اثرات تغيير اقليم بر پراكنش و زوال گون زرد (Astragalus verus Olivier) در مقياس هاي محلي و منطقه اي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي منابع طبيعي

دكتري

گون زرد با نام علمي Astragalus verus Olivier از مهم¬ترين گونه¬هاي بومي و دارويي- صنعتي ايران است كه از لحاظ حفاظت خاك و توليد صمغ كتيرا و عسل اهميت زيادي دارد. در سال¬هاي اخير، اين گونه¬ي ارزشمند به دلايل مختلف، دچار پديده زوال گرديده است. شناخت الگوي مكاني و بررسي اثرات تغيير اقليم بر پراكنش گونه گون مي¬تواند براي ايجاد برخي فرضيه¬ها درباره دلايل خشكي آن مورد استفاده قرار گيرد. هدف اين پژوهش، تعيين الگوي مكاني و اثرات متقابل گون زرد زنده و خشك¬شده و پيش¬بيني اثرات بالقوه تغيير اقليم بر پراكنش و زوال آن در سناريوهاي RCP2.6 و RCP8.5 براي دوره¬هاي حال حاضر، سال 2050 و 2070 با استفاده از مدل¬ گردش عمومي CCSM4 مي¬باشد. بدين منظور، تعداد 12 مكان مرتعي در تيپ¬هاي گياهي كه گون زرد غالب بوده و داراي رخداد خشكيدگي بيش¬تر از 50 درصد بود در استان¬هاي اصفهان و چهارمحال و بختياري انتخاب شد. در هر مكان براي مطالعه ويژگي¬هاي پوشش گياهي، يك پلات¬ 10×10 متر به صورت تصادفي مستقر شد. در هر پلات مختصات X و Y تمامي گونه¬ها نسبت به مبدأ مختصات ثبت گرديد و يك نمونه خاك دقيقاً از مركز پلات، جهت تحليل گراديان و شش نمونه خاك نيز به¬طور تصادفي براي تحليل واريانس برداشت شد. درصد رطوبت وزني، اجزاء بافت خاك، pH و هدايت الكتريكي نمونه¬هاي خاك تعيين گرديد. در مكان¬هاي مورد مطالعه آثاري از فعاليت تغذيه¬اي لارو حشرات مشاهده گرديد و دو گونه سوسك چوب¬خوار شناسايي شد. نتايج، حاكي از عدم وجود همبستگي معني¬دار بين خصوصيات خاك و رخداد خشكيدگي بود. بررسي ارتباط بين خصوصيات خاك و درصد خشكيدگي گون زرد توسط آزمون PCA نشان داد تأثيرگذارترين عامل بر خشكيدگي گون¬ زرد، درصد رطوبت ، درصد شن و رس خاك بود. جهت تحليل الگوي مكاني همه گونه¬ها از تابع تك¬متغيره و براي تحليل اثرات متقابل گون¬هاي زرد زنده و خشك¬شده از تابع دومتغيره K رايپلي استفاده شد. نتايج نشان داد كه الگوي مكاني تمامي گونه¬ها با افزايش فاصله، از كپه¬اي به يكنواخت تغيير مي¬كند و الگوي مكاني تك¬متغيره و دومتغيره گون زرد زنده و خشك، تصادفي مي¬باشد. جهت مدل¬سازي توزيع گونه¬اي، تعداد 83 مكان انتخاب شد كه علاوه بر غالب بودن گونه، طبقات مختلف سني گياه نيز وجود داشته باشد و بهره¬برداري كتيرا انجام نشده باشد. تعداد 19متغير زيست¬اقليمي در مقياس سالانه براي بازه زماني 1979 تا 2013 از پايگاه اقليم Chelsa دريافت شد و براي بازه زماني 2014 تا 2019 با استفاده از داده¬هاي هواشناسي به كمك بسته dismo در نرم¬افزار R توليد شد. نقشه سه متغير فيزيوگرافي (ارتفاع، شيب و جهت شيب) و شاخص پوشش گياهي نرمال¬شده با تفكيك مكاني يك كيلومتر تهيه گرديد. نقشه پراكنش مكاني متغيرهاي اقليمي BIO1 و BIO12 با استفاده از رگرسيون، روش¬هاي كريجينگ و IDW در نرم¬افزار ArcGIS توليد شد. پس از حذف لايه¬هاي داراي همبستگي زياد و غيرضروري، چهار متغير محيطي Bio1، Bio5، Bio19 و ارتفاع از سطح دريا به عنوان ورودي مدل¬ها انتخاب شدند. هشت مدل¬ آماري براي بررسي پراكنش گونه¬اي و خشك شدن گون زرد در مقياس منطقه¬اي با استفاده از بسته Biomod2 در نرم¬افزار R استفاده شدند و بر اساس شاخص¬هاي AUS و TSS (بيش¬تر از 98/0)، مدل جنگل تصادفي به عنوان بهترين مدل براي پيش¬بيني پراكنش گونه انتخاب شد. با استفاده از مدل¬ جنگل تصادفي، نقشه پراكنش و زوال گون زرد در منطقه مورد مطالعه پيش¬بيني و طبقه¬بندي شد و منحني¬هاي عكس¬العمل گونه نسبت به متغيرهاي مهم محيطي ترسيم گرديد. همچنين شاخص بارش استانداردشده سه و دوازده ماهه براي بازه زماني 2000 تا 2019 با استفاده از داده¬هاي بارش ماهانه ايستگاه¬هاي كليماتولوژي و هواشناسي مورد مطالعه در نرم¬افزار SPI محاسبه شد. نتايج نشان داد كه سطح رويشگاه مناسب اين گونه 15277 كيلومترمربع بوده كه حدود 12 درصد از كل منطقه مورد مطالعه را به خود اختصاص داده است. در اثر تغيير اقليم، وسعت رويشگاه گون زرد در منطقه مورد مطالعه به ترتيب 31 و 77 درصد تحت سناريوهاي خوش¬بينانه و 97 و 99 درصد تحت سناريوهاي بدبينانه در سال¬هاي 2050 و 2070 كاهش خواهد يافت و رويشگاه گونه در آينده به سمت ارتفاعات بيش¬تر با دماي كم¬تر و بارش بيش¬تر، جابجا خواهد شد. نتايج تحليل رج¬بندي PCA نشان داد درصد خشكيدگي گون زرد با عامل¬ اقليمي Bio1 بيش¬ترين همبستگي مثبت و با عامل Bio19 بيش¬ترين همبستگي منفي را داشته است.

219545

علوم مرتع

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان