بررسی رویشگاه پتانسیل گونه Bromus stenostachyus Boiss در مراتع مازندران با رویکرد مدلسازی اجماعی

عوامل محیطی تعیین کننده پوشش گیاهی و جانوری هر منطقه هستند و در مقیاس وسیع موجب تنوع در زیست بوم ها و ترکیب گونه ای می شوند. به دلیل پیچیدگی سیستم های طبیعی، جهت درک تاثیر این عوامل بر آشیان بالقوه گونه ها از مدل های پراکنش گونه ای استفاده می شود. اخیرا در عمده مطالعات برای این منظور، متغیرهای زیست اقلیمی پایگاه داده CHELSA (2013-1979) حاصل از میانیابی داده های دما و بارش مورد استفاده قرار می گیرند.

در مطالعه حاضر پتانسیل متغیرهای زیست اقلیمی پایگاه داده چلسا همراه با متغیرهای فیزیوگرافی و انسانی موثر بر پراکنش بالقوه و گرایش ترجیحی جارو علفی کوهسری با نام علمی Bromus stenostachyus Boiss در مراتع هیرکانی استان مازندران بررسی شد. نمونه برداری داده های رخداد گونه به روش تصادفی- طبقه بندی شده، در قالب پیکسل های یک کیلومترمربعی و بر اساس ساختار فیزیونومی-فلورستیک صورت گرفت. پس از انتخاب مهم ترین متغیرهای محیطی جهت پیش بینی پراکنش، هفت الگوریتم مدل سازی شامل مدل های خطی تعمیم یافته (GLM)، افزایشی تعمیم یافته (GBM)، رگرسیون تطبیقی چند متغیره (MARS)، جنگل تصادفی (RF)، شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، حداکثر آنتروپی (Maxent) و تجزیه و تحلیل طبقه بندی درختی (CTA) در چارچوب روش اجماعی به کار رفتند. پس از تعیین آستانه مناسب با رویکرد برابرسازی حساسیت-ویژه انگاری، عملکرد مدل ها علاوه بر استفاده از شاخص سطح زیر منحنی، با شاخص های وابسته به آستانه شامل TSS، حساسیت و ویژه انگاری نیز ارزیابی شد. اختلاف معنی دار بین کارایی مدل ها با آزمون آنالیز واریانس روی مقادیر AUC مشخص گردید. تعیین اهمیت متغیرهای محیطی موثر بر مدل سازی پراکنش با رویکرد آنالیز حساسیت OAT و به تعداد متغیرهای مستقل مدل ها انجام شد. سپس، منحنی های عکس العمل گونه نسبت به مهم ترین متغیرهای محیطی بر اساس مدل با بیشترین کارایی ترسیم و مقدار بهینه و دامنه بردباری اکولوژیک آن تعیین گردید.

بر اساس معیارهای صحت سنجی، تمامی مدل های برازش داده شده کارایی عالی برای پیش بینی رویشگاه گونه نشان دادند. مدل اجماعی نسبت به مدل های مجزا و از بین مدل های مجزا نیز مدل افزایشی تعمیم یافته و جنگل تصادفی بهترین عملکرد را نشان دادند. طبق نتایج آنالیز حساسیت، حداکثر دمای گرمترین ماه (Bio5) بیشترین اهمیت را در برازش مدل های پراکنش نشان داد، به گونه ای که به تنهایی بیش از یک چهارم تغییرات را توجیه نمود. پس از میانگین گیری ده مرتبه تکرار مدل ها، نقشه پراکنش بالقوه گونه تحت مدل های مجزا و مدل اجماعی تولید شد. بدلیل اینکه پیش بینی هر مدل به توابع ریاضیاتی آن بستگی دارد، مدل های پراکنش نتایج متفاوتی داشتند. اما در مجموع، رویشگاه های گونه در بخش هایی از استان پراکنده شده اند که میزان ارتفاع و بارندگی در آنها از میانگین ارتفاع و بارندگی در کل استان بیشتر، اما میزان درجه حرارت آنها از میانگین درجه حرارت استان کمتر است. روی منحنی های عکس العمل، رویشگاه مطلوب گونه در مناطقی واقع شده که حداکثر درجه حرارت در گرمترین ماه از 23 و دامنه تغییرات سالانه دما از 32 درجه سانتیگراد کمتر باشد، میزان بارندگی در مرطوب ترین ماه حداکثر 100 میلی متر، شاخص ایزوترمالیتی کمتر از 26 و تغییرات فصلی دما نیز در دامنه 68-63 باشد.

مدل اجماعی می تواند شبیه سازی واقعی تری از گونه را نشان دهد، زیرا بر مناطق مشترک توافق بین مدل های مجزا تاکید می کند. نتایج این مطالعه را می توان برای برنامه ریزی های کاربردی جهت حفظ و مدیریت مراتع هیرکانی و همچنین پیشنهاد گونه مناسب جهت اصلاح، احیا و بازسازی آنها در مناطق با شرایط اکولوژیک مشابه به کار برد. در واقع، نتایج حاصل به کارشناسان در بهره برداری بهینه و اتخاذ تصمیمات مناسب مدیریتی با حفظ گونه های بومی کمک می کند.