مدل‌سازی تاثیر خشک‌دارهای ریز افتاده بر غنای گونه‌های گیاهی با استفاده از درخت رگرسیون تقویت‌شده

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان

2 مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

چکیده

غنای گونه‌های گیاهی نقشی مهم در عمل‌کرد و خدمات اکوسیستم جنگل ایفا می‌نماید. خشک‌دارهای ریز، جزئی از جنگل‌های طبیعی هستند که با تقویت عمل‌کرد زیستگاه‌های نوظهور، نقشی مهم در غنای گونه‌های گیاهی زیرآشکوب برعهده دارند. بنابراین، از روش درخت رگرسیون تقویت‌شده برای مدل‌سازی تغییرات غنای گیاهی در ارتباط با مشخصات خشک‌دار ریز در یک توده جنگلی کمتر دست‌خورده در شرق استان گلستان استفاده شد. بدین منظور، پس از استقرار 30 قطعه نمونه 400 متر مربعی در منطقه، تعداد گونه علفی در هر قطعه‌نمونه ثبت و مبنای اندازه غنای گونه‌ای قرار داده‌شد. همچنین مشخصات خشک‌دارهای ریز متقاطع با محیط قطعه نمونه ثبت شد. برای اندازه‌گیری درصد رطوبت و ماده آلی خاک، نمونه خاک از عمق صفر تا 15 سانتی‌متر مرکز هر قطعه نمونه، برداشت شد. به استناد مدل نهایی درخت رگرسیون تقویت‌شده، با افزایش ماده آلی خاک به بیش از 15/2 درصد و در رطوبت خاک بالای 30 درصد، بیشترین اندازه شاخص غنای گونه‌ای ثبت شد. همچنین، اندازه بالای خشک‌دار از کلاس قطری اول و با درجه دارای پوسیدگی، منجربه افزایش غنای گیاهی در منطقه مورد مطالعه شد. در این پژوهش، ثبت ضریب تببین بالای 992/0 با مجذور میانگین مربعات خطای 039/0، نشان‌دهنده دقت بالای مدل درخت رگرسیون تقویت‌شده است. این یافته‌ها نشان می‌دهد که خشک‌دارهای ریز با ایجاد شرایط زیستگاهی مطلوب، غنای گیاهان علفی را افزایش داده و حفظ این مولفه در افزایش ماده آلی خاک جنگل حائز اهمیت است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Modeling the effect of FWD on plant species richness using BRT

نویسندگان [English]

  • Saeid Shabani 1
  • Ali Asghar Vahedi 2
1 golestan agricultural and natural resources research and education center
2 Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education & Extension Organization (AREEO). P.O. Box: 48175-556, Sari, Iran.
چکیده [English]

Plant Species Richness (PSR) plays an important role in forest ecosystem functions and services. Fine Woody Debris (FWD) is a component of natural forests, with an important function in plant understory richness with the enhanced function of newly developing microhabitats. Therefore, Boosted Regression Tree (BRT) machine learning technique was used to model the PSR in an unmanaged forest stands the east Golestan province, Iran. For this purpose, 30 sample plots (400 m2) were set, and the number of plant species in each sample plot was used as species richness. The characteristics of the FWD crossed with the perimeter of the sample plot were measured. To measure the percentage of soil moisture and organic matter, the soil was taken from the center of each soil sample to a depth of 15 cm. Based on the final model of the BRT, the highest amount of species richness was recorded with the increase of soil organic matter to > 2.15% and in a soil moisture percentage >30%. Furtheremore, a high amount of FWD from the first diameter class and with the decay class 2 (rotten) led to an increase in plant richness in the studied area. In the present study, the adjusted R squared > 0.99 with the Root Mean Square Error (RMSE) < 0.039 shows the high accuracy of the BRT model. These findings show that the FWD increases the plant richness by creating favorable habitat conditions and maintaining this component is important in improving the organic matter of the forest soil.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transect
  • Decay class
  • Understory
  • Machin learning