مدل‌سازي مطلوبيت رويشگاه گونه ملج (Ulmus glabra Huds) در جنگل خيرود نوشهر

Predicting the habitat suitability of Wych elm (Ulmus glabra Huds. in Kheyroud Forest

سابقه و هدف: گونه ملج يكي از گونه‌هاي با ارزش جنگل‌هاي شمال كشور مي‌باشد كه به دليل دخالت بي‌رويه انسان و شيوع بيماري مرگ نارون در معرض خطر انقراض قرار دارد و بايد به نحو شايسته اي از نابودي آن جلوگيري گردد، بنابراين حفظ و احياء اين گونه با ارزش امري ضروري است. يكي از مهم‌ترين اركان مديريتي در خصوص حفاظت و احياء گونه‌هاي با ارزش، شناسايي رويشگاه‌هاي مطلوب آن گونه مي‌باشد. مدل‌هاي پراكنش گونه‌اي يك الگوريتم تحليلي- آماري به‌منظور شناخت روابط بين پراكنش گونه‌هاي گياهي و عوامل محيطي مي‌باشند كه براي تعيين رويشگاه‌هاي مطلوب گونه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند. هدف از اين پژوهش پيش‌بيني حضور گونه ملج در جنگل خيرود نوشهر با استفاده از مدل‌هاي خطي و جمعي تعميم‌يافته و تهيه نقشه مطلوبيت رويشگاه با استفاده از بهترين مدل است. مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر با بهره‌گيري از دو روش مدل‌سازي متداول در تهيه نقشه مطلوبيت رويشگاه، يعني مدل‌هاي خطي و جمعي تعميم‌يافته و نقشه خصوصيات اوليه و ثانويه توپوگرافي حاصل از مدل‌هاي رقومي زمين با اندازه تفكيك 12/5 متر، نقشه مطلوبيت رويشگاه ملج در جنگل خيرود نوشهر تهيه گرديد. با استفاده از روش نمونه‌برداري بدون قطعه‌نمونه و اطلاعات آماربرداري، تعداد 873 پايه ملج ثبت شد. از آنجا كه توپوگرافي يكي از فاكتورهاي بسيار مهم در پراكنش گونه‌هاي گياهي مي‌باشد، خصوصيات اوليه (شيب، جهت، ارتفاع از سطح دريا، انحناي سطح زمين، شامل انحناي مسطح، انحناي پروفيلي و انحناي تانژانتي) و ثانويه (شاخص‌هاي رطوبت توپوگرافي، توان جريان، تابشي و حرارتي) توپوگرافي با استفاده از مدل رقومي زمين با دقت ارتفاعي 5/12 متر محاسبه گرديد. با توجه به موجود بودن نقشه خاك شناسي، حاصلخيزي خاك و زمين شناسي منطقه مورد مطالعه، ارزش هر يك از اين مشخصه‌هاي محيطي فوق در محل پايه ملج استخراج گرديد. در مرحله بعد، با استفاده از دو روش مدل‌سازي خطي و جمعي تعميم يافته، احتمال حضور گونه ملج در ارتباط با متغيرهاي محيطي ذكر شده، مدل‌سازي گرديد. يافته‌ها: ارزيابي مدل‌هاي مورد بررسي با استفاده از معيارهاي سطح زير منحني، كاپا و آماره مهارت درست، نشان داد كه مدل جمعي تعميم‌يافته با مقدار سطح زير منحني برابر 0/78، مقدار كاپا برابر 0/44 و مقدار TSS برابر 0/44 دراي عملكرد بهتري است. بر اساس ارزيابي اهميت نسبي متغيرها در مدل جمعي تعميم‌يافته، ارتفاع از سطح دريا و عمق دره، مهم‌ترين متغيرها در تعيين رويشگاه گونه ملج مي‌باشند. مطالعه حاضر نشان داد كه حدود 62 درصد منطقه موردمطالعه، داراي پتانسيل مطلوب براي گونه ملج مي‌باشد. نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه به علت شرايط رطوبتي، حرارتي، نوري و توپوگرافي مناسب موجود در ميان بند و همچنين پتانسيل بالاي اين منطقه جهت حضور گونه ملج، اين منطقه بهترين رويشگاه براي اين گونه مي‌باشد. نتايج و روش هاي به كار گرفته در اين پژوهش مي‌تواند در جهت كمك به تصميمات مديريتي در جهت حفاظت و احياء گونه با ارزش ملج و همچنين ساير گونه هاي نادر و در معرض خطر، مورد استفاده واقع گردد.

Background and objectives: Wych elm is one of the most invaluable native species in Hyrcanian forest. But due to Dutch elm disease outbreak in several decades ago, and illegal cutting of this species, its dominance in these forests has been significantly decreased. Hence, it must be adequately preserved from extinction. Therefore, maintaining and restoring this invaluable species is essential. Habitat suitability models could constitute a good tool for decision-making within the framework of applied forest ecology. They have mainly been used in strategies for conservation, planning and forest management. Habitat suitability or species distribution models are defined as statistical analysis algorithms that relate species’ field observations species data to environmental predictor variables. The aime of study predicts the distribution of Wych elm species in Kheyroud forest using GLM and GAM models and Provide habitat suitability map with the best models. Materials and methods: Using digital elevation models and extracted primary and secondary topographic attributes from DEM, the habitat suitability of Wych elm was prepared in Kheyroud forests, Nowshar by using two common modeling techniques, i.e. GLM and GAM. Due to the extent of the study area and being dispersed in the area, the locations of Wych elm individual trees with DBH > 10 cm were recorded by Global Positioning System by selective sampling. The primary and secondary topographic attributes calculated from the digital elevation model with 12.5 m resolution along with soil characteristics, soil fertility and geology maps were then derived at each Wych elm location. Results: Results showed that GAM outperforms GLM based on AUC, Kappa and TSS criteria. The results also indicated altitude and valley depth were the most important variables in determining the habitat suitability of Wych elm species. The results also showed that 62% of study area has an acceptable potential for presence of Wych elm species. Conclusion: The results from this study showed that due to the optimal moisture, thermal, light and topographic conditions in mid-lands and also the high potential of this region for the presence of the Wych elm species, this area is the best habitat for this species. The results and methods used in this research can be used to assist the management decisions to conserve and restore the Wych elm and other rare and endangered species.