عوامل اقلیمی مؤثر بر پراکنش گونه آردوج (Juniperus foetidissima) در رویشگاه ارسباران

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه جنگلداری، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی اهر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان شرقی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تبریز، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: رویشگاه، اصلی‌ترین عامل زندگی و حیات گیاهی محسوب می‌شود که حفاظت از آن برای تداوم توسعه پایدار امری ضروری است. از این رو مدل‌های ارزیابی رویشگاه برای برآوردها در مقیاس وسیع بدون جمع-آوری اطلاعات از جزئیات، به بوم‌شناسان اجازه می‌دهد تا نسبت به نیازهای بوم‌شناختی گونه‌ها، عوامل محدودکننده آنها، پیش‌بینی و طراحی برنامه‌های حفاظتی ارزیابی اثرات عوامل محیطی مانند تغییرات اقلیمی شناخت کامل و دقیقی به‌دست آوردند. رویشگاه طبیعی آردوج (Juniperus foetidissima) در منطقه ارسباران با تهدیدهای متعددی ناشی از تغییرات اقلیمی مواجه است که بر گسترش و پویایی تولید مثلی آنها تأثیر می‌گذارد. ارزیابی تأثیر عوامل اقلیمی بر الگوهای پراکنش آن برای توسعه استراتژی‌های حفاظتی مؤثر بسیار مهم است.
مواد و روش‌ها: در این بررسی از 19 متغیر زیست‌اقلیمی به‌همراه ارتفاع از سطح دریا تهیه شده به‌صورت فایل رستری از پایگاه اطلاعاتی Worldclim تحت مدل MaxEnt برای پیش‌بینی محدوده پراکنش بالقوه این گونه تحت تأثیر عوامل اقلیمی در منطقه ارسباران استفاده شد و متغیرهای کلیدی محیطی مؤثر بر پراکنش گونه آردوج شناسایی شدند. مساحت زیر منحنی (AUC) مشخصه عملکرد گیرنده (ROC) برای ارزیابی عملکرد مدل و آزمون Jackknife برای ارزیابی اهمیت نسبی متغیرهای محیطی مؤثر بر مدل استفاده شدند و سهم متغیرهای محیطی به‌طور جداگانه محاسبه شد. محاسبات در محیط نرم‌افزارهای DIVA GIS و MaxEnt انجام شد.
یافته‌ها: مقدار 994/0 = AUC حاصل از منحنی‌های مشخصه عملکرد گیرنده (ROC) در پژوهش حاضر توانایی مدل را در تشخیص مناطق وجود و عدم وجود گونه مورد بررسی در سطح عالی ارزیابی کرد. نتایج به‌دست‌آمده از آزمون Jackknife برای ارزیابی اهمیت نسبی متغیرهای محیطی مؤثر بر مدل MaxEnt نشان داد که مؤثرترین متغیرهای زیست‌اقلیمی در پراکنش این گونه، عبارت بودند از متوسط دمای خشک‌ترین فصل سال(BIO 9) با مشارکت 36 درصد در مدل و با مقدار بهینه 25-30 درجه سانتی‌گراد و بارندگی سردترین فصل سال (BIO 19) با 7/28 درصد مشارکت در مدل و با مقدار کمتر از 100 میلی‌متر به‌ترتیب به‌عنوان مهم‌ترین متغیرهای محیطی با بیشترین مشارکت در مدل در مقایسه با دیگر متغیرها، در پراکنش این گونه در رویشگاهش تأثیرگذار بودند.
نتیجه‌گیری کلی: نتایج این پژوهش نشان داد شرایط آب و هوایی عامل تعیین‌کننده مهم در محدوده جغرافیایی این گونه است. گونه آردوج در منطقه ارسباران نسبت به تغییرات شدید بارندگی و دما حساس است، به‌طوری‌که با کاهش شدید دما در فصل خشک و افزایش بارندگی در فصل سرد احتمال پراکنش آن در رویشگاه رو به کاهش می‌رود. بنابراین در دسترس بودن رطوبت برای بقا به نیازهای بوم‌شناختی گونه بستگی دارد. این وضعیت برای دما نیز برقرار است و دامنه دمای فصل خشک عامل مهمی در شرایط مطلوب دمایی برای پراکنش این گونه است و با دمای کمتر از حد آستانه در فصل خشک احتمال پراکنش آن کاهش می‌یابد، زیرا اثر دما در رشد درختان در مناطق کوهستانی به‌دلیل محدودیت منابع است. با استناد بر نتایج این پژوهش می‌توان اظهار کرد که تغییرات دما و بارش در آینده بر مناسب بودن رویشگاه این گونه تأثیر می‌گذارد و پراکنش مکانی آن را تغییر خواهند داد، که یکی از این عوامل در پژوهش حاضر افزایش بارندگی در فصل سرد شناسایی شد. بنابراین نتیجه، محتمل است که تغییرات آب و هوایی بر این گونه اثر گذاشته و تغییراتی را در وسعت پراکنش آن در رویشگاهش به همراه خواهد داشت. با توجه به این یافته‌، آشکار می‌شود که پرداختن به تأثیر بالقوه اقلیم بر پراکنش گونه‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. نگاه ویژه به تدوین استراتژی‌های حفاظتی مؤثر برای حفظ گونه‌ و تعادل اکوسیستم‌ها در شرایط اجتناب‌ناپذیر تغییرات اقلیمی، همچنین پرداختن به دیگر جنبه‌های حفاظتی در رویشگاه مانند بررسی‌های خاک و زادآوری بسیار مهم است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Climatic factors influencing Foetid juniper (Juniperus foetidissima) distribution in Arasbaran

نویسندگان [English]

  • Roya Abedi 1
  • Raheleh Ostadhashemi 2
1 Associate Professor, Department of Forestry, Ahar Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Assistant Professor, Forests and Rangelands Research Department, East Azerbaijan Agriculture and Natural Resources Research and Education Center (AREEO), Tabriz, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: Habitats are fundamental to the existence of plant life, and their preservation is crucial for ensuring sustainable development for the future. Habitat assessment models enable ecologists to gain a deeper understanding of the ecological requirements of various species and the limiting factors that constrain their populations. They also facilitate the prediction and design of conservation programs and the assessment of the effects of environmental factors, such as climate change. Furthermore, habitat assessment models allow researchers to assess the potential impacts of various environmental factors, such as climate change, on species and ecosystems. Foetid juniper (Juniperus foetidissima) habitats in the Arasbaran region face threats such as climate change, which impacts their development and reproduction. Assessing the influence of climate factors on their distribution is vital for effective conservation, long-term survival, and resilience.
Methodology: This study used the MaxEnt model with 19 bioclimatic variables and elevation data from the Worldclim database, available as a raster file, to predict the potential distribution of the species in the Arasbaran region under climatic conditions. Key environmental variables affecting species distribution were identified, and model performance was evaluated using the receiver operating characteristic curve (ROC) and AUC (The area under the curve). The Jackknife test assessed the relative importance of environmental variables and their individual contributions. Analyses were performed in DIVA GIS and MaxEnt software environments.
Results: The model accurately predicted species presence and absence at a high accuracy level (AUC = 0.994). Jackknife test that revealed the relative importance of environmental variables in the MaxEnt model; The most influential bioclimatic variables were: mean temperature of driest quarter (BIO 9, 36 percent contribution, optimal value 25-30 °C) and precipitation of coldest quarter (BIO 19, 28.7 percent contribution, amount < 100 mm) respectively. These environmental variables were the most contribute to the model and had the greatest influence on the distribution of this species within its habitat.
Conclusion: This study indicates that climate determines the geographical range of Foetid juniper in the Arasbaran region. The species is sensitive to temperature and precipitation fluctuations; decreased mean temperature of the driest quarter and increased precipitation of the coldest quarter both reduce its distribution probability. Moisture availability is thus crucial for survival and depends on the ecological needs of the species. Similarly, optimal distribution depends on dry season temperature range, with temperatures lower or higher than the threshold decreasing distribution probability due to resource limitations affecting tree growth in mountainous areas. This study suggests that future climate change, will impact the habitat suitability and spatial distribution of this species. In conclusion, climate change will change the extent of its distribution. Addressing the impacts of climate change on species distribution is therefore crucial. Effective conservation strategies, alongside habitat conservation efforts such as soil and regeneration studies, are essential to preserve species and ecosystem balance in the face of inevitable climate change.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Climate change
  • Conservation
  • Environmental variable
  • MaxEnt model