SUPERVISOR
Mortaza Khodagholi,SayedJamaledin Khajehdin
مرتضی خداقلی (استاد راهنما) سیدجمال الدین خواجه الدین (استاد راهنما)
STUDENT
Khabat Mohammadi
خبات محمدی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Effect of climatic factors on distribution of dominant range species using multivariate statistical methods ( Case study : Kermanshah Province )
Vegetation is found to be the most determinant factor affecting on natural ecosystems sustainability and equilibrium. Selecting suitable and compatible species for restoration of degraded lands serves as the main issue to rangelands biological reclamation and cope with soil erosion as well as desertification. Kermanshah province (west of Iran) is fraught with various forests and rangelands. Because of some climatic changes, pest outbreak, early and overgrazing, fire and etc., these natural resource are degrading increasingly which might be addressed as a desertification issue. The present research is aimed to identify most determinant factors on growth and distribution of dominant vegetation species in Kermanshah province. For this, first climate database consisted of 15 climate components from 26 stations located within and out of province associated to region vegetation were selected. Then, point data were converted to zone data according to interpolation and cell grid size methods so that data volume was reduced as per procrust coefficient and volume as Korzanofski method. Factorial analysis was used to reduce data volume as well as identification of most important factors. In addition, cluster analysis was used to zonation of homogenous areas. Next, area vegetation map was matched to factorial score map and factorial scores for 4 dominant species in forest and rangeland were determined. Results showed that, the most suitable method and cell grid size for interpolation of climate data are Kriging and 6 km respectively. Climate data were generalized to number of 622 points across the province. According to Korzanofski method, the best and most determinant factors on meteorological variables about 106 variables were selected. Factorial analysis indicate that four main factors involved temperature, precipitation, winter precipitation and wind reserved 47.9 , 23.7, 8.8, 6.7 respectively that accounted for about 87.168% of total. Kermanshah province was zoned into seven climatic area based on cluster analysis and factor score of four main factor : too hot and arid, too hot and semiarid, semi-cold humid, cold and semi-Mediterranean, Mediterranean semi-cold, and semiarid, windy cold and semiarid. Temperature was used as the main factor to nomination of abovementioned climatic area so that just in semi cold humid zone, precipitation played fundamental role. According to factor scores and primary parameters, Festuca ovina, forests, Bromos tomentellus and Hordeum bulbosa were evaluated suggesting that Festuca ovina had extended within two windy cold and semiarid and Mediterranean cold zones. Additionally it has more tolerant to precipitation and temperature, and developed under various precipitation regimes. Quercus species have higher temperature thresholds, as a result precipitation is the main factor controlling forest species extension in Kermanshah province followed by temperature. Bromus tomentelus had higher temperature tolerance threshold and it can be dominant under 500 mm annual precipitation. Precipitation factors is known to be the main factor affecting Hordeum bulbosa development followed by temperature. Keywords: Factor analysis, cluster analysis, Kermanshah, Kriging, Procrastes
پوشش گیاهی مهمترین عامل تأثیرگذار بر پایداری و تعادل اکوسیستم های طبیعی است. مشکل اصلی در احیایی بیولوژیک مراتع و مبارزه با مباحث بیابان زایی و فرسیاش خاک، انتخاب گونه های گیاهی مناسب برای مناطق در دست احیا می باشد. استان کرمانشاه دارای مراتع خوب و جنگل های فراوانی است. این مناطق طبیعی بخاطر تغیرات اقلیمی، بیماری های گیاهی، چرای زود رس و بی رویه، آتش سوزی و غیره در حال نابودی و تخریب می باشند که می توان به عنوان یک مساله بیابانزایی به آن پرداخت. در این تحقیق هدف شناخت عوامل اقلیمی تاثیر گذار در رشد و پراکنش گونه های گیاهی غالب استان کرمانشاه می باشد. برای شناخت و بررسی پارامترهای اقلیمی در استان کرمانشاه ابتدا اقدام به تهیه پایگاه داده های اقلیمی مرکب 15 عنصر اقلیمی به تفکیک ماه، سالانه و فصلی از 26 ایستگاه داخل و خارج استان که با اقلیم و پوشش گیاهی منطقه در ارتباط هستند، انتخاب گردید. سپس با استفاده از روش های درونیابی و اندازه شبکه سلولی مناسب داده های نقطه ای به داده های پهنه ای تبدیل گردید و با روش کرزانوفسکی و ضریب پروکراستس حجم داده ها کاهش پیدا کرد. به منظور کاهش حجم داده ها و شناسایی مهمترین عامل های تاثیر گذار از آنالیر تحلیل عاملی استفاده شد. همچنین تحلیل خوشه ای جهت پهنه بندی مناطق همگون بکار گرفته شد. سپس نقشه پوشش گیاهی منطقه با نقشه امتیازات عاملی تطبیق داده شد و امتیازات عاملی 4 گونه مرتعی و جنگلی غالب منطقه تعیین گردید. نتایج نشان می دهد که مناسب ترین روش برای درونیابی داده های اقلیمی روش کرجینگ و مناسب ترین اندازه شبکه سلولی 6 کیلومتری است. داده های اقلیمی به تعداد 622 نقطه در سطح استان تعمیم داده شد. با روش کرزانوفسکی مهمترین و موثرترین متغیرهای هواشناسی به تعداد 106 متغیر اقلیمی انتخاب شدند. تحلیل عاملی نشان داده که 4 عامل اصلی دمای گرمایشی، بارش، بارش زمستانه و باد به ترتیب 9/47، 7/23 8/8 و 7/6 که 168/87 درصد از واریانس کل داده ها را به خود اختصاص می دهند. با استفاده از امتیاز عاملی 4 عامل اصلی و آنالیز خوشه ای استان کرمانشاه به هفت منطقه اقلیمی: اقلیم بسیار گرم و خشک، اقلیم بسیار گرم و نیمه خشک، اقلیم مرطوب نیمه سرد، اقلیم سرد و نیمه مدیترانه ای، اقلیم نیمه سرد مدیترانه ای، اقلیم سرد و نیمه خشک، اقلیم سرد و نیمه خشک بادی، پهنه بندی شد. در نامگذاری مناطق اقلیمی استان کرمانشاه از عامل دمای گرمایشی به عنوان تاثیر گذارترین عامل استفاده شد و تنها در اقلیم مرطوب نیمه سرد عامل بارش نقش تعیین کننده ای در نامگذاری منطقه داشت. با استفاده از امتیازات عاملی و پارامترهای اولیه اقلیم رویشی گونه های Festuca ovina ، جنگل های استان، tomentellus Bromos و Hordeom bulbosa بررسی شد که نشان داد گونه Festuca ovina در دو ناحیه اقلیمی سرد مدیترانه ای و سرد نیمه مرطوب بادی گسترش پیدا کرده است همچنین آستانه تحمل بارش بسیار بالا و دمای مناسبی دارد و در مناطق مختلف با بارش های متفاوت گسترش می یابد. آستانه تحمل دمای گونه های درختی بلوط بالا بوده در نتیجه می توان عامل دما را بعد از عامل بارش به عنوان دومین عامل کنترل کننده گسترش گونه های جنگلی در استان کرمانشاه عنوان کرد. آستانه تحمل دمای گونه tomentellus Bromos بسیار زیاد بوده و متوسط بارش بیشتر از 500 میلی متر در سال لازم می باشد تا این گونه بتواند به عنوان گونه غالب و یا گونه همراه در منطقه گسترش پیدا کند. عامل اصلی تاثیر گذار در رویش گونه Hordeom bulbosa عامل های بارش می باشند و عامل دما در درجه اهمیت بعدی قرار دارند. کلمات کلیدی: اقلیم رویشی، تحلیل عاملی، آنالیز خوشه ای، کرجینگ، پروکراستس، کرمانشاه