SUPERVISOR
Josef Senn,Mohamoud-Reza Hemami,Sima Fakheran,Mostafa Tarkesh esfahani
ژوزف سن (استاد مشاور) محمودرضا همامی (استاد راهنما) سیما فاخران اصفهانی (استاد راهنما) مصطفی ترکش اصفهانی (استاد مشاور)
STUDENT
Shima Malakoutikhah
شیما ملکوتی خواه علون آبادی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1393
TITLE
Modeling the Impact of Climate Change on Distribution and Habitat Connectivity of Vulnerable Ungulates in Central Iran
Over the last decades, human developments have caused ungulate species to lose extensive areas of their suitable habitats in Iran. While through changing their preferred environmental conditions, climate change could also inerasably raise their vulnerability in the future. Thus, apart from management strategies presently in action to mitigate exciting threats, it is necessary adapting conservation approaches that increase adaptation of these species to future climate change. Accordingly, in the first chapter of this research; future changes in present distribution of three vulnerable ungulates of goitered gazelle, wild sheep and wild goat was predicted applying an ensemble modelling approach and two scenarios of RCP 2.6 and RCP 8.5 in central Iran. In the second chapter, we modelled landscape connectivity in present and future times to evaluate impact of climate change on present connections between the protected areas (Hereafter PAs) using circuit theory approach and identified potential corridors predicted to persist into the future for each species. In the next step in this research, combining the result of SDMs with the results of abiotic evaluation of PAs elevational heterogeneity, role of topographic heterogeneity in reducing the negative impacts of climate change was assessed. To do so, the degree of elevational heterogeneity represented by each PA was measured using Shannon index. We then evaluated if elevational heterogeneity has a significant effect on the proportion of stable habitats for each species in the future using ANCOVA test. Future projections revealed that under the most pessimistic scenario of climate change (RCP 8.5), goitered gazelle, wild sheep and wild go would lose up to 55.3%, 68% and 75% of their present distribution by 2070, respectively of which about 0.12%, 27.66% and 28.6% was calculated to occur within the PAs for the target species. As a result of these changes, present distribution of the ungulates was estimated to shift on average, about 136 km toward higher latitudes and change as much as 94 m along the elevational gradient in in response to climate change. Climate change was also predicted to reduce suitability of connectivity areas for the target ungulates in the future, nevertheless, we identified potential corridors network likely to persist into the future. Integrating results of connectivity and distribution models, some of these corridors were found to play a key role in facilitating movements of the impacted populations and thus reducing negative impacts of climate change on them. Our results also showed that elevational heterogeneity has a significantly positive effect on maintaining presently suitable habitat of the species in the future. With respect to the key role of PAs in protecting ungulates, results of this study could be incorporated into planning adaptative approaches for selection of new sites based on distribution of unprotected suitable habitats and areas of high elevational heterogeneity. Moreover, because of reduced efficiency of some PAs, the efficiency of this protected network could be substantially enhanced by increasing and maintaining connectivity between the PAs.
در طول دهههای اخیر، بخش وسیعی از گسترههای زیستگاهی سمداران ایران تحت تاثیر توسعههای انسانی کاهش یافته است. این درحالیست که تغییر اقلیم نیز میتواند به واسطه تغییر در شرایط زیستگاهی مطلوب این گونهها به طور مضاعف آسیبپذیری آنها در آینده را افزایش دهد. از اینرو، علاوه بر اقدامات مدیریتی به منظور کاهش تهدیدات کنونی، اتخاذ رویکردهای ی جهت حفاظت و افزایش سازگاری این گونهها به تغییر اقلیم نیز از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. بر این اساس، در بخش اول این پژوهش تغییرات رخ داده در پراکنش کنونی سه گونه آسیبپذیر آهوی گواتردار، قوچ وحشی و بز وحشی در بخش ایران مرکزی در نتیجه تغییر اقلیم آینده با استفاده از رویکرد مدلسازی تجمعی و براساس دو سناریو RCP 2.6و RCP 8.5 پیشبینی گردید. در بخش دوم، مدلسازی ارتباط سیمای سرزمین با هدف ارزیابی مطلوبیت ارتباطات بالقوه کنونی میان مناطق حفاظت شده تحت تاثیر شرایط اقلیمی آینده برمبنای رویکرد تئوری مدار الکتریکی انجام گرفت و براساس آن کریدورهای بالقوه مشترک میان زمان حال و آینده برای هر گونه شناسایی شدند. در گام بعد این پژوهش، با تلفیق نتایج پیشبینی پراکنش گونههای هدف با نتایج ارزیابی غیرزیستی انجام گرفته از میزان ناهمگنی مناطق حفاظت شده، نقش ناهمگنی توپوگرافی درکاهش تاثیرات منفی تغییر اقلیم برگونههای مورد مطالعه بررسی گردید. برای این منظور، میزان ناهمگنی ارتفاعی تحت پوشش هر یک از مناطق حفاظت شده با استفاده از شاخص تنوع شانون کمی شد و معنی دار بودن ارتباط آن با نسبتی از زیستگاههای مطلوب کنونی که در آینده مطلوب خواهند ماند با استفاده از آزمون ANCOVA بررسی گردید. پیشبینیهای آینده نشان داد که با در نظرگرفتن حداکثر تاثیر تغییر اقلیم ( RCP8.5)، به ترتیب %3/55، %68 و %75 محدوده پراکنش کنونی آهوی گواتردار، قوچ وحشی و بز وحشی تا سال 2070 کاهش خواهد یافت. در نتیجه این تغییرات، پیشبینی شد که محدوده پراکنش هر سه گونه در واکنش به تغییر اقلیم ضمن کاهش به طور میانگین به میزان 136 در امتداد گرادیان عرض جغرافیایی به سمت شمال و به میزان 94 متر در امتداد گرادیان ارتفاع تغییرکند. تاثیر منفی تغییر اقلیم همچنین درکاهش مطلوبیت مناطق ارتباطی شناسایی شده برای گونههای هدف در آینده پیشبینی گردید. با این وجود، بخشهایی از شبکه کریدورهای بالقوه کنونی در آینده نیز مطلوبیت خود را حفظ نموده که تلفیق این نتایج با نتایج مدلهای پراکنش حاکی از نقش مهم برخی از این کریدورها در تسهیل انتشار جمعیتهای تحت تاثیر وکاهش تاثیرات منفی تغییر اقلیم بر آنها میباشد. تلفیق نتایج حاصل از ارزیابی ناهمگنی ارتفاعی مناطق حفاظت شده با مدلهای پراکنش گونههای هدف نیز نشان داد که ناهمگنی ارتفاعی تاثیر معناداری بر ماندگاری زیستگاههای مطلوب گونههای هدف در زمان تغییر اقلیم داشته بدین ترتیب که به طور کلی در مناطقی با ناهمگنی ارتفاعی بیشتر، احتمال اینکه وسعت بیشتری از زیستگاههای کنونی در آینده نیز در دسترس گونهها باشد بیشتر خواهد بود. باتوجه به نقش کلیدی مناطق حفاظت شده در حفاظت از سمداران، نتایج این مطالعه میتواند در طرحریزی رویکردهای سازشی در زمان تغییر اقلیم به شکل تجدید نظر در مرز و یا انتخاب مناطق جدید براساس پراکنش زیستگاههای مطلوب حفاظت نشده و نیز مناطق با ناهمگنی ارتفاعی بالا مد نظر قرار اده شود. از طرفی به دلیل کاهش پتانسیل حفاظتی برخی مناطق و افزایش انزوای آنها، کارایی و انعطافپذیری این شبکه حفاظتی میتواند با افزایش و حفظ ارتباطات میان مناطق که نقش مهمی در تسهیل واکنش این سمداران آسیبپذیر به تغییر اقلیم و در نتیجه افزایش سازگاری آنها در آینده دارد به طور قابل توجهی افزایش پیدا کند.