ارزیابی پتانسیل مناطق خشک و نیمه خشک در حفظ زیستگاه‌های مطلوب سم‌داران کوه‌زی تحت تاثیر تغییر اقلیم آینده: مطالعه موردی قوچ وحشی (Ovis sp) و بز وحشی (Capra aegagrus)

نوع مقاله : تنوع زیستی

نویسندگان

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

2 موسسه تحقیقات فدرال جنگل، برف و منظر، زوریخ، سوییس

چکیده

تهدیدات انسانی در طول چندین دهه اخیر تاثیرات منفی زیادی بر جمعیت‌ های سم‌ داران ایران داشته‌ است. این در حالی است که تغییر اقلیم نیز می‌ تواند به ­واسطه تغییر شرایط زیستگاهی کنونی این گونه‌ها به­ طور مضاعف میزان آسیب‌ پذیری آن­ ها را افزایش دهد. در این مطالعه، تاثیر تغییر اقلیم بر زیستگاه‌ های مطلوب دو ­سم‌ دار آسیب‌ پذیر قوچ وحشی­ (Ovis sp) ­و بز وحشی ­(Capra aegagrus) و هم­ چنین میزان جا به‌ جایی پراکنش کنونی آن ­ها در امتداد گرادیان ارتفاع و عرض جغرافیایی در مناطق مرکزی ایران بررسی گردید. پیش‌ بینی‌ های آینده با استفاده از رویکرد مدل­ سازی­ تجمعی و داده‌ های اقلیمی تهیه شده توسط پنج مدل گردش عمومی جو براساس سناریو 8.5 PCR انجام گرفت. جا به‌ جایی پراکنش گونه‌ ها در واکنش به تغییر اقلیم نیز با محاسبه اختلاف میانگین ارتفاع و اختلاف فاصله جغرافیایی میان مراکز ثقل پراکنش کنونی و آینده کمی گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که تغییر اقلیم آینده به ­ترتیب سبب کاهش بیش از 68% و­ 75% زیستگاه‌ های مطلوب قوچ وحشی و بز وحشی خواهد شد که بیش ­تر زیستگاه‌ های واقع در مناطق کم ارتفاع بخش جنوب­ (خراسان جنوبی،­ یزد و فارس) و مرکز ­(شرق اصفهان) منطقه مطالعه را شامل می‌ شود. در نتیجه تغییر اقلیم هم ­چنین بخش اندکی از زیستگاه‌ های نامطلوب کنونی  برای دو گونه در آینده مطلوب خواهد شد که طبق  پیش‌ بینی‌ ها گسترش  آن ­ها محدود به شمال منطقه (استان سمنان) می‌ باشد.­ نتایج ارزیابی‌ ها هم­ چنین نشان داد که پراکنش کنونی قوچ ­وحشی و بز وحشی به ­ترتیب به میزان ­و ­150 متر در امتداد گرادیان ارتفاع ­و ­167 و ­124 کیلومتر در امتداد عرض جغرافیایی جا به‌ جا خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluating potential of arid and semi-arid regions in maintaining suitable habitats for montane ungulates under climate change Case study: wild sheep (Ovis sp) and wild goat (Capra aegagrus)

نویسندگان [English]

  • Shima Malakoutikhah 1
  • Sima Fakheran 1
  • Mahmoud Reza Hemami 1
  • Josef Senn 2
1 Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Federal Institute of Forestry, Snow and Landscape Research, Zurich, Switzerland
چکیده [English]

Over the last few decades, human threats have imposed widespread negative impacts on populations of ungulates in Iran. While, climate change may also additionally increase vulnerability of the ungulates through changing current environmental conditions in future. In this study, impact of future climate change on distribution of two vulnerable ungulates of wild sheep (Ovis sp) and wild goat (Capra aegagrus) and changes in their current distribution along altitudinal and latitudinal gradients were investigated. Future predictions were made using an ensemble modelling approach and climate data prepared by five global circulation models based on RCP 8.5. Future range shifts by 2070 were also estimated by calculating the difference between mean elevation and difference of geographic distance between centroids of current and future distribution ranges, respectively. Results indicated that as a result of climate change, more than 68% and 75% of suitable habitats for wild sheep and wild goat may become lost by 2070, respectively mostly across low elevations of southern (south Khorasan, Yazd and Fars) and central (east of Isfahan) parts. Climate change also resulted in proportions of currently unsuitable habitats to become suitable expansion of which was limited to northern part (Semnan province). Result of evaluations also revealed that current distributions of wild sheep and wild goat may change as much as 27 and 150 m and; 167 and 124 km along elevational and latitudinal gradients, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vulnerable ungulates
  • Climate change
  • Species distribution modelling
  • Elevational heterogeneity
  • Geographical latitude
  • protected areas
  1. حیدریان ­آقاخانی، م.؛ تمرتاش، ر.؛ جعفریان، ز.؛ ترکش اصفهانی، م. و طاطیان، م.ر.، 1396. پیش‌بینی اثرات تغییر اقلیم بر پراکنش بالقوه گونه بادامک با استفاده از مدل‌ سازی3 اجماعی در زاگرس مرکزی. مجله سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی. سال 8، شماره 3، صفحات 1 تا 14.
  2. رضوانی، ا.؛ فاخران، س. و سفیانیان، ع.، ۱۳۹۶. مدل‌ سازی پراکنش جغرافیایی قوچ و میش وحشی در مواجهه با تغییرات اقلیمی. نخستین همایش بین ­المللی سامانه اطلاعات جغرافیایی جاده ابریشم، دانشگاه صنعتی اصفهان.
  3. رنجبر، ن.؛ همامی، م.ر.؛ ترکش، م. و شاهقلیان، ج.، 1395. ارزیابی فصلی مطلوبیت زیستگاه بز وحشی در مناطق کوهستانی پارک ملی کلاه قاضی با روش حداکثر آنتروپی. مجله بوم ­شناسی کاربردی. سال5، شماره 16، صفحات 69 تا 82.
  4. ماهینی، ع.ا.، 1373. ارزیابی زیستگاه حیات ­وحش در ذخیره ­گاه زیست­ کره توران. پایان­ نامه کارشناسی­ ارشد. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی پردیس کرج، دانشگاه تهران. 252 صفحه.
  5. Angert, A.L.; Crozier, L.G.; Rissler, L.J.; Gilman, S.E.; Tewksbury, J.J. and Chunco, A.J., 2011. Do species’ traits predict recent shifts at expanding range edges? Ecology Letters. Vol. 14, No. 7, pp: 677-689.
  6. Aryal, A.; Brunton, D.; Ji, W.; Karmacharya, D.; McCarthy, T.; Bencini, R. and Raubenheimer, D., 2014. Multipronged strategy including genetic analysis for assessing conservation options for the snow leopard in the central Himalaya. J of Mamma. Vol. 95, No. 4, p: 871-881.
  7. Bashari, H. and Hemami, M.R., 2013. A predictive diagnostic model for wild sheep habitat suitability in Iran. J for Nature Conservation. Vol. 21, No. 5, pp: 319-325.
  8. Brambilla, M.;Pedrini, P.; Rolando, A.and Chamberlain, D. E., 2016. Climate change will increase the potential conflict between skiing and high-elevation bird species in the Alps. J of Biogeogra. Vol. 43, pp: 2299-2309.
  9. Büntgen, U.; Greuter, L.; Bollmann, K.; Jenny, H.; Liebhold, A.; Galván, J.D.; Stenseth, N.C.; Andrew, C. and Mysterud, A., 2017. Elevational range shifts in four mountain ungulate species from the Swiss Alps. Ecosphere. Vol. 8, No. 4.
  10. Cardillo, M.; Mace, G.M.; Jones, K.E.; Bielby, J.; Bininda-Emonds, O.R.P.; Sechrest, W.; Orme, C.D.L. and Purvis, A., 2005. Multiple causes of high extinction risk in large mammal species. Science. Vol. 309, No. 5738, pp: 309-1241.
  11. 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.
  12. Epps, C.W.; McCullough, D.R.; Wehausen, J.D.; Bleich, V.C. and Rechel, J.L., 2004. Effects of climate change on population persistence of desert‐dwelling mountain sheep in California. Conservation Biology. Vol. 18, pp:102-113.
  13. Fuller, A.; Mitchell, D.; Maloney, S.K. and Hetem, R., 2016.Towards a mechanistic understanding of the responses of large terrestrial mammals to heat and aridity associated with climate change. Climate Change Responses. Vol. 3, No. 10, pp: 10.
  14. Gross, J.E.; Kneeland, M.C.; Reed, D.F. and Reich, R.M., 2002. GIS-based habitat models for mountain goats. Journal of Mammalogy. Vol. 83, No. 1, pp: 218-228.
  15. Huete, A.R.A., 1988. soil-adjusted vegetation index (SAVI). Remote Sens. Environ. Vol. 25, No.3, pp: 295-309.
  16. Hsu, J.S.; Powell, J. and Adler, P.B., 2012. Sensitivity of mean annual primary production to precipitation. Global Change Biology. Vol. 18, No. 7, pp: 2246-2255.
  17. IPCC. 2013. Working Group, I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report, Climate Change 2013: The Physical Science Basis. IPCC, AR5, 2014.
  18. Kafash, A.; Kaboli, M.; Koehler, G.; Yousefi, M. and Asadi, A., 2015. Ensemble distribution modeling of the Mesopotamian spiny-tailed lizard, Saara loricata in Iran: an insight into the impact of climate change. Turkish Journal of Zoology. Vol. 40, No. 2, pp: 262-271.
  19. Khosravi, R.; Hemami, M.R.; Malekian, M.; Flint, A. and Flint, L., 2016. Maxent modeling for predicting potential distribution of goitered gazelle in central Iran: the effect of extent and grain size on performance of the model. Turkish Journal of Zoology. Vol. 40, No. 4, pp: 574-585.
  20. Khosravi, R.; Hemami, M.R. and Cushman, S.A., 2018. Multispecies assessment of core areas and connectivity of desert carnivores in central Iran. Diversity and Distributions. Vol. 24, No. 2, pp: 193-207.
  21. Lamsal, P.; Kumar, L.; Aryal, A. and Atreya, K., 2018. Future climate and habitat distribution of Himalayan Musk Deer. Ecological Informatics. Vol. 44, pp: 101-108.
  22. La-Sorte, F.A. and Jetz, W., 2010. Projected range contractions of montane biodiversity under global warming. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. Vol. 277, No. 1699, pp: 3401-3410.
  23. Liow, L.H.F.; Ortelius, M.; Lintulaakso, K.; Mannila, H. and Stenseth, N.C., 2009. Lower extinction risk in sleep orhide mammals. American Naturalist. Vol. 173, No. 2, pp: 264-272.
  24. 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.
  25. Moses, M.R.; Frey, J.K. and Roemer, G.W., 2012. Elevated surface temperature depresses survival of banner-tailed kangaroo rats: will climate change cook a desert icon? Oecologia. Vol. 168, No. 1, pp: 257-268.
  26. Sappington, J.M.; Longshore, K.M. and Thompson, D.B., 2007. Quantifying landscape ruggedness for animal habitat analysis: a case study using bighorn sheep in the Mojave Desert. Wildlife management. Vol. 71, No. 5, pp: 1419-1426.
  27. Sarhangzadeh, J.; Yavari, A.R.; Hemami, M.R.; Jafari, H.R. and Shams-Esfandabad, B., 2013. Habitat suitability modeling for wild goat (Capra aegagrus) in a mountainous arid area, central Iran. Caspian Journal of Environmental Sciences. Vol. 11, No. 1, pp: 41-51.
  28. Schloss, C.A.; Nunez, T.A. and Lawler, J., 2012. Dispersal will limit ability of mammals to track climate change in the Western Hemisphere. Proceedings of the national academy of sciences. Vol. 109, No. 22, pp: 8606-8611.
  29. Segurado, P.; Araujo, M.B. and Kunin, W.E., 2006. Consequences of spatial autocorrelation for niche based models. J of Applied Ecology. Vol. 43, No. 3, pp: 433-444.
  30. Somero, G.N., 2010. The physiology of climate change: how potentials for acclimatization and genetic adaptation will determine winners and losers. Journal of Experimental Biology. Vol. 213, No. 6, pp: 912-920.
  31. 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 J of Zoology. Vol. 92, No. 3, pp:239-249.
  32. Tamburello, N.; Côté, I.M. and Dulvy, N.K., 2015. Energy and the scaling of animal space use. American Naturalist. Vol. 186, No. 2, pp: 196-211.
  33. Thuiller, W.; Lafourcade, B.; Engler, R. and Araújo, M.B., 2009. BIOMOD, a platform for ensemble forecasting of species distributions. Ecography. Vol. 32, pp: 369-373.
  34. Yousefi, M.; Ahmadi, M.; Nourani, E.; Behrooz, R.; Rajabizadeh, M.; Geniez, P. and Kaboli, M., 2015. Upward altitudinal shifts in habitat suitability of mountain vipers since the last glacial maximum. PloS one. Vol. 10, No. 9, p: e0138087.
  35. 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.