تعيين رويشگاه بالقوه گونه كما (Ferula ovina Boiss) با استفاده از مدل افزايشي تعميم‌ يافته (GAM) در منطقه فريدون‌ شهر استان اصفهان

Determining the potential habitat of Ferula ovina (Boiss) using Generalized Additive Model in Fereidonshar rangelands- Isfahan

در اين مطالعه توانايي مدل رگرسيون افزايشي تعميم‌ يافته در تهيه نقشه رويشگاه بالقوه گونه گياهي كما (Ferula ovina Boiss) و ترسيم منحني‌ هاي عكس‌ العمل گونه نسبت به متغيرهاي محيطي در منطقه فريدون شهر واقع در غرب اصفهان با مساحت هزار كيلومتر مربع بررسي شد. داده‌ هاي حضور و غياب F. ovina به روش تصادفي طبقه‌ بندي شده از تعداد دويست و هفتاد و هشت سايت (يك‌صد و سي‌ و هشت سايت حضور و يك‌ صد و چهل سايت غياب) جمع‌ آوري و نقشه نه متغير خاك، بيست‌ و دو متغير اقليمي و سه متغير فيزيوگرافي با اندازه پيكسل 72*72 مترمربع با استفاده از روش‌هاي ميان‌ يابي (كريجينگ، معكوس فاصله وزني) تهيه شد. سپس ارتباط بين حضور و غياب گونه با عوامل محيطي با استفاده از مدل افزايشي تعميم‌ يافته بررسي گرديد. طبق نتايج حضور اين گونه با فاكتورهاي ميزان سيلت و رس خاك ارتباط معكوس و با ميزان شيب، ارتفاع از سطح دريا، ميزان ماده آلي، درصد اشباع و ميانگين درجه حرارت ساليانه همبستگي مستقيم دارد. ارزيابي مدل با استفاده از داده‌ هاي مستقل بيانگر ضريب كاپاي 0/64 و سطح زير منحني پلات0/86 بود. طبق نقشه رويشگاه بالقوه و منحني‌ هاي عكس‌ العمل ترسيم شده، گونه F. ovina در رويشگاه‌هاي با ميانگين درجه حرارت ساليانه 11-9 درجه سانتي گراد، شيب 50-25 درصد،ارتفاع 3000- 1950 متر از سطح دريا، كربنات كلسيم 30-10 درصد، ماده آلي 6-4 درصد، سيلت 30-10 درصد، رس 60-45 درصد و درصد اشباع 60-45 بيشترين احتمال حضور را دارد. مدل توليد شده در شناسايي مناطق با پتانسيل رويشي بالاي اين گونه و برنامه‌ هاي اصلاح و احياي مراتع كارايي مناسبي دارد.

In this study, the ability of Generalized Additive Model (GAM) for mapping potential distribution of Ferula ovina Boiss, and the description of species response curves to environmental variables were examined in Fereidonshar region with area of 1000 square kilometers located in West of Isfahan province. The presence and absence data of the species were collected from 278 sites (including 138 presence sites and 140 absence sites) by random systematic method, and 9 soil variables, 22 climate variables and 3 physiographic variables were mapped with pixel size of 72*72 square meters by using interpolation techniques (krigging, Inverse Distance Weighting) for the entire studied area. Then, the relationships between presence and absence of the species with the environmental variables were examined by GAM method. According to the results, the presence of Ferula ovina was inversely correlated with some environmental variables including soil silt and clay contents and also its distribution was directly correlated with slope, distance from sea level, organic matter content, soil saturation percentage and average annual temperature. The model evaluation conducted by the separate data gave Kappa coefficient equal to 0.64 and ROC area under curve equal to 0.86. According to the produced potential habitat map and the response curves of the species, the presence of Ferula ovina is more likely in the habitats with mean annual temperature: 9-11 degree centigrade, slop: 25-50%, elevation: 1950-3000 meter (Above sea level), CaCO3 content of soil: 10-30%, organic matter: 4-6%, silt: 10-30% and soil saturation percentage: 45-60%. The GAM enables managers to identify appropriate areas for rangelands rehabilitation and protection programs. The produced model has a suitable performance in identifying regions with high growth potential and rangelands rehabilitation and protection programs.