SUPERVISOR
مصطفی ترکش اصفهانی (استاد راهنما) سعید پورمنافی (استاد مشاور) علی محمد محمدی خراجی (استاد مشاور)
STUDENT
Fatemeh Abdolahi
فاطمه عبدالهی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
TITLE
Effect of climate change on potential habitat of Astragalus adscendence, Bromus tomentellus and Daphne mucronata in Chaharmahal va Bakhtiari
Species distribution modeling is based on the relationship between the occurrence data of a given species and the environmental variables. Nowadays, in plant ecology, producing the species distribution map is being paid attention due to the expansion of statistical methods and geographical information systems. In this study aimed to evaluate to the efficiency of maximum entropy (MAXENT) model to predict to potential habitat of Astragalus adscendence, Bromus tomenttellus and Daphne mucronata and evaluate the effect of climate change on their habitats in Chaharmahal va Bakhtiari province. A total of 156 Species occurrence data (including 56 occurrence data for Astragalus adscendence , 44 occurrence data for Bromus tomenttellus and 56 occurrence data for Daphne mucronate ) were recorded for Earth navigation by using GPS and 19 variables derived from temperature and rainfall were used in the modeling process. The relationships between species occurrence data and selected environmental factors were explored with MAXENT and the potential distribution map for species were produced. The effect of climate change on geographic distribution of Astragalus adscendence, Bromus tomenttellus and Daphne mucronata were predicted using HADGEM2-CC general circulation model under two scenarios of medial RCP4.5 and pessimistic RCP8.5. The most important environmental variables affecting the distribution of Astragalus adscendence are temperature Seasonality and Mean Temperature of Wettest Quarter. The distribution of this species is greatly reduced under the influence of climate change scenarios. According to the extracted Response curve, this species prefers habitats with annual precipitation of 250-350 mm and the average temperature of less than 10 ° C. Also, the MAXENT model had a good function for modeling the habitat of this species with an index of AUC =91.2%. The most important environmental variable affecting the distribution of Bromus tomenttellus is Mean Diurnal Range and the habitat of this species increases under the influence of climate change scenarios. this species prefers habitats with annual precipitation of 100-150 mm and the average temperature of less than 10 ° C. according to the AUC (82.6%), the function of model is acceptable. The most important environmental variables affecting the distribution of Daphne mucronata are temperature Seasonality, Mean Temperature of Wettest Quarter and Mean Temperature of Coldest Quarter. The distribution of this species under the scenarios of climate change is greatly reduced, as it is expected that this species will be eliminated in Chaharmahal va Bakhtiari province in the future. according to the AUC index (89.1%), the function of the model is acceptable. It should be noticed that in this study only climatic factors have been used and the physical and chemical conditions of soil and the interaction between living organisms (competition, etc.) have not been investigated. These factors can also strongly affect the current and future distribution of the species. Keywords : MAXENT, Astragalus adscendene , Bromus tomentellus , Daphne mucronata , species distribution models.
مدلسازی پیشبینی پراکنش گونههای گیاهی بر اساس ارتباط بین دادههای رخداد یک گونه و متغیرهای محیطی تعریف میشود. در مطالعه حاضر به منظور مدلسازی رویشگاه بالقوه گونه گون گزی Astragalus adscendence ، علف پشمکی Bromus tomentellus و خشگ Daphne mucronata و بررسی اثر تغییر اقلیم بر رویشگاه گونههای مذکور در استان چهارمحال و بختیاری از روش مدلسازی MAXENT استفاده گردید. دادههای رخداد گونه در مجموع 156 نقطه(شامل 56 نقطه حضور برای گونه گون گزی، 44 نقطه حضور برای گونه علف پشمکی و 56 نقطه حضور برای گونه خشگ) به صورت پیمایش زمینی با استفاده از GPS در استان چهارمحال و بختیاری جمع آوری شد و 19 متغیر اقلیمی مشتق شده از دما و بارش در فرآیند مدلسازی مورد استفاده قرار گرفتند. با استفاده از مدل MAXENT رابطه بین حضور گونه و عوامل محیطی تعیین گردید و نقشه پراکنش بالقوه گونهها تولید شد. اثر تغییر اقلیم با استفاده از متغیرهای اقلیمی مدل گردش عمومی HADGEM2-CC تحت دو سناریو متوسط(RCP4.5) و بدبینانه(RCP8.5) بر پراکنش جغرافیایی سه گونه گون گزی، علف پشمکی و خشگ ارزیابی گردید. مهمترین متغیرهای محیطی موثر بر پراکنش گونه گون گزی متغیر دمای فصلی و میانگین دمای مرطوب ترین فصل سال میباشد. این گونه تحت تاثیر سناریوهای تغییر اقلیم به شدت کاهش مییابد. طبق منحنی های عکسالعمل استخراج شده، این گونه در متوسط بارش سالانه 250-350 میلیمتر و میانگین دمای سالانه کمتر از 10 درجه سانتی گراد احتمال حضور بیشتری دارد. همچنین مدل MAXENT با توجه به مقدار شاخص AUC(2/ 91 درصد) از عملکرد مناسبی برای مدلسازی رویشگاه این گونه برخوردار میباشد. مهمترین متغیر محیطی موثر بر پراکنش گونه علف پشمکی عامل میانگین دامنه دمای روزانه میباشد و رویشگاه این گونه تحت تاثیر سناریوهای تغییر اقلیم افزایش مییابد. این گونه تحت شرایط بارش سالانه 100-150 میلیمتر و میانگین دمای سالانه کمتر از 10 درجه سانتیگراد بیشترین احتمال حضور را دارد. همچنین با توجه به مقدار شاخص AUC(6/82 درصد) عملکرد مدل قابل قبول میباشد. مهترین عوامل محیطی موثر بر پراکنش گونه خشگ شامل دمای فصلی ، میانگین دمای سه ماهه مرطوبتر سال و میانگین دمای سردترین فصل سال میباشند. پراکنش این گونه تحت سناریوهای تغییر اقلیم به شدت کاهش مییابد به نحوی که انتظار میرود این گونه به طور کلی در استان چهارمحال و بختیاری از بین برود. با توجه به مقدار شاخص AUC(1/89 درصد) عملکرد مدل قابل قبول میباشد. لازم به ذکر است در این مطالعه فقط فاکتورهای اقلیمی مورد بررسی قرار گرفته است و شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک و کنشهای متقابل بین موجودات زنده(رقابت، همسفرگی و...) بررسی نشده است. این عوامل نیز می توانند به شدت پراکنش حال حاضر و آینده گونه را تحت تاثیر قرار دهند. کلمات کلیدی : MAXENT ، مدلهای پراکنش گونهای، گون گزی Astragalus adscendence ، علف پشمکی Bromus tomentellus ، خشگ Daphne mucronata .