Modelling bryophytes distribution pattern using environmental parameters of Iran in Geographical Information Systems (GIS): a case study of three genera Tortula, Grimmia and Bryum (Bryophyta)

مدل‌سازي الگوي پراكندگي خزه‌گيان با استفاده از پارامترهاي محيطي ايران در سامانه‌ داده‌هاي جغرافيايي (GIS): جنس‌هاي مورد بررسي Tortula، Grimmia و Bryum

اين بررسي با هدف تعيين اثر عوامل محيطي روي سه جنس Tortula، Grimmia و Bryum به عنوان نمايندگان فلور خزه‌اي ايران، مسير مدل‌سازي را براساس واكاوي‌هاي سامانه اطلاعات جغرافيايي ارايه داده و با استفاده از ArcGIS Desktop مدلي را براي چهار متغير محيطي شامل ارتفاع، بارش، درجه حرارت و رطوبت در ايران توليد كرده است. به منظور آزمايش اين مدل، اثر متغيرهاي محيطي و جغرافيايي شامل ارتفاع، عرض جغرافيايي، متوسط بارش سالانه، حداكثر و حداقل درجه حرارت، متوسط درجه حرارت سالانه و متوسط رطوبت سالانه روي الگوي پراكندگي سه جنس Tortula، Grimmia و Bryum بررسي شد. از 108 محل جمع‌آوري، 52 نمونه متعلق به جنس Bryum (48%)، 33 نمونه متعلق به جنس Grimmia (30%) و 24 نمونه متعلق به جنس Tortula (22%) گزارش شدند. مدل‌هاي ديجيتالي نتايج جالبي را آشكار ساختند. نقشه ارتفاعي تمايل شديد گونه‌ها را براي زيست در نواحي مرتفع نشان داد. تقريبا همه گونه‌ها محدود به نواحي هستند كه مقدار مناسبي از بارش سالانه را دريافت مي‌كنند. نقشه ديجيتالي درجه حرارت، رابطه منفي اين متغير را با پراكندگي خزه‌گيان نشان داد. مدل ارايه شده ابزاري براي واكاوي‌هاي كمي پراكندگي و فراواني انواع پوشش‌هاي گياهي در ايران را براساس چهار عامل بررسي شده فراهم مي‌سازد و بنابراين، اجازه مي‌دهد اثرات محيطي روي پراكندگي پوشش گياهي را كمي ساخته و پيش‌بيني كنيم. اين مدل با قرار دادن مجموعه‌اي از داده‌هاي كاربردي مي‌تواند پايه‌اي براي پژوهشگران گياه‌شناسي باشد تا با به كارگيري سامانه داده‌هاي جغرافيايي، در بررسي‌هاي گياه‌شناسي مورد استفاده قرار گيرد.

In the present study, a modelling approach based on Geographical Information Systems (GIS) analysis is presented with the aim of identifying the influence of environmental parameters on three genera, namely, Tortula, Grimmia and Bryum as representatives of Iranian bryoflora. By using ArcGIS Desktop, we produced a model for environmental variables include altitude, precipitation, temperature and humidity. To test the model, we surveyed the effect of selected geographical and environmental variables including altitude, latitude, annual mean precipitation, maximum, minimum, and mean temperatures and humidity on distribution pathern of these three genera. Within 108 localities, 52 samples of Bryum (48%), 33 samples of Grimmia (30%) and 24 samples of Tortula (22%) were recorded. The digital models that we achieved revealed interesting results. Altitude map shows strong preference within three genera for mountainous regions. Almost all species limited to the regions received proper amount of average rainfall. Temperature digital map shows a negative relationship between temperature and bryophytes distribution. Modelling the four environmental parameters of Iran provides the means for a quantitative analysis of the distribution and abundance of vegetation types in every selected area, thus also allowing quantification and prediction of environmental effects on vegetation distribution. It stimulates the use of GIS in botanical investigations by putting a collection of free, relevant, high quality formatted data into the hands of botanical researchers.