پیش بینی اثر تغییر اقلیم بر پراکنش پلت (.Acer velutinum Boiss) با استفاده از مدل های پراکنش گونه ای در جنگلهای هیرکانی

سابقه و هدف: به منظور کاهش جنگل زدایی و تخریب جنگل های طبیعی، احیا و توسعه جنگل ها از طریق جنگل کاری در جهان به سرعت در حال افزایش است. به نظر می رسد که یکی از راه حل های احیای جنگل های مخروبه هیرکانی در ایران استفاده از گونه های بومی باشد. پلت (Acer velutinum Boiss.) به عنوان یکی از گونه های بومی در این جنگل ها، از فراوان ترین و بلندترین افراهای ایران محسوب می شود. این گونه ازنظر کمی و کیفی، نقش مهمی در جنگل های هیرکانی ایفا می کند و در برنامه های جنگل کاری به طور خالص یا آمیخته با گونه های بومی دیگر در این منطقه، مورد توجه قرار گرفته است. کسب اطلاعات در خصوص رویشگاه های مناسب فعلی و آینده آن به منظور اطمینان از موفقیت جنگل کاری به ویژه تحت تاثیر تغییر اقلیم، لازم و ضروری است. ازاین رو، پژوهش پیش رو به منظور مدل سازی و شناسایی مناسب رویشگاه پلت در جنگل های هیرکانی انجام شد.مواد و روش ها: این پژوهش در کل سطح جنگل های هیرکانی در سه استان گیلان، مازندران و گلستان و با هدف تعیین رویشگاه مطلوب پلت برای احیای جنگل با استفاده از سه روش مختلف مدل سازی شامل: جنگل تصادفی (RF)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و بیشینه آنتروپی (MaxEnt) انجام گرفت. برای بررسی تاثیر تغییر اقلیم بر پراکنش پلت، متغیرهای زیست اقلیمی با تفکیک فضایی یک کیلومتر موجود در پایگاه داده های Worldclim تا سال ۲۱۰۰ استفاده شد. متغیرهای زیست اقلیمی آینده با استفاده از مدل گردش عمومی جو (MPI-ESM۱-۲-HR) تحت چهار سناریوی SSP ۱۲۶، SSP ۲۴۵، SSP ۳۷۰ و SSP ۵۸۵ تا سال ۲۱۰۰ میلادی استخراج شد. الگوریتم های مدل سازی و اهمیت نسبی متغیرها در بسته caret در نرم افزار R پیاده سازی و محاسبه شدند. همچنین برای پیش بینی حضور/غیاب به منظور ارزیابی دقت در هریک از روش های مدل سازی مورد استفاده در برآورد حضور گونه از آماره های کاپا، سطح زیر منحنی و صحت استفاده شد.نتایج: مدل RF به علت مقادیر زیاد شاخص های ارزیابی در پیش بینی رویشگاه مطلوب پلت، بهترین عملکرد را نسبت به مدل های دیگر داشت (مقدار سطح زیر منحنی ۹/۰). نتایج ارزیابی اهمیت نسبی متغیرها با استفاده از مدل RF و MaxEnt نشان داد که متغیرهای ایزوترمالیتی و تغییرات فصلی دما به ترتیب بیشترین تاثیر را بر پراکندگی پلت داشتند. براساس مدل SVM نیز بیشترین تاثیر متعلق به متغیرهای بارندگی در خشک ترین ماه و تغییرات فصلی دما بود. پیش بینی تغییرات رویشگاه مطلوب پلت با استفاده از مدل RF در جنگل های هیرکانی تحت سناریوهای تغییر اقلیم آینده تا سال ۲۱۰۰ نشان داد که در خوش بینانه ترین حالت (SSP ۱۲۶)، رویشگاه مناسب پلت در بخش مرکزی جنگل های هیرکانی، تغییر معنی داری نخواهد کرد، اما این گونه ۴۳ درصد از رویشگاه مطلوب خود را در قسمت های شرق و غرب جنگل های مذکور از دست خواهد داد. همچنین، در بدبینانه ترین حالت (SSP ۵۸۵) فقط بخش اندکی از استان مازندران در مرکز این جنگل ها و قسمت هایی در غرب این استان، رویشگاه مناسب این گونه باقی خواهد ماند و ۳۳ درصد از رویشگاه مطلوب این گونه تا سال ۲۱۰۰ میلادی از بین خواهد رفت. ازآنجایی که سناریو SSP ۱۲۶ خوش بینانه ترین حالت است، شرایط آینده منطقه را با کاهش کمتر سطح رویشگاه مناسب گونه نسبت به حال حاضر پیش بینی کرده است. نتایج مدل MaxEnt نشان داد که در سناریوهای SSP ۳۷۰ و SSP ۵۸۵ هیچ منطقه ای برای حضور پلت تا سال ۲۱۰۰ مناسب نخواهد بود.نتیجه گیری کلی: طبق نتایج این پژوهش، مدل RF پیش بینی بهتری از حضور پلت در جنگل های هیرکانی در آینده ارائه داد. به طورکلی براساس همه مدل ها و سناریوهای مورد مطالعه، سطح وسیعی از رویشگاه مطلوب پلت از بین خواهد رفت. بیشترین آن ها در مناطق شرقی و غربی جنگل های هیرکانی متمرکز است. به علاوه، نقشه های ترسیمی مطلوبیت رویشگاه می تواند به عنوان مبنایی برای طرح های احیایی جنگل ها به ویژه در مناطق با تخریب بیشتر استفاده شود. مدل RF نقش مهمی در پیشنهاد این گونه برای عملیات احیا و توسعه پایدار بوم سازگان های جنگلی دارد و می تواند منبعی برای مدیران در امر برنامه ریزی حفاظت و احیای جنگل های تخریب شده در منطقه مورد بررسی باشد.

کلیدواژه ها:

جنگل های هیرکانی ، رویشگاه مطلوب ، سناریوهای تغییر اقلیم ، مدل بیشینه آنتروپی ، مدل جنگل تصادفی