مدل‌سازی اثرات تغییر اقلیم بر پراکنش جغرافیایی گوسفند وحشی در استان لرستان

نوع مقاله : محیط زیست جانوری

نویسندگان

1 گروه شیلات و محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

2 گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

3 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

4 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

چکیده

تخریب و تکه ­تکه شدگی زیستگاه به عنوان مهم ­ترین عامل تهدید کننده جمعیت‌های در خطر حیات ­وحش شناخته می ‌شود و ممکن است تغییر اقلیم منجر به افزایش شدت این پدیده شود. هدف از پژوهش حاضر، مدل‌ سازی مطلوبیت زیستگاه گوسفند وحشی در استان لرستان و بررسی پیامدهای تغییر اقلیم بر زیستگاه‌ های شناسایی شده است. به ­منظور پیش ‌بینی پراکنش این گونه در شرایط حال حاضر و آینده از رویکرد مدل‌ سازی اجماعی با استفاده از شش مدل پراکنش گونه ‌ای استفاده شد. براساس مدل ‌های مورد استفاده، در حدود 7/4 درصد (2093/98 کیلومتر مربع) از ناحیه مورد مطالعه به­ عنوان زیستگاه مطلوب پیش ‌بینی ‌شد. متغیرهای پوشش اراضی، تغییرات فصلی دما، فاصله تا چشمه، ردپای انسان و فاصله تا گریزگاه بالاترین مشارکت (80 درصد) را در اجرای مدل داشتند. یافته‌ ها نشان می‌دهد که 62/14 درصد (4/5 RCP) تا 76/97 درصد (8/5 RCP) از زیستگاه‌های مطلوب گوسفند وحشی تا سال 2050 به ­واسطه تغییر اقلیم تحت چهار سناریوی افزایش گازهای گلخانه ‌ای و مدل گردش عمومی BCC-CSM1-1 از دست خواهد رفت. در مقابل، در همین دوره زمانی در حدود 5/89 درصد (8/5 RCP) تا 17/01 درصد (4/5 RCP) به زیستگاه ‌های مطلوب اضافه خواهد شد. یافته‌ های این پژوهش اطلاعات سودمندی را برای طرح ‌ریزی حفاظتی به ­منظور حفاظت و بازسازی جمعیت ‌های گوسفند وحشی فراهم می ‌سازد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Modeling the effects of climate change on the geographic distribution of the wild sheep in Lorestan Province, Iran

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Ashrafzadeh 1
  • Ali Asghar Naghipour 2
  • Maryam Haidarian 3
  • Rouhollah Mirzaei 4
1 Department of Fisheries and Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
2 Department of Nature Engineering, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Shahrekord University, Shahrekord, Iran
3 Faculty of Natural Resources, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
4 Department of Environmental Sciences, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, University of Kashan, Kashan, Iran
چکیده [English]

Habitat loss is the main threat to the endangered populations of wildlife and anthropogenic climate change is expected to exacerbate this. Here, we identify suitable habitats of wild sheep in Lorestan Province and how these habitats are affected by the climate change scenarios, in order to address conservation and management efforts. The ensemble modeling based on six species distribution models (SDMs) was used to predict current and future distributions, in response to the changing climate. Our models predicted that 7.4% of the 28,294 km2 study area is currently suitable habitat for the species. Land cover, temperature seasonality (bio4), distance to spring, human footprint and distance to escape terrain made the highest contribution (80%) to the distribution model performance. Findings show that about 62.14 (RCP4.5) to 76.97% (RCP8.5) of present suitable habitat would be lost by 2050 due to climate change under four future representative concentration pathways within BCC-CSM1-1 general circulation model. In contrast, habitat gains observed for models were 5.89 (RCP8.5) to 17.01% (RCP4.5). Our findings could provide useful information for conservation planning to protect and restore wild sheep populations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Threatened species
  • Habitat loss
  • Climate change
  • Species distribution modeling
  • Conservation

مراجع

  1. اشرف ­زاده، م. و نظریان، ع.، 1396. مدل ­سازی زیستگاه مطلوب کبک دری (Tetraogallus caspius) به عنوان یک گونة شاخص مناطق مرتفع کوهستانی. نشریه محیط زیست طبیعی. سال 70، شماره 4، صفحات 745 تا 756.
  2. امیری­ یاراحمدی، ب.؛ سپهوند، ن. و قوامی، م.، 1393. نقش آب و هوا و تنوع اقلیمی در فرایند توسعه گردشگری استان لرستان. همایش بین‌ المللی علمی راهبردی توسعه گردشگری جمهوری اسلامی ایران چالش ‌ها و چشم ‌اندازها، پژوهشگاه گردشگری جهاد دانشگاهی، صفحات 1 تا 8.
  3. درویش ­صفت، ع.ا.، 1385. اطلس مناطق حفاظت شده ایران. انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست. 157 صفحه.
  4. رم ‌یاز، م.؛ نادری، ن.؛ کرمی، پ. و بهنام، غ.، 1396. مدل‌ سازی مطلوبیت زیستگاه پاییزه و زمستانه گوسفند وحشی(Ovis orientalis)  در منطقه حفاظت ‌شده پرور براساس روش حداکثر آنتروپی بیشینه (MaxEnt). فصلنامه محیط زیست جانوری. دوره 9، شماره 2، صفحات 17 تا 24.
  5. سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی. 1393. گزارش پتانسیل‌ها و ذخایر معدنی استان لرستان. 75 صفحه.
  6. شمس­ اسفندآباد، ب.؛ کرمی، م. و همامی، م.، 1389. مدل ‌سازی مطلوبیت زیستگاه، رویکردی نوین برای برنامه ‌ریزی حفاظت از تنوع زیستی. همایش ملی بررسی تهدیدها و عوامل تخریب تنوع زیستی در منطقه زاگرس مرکزی، دانشگاه صنعتی اصفهان.
  7. ضیایی. ه. 1387. راهنمای صحرایی پستانداران ایران. انتشارت کانون آشنایی با حیات وحش. 420 صفحه.
  8. فلاح ­باقری، ف.؛ کابلی، م. و فراشی، آ.، 1388. ارزیابی زیستگاه قوچ و میش اصفهانی Ovis orientalis isfahanica در پارک ملی کلاه‌ قاضی با روش ENFA. همایش ژئوماتیک. 8 صفحه.
  9. کرمانی­ القریشی، ز.؛ علی ­محمدی ­سراب، ع. و کیابی، ب.، 1389. عوامل بوم ­شناختی موثر بر پراکنش گوسفند وحشی در پارک ­های ملی خجیر و سرخه حصار. نشریه محیط زیست طبیعی. سال 63، شماره 4، صفحات 359 تا 372.
  10. گلجانی، ر.، 1389. مدل‌ سازی مطلوبیت زیستگاه پاییزه گوسفند وحشی البرز مرکزی در مجموعه حفاظت شده جاجرود. محیط زیست طبیعی. سال 63، صفحات 173 تا 186.
  11. ماهینی، ع.، 1371. ارزیابی زیستگاه مجموعه حفاظت شده توران با تاکید بر تصاویر ماهواره­ ای. پایان‌ نامه کارشناسی ارشد محیط زیست. دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران.
  12. ملکی ­نجف ­آبادی، س.، 1386. تهیه پارامترهای زیستگاهی قوچ و میش وحشی اصفهانی در پناهگاه حیات وحش موته با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی. پایان ‌نامه کارشناسی ارشد محیط زیست. دانشگاه صنعتی اصفهان.
  13. ملکی ­نجف ­آبادی، س.؛ همامی، م. و ماهینی، ع.، 1389. تعیین مطلوبیت زیستگاه قوچ و میش اصفهانی (Ovis orientalis isphahanica) در پناهگاه حیات وحش موته با استفاده از روش تحلیل عاملی آشیان بوم ­شناختی. نشریه محیط زیست طبیعی. سال 63، صفحات 279 تا 290.
  14. نقیب زاده، ع.؛ رضایی، ن.؛ سرهنگ ‌زاده، ج. و سیدی، ن.، 1397. مدل ‌سازی مطلوبیت زیستگاه گونه گوسفند وحشی در پناهگاه حیات وحش بوروئیه استان یزد با استفاده از روش حداکثر آنتروپی (MaxEnt). فصلنامه محیط زیست جانوری. دوره 10، شماره 4، صفحات 75 تا 82.
  15. Allouche, O.; Tsoar, A. and Kadmon, R., 2006. Assessing the accuracy of species distribution models: prevalence, kappa and the true skill statistic (TSS). Journal of Applied Ecology. Vol. 43, No. 6, pp: 1223-1232.
  16. Aryal, A.; Brunton, D. and Raubenheimer, D., 2013. Habitat assessment for the translocation of blue sheep to maintain a viable snow leopard population in the Mt Everest Region, Nepal. Zoology and Ecology. Vol. 23, No. 1, pp: 66-82.
  17. Ashrafzadeh, M.R.; Naghipour, A.A.; Haidarian, M. and Khorozyan, I., 2019a. Modeling the response of an endangered flagship predator to climate change in Iran. Mammal Research. Vol.  64, No. 1, pp: 1-13.
  18. Ashrafzadeh, M.R.; Naghipour, A.A.; Haidarian, M.; Kusza, S. and Pilliod, D.S., 2019b. Effects of climate change on habitat and connectivity for populations of a vulnerable, endemic salamander in Iran. Global Ecology and Conservation. Vol. 19, pp: e00637.
  19. Bashari, H. and Hemami, M.R., 2013. A predictive diagnostic model for wild sheep (Ovis orientalis) habitat suitability in Iran. Journal for Nature Conservation. Vol. 21, No. 5, pp: 319-325.
  20. Cardenas, A.S.; Cardenas, I.G.; Dmaz, S.; Tessaro P.G. and Gallina, S., 2001. The variables of physical habitat Cirelli, M. T. (2002). Legal trends in wildlife management. In FAO legislative study. Selection by the desert bighorn sheep (Ovis canadensis weemsi) in the Sierra del Mechudo, Baja California Sur, Mexico" Journal of Arid Environments. Vol. 49, pp: 357-374.
  21. Chen, I.C.; Hill, J.K.; Ohlemüller, R.; Roy, D.B. and Thomas, C.D., 2011. Rapid range shifts of species associated with high levels of climate warming. Science. Vol. 333, No. 6045, pp: 1024-1026.
  22. Doswald, N.; Willis, S.G.; Collingham, Y.C.; Pain, D.J.; Green, R.E. and Huntley, B., 2009. Potential impacts of climatic change on the breeding and nonbreeding ranges and migration distance of European Sylvia warblers. Journal of Biogeography. Vol. 36, pp: 1194-1208.
  23. Ebrahimi, A.; Farashi, A. and Rashki, A., 2017. Habitat suitability of Persian leopard (Panthera pardus saxicolor) in Iran in future. Environmental earth sciences. Vol. 76, No. 20, pp: 697.
  24. Favilli, F.; Hoffmann, C.; Ravazzoli, E. and Streifeneder, T., 2013.  BioRegio Carpathians: Advanced tools and methodologies adopted GIS Model Design for deriving ecological corridors. European Academy of Bolzano: Institute for Regional Development and Location Management. pp: 1-54.
  25. Giuseppe, P. and Luigi, M., 2016. Combining multiple tools to provide realistic potential distributions for the mouflon in Sardinia: species distribution models, spatial pattern analysis and circuit theory. Hystrix, the Italian Journal of Mammalogy. pp: 1-7.
  26. Granados, A. and Brodie, J.F., 2016. Persistence of tropical Asian ungulates in the face of hunting and climate change. In: Sankaran, M., Ahrestani, F. (Eds.), The Ecology of Large Herbivores in South and Southeast Asia. Springer-Verlag, Berlin, Germany. pp: 223-235.
  27. Haynes, M.A.; Kung, K.S.; Brandt, J.S.; Yongping, Y.; Waller, D.M., 2014. Accelerated climate change and its potential impact on yak herding livelihoods in the eastern Tibetan plateau. Climatic Change. Vol. 123, pp: 147-160.
  28. Hilty, J.A.; Lidicker, W.Z. and Merenlender, A., 2012. Corridor ecology: the science and practice of linking landscapes for biodiversity conservation. Island Press. 344 p.
  29. Hole, D.G.; Willis, S.G.; Pain, D.J.; Fishpool, L.D.; Butchart, S.H.M.; Collingham, Y.C. and Huntley, B., 2009. Projected impacts of climate change on a continent wide protected area network. Ecology Letters. Vol. 12, pp: 420-431. 
  30. Hosseini, S.M.; Fazilati, M.; Moulavi, F.; Foruzanfar, M.; Hajian, M. and Abedi, P., 2009. Reproductive potential of domestic Ovis aries for preservation of threatened Ovis orientalis isphahanica: In vitro and in vivo studies. European Journal of Wildlife Research. Vol. 55, pp: 239-246.
  31. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). 2007.  Climate Change 2007: IPCC Fourth Assessment Report. Cambridge, UK: Cambridge University Press. 112 p.
  32. Jetz, W.; Wilcove, D.S. and Dobson, A.P., 2007. Projected impacts of climate and landuse change on the global diversity of birds. PLoS One. Vol. 5, pp: 1210-1219.
  33. Kanellopoulos, N.; Mertzanis, G.; Korakis, G. and Panagiotopoulou, M., 2006. Selective habitat uses by brown bear (Ursus arctos L.) in northern Pindos, Greece. Journal of Biological Research. Vol. 5, pp: 23-33.
  34. Khan, B.; Ablimit, A.; Khan, G.; Jasra, A.W.; Ali, H.; Ali, R.; Ahmad, E. and Ismail, M., 2016. Abundance, distribution and conservation status of Siberian ibex, Marco Polo and Blue sheep in Karakoram-Pamir mountain area. Journal of King Saud University-Science. Vol. 28, No. 3, pp: 216-225.
  35. Lamsal, P.; Kumar, L.; Aryal, A. and Atreya, K., 2018. Future climate and habitat distribution of Himalayan Musk Deer (Moschus chrysogaster). Ecological Informatics. Vol. 44, pp: 101-108.
  36. Luo, Z.; Jiang, Z. and Tang, S., 2015. Impacts of climate change on distributions and diversity of ungulates on the Tibetan Plateau. Ecological Applications. Vol. 25, No. 1, pp: 24-38.
  37. Malekpoor, H.; Morovati, M.; Tazeh, M. and Taghizadeh, R., 2018. Evaluating the desirable habitat of Ovis orientalis using the MaxEnt model (Case study: Tang Sayyad Protected Area). Animal Environment. Vol. 10, No. 4, pp: 45-54.
  38. Manne, L.L.; Brooks, T.M. and Pimm, S.L., 1999. Relative risk of extinction of passerine birds on continents and islands. Nature. Vol. 399, pp: 258-261.
  39. Milanovich, J.R.; Peterman, W.E.; Nibbelink, N.P. and Maerz, J.C., 2010. Projected loss of a salamander diversity hotspot as a consequence of projected global climate change. PLoS One. Vol. 5, pp: e12189.
  40. Mohammadi, S.; Ebrahimi, E.; Moghadam, M.S. and Bosso, L., 2019. Modelling current and future potential distributions of two desert jerboas under climate change in Iran. Ecological Informatics. Vol. 52, pp: 7-13.
  41. Pettorelli, N.; Pelletier, F.; von Hardenberg, A.; Festa Bianchet, M. and Coté, S.D., 2007. Early onset of vegetation growth vs. rapid green up: Impacts on juvenile mountain ungulates. Ecology. Vol. 88, pp: 381-390.
  42. R Development Core Team. 2014. R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna.
  43. 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, pp: 124-148.
  44. Salas, E.A.L.; Seamster, V.A.; Boykin, K.G.; Harings, N.M. and Dixon, K.W., 2017a. Modeling the impacts of climate change on Species of Concern (birds) in South Central USA based on bioclimatic variables. AIMS Environmental Science. Vol. 4, pp: 358-385.
  45. Salas, E.A.L.; Valdez, R. and Michel, S., 2017b. Summer and winter habitat suitability of Marco Polo argali in southeastern Tajikistan: A modeling approach. Heliyon. Vol. 3, No. 11, pp: e00445.
  46. Salas, E.A.L.; Valdez, R.; Michel, S. and Boykin, K.G., 2018. Habitat assessment of Marco Polo sheep (Ovis ammon polii) in Eastern Tajikistan: Modeling the effects of climate change. Ecology and evolution. Vol. 8, No. 10, pp: 5124-5138.
  47. Sanderson, E.W.; Jaiteh, M.; Levy, M.A.; Redford, K.H.; Wannebo, A.V. and Woolmer, G., 2002. The human footprint and the last of the wild: the human footprint is a global map of human influence on the land surface, which suggests that human beings are stewards of nature, whether we like it or not. AIBS Bulletin. Vol. 52, No. 10, pp: 891-904.
  48. Sexton, J.P.; McIntyre, P.J.; Angert, A.L. and Rice, K.J., 2009. Evolution and ecology of species range limits. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. Vol. 40, pp: 415-436.
  49. St-Louis, A. and Côté, S.D., 2014. Resource selection in a high-altitude rangeland equid, the kiang (Equus kiang): influence of forage abundance and quality at multiple spatial scales. Canadian Journal of Zoology. Vol. 92, No. 3, pp: 239-249.
  50. Su, J.; Aryal, A.; Nan, Z. and Ji, W., 2015. Climate change induced range expansion of a subterranean rodent: Implications for rangeland management in Qinghai-Tibetan Plateau. PloS One. Vol. 10, No. 9, pp: e0138969.
  51. Thuiller, W.; Georges, D.; Engler, R.; Breiner, F.; Georges, M.D. and Thuiller, C.W., 2016. Package ‘biomod2’. https://cran.r-project.org/package=biomod2.
  52. Valdez, R., 2008. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2011.2. Retrieved from: http://www.iucnredlist.org/apps/redlist/search Accessed 22.03.12.
  53. Valdez, R.; Nadler, C.F. and Bunch, T.D., 1978. Evolution of wild sheep in Iran. Evolution. Vol. 32, pp: 56-72.
  54. Van Beest, F.M. and Milner, J.M., 2013. Behavioural responses to thermal conditions affect seasonal mass change in a heat-sensitive northern ungulate. PloS One. Vol. 8, No. 6, pp: e65972.
  55. Warren, D.L.; Matzke, N.J. and Iglesias, T.L., 2020. Evaluating presence‐only species distribution models with discrimination accuracy is uninformative for many applications. Journal of Biogeography, 47, pp: 167-180.
  56. White, K.S.; Gregovich, D.P. and Levi, T., 2018. Projecting the future of an alpine ungulate under climate change scenarios. Global change biology. Vol. 24, No. 3, pp: 1136-1149.
  57. Yousefi, M.; Ahmadi, M.; Nourani, E.; Rezaei, A.; Kafash, A.; Khani, A.; Sehhatisabet, M.E.; Adibi, M.A.; Goudarzi, F. and Kaboli, M., 2017. Habitat suitability and impacts of climate change on the distribution of wintering population of Asian Houbara Bustard Chlamydotis macqueenii in Iran. Bird Conservation International. Vol. 27, No. 2, pp: 294-304.
  58. Zuur, A.F.; Ieno, E.N. and Elphick, C.S., 2010. A protocol for data exploration to avoid common statistical problems. Methods in ecology and evolution. Vol. 1, No. 1, pp: 3-14.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 12، شماره 3
مهر 1399
صفحه 59-68

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار