Skip to main content
SUPERVISOR
Mostafa Tarkesh esfahani,Mohammad reza Vahabi,Hossein Bashari
مصطفی ترکش اصفهانی (استاد راهنما) محمدرضا وهابی (استاد مشاور) حسین بشری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahsa Ghazimoradi
مهسا قاضی مرادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
Modeling plant species distribution is based on the relationships of plant species presence with environmental variables. Using these models enables managers to predict the potential habitats from some environmental variables. Nowadays there is more attention on presenting the habitat potential mapping for various species by fast growing geo-statistical methods along with improvements in geographic information systems. This study aimed to identify environmental variables affecting on Ferula ovina (Boiss) distribution and presenting its potential distribution map using Generalized Additive Model (GAM) and Bayesian Belief Network () in a local scale. The presence and absence of the species in 278 sites (140 presence sites 138 absence sites) were collected using a stratified- random sampling approach in Feridoonshar rangeland located in Isfahan province. Some environmental maps were produced for the entire studied area using geo-statistical methods including krigging and inverse distance weight method. The relationships of presence and absence of the species with the environmental variables were modeled using GAM and methods. According to the GAM model, the presence of Ferula ovina was significantly correlated with some environmental variables including the average annual temperature, range of annual temperature, soil caco 3 content, soil saturation percentage, organic matter content and silt and clay contents. The sensitivity analysis of model revealed that the grazing pressure has more influence than environmental variables on the species distribution in the studied area. Also organic matter was identified as the most important determinant environmental variables with the presence of the species. According to the response curves of the species, the chance of the species occurrence were more in the habitats with average annual temperature 9 to 11 centigrade , range of annual temperature 62- 65 centigrade, 10 to 30 percent of soil caco 3 , 4 to 6 percent of organic matter, 45 to 60 percent of soil saturation, 10 to 30 percent of silt and 45 to 60 percent of clay in its soil texture. GAM model accuracy was then evaluated using independent data. The produced species distribution model had high accuracy in a local scale indicated by calculated Kappa coefficient and ROC area under curve plots being 0.52 and 0.75 respectively. According to GAM results, 43299 hectare or 43% of the study area was recognized as suitable area for the species occurrence. The model accuracy was also assessed by the obtained data from 31 independent sites. The prediction of habitat suitability of Ferula ovina using model was compared with the measured percentage cover of the species. The model enables to predict the habitat suitability of the species appropriately. According to the results, Ferula ovina has relatively broad ecological amplitude and the capability to regenerate naturally if its habitat properly managed. The studied modeling approaches can be used broadly to achieve appropriate management plans for allocating appropriate areas for rehabilitation and protection of other valuable native plant species in rangeland ecosystems. Keywords Species distribution model, Ferula ovina , General additive model, Bayesian belief network, Geographic information system, Feridonshahr, Isfahan province
مدل سازی پیش بینی پراکنش گونه های گیاهی براساس ارتباط بین داده های حضور یک گونه و متغیرهای محیطی تعریف می شود. در این مدلها احتمال رخداد گونه های گیاهی از پراکنش مکانی متغیرهای محیطی قابل پیش بینی است. امروزه در عرصه اکولوژی گیاهی تهیه نقشه پیش بینی پراکنش گونه ای یا تیپ های گیاهی با رشد روش های آماری و سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد توجه ویژه قرار گرفته است. این مطالعه با هدف شناسایی عوامل محیطی موثر بر پراکنش گونه گیاهی کما)ّّ Ferula ovina( Boiss . و تهیه نقشه پراکنش مکانی این گونه با استفاده از مدل های آماری افزایشی تعمیم یافته (GAM) و شبکه باور بیزین (( در یک مقیاس محلی می باشد. بدین منظور داده های حضور و غیاب گونه تحت مطالعه با استفاده از نمونه برداری به روش تصادفی طبقه بندی شده از 278 سایت مطالعاتی شامل (140سایت حضور و 138 سایت غیاب) واقع در شهرستان فریدونشهر استان اصفهان جمع آوری گردید. نقشه های محیطی با استفاده از روش های زمین آمار (کریجینگ و معکوس فاصله وزنی) برای کل منطقه مورد مطالعه تهیه شد. برای هر مکان نمونه‌برداری اطلاعات مربوط به حضور و غیاب گونه و متغیرهای محیطی ثبت و ارتباط بین پراکنش گونه و عوامل محیطی با استفاده از دو روش آماری GAM و تعیین شد و نقشه رویشگاه بالقوه گونه کما با استفاده از مدل GAM تهیه شد. نتایج حاصل از مدل GAM نشان داد که حضور گونه با متغیرهای محیطی میانگین درجه حرارت سالانه، دامنه درجه حرارت سالانه و 5 متغیر خاک شامل کربنات کلسیم،درصد اشباع، ماده آلی، سیلت و رس خاک بیشترین میزان همبستگی را دارد. همچنین نتایج حاصل آنالیز حساسیت در مدل نشان داد که نحوه مدیریت چرایی بخصوص فشار چرایی بیشتر بر نحوه پراکنش گونه کما نسبت به عوامل محیطی تاثیر گذار بوده است و در بین متغیرهای محیطی نیز درصد ماده آلی عامل تاثیر گذارتری بود. با توجه به نقشه پیش بینی حاصل از مدل GAM و منحنی های عکس العمل، بیشترین احتمال حضور گونه کما در مناطقی بود که از نظر شرایط اقلیمی میانگین درجه حرارت سالانه 11-9 درجه سانتی گراد و دامنه درجه حرارت سالانه 65-61 سانتی گراد داشت و از نظر شرایط ادافیکی در خاک هایی با درصد کربنات کلسیم 30-10 ، درصد ماده آلی 6-4، درصد اشباع بازی 60-45، درصد سیلت 30-10 و درصد رس 60-45 قرار داشت. ارزیابی مدل GAM با استفاده از مجموعه داده های مستقل و داده های مدل صورت گرفت. مقدار ضریب کاپا 52/0 و سطح زیر منحنی پلات ROC75/0 حاصل از داده های مستقل بیانگر توان بالای مدل مذکورجهت تولید نقشه پراکنش گونه در مقیاس محلی می باشد. با توجه به نقشه بدست آمده از مدل GAM، 43299 هکتار برابر با 43 درصد از سطح منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل خوب و عالی جهت رشد گیاه فرولا می باشد. جهت ارزیابی مدل نیز رفتار مدل با استفاده از اطلاعات شرایط محیطی 31 رویشگاه مستقل در منطقه مورد مطالعه بررسی شد و مقایسه مطلوبیت رویشگاه توسط مدل و درصد تاج پوشش گونه کما در این مناطق نشان داد که مدل بخوبی توانست پتانسیل رویشگاه را ارزیابی نماید. نتایج نشان داد گونه کما دارای میدان اکولوژیک نسبتا وسیعی است و در صورت بهره برداری اصولی و جلوگیری از روند تخریب رویشگاهها به راحتی می تواند با روشهای جنسی تکثیر وافزایش یابد. از نتایج این تحقیق می توان برای برنامه‌ریزی های مدیریتی در توسعه پایدار اکوسیستم های مرتعی، احیا، اصلاح و حفاظت و ارزیابی آنها استفاده نمود. واژگان کلیدی: مدل های پیش بینی، رویشگاه بالقوه گونه کما ( Ferula ovina ) ، مدل افزایشی تعمیم یافته (GAM)، شبکه باور بیزین ()، سیستم اطلاعات جغرافیایی، فریدونشهر، استان اصفهان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی