نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• نسیم شعبانی ¹
• فرهاد آقاجانلو ²
• نفیسه صلاحی مقدم ³
• پیمان اکبرزاده اکبرزاده ¹
• مهدی خوشبخت ⁴

¹ محقق، بخش جنگل‌ها و مراتع، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران

² استادیار، بخش تحقیقات جنگل ها و مراتع، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران

³ محقق، بخش تحقیقات اقتصادی، اجتماعی و ترویجی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان زنجان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زنجان، ایران

⁴ کارشناس، بخش آبخیزداری، اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان همدان، سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری، همدان، ایران

چکیده

چکیده
 سابقه و هدف
تغییرات اقلیمی به‌عنوان یکی از عوامل اصلی تهدید‌کننده برای رویشگاه‌ها و پراکنش گیاهان بومی، در حال ظهور است. این تغییرات می‌توانند تأثیرات گسترده‌ای بر پراکنش گونه‌های گیاهی داشته باشند. گونه گیاهیآویشن ایرانی Thymus persicus تنها در نواحی خاصی از شمال غرب ایران یافت می‌شود و به دلایل نامعلومی در معرض خطر انقراض قرار دارد. این مطالعه با استفاده از مدل حداکثر‌آنتروپی (MaxEnt) به پیش‌بینی اثرات تغییرات اقلیمی بر پراکنش آویشن ایرانی در نواحی شمال غربی ایران پرداخته است. هدف از این تحقیق ارزیابی تأثیرات احتمالی تغییرات اقلیمی بر رویشگاه‌های این گونه و شناسایی مناطقی است که ممکن است تحت تهدیدات جدی قرار گیرند.
 
مواد و روش ها
در این پژوهش شهرستان ماهنشان استان زنجان و شهرستان تکاب در استان آذربایجان‌غربی واقع در شمال‌غرب ایران به عنوان منطقه‌ی مطالعاتی انتخاب شدند. برای تعیین مکان‌های حضور گونه آویشن ایرانی، ۷۰  سایت حضور به‌صورت تصادفی‌طبقه‌بندی شده و بر اساس نقشه تیپ‌بندی پوشش گیاهی استان‌ها انتخاب شد که این نقاط به عنوان داده‌های آموزشی برای مدل‌سازی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین، برای ارزیابی مدل، ۷۰ سایت حضور واقعی به‌صورت میدانی و با استفاده از سامانه موقعیت‌یاب جهانی (GPS) در تیرماه ۱۴۰۳ در مناطق ماهنشان استان زنجان (محدوده جهت‌های قله بلقیس) و شهرستان تکاب استان آذربایجان غربی برداشت شدند. برای مدل‌سازی پراکنش این گونه، از 30 متغیر محیطی شامل 19 متغیر اقلیمی در سه بازه زمانی حال حاضر 2024 (1990–2020)، 2070 (2060–2080) و 2100 (2080–2100) تحت سناریوهای SSP585 و SSP126 و مدل گردش عمومیIPSL-CM6A-LR، 3 متغیر فیزیوگرافی (ارتفاع، شیب و جهت شیب) و همچنین 8 متغیر فیزیکی و شیمیایی خاک استفاده شد. تمامی داده‌های محیطی با نرم‌افزار ArcGIS 10.8  در مقیاس30 ثانیه (حدود یک کیلومترمربع) آماده گردید. در نهایت از مدل حداکثر آنتروپی (MaxEnt) به منظور مدل‌سازی پراکنش گونه آویشن ایرانی استفاده گردید.
 
نتایج
نقشه‌های پراکنش حال حاضر این گونه با داده‌های اقلیمی تحت دو سناریو SSP585  و SSP126، به همراه داده‌های خاک و فیزیوگرافی تهیه شدند. مقایسه بین تأثیر داده‌های خاک و اقلیم بر پیش‌بینی پراکنش، با استفاده از شاخص AUC نشان داد که داده‌های خاک (AUC=0.85) تأثیر کمتری در پیش‌بینی پراکنش این گونه دارند. این امر می‌تواند به دلیل عدم دسترسی به داده‌هایی مانند آلودگی منطقه به فلزات سرب و روی باشد که این اطلاعات به مدل وارد نشدند. این در حالی است که این عناصر به دلیل قرارگیری گونه آویشن ایرانی در نزدیکی معدن سرب و روی انگوران می‌توانند تأثیر زیادی بر پراکنش این گونه داشته باشند. در ادامه، نقشه‌های پراکنش آینده گونه برای سال‌های 2070 و 2100 با استفاده از داده‌های اقلیمی و فیزیوگرافی تهیه شد. نتایج مدل نشان داد که مهم‌ترین متغیرهای مؤثر بر پراکنش گونه مورد مطالعه شامل ارتفاع، Bio1، Bio10، Bio11، Bio6، Bio12،Bio17  ، Bio18 ، Bio5 و شیب می‌باشند. همچنین طبق نتایج به دست آمده آویشن ایرانی در مناطق با بارش سالانه 300 تا 500 میلی‌متر، ارتفاعات بالای 2500 متر، دماهای کمتر از 8 درجه سانتی‌گراد و شیب‌های بیش از 20 درجه پراکنش مؤثرتری داشت.
نتیجه گیری
نتایج مدل‌سازی پراکنش گونه آویشن ایرانی تحت سناریوهای SSP126 و SSP585 نشان‌دهنده کاهش قابل توجه مساحت مناطق مطلوب برای رویش این گونه در آینده است. در حال حاضر، مساحت منطقه مطلوب (با آستانه بهترین 0.3) حدود 550.4 کیلومتر مربع است که در سال 2070 به 377.4 کیلومتر مربع تحت سناریوی SSP126 و 252.2 کیلومتر مربع تحت سناریوی SSP585 کاهش می‌یابد. در سال 2100، این کاهش بیشتر شده و مساحت منطقه مطلوب به 181.2 کیلومتر مربع (SSP126)  و 93.9 کیلومتر مربع (SSP585) خواهد رسید. این تغییرات نشان‌دهنده تأثیرات منفی تغییرات اقلیمی بر پراکنش گونه آویشن ایرانی است و ضرورت انجام اقدامات حفاظتی برای حفظ این گونه در برابر تهدیدات ناشی از تغییرات اقلیمی را برجسته می‌کند.

کلیدواژه‌ها

• آویشن ایرانی
• تغییر اقلیم
• حداکثرآنتروپی
• رویشگاه مطلوب

عنوان مقاله [English]

Studying The Effect Of Climate Change On The Distribution Thymus Persicus (Ronniger Ex Rech.F.) Jalas In Mountainous Habitats Of Northwestern Iran

نویسندگان [English]

• Nasim Shaabani ¹
• Farhad Aghajanloo ²
• Nafiseh Salahi Moghadam ³
• Peyman Akbarzadeh ¹
• Mehdi Khoshbakht ⁴

¹ Researcher, Forests and Rangelands Research Section, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Zanjan, Iran

² Assistant Professor, Forests and Rangelands Research Section, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research Center ,AREEO, Zanjan, Iran

³ Researcher, Economic, Social and Extension Research Section, Zanjan Agricultural and Natural Resources Research Center, AREEO, Zanjan, Iran

⁴ Watershed Management Expert, Hamadan General Directorate of Natural Resources, Forests, Rangelands and Watershed Management Organization, Hamadan, Iran

چکیده [English]

Abstract
Background and Objectives
Climate change is emerging as one of the main threats to the habitats and distribution of native plants. These changes can have widespread effects on the distribution of plant species. The T. persicus species T. persicus is found only in certain areas of northwestern Iran and is at risk of extinction for unknown reasons. This study uses the maximum entropy (MaxEnt) model to predict the effects of climate change on the distribution of T. persicus in northwestern Iran. The aim of this research is to assess the possible effects of climate change on the habitats of this species and identify areas that may be under serious threats.
 
Materials and Methods
In this study, Mahneshan County, Zanjan Province and Takab County, West Azerbaijan Province, located in the northwest of Iran, were selected as study areas. To determine the locations of the T. persicus species, 70 presence sites were randomly classified and selected based on the vegetation typology map of the provinces, which were used as training data for modeling. Also, to evaluate the model, 70 actual presence sites were collected in the field using the Global Positioning System (GPS) in July 2024 in the Mahneshan areas of Zanjan Province (the area of the directions of the Belghis Peak) and Takab County, West Azerbaijan Province. To model the distribution of this species, 30 environmental variables including 19 climate variables were used in three time periods of the present 2024 (1990–2020), 2070 (2060–2080) and 2100 (2080–2100) under the SSP585 and SSP126 scenarios and the IPSL-CM6A-LR general circulation model, 3 physiographic variables (elevation, slope and slope direction) as well as 8 soil physical and chemical variables. All environmental data were prepared with ArcGIS 10.8 software at a scale of 30 seconds (about one square kilometer). Finally, the maximum entropy model (MaxEnt) was used to model the distribution of the T. persicus species.
 
Results
Current distribution maps of this species were prepared with climate data under the two SSP585 and SSP126 scenarios, along with soil and physiographic data. Comparison between the effect of soil and climate data on distribution prediction, using the AUC index, showed that soil data (AUC=0.85) have a lower effect on predicting the distribution of this species. This could be due to the lack of access to data such as lead and zinc contamination of the region, which did not enter this information into the model. However, these elements can have a great impact on the distribution of this species due to the location of the T. persicus  species near the Angouran lead and zinc mine. Subsequently, future distribution maps of the species for the years 2070 and 2100 were prepared using climate and physiographic data. The model results showed that the most important variables affecting the distribution of the studied species include altitude, Bio1, Bio10, Bio11, Bio6, Bio12, Bio17, Bio18, Bio5, and slope. Also, according to the results obtained, T. persicus had a more effective distribution in areas with annual rainfall of 300 to 500 mm, altitudes above 2500 m, temperatures below 8 ° C and slopes above 20 °.
 
Conclusion
The results of modeling the distribution of the T. persicus species under the SSP126 and SSP585 scenarios indicate a significant reduction in the area of favorable areas for the growth of this species in the future. Currently, the area of the favorable area (with a best threshold of 0.3) is about 550.4 km2, which will decrease to 377.4 km2 under the SSP126 scenario and 252.2 km2 under the SSP585 scenario in 2070. In 2100, this decrease will be further and the area of the favorable area will reach 181.2 km2 (SSP126) and 93.9 km2 (SSP585). These changes indicate the negative effects of climate change on the distribution of the Persian thyme species and highlight the need for conservation measures to preserve this species against threats from climate change.

کلیدواژه‌ها [English]

• Climate Change
• Favorable Habitat
• Maximum Entropy
• T. Persicus