javad motamedi
-
مدل های پیش بینی پراکنش جغرافیایی گونه های گیاهی از نوع مدل های استاتیک و احتمالی هستند و روابط ریاضی حاکم بر توزیع جغرافیایی گونه را با محیط فعلی آن ها و عوامل مهم محیطی موثر بر پراکنش گونه ها را مشخص می کنند. هدف تحقیق حاضر تهیه نقشه پیش بینی رویشگاه گونه درمنه بابونه ای Artemisia chamaemelifolia از جمله گونه های مرتعی و دارویی مهم در سطح مراتع استان اردبیل است. در سطح مراتع استان اردبیل 449 سایت نمونه برداری از مناطق حضور و عدم حضور گونه مورد مطالعه طی سال های 1397 تا 1400 مورد توجه قرار گرفت. دو دسته عوامل محیطی شامل متغیرهای زیست اقلیمی (19 مورد) و توپوگرافیکی شامل شاخص های اولیه (3 مورد) و شاخص های ثانویه (6 مورد) در ارتباط با حضور گونه مورد بررسی قرار گرفتند. نقشه های تمامی عوامل محیطی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی با 70 درصد داده ها تهیه و همپوشان شدند. پیش بینی حضور گونه با چهار روش مختلف مدلسازی شامل مدل خطی تعمیم یافته(GLM)، مدل جمعی تعمیم یافته(GAM)، مدل جنگل تصادفی (RF) و مدل رگرسیون تقویت شده تعمیم یافته(GBM)در محیط نرم افزار R انجام شد. آنالیز اهمیت متغیرهای محیطی برای مدل ها در بسته Biomode2 انجام شد. برای ارزیابی مدل ها از 30 درصد داده های گونه و سه آماره سطح زیر منحنی (AUC)، کاپا (Kappa) و آماره مهارت واقعی (TSS)استفاده شد. نتایج مدلسازی ها نشان داد که متغیر ارتفاع از سطح دریا در هر چهار روش مورد مطالعه، موثرترین متغیر در انتشار گونه A. chamaemelifolia بود. در روش GAM، متغیرهای بارندگی خشک ترین ماه، بارندگی گرم ترین فصل و درصد شیب نیز به عنوان عامل موثر بر حضور گونه درمنه بابونه ای به دست آمد. مدل RF علاوه بر ارتفاع از سطح دریا و بارندگی گرم ترین فصل، میانگین دامنه دمای روزانه را نیز به عوامل موثر بر حضور گونه افزود. مقایسه عملکرد مدل ها نشان داد که مدل GAM باAUC 993/0، شاخص کاپای 969/0 وTSS 985/0 بهترین مدل در بین مدل های مورد مطالعه است و توانسته رویشگاه گونه را در سطح عالی پیش بینی نماید. پس از آن، مدل RF با شاخص زیر منحنی 996/0، کاپای 936/0 و TSS برابر 941/0 با اختلافی اندک، مدل دوم مورد تایید در این ارتباط است. نتایج این بررسی نشان داد که گونه درمنه بابونه ای، دارای آشیان بوم شناختی به نسبت محدودی است و تمایل به رویش در شرایط رویشگاهی خاص خودش را دارد. بنابراین، نقشه های پیش بینی تهیه شده می تواند مناطق جغرافیایی که گونه در آن حضور دارد را برای طراحی و اعلام مناطق حفاظتی گونه معرفی نموده و برای پیشنهاد گونه در اصلاح و احیاء مناطق با شرایط اکولوژیک مشابه مناطق حضور گونه، مورد استفاده قرار گیرد. انتظار می رود مدل پیش بینی در مطالعه کنونی، به منظور استراتژی های حفاظتی در آینده موثر باشد.
کلید واژگان: آستانه بهینه حضور, درمنه بابونه ای, روش های یادگیری ماشین, مدلسازی توزیع گونهThe models for predicting the geographic distribution of plant species are static and probabilistic models and specify the mathematical relationships governing the geographical distribution of species with their current environment and important environmental factors affecting the distribution of species. The aim of the present research was to preparing a habitat prediction map of the Artemisia chamaemelifolia including the important medicinal species in the rangelands of Ardabil province. In the rangelands of Ardabil province, 449 sampling sites of the presence and absence of the studied species were considered from 2018 to 2021. Two categories of environmental factors including bioclimatic variables (19 cases) and topographic variables including primary indicators (3 cases) and secondary indicators (6 cases) were investigated in relation to the presence of the species. Maps of all environmental factors in the environment of the geographic information system were prepared and overlapped with 70% of the data. Prediction of species presence with four different modeling methods including; generalized linear model (GLM), generalized additive model (GAM), random forest model (RF) and generalized boosted regression model (GBM) were performed in the R software environment. The analysis of the importance of environmental variables for the models was done in the Biomode2 package. To evaluate the models, 30% of the species data and three statistics of Area under Curve (AUC), Kappa and True Skill Statistics (TSS) were used. The results of the modeling showed that the elevation was the most effective variable in the distribution of A. chamaemelifolia species in all four studied methods. In the GAM method, the variables of precipitation of the driest month, precipitation of the hottest season, and percentage of slope were also obtained as effective factors on the presence of this species. In addition to the elevation and the precipitation of the hottest season, the RF model also added the average daily temperature range to the factors affecting the presence of the species. Comparing the performance of the models showed that the GAM model with AUC 0.993, Kappa index 0.969, and TSS 0.985, is the best model among the studied models and was able to predict the habitat of the species at an excellent level. After that, the RF model with the AUC of 0.996, kappa 0.936, and TSS 0.941, with a small difference, is the second approved model in this connection. The results of this study showed that the species of A. chamaemelifolia has a relatively limited ecological niche and tends to grow in its own habitat conditions. Therefore, the prepared prediction maps can introduce the geographical areas in which the species is present to design and announce the protection areas of the species and can be used to suggest the species in the modification and restoration of areas with similar ecological conditions as the species' presence areas. The prediction model in the current study is expected to be effective for future conservation strategies.
Keywords: Optimal Presence Threshold, Artemisia Chamaemelifolia, Machine Learning Methods, Species Distribution Modeling -
سابقه و هدف
تعیین پراکنش و توزیع گونه ها و رویشگاه های تحت اشغال آنها از اهمیت بسزایی در برنامه های حفاظتی و مدیریت گونه ها برخوردار است. استفاده از روش های 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 این رابطه، تحقیق پیش رو با هدف ارزیابی قابلیت روش رگرسیون لجستیک و آنتروپی بیشینه در تهیه نقشه پیش بینی گسترش رویشگاه گونه درمنه بابونه ای (Artemisia chamaemelifolia) و تعیین عوامل موثر بر انتشاز آن در سطح استان اردبیل انجام شد.
مواد و روش هادر سطح مراتع استان اردبیل 449 مکان مطالعاتی شامل 102 مکان حضور و 347 مکان عدم حضور گونه طی سال های 1397 تا 1400 ثبت شد. دو دسته عوامل محیطی شامل 19 متغیر زیست اقلیمی، 3 شاخص اولیه توپوگرافیکی ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب و جهت جغرافیایی و 5 شاخص ثانویه توپوگرافیکی شامل شاخص های رطوبت توپوگرافیکی، موقعیت توپوگرافیکی، زبری توپوگرافیکی، قدرت جریان و انحنای توپوگرافیکی در ارتباط با حضور گونه بررسی شدند. متغیرهای زیست اقلیمی با قدرت تفکیک مکانی 5/2 دقیقه برابر 5 کیلومتر مربع از سایت worldclim.org دانلود شد. نقشه متغیرهای توپوگرافیکی با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاع در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی تولید شد. نقشه تمامی عوامل محیطی با 70 درصد داده ها تهیه و هم پوشان شدند. اطلاعات محیطی برای نقاط نمونه استخراج شد. هم خطی بین متغیرهای مستقل بررسی گردید. در مرحله بعد، رابطه رگرسیونی بین حضور گونه و عوامل محیطی در نرم افزار SPSS استخراج شد. سپس از تلفیق نقشه های عوامل تاثیرگذار بر توزیع گونه و اعمال رابطه رگرسیونی مربوطه، نقشه پراکنش از طریق روش رگرسیون لجستیک پیش بینی شد. سپس برای تهیه نقشه پیش بینی رویشگاه A. chamaemelifola از طریق روش آنتروپی بیشینه در محیط نرم افزار MaxEnt، لایه های محیطی به فرمت ASCII و نقاط حضور گونه به فرمت CSV تبدیل شدند. نقشه های تهیه شده در هر دو مدل براساس آستانه بهینه حضور گونه در دو کلاس حضور و عدم حضور گونه طبقه بندی شد. برای بررسی صحت نقشه های تهیه شده و مقایسه عملکرد آنها از شاخص کاپا استفاده گردید.
نتایج و یافته هانتایج مدل سازی ها نشان داد، متغیر ارتفاع از سطح دریا موثرترین عامل محیطی در انتشار گونه بود. دامنه ارتفاعی حضور گونه A. chamaemelifolia در استان اردبیل، 2100 تا 2900 متری به دست آمد. ضریب کاپای حاصل از مقایسه نقشه های پیش بینی و واقعی برای مدل رگرسیون لجستیک 962/0 و برای مدل آنتروپی بیشینه 871/0 به دست آمد که در سطح خیلی خوب تا عالی قرار دارند. مدل رگرسیون لجستیک به عنوان مدل برتر، درصد شیب، بارندگی سردترین فصل، بارندگی خشک ترین ماه و میانگین دامنه دمای روزانه را به عنوان متغیرهای تاثیرگذار در حضور گونه در سطح استان اردبیل معرفی کرد. براساس آزمون جک نایف حاصل از اجرای آنتروپی بیشینه در محیط MaxEnt نیز مهمترین متغیرهای موثر بر مطلوبیت رویشگاه A. chamaemelifolia بارندگی فصلی و ارتفاع از سطح دریا به دست آمد.
نتیجه گیرینتایج پژوهش پیش رو اطلاعات کلیدی و مهمی را درباره دامنه تحمل پذیری گونه A. chamaemelifolia نسبت به متغیرهای محیطی تاثیرگذار فراهم کرده است. با تکیه به نتایج پژوهش جاری می توان ترتیبات حفاظت و احیای رویشگاه های دارای پراکنش فعلی یا بالقوه گونه A. chamaemelifolia را فراهم کرد.
کلید واژگان: اردبیل, آنتروپی بیشینه, درمنه, رگرسیون لجستیک, مدل سازی توزیع گونهBackground and objectivesDetermining the state of distribution of species and the habitats occupied by them is very important in species protection and management programs. 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 regard, the present research was conducted with the aim of evaluating the capability of logistic regression and the maximum entropy method in preparing a prediction map of the habitat expansion of Artemisia chamaemelifolia species and determining the factors affecting its distribution in Ardabil province.
MethodologyIn the rangelands of Ardabil province, 449 study sites, including 102 sites of presence and 347 sites of non-presence of the species, were recorded from 2018 to 2021. Two categories of environmental factors, including bioclimatic variables (19 cases), three primary topographic indices (elevation, slope, and aspect), and five secondary topographic indices (topographic wetness index, topographic position index, topographic roughness index, stream power index, and plan curvature index), were investigated in relation to the presence of the species. Bioclimatic variables with a spatial resolution of 2.5 minutes, equivalent to 5 km², were downloaded from worldclim.org. The maps of topographical variables were produced using the maps of the digital elevation model in a geographic information system environment. Maps of all environmental factors were prepared and overlapped with 70% of the data. Environmental information was extracted for sample points. Collinearity between independent variables was checked. In the next step, the regression relationship between species presence and independent variables was extracted in SPSS software. Then, by combining the maps of factors affecting species distribution and applying the relevant regression relationship, the distribution map was predicted through the logistic regression method. To prepare the prediction map of A. chamaemelifolia habitat through the maximum entropy method in the MaxEnt software environment, the environmental layers were converted to ASCII format, and the species presence points were converted to CSV format. The maps prepared in both models were classified based on the optimal threshold of species presence into two classes: species presence and non-presence. The Kappa index was used to check the accuracy of prepared maps and compare their performance.
ResultsThe results of the modeling showed that elevation was the most effective environmental factor in the distribution of the species. The altitude range of presence of A. chamaemelifolia in Ardabil province was found to be from 2100 to 2900 meters. The Kappa coefficient obtained from the comparison of the predicted and real maps for the logistic regression model was 0.962, and for the maximum entropy model, it was 0.871, which are at a very good to excellent level. The logistic regression model identified slope percentage, precipitation of the coldest season, precipitation of the driest month, and the average range of daily temperature as influencing variables in the occurrence of the species in Ardabil province. Based on the jackknife test resulting from the implementation of maximum entropy in the MaxEnt environment, the most important variables affecting the suitability of A. chamaemelifolia habitat were seasonal precipitation and elevation.
ConclusionThe results of the present study have provided key and important information about the range of tolerance of the A. chamaemelifolia species to the influencing environmental variables. Relying on the results of the current study, arrangements can be made to protect and restore habitats with current or potential distribution of A. chamaemelifolia species.
Keywords: Ardabil, Maximum Entropy, Artemisia, Logistic Regression, Species Distribution Model -
سابقه و هدف
با توجه به لزوم تعیین تناسب رویشگاه در ارائه پیشنهادات اصلاحی در برنامه های بیولوژیک، پیش بینی رویشگاه مطلوب گونه های گیاهی با اهمیت و ارزشمند در دانش بومی و آکادمیک به عنوان یکی از موارد مهم در اصلاح و توسعه مراتع مطرح است. امروزه روش های مختلف مدلسازی در این ارتباط مورد توجه قرار گرفته است. این امر می تواند علاوه بر یافتن عوامل مهم تاثیرگذار در استقرار و پراکنش گونه، گرایش ترجیحی آن را نسبت به عوامل محیطی مشخص نماید. بنابراین، این مطالعه با هدف تهیه نقشه پیش بینی رویشگاه گونه درمنه نقره ای (Artemisia austriaca) از جمله گونه های مرتعی و دارویی مهم در سطح مراتع استان اردبیل با روش های یادگیری ماشین انجام شد.
مواد و روشدر سطح مراتع استان اردبیل 675 سایت نمونه برداری از مناطق حضور و عدم حضور گونه مورد مطالعه طی سال های 1397 تا 1400 مورد توجه قرار گرفت. دو دسته عوامل محیطی شامل متغیرهای زیست اقلیمی و متغیرهای توپوگرافیکی شامل شاخص های اولیه و ثانویه توپوگرافیکی در ارتباط با حضور گونه مورد بررسی قرار گرفتند. نقشه های تمامی عوامل محیطی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی با 70 درصد داده ها تهیه و همپوشان شدند. پیش بینی حضور گونه A. austriaca با چهار روش؛ مدل خطی تعمیم یافته (Generalized Linear Model/ GLM)، مدل جمعی تعمیم یافته (Generalized Additive Model/GAM)، مدل جنگل تصادفی (Random Forest/RF) و مدل رگرسیون تقویت شده تعمیم یافته (Generalized Boosted Model/GBM) در محیط نرم افزار R انجام شد. آنالیز اهمیت متغیرهای محیطی برای مدل ها در بسته Biomode2 انجام شد. برای ارزیابی مدل ها از 30 درصد داده های گونه و سه آماره سطح زیر منحنی (Area Under Curve/AUC)، کاپا (Kappa) و آماره مهارت واقعی (True Skill Statistics/TSS) استفاده شد.
نتایجنتایج مدلسازی ها نشان داد که متغیر بارش در سردترین فصل (Bio19) در هر چهار روش مورد مطالعه، موثرترین متغیر در انتشار گونه A. austriaca بود. در روش GLM، متغیرهای دمای فصلی (Bio4) و شاخص موقعیت توپوگرافیکی (TPI) نیز به عنوان عامل موثر بر حضور گونه درمنه نقره ای به دست آمد. در مدل RF به ترتیب Bio19 و بارش فصلی (Bio15) و در مدل GBM نیز متغیرهای Bio19، بارش مرطوب ترین ماه (Bio13) و Bio15 مهم ترین متغیرها در حضور گونه معرفی شدند. همچنین در مدل GAM نتایج بیانگر این مطلب است که به ترتیب متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، Bio19، Bio15 و دمای فصلی (Bio4) بیشترین اهمیت را در پراکنش گونه درمنه نقره ای دارند. مقایسه عملکرد مدل ها نشان داد که مدل GBM با AUC 97/0، شاخص کاپای 8/0 و TSS 886/0 بهترین مدل در بین مدل های مورد مطالعه است و پس از آن، مدل جنگل تصادفی با شاخص زیر منحنی 96/0، کاپای 79/0 و TSS برابر 86/0 مدل دوم مورد تایید در این ارتباط است.
نتیجه گیرینتایج این تحقیق نشان داد که مدل های مورد مطالعه به ویژه مدل GBM و RF قادرند رویشگاه مطلوب درمنه نقره ای را در سطح مراتع استان اردبیل با صحت قابل قبولی پیش بینی نمایند. براساس نتایج حاصل از مدل های مذکور، عوامل اقلیمی تاثیر بیشتری بر حضور A. austriaca در سطح استان اردبیل دارد. استفاده از نتایج این تحقیق و تحقیقات مشابه، اهمیت زیادی در تهیه شناسنامه رویشگاهی هر گونه گیاهی و پیشنهاد گونه های بومی مناسب جهت اصلاح مراتع دارد و در نهایت می توان با استفاده از عوامل محیطی هر منطقه، احتمال موفقیت یا شکست استقرار گونه های گیاهی را پیش بینی نمود. چرا که یکی از شرایط اصلی در موفقیت یا عدم موفقیت این گونه عملیات، انطباق آن ها با نیازهای گونه پیشنهادی برای هر منطقه است.
کلید واژگان: درمنه, پیش بینی رویشگاه, اقلیم, شاخص های توپوگرافیکی, مدلسازی توزیع گونهBackground and objectivesDue to the need to determine the suitability of the habitat in providing emendation suggestions in biological programs, predicting the optimal habitat of important and valuable plant species in local and academic knowledge is considered one of the important matters in the rangeland's improvement and development. Nowadays, different modeling methods have been considered in this field. In addition to finding important influencing factors in the establishment and distribution of the species, this can determine its preferential tendency towards environmental factors. Therefore, this study was carried out with the aim of preparing a habitat prediction map of the Artemisia austriaca species, which is important from the point of view of both local people and experts of the region and has multi-purpose values, at the level of rangelands of Ardabil province with machine learning methods.
MethodologyIn the Rangelands of Ardabil province, 675 sampling sites from the presence and absence of studied species were considered from 2018 to 2021. Two categories of environmental factors including bioclimatic variables and topographic variables, including primary and secondary topographic indicators were investigated in relation to the presence of the species. Maps of all environmental factors were prepared with 70% of the data and overlapped in geographic information software. Predicting the presence of A. austriaca with four methods; Generalized Linear Model (GLM), Generalized Cumulative Model (GAM), Random Forest Model (RF), and generalized boosted Regression Model (GBM) were performed in R software environment. The analysis of the importance of environmental variables for the models was done in the Biomode2 package. To evaluate the models, 30% of species data and three statistics of the area under the curve (AUC), kappa, and true skill statistic (TSS) were used.
ResultsThe modeling results showed that the precipitation variable in the coldest season (Bio19) was the most effective variable in the spread of A. austriaca species in all four studied methods. In the GLM method, the variables of seasonal temperature (Bio4) and topographic position index (TPI) were also found to be effective factors in the presence of the A. austriaca species. In the RF model, respectively, Bio19 and seasonal precipitation (Bio15), and in the GBM model, the variables Bio19, precipitation of the wettest month (Bio13), and Bio15 were introduced as the most important variables in the presence of the species. Also, in the GAM model, the results showed that the variables of altitude above sea level, Bio19, Bio15, and Bio4 are the most important in the distribution of the species in the A. austriaca. Comparing the performance of the models showed that the GBM model with AUC 0.97, Kappa index 0.8, and TSS 0.886 is the best model among the studied models, followed by the random forest model with the index under the curve 0.96, Kappa 0.79, and TSS equal to 0.86 is the second model approved in this connection.
ConclusionThe results of this research showed that the studied models, especially the GBM and RF models, are able to predict the optimal habitat of the A. austriaca in the rangelands of Ardabil province with acceptable accuracy. Based on the results of the mentioned models, climatic factors have a greater effect on the occurrence of A. austriaca in Ardabil province. The use of the results of this and similar research is essential in preparing the habitat identification of any plant species and suggesting suitable native species for the improvement of rangelands. Finally, using the environmental factors of each region, the probability for the success or failure of the establishment of plant species can be predicted. Because one of the main conditions in the success or failure of such operations is their adaptation to the needs of the suggested species in that area.
Keywords: Artemisia, Habitat Prediction, Topographic Indicators, Species Distribution Modeling -
سابقه و هدف
مرتع داری، علم و هنر مدیریت و اداره مرتع بوده که در تصمیم گیری و برنامه ریزی برای حفظ، احیا و بهره برداری پایدار از آن لازم است مبانی فنی و مدیریتی، به موازات یکدیگر و متناسب با شرایط اکولوژیکی مرتع و شرایط اجتماعی و اقتصادی ذینفعان، به ویژه مرتع داران مورد توجه قرار گیرد. در بخش مبانی فنی همواره چند پروژه کلیدی شامل نهال کاری، قرق، مدیریت چرا، بذرکاری، بذرپاشی، کودپاشی، پی تینگ (چاله چوله کردن)، ری پینگ (شیارزدن) و کنتورفاروئینگ (ایجاد جوی پشته) پیش روی کارشناسان است که هریک معیارها و شاخص های خاص خود را دارد. با توجه به سطح وسیع و تنوع فیزیوگرافی و ژئومورفولوژی مرتع، هر ابزاری که بتواند با تلفیق شاخص ها، کارشناسان را در انتخاب پروژه های اصلاحی و احیایی کمک کند می تواند مفید باشد. هدف این پژوهش، بهره گیری از ابزار سامانه اطلاعات جغرافیایی برای مکان یابی عرصه های مناسب عملیات اصلاح و مدیریت مرتع، در حوزه آبخیز چاه تلخ است.
مواد و روش هادر این پژوهش، ابتدا ضمن تیپ بندی مراتع مورد مطالعه و تعیین وضعیت و گرایش تیپ های گیاهی، روش مرتع داری برای هریک ارائه شد. برای تیپ هایی که دارای وضعیت عالی تا خوب بودند، روش مرتع داری تعادلی و برای تیپ هایی که دارای وضعیت متوسط بودند، روش مرتع داری طبیعی و به تبع آن، سیستم های چرایی توصیه شد. روش مرتع داری مصنوعی یا اصلاحی برای تیپ هایی در نظر گرفته شد که دارای وضعیت ضعیف و خیلی ضعیف بودند. در گام بعد، نقشه واحدهای همگن مقدماتی، از تلفیق نقشه های طبقات ارتفاعی، شیب و جهت تهیه گردید. سپس لایه تیپ های مرتعی با آن تلفیق و واحدهای همگن نهایی تهیه شد. با توجه به اطلاعات وضعیت و گرایش مراتع و شایستگی تولید تیپ های گیاهی، نقشه های زمین شناسی، خاک شناسی، هم باران، هم دما و منابع آب، خصوصیات هریک از واحدهای همگن، در محیط GIS استخراج گردید. با مدنظر قرار دادن معیارها و شاخص های اکولوژیکی و محیطی موثر به منظور اجرای عملیات اصلاح مرتع و مطابقت آنها با خصوصیات هر واحد همگن، نوع عملیات اصلاحی و مدیریتی مرتع، در هریک از واحدهای همگن پیشنهاد گردید و بر مبنای آن، نقشه عملیات مذکور، تهیه شد. در نهایت با روی هم گذاری نقشه عملیات اصلاح و مدیریت مرتع و سامان های عرفی، مدل مدیریتی مراتع منطقه، ارائه گردید.
نتایجبر مبنای نتایج به دست آمده، سطح وسیعی از مراتع، دارای وضعیت ضعیف و خیلی ضعیف است که نیازمند اجرای مرتع داری اصلاحی می باشد. مدل مدیریتی حاصل، نشان داد که در 6/10 درصد از سطح مراتع، کنتورفارو، در 3/8 درصد، پیتینگ و در 9/5 درصد، ریپرینگ، قابل توصیه است. ضمن اینکه در 3/29 درصد از مراتع، مدیریت چرا و در 6/14درصد، قرق (جلوگیری از ورود دام) پیشنهاد می گردد.
نتیجه گیریمدل ارائه شده در حوزه آبخیز چاه تلخ که با تلفیق لایه های وضعیت و گرایش مرتع، شایستگی تولید، کاربری اراضی، بافت و عمق خاک، طبقه ارتفاعی، شیب و جهت، خطوط هم دما و هم باران و نقشه سامان های عرفی، به دست آمد، می تواند نقش به سزایی در ارائه یک مدیریت جامع و همه جانبه ایفا کند. مدل مذکور، سبب دستیابی سریع و راحت به تمامی معیارها و شاخص های اکولوژیکی و محیطی موثر برای اجرای عملیات اصلاح و مدیریت مرتع می شود. در این راستا وزن دهی به شاخص ها و استفاده از ابزارهای تصمیم گیری چندمتغیره، می تواند نقش مهمی در انتخاب دقیق تر مکان های مناسب پروژه های اصلاحی و احیایی مرتع ایفا نماید.
کلید واژگان: سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS), روش های مرتع داری, وضعیت مرتع, ویژگی های محیطی و اکولوژیکیBackground and objectivesRangeland management is the science and art of range management and administration, which requires technical and managerial foundations in decision-making and planning to protection, reclamation and sustainably use it, in parallel with each other and in accordance with the range ecological conditions and beneficiary's socio-economic conditions, especially the pastoralists, should be considered. In the technical basics section, there are always several key projects, including planting, plowing, grazing management, Inter Seeding, Seeding, fertilizing, pitting, ripping, and contour furrowing, each of which has criteria and indicators. Has its own characteristics. Considering the vast area and variety of physiography and geomorphology of the rangelands, any tool that can help experts in selecting improvement and restoration projects by combining indicators can be useful. The purpose of this research is to use the geographic information system to locate suitable areas for range improvement and management projects in the Chahtalkh watershed.
MethodologyFor this purpose, based on the range condition and range condition trend, a range method was developed for each plant types. For types with excellent to good condition, equilibrium method was recommended, and for types with moderate condition, natural method and consequently grazing systems were recommended. Artificial or improvement range management, were considered for types that were poor and very poor. In the next step, the homogeneous baseline maps were prepared by combining altitude, slope and direction maps. Subsequently, the homogeneous layer was combined with plant types layer and the final homogeneous units. Based on the rangeland condition and suitability yield of plant types, geological maps, soil characteristics, iso-therms, iso-rain and water resources, the characteristics of each homogeneous unit were extracted in GIS environment. Considering effective ecological and environmental criteria and indices to perform range improvement and management operations and to match the characteristics of each homogenous unit, the type of rangeland management and management operations in each homogenous unit was proposed and based on this, a round map was prepared. Finally, by superimposing the map of range improvement and management operations and customary systems, the range management model of the region was presented.
ResultsAccording to the results, a wide range of rangelands have poor and very poor conditions that require artificial range management. The resulting management model showed that in 10.6% of rangelands, contour farro, in 8.3%, pitting and in 5.9%, ripping is recommended. In 29.3% of rangelands, grazing management and in 14.6% prevent livestock from entering (exclosure) are recommended.
ConclusionThe model presented in the Chah Talkh watershed, which was obtained by combining the layers of RANGE condition and range condition trend, suitability yield of plant types, land use, soil texture and depth, elevation class, slope and direction, temperature and rainfall lines, and the map of customary systems, can play a significant role in provide a comprehensive and all-round management. The model enables quick and easy access to all ecological and environmental criteria and environmental parameters for effective range improvement and range management. In this regard, weighting indicators and using multi-variable decision-making tools can play an important role in more precisely choosing suitable places for range improvement and revitalization projects.
Keywords: GIS, Rangeland Method, Range Condition, Environmental Characteristics -
مجله مدیریت بیابان، پیاپی 29 (بهار 1403)، صص 89 -101
پردازش و تحلیل اطلاعات درهم تنیده بوم شناختی نیاز به شیوه های تحلیلی منعطف دارد تا به تواند رابطه های غیرخطی بین عملکرد گونه گیاهی و عوامل محیطی را به خوبی نشان دهد. در این بررسی انتخاب رویشگاه Astragalus curvirostris به شکلی صورت گرفت که دامنه وسیعی از فراوانی گونه را در بر داشته باشد. این مطالعه در منطقه زاغه در km35 جاده خرم آباد به بروجرد با ارتفاع m1965 از سطح دریا انجام شد. جهت ارزیابی پنج ترانسکت با طول m400 و فاصله m100 بکار برده شد. بر روی هر یک از آن ها با توجه به ابعاد گونه های همراه، شش پلات به ابعاد m24×4 با فواصل یکسان، مستقر شد. از هر پلات ، یک نمونه خاک با سه تکرار به عمق صفر تا cm30 برداشت شد. بررسی تاثیر مجموعه ای از عوامل محیطی بر تغییرات پوشش گیاهی در جوامع، با استفاده از روش انتخاب روبه جلو در رسته بندی کانیک، موجب انتخاب 4 متغیر از بین 19 متغیر اولیه شد. همبستگی بین درصد پوشش گیاهی گونه و عوامل اکولوژیک موردمطالعه، نشان داد پراکنش گونه با عواملی مانند TOC و %N خاک همبستگی مثبت دارد. مدل جمعی تعمیم یافته با توزیع خطا پوآسون، نشان داد، ارتفاع از سطح دریا، درصد بقایای گیاهان و موجودات زنده و نیتروژن خاک و همچنین درصد سنگ و سنگریزه بر حضور گونه موثرند. بررسی حضور گونه با پارامتر ارتفاع از سطح دریا و درصد سنگ از مدل کاهشی و پاسخ در امتداد شیب تغییرات کربن آلی، نیتروژن و درصد بقایای گیاهی سطح خاک از مدل افزایشی پیروی کرده است. این مدل، نیازهای بوم شناختی گونه را ارائه و می تواند در عملیات اصلاح مراتع در مناطق مشابه، استفاده شود. البته، به دلیل عدم ثبات عوامل زیستی، حتی موثرترین رابطه های همبستگی نمی توانند قطعی تلقی شوند؛ اما بررسی این روابط همراه با بررسی میدانی اطلاعات مناسبی ارائه می دهند.
کلید واژگان: تحلیل تطبیقی متعارفی, مدل کاهشی, مدل افزایشی, گونه گیاهی, مدل جمعی تعمیم یافتهIntroductionTo analyze complex ecological data, it is necessary to employ flexible and robust analytical methods that can handle non-linear relationships, interactions, and missing data control. The generalized additive model is a simple method for investigating species' reactions to environmental variables, and the results can be easily interpreted. Multivariable regressions such as the Monotonic increase model can play a role in expressing the ecological niche of a particular species. In this ecological domain, non-living and living factors have mutual effects, but the relative importance of living factors, such as species competition, is unclear when compared to non-living factors. More research is necessary for this issue. The response curve studies only investigate the behavior of the species along an environmental gradient, if multiple factors come together to determine the distribution and behavior of the species, it is important to take this into account. The comparison between the findings of researchers in different regions on the species Astragalus curvirostris Boiss consistently shows the extreme effectiveness of the species in terms of environmental factors or their combination. Understanding the relationship between plants and environmental factors and how plants respond to changes in environmental factors is one of the important topics in plant ecology. Unfortunately, in recent years, disturbances such as livestock grazing, changes in land use, and climate change have caused the destruction of A. curvirostris habitats. Many pastures and forests throughout Iran experience vegetation destruction, loss of biodiversity, and soil erosion due to these threats. To restore degraded pastures in steppe and semi-steppe areas, it is necessary to understand A. curvirostris' response to environmental variables and model its distribution. Comprehending the positive and negative effects of environmental factors, as well as the factors that inhibit and support the growth, establishment, and distribution of Astragalus curvirostris Boiss., it became possible to use it for the restoration and modification of appropriate and similar pasture ecosystems.
Material and MethodsThe habitat of A. curvirostris was selected in a way that includes a wide range of abundance of the studied species. Therefore, according to the 40-hectare enclosure range in the research site of Zaghe rangelands plants in Lorestan province, this habitat was selected as a study site. Then, according to the gradient of environmental changes, five transects with a length of 400 meters and distances of 100 meters were used. Each of them had six plots with dimensions of 4 meters by 4 meters set up according to the species' sizes, with equal distances. The ecological unit consisted of 30 plots and recorded the geographic location, quantitative and qualitative vegetation amounts in each plot. Additionally, the Lorestan Meteorological Department provided climatic parameters. In order to investigate the effect of environmental factors on species distribution, a soil sample with three replicates (0-30 cm) was taken from each of the plots and their physical and chemical characteristics including soil texture, acidity, percentage of neutralized substances, absorbable phosphorus, absorbable potassium, organic carbon and total nitrogen were measured. Considering the importance of species in fodder production and soil protection in pastures, the canonical correspondence analysis was used to determine the factors affecting changes in the species composition. To investigate the changes in the performance of this species along the slope of the environmental factors from the Generalized Additive Models was used. A random-systematic method was used to sample environmental and plant characteristics from 2016 to 2018.
Results and DiscussionThe forward selection method in conic ranking was used to select 4 variables from 19 primary variables while investigating the effect of a set of environmental factors on vegetation changes in communities. The geographical direction of the range was determined by the percentage of organic carbon, clay, acidity, and litter on the soil surface, as well as the topographic group. Investigating the correlation between the percentage of A. curvirostris vegetation and the studied ecological factors showed that distribution of this species has positive correlation with factors such as the percentage of O.C and N. Applying the GAM with Poisson error distribution showed that the variables, height above sea level, percentage of organic matter and soil nitrogen, as well as the percentage of stone are effective on the yield of the species. Investigating the performance of the species in relation to the variable of height above sea level, and the percentage of stones and pebbles from the Monotonic decrease model and vice versa, the response of this species along the slope of changes in the amount of organic carbon, soil nitrogen and the percentage of soil litter from the Monotonic increase model mathematical expression of relationships between environmental variables and biological and biophysical characteristics is only an aid for interpreting field observations. The ecological needs of the species are depicted in this model, which can be useful for natural resource managers in improving pastures in similar areas. Corrective and pasture management programs can use forecasting models that have adequate accuracy to suggest species that are compatible with the region's conditions. Therefore, it is important to include disturbances as predictors in regression-based distribution modeling. In summary, the dynamic of biological factors in grassland ecosystems makes it impossible to definitively assume even the strongest correlations, both in static and dynamic studies, in grassland ecosystems. This information, along with the field investigation, provides the appropriate information.
Keywords: Akaike Information Criterion, Monotonic Decrease, Monotonic Increase, Plant Species, Generalized Additive Models -
In temporal and spatial patterns, the critical (ecological) thresholds have rapid changes in ecological gradient. Determination of thresholds along the environmental gradients can help to control destructive factors and therefore, the success in restoration projects can be guaranteed. This study was conducted to evaluate the trend of changes in functional and structural indices along soil salinity gradient and to determine the ecological thresholds in saline habitats of Uremia Lake, Iran, in the growing season of 2019 and 2020. Landscape Function Analyses (LFA) guideline was used to evaluate the sites. The values of the indices were fitted with the pattern diagrams (S-shaped curves). The habitat restoration process after five years of range management and development projects was evaluated and ecological thresholds were determined. The results showed that the values of the functional and structural indices decrease along the salinity gradient and the lowest values were observed at the end points of the gradient. As a result, the success of range development projects was lower at salinity center. The results of the S-shaped curve models showed that the regression relationship between landscape organization index and nutrient cycle with eleven soil indices along the salinity gradient was not significant and their determinant coefficients were less than 50%. On the other hand, there was a strong relationship between the index of stability and permeability with the salinity gradient, with determinant coefficients of 83 and 63%, respectively so that the values of these two indices decreased significantly when approaching the salinity center. Regarding the PCA analysis, the first component justified 39% of the changes in the properties, and the values of Sand, Mg, and Ca increased as they approached the salinity center, and on the other hand, as they moved away from the salinity center, the values of Clay, N, OM, CEC, p, and Silt increased. The participation of the most soil parameters in the extraction of the first component of the decomposition of the physical and chemical characteristics of the soil along the salinity gradient and the separation of the sites from each other indicate the good ability of the LFA method in showing the ecological processes of nature. In this regard, to fit the data by the S-shaped curve, the distance of 1000 m far from the salinity hotspot was defined as an ecological threshold, through which sudden changes occur. At these thresholds, the functional differences of the habitat were more than the surrounding areas, so for controlling the dust centers, different projects such as drainage, windbreaks or planting dense vegetation cover are suggested to stabilize the thresholds. In such a case, the soil seed bank in the distance between the two thresholds could be regenerated and prevent the soil surface from eroding if grazing is prevented. Identifying thresholds as a transition zone and surrounding zones as state zones in this study will be a scientific and appropriate alternative to the conventional guidelines in executive organizations and will help them to zoning ecosystems according to nature and selection and prioritization of restoration sites in saline rangelands.
Keywords: Saline lands, Rangeland planting, Habitat functional characteristics, Landscape organization index -
زمینه
کنار آمدن با تغییرات اقلیمی، بخشی از شیوه رویارویی با این پدیده است. این امر، منوط به درک تغییرات اقلیمی و میزان انطباق پذیری با آن می باشد.
هدفپژوهش، با هدف سنجش میزان درک عشایر از تغییرات اقلیمی و راهبردهای سازگاری آنها در مواجهه با تغییرات اقلیمی، انجام شد.روش پژوهش: پژوهش، توصیفی بوده و ابزار جمع آوری اطلاعات، پرسشنامه بود که گویه های آن بر اساس مصاحبه ، به دست آمد.
یافته هادرک عشایر از اثرات تغییر اقلیم، یکسان نمی باشد. از نظر آنها، تغییر اقلیم، مشهودترین تاثیر را در پوشش گیاهی داشته است. اولویت استراتژی های سازگاری نیز در مواجهه با تغییرات اقلیمی، متفاوت است. بین درک اثرات تغییر اقلیم با میزان سازگاری و انطباق پذیری در مواجهه با تغییرات اقلیمی، رابطه مثبت مشاهده شد. عشایری که درک بیشتری از اثرات تغییر اقلیم داشتند، از استراتژی های مدیریت دام جهت سازگاری در مواجهه با آن، استفاده کرده اند. سن و سابقه دامداری، با میزان درک از اثرات تغییر اقلیم، رابطه مثبت داشت. رابطه منفی و معنی داری نیز بین تعداد دام و میزان سازگاری، مشاهده شد.
نتیجه گیریدرک عشایر از تغییر اقلیم و تاثیرات آن بر اکولوژی محیط، نقطه شروع مهمی در مقابله با اثرات منفی تغییرات اقلیمی و انتخاب راهبردهای مناسب برای سازگاری یا مقابله با آن است. به طوری که انتخاب روش های سازگاری مناسب توسط عشایر، آسیب پذیری تغییرات اقلیمی بر وضعیت دام و مراتع را کاهش می دهد.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, دانش بومی, سازگاری, عشایر, مدیریت مرتعBackgroundCoping with climate change (CC) is part of the way to face this phenomenon. This depends on the understanding of CC and the degree of adaptability to it.
ObjectiveThe research was conducted with the aim of measuring the level of nomads' understanding (NU) of CCe and their adaptation strategies (AS) in the face of CC.
Research methodThe research was descriptive and the data collection tool was a questionnaire whose items were obtained based on interviews.
FindingsNU of the effects of CC is not the same. According to them, CC has had the most obvious impact on vegetation. The priority of AS is also different in the face of CC. A positive relationship was observed between understanding the effects of CC and the degree of adaptability in facing CC. Nomads who had a better understanding of the effects of CC have used livestock management strategies to adapt to it. Age and history of animal husbandry had a positive relationship with the level of understanding of the effects of CC. A negative and significant relationship was also observed between the number of animals and the degree of compatibility.
ConclusionThe NU of CC and its effects on the ecology of the environment is an important starting point in dealing with the negative effects of CC and choosing appropriate strategies to adapt or deal with it. So that the selection of suitable adaptation methods by the nomads reduces the vulnerability of CC on the condition of livestock and rangeland.
Keywords: adaptation, climate change, Indigenous Knowledge, nomads, Range management -
بنا به گزارش های منتشرشده در شماره های پیشین نشریه طبیعت ایران، مقرر شد نتایج مرتبط با طرح «پایش اکوسیستم های مرتعی مناطق مختلف آب و هوایی» که از سال 1396 در دستور کار بخش تحقیقات مرتع قرار گرفت، در مراحل مختلف به چاپ برسد.تا به این مرحله، نتایج مرتبط با «رویشگاه های شور» و «علفزارها و چمنزارهای مناطق مرطوب و نیمه مرطوب شمال کشور» [که جزو اکوسیستم های ماندابی تلقی می شود]، در شماره های 38 و 39 منتشر شده است. ضمن اینکه در میزگرد اختصاصی طبیعت ایران، پیرامون نتایج حاصل از فاز اول پایش مراتع کشور و چگونگی استفاده از اطلاعات به دست آمده در مدیریت مراتع بحث و گفت و گو شد. در ادامه نیز مطابق با تقسیم بندی ارایه شده از اکوسیستم های مرتعی، نتایج مرتبط با سایر اکوسیستم ها ارایه خواهد شد.در این رابطه، مطابق با تصمیمات شورای مشورتی تدوین راهبردها و گروه راهبردی مرتع، بر اساس تغییرات عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا، اقلیم و مدنظر قرار دادن گروه های عمده گیاهی ارایه شده در طرح شناخت مناطق اکولوژیک، پنج اکوسیستم کلان مرتعی شامل مناطق شبه ساوان، شوره ز ارها، درمنه زارها، گون زارها و مناطق مرتفع و آلپی شناسایی شدند. این اکوسیستم ها در نواحی جغرافیایی و گستره رویشی ایران پراکنش دارند و در زیر عنوان مراتع قرار می گیرند و تعاریف جهانی و طبقه بندی های مختلفی دارند. همچنین، در کنار این اکوسیستم های هویت دار، سایر اکوسیستم ها مانند اکوسیستم های ماندابی (وتلند)، ماسه زارها (تپه های شنی) و بدلندها (اکوسیستم های مارنی) نیز به صورت پراکنده در نقاط مختلف کشور گسترده شده اند
-
سابقه و هدف
استفاده چندمنظوره از مراتع، یکی از چالش های پیش روی بهره برداران است که بر اساس آن، می توان فشار چرا در مراتع را کاهش و گام مهمی، جهت افزایش رفاه و توانمند سازی مرتعداران و حفظ اکوسیستم های مرتعی، برداشت. پژوهش نیز با همین هدف، در مراتع کوهستانی منطقه مرگور ارومیه، انجام شد.
مواد و روش هابرای این منظور، طی فصل رویش سال های 99- 1398، از پوشش گیاهی هر یک از تیپ های گیاهی، در داخل 60 پلات دو متر مربعی که با فاصله 10 متر از همدیگر، در امتداد شش ترانسکت 100 متری مستقر شدند، آماربرداری شد. درصد پوشش تاجی، تراکم گونه ها، مقدار تولید علوفه گونه های مورد چرای دام و اندام مورد استفاده هر یک از گیاهان دارویی، به عنوان شاخص های اکولوژیکی، اندازه گیری شد. رانت اقتصادی و ارزش مورد انتظار هر هکتار از تیپ های گیاهی از محل بهره برداری گیاهان دارویی و علوفه، نیز به عنوان شاخص های اقتصادی، لحاظ شد. مطلوبیت بازارپسندی و تمایل به برداشت گیاهان دارویی نیز تحت عنوان شاخص های اجتماعی، از مطالعات پرسش نامه ای انجام شده، مستخرج گردید. خصوصیات فیزیکی تیپ های گیاهی و اطلاعات مرتبط با فرسایش خاک نیز از مطالعات قبلی، استخراج گردید. در گام بعد، بر اساس دستورالعمل های پیشنهادی (MSSG) و (MSMP) و بر مبنای مجموع امتیازات هر یک از شاخص ها؛ درجه شایستگی تیپ های گیاهی، جهت استفاده های چرای دام (گوسفند) و بهره برداری از گیاهان دارویی، به طبقات S1، S2، S3 و N مشخص شد. در آخر، با مقایسه طبقه شایستگی تیپ های گیاهی برای چرای دام و طبقه شایستگی آنها برای بهره برداری از گیاهان دارویی، در خصوص اولویت استفاده دومنظوره از مراتع، تصمیم گرفته شد.
نتایجنتایج نشان داد که درصد پوشش تاجی گیاهان دارویی در ترکیب گیاهی هر یک تیپ های گیاهی سامان عرفی مورد پژوهش، از 5 تا 40 درصد، متغیر است. به عبارتی، سهم گیاهان دارویی در ترکیب گیاهی رویشگاه، 20 تا 62 درصد است. ترکیب مشترک گیاهان دارویی و گونه های مورد چرای دام نیز از 3 تا 30 درصد، متغیر است. مقدار تولید علوفه گونه های مورد چرای دام در هر یک از تیپ های گیاهی، از 65 تا 850 کیلوگرم در هکتار، متغیر است. مقدار تولید گونه های دارویی نیز از 4 تا 159 کیلوگرم در هکتار، طی یک فصل رویش، برآورد شد. نتایج حاصل از تعیین شایستگی تیپ های گیاهی از نظر استفاده دومنظوره چرای دام توام با بهره برداری از گیاهان دارویی، نشان داد که 77 درصد مساحت مراتع منطقه، دارای شایستگی مطلوب، 7/10 درصد دارای شایستگی متوسط و 0/9 درصد نیز دارای شایستگی کم هستند. 3/3 درصد نیز از نظر مجموع شاخص های اکولوژیکی، محیطی و اقتصادی و اجتماعی، غیرشایسته هستند. در صورتی که شایستگی تمامی تیپ های گیاهی، از نظر چرای دام (گوسفند)، خوب است. در این ارتباط، سهم گیاهان دارویی در ترکیب گیاهی تیپ های گیاهی و شایستگی تولید گیاهان دارویی، از عوامل محدودکننده شایستگی تیپ های گیاهی، برای بهره برداری از گیاهان دارویی هستند.
نتیجه گیریتمامی تیپ های گیاهی، شایسته برای بهره برداری از گیاهان دارویی هستند. لذا با رویکرد حفظ ذخایر ژنتیکی، بهره برداری از گیاهان دارویی در تمامی رویشگاه های مرتعی، توصیه نمی شود. این موضوع، باید در سیاستگذاری توجه به گیاهان دارویی، مد نظر قرار گیرد و در طرح های مرتعداری چندمنظوره (تلفیقی) بر آن تاکید شود.
کلید واژگان: استفاده چند منظوره, شاخص های اکولوژیکی, محیطی, اقتصادی و اجتماعی, گیاهان دارویی, چرای دامJournal of Rangeland, Volume:17 Issue: 2, 2023, PP 312 -333Background and ObjectivesThe multi-purpose utilization of rangelands is a challenge that can alleviate grazing pressure, enhance rangeland well-being and empowerment, and preserve rangeland ecosystems. This research aimed to assess the suitability of mountain rangelands in the Marghevar region of Urmia for dual-purpose grazing and the exploitation of medicinal plants.
MethodologyDuring the growing season of 2018-2019, vegetation data were collected in 60 plots of two square meters, spaced 10 meters apart along six 100-meter transects. Ecological indicators, including crown cover percentage, species density, forage production by grazed species, and medicinal plant organs used, were measured. Economic indicators, such as economic rent and expected value per hectare, were evaluated for both medicinal plants and forage. Social indicators, including marketability desirability and willingness to harvest medicinal plants, were extracted from questionnaire studies. Physical characteristics of the plant types (PTS) and soil erosion information from previous studies were also considered. Suitability classes (S1, S2, S3, N) for livestock grazing (sheep) and medicinal plant utilization were determined based on the total points of each indicator using the guidelines provided in the Manual of Suitability for Sheep Grazing (MSSG) and Manual of Suitability for Medicinal Plants (MSMP). The priority of dual-purpose use of rangelands was determined by comparing the merit classes of PTS for livestock grazing and medicinal plant utilization.
ResultsThe results revealed that the crown cover percentage of medicinal plants in the composition of each PTS ranged from 5% to 40%. The share of medicinal plants in the habitat's plant composition ranged from 20% to 62%. The composition of medicinal plants and grazed species varied from 3% to 30%. Forage production by grazed species ranged from 65 to 850 kg/ha, while medicinal plant production ranged from 4 to 159 kg/ha during one growing season. The suitability assessment indicated that 77% of the rangeland area in the region had high suitability for dual-purpose use, 10.7% had moderate suitability, 0.9% had low suitability, and 3.3% were unsuitable based on ecological, environmental, economic, and social indicators. The presence and production capacity of medicinal plants were identified as limiting factors for the ability of PTS to exploit medicinal plants.
ConclusionNot all PTS are suitable for the utilization of medicinal plants, emphasizing the need for preserving genetic reserves. The policy regarding medicinal plants should consider this aspect and prioritize multi-purpose rangeland plans.
Keywords: Multi-purpose use, Ecological indicators, Environmental indicators, Economic indicators, Social indicators, Medicinal plants, Livestock grazing -
آگاهی از وضعیت تنوع زیستی، یکی از ملزومات اتخاذ رویکرد حفاظتی در اکوسیستم های مرتعی است. در همین راستا، پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر جهت دامنه بر مقادیر شاخص های تنوع گیاهی، در گون زارهای منطقه نازلو چای در سال 1397، انجام شد. بدین منظور، در مجموع، با کاربرد 230 قطعه نمونه یک متر مربعی که با فاصله پنج متر از همدیگر، در امتداد ترانسکت های 50 متری، مستقر شدند؛ اقدام به برداشت درصد پوشش تاجی گونه های گیاهی، در هر یک از جهت های اصلی دامنه (هشت جهت شمالی، پنج جهت جنوبی، پنج جهت شرقی و پنج جهت غربی) گردید. سپس با نرم افزار PAST، شاخص های مهم و پرکاربرد معرف تنوع گونه ای (مارگالف، تاکسا، منهینیک، و برگر پارکر به عنوان غنای گونه ای، شاخص های غالبیت، یکنواختی، سیمپسون، پایلو به عنوان یکنواختی گونه ای و شاخص های شانون، بریلویین به عنوان شاخص های ناهمگنی)، محاسبه شد. در نهایت، با استفاده از روش تجزیه واریانس یک طرفه، اقدام به مقایسه آماری میانگین ها شد. نتایج، نشان داد؛ در دامنه های مورد مطالعه تعداد 41 گونه گیاهی شناسایی شد و شاخص های مارگالف، تاکسا، شانون، بریلویین و آلفا فیشر در جهات مختلف جغرافیایی با یکدیگر اختلاف معنی داری در سطح پنج درصد داشتند. به طوری که بیشترین مقدار این شاخص ها، مربوط به جهت غربی به ترتیب 55/2، 2/12، 1/2، 88/1 و 05/4 بود. شاخص های سیمپسون، منهینیک، غالبیت، یکنواختی، پایلو و برگر پارکر نیز در جهات مختلف با یکدیگر اختلاف معنی داری نداشتند. اگر چه دو دامنه غربی و جنوبی در خصوص اکثر شاخص ها با یکدیگر تفاوت معنی دار داشتند ولی با این حال نتایج خوشه بندی ترکیب گیاهی سایت ها، این دو دامنه را در یک خوشه با شباهت بالا (در حدود 70 درصد) طبقه بندی نموده است. این یافته بیانگر آن است که شاخص های تنوع به خوبی قادر به ارایه اطلاعات در خصوص ترکیب گیاهی نیستند و بایستی در خصوص استفاده از این شاخص ها به ترکیب گیاهی نیز توجه نمود. در نهایت بایستی ذکر کرد اگر چه شاخص های مارگالف، تاکسا، شانون، بریلویین و آلفا فیشر قادر به تفکیک دامنه ها بودند ولی پیشنهاد استفاده از این شاخص ها در طرح های پایش گون زارها با غالبیت گونه Astragulus microcephalus در شمالغرب کشور، نیاز به تحقیقات متعدد دیگر دارد.
کلید واژگان: تنوع گیاهی, پویایی اکوسیستم, غالبیت, یکنواختی, ارومیهAwareness of biodiversity status is one of the requirements for adopting a conservation approach in rangelands ecosystems. In this regard, the present research was conducted in order to investigate the effect of slope direction on the values of plant diversity indices in the Astraglaus shrubland of Nazluchai region in 2017. For this purpose, in total, with the use of 230 sample plots of one square meter, which were placed at a distance of five meters from each other, along 50-meter transects; the crown cover percentage of plant species were collected in each of the main directions of the range (eight northern directions, five southern directions, five eastern directions and five western directions). Then, with the PAST software, the most important and widely used indicators of species diversity (Margalef, Taxa, Menhinick and Berger-Parker as species richness indices, Dominance, evenness, Simpson and Pielo as species evenness indices, Shannon and Brillouin as heterogeneity indicators) were calculated. Finally, using the one-way analysis of variance method, statistical comparison of the averages was carried out. The results showed; A total of 41 plant species were identified in the studied areas, and Margalef, Taxa, Shannon, Brillouin and Fisher's Alpha indices had a significant difference at the five percent level in different geographical directions. So that the highest value of these indices was related to the western direction, respectively 2.55, 12.2, 2.1, 1.88 and 4.05. Simpson's, Menhenik's, Dominance, evenness, Pielo and Berger-Parker indices were also not significantly different from each other in different directions. Although the two western and southern aspects were significantly different from each other regarding most of the indicators, nevertheless, the clustering results of the plant composition of the sites classified these two domains in one cluster with high similarity rate (around 70%). This finding indicates that the diversity indices are not able to provide information about the plant composition and should pay attention to the plant composition when using these indices. Finally, it should be mentioned that although Margalef, Taxa, Shannon, Brillouin and Fisher's alpha indices were able to separate the sites, but the proposal of using these indices in the monitoring plans of rangleands with the dominance of Astragulus microcephalus species in the northwest of the country, requires another researches.
Keywords: Biodiversity, Ecosystem dynamics, Dominance, Evenness, Urmia -
با استفاده چندمنظوره از مراتع، می توان فشار چرا در مراتع را کاهش داد و گام مهمی، جهت حفظ اکوسیستم های مرتعی و ارتقاء خدمات اکوسیستمی مرتبط با آن ها، برداشت. ازاین رو، پژوهش حاضر باهدف مشخص نمودن اولویت استفاده چندمنظوره از پوشش گیاهی مراتع کوهستانی کوهرنگ از جنبه های چرای دام، پرورش زنبورعسل و بهره برداری از گیاهان دارویی، انجام شد. برای این منظور، کلاس هر یک از گونه های گیاهی برای انواع استفاده، مشخص گردید و با مقایسه کلاس های مختلف و لحاظ نمودن گونه های مرغوب (گیاهان کلاس I و II) برای چرای دام؛ اولویت استفاده از هرگونه، تعیین شد. در آخر، بر مبنای سهم انواع استفاده برای مجموع گونه های گیاهی موجود در ترکیب گیاهی، نسبت به نوع استفاده چندمنظوره از پوشش گیاهی، تصمیم گرفته شد. بر مبنای نتایج، 178 گونه گیاهی متعلق به 32 خانواده و 138 جنس در ترکیب گیاهی منطقه، پراکنش دارند. از جنبه چرای دام، به ترتیب 79/11، 21/29، 31/48 و 67/10 درصد از گونه ها، دارای کلاس خوشخوراکی I، II، Ш قابل چرا و Ш غیرقابل چرا، می باشند.از نظر زنبور داری، گیاهان با جذابیت خوب (کلاس I)، جذابیت متوسط (کلاس II)، جذابیت کم (کلاس III قابل استفاده) و گیاهان بدون جذابیت (کلاس III بدون استفاده)، به ترتیب 79/11، 94/44،49/4 و 76/38 درصد از سهم گونه ها در ترکیب گیاهی را تشکیل می دهند. گونه های خوراکی و دارویی قابل استفاده حدود 50 درصد ترکیب گیاهی را شامل می شوند که به ترتیب 10/19، 85/16، 92/12 و 50 درصد از گونه ها، دارای کلاس مطلوبیت I، II، Ш قابل استفاده دارویی و Ш غیر قابل استفاده دارویی، می باشند. ضمن اینکه، 53/18 درصد گیاهان دارویی، قابل چرای دام هستند و در کلاس خوشخوراکی I و II ازلحاظ چرای دام قرار دارند. نتایج بیانگر آن است که بهره برداری از گیاهان دارویی در معیشت بهره برداران منطقه موثر است و با توجه به فنولوژی گونه های گیاهی و قطعه بندی مرتع، می توان در چارچوب استفاده چندمنظوره، از پوشش گیاهی بهره برداری کرد.
کلید واژگان: اکوسیستم های مرتعی, استفاده چندمنظوره, زنبورداری, گیاهان دارویی, چرای دامWith the multi-purpose use of rangelands, grazing pressure in rangelands can be reduced and an important step can be taken to preserve rangeland ecosystems and improve related ecosystem services. Therefore, the present study aimed to determine the priority of multi-purpose use of vegetation in Koohrang mountain rangeland in terms of livestock grazing, beekeeping and exploitation of medicinal plants. For this purpose, the class of each plant species for different types of use was determined and by comparing different classes and considering the good species (class I and II plants) for livestock grazing; the priority of using any was determined. Finally, based on the share of types of use for the total number of plant species in the plant composition, it was decided on the type of multi-purpose use of vegetation. Based on the results, 178 plant species belonging to 32 families and 138 genera are distributed in the plant composition of the region. In terms of livestock grazing, respectively 11.79, 29.21, 48.31and 10.67 percent of the species have palatable class I, II, Ш grazable and Ш non-grazable. For beekeeping, attractive species for beekeeping include plants with good attractiveness (Class I), medium attractiveness (Class II), low attractiveness (Class III usable) and plants without attractiveness (Class III unused), respectively 11.79, 49.94, 4.44 and 38.76 percentage of species in plant composition. Oral and medicinal species, contain about 50% of the plant composition, which respectively 19.10, 16.85,12.92 and 50 percentage of species have usefulness classes I, II, Ш pharmaceutically usable and Ш non-pharmacologically useful. Meanwhile, 18.53% of medicinal plants can be grazed on livestock and are in class I and II in terms of livestock grazing. In total, 18.53percent of medicinal plants can be grazed and are in food grade I and II in terms of grazing. The results show that the use of medicinal plants is effective in the livelihood of beneficiaries and according to the phenology of plant species and rangeland segmentation, vegetation can be used in the context of multi-purpose use.
Keywords: Rangeland ecosystems, multipurpose use, beekeeping, medicinal plants, livestockgrazing -
ارایه مدل های مدیریتی عرصه های طبیعی، به دلیل وسعت زیاد و عدم امکان دسترسی به تمام سطح، از اهمیت زیادی برخوردار است. در این راستا، مراتع کوهستانی امام کندی، به منظور ارایه مدل مکانی- اکولوژیکی، هدف پژوهش قرار گرفت. واحد های همگن اکولوژیک، با تلفیق لایه های طبقات ارتفاعی، شیب، جهت جغرافیایی و تیپ های گیاهی تهیه شد. با توجه به خصوصیات اکولوژیکی و محیطی هر واحد همگن اکولوژیک و در نظر گرفتن ضوابط و معیارهای ارزیابی توان کاربری مرتع، نسبت به ارزیابی توان و تناسب استفاده از مراتع اقدام گردید. با توجه به وضعیت و گرایش مرتع، روش مرتع داری و سیستم های چرایی برای هر یک از کلاس های مرتعی ارایه شد. بر اساس نتایج، 23 واحد همگن اکولوژیک تشخیص داده شد که بخش های زیادی از آن به اراضی مرتعی با کلاس یک تا سه اختصاص دارد. بر این اساس، در 9/26 درصد (4/248 هکتار) از مراتع که دارای وضعیت خوب و توان کلاس یک بودند، روش مرتع داری تعادلی در نظر گرفته شد. در 4/37 درصد (4/346 هکتار) که دارای وضعیت متوسط و توان کلاس دو بودند، روش مرتع داری طبیعی توصیه گردید. عملیات اصلاح مرتع یا مرتع داری مصنوعی، برای 7/35 درصد (9/329 هکتار) اراضی که دارای وضعیت ضعیف و توان کلاس سه بودند، پیشنهاد شد. به منظور جلوگیری از فرسایش و افزایش تولید علوفه، برای دیمزارهای رها شده نیز روش مرتع داری مصنوعی توصیه شد. نتایج بیانگر آن است که کاربرد مدل مکانی- اکولوژیکی و به تبع آن شناسایی مناطق همگن اکولوژیک به عنوان واحد های مدیریتی و برنامه ریزی در سطح کلان، به عنوان روشی توانا و کم هزینه، علاوه بر ارزیابی توان مراتع، قادر است مدیریت مرتع را در پیشنهاد روش مرتع داری و سیستم های چرایی و مکان یابی عملیات اصلاح مرتع، کمک کند.کلید واژگان: اصلاح مراتع, روش های مرتع داری, وضعیت مرتع, ویژگی های محیطی و اکولوژیکی, مکان یابیThe presentation of management models in the natural area is of great importance due to the large extent and inaccessibility of the whole surface. In this regard, Imam Kandi mountain rangelands were targeted for presenting a spatial-ecological model. Homogeneous ecological units were prepared by incorporating layers of elevation, slope, geographical orientation and plant types. Considering the ecological and environmental characteristics of each homogeneous ecological unit and considering the criteria and index for evaluating rangeland utilization, we evaluated the power and suitability of using rangelands. According to the range condition and trend of the rangeland, the rangeland method and grazing systems were presented for each of the classes. Based on the results of 23 homogeneous ecological units, it was identified that many of them belong to rangeland lands with grades 1 to 3. Accordingly, equilibrium range management was considered in 26.9% (244.4 ha) of rangelands with good condition and class 1 power. In 37.4% (346.4 hectares) with moderate condition and class 2 power, natural range management was recommended. Artificial range management or range improvement were recommended for 35.7% (329.9 ha) of poor and class 3 land. In order to prevent erosion and increase forage production, artificial range management was recommended for abandoned fields. The results indicate that application of spatial-ecological model and consequently identification of ecological homogeneous zones as management and planning units at macro level as a cost-effective method, in addition to assessing rangelands power, can enable rangeland management in proposing the rangeland method and grazing systems and assist in localization of range improvement operations.Keywords: range improvement, Rang management methods, range condition, Environmental, ecological characteristics, Localization
-
سابقه و هدف
یکی از رایج ترین کارکردهای مراتع، زنبورداری است که برای بهبود معیشت مرتعداران و مشارکت بهتر آنان در مدیریت مراتع، می تواند توسعه یابد. مطالعات بسیاری در خصوص شناسایی گونه های جذاب برای زنبورداری انجام شده است؛ اما در مورد ارزیابی قابلیت مراتع برای زنبورداری، تحقیقات کمتری صورت گرفته است. از اینرو، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی قابلیت مراتع کوهستانی درمیان خراسان جنوبی برای زنبورداری، انجام شد.
مواد و روش هابرای این منظور، بر مبنای مقادیر معیارها و شاخص های اکولوژیکی، اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی، شایستگی مراتع برای زنبورداری مشخص گردید. شاخص های اکولوژیکی، با آماربرداری از پوشش گیاهی در داخل 60 پلات دو متر مربعی مستقر در امتداد ترانسکت های 200 متری، محاسبه گردید. اطلاعات اقلیمی نیز از نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی، تهیه شد. فاصله از منابع آبی، فاصله از جاده و کلاس های مختلف شیب اراضی نیز به عنوان شاخص های محیطی، مد نظر قرار گرفت. محدودیت ها و پتانسیل های منطقه نیز برای بهره برداری از پتانسیل زنبورداری، از دیدگاه بهره برداران و کارشناسان، با طراحی مجموعه سیوالات، در قالب طیف لیکرت ارزیابی شد. از تلفیق نقشه ها در محیط GIS و بر مبنای رویکرد عامل محدوده کننده فایو (روش رایج تعیین شایستگی مرتع)، نقشه نهایی شایستگی برای بهره برداری از پتانسیل زنبورداری بر اساس درجات شایستگی خوب (S1)، متوسط (S2)، کم (S3) و غیرشایسته (N) تهیه گردید.
نتایجبا توجه به بررسی لیست گونه های گیاهی مراتع درمیان، تعداد 85 گونه در مراتع منطقه پراکنش دارد که 65 گونه به عنوان گونه های جذاب برای زنبورعسل شناسایی شد. گیاهان با کلاس جذابیت III و II، به ترتیب با 8/42 و 2/30 درصد، بیشترین حضور را در ترکیب گیاهی دارند و در همه تیپ های گیاهی، سهم گیاهان کلاسI، اندک بود. بیشترین گونه ها، متعلق به خانواده های Asteraceae، Lamiaceae و Leguminosa بود. بر مبنای نتایج، 8/7661 هکتار (1/56 درصد) از مساحت مراتع منطقه، در طبقه شایستگی متوسط (S2)، 9/274 هکتار (0/2 درصد) در طبقه شایستگی کم (S3) و 4/5717 هکتار (9/41 درصد) در طبقه غیر شایسته (N) قرار دارد. دما و رطوبت نسبی در ارتفاعات منطقه، شاخص جذابیت گونه های گیاهی توام با رطوبت در پایین دست منطقه و مشکلات فرهنگی- اجتماعی نظیر؛ کمبود و یا نبود دانش مرتبط با زنبورداری؛ از عوامل محدود کننده شایستگی اراضی، برای زنبورداری می باشند. ترکیب گیاهی، سرعت باد و در برخی تیپ های گیاهی، دوره گلدهی طولانی و همچنین بازار خوب مصرف عسل، از عوامل افزایش دهنده شایستگی و عامل پایداری این حرفه در منطقه بود.
نتیجه گیریبا توجه به اینکه عمده سطح مراتع (1/56 درصد)، شایستگی مطلوب (S2) از نظر زنبورداری دارند؛ پرورش زنبورعسل می تواند به عنوان معیشت تکمیلی جهت افزایش درآمد مرتعداران و بهبود وضعیت اقتصادی آنان، به کار رود. در این خصوص، با برگزاری دوره های آموزشی و حمایت دولت جهت ارایه تسهیلات، انگیزه مرتعدران برای کاهش دام در قبال درآمد حاصل از زنبورداری، افزایش خواهد یافت.
کلید واژگان: استفاده چندمنظوره, شایستگی مرتع, زنبورداری, مرتعدارانBackground and objectivesBeekeeping is one of the most common functions of rangelands, which can be developed to improve the livelihood of rangeland beneficiaries and their participation in range management. While many studies have focused on identifying attractive species for beekeeping, less research has been done on evaluating the suitability of rangelands for beekeeping. Therefore, this study aimed to evaluate the suitability of Darmian mountain rangeland in South Khorasan for beekeeping.
MethodologyWe determined the suitability of the rangeland for beekeeping based on ecological, economic, social, and environmental criteria and indicators. We calculated ecological indicators by analyzing vegetation statistics collected from 60 two-meter square plots located along 200-meter transects. Climatic information was obtained from the nearest meteorological station, while environmental indicators included distance from water sources, distance from roads, and different classes of land slope. We also evaluated the limitations and potentials of the region to exploit the potential of beekeeping by designing a set of questions in the form of a Likert scale. Based on the integration of maps in the GIS environment and the FAO limiting factor approach, we prepared a final suitability map for beekeeping, with categories of good (S1), medium (S2), low (S3), and non-suitability (N).
ResultsWe identified 85 plant species in the Darmian rangelands, of which 65 species were identified as attractive species for honey bees. Plants with attractiveness class III and II had the highest presence in the plant composition, with 42.8% and 30.2%, respectively. Most species belonged to the Asteraceae, Lamiaceae, and Leguminosa families. Based on our results, 56.1% of the rangeland area (7661.8 hectares) was in the middle competency class (S2), 2% (274.9 hectares) was in the low competency class (S3), and 41.9% (5717.4 hectares) were in the inappropriate category (N). Temperature and relative humidity in the highlands of the region, the attractiveness index of plant species with humidity downstream of the region, and socio-cultural problems such as the lack or absence of knowledge related to beekeeping were the limiting factors for beekeeping suitability. Plant composition, wind speed, long flowering periods in some plant types, and a good market for honey consumption were among the factors that increased the competence and sustainability of beekeeping in the region.
ConclusionOur findings suggest that 56.1% of the Darmian mountain rangeland is suitable for beekeeping. This can be used as a supplemental livelihood to increase the income of pastoralists and improve their economic situation. With the support of the government in providing facilities and holding training courses, the motivation of beekeepers to reduce livestock and focus on beekeeping can increase, leading to a more sustainable range management system.
Keywords: Multipurpose use, Range suitability, Beekeeping, Pastoralists -
در این گفت وگو نتایج حاصل از فاز اول پایش مراتع کشور، که در 5 سال گذشته انجام شده است، بررسی خواهد شد. 52درصد از سرزمین ایران شامل مراتع است، داشتن اطلاعات و آمار صحیح و به روز از چگونگی وضعیت مراتع برای مدیریت بهینه آنها لازم است. بررسی چگونگی تغییرات اکوسیستم های مرتعی با کسب اطلاعات دقیق سالانه و پایش آنها ممکن است. به همین دلیل موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور در برنامه راهبردی خود تصمیم به پایش این اکوسیستم های مهم گرفت، فاز اول این طرح که 5 سال به طول انجامید به پایان رسید و فاز دوم آن شروع شده است. در این گفت وگو از حضور آقایان مهندس محمد فیاض، دکتر علیرضا افتخاری و دکتر جواد معتمدی بهره برده و با ایشان گفت وگو شد. طبیعت ایرانآقای مهندس فیاض، جناب عالی در شورای راهبردی موسسه حضور داشتید و از ابتدا در جریان برنامه پایش مراتع کشور بودید. لطفا در مورد چگونگی ورود به موضوع پایش و شروع این طرح وسیع در کشور توضیحات اولیه را مطرح بفرمایید. آقای مهندس محمد فیاض (عضو هییت علمی بخش تحقیقات مرتع و مشاور رییس موسسه) همان طور که مستحضر هستید، گروه راهبردی- مشورتی با هدف بررسی مسایل و مشکلات مربوط به منابع طبیعی و ارایه راهبرد برای برون رفت از تنگناهای محیط های طبیعی در سال 1392 در موسسه تشکیل شد. براساس بحث های انجام شده در گروه راهبردی-مشورتی، 5 چالش (1. بحران آب، 2. تغییر اقلیم، 3. ریزگرد یا به تعبیری گرد و غبار، 4. تغییر کاربری اراضی و 5. زوال اکوسیستم های طبیعی) مشخص شد و بر پایه این چالش ها، 4 برنامه و اقدام لازم با هدف رفع و برون رفت از آنها تعریف شد. این برنامه ها عبارتند از: 1. شناخت، 2. احیا و توسعه، 3. مدیریت پایدار و 4. افزایش بهره وری و ایجاد ارزش افزوده.
-
نظر به اهمیتی که مراتع در حفظ آب و خاک ، افزایش سطح ذخایر آب های زیرزمینی، تولید اکسیژن، تامین نیاز غذایی حیات وحش و دام های اهلی دارند، شایسته است بیش از آنچه تا به حال به آن توجه شده است، از آن محافظت و مراقبت شود.نقش مراتع در تولید مواد پروتیینی و لبنی و اقتصاد کشور، تولید، حفظ، تصفیه و ذخیره 60 درصدی آب و تنظیم و تعدیل چرخه آب در طبیعت (افتخاری و خلیفه زاده، 1400)، ایجاد و نگهداری خاک، جلوگیری از فرسایش آبی و بادی و بهبود و تقویت حاصلخیزی خاک، تولید محصولات فرعی و کالاهای مرتعی، اکوتوریسم و توسعه صنعت گردشگری، مهار زیست شناختی (کنترل بیولوژیکی)، کنترل و تعدیل اقلیم و کاهش آثار زیان بار تغییر اقلیم، نگهداری کیفیت جوی و جلوگیری از بروز گردوغبار محلی و ریزگرد و تصفیه هوا، مامن و پناهگاه حیات وحش، حفظ تنوع زیستی گیاهی و جانوری (فلور و فون) و بانک ذخایر ژنتیکی گیاهی و جانوری از جمله مهم ترین مواردی است که ضرورت توجه اقتصادی و اجتماعی را به وضعیت و سلامت مراتع نشان می دهد (مقدم، 1379؛ مصداقی،1394؛Holechek et al., 2005). پایش مراتع، وضعیت و سلامت اکوسیستم های مرتعی را به طور منظم رصد می کند و این موضوع، برای توجیه اهمیت اقتصادی و اجتماعی مجموعه اقدامات پایش کافی است. با اجرای پایش، جهت گرایش وضعیت مراتع، دلایل ایجاد تغییرات و بسیاری از موارد اساسی نمایان می شود و می تواند در حل مشکلات و معضلات اکوسیستم های مرتعی کمک شایانی کند.
-
زمینه و هدف
تغییرات اقلیمی در دو دهه اخیر، یک موضوع جدی بوده است و بسیاری از مطالعات، بر روی جنبه های مختلف آن متمرکز شده اند. بنابراین، ضرورت دارد که رویشگاه بالقوه گونه های شاخص مرتعی، در حال حاضر و سال های آینده، تحت مدل های هشدار اقلیمی، مشخص گردد. از این رو، در پژوهش حاضر، با تهیه نقشه رخداد پیش بینی گستره کنونی و آینده گونه Bromus tomentellus، تحت دو مدل هشدار اقلیمی (سناریو Rcp4.5 و Rcp8.5)، جابجایی آن، در عرض های جغرافیایی، در سطح اکوسیستم های مرتعی استان اردبیل، مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسیبرای این منظور، در فصل رویش 1399، از 19 متغیر زیست اقلیمی و سه متغیر فیزیوگرافی و مدل رگرسیون لجستیک، برای تعیین کمیت تغییر اقلیم در سه دهه آینده (سال 2050) و بررسی دقیق اثرات آن بر تغییر گستره گونه B. tomentellus در حال حاضر و آینده، استفاده شد. نقشه های خروجی نیز با احتمال رخداد بین صفر تا یک، به چهار طبقه؛ رویشگاه نامناسب (25/0-0)، رویشگاه تقریبا مناسب (5/0-25/0)، رویشگاه با تناسب بالا (75/0- 5/0) و رویشگاه با تناسب خیلی بالا (1-75/0)، گروه بندی شد و با استناد به ضرایب متغیرها در روابط رگرسیونی، متغیرهای موثر برای گستره کنونی و آینده، معرفی گردید.
یافته ها:
میانگین دمای سالانه (BIO1)، دامنه دمای سالانه (BIO7) و میانگین دمای سردترین فصل (BIO11)، بیشترین اهمیت را برای تناسب رویشگاه دارند که مقادیر آنها، با سخت تر شدن شرایط اقلیمی، افزایش می یابد. میانگین دمای سالانه رویشگاه های مناسب، طی سه دهه آینده، 6/1 تا 1/2 درجه سانتی گراد، افزایش خواهد داشت. ارتفاع رویشگاه های مناسب نیز، 115 تا 190 متر، بیشتر خواهد شد. در نتیجه، سطح رویشگاه مناسب آن، در واکنش به تغییرات اقلیمی، کمتر می شود. همچنین تحت سناریوی های اقلیمی، 2/30 درصد از رویشگاه های مناسب خود را در سال 2050، از دست خواهد داد و رویشگاه های نامناسب فعلی نیز، 4/29 درصد افزایش خواهد یافت.
بحث و نتیجه گیری:
در مجموع؛ تغییر اقلیم و افزایش شاخصه های دمایی، باعث حرکت گونه B. tomentellus به سمت عرض های جغرافیایی بالاتر در امتداد گرادیان ارتفاعی، خواهد شد. از این رو، طی سه دهه آینده، خطر حذف آن از اکوسیستم های مرتعی استان اردبیل، وجود دارد.
کلید واژگان: اکوسیستم های مرتعی, رگرسیون لجستیک, سناریو اقلیمی, مدل پراکنش گونه ایBackground and ObjectiveClimate change has been a serious issue in the last two decades and many studies have focused on its various aspects. Therefore, it is necessary to determine the potential habitat of rangeland index species, currently and in the coming years, under climate warning models. Therefore, in the present study, by preparing a prediction map of the current and future range of Bromus tomentellus species, under two climate warning models (Rcp4.5 and Rcp8.5 scenarios), its movement, in latitudes, at the level of rangeland ecosystems of Ardabil province was investigated.
Material and MethodologyFor this purpose, in the growing season of 2020, from 19 bioclimatic variables and three physiographic variables and a logistic regression model, to determine the quantity of climate change in the next three decades (2050) and to carefully examine its effects on the change in the range of B. tomentellus species now and in the future, used. The output maps are divided into four categories with the probability of occurrence between zero and one; unsuitable habitat (0-0.25), almost suitable habitat (0.25-0.5), habitat with high suitability (0.5-0.75) and habitat with very high suitability (0.75-1), it was grouped and based on the coefficients of the variables in the regression relationships, the effective variables for the current and future range were introduced.
FindingsThe average annual temperature (BIO1), the annual temperature range (BIO7) and the average temperature of the coldest season (BIO11) are the most important for the suitability of the habitat, and their values increase with the harsher climatic conditions. The average annual temperature of its suitable habitats will increase by 1.6 to 2.1 degrees Celsius in the next three decades. The height of its suitable habitats will increase from 115 to 190 meters. As a result, the level of its suitable habitat decreases in response to climate change. Also, under climate scenarios, 30.2% of suitable climate habitats will be lost in 2050, and current unsuitable habitats will increase by 29.4%.
Discussion and ConclusionIn general; climate change and increase in temperature will cause B. tomentellus species to move to higher latitudes along the altitude gradient. Therefore, in the next three decades, there is a risk of removing it from the rangeland ecosystems of Ardabil province.
Keywords: Rangeland ecosystems, Climate Change, logistic regression, Climate scenario, species distribution model -
اولین گام در رابطه با حفظ و احیای اکوسیستم های مرتعی، شناخت وضعیت موجود و بهنگام کردن اطلاع پایه مراتع است. دستیابی به اطلاعات پایه و بهنگام از مراتع، نیازمند اندازهگیری مستمر و بلند مدت آنها و به عبارت دیگر، پایش آنها در یک دوره چندین ساله است که با توجه به تغییرات اقلیمی، خشک سالی های ممتد و نگرانی جوامع بشری، پرداختن به این موضوع، ضرورت بیشتری پیدا می کند (معتمدی و همکاران، 1401). بر همین اساس، طرح «پایش اکوسیستم های مرتعی مناطق مختلف آب و هوایی» از سال 1396، در دستور کار بخش تحقیقات مرتع قرار گرفت. در مرحله اول، همه رویشگاه های مرتعی در مناطق مختلف آب و هوایی کشور، در چهارچوب یک پروژه ملی، ارزیابی (اندازه گیری و پایش) شد. این امر، در شرایطی است که هر یک از 91 رویشگاه مورد پژوهش، از منظر اکولوژیکی و زیست جغرافیایی، متعلق به یک اکوسیستم کلان مرتعی است. هر یک از اکوسیستم های کلان مرتعی نیز دارای هویتی مستقل با خاستگاه اکولوژیکی و رویشگاهی متفاوتی هستند که برداشت و تعریف ناقص از این موضوع، سبب غفلت در شناخت درست این اکوسیستم ها شده است (جلیلی، 1398).
-
شناخت عوامل محیطی موثر در استقرار پوشش گیاهی، می تواند به مدیریت صحیح اکوسیستم های مرتعی کمک کند. رویشگاه مطلوب، تاثیرتاثیر به سزایی بر بقا و تولید مثل گونه ها دارد. با پیشرفت علم آمار و سیستم اطلاعات جغرافیایی، پیش بینی رویشگاه گونه های گیاهی با استفاده از روش های مدل سازی، میسر شده است. از اینرو، پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه پیش بینی رویشگاه های گونه B. tomentellus بر پایه مدل پیش بینی اقلیمی، در زاگرس جنوبی (استان فارس) انجام شد. ابتدا با استفاده از 29 ایستگاه سینوپتیک داخل و مناطق مجاور، پایگاه داده ها شامل متغیرهای بارش، دمای شبانه، دمای روزانه و متوسط دما، تشکیل و 19 سنجه اقلیمی محاسبه شد. همچنین با استفاده از مدل رقومی ارتفاع با دقت 30 متر، سه متغیر فیزیوگرافی شامل شیب، جهت و ارتفاع، تهیه شد. سپس با استفاده از نقشه های بهنگام شده طرح شناخت مناطق اکولوژیک و بازدیدهای میدانی، نقاط حضور و غیاب گونه B. tomentellus مشخص شد. با استفاده از رگرسیون لجستیک، رفتار رویش این گونه در منطقه زاگرس جنوبی، مشخص و نقشه مدل سازی شده و معادلات مربوطه در شرایط کنونی، محاسبه شد. با استفاده از معادلات فعلی و قرار دادن داده های استخراج شده از پایگاهWorldclime ، نقشه پراکنش آینده گونه B. tomentellus، برای سال 2050 تحت سناریوهای اقلیمی RCP4.5 و RCP8.5، تولید گردید. نتایج نشان داد که گونه B. tomentellus تحت سناریوهای RCP4.5 و RCP8.5، به ترتیب معادل 170 و 260 متر به ارتفاعات بالاتر، مهاجرت خواهد کرد. همچنین مساحت مناطق مناسب رویشگاه گونه، از 8/26 درصد مساحت رویشگاه های مرتعی زاگرس جنوبی در شرایط کنونی، به 5/8 درصد تحت شرایط سناریو RCP4.5 و 7/1 درصد تحت سناریو بدبینانه (RCP8.5)، در سال 2050 کاهش خواهد یافت.کلید واژگان: تغییر اقلیم, رگرسیون لجستیک, سناریو اقلیمی, مدل پراکنش گونه ایUnderstanding the environmental factors affecting the establishment of vegetation, can help in the proper management of rangeland ecosystems. Optimal habitat has a beneficial effect on the survival and reproduction of species. With the advancement of statistical science and GIS, it has become possible to predict the habitat of plant species using modeling methods. Therefore, the present study was conducted with the aim of preparing a forecast map of B. tomentellus habitats based on the climate forecast model in South Zagros (Fars province). First, using 29 synoptic stations inside and adjacent areas, a database including variables of precipitation, night temperature, daily temperature and average temperature was formed and 19 climatic measures were calculated. Also, using a digital height model with an accuracy of 30 meters, three physiographic variables including slope, direction and height were prepared. Then, using updated maps of ecological zones and field visits, the presence and absence points of B. tomentellus were identified. Using logistic regression, the growth behavior of this species in the South Zagros region was determined and the model map and the corresponding equations were calculated in the current conditions. Using current equations and placement of data extracted from the Worldclime database, the future distribution map of B. tomentellus for 2050 was generated under the RCP4.5 and RCP8.5 climate scenarios. The results showed that B. tomentellus species will migrate to higher altitudes of 170 and 260 m, respectively, in the RCP4.5 and RCP8.5 scenarios. Also, the area of suitable habitat areas, from 26.8% of the area of South Zagros rangeland habitats in the current conditions, to 8.5% under the RCP4.5 scenario and 1.7% under the pessimistic scenario (RCP8.5) in 2050 Will be reduced.Keywords: Climate change, Logistic regression, climate scenario, Species distribution model
-
پاسخ به اینکه تجربه و دانش بومی مرتعداران و عشایر در خصوص مدیریت مراتع، چگونه است و چگونه می توان دانش موجود را در طرح های مرتعداری بکار برد، از مباحث مهم مدیریت مراتع است. در این رابطه، ساز و کارهای بومی مدیریت چرا در مراتع نیمه بیابانی جنوب شرق اصفهان، مورد بررسی قرار گرفت. روش انجام پژوهش، کیفی بود و ضمن انجام مصاحبه های عمیق و جمع آوری اطلاعات، سوالات محوری در خصوص نحوه مدیریت چرا و رفتار چرایی دام ها، تعیین شد. جمع بندی اظهارات مصاحبه شوندگان و منابع کتابخانه ای، نشان داد که رفتار چرایی دام در ماه های مختلف فصل چرا، از لحاظ سرعت حرکت و ساعات حضور گله در مرتع، منابع تغذیه، مقدار علوفه مورد نیاز و مقدار مصرف علوفه، متفاوت است و تحت تاثیر کمیت و کیفیت علوفه ترکیب گیاهی قرار دارد. هدایت گله در طول فصل چرا، با دو سیستم چرای مداوم و تناوبی- استراحتی انجام می شود. انتخاب سیستم چرایی، در ارتباط با درجه رجحان گونه ها، مقدار علوفه قابل برداشت و اهداف مدیریتی قرار می گیرد. در ماه های سرد سال، سیستم چرای مداوم بکار گرفته می شود و با گرم شدن هوا و مساعد شدن شرایط برای رشد مجدد گیاهان، از سیستم چرای تناوبی- استراحتی، استفاده می شود که تعداد قطعات چرا در هر چراگاه، 28 قطعه و تعداد دفعات چرا در هر قطعه، دو بار در سال در نظر گرفته می شود. دوره چرا در هر یک از قطعات، یک روز و دوره استراحت، چهار روز درنظر گرفته می شود. کل مواد غذایی قابل هضم در مساحت 5000 هکتاری محدوده چراگاهی مورد پژوهش، معادل 141157 کیلوگرم و مقدار تقاضای کل مواد غذایی قابل هضم ، 146361 کیلوگرم می باشد. با این شرایط، در ماه های آذر، دی، بهمن و اسفند، به ترتیب 29/5، 28/5، 22/8 و 11/3 درصد کسری علوفه و در دوره رشد گیاهان (ماه های فروردین و اردیبهشت)، 51/6 و 3/6 درصد علوفه مازاد بر نیاز، وجود دارد. در مجموع، سیستم های مذکور که از طریق تجربه و دانش بومی مرتعداری و با هدف برقراری توازن علوفه با نیاز روزانه دام در ماه های مختلف فصل چرا، طراحی و اجرا می گردد؛ با اصول و مبانی دانش مرتعداری نوین، تطابق دارد که در صورت لحاظ نمودن آنها در طرح های مرتعداری، ضمن فراهم نمودن زمینه مشارکت بهره برداران در تهیه و اجرای طرح های مرتعداری، موفقیت بیشتر طرح ها را نیز فراهم خواهد نمود.کلید واژگان: دانش بومی, عشایر, مدیریت مرتع, طرح های مرتعداری, دیدگاه بوم شناسیThe answer to what is the experience and indigenous knowledge of pastoralists and nomads about the rangeland management and how to apply the existing knowledge in rangeland management plans, is one of the important topics of rangeland management. In this regard, indigenous mechanisms of grazing management in the semi-desert rangeland of southeastern of Isfahan were investigated. The research method was qualitative and while conducting in-depth interviews and collecting information, key questions were determined about how management and livestock grazing behavior. Summarizing the statements of the interviewees and library sources, showed that; livestock grazing behavior in different months of the grazing season is different; in terms of movement speed and the hours of the herd's presence in the rangeland, sources of nutrition, the amount of fodder required and amount of fodder consumption and is strongly influenced by the quantity and quality of fodder and plant composition. Herd management during the grazing season is done with two systems of continuous grazing and rotational grazing system. The choice of grazing system is related to predominance of species and the amount of harvestable fodder and management goals. During the cold months of the year, the continuous grazing system is used, and as the weather gets warmerand favorable conditions for the regrowth of plants, the rotational grazing system is used. which is considered the number of grazing plots in each rangeland 28 and the number of grazing times per plot twice a year. The grazing period in each plots is considered to be one day and the resting period is four days. Total Digestible Nutrients (TDN) in the area of 5000 hectares of the researched rangeland area is equal to 141157 kg and the amount of TDN demand is 146361 kg. With these conditions, there are in the months of December, January, February and March, respectively, the fodder deficit is 29.5, 28.5, 22.8 and 11.3% and in the period of plant growth (April and May), 51.6 and 3.6% of surplus fodder. In total, the mentioned systems, which are designed and implemented through the experience and indigenousknowledge of rangeland management and with the aim of establishing a balancing fodder with the daily needs of livestock in different months of the grazing season; it is consistent with the principles and foundations of modern range management knowledge, that if included in rangeland plans, while providing the basis for the participation of users in the preparation and implementation of rangeland plans, will also provide more success for the plans.Keywords: Indigenous Knowledge, Nomads, Range Management, Rangeland Plans, Ecological Perspective
-
تجزیه و تحلیل ارتباط گونه های گیاهی با محیط دارای قدمت زیادی در مباحث بوم شناسی است، اهمیت اقلیم در توزیع و پراکنش گیاهان، از دیرباز کاملا شناخته شده است (Walter, 1985). تاثیر اقلیم به عنوان مهم ترین عامل پراکنش موجودات و به ویژه گیاهان، به دلیل سکون آنها توسط همه اکولوژیست ها و اقلیم شناسان تایید شده است (Kosanic et al., 2018). بررسی های پالیوبتانیک نیز بر این موضوع تاکید می کند که اقلیم بر پراکنش گیاهی موثر است و مرزهای پراکنش جوامع گیاهی با تغییر اقلیم جابه جا شده است (Zwicke et al., 2015 ؛ Dalmaris et al., 2015؛ Woodward, 1987, 1988). به همین دلیل، تجزیه و تحلیل ارتباط بین اقلیم و الگوی پراکنش گونه های گیاهی، به عنوان موضوعی بحث برانگیز طی سالیان دراز در محافل علمی و پژوهشی جغرافیای زیستی مطرح بوده است (Brovkin et al., 1997).فرضیه اساسی در بوم شناسی گیاهی این است که اقلیم مهم ترین عامل در پراکنش و جابه جایی جوامع گیاهی است. نگاهی گذرا به نقشه های اقلیم و پوشش گیاهی، ارتباط بسیار نزدیکی را میان دو پراکنش نشان می دهد. چگونگی پراکنش گونه ها در یک جامعه گیاهی، بر اساس تفاوت های فیزیولوژیک آنها و تحت تاثیر نوع خاک، توپوگرافی، تغییرات کاربری، معدن کاوی، فاصله از کانون های بحران و به عبارتی آشفتگی های محیطی شکل می گیرد، درواقع، واکنش گیاه به اقلیم علت قطعی حضور آن در یک محیط به شمار می رود (Woodward, 1987؛ Kosanic, et al., 2018).به طور کلی، متناسب با تغییر عرض جغرافیایی، محدودیت عناصر اقلیمی بیشتر می شود، پوشش گیاهی نیز تقریبا به همین گونه تغییر می کند (Woodward & Rochefort, 1991). به طوری که در بسیاری از مطالعات، بر محدودیت گسترش گونه و جوامع گیاهی به سوی قطب تاکید شده است (Woodward & Williams 1987) به عبارت بهتر گوناگونی تاکزونومیک و تنوع گونه ای، از استوا به سوی قطب، کاهش می یابد. این فرضیه، با تغییر شمار تیره های نهان دانگان (Heywood, 1979) و بازدانگان (Hora, 1981) با عرض جغرافیایی آزمون شده است.
-
دستیابی به اطلاعات پایه و بهنگام از اکوسیستم های مرتعی؛ نیازمند اندازهگیری مستمر و بلند مدت پوشش گیاهی است. با این هدف، طی سال های 1400-1397 در زمان مشخص، از پوشش گیاهی تیپ های گیاهی معرف رویشگاه های شور دریاچه ارومیه، شامل؛ Salicornia europaea، Halocnemum strobilaceum، Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides- Salicornia europaea، Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides و Atriplex verrucifera ، در سامان عرفی اوصالو، آماربرداری شد. در هر یک از تیپ های گیاهی، با در نظر گرفتن ابعاد و فضای بین لکه های گیاهی، چهار ترانسکت 300 متری با آزیموت یکسان، در امتداد گرادیان شوری، با فاصله 50-25 متر از همدیگر، بکار برده شد. در روی هر ترانسکت، تعداد 10 پلات با فاصله 30 متر از همدیگر، مستقر شد. پلات گذاری، به نحوی انجام گردید که در عین یکسان بودن فواصل پلات ها، اصل تصادفی بودن نیز رعایت گردد. لذا نقطه شروع ترانسکت های مختلف، یکسان نبود. اندازه واحدهای نمونه برداری و ابعاد آنها؛ به لحاظ نحوه متفاوت پراکنش پوشش گیاهی تیپ های گیاهی، یکسان در نظر گرفته نشد. اندازه پلات برای تیپ های گیاهی Salicornia europaea، Halocnemum strobilaceum، Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides- Salicornia europaea، Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides و Atriplex verrucifera ، به ترتیب؛ 5/0، 2، 5/0، 25/0 و 2 متر مربع در نظر گرفته شد. میانگین تولید علوفه رویشگاه مورد پژوهش، طی سال های 1397، 1398، 1399 و 1400به ترتیب؛ 6/404، 6/456، 6/478 و 2/338 کیلوگرم در هکتار و میانگین درصد پوشش تاجی، 4/48، 6/54، 8/58 و 0/41 درصد بود.کلید واژگان: ارزیابی مستمر, اندازه گیری مرتع, پایش مراتع, اکوسیستم های مرتعی, تغییرات پوشش گیاهیAccess to basic and up-to-date information on rangeland ecosystems; needs continuous and long-term vegetation measurement. For this purpose, during the years 2018-2021 at a specific time, from the vegetation of plant types representing the saline habitats of Lake Urmia, including; Salicornia europaea, Halocnemum strobilaceum, Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides- Salicornia europaea, Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides and Atriplex verrucifera were recorded in the customary system of Osalo. In each of the plant types, considering the dimensions and space between the plant spots, four 300-meter transects with the same azimuth were used, along the salinity gradient, at a distance of 25-50 meters from each other. On each transect, 10 plots were placed at a distance of 30 meters from each other. The plotting was done in such a way that while the distances of the plots were the same, the principle of randomness was observed. Therefore, the starting points of different transects were not the same. Size of sampling units and their dimensions; due to the different distribution of vegetation, the plant types were not considered the same. Plot size for plant types Salicornia europaea, Halocnemum strobilaceum, Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides- Salicornia europaea, Aeluropus littoralis- Aeluropus lagopoides and Atriplex verrucifera, respectively; 0.5, 2, 0.5, 0.25 and 2 square meters were considered. Average forage production of the study site during 1397, 1398, 1399 and 1400, respectively; 404.6, 456.6, 478.6 and 338.2 kg/ha and the average percentage of canopy cover were 48.4, 54.6, 58.8 and 41.1%. During this period,Keywords: Continuous assessment, Rangeland measurement, Rangeland monitoring, rangeland ecosystems, Vegetation changes
-
انتخاب صحیح و تعداد مناسب مکان های معرف اندازه گیری پوشش گیاهی در نواحی مختلف اکولوژیک، از ملزومات اساسی اندازه گیری و پایش پوشش گیاهی است. پژوهش حاضر با این هدف، در امتداد گرادیان ارتفاعی دامنه جنوبی تفتان انجام شد. ابتدا با بررسی نقشه های طرح شناخت مناطق اکولوژیک، چندین مکان که معرف رویشگاه های منطقه باشد و تا حدودی بتواند پراکنش پوشش گیاهی کوه تفتان را به تصویر بکشد، انتخاب شد. سپس شاخصه های پوشش گیاهی در هریک از آن ها، اندازه گیری و واحدهای نمونه برداری بر اساس تشابهات گونه ای، رسته بندی شد. برای رسته بندی واحدها، ابتدا با استفاده از تجزیه Twinspan، پوشش گیاهی مکان ها در قالب گرو ه های اکولوژیک طبقه بندی شد. سپس با استفاده از تجزیه مولفه های اصلی (PCA)، رابطه گروه ها با عوامل توپوگرافی (شیب، جهت و ارتفاع) بررسی شد. بر مبنای نتایج، برای پایش پوشش گیاهی در مقیاس منطقه ای، انتخاب حداقل سه مکان معرف، در امتداد گرادیان ارتفاعی منطقه ضروری است. یک مکان می تواند معرف سنگ فرش های بیابانی (دامنه ارتفاعی 15001700) با غالبیت Hammada salicornia و Zygophyllum atriplicoides باشد. دو مکان دیگر می تواند معرف درمنه زارهای ارتفاعات میانی (دامنه ارتفاعی 17002500)، با غالبیت گونه های Artemisia quettensis، Artemisia sieberi ، Artemisia deserti و درمنه زارهای ارتفاعات بالاتر از خط رویش درختان (بیشتر از 2800 متر) با غالبیت گونه های Artemisia quettensis، Ferual ovina و بوته های بالشتکی باشد.
کلید واژگان: ارزیابی مستمر, اندازه گیری مرتع, پایش مراتع, اکوسیستم های مرتعی, تغییرات پوشش گیاهیIntroductionContinuous and long-term measurement of vegetation is required to obtain basic and timely information concerning rangelands. The important point to consider in this regard is the correct choice and the proper number of representative places to be taken into account when measuring vegetation density in different ecological areas. On the other hand, monitoring rangeland ecosystems is exessively costly, requiring a great number of personnel and technical facilities. However, failing to monitor the rangelands in those areas that are representative of a wide range of vegetation prevents the achivement of desired results concerning vegetation monitoring. Therefore, as measuring and monitoring the vegetation of macro rangeland ecosystems of Iran requires the investigation of several landmarks / sites over a specific period, this study sought to monitor the vegetation of a number of select representative sites along the elevation gradient of Taftan’s southern slope.
Material and MethodsFirst, several places representing the habitats of the region and the distribution of Taftan Mountain’s vegetation along the altitude gradient were selected by examining the maps of Iran’s ecological zones (Khash region). Then, vegetation characteristics of the places, including percentage of canopy cover, number of bases per hectare, and amount of species forage production were measured, followed by the classification of sampling units based on similarities in species composition. To this end, four 450-meter transects with a distance of 100 meters from each other were used in the first place, which is dominated by Hammada salicornia and Zygophyllum atriplicoides. On each transect, 15 four-square meter plots (2× 2 m), that is 60 plots in total, were placed 30 meters away from each other. The second place that was dominated by Hammada salicornia, Zygophyllum atriplicoides, Artemisia sieberi and Artemisia santolinifolia species resembled the first place in terms of sampling network and the number of sampling units. On the other hand, three 100-meter transects were used in the third place with 50 meters’ distance from each other, on each of which 10 two square-meter plots (2×1 m) were placed 10 meters away from each other (30 plots in total). The lower vestibule of the third place was dominated by Artemisia quettensis, Artemisia sieberi, and Artemisia deserti (herbaceous species), and the upper vestibule of the place was dominated by Amygdalus scoparia (the woody element). Moreover, in the fourth place dominated by Artemisia quettensis and perennial herbaceous species such as Ferula ovina, four 100-meter transects were used with 50 meters’ distance from each other, on each of which 10 one-square meter plots were placed 10 meters away from each other (40 plots in total). To classify sampling units based on species compositional similarities, the sites’ vegetation was first classified into ecological groups using Twinspan analysis. Then, the correlation between the groups and topographic factors (slope, direction, and height) was investigated via principal component analysis (PCA), and the significance of the model was evaluated by P-value. Furthermore, thee collected data were analyzed using the Pc-OIRD software version 5.1.
ResultsThe study’s results indicated that the average canopy cover in the studied sites were 17%, 28.9%, 52.6%, and 40.8%, respectively, during the growing season at 2021, with the sites’ average forage production being 32.8 kg/ha, 46.0 kg/ha, 107.7 kg/ha, and 208.8 kg/ha. Moreover, compared to the potential forage production in steppe areas (200 kg/ha), the sites’ producation capacity (against the ultimate production limit) was found to be 16.4%, 23.0%, 53.5%, and 100%. Based on the results of the classification, the first axis had the highest positive correlation with the dominant species of the first and second places, that is, the Hammada salicornia and Zygophyllum atriplicoides, suggesting that the similarities within the species of the two places are the same. The second axis was also found to have the highest positive correlation with Artemisia quettensis and Ferula ovina (the dominant species in the fourth place), indicating the distinction of the similarities within the species of the place form other three places, especially from the first and second places. On the other hand, compared to other sampling units, those of the third place where Artemisia quettensis, Artemisia sieberi, and Amygdalus scoparia are dominant were found to have an intermediate distribution, with their species mainly having a negative correlation with the first and second coordinate axes.
Discussions and ConclusionAccording to the results of this study, selecting at least three representative locations (site) along a region’s altitude gradient to monitoring vegetation on a regional scale, it is necessary to select. A site can represent desert ossuaries (altitude range 1500-1700 m) dominated by Hammada salicornia and Zygophyllum atriplicoides. The other two sites can represent both middle-altitude mangroves (located at altitude range of 1700-2500 m) dominated by Artemisia quettensis, Artemisia sieberi, Artemisia deserti, and high-altitudes above the tree line (more than 2800 m) whre Artemisia quettensis, Ferula ovina, and cushion plants are predominant. Therefore, it could generally be argued that applying the results of vegetation monitoring and measurement to a specific scale on a wider scale requires the consideration of temporal and spatial scales of monitoring (customary order scale, landscape scale, and regional/national scale), taking into account the existence of different issues and data.
Keywords: Continuous Assessment, Rangeland Measurement, Rangeland Monitoring, Rangeland Ecosystems, Vegetation Changes -
کشت دیم در ایران، سابقه ای طولانی دارد. از یک سو، موضوع تولید محصول به ویژه غلات به عنوان محصولی بسیار مهم ازنظر امنیت غذایی، مطرح است و از سوی دیگر، چالش هایی نظیر تغییر کاربری اراضی، تغییر اقلیم، فرسایش شدید خاک، رها شدن دیم زارهای کم بازده، فرسایش آبی و بادی و تولید ریزگرد وجود دارند. موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، در شورای راهبردی خود با توجه به اهمیت منابع پایه از جمله خاک و آب، رویکرد جدیدی را پیرامون دیم زارهای کشور مطرح کرده است، در این شماره از نشریه طبیعت ایران، در مورد این رویکرد، به بحث و تبادل نظر می پردازیم. امید است با توجه به این دیدگاه، بتوان با حفظ منابع پایه و کاهش خسارت های موجود برای تولید پایدار گام برداشت. در این گفت وگو، از حضور سرکار خانم دکتر فاطمه سفید کن و جناب آقایان مهندس محمد فیاض، دکتر علی اشرف جعفری و دکتر جواد معتمدی بهره مند شدیم.
-
اهمیت پایش اکوسیستم های مرتعیمراتع کشور با توجه به تنوع گسترده اکولوژیکی و رویشگاهی، بخش عمده گونه های گیاهی، جانوری و سایر میکروارگانسیم ها را در خود جای داده اند. این اکوسیستم ها، به شدت شکننده هستند و در معرض خطر تبدیل شدن به رویشگاه های تخریب شده و بیابانی قرار دارند. بخش عمده ای از مراتع در ایران، تحت سیطره اقلیم های بیابانی، خشک و نیمه خشک قرار دارد و با تجربه تغییر اقلیم، گرم شدن کره زمین و از همه بالاتر، ظهور پدیده خشک سالی ممتد، در معرض تغییرات اساسی است. کاهش تولید، پایین آمدن ظرفیت انعطاف پذیری و سازگاری، انقراض گونه ها و جابه جایی مرز جوامع گیاهی از جمله این تغییرات هستند. در چنین شرایطی، بهره برداری از این اکوسیستم ها از طریق چرای دام، تغییر کاربری، توسعه بهره برداری از معادن و تاثیرگذاری سایر برنامه های عمرانی و توسعه ای، به دلیل کم توجهی به مسایل محیط زیستی، زمینه تخریب و زوال کامل این رویشگاه ها را فراهم می کند و بستر مناسب برای بیابان زایی و تولید ریزگردها، به وجود می آید (جلیلی، 1396). بنابراین، لازم است قدم های جدی توسط سازمان های مرتبط نظیر سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور با حمایت دیگر دستگاه های تصمیم گیر در رابطه با حفظ و احیای این اکوسیستم های ارزشمند و حیاتی، با بهره گیری از همه ظرفیت های کارشناسی و علمی و امکانات کشور برداشته شود.
-
طبیعت گردی، به عنوان یک فعالیت جنبی مرتعداری؛ می تواند در ارتقاء سطح زندگی مرتعداران، موثر باشد و به واسطه اقتصادی کردن مرتعداری، باعث کاهش فشار چرا بر مراتع، شود. در این راستا، پژوهش حاضر، با هدف ارزیابی قابلیت مراتع درمیان خراسان جنوبی، جهت استفاده طبیعت گردی، بر مبنای عوامل محیطی و اکولوژیکی (اقلیم، توپوگرافی، خاک، فاصله از منابع آب و جاذبه های پوشش گیاهی) و زیرساخت ها (فاصله از شهر و فاصله از جاده و مسیرهای دسترسی)، انجام شد. از تلفیق نقشه ها در محیط GIS و بر مبنای رویکرد عامل محدودکننده فایو ، شایستگی مراتع منطقه ، تعیین گردید. بر مبنای نتایج، 36/7 درصد از مراتع، در طبقه شایستگی متوسط (S2)، 46/5 درصد در طبقه شایستگی کم (S3) و 16/8درصد در طبقه غیر شایسته (N) از لحاظ طبیعت گردی قرار دارند. در این ارتباط، 61/5 درصد از مراتع منطقه، برای چرای دام، دارای شایستگی کم (S3) و 38/5 درصد، غیر شایسته (N)،می باشند. درصد پوشش گیاهی و وضعیت نامناسب فرسایش خاک، محدودکننده شایستگی تیپ های گیاهی برای طبیعت گردی و چرای دام می باشد. لازم است با کاهش تعداد دام و چرای دام مطابق با اصول اکولوژیکی؛ از مراتع منطقه، جهت طبیعت گردی در کنار دامداری ، استفاده نمود. این امر، علاوه بر جبران مسایل اقتصادی ناشی از کم کردن تعداد دام؛ احیای پوشش گیاهی را نیز سبب خواهد شد. با توجه به لزوم حفظ مراتع، می توان پارک های جنگلی را جهت اسکان گردشگران، تا شعاع مناسبی از مراتع مورد نظر، ایجاد و با جایابی سکوهای تماشا از دور و پیاده روها، از میزان خسارت به پوشش گیاهی و تخریب خاک، کم کرد.
کلید واژگان: طبیعت گردی, فعالیت های جنبی مرتعداری, شایستگی مرتع, سیستم اطلاعات جغرافیاییEcotourism, as a side activity of rangeland, can be effective in improving the livelihood of rangers and will reduce the pressure on rangelands by economizing rangeland. In this study, with the aim of evaluating the potential rangelands of Dermian , for ecotourism use, based on environmental and ecological factors (climate, topography, soil, distance from water sources and vegetation attractions) and infrastructure (distance from the city and from roads), was done. From the combination of maps in the GIS environment and based on the FAO limiting factor approach,, the rangeland suitability was determined. Based on the results, 36.7% of rangelands are in the middle suitability category (S2), 46.5% in the low suitability category (S3) and 16.8% in the non-suitable category (N) in terms of ecotourism. In this regard, 61.5% of the rangelands for livestock grazing, have low suitability (S3) and 38.5%, unsuitable (N). The percentage of vegetation and,, the poor condition of soil erosion, are factors limiting the suitability for ecotourism and livestock grazing. , it is necessary to reduce the number of livestock and graze livestock in accordance with ecological principles; that used the rangeland of the region for ecotourism along with livestock. This, in addition to compensating for the economic problems, will also help restore vegetation. Due to the need to preserve rangeland,, forest parks can be created to accommodate tourists, up to a suitable radius of the desired rangelands, and by placing remote viewing platforms and sidewalks, from the amount of damage to vegetation and reduced soil degradation.
Keywords: Ecotourism, Rangeland pastoral activities, Rangeland suitability, GIS
- 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.