کمی سازی توزیع و روند تغییرات آشیان اکولوژیک خرس قهوه‌ای (1758 Ursus arctos Linnaeus) در استان ایلام

نوع مقاله : تنوع زیستی

نویسندگان

گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

چکیده

آشیان اکولوژیک محدوده‌ای از یک یا چند عامل محیطی است که رشد، تکثیر و بقای یک موجود زنده در آن امکان‌پذیر است. در این مطالعه به‌ منظور مدل‌ سازی پراکنش و کمی ­سازی آشیان اکولوژیک خرس در استان ایلام از روش آنتروپی بیشینه (MaxEnt) استفاده شد. برای انتخاب نقاط پس‌ زمینه از بایاس شبکه به ­روش تابع چگالی کرنل استفاده شد. 70 درصد نقاط برای آموزش و 30 درصد نیز برای آزمون مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد مدل در اجرای خود موفق بوده (0/97=AUC) و در تمام حد آستانه‌ها با مدل تصادفی تفاوت معنی­ داری دارد (0/05>P). به‌ منظور تعیین روند تغییرات آشیان اکولوژیک گونه در محدوده پراکنش حد آستانه 50 درصدی (0/5) بر روی نقشه مطلوبیت زیستگاه اعمال شد و از خروجی این نقشه برای تعیین محدوده شبکه‌ بندی استفاده شد. انتخاب شبکه با توجه به گستره خانگی انجام گرفت. به ­ازای هر شبکه نقشه مطلوبیت برش خورد و برای تعیین پهنای آشیان اکولوژیک وارد نرم‌ افزار ENMtools شد. از آزمون ناپارامتری من-کندال برای تعیین روند تغییرات پهنای آشیان اکولوژیک استفاده شد. نتایج نشان داد که متغیرهای ارتفاع، تراکم پوشش گیاهی و فاصله از جنگل‌ های نیمه ­متراکم بیش ­ترین تأثیر را در پراکنش گونه داشته است و خرس در منطقه مانشت و قلارنگ بیش ­ترین پهنای آشیان اکولوژیک دارد. روند تغییرات آشیان اکولوژیک نشان داد که پهنای آشیان اکولوژیک گونه ازشمال­ غرب استان به سمت جنوب­ شرق، به‌ صورت معنی ­داری دارای روند کاهشی است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Quantification of the Distribution and Changing Trend of the Ecological Niche of Brown Bear (Ursus arctos Linnaeus, 1758) in Ilam province

نویسندگان [English]

  • Hossein Mohseninejad
  • peyman karami
Department of Environment, Faculty of Natural Resources and Environment, University of Malayer, Malayer, Iran
چکیده [English]

Ecological niche is an area of one or more of the environmental factors in which the growth, reproduction and survival of a living organism is possible. In this study, Maximum entropy method was used to model the distribution and quantification of bear ecological niche in Ilam province. To select the background points, the network bias was used using the kernel density method. 70 percent of the points were used for training and 30 percent were used for the test. The results showed that the model was successful in its running (AUC = 0.97) and had a significant difference with randomized design in all thresholds (P<0.05). In order to determine the variation of the ecological niche of the species in the distribution range, a 50% threshold (0.5) was applied to the habitat suitability map and the output of this map was used to determine the grid range. Grid selection was made according to the home range. For each network, the suitability map was cut and entered the ENMtools software to determine the ecological niches breadth. Non-parametric Mann-Kendall test was used to determine the process of ecological nest width changes. The results showed that altitude, NDVI and distance from semi-dense forests had the most effect on species distribution and bears in Manesht and Qalarang areas have the highest ecological niche breadth. The trend of ecological niche showed that the breadth of ecological niche of species from the northwest of the province to the south east has a significant decreasing trend.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Brown Bear
  • Ilam province
  • distribution model
  • pseudo absent
  • Ecological niche breadth

مراجع

  1. احمدی، ک.؛ علوی، س.ج. و طبری­ کوچکسرایی، م.، 1394. ارزیابی توان تولید رویشگاه راش شرقی (Fagus orientalis L.) با استفاده از مدل جمعی تعمیم‌ یافته (مطالعه موردی: جنگل آموزشی پژوهشی دانشگاه تربیت مدرس). مجله جنگل ایران. انجمن جنگلبانی ایران. سال 7، شماره 1، صفحات 17 تا 32.
  2. اشرف ­زاده، م. ر.؛ کابلی، م.؛ نقوی، م.ر.؛ حقی، ح.؛ شکیبا، م.؛ ربیعی، ک.؛ غنی­ پور، د. و انصاری، م.، 1394. بررسی ساختار جغرافیایی و تاریخچه جمعیت­ شناختی خرس قهوه‌ ای براساس توالی ناحیه کنترل میتوکندری. فصلنامه تاکسونومیک و بیوسیستماتیک. سال 7، شماره 25، صفحات 25 تا 38.
  3. حیدری، ح.؛ مرادی، ه. و طالبی، ر.، 1397. بررسی و مقایسه عناصر اقلیمی مؤثر بر بیماری‌ های تنفسی در مناطق کوهستانی و دشت (مطالعه موردی: استان ایلام). فصلنامه مخاطرات طبیعی. دوره 7، شماره 15، صفحات 125 تا 140.
  4. عبیداوی، ز.؛ رنگزن، ک.؛ میرزائی، ر. و کابلی، م.، 1395. مدل‌ سازی مطلوبیت زیستگاه خرس قهوه‌ ای در منطقه حفاظت‌ شده شیمبارو، استان خوزستان. فصلنامه اکولوژی کاربردی. جلد 5، شماره 17، صفحات 61 تا 72.
  5. غلامحسینی، ق.؛ اسماعیلی، ح.ر.؛ آهنی، ح.؛ تیموری، آ.؛ ابراهیمی، م.؛ کمی، ح.ق. و ظهرابی، ح.، 1389. بررسی عوامل توپوگرافیک و اقلیمی بر پراکنش خرس قهوه‌ ای Ursus arctos در استان فارس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی. فصلنامه زیست‌ شناسی ایران. جلد 23، شماره 2، صفحات 215 تا 233.
  6. فلاحتی، س.، 1397. بررسی وضعیت زیستگاه خرس قهوه‌ ای (Ursus arctos)  از منظر سیمای سرزمین در منطقه حفاظت‌ شده قلاجه. پایان‌ نامه کارشناسی­ ارشد محیط‌ زیست. دانشکده منابع طبیعی و محیط‌ زیست. دانشگاه ملایر. 144 صفحه.
  7. کرمی، پ. و شایسته، ک.، 1397. بررسی آشیان بوم‌ شناختی قوچ و میش در مناطق حفاظت‌ شده لشگردر-گلپرآباد، الوند-چال خاتون راسوند و پلنگاب. فصلنامه محیط‌ زیست جانوری. سال 10، شماره 4، صفحات 65 تا 74.
  8. کریمی، ح. و فتحی ­زاد، ح.، 1392. بررسی تغییرات منطقه‌ ای بارش سالانه با کاربرد روش‌های زمین‌آمار (مطالعه موردی: استان ایلام). نشریه علمی پژوهشی جغرافیا و برنامه‌ ریزی. سال 19، شماره 53، صفحات 277 تا 297.
  9. کوچالی، ف.؛ نظامی­ بلوچی، ب.؛ گشتاسب، ح. و رایگانی، ب.، 1397. شناسایی زیستگاه‌ های کلیدی برای حفاظت از خرس قهوه‌ ای (Ursus Arctos) در دامنه شمالی البرز. فصلنامه زیست ‌شناسی جانوری تجربی. سال 10، شماره 3، صفحات 1 تا 8.
  10. محمدیان، ع. و طهماسبی، پ.، 1395. شکست تصادفی آشیان اکولوژیک گونه‌های گیاهی مراتع در اثر چرای حیوانات (مطالعه موردی: شهرستان بروجن، استان چهارمحال بختیاری). مجله مهندسی اکوسیستم بیابان. سال 5، شماره 10، صفحات 23 تا 32.
  11. مدرسی، ف.؛ عراقی­ نژاد، ش.؛ ابراهیمی، ک. و خلقی، م.، 1389. بررسی منطقه‌ای تغییر اقلیمی با استفاده از آزمون آماری مطالعه موردی: حوضه آبریز گرگانرود- قره ­سو. نشریه آب ‌و خاک. جلد 24، شماره 2، صفحات 476 تا 489.
  12. نظامی ­بلوچی، ب.، 1393. بررسی عادت‌های غذایی فصلی خرس قهوه‌ ای سوری در منطقه حفاظت‌ شده البرز مرکزی. تاکسونومی و بیوسیستماتیک. سال 6، شماره 9، صفحات 27 تا 36.
  13. یالپانیان، س.؛ نظری ­زاده ­دهکردی، م.؛ اسدی، ع.؛ امیدی، م.؛ رضائی، ع. و کابلی، م.، 1397. بررسی آشیان بوم‌ شناختی اقلیمی کمرکولی جنگلی در رشته‌ کوه‌های البرز و زاگرس. فصلنامه محیط‌ زیست طبیعی. دوره 71، شماره 2، صفحات 269 تا 285.
  14. Ambarlı, H.; Ertürk, A. and Soyumert, A., 2016. Current status, distribution, and conservation of brown bear and wild canids (gray wolf, golden jackal, and red fox; Canidae) in Turkey. Turkish J of Zoology. Vol. 40. No. 6, pp: 944-956.
  15. Bojarska, K. and Selva, N., 2012. Spatial patterns in brown bear diet: the role of geographical and environmental factors. Mammal review. Vol. 42, pp: 120-143.
  16. Elith, J.; Phillips, S.J.; Hastie, T.; Dudík, M.; Chee, Y.E. and Yates, C.J., 2011. A statistical explanation of MaxEnt for ecologists. Diversity and distributions. Vol. 17, pp: 43-57.
  17. Frąckowiak, W.; Theuerkauf, J.; Pirga, B. and Gula, R., 2014. Brown bear habitat selection in relation to anthropogenic structures in the Bieszczady Mountains, Poland. Biologia. Vol. 69, No. 7, pp: 926-930.
  18. Guillera‐Arroita, G.; Lahoz‐Monfort, J.J.; Elith, J.; Gordon, A.; Kujala, H.; Lentini, P.E.; McCarthy, M.A.; Tingley, R. and Wintle, B.A., 2015. Is my species distribution model fit for purpose? Matching data and models to applications. Global Ecology and Biogeography. Vol. 24, No. 3, pp: 276-292.
  19. Jerina, K.; Jonozovič, M.; Krofel, M. and Skrbinšek, T., 2013. Range and local population densities of brown bear Ursus arctos in Slovenia. European Journal of Wildlife Research. Vol. 59, No. 4, pp: 459-467.
  20. Katajisto, J. and Moilanen, A., 2006. Kernel-based home range method for data with irregular sampling intervals. Ecological Modelling. Vol. 194, No. 4, pp: 405-413.
  21. Kramer‐Schadt, S.; Niedballa, J.; Pilgrim, J.D.; Schröder, B.; Lindenborn, J.; Reinfelder, V.; Stillfried, M.; Heckmann, I.; Scharf, A.K.; Augeri, D.M. and Cheyne, S.M., 2013. The importance of correcting for sampling bias in MaxEnt species distribution models. Diversity and Distributions. Vol. 19, No. 11, pp: 1366-1379.
  22. Martin, J.; Revilla, E.; Quenette, P.Y.; Naves, J.; Allaine, D. and Swenson, J.E., 2012. Brown bear habitat suitability in the Pyrenees: transferability across sites and linking scales to make the most of scarce data. Journal of Applied Ecology. Vol. 49, No. 3, pp: 621-631.
  23. Mateo Sanchez, M.C.; Cushman, S.A. and Saura, S., 2014. Scale dependence in habitat selection: the case of the endangered brown bear in the Cantabrian Range. Inter J of Geograph Inform scie. Vol. 28, No. 8, pp: 1531-1546.
  24. May, R.; Van Dijk, J.; Wabakken, P.; Swenson, J.E.; Linnell, J.D.; Zimmermann, B.; Odden, J.; Pedersen, H.C.; Andersen, R. and Landa, A., 2008. Habitat differentiation within the large‐carnivore community of Norway's multiple‐use landscapes. Journal of Applied Ecology. Vol. 45, No. 5, pp: 1382-1391.
  25. McCune, B. and Keon, D., 2002. Equations for potential annual direct incident radiation and heat load. Journal of vegetation science. Vol. 13, No. 4, pp: 603-606.
  26. Mcloughlin, P.D. and Ferguson, S.H., 2000. A hierarchical pattern of limiting factors helps explain variation in home range size. Ecoscience. Vol. 7, No. 2, pp: 123-130.
  27. Pacifici, M.; Foden, W.B.; Visconti, P.; Watson, J.E.; Butchart, S.H.; Kovacs, K.M.; Scheffers, B.R.; Hole, D.G.; Martin, T.G.; Akcakaya, H.R. and Corlett, R.T., 2015. Assessing species vulnerability to climate change. Nature climate change. Vol. 5, No. 3, p: 215.
  28. Partal, T. and Kahya, E., 2005. Trend analysis in Turkish precipitation data. Hydrological processes. Vol. 20, No. 9, pp: 2011-2026.
  29. Peers, M.J.; Wehtje, M.; Thornton, D.H. and Murray, D.L., 2014. Prey switching as a means of enhancing persistence in predators at the trailing southern edge. Global change biology. Vol. 20, No. 4, pp: 1126-1135.
  30. Phillips, S.J.; Dudík, M.; Elith, J.; Graham, C.H.; Lehmann, A.; Leathwick, J. and Ferrier, S., 2009. Sample selection bias and presence‐only distribution models: implications for background and pseudo‐absence data. Ecological applications. Vol. 19, No. 1, pp: 181-197.
  31. Phillips, S.J.; Anderson, R.P. and Schapire, R.E., 2006. Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecological modelling. Vol. 190, No. 3-4, pp: 231-259.
  32. Posillico, M.; Meriggi, A.; Pagnin, E.; Lovari, S. and Russo, L., 2004. A habitat model for brown bear conservation and land use planning in the central Apennines. Biological Conservation. Vol. 118, No. 2, pp: 141-150.
  33. Preatoni, D.; Mustoni, A.; Martinoli, A.; Carlini, E.; Chiarenzi, B.; Chiozzini, S.; Van Dongen, S.; Wauters, L.A. and Tosi, G., 2005. Conservation of brown bear in the Alps: space use and settlement behavior of reintroduced bears. Acta oecologica. Vol. 28, No. 3, pp: 189-197.
  34. Radosavljevic, A. and Anderson, R.P., 2014. Making better Maxent models of species distributions: complexity, overfitting and evaluation. Journal of biogeography. Vol. 41, No. 4, pp: 629-643.
  35. Ripple, W.J.; Estes, J.A.; Beschta, R.L.; Wilmers, C.C.; Ritchie, E.G.; Hebblewhite, M.; Berger, J.; Elmhagen, B.; Letnic, M.; Nelson, M.P. and Schmitz, O.J., 2014. Status and ecological effects of the world’s largest carnivores. Science. Vol. 343, No. 6167, p: 1241484.
  36. Roellig, M.; Dorresteijn, I.; von Wehrden, H.; Hartel, T. and Fischer, J., 2014. Brown bear activity in traditional wood-pastures in Southern Transylvania, Romania. Ursus. Vol. 25, No. 1, pp: 43-53.
  37. Salmi, T.; Määttä, A.; Anttila, P.; Ruoho-Airola, T. and Amnell, T., 2002. Detecting Trends of Annual Values of Atmospheric Pollutants by the Mann-Kendall Test and Sen’s Slope Estimates The Excel Template Application Makesens. Finnish Meteorological Institute, Air Quality Research, Helsinki, Finland. 37 p.
  38. Su, J.; Aryal, A.; Hegab, I.M.; Shrestha, U.B.; Coogan, S.C.; Sathyakumar, S.; Dalannast, M.; Dou, Z.; Suo, Y.; Dabu, X. and Fu, H., 2018. Decreasing brown bear habitat due to climate change in Central Asia and the Asian Highlands. Ecology and Evolution. Vol. 8, pp: 11887-11899.
  39. Süel, H., 2019. Brown Bear (Ursus Arctos) Habitat Suitability Modelling and Mapping. Applied Ecology and Environmental Research. Vol. 17, No. 2, pp: 4245-4255.
  40. Swenson, J.E., 2000. Action plan for the conservation of the brown bear in Europe (Ursus arctos). Nature and environment. Council of Europe. pp: 18-114.
  41. Turgay P. and Ercan, K., 2005. Trend analysis in Turkish precipitation data. Journal of Hydrological processes. Vol.  20, pp: 2011-2026.
  42. Vorsino A. E.; King C.B.; Haines W.P. and Rubinoff, D., 2013. Modeling the Habitat Retreat of the Rediscovered Endemic Hawaiian Moth Omiodes continuatalis Wallengren (Lepidoptera: Crambidae). PLoS ONE8. Vol. 1, p: e51885. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0051885.
  43. Ziółkowska, E.; Ostapowicz, K.; Radeloff, V.C.; Kuemmerle, T.; Sergiel, A.; Zwijacz-Kozica, T. and Selva, N., 2016. Assessing differences in connectivity based on habitat versus movement models for brown bears in the Carpathians. Landscape Ecology. Vol. 31, pp: 1863-1882.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 12، شماره 1
فروردین 1399
صفحه 1-8

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار