پهنه‌بندی احتمال خشک شدن جنگل‌های استان لرستان با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک

نوع مقاله : محیط زیست جانوری

نویسندگان

گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

       نابودی زیستگاه مهم ­ترین عامل تهدیدکننده گونه‌ها محسوب می‌شود. جنگل‌ها از مهم ­ترین زیستگاه‌های حیات وحش محسوب می‌شوند. براساس آخرین آمار‌های رسمی سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری کشور بین سال‌های 1380 تا 1393 خورشیدی حدود 25 درصد کل این جنگل‌ها دچار خشکیدگی شده‌اند. شناسایی و پهنه‌بندی مناطق جنگلی دارای شرایط خشک شدن به ­منظور انجام اقدامات پیشگیرانه می‌تواند کمک شایانی را به حفاظت از این زیستگاه‌های حیاتی بکند. به ­همین منظور در این مطالعه از مدل رگرسیون لجستیک به ­همراه مناطق جنگلی دارای خشکیدگی بالای 50 درصد به ­عنوان متغیر مستقل و 12 عامل محیطی شامل میانگین بارندگی سالیانه، میانگین دمای سالیانه، درصد رطوبت نسبی، تبخیر و تعرق، شاخص خشکی، شاخص خشکسالی، شاخص طوفان گرد و غبار، NDVI، درصد شیب، جهت جغرافیایی، فاصله از اراضی کشاورزی و فاصله از آب­ های سطحی به ­عنوان متغیر وابسته برای شناسایی مناطق جنگلی دارای شرایط خشکیدگی استفاده شد. ROC برابر با 0/93 و Pseudo-R2 برابر با 0/33 نشان­ دهنده کارایی خوب مدل رگرسیون لجستیک در این مطالعه بود. نتایج نشان داد که حدود 51/3 درصد از جنگل‌های استان لرستان دارای ریسک خشکیدگی هستند که از این میان 25/3 درصد احتمال خشکیدگی کم، 8/7 درصد احتمال خشکیدگی متوسط، 8/8 درصد احتمال خشکیدگی زیاد و 8/5 درصد احتمال خشکیدگی خیلی زیاد را دارا هستند. هم ­چنین نتایج حاکی از تاثیر بالای عوامل اقلیمی در خشکیدگی جنگل ­های استان لرستان بود که در این بین عوامل شاخص خشکی، تبخیر و تعرق، بارش، شاخص خشکسالی، رطوبت نسبی و دما به ­ترتیب مهم ­ترین عوامل تاثیرگذار بودند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Zoning of Lorestan Province’s forests decline risk using logistic regression model

نویسندگان [English]

  • Omid Ghadirian
  • Mahmoud Reza Hemami
  • Alireza Soffianian
  • Saeed Purmanafi
  • Mansoureh Malekian
Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Habitat destruction is the most important threat to species. Forests are one of the most important habitats for wildlife. According to the latest official statistics of Forests, Range and Watershed Management Organization, approximately 25% of Zagros forests declined between 2001 and 2014. Identifying and zoning forest areas susceptible to decline to take preventative measures can help protect these important habitats. Hence, we used logistic regression model along with forest areas with over 50% decline as dependent variable and 12 environmental factors including annual mean rainfall, annual mean temperature, annual mean relative humidity, annual mean evapotranspiration, aridity index, drought index, dust storm index, NDVI, percentage of slope, geographic aspect, distance to agricultural lands and distance to surface waters as independent variables to identify forest areas susceptible to decline. The performance of the model was satisfactory with ROC of 0.93 and Pseudo-R2 equal to 0.33. Results indicated that about 51.3% of Lorestan province’s forests are faced with the risk of decline, of which about 25.3% have low risk, 8.7% have medium risk, 8.8% have high risk and 8.5% have very high risk of decline. Climatic factors including aridity index, evapotranspiration, annual mean rainfall, drought index, relative humidity and annual mean temperature were respectively recognized as the most important factors affecting Lorestan province’s forests decline.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Habitat destruction
  • logistic regression model
  • Zagros forests decline
  • Aridity index

مراجع

  1. احمدی، ش.؛ زاهدی­ امیری، ق. و مروی ­مهاجر، م.ر.، 1395. تهیه نقشه خشکیدگی بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl.) با استفاده از روش زمین آمار در دشت برم استان فارس. فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. سال 24، شماره 3، صفحات 439 تا 450.
  2. بیرانوند، ا.؛ عطارد، پ.؛ توکلی، م. و مروی­ مهاجر، م.ر.، 1394. زوال بوم­ سازگان جنگلی زاگرس؛ علل، پیامدها و راهکارها. فصلنامه جنگل و مرتع. شماره 106، صفحات 17 تا 29.
  3. پروانه، ا.؛ اعتماد، و.؛ مروی­ مهاجر، م.ر.؛ زاهدی ­امیری، ق. و عطارد، پ.، 1395. بررسی ارتباط بین مقدار خشکیدگی درختان بلوط ایرانی با تیپ جنگل، خصوصیات خاک و شرایط توپوگرافی در جنگل‌های قلاجه کرمانشاه. مجله جنگل ایران. سال8، شماره 3، صفحات 263 تا 275.
  4. توکلی، م. و پیروزی، ف.، 1390. بررسی مقدماتی علل خشکیدگی بلوط در جنگل‌های منطقه بلوران کوهدشت. همایش ملی جنگل‌های زاگرس مرکزی، قابلیت‌ها و تنگناها. لرستان.
  5. توکلی، م.؛محمدی­ نژاد، م.ر. و پیروزی، ف.، 1391. بررسی پدیده زوال و خشکیدگی درختان بلوط Oak decline در عرصه‌های جنگلی استان لرستان. نخستین همایش ملی حقوق محیط­زیست و منابع طبیعی زاگرس. خرم­آباد.
  6. ثاقب­ طالبی،خ.؛ساجدی،ت.ویزدیان،ق.،1383. نگاهی به جنگل‌های ایران. انتشارات موسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع. 56 صفحه.
  7. جزیره‌ای، م.ح. و ابراهیمی ­رستاقی، م.، 1382. جنگل ­شناسی زاگرس. انتشارات دانشگاه تهران. 560 صفحه.          
  8. حسینی، ا.، 1390. بررسی میزان آلودگی درختان به سوسک‌های چوب­ خوار و ارتباط آن با شرایط رویشگاهی در جنگل‌های بلوط ایرانی (Quercus brantii) در استان ایلام. دو فصلنامه تحقیقات حمایت و حفاظت جنگل ­ها و مراتع ایران. سال 9، شماره 1، صفحات 53 تا 66.
  9. حسینی، ا.؛ حسینی، س.م.؛ رحمانی، ا. و آزادفر، د.، 1392. مقایسه خصوصیات محیط‌های رقابتی توده‌های سالم بلوط ایرانی و توده‌های متاثر از زوال بلوط در استان ایلام. فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. سال 21، شماره 4، صفحات 606 تا 616.
  10. حمزه­ پور، م.؛ کیادلیری، ه. و بردبار، س.ک.، 1390. بررسی مقدماتی خشکیدگی درختان بلوط ایرانی در دشت برم کازرون، استان فارس. جنگل و صنوبر ایران. سال 19، شماره 2، صفحات 352 تا 363.
  11. خسروپور، ن.؛ میرزایی، ج. و دوست کامی، س.، 1393. بررسی عوامل موثر بر خشکیدگی جنگل‌های بلوط زاگرس. دومین همایش ملی منابع طبیعی ایران با محوریت علوم جنگل. کردستان.
  12. عباسی، س.؛ حسینی، س.؛ پیله ­ور، ب. و زارع، ح.، 1388. اثر حفاظت بر تنوع زیستی گونه ­های چوبی در منطقه اشترانکوه لرستان. مجله جنگل ایران. سال 2، شماره 1، صفحات 1 تا 10.
  13. کامیاب، ح.؛ سلمان­ ماهینی، ع.؛ حسینی، م. و غلامعلی ­فرد، م.، 1389. اتخاذ رهیافت اطلاعات محور با کاربرد روش رگرسیون لجستیک برای مدل­ سازی توسعه شهری گرگان. محیط­ شناسی. دوره 36، شماره 54، صفحات 89 تا 96.
  14. عطارد، پ. و صادقی، م.، 1392. بررسی پارامترهای اقلیمی زاگرس. نخستین همایش ملی مخاطرات محیط زیست زاگرس. خرم­آباد.
  15. عطارد، پ.؛صادقی، س.م.م.؛طاهری­ سرتشنیزی، ف.؛ساروئی، س.؛عباسیان،پ.؛مسیح ­پور،م.؛کردستمی،ف.و دریکوندی، ا.،1394. اثر‌گذاری عوامل اقلیمی و تبخیر و تعرق بر زوال جنگل‌های زاگرس مرکزی در استان لرستان. فصلنامه تحقیقات حمایت و حفاظت جنگل‌ها و مراتع ایران. سال 13، شماره 2، صفحات 98 تا 114.
  16. قربانلی، م.، 1381. جغرافیای گیاهی، انتشارات سمت. 316 صفحه.
  17. محمدی، س. و دلاور، م.ر.، 1393. مدل‌سازی توسعه شهری با روش رگرسیون لجستیک مطالعه موردی: شهر سنندج. نشریه علوم و فنون نقشه ­برداری. دوره 4، شماره 2، صفحات 77 تا 86.
  18. محمودزاده،ح.وخوشروی،ق.،1394. کاربرد رگرسیون لجستیک در مدل‌سازی توسعه شهری (مطالعه موردی: منطقه شهری بناب). مطالعات شهری. دوره 4، شماره 14، صفحات 31 تا 46.
  19. مروی ­مهاجر، م.ر.،1390. جنگل‌شناسی و پرورش جنگل. انتشارات دانشگاه تهران. 420 صفحه.
  20. مهدوی، ع.؛ میرزایی، ج. و کرمی، ا.، 1393. وضعیت درختان خشکیده در جنگل‌های زاگرس (مطالعه موردی: جنگل­ های منطقه بیوره استان ایلام). نشریه توسعه پایدار جنگل­ ها. سال 4، شماره 1، صفحات 329 تا 340.
  21. مهدوی، ع.؛ میرزایی ­زاده، و.؛ نیک­ نژاد، م. و کرمی، ا.، 1394. بررسی و پیش­‌بینی زوال درختان بلوط با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک (جنگل­ های بیوره ملکشاهی). فصلنامه تحقیقات حمایت و حفاظت جنگل‌ها و مراتع ایران. سال 13، شماره 1، صفحات 20 تا 32.
  22. میرزادی، ز.؛ پیله ­ور، ب.؛ علی­ جانی، و. و ویس­ کرمی، ز.، 1391. بررسی لیست فلورستیک و تنوع گیاهی جنگل‌های شوراب در استان لرستان. اولین همایش ملی حفاظت و برنامه‌ریزی محیط­ زیست. همدان. 
  23. نادی، م.؛جامعی، م.؛ بذرافشان، ج. و جنت ­رستمی، س.، 1391. ارزیابی روش‌های مختلف درون‌یابی داده‌های بارندگی ماهانه و سالانه (مطالعه موردی، استان خوزستان). پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. شماره 44، صفحات 117 تا 130.
  24. Beier, CM.; Sink, S.E.; Hennon, P.E.; D’Amore, D.V. and Juday, G.P., 2008. Twentieth century warming and the dendroclimatology of declining yellow cedar forests in southeastern Alaska. Canadian Journal of Forest Research. Vol. 38, pp: 1319-1334.
  25. Bigler, C.; Barker, O.U.; Bugmann, H.; Dobbertin, M. and Rigling, A., 2006. Drought as an inciting mortality factor in Scots pine stands of the Valais, Switzerland. Ecosystems. Vol. 9, pp: 330-343.
  26. Das, A.J.; Battles, J.; Van Mantgemd, P.J. and Stephenson, N.L., 2008. Spatial elements of mortality risk in old-growth forests. Ecology. Vol. 89, pp: 1744-1756.
  27. Espadafor, M.; Lorite, I.J.; Gavilan, P. and Berengena, J., 2011. An analysis of the tendency of reference evapotranspiration estimates and other climate variables during last 45 years in Southern Spain. Agricultural Water Management. Vol. 98, pp: 1045-1061.
  28. Farmer, A., 1993. The effects of dust on vegetation-a review. Environmental Pollution. Vol. 79, pp: 63-75.
  29. Franklin, J.F.; Shugart, H.H. and Harmon, M.E., 1987. Tree death as an ecological process. Bioscience. Vol. 37, pp: 550-556.
  30. Guarin, A. and Taylor, A.H., 2005. Drought triggered tree mortality in mixed conifer forests in Yosemite National Park, California, USA. Forest ecology and management. Vol. 218, pp: 229-244.
  31. Harrison, P.A.; Berry, P.M.; Butt, N. and New, M., 2006. Modeling climate change impacts on species’ distributions at the European scale: implications for conservation policy. Environmental Science and Policy. Vol. 9, pp: 116-128.
  32. He, Z. and Lo, C., 2007. Modeling urban growth in Atlanta using logistic regression. Computers, Environment and Urban Systems. Vol. 31, No. 6, pp: 667-688.
  33. Keenan, J.R.; Reams, G.R.; Achard, F.; de Freitas, V.J.; Grainger, A. and Lindquist, E., 2015. Dynamics of global forest area: Results from the FAO Global Forest Resources Assessment 2015. Forest Ecology and Management. Vol. 352, pp: 9-20.
  34. Koprowski, L.J.; Gavish, L. and Doumas, S.L., 2016. Sciurus anomalus. Mammalian Species. Vol. 48, No. 934, pp: 48-58.
  35. Mackee, B.; Nolan, T.; Dooesken, J. and Kleist, J., 1995. Drought monitoring with multiple timescale. Conference on Applied Climatology. Bostun.
  36. Newbery, D.M. and Lingenfelder, M., 2009. Plurality of tree species responses to drought perturbation in Bornean tropical rain forest. Plant Ecology. Vol. 201, pp: 147-167.
  37. O’Loingsigh, T.; McTainsh, G.H.; Tews, E.K.; Strong, C.L.; Leys, J.F.; Shinkfield, P. and Tapper, N.J., 2014. The Dust Storm Index (DSI): A method for monitoring broadscale wind erosion using meteorological records. Aeolian Research. Vol. 12, pp: 29-40.
  38. Segan, D.B.; Murray, K.A. and Watson, J.E, 2016. A global assessment of current and future biodiversity vulnerability to habitat loss-climate change interactions. Global Ecology and Conservation. Vol. 5, pp: 12-21.
  39. UNEP (United Nations Environment Programme). 1997. World atlas of desertification 2ED. UNEP, London.
  40. Walther, G.R.; Post, E.; Convey, P.; Menzel,A.; Parmesan, C.; Beebee, T.J.C.; Fromentin, J.M.; Hoeghguldberg, O. and Bairlein, F., 2002. Ecological responses to recent climate change. Nature. Vol. 416, pp: 389-395.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 10، شماره 3
مهر 1397
صفحه 495-502

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار