تعيين خصوصيات اقليمي زيست بوم و پراكنش جغرافيايي دو گونه مرتعي با استفاده از روش مدل سازي جنگل تصادفي در منطقه زاگرس مركزي

Characterization of ecosystem’s climate and geographical distribution of two pasture species using random forest modeling in Central Zagros region

نوع آب و هوا، وضع گياهان و اجتماعات گياهي مناطق مختلف را تا حد زيادي مشخص مي كند؛بنابراين بايد جهت بررسي و مطالعه گياهان مرتعي، دامنه تحمل و بردباري هرگونه نسبت به اين عوامل مشخص شود. در اين مطالعه خصوصيات و نيازهاي اقليمي دو گونه از گندميان مهم با ويژگيهاي علوفه اي و حفاظتي به نامهاي .Richt trichophorum Agropyron و .Boiss tomentellus Bromus در منطقه زاگرس مركزي مورد بررسي قرار گرفتند. به اين منظور از 19 متغير بيوكليماتيك به عنوان ورودي مدل جنگل تصادفي (به عنوان يك روش يادگيري ماشيني) در نرم افزار آماري R استفاده شد. نتايج نشان داد كه متغيرهاي مجموع بارندگي سالانه (BIO12)، دماي متوسط پربارش ترين فصل (BIO8) و ميانگين دامنه دماي روزانه (BIO2) براي هر دو گونه مورد مطالعه بيشترين اهميت را داشته اند و مجموع اين سه متغير بيش از 68 درصد تغييرات در مورد گونه tomentellus. B و 64 درصد تغييرات در مورد گونه trichophorum. A را توجيه كرده است. ميزان صحت برآورد شده توسط شاخص TSS براي گونه tomentellus. B برابر با 0/95 محاسبه شد و مقادير Sensitivity و Specificity نيز به ترتيب برابر با 0/93 و 0/96 برآورد شدند. اين مقادير (TSS ،Sensitivityو Specificity) براي گونه trichophorum. A به ترتيب برابر با 0/92، 0/89 و 0/93 بودند. نتايج اين پژوهش، بيان كننده نيازهاي اقليمي گونه هاي مورد مطالعه هستند. با استفاده از نتايج اين مطالعه مي توان مكانهايي كه اقدامات حفاظتي اين گونه ها بايد در اولويت قرار بگيرد را تعيين كرد و يا حتي براي معرفي مجدد اين گونه ها در زاگرس مركزي، مكانهاي مناسب از لحاظ ويژگيهاي اقليمي را پيشنهاد داد.

Climatic conditions largely determine the status and characteristics of plants and plant communities in different regions. Therefore, in order to study range plant species, the tolerance of each species to these factors should be determined. In this study, climatic features and requirements of two important grass species with conservation and forage importance (Agropyron trichophorum Richt. & Bromus tomentellus Boiss.) were studied in the Central Zagros. For this purpose, 19 bioclimatic variables used as inputs to Random Forest (as a machine learning approach) in R statistacial environment. The results showed that total annual precipitation (BIO12), the average temperature of the wettest season (BIO8) and the mean diurnal range (BIO2) for both species had the greatest importance and the sum of these three variables described more than 68 and 64 percent of variance in the B. tomentellus and A. trichophorum, respectively. The estimated accuracy by TSS index was calculated for B. tomentellus as 0.95 and Sensitivity and Specificity values were estimated as 0.93 and 0.96, respectively. For A. trichophorum, these values (TSS, Sensitivity& Specificity) calculated as 0.92, 0.89 and 0.93; respectively. The results of this study explain the cliamtic niche of the studied species. Top priority places, where protective actions has to be taken, can be determined using the results of this study. Potentially climatic suitable habitats can be proposed for reintroduction of these valuable species as well.