ارائه کننده: شقایق اسحاقی راد

استاد راهنما: دکتر سید جلیل علوی

استاد مشاور: دکتر امید اسماعیل زاده

استاد ناظر داخلی: دکتر سیدمحسن حسینی

استاد ناظر خارجی: دکتر حبیب زارع

نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر اکبر نجفی

تاریخ: ‍۱۴۰۵۰۷/۱۴

ساعت: ۱۰

مکان: سالن اصلی کاخ

چکیده:

تغییر اقلیم از مهم‌ترین تهدیدهای پایداری اکوسیستم‌های جنگلی، به‌ویژه برای گونه‌های نادر با پراکنش محدود به شمار می‌رود. توس هیرکانی (.Betula litwinowii Doluch) از گونه‌های نادر و اکولوژیک باارزش جنگل‌های هیرکانی است که به دلیل پراکنش محدود، استقرار در اکوتون‌های حساس ارتفاعی و وابستگی به شرایط اقلیمی ویژه، آسیب‌پذیری بالایی در برابر تغییرات اقلیمی دارد. پژوهش حاضر با هدف مدل‌سازی پراکنش کنونی و آینده این گونه در جنگل‌های هیرکانی تحت سناریوهای تغییر اقلیم و شناسایی مهم‌ترین متغیرهای محیطی تعیین‌کننده پراکنش آن انجام شد. داده‌های حضور گونه (۱۳ نقطه حضور) از طریق پیمایش‌های میدانی جمع‌آوری و پس از پالایش مکانی استفاده شدند. در مجموع ۲۵ متغیر محیطی شامل ۱۹ متغیر زیست‌اقلیمی پایگاه CHELSA (دوره ۱۹۸۱–۲۰۱۰) و ۶ متغیر توپوگرافی مستخرج از مدل رقومی ارتفاع ارزیابی گردید. پس از تحلیل هم‌خطی با ضریب همبستگی پیرسون (آستانه 7/0)، ۱۰ متغیر مستقل شامل ۶ متغیر زیست‌اقلیمی (Bio1، Bio2، Bio7، Bio8، Bio12 و Bio15) و ۴ متغیر توپوگرافی (TRI، Northness، Eastness و TPI) برای مدل‌سازی نهایی انتخاب شدند. پراکنش گونه با سه الگوریتم MaxEnt، جنگل تصادفی (RF) و XGBoost در محیط R مدل‌سازی شد و ارزیابی مدل‌ها با روش اعتبارسنجی متقابل پنج‌بخشی و شاخص‌های AUC و TSS صورت گرفت. پراکنش آینده نیز تحت سه سناریوی اقلیمی (1-2.6SSP، 3-7.0SSP و 5.8-5SSP) در سه بازه زمانی (۲۰۱۱–۲۰۴۰، ۲۰۴۱–۲۰۷۰ و ۲۰۷۱–۲۱۰۰) پیش‌بینی شد. نتایج نشان داد مدل MaxEnt با مقادیر AUC و TSS به ترتیب 93/0 و 89/0 در داده‌های آزمون، بهترین عملکرد را در مقایسه با مدل‌های جنگل تصادفی (۸۵/0 و ۷۶/0) و XGBoost  (۸۹/0 و ۷۹/0) داشت. متغیرهای میانگین دمای مرطوب‌ترین فصل (Bio8)، شاخص ناهمواری پستی‌وبلندی (TRI) و فصلی‌بودن بارش (Bio15) به‌ترتیب با مشارکت 43/47%، 81/%20 و 49/17% مهم‌ترین متغیرهای پیش‌بینی‌کننده بودند. در شرایط کنونی، تنها 31/2%  از منطقه مورد مطالعه در طبقات مطلوبیت زیاد و بسیار زیاد قرار دارد که عمدتاً در ارتفاعات مازندران متمرکز است. در تمام سناریوها و بازه‌ها، وسعت رویشگاه‌های مطلوب روندی کاهشی نشان داد؛ به‌طوری‌که سهم طبقات مطلوبیت زیاد و بسیار زیاد در دوره ۲۰۷۱–۲۱۰۰ از 31/2% در شرایط کنونی به 3۱/1% در سناریوی SSP1-2.6 و ۴۷/0% در سناریوی 8.5-5SSP کاهش یافت. یافته‌ها نشان می‌دهد تغییر اقلیم تهدیدی جدی برای بقای توس هیرکانی است و زیستگاه‌های مطلوب آن به‌شدت کاهش خواهد یافت؛ بنابراین، اتخاذ راهبردهای حفاظتی نظیر شناسایی پناهگاه‌های اقلیمی، حفاظت از رویشگاه‌های مرتفع و پایش جمعیت‌ها برای سازگاری گونه ضروری است.