید واژگان: جنگل تصادفی, حد آستانه, فاصله از رودخانه, مدل سازی پراکنش, ویژگی های خاکThe present study aimed at preparing the potential distribution map and identifiying the environmental requirement of Prosopis farcta L. using tree-based and regression methods in the marginal rangeland of Niatak river in Sistan region. For this purpose, species presence data was recorded randomly. Environmental variables were prepared using field sampling and digital elevation model. In order to achieve the pseudo-absence points, first habitat modeling was performed using the domain model, then pseudo-absence points were prepared using the prediction map obtained from this method. Species distribution modelling was conducted using random forest (RF), classification and regression trees (CART) and generalized additive model (GAM). The accuracy of the models used was evaluated using the area under curve criterion. Result showed that the RF with area under curve 0.98 has the highest accuracy. Generalized additive models and classification and regression trees were ranked after RF. The highest and lowest values of kappa index were assigned to the RF with 0.75, and GAM with 0.43 Kappa value. Accordingly, the RF model is the most accurate model in predicting the potential habitat distribution. Analysis of the variable’s importance showed that in the studied scale, edafic factors and distance from the river have greater effect on species distribution than other factors. So that, in all models used, acidity and electrical conductivity were identified as the most important variables. In general, it is suggested that habitat development plans for Prosopis farcta should be planned in the central and marginal parts of the Niatek river due to better suitability of these regions for species distribution.Keywords: Distribution modeling, threshold, Random Forest, Soil properties, Distance from the river
-
خرس قهوه ای (Ursus arctos) گونه ای با دامنه پراکنش وسیع در استان کرمانشاه است و این مهم پیش شرط بروز تعارض را به وجود آورده است. این مطالعه با هدف شناسایی زیستگاه های کلیدی خرس، نوسان آشیان اکولوژیک و پوشش زیستگاه مطلوب آن توسط مناطق حفاظت شده و شهرستان های استان انجام گرفته است. در این راستا پس از پایش های میدانی به مدت 3 سال (از سال 1395 تا 1398) نقاط حضور گونه شناسایی شدند. از 9 متغیر زیستگاهی در غالب متغیرهای اکولوژیک، توپوگرافی و انسانی برای بررسی زیستگاه بالقوه استفاده شد. مدل سازی توزیع با استفاده از الگوریتم آنتروپی بیشینه انجام گرفت. بررسی اهمیت متغیرها در مدل سازی به روش تحلیل جک نایف و اعتبار مدل نیز به وسیله تابع ROC محاسبه گردید. کمی سازی پهنای آشیان اکولوژیک نیز با استفاده از متریک های مربوطه در نرم افزار ENMTOOLS محاسبه گردید. به منظور محاسبه کمی مساحت زیستگاه از حد آستانه TSS استفاده شد. بر اساس نتایج، پوشش زیستگاه مطلوب گونه توسط مناطق حفاظت شده مناسب نیست و این ضعف در بخش های جنوبی استان مشهود است؛ به نحوی که مساحتی معادل 84/265842 هکتار از زیستگاه گونه در خارج از مرز مناطق حفاظت شده و مستعد تعارض با سایر کاربری/پوشش هاست. در بین مناطق حفاظت شده استان، مناطق قلاجه و بوزین و مرخیل بیشترین پوشش را از زیستگاه این گونه چتر داشتند. بر اساس نتایج، حدود نیمی از مساحت شهرستان پاوه معادل 68/46 درصد، مستعد حضور گونه بوده و کمترین احتمال پراکنش نیز در شهرستان قصر شیرین است. نتایج این مطالعه لزوم توجه بیشتر به پیوستگی و پوشش زیستگاه این گونه در بخش های جنوبی استان را بیش ازپیش آشکار می کند.
کلید واژگان: تعارض, کاربری, پوشش, خرس قهوه ای, توزیع, کرمانشاهBrown bear (Ursus arctos) is a species with high distribution range in Kermanshah province and this has created precondition of conflict. The aim of this study is to identify key bear habitats, ecological Niche fluctuations, and their desirable habitat cover in protected areas and counties of the province. In this regard, after field surveys, the presence of species was identified for 3 years (from 2016 to 2018). Nine habitat variables including ecological, topographic and anthropogenic were used to investigate distribution status. Distribution modeling was performed using Maximum Entropy algorithm. The significance of variables in modeling was calculated by jack knife method and model validity was calculated by ROC function. Width quantification of ecological nests was also calculated using related metrics in ENMTOOLS software. TSS threshold was used to quantify habitat area. Based on the results, appropriate habitat coverage of the species by the protected areas is not suitable and this weakness is evident in the southern parts of the province so that area of 265842.84 hectares of species habitat is outside the protected areas boundary and is prone to conflict with other Land use/land cover. Among the protected areas of the province, Ghaleje and Buzin and Marakhil had the most cover of this an umbrella spices. About half of Paveh county (% 46.68) is suitable for species and the least suitable was located in Qasrshirin county. The results of this study necessitate more attention to the continuity and habitat coverage of this species in the southern parts of the province.
Keywords: conflict, Land use, land cover, Brown bears, distribution, Kermanshah -
وجود اطلاعات مربوط به پراکنش جغرافیایی و انتخاب زیستگاه، هسته مرکزی حفاظت و مدیریت گونه های تهدید شده است. تجزیه و تخریب زیستگاه از تهدیدات مهم تنوع زیستی محسوب می شود. بدین منظور، آگاهی از نیاز های زیستی و شناسایی زیستگاه مطلوب گراز نقش مهمی در اتخاذ شیوه های مدیریتی گونه و زیستگاه دارد. هدف از مطالعه حاضر، مدلسازی مطلوبیت زیستگاه گراز در پناهگاه حیات وحش جاسب و تعیین مهم ترین فاکتور های محیطی موثر بر انتخاب زیستگاه گونه می باشد. مطالعه حاضر در یک دوره یک ساله در 4 فصل مختلف سال صورت گرفته است. بدین منظور، از مدل تحلیل عامل آشیان بوم شناختی (ENFA) و نرم افزار بایومپر استفاده شد. لایه های اطلاعاتی به کار برده شده به عنوان متغیر های موثر بر روی حضور گونه شامل شیب، جهت، ارتفاع، فاصله از چشمه، فاصله از روستا، فاصله از قنات، فاصله از جاده، شاخص پوشش گیاهی، تیپ پوشش گیاهی، کاربری اراضی و فاصله تا توسعه انسانی، بوده است. نتایج حاصل از تحلیل عامل آشیان بوم شناختی نشان داد، مقادیر شاخص بویس برای الگوریتم میانگین میانه، میانگین هندسی فاصله، میانگین هارمونیک و حداقل فاصله در طول چهار فصل (بهار، تابستان، پاییز و زمستان) و بازه یک ساله کم است. بر اساس مقادیر شاخص بویس می توان نتیجه گیری کرد، صحت نقشه های تولیدی چندان مناسب نمی باشد. دلیل این امر بالا بودن واریانس مدل می باشد که نشان دهنده پایین بودن دقت مدل و قدرت پیش بینی پایین مدل است. بنابراین، مدل تحلیل عامل آشیان بوم شناختی برای زیستگاه های با کیفیت پایین و مقیاس کم، قابلیت کمتری دارد. از این رو تحلیل عامل آشیان بوم شناختی روش مناسبی به منظور مطالعه زیستگاه انتخابی گراز در پناهگاه حیات وحش جاسب نمی باشد. لذا شناسایی توزیع و پراکندگی گونه گراز در پناهگاه حیات وحش جاسب به عنوان یک راهگشا، برای مدیران و کارشناسان محیط زیست و کشاورزان به منظور رسیدن به یک تصمیم مدیریتی کار آمد جهت کاهش تضاد و همچنین شناسایی مناطقی که ریسک خسارت در آن ها بالاست و باید در اولویت حفاظتی باشند، نقش دارد.کلید واژگان: خوک وحشی (Sus scrofa), پناهگاه حیات وحش جاسب, مطلوبیت زیستگاه, تحلیل عامل آشیان بوم شناختیThe information about the geographical distribution and habitat selection is the core of the conservation and management of threatened species. Habitat destruction is one of the major threats to biodiversity. Therefore, knowledge of the need for biological and identify favorable habitats for wild boar have very important role in the way of habitat species management. This study is going to model the habitat of wild boar in Jassib wildlife sanctuary and determine the most important environmental factors affecting the choice of species-habitat. The provided survey has conducted in one-year period in four different seasons of the year. So Ecological Niche Factor Analysis (ENFA) and software Bayvmpr was used. Information layers used as effective variables on the species consisted of, slope, aspect, elevation, distance from the source, the distance from the village, away from canals, roads, vegetation index, vegetation type, land use and distance to human development, respectively. The results of the analysis showed that ecological niche factor, Boyce index values for average algorithm median, mean geometric distance, the harmonic mean and minimum distance during four seasons (spring, summer, autumn and winter) and a one-year period is not really enough. Boyce can be concluded based on index values; the accuracy is not very good production. The reason for this variance is high, indicating low precision and low predictive power of the model. Based on index values of Boyce it can be concluded that the accuracy production is not very good. The reason is for the higher variance which indicating lower precision predictive power of the model. Thus, ecological niche factor analysis model is less functional due to low quality and small-scale habitats. The ecological niche factor analysis is not a good way to study the habitat of Jassib hogs Wildlife. Therefore, identification of species distribution and dispersion of wild boar in Jassib wildlife sanctuary have paly important role as a facilitator for executives and environmental experts and farmers in order to achieve an efficient management to reduce conflict as well as identify areas that are at high risk damage and their protection must be in a priority as well.Keywords: Wild boar (Sus scrofa), Jassib Wildlife Sanctuary, Habitat Utility, Ecological niche factor analysis
-
دوجورپایان جنس Niphargus در انواع آب های زیرزمینی زندگی می کنند و بخش مهمی از تنوع زیستی زیرزمینی را تشکیل می دهند. در دهه های اخیر استفاده از الگوریتم های مختلف مدل سازی توسعه یافته است اما بالطبع تکنیک های آماری برای مطالعه پراکنش موجودات زیرزمینی کمتر می باشد. در این مطالعه به منظور بررسی اثر عوامل محیطی بر پراکنش جنس، از نقاط حضور تاکسون بر اساس مطالعات قبلی استفاده شد. سپس از متغیرهای اقلیمی، توپوگرافی و داده های دما و رطوبت در عمق های 0 تا 10 سانتی متر و 10 تا 40 سانتی متر استفاده شد. با استفاده از تحلیل هیستوگرام چگالی و آمار توصیفی، توزیع مقادیر متغیرهای زیستگاهی به ازای نقاط حضور بررسی شدند. شباهت بین مناطق زیستگاهی از روش خوشه بندی مشاهدات به روش K-mean بدست آمد. مدلسازی پراکنش تاکسون نیز با استفاده از روش آنتروپی بیشینه انجام شد. نتایج نشان داد که در میان تمام متغیرهای مورد استفاده، متغیر Bio14 دارای توزیع نرمال نیست (05/0 P-value>). نتایج خوشه بندی نشان داد خوشه های 1و2 که نقاط حضور جنس در محدوده نوار خزری و امتداد رشته کوه زاگرس را شامل می شوند در گروه های مجزا قرار می گیرند. البته شباهت هایی نیز بین این خوشه ها وجود دارد که مشتمل بر جمعیت های کرمانشاه، ایلام و کهگیلویه و بویراحمد می باشد. در مقیاس مورد مطالعه، دو متغیر بارش سالانه و دمای خاک در عمق 10 تا 40 سانتی متری، بیشترین تاثیر را در پراکنش جنس Niphargus دارند. همچنین به دلیل دوری از سطح زمین و به تناوب آن متغیرهای محیطی مربوطه شرایط یکسانی در اکثر نقاط حضور جنس وجود دارد.
کلید واژگان: زیستگاه های زیرزمینی, خوشه بندی, مدل سازی زیستگاه, جنس Niphargus, ایرانThe amphipods of genus Niphargus Schiödte, 1847 inhabit in subterranean waters and constitute a substantial part of the groundwater biodiversity. In the last decades, there have been many developments for using of modelling algorithms, although not exclusive to the specific case of subterranean habitats. In this study, ecological variables were used to investigate the effect of environmental factors on Niphargus genus distribution. The occurrence points of the genus in north, west and northwest provinces were obtained from previous studies. Then, climatic variables, topography (slope, elevation, and moisture) were used, as well as temperature and moisture data at depths of 0 to 10 cm and 10 to 40 cm. In order to evaluate the similarity between habitat areas, k-mean clustering were used. Then, species distribution modeling was performed using Maximum Entropy Method at the country scale. The results showed that among all the variables used, only Bio14 had no normal distribution (P-value>0/05). Clustering results also showed that, the occurrence points of genus members is placed in two clusters, cluster 1 in the north of Iran and cluster 2 along of Zagros mountain range. There is similarities between two clusters. Two variables include the annual rainfall and soil temperature at depths of 10 to 40 cm have the most effect on the distribution of genus Niphargus. The results also showed that due to distance from the ground surface and the environmental variables, the same conditions exist in most occurrence points of this taxon.
Keywords: Subterranean habitats, Clustering, Habitat Modelling, Niphargus genus, Iran -
در ایران مناطق شکارممنوع به منظور حفظ تنوع زیستی به مدت 3 تا 5 سال تحت مدیریت قرار می گیرند تا در صورت بهبود شرایط زیستگاهی و جمعیت وحوش به مناطق 4 گانه تحت مدیریت سازمان حفاظت محیط زیست ملحق شوند. مدل های مطلوبیت زیستگاه می توانند به عنوان یک ابزار، ارزیابی سریعی از وضعیت گونه های شاخص به دست دهند. تا با پشتوانه قوی ارتقا درجه حفاظتی مناطق شکارممنوع انجام گیرد. منطقه شکارممنوع اشکورات با تنوع زیستگاهی بالا یکی از این مناطق است. هدف این مطالعه ارزیابی وضعیت 4 گونه شاخص منطقه شامل کل بز (Capra aegagrus)، شوکا (Capreolus Capreolus)، خرس قهوه ای (Ursus arctos) و پلنگ (Panthera pardus) است. در این راستا از مدل جنگل تصادفی استفاده شد و اعتبار مدل با استفاده از آماره های مساحت سطح زیر منحنی (AUC)، میانگین مجذور مربعات (RMSE) و میانگین آنتروپی (MXE) متقاطع ارزیابی گردید. نتایج ارزیابی مدل نشان داد که روش جنگل تصادفی در اجرا موفق عمل کرده است. ارتفاع یک عامل در مطلوبیت زیستگاه های خرس، کل و بز و شوکا ارزیابی شد در حالی که نزدیکی به طعمه بیش ترین تاثیر را بر روی توزیع پلنگ داشت. وسعت زیستگاه مطلوب برای خرس، پلنگ، شوکا و کل و بز به ترتیب برابر 34/79، 2/12، 3/43 و 11/34 درصد از کل منطقه است. توزیع فضایی لکه های زیستگاهی گونه های مذکور حاکی از وجود تنوع زیستگاهی بالا در منطقه است که نقش پررنگ این منطقه را در حفاظت از تنوع زیستی گونه های شاخص مذکور آشکار می کند و ارتقا درجه حفاظتی آن می تواند بسیار از چالش های پیش روی منطقه را حذف کند.کلید واژگان: حد آستانه, منطقه شکارممنوع اشکورات, مطلوبیت زیستگاه, جنگل تصادفیIn Iran, no hunting areas are managed for maintaining the biodiversity for 3 to 5 years to join the four conservation areas managed by the Department of environment in the event of improved habitat and wildlife. Habitat suitability models can provide a rapid assessment of the status of index species as a tool. So with strong support, protection level of no hunting areas is enhanced. One of these areas with high-diversity is no hunting area of Eshkevarat. The purpose of this study was to evaluate the status of four species in the region including wild goat (Capra aegagrus), Roe deer (Capreolus Capreolus), brown bear (Ursus arctos) and leopard (Panthera pardus). For this purpose, random forest (RF) model was used and the validity of the model was evaluated by using area under curve (AUC), root mean square (RMSE) and crossed mean entropy (MXE) statistics. Model evaluation results showed that RF method has been successful in implementation. Elevation was evaluated as a factor in the suitability of bear, goat, and roe deer habitats while proximity to prey had the greatest impact on leopard distribution. The optimal habitat area for bears, leopards, roe deer and goats was 34.79%, 2.12%, 3.48% and 11.34% of the total area, respectively. Spatial distribution of habitat patches of the mentioned species indicates high habitat diversity in the area, which reveals the strong role of this area in biodiversity conservation of the mentioned species and upgrading its level of protection can eliminate many of the challenges facing the area.Keywords: Threshold, Eshkevarat no hunting area, Habitat suitability, Random forest
-
کفتار راه راه (Hyaena hyaena) در مقیاس جهانی گونه ای در معرض خطر است و در محدوده جمعیت خود با خطر انقراض های محلی رو به رو است از این رو بررسی و ارزیابی زیستگاه آن برای مناطق تحت پوشش امری ضروری به نظر می رسد. این مطالعه به منظور بررسی وضعیت توزیع این گونه در دامنه کوه شاهو واقع در استان کرمانشاه انجام گرفته است. در این مطالعه پس از جمع آوری نقاط حضور گونه، متغیرهای زیستگاهی شامل جهت شیب، ارتفاع، فاصله از مراتع، فاصله از زمین های کشاورزی، فاصله از جاده اصلی، تراکم مناطق مسکونی، اکوتون، درصد شیب و میدان دید شناسایی و در تحلیل وارد شدند. در این راستا ابتدا با استفاده از مدل های تنها حضور ماشین بردار پشتیبان تک کلاسه زیستگاه گونه مدل سازی گردید. با تایید اعتبار خروجی مدل به وسیله معیار AUC از خروجی باینری مدل برای تهیه نقاط شبه عدم حضور به تعداد 10 برابر نقاط حضور با فاصله تقریبی 5 کیلومتر استفاده شد. سپس از مدل های آنتروپی بیشینه (MaxEnt)، مدل شبکه عصبی با پسخور (BP-ANN) و ماشین بردار پشتیبان دو کلاسه (SVM) برای مدل سازی استفاده شد که اعتبار هرکدام به ترتیب 0/97، 0/97 و 89/0 محاسبه گردید. سپس تمام مدل ها با توجه به وزن دریافتی از اعتبار سنجی مدل (AUC) در یک سناریو تجمیع استفاده شدند. حساسیت سنجی مدل با استفاده از روش جنگل تصادفی انجام گرفت. نتایج نشان داد که متغیرهای میدان دید، فاصله از جاده و فاصله از مراتع مهم ترین متغیرهای زیستگاهی موثر روی زیستگاه کفتار راه راه در منطقه هستند.
کلید واژگان: کفتار راه راه, پراکنش, روش تجمیع, شاهو, کرمانشاهThe striped hyena (Hyaena hyaena) is a global scale endangered species and has a high risk of local extinction in its population, therefore, investigation and evaluation of its habitat for covered areas seems necessary. This study was done to investigate the distribution status of this species in the Shaho Mountain domain in Kermanshah province. In this study, after collecting species presence points, habitat variables including slope direction, elevation, distance from rangelands, distance from agricultural land, distance from main road, residential density, ecotone, slope percentage and viewshed was identified and used in the analysis. In this regard, firstly, using single-class support vector machine models the habitat of the species was modeled. By confirming the validity of the model output through AUC criteria was used from the binary output of the model in order to provide quasi-absence sites 10 times the presense points within almost 5 km distance. Then maximum entropy models (MaxEnt), Back-Propagation (BP) Neural Network model (BP-ANN), and two-class support vector machine (SVM) were then used for modeling. The validity of which were calculated as 0.97, 0.97, 0.89 respectively. Then, all models were used in an aggregation scenario according to the weight obtained from model validation (AUC). Model sensitization was performed using random forest method. The results showed that the variables; viewshed, road distance and distance from the fields were the most important habitat variables affecting the striped hyena habitat in the region.
Keywords: Striped hyena (Hyaena hyaena), Distribution, Ensemble method, Shaho, Kermanshah -
سدها یکی از بزرگ ترین ساخته های دست بشر هستند که چرخه هیدرولوژی را به شدت تحت تاثیر قرار می دهند. درمجموع می توان تاثیر آن ها را به دودسته مثبت و منفی تقسیم نمود. آشکارسازی تاثیر این سازه ها بر روی زیستگاه حیات وحش، یکی از جنبه های مهم توسعه محسوب می شود. سد مخزنی تنگ حمام واقع در غرب استان کرمانشاه و شهرستان سرپل ذهاب دارای اثرهایی بر روی زیستگاه آهوی ایرانی (Gazella S.Subgutturosa) است. ازاین رو، این مطالعه به منظور کمی سازی این اثرها روی زیستگاه گونه مذکور انجام گرفته و اثر مثبت و منفی آن با تاثیر بر روی تراکم پوشش گیاهی و مطلوبیت زیستگاه، بررسی شده است. مطلوبیت زیستگاه با استفاده از روش آنتروپی بیشینه انجام گرفت. از حد آستانه TSS برای ایجاد نقشه های باینری استفاده شد. کمی سازی اثر بر روی پوشش گیاهی نیز با استفاده از میانگین شاخص تراکم پوشش گیاهی (NDVI) سال های 2014 تا 2019 در فواصل مختلف بین صفر تا 500 متری از پهنه های آبی انجام گرفت. درمجموع از سال 2014 تا 2019، مساحت زیستگاه های زیرپوشش آب در محدوده موردمطالعه افزایش پیدا کرده است. در صورت افزایش پهنه های آبی در سال های آتی، لکه های مرکزی منطقه و ارتباط با کشور عراق تهدید می شوند؛ اما اثر بر تراکم پوشش گیاهی، حاکی از افزایش میانگین شاخص تراکم در فواصل مختلف تا 500 متر نسبت به سد است. نتایج نشان داد که در شرایط فعلی، سد دارای اثر مثبت بیشتری است اما این افزایش آب پشت سد در آینده، اثر مثبت برای آهوان منطقه نخواهد داشت.کلید واژگان: تکه تکه شدن زیستگاه, سازه های آبی, پایش محیط, شاخص تراکم پوشش گیاهیJournal of Arid Biome, Volume:10 Issue: 1, 2021, PP 136 -149Dams are one of the largest man-made structures that severely affect the hydrology cycle. In general, their effects can be divided into positive and negative categories. Detecting the effects of these structures on wildlife habitat is one of the important aspects of development. Tang Hammam Reservoir dam located in west of Kermanshah province and Sarpol-e-Zahab country has effects on the Persian gazelle (Gazella S.Subgutturosa) habitat. This study aimed to quantify these effects on the habitat of the mentioned species and positive and negative effects were evaluated by affecting vegetation density and habitat suitability. Habitat suitability was determined using maximum entropy method. The TSS threshold was used to create binary maps. Quantification of the effect on vegetation was also performed using the normalized different vegetation index (NDVI) for the years 2014 to 2019 at different intervals between 0 and 500 m from the water body. Totally, from 2014 to 2019, the area of underwater habitat has increased in the study area. If water zones increase in the coming years, central patches of the region and communication with the Iraq country will be threatened. However, the effects on vegetation density indicate an increase in mean density index at distances up to 500 m relative to dam. Results showed that in the current conditions the dam has more positive effects but this increase of water behind the dam in future will not have any positive effects for the region.Keywords: Habitat fragmentation, Hydraulic structures, Environmental monitoring, Normalized difference vegetation index
-
تخریب و تکه تکه شدن زیست گاه یکی از چالش های مهم تنوع زیستی به شمار می رود و استقرار مناطق حفاظت شده، از روش های جلوگیری از کاهش و ازبین رفتن تنوع زیستی است که معیارهای مختلفی نیز برای انتخاب آن وجود دارد. استان کرمانشاه به دلیل شرایط متنوع اکولوژیک، زیست گاه های مختلفی را دربر گرفته است. هدف از نوشتار پیش رو ارزیابی و مقایسه توزیع شاخص های موثر بر تنوع زیست گاهی در مناطق حفاظت شده استان کرمانشاه است. در این راستا از جانشین های ارتفاع، شیب، جهت شیب، زبری ارتفاع، شاخص رطوبت سطحی خاک، آمیختگی توپوگرافی، شاخص تراکم، تیپ و زبری تراکم پوشش گیاهی به مثابه جانشین های تنوع استفاده شد. ازآنجاکه مناطق حفاظت شده باید نمونه های شاخصی از محیط پیرامون خود باشند، تمام متغیرهای پیش گفته به ازای محدوده استان کرمانشاه تهیه شده و سپس تمام نقشه ها به جز جهت شیب و تیپ پوشش گیاهی براساس روش جنکز به ده طبقه تقسیم شدند. از شاخص های شانون-وینر (H)، سیمپسون (D) و مکینتاش (D) برای تحلیل تنوع و از شاخص های پایلو (J') و مکینتاش (E) برای تحلیل غنا استفاده شد. نتایج نشان داد که ازنظر شاخص های تنوع، جهت، آمیختگی توپوگرافی، ارتفاع، تراکم پوشش گیاهی، زبری ارتفاع، زبری پوشش گیاهی، رطوبت خاک و شیب به ترتیب در مناطق شکارممنوع هشیلان، منطقه حفاظت شده قلاجه، منطقه شکارممنوع نواکوه، منطقه شکارممنوع امروله و دالاخانی، منطقه حفاظت شده بیستون و پناه گاه حیات وحش بیستون بیشترین مقدار تنوع را دارند. متغیرهای جهت شیب و شاخص آمیختگی توپوگرافی، بیشترین شباهت را ازنظر توزیع طبقات و متغیر تیپ پوشش گیاهی کمترین شباهت را درمیان مناطق حفاظت شده دارند. ازبین مناطق شکارممنوع و مناطق حفاظت شده، بیشترین تنوع به ترتیب در منطقه امروله و دالاخانی و منطقه حفاظت شده بیستون وجود دارد. نتایج پژوهش حاضر می تواند درراستای انتخاب صحیح مناطق حفاظت شده مکمل، کارآمد باشد.
کلید واژگان: جانشین های تنوع زیستی, توپوگرافی, مناطق حفاظت شده, تنوع زیست گاهی, استان کرمانشاهDestruction and habitat fragmentation are considered as the most challenging issues of biodiversity and establishment of protected areas is one of preventive methods to reduce biodiversity. Therefore, there are different criteria to choose it. Kermanshah province has covered different habitats due to its diverse ecologic condition. The current study aims to evaluate and compare the distribution of effective indices on habitat diversity in protected areas of Kermanshah province. In this regard, Surrogates such as altitude, slope, aspect, roughness of altitude, Shortwave Infrared Water Stress Index (SIWSI), Compound Topographic Index (CTI), normalized different vegetation index (NDVI), vegetation type and Roughness of NDVI have been used as Biodiversity surrogates. Since the protected areas should be indicative samples of their surroundings, all the mentioned variables were prepared for Kermanshah province area and then all maps for slope and cover type were divided into 10 classes based on Jenks method. Shannon-Wiener (H), Simpson (D) and Macintosh (D) indices were used for diversity analysis, and Pielou (J') and Macintosh (E) indices were used for richness analysis. The results show that in terms of diversity indices for slope, CTI, altitude, NDVI, roughness of altitude, Roughness of NDVI, SIWSI and slope ,Hashilan no hunting area, Ghalajeh protected area, Nava Koh no hunting area, Dalakhani and Amroleh no hunting area, Bistoon protected area and Bistoon Wildlife Refuge have the highest diversity indices, respectively. The slope and CTI variables share most similarity in terms of distribution of classes among the protected areas, and the vegetation type variable has had the least similarity among the protected areas. Among the hunting-banned and protected areas, the highest diversity exists in the Amroleh and Dalakhani and Bistoon protected area, respectively.The results of this study can be useful in choosing the correct complementary protected logic.
Keywords: Surrogate of biodiversity, topography, protected areas, Habitat diversity, Kermanshah provinces -
مدل های پراکنش گونه ها با کمی کردن ارتباط بین پراکنش گونه ها و متغیرهای محیطی تاثیرگذار، اساس تصمیمات آگاهانه در مدیریت پوشش گیاهی هستند. هدف این پژوهش ارزیابی کارایی روش های جمعی تعمیم یافته (GAM) و درخت طبقه بندی و رگرسیون (CART) در برآورد پراکنش رویشگاه بالقوه و شناخت نیازهای بوم شناختی گونه های گیاهی در مراتع خضری دشت بیاض خراسان جنوبی بود. با توجه به شرایط منطقه و بازدید میدانی، نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی- سیستماتیک در سطحی حدود 14500 هکتار انجام شد. 18 متغیر محیطی شامل خصوصیات زمین، شاخص تراکم پوشش گیاهی (NDVI) و شاخص شوری به عنوان تخمین گر برای تهیه نقشه های متغیرهای پیشگو مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام مدل سازی پیش بینی پراکنش رویشگاه با استفاده از روش CART و GAM در نرم افزار R 3.5.2، ارزیابی دقت مدل ها نیز با استفاده از آماره سطح زیرمنحنی (AUC) انجام شد. بعد از تعیین حد آستانه به روش TSS، نقشه پیوسته مطلوبیت به نقشه حضور/عدم حضور تبدیل و میزان تطابق نقشه ها با شاخص کاپا محاسبه شد. بر اساس نتایج حاصل از مدلهای مورد استفاده، متغیرهای سطح پایه شبکه کانال ها، فاصله عمودی به شبکه کانال، عمق دره، شاخص خیسی و موقعیت نسبی شیب در مطلوبیت رویشگاه برای استقرار گونه ها تاثیرگذار هستند. در مجموع، روش GAM در برآورد دامنه پراکنش رویشگاه همه گونه های مورد بررسی از دقت بالاتری برخوردار است (). بر اساس نقشه های حاصل از مدل GAM، بیشترین و کمترین وسعت رویشگاه بالقوه به گونه های S. rigida و T. serotina اختصاص دارد. بنابراین روشGAM می تواند در شناخت دقیق از نیازهای بوم شناختی گونه های گیاهی و در نتیجه حدود پراکنش آنها در مقیاس محلی مفید باشد. در نتیجه پیشنهاد می شود این روش به عنوان بخشی از یک سیستم پشتیبان مدیریتی در حفاظت و احیای پوشش گیاهی در مراتع خضری دشت بیاض مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: مرتع, رویشگاه بالقوه, GAM, CART, مراتع خضریSpecies distribution models (SDMs) are the basis of informed decisions in vegetation management by quantifying the relationship between species distribution and influential environmental variables. The present study aimed to evaluate the GAM and CART models' performance in estimating the potential habitat distribution as well as recognizing the ecological needs of plant species in the Khezri rangelands of Bayaz plain of southern Khorasan. According to the regional condition and field observation, in an area of about 14500 hectares, vegetation sampling was done using the randomized-systematic method. Eighteen environmental variables including land characteristics, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and salinity index were used as an estimator to generate maps of predictor variables. After modeling the habitat distribution prediction using CART and GAM methods in R 3.5.2 software, the accuracy of the models was assessed using the subsurface area (AUC) statistics. After determining the threshold by the TSS method, the continuous utility map was converted to the presence/absence map and the degree of conformity of the maps with the kappa index was calculated. Based on the results of the used models, the variables of the base level of the channels network, the vertical distance to the channels network, the depth of the valley, the wetness index, and the relative position of the slope are effective in habitat suitability for species establishment. In general, the GAM method has high accuracy in estimating the habitat distribution range of all species studied (Kappa≥ 0.9). According to the maps obtained from the GAM model, the highest and lowest potential habitats belong to S. rigida and T. serotina species. Therefore, the GAM method can be useful in accurately identifying the ecological needs of plant species and therefore their distribution useful at the local scale. As a result, it is suggested that this method be used as part of a management support system in the protection and restoration of vegetation in the rangelands of the Bayaz plain.
Keywords: rangeland, potential habitat, Machine learning models, Khezri rangelands -
به منظور بررسی مطلوبیت زیستگاه گوسفند وحشی (Ovis orientalis) در استان مرکزی، از مدل های متکی بر داده های حضور/عدم حضور شامل جنگل تصادفی و درخت طبقه بندی و رگرسیون استفاده شد. به این منظور، تعداد 215 نقاط حضور از مناطق راسوند، چال خاتون، الوند، پلنگاب، هفتاد قله، جاسب، کلاهه، برازجان و خرقان به همراه 10000 نقطه عدم حضور وارد مدل سازی شدند. 30 درصد نقاط حضور/عدم حضور به صورت تصادفی به آزمون اختصاص داده شدند. در اجرای مدل، از 12 متغیر تاثیرگذار در پراکنش قوچ و میش استفاده شد. با استفاده از آزمون یودن حدآستانه مناسب محاسبه شد. اعتبار سنجی برای نقشه های پیوسته و باینری با استفاده آماره های مربوطه انجام گرفت. بر اساس نتایج مدل جنگل تصادفی نسبت به مدل درخت طبقه بندی و رگرسیون کارایی بیشتری داشت. یافته های دو مدل نشان داد که فاصله از مراتع باکیفیت با تیپ پوشش های Astragalus-Agropyrum و Artemisia sieberi-Stipa، بیشترین تاثیر را در پراکنش گونه دارند. در روش درخت طبقه بندی، متغیرهای ارتفاع و فاصله از مراتع فقیر و در روش جنگل تصادفی ارتفاع و شیب در رده های بعدی ازنظر تاثیرگذاری بر مطلوبیت زیستگاه هستند. مناطق الوند، چال خاتون، راسوند، کلاهه، خرقان و جاسب جز مناطق حفاظت شده ای هستند که بیش از نیمی از وسعت آن ها برای قوچ و میش به عنوان زیستگاه بالقوه مطلوب است. این یافته لزوم حفاظت بیش از پیش زیستگاه گونه در مناطق مذکور را آشکار می کند. نتایج این مطالعه کارایی روش جنگل تصادفی در مدل سازی زیستگاه را به عنوان یک روش غیر پارامتری، منعطف و تفسیر پذیر نشان می دهد.
کلید واژگان: استان مرکزی, جنگل تصادفی, درخت طبقه بندی و رگرسیون, قوچ و میش, مطلوبیت زیستگاهTo investigate habitat suitability of Wild Sheep in Markazi province, presence/absent methods including Random Forest (RF), and Classification and Regression Tree (CART) were used. For this purpose, 215 presence points of the species from Rasvand, Chal-khtoon,, Alvand, Polangab, Haftad Gholeh, Jasb, Kolahe, Bazarjan and Kharaghan protected areas along with 10000 pseudo-absences points from the entire province were included in the modeling. 30% of the presence/absence points were randomly assigned to the test. In performing of the model, 12 effective variables regarding distribution of Wild Sheepwere used. By using Youden test appropriate threshold was calculated. Validation of continuous and binary maps was performed by using related statistics. According to the results, the RF model was more efficient than the CART. The findings of the two models showed that the distance from the high quality rangelands with the type of Astragalus-Agropyrum, Artemisia sieberi-Stipa, has the most effect on the distribution of species. In the tree CART method, the altitude and distance from poor rangelands variables and in the RF method, altitude and slope are in the later stages from affecting the habitat suitability point of view. Alvand, Chal-khtoon, Rasvand, Kolahe, Kharqan and Jasb are areas that more than half of their extent is suitable for Wild Sheep as a potential habitat. This find reveal the need for more protection of Wild Sheep habitat in these areas. The results of this study show the efficiency of the RF method in habitat modeling as a nonparametric, flexible and interpretable method.
Keywords: Classification, Regression Tree, habitat suitability, Markazi Province, Random forest, wild sheep -
کوهستان ها، اکوسیستم های منحصربه فردی هستند که براساس تنوع و پیچیدگی توصیف می شوند. تغییرات توپوگرافی شدید و گرادیان های اقلیمی و زیستی با تضادهای شدید فصلی و شکنندگی از ویژگی این مناطق است. با افزایش فشار بر گونه های حیات وحش، مناطق مرتفع به عنوان آخرین پناهگاه های حیات وحش ایفای نقش می کنند. ارتفاع در تشکیل این مناطق نقش بسیار کلیدی دارد که سایر عوامل محیطی را نیز به شکل مستقیم و یا غیرمستقیم تحت تاثیر قرار می دهد. محدودیت ارتفاعی در استفاده از سرزمین، مانعی برای توسعه لگام گسیخته و درنتیجه دست ورزی به این مناطق شده است. به منظور بررسی جابه جایی گونه های مناطق حفاظت شده کوهستانی استان، موقعیت مشاهده 17 گونه از پرندگان و پستانداران استان شناسایی شد. سپس نقشه هزینه جابه جایی با استفاده از وزن دهی به طبقات مختلف ارتفاع تهیه شد. از روش های تحلیل کم ترین هزینه مسیر (least cost path analysis) و تیوری مدار الکتریکی (Circuitscape) و هم چنین متریک های مربوط به هریک، برای مدل سازی و تحلیل مسیر جابه جایی حیات وحش استفاده شد. بر اساس نتایج تیوری مدار 15 دالان زیستگاهی با طول 1363 کیلومتر شناسایی شد. پناهگاه حیات وحش بیستون و منطقه شکار ممنوع بوزین و مرخیل بیش ترین نقش را در برقراری ارتباطات سیمای سرزمین مناطق حفاظت شده برعهده دارند. براساس نتایج تحلیل کم ترین هزینه، 26 کریدور با طول 4317 کیلومتر مدل سازی شد. متریک های مطلوبیت و تراکم استفاده از دالان در روش کم ترین هزینه نشان دادند که مطلوب ترین کریدور برای جابه جایی گونه های حیات وحش در مسیر کوه های بیستون، پرآو و خورین به سمت رشته کوه شاهو قرار دارد.
کلید واژگان: اتصالات سیمای سرزمین, بیستون, شاهو, بوزین و مرخیل, ارتفاع, کرمانشاهMountains are unique ecosystems which are described by variety and complexity. Extreme changes in topography and climatic and biological gradients with seasonal and fragile contrasts are characteristic of these areas. With increasing pressure on wildlife species, highlands play the role as the last wildlife sanctuaries. Altitude plays a key role in the formation of these areas which influences other environmental factors either direct or indirect. The altitude constraint in the use of land has been an obstacle to the severe development and consequently manipulation of these areas. In order to investigate the displacement of species of protected areas in the province, the observation of 17 species of birds and mammals in the province was identified then, the resistance map was prepared using weighting to different heights. The least cost path and circuit cape methods as well as the metrics related to each of them, were used to model and analyze the wildlife movement pathway. According to theoretical results, 15 habitat corridors with a length of 1363 km were identified. Bisotoun wildlife refuge and Bozin and Merkhil no hunting areas play the most important role in establishing the territorial communications of protected areas. Based on the results of the least cost analysis, 26 corridors with a length of 4317 km were modeled. Utility and density metrics of using the corridors in the least cost method indicated that the most desirable corridor for the displacement of wildlife species along the paths of the Bisotoun, Paraw and Khorin mountains is located on the Shaho Mountain.
Keywords: Land scape connectivity, Bisotoun, Shaho, Bozen marakhel, Altitude, Kermanshah -
کمی سازی توزیع و روند تغییرات آشیان اکولوژیک خرس قهوه ای (1758 Ursus arctos Linnaeus) در استان ایلامآشیان اکولوژیک محدوده ای از یک یا چند عامل محیطی است که رشد، تکثیر و بقای یک موجود زنده در آن امکان پذیر است. در این مطالعه به منظور مدل سازی پراکنش و کمی سازی آشیان اکولوژیک خرس در استان ایلام از روش آنتروپی بیشینه (MaxEnt) استفاده شد. برای انتخاب نقاط پس زمینه از بایاس شبکه به روش تابع چگالی کرنل استفاده شد. 70 درصد نقاط برای آموزش و 30 درصد نیز برای آزمون مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد مدل در اجرای خود موفق بوده (0/97=AUC) و در تمام حد آستانه ها با مدل تصادفی تفاوت معنی داری دارد (0/05>P). به منظور تعیین روند تغییرات آشیان اکولوژیک گونه در محدوده پراکنش حد آستانه 50 درصدی (0/5) بر روی نقشه مطلوبیت زیستگاه اعمال شد و از خروجی این نقشه برای تعیین محدوده شبکه بندی استفاده شد. انتخاب شبکه با توجه به گستره خانگی انجام گرفت. به ازای هر شبکه نقشه مطلوبیت برش خورد و برای تعیین پهنای آشیان اکولوژیک وارد نرم افزار ENMtools شد. از آزمون ناپارامتری من-کندال برای تعیین روند تغییرات پهنای آشیان اکولوژیک استفاده شد. نتایج نشان داد که متغیرهای ارتفاع، تراکم پوشش گیاهی و فاصله از جنگل های نیمه متراکم بیش ترین تاثیر را در پراکنش گونه داشته است و خرس در منطقه مانشت و قلارنگ بیش ترین پهنای آشیان اکولوژیک دارد. روند تغییرات آشیان اکولوژیک نشان داد که پهنای آشیان اکولوژیک گونه ازشمال غرب استان به سمت جنوب شرق، به صورت معنی داری دارای روند کاهشی است.کلید واژگان: خرس قهوه ای, استان ایلام, مدل سازی توزیع, نقاط شبه عدم حضور, پهنای آشیان اکولوژیکEcological niche is an area of one or more of the environmental factors in which the growth, reproduction and survival of a living organism is possible. In this study, Maximum entropy method was used to model the distribution and quantification of bear ecological niche in Ilam province. To select the background points, the network bias was used using the kernel density method. 70 percent of the points were used for training and 30 percent were used for the test. The results showed that the model was successful in its running (AUC = 0.97) and had a significant difference with randomized design in all thresholds (P<0.05). In order to determine the variation of the ecological niche of the species in the distribution range, a 50% threshold (0.5) was applied to the habitat suitability map and the output of this map was used to determine the grid range. Grid selection was made according to the home range. For each network, the suitability map was cut and entered the ENMtools software to determine the ecological niches breadth. Non-parametric Mann-Kendall test was used to determine the process of ecological nest width changes. The results showed that altitude, NDVI and distance from semi-dense forests had the most effect on species distribution and bears in Manesht and Qalarang areas have the highest ecological niche breadth. The trend of ecological niche showed that the breadth of ecological niche of species from the northwest of the province to the south east has a significant decreasing trend.Keywords: Brown bear, Ilam province, distribution model, pseudo absent, Ecological niche breadth
-
ارتباط یک ویژگی مهم سیمای سرزمین است که در صورت نابودی، تنوع زیستی در معرض خطر جدی قرار می گیرد. آهوی ایرانی (Gazella subgutturosa subgutturosa) از گونه های شاخص دشت های ایران است که در منطقه شکار ممنوع قراویز در غرب استان کرمانشاه پراکنش دارد. به دلیل آسیب پذیر بودن زیستگاه های این گونه، تهدیدات متعددی پتانسیل تاثیرگذاری را بر روی این گونه دارند. درنتیجه حفظ زیستگاه های مطلوب و راه های ارتباطی بین این زیستگاه ها ضروری است. هدف این مطالعه شناسایی مسیرهای ارتباطی گونه در منطقه شکار ممنوع قراویز با بخش های غربی محدوده پراکنش گونه در کشور عراق است. ابتدا مطلوبیت زیستگاه گونه با استفاده از مدل مکسنت تهیه شد. سپس نتایج مدل به مرزی که محدوده گدار بین ایران و عراق را شامل می شود تعمیم داده شد. به منظور مدل سازی، از نقاط حضور گونه و 9 متغیر زیستگاهی استفاده شد. با اعمال حد آستانه بر روی نقشه مطلوبیت زیستگاه، بلوک های زیستگاهی شناسایی شدند. از معکوس نقشه مطلوبیت به عنوان نقشه هزینه جا به جایی استفاده شد. مدل سازی دالان با استفاده از روش تحلیل کم ترین هزینه، بین بلوک های زیستگاهی صورت گرفت. نتایج نشان داد که متغیرهای فاصله از جاده، ارتفاع و شیب بر روی گونه، بیش ترین تاثیر را داشته اند. براساس متریک های تراکم و مطلوبیت سیمای سرزمین، بالاترین ارزش حفاظتی برای جا به جایی بین لکه های زیستگاهی، مربوط به دالان های غربی منطقه قراویز در مجاورت با کشور عراق است.
کلید واژگان: آهوی ایرانی, قراویز, عراق, دالان, تحلیل کم ترین هزینهCommunication is an important feature of the landscape, which in the event of destruction of biodiversity gets in serious denger. Persian Gazelle (Gazella subgutturosa subgutturosa) is one of the salient species of Iranian plain which is distributed in the no hunting area of Qaraviz in the west of Kermanshah province. Due to the vulnerability of habitats of this species, numerous threats have potential to affect this species. As a result, preservation of suitable habitats and communication pathways between these habitats is necessary. The aim of this study is identifying the communication pathways of the species in the Qaraviz no hunting area with western parts of the distribution range in Iraq. Initially, suitability of the species habitat was obtained using the Maxent model. Then, the results of the model were extended to the boundary that includes the connectivity range between Iran and Iraq. In order to modelling, presence points of species and 9 habitat variables were used. By applying the threshold on the habitat suitability map, the habitat blocks were identified. The reversal of the suitability map was used as transfer cost map. Paradigm modeling was conducted using the least cost analysis method between the habitat blocks. The results showed that the variables of distance from the road, height and slope had the most effect on the species. Based on the density and suitability of landscape metrics, the highest protection value for the displacement between habitat spots, belongs to the western corridors of the Qaraviz area in the vicinity of Iraq.
Keywords: Persian gazelle, Qaraviz, Iraq, Corridor, Least Cost Path -
در مدل های محیطی، گیاهان به عنوان بخشی مهم برای کنترل تغییرات محیط زیست در نظر گرفته می شوند. به منظور تبیین اهمیت پوشش گیاهی بر روی دمای سطح زمین (LST)، پیش پردازش های اولیه بر روی تصویر لندست 8 انجام گرفتو از روش پنجره مجزا برای تعیین دمای سطح استفاده شد. اختلاف دما با ایستگاه های سینوپتیک پیرامونی حدود 5/2 درجه محاسبه گردید؛ که تائید کننده دقت دمای محاسباتی بود. علاوه بر شاخص تراکم پوشش گیاهی (NDVI)، از متغیرهای دیگر مانند شاخص نمناکی (NDWI)، ارتفاع، جهت شیب، کاربری/پوشش و شاخص بار گرمایی (HLI) به منظور بارز سازی اثر پوشش گیاهی بر روی دما استفاده شد. نقشه کاربری/پوشش محدوده شهر با استفاده از 7 طبقه نمونه تعلیمی به روش طبقه بندی شبکه عصبی (MLP) به دست آمد. شاخص کاپای کلی82/0 محاسبه گردید. سپس نقاطی به صورت تصادفی به روش نمونه گیری طبقه ی به تفکیک 7 طبقه کاربری/پوشش استخراج و به دو دسته آزمون و آموزش تقسیم شدند. مقادیر متغیرهای ذکر شده به ازای این نقاط استخراج و از رگرسیون جنگل تصادفی برای بررسی اثر آن ها بر دمای سطح استفاده شد. کارایی مدل با استفاده از معیارهای میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، میانگین مجذور خطا (MSE) و میانگین مجذور مربعات خطا (RMSE) ارزیابی و تائید شد. بر اساس حساسیت سنجی به روش میانگین کاهش دقت، شاخص تراکم پوشش گیاهی، جهت شیب و رطوبت به بیشترین تاثیر را بر روی توزیع دمای سطح داشتند. بیشترین دمای سطح با 29 درجه سانتی گراد برای مراتع بدون پوشش و کمترین آن با اندازه 25 درجه سانتی گراد مربوط به مناطق انسان ساخت شامل شهر جوانرود و روستاهای پیرامونی بود. نتایج این مطالعه نشان داد که شاخص تراکم پوشش گیاهی نقش بسیار مهمی در روند تغییرات دمای سطح زمین دارد.
کلید واژگان: پوشش گیاهی, پنجره مجزا, شاخص نمناکی, رگرسیون جنگل تصادفی, جوانرودIn environmental models, Vegetations are considered as an important part in controlling environmental changes. To determine the importance of vegetation on land surface temperature (LST), preliminary preprocessing was performed on Landsat 8 image and a split window procedure was used to determine surface temperature. Temperature difference with the surrounding synoptic stations was estimated to be about 2.5 °C, which confirmed the accuracy of the computational temperature. In addition to Normalized difference vegetation index (NDVI), other variables such as Normalized difference water index (NDWI), elevation, Aspect, Landuse/Landcover (LU/LC) and heat loading index were used to show the effect of vegetation on temperature. LU/LC map of city area was obtained by using a 7 categories training samples by Neural Network Classification (MLP). Total Kappa index was calculated 0.82. Then, the points were randomly extracted by stratified sampling method separated for 7 LU/LC categories and divided into two groups of testing and training. Values of the mentioned variables were extracted for these points and random forest regression was used to investigate their effect on surface temperature. Performance of the model was evaluated and validated using mean absolute error (MAE), mean square error (MSE) and root mean squared error (RMSE). Based on sensitivity analysis by Mean decrease accuracy, NDVI, Aspect and NDWI had the most effect on surface temperature distribution. Highest surface temperature with 29 °C was for uncoated rangelands and its lowest with 25 °C was for human-made areas, including Javanrud and peripheral villages. The results of this study showed that the NDVI plays a very important role in land surface temperature changes.
Keywords: Vegetation cover, spilt window, NDWI, Random forest regression, Javanrud
- 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.