مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر گستره پراکنشی زنبورخوار سبز کوچک(Merops orientalis) در جنوب ایران: مطالعه موردی در استان فارس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 آزمایشگاه تحقیقاتی پرنده شناسی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 زمایشگاه تحقیقاتی پرنده شناسی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

چکیده

تغییر اقلیم یکی از عوامل اصلی انقراض و عامل تغییر در محدوده پراکنش، فنولوژی و ریخت گونه-ها می‌باشد. با توجه به گرمایش جهانی و اثر آن بر جنبه‌های مختلف زیستی پرندگان از جمله اثر بر گونه‌های مقیم مناطق گرم، در این مطالعه نقاط حضور بدست آمده از زنبورخوار سبز در استان فارس با متغیرهای اقلیمی تلفیق شد. به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم، از الگوریتم آنتروپی بیشینه در نرم افزار MaxEnt 3.3.3 و از مدل CCSM4 و چهار سناریوی RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5 مربوط به گزارش پنجم ارزیابی استفاده شد. مدل‌سازی با ده بار تکرار انجام شد و نقشه میانگین به عنوان نقشه پیش‌بینی ارائه گردید. نتایج نشان داد پراکنش این گونه محدود به قسمت‌-های نسبتا کم ارتفاع جنوبی تا مرکزی و غربی استان فارس بوده و مدل ایجاده شده، مناسب بودن شرایط اقلیمی را برای این گونه در منطقه نسبتا وسیعی از جنوب استان فارس نشان می‌دهد. سهم نسبی متغیرهای اقلیمی نشان داد که برای توزیع این گونه، حداقل دمای سردترین فصل سال بیشترین سهم را در مدل‌سازی دارد و مناطق دارای زمستان‌های خیلی سرد برای زیست آن مناسب نیستند. مقایسه مطلوبیت زیستگاه‌های بالقوه در شرایط کنونی و تحت تغییر اقلیم آینده نشان داد از وسعت مناطق با مطلوبیت زیاد کاسته خواهد شد و گسترش محدوده پراکنش گونه به عرض‌های جغرافیایی بالاتر مشاهده نشد. بنابراین نوع پاسخ گونه‌ها به تغییر اقلیم آینده متفاوت است و بستگی به عوامل مختلفی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Assessment of climate change impacts on geographic distribution of Merops orientalis in southern Iran: a case study in Fars province

نویسندگان [English]

  • Ali Gholamhosseini 1
  • Fatemeh Baharlu 2

1 Ornithology Research Lab., Department of Biology, College of Sciences, Shiraz University, Shiraz, Iran

2 Ornithology Research Lab., Department of Biology, College of Sciences, Shiraz University, Shiraz, Iran

چکیده [English]

Climate change is a major driver of species extinction, shifts in species’ phenology, distribution and morphology. Considering global warming impacts on different aspects of bird’s biology, especially on resident species living in lowland and warm areas, in this study, contemporary distribution points of Green Bee-eater in Fars province were combined with climate variables. Models were constructed using the maximum entropy algorithm implemented in MaxEnt 3.3.3 software. We evaluated the impacts of climate change using the General circulation model CCSM4 along with the concentration pathways RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5 from the IPCC Assessment Report 5. Climate suitability maps were constructed based on the average of ten replications by cross validation method. Modelling shows the distribution of this species is restricted to the lowlands of southern, central and western parts of Fars province and there are relatively large climatic potential areas in the southern half. Estimates of relative contributions of the climate variables to the Maxent models show that min temperature of coldest month is the most important variable, and areas with very cold winters are apparently not favorable for this species. To estimate the potential impacts of climate change on the species, the predicted potential areas in the future scenarios were compared with the current potential areas. Results predicted decline in climate suitability but no poleward range expansion. Therefore the responses of each species to future climate change is different and depends on various factors.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coraciiformes
  • MaxEnt
  • Habitat
  • Distribution

ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر گستره پراکنشی زنبورخوار سبز کوچک

(Merops orientalis)  در جنوب ایران: مطالعه موردی در استان فارس

علی غلامحسینی* و فاطمه بهارلو

ایران، شیراز، دانشگاه شیراز، دانشکده علوم، بخش زیست شناسی، آزمایشگاه تحقیقاتی پرنده شناسی

تاریخ دریافت: 26/6/1399            تاریخ پذیرش: 28/8/1399

چکیده

تغییر اقلیم یکی از عوامل اصلی انقراض و عامل تغییر در محدوده پراکنش، فنولوژی و ریخت‌گونه‌ها می­باشد. باتوجه به گرمایش جهانی و اثر آن بر جنبه­های مختلف زیستی پرندگان ازجمله اثر بر گونه­های مقیم مناطق گرم، در این مطالعه نقاط حضور بدست آمده از زنبورخوار سبز در استان فارس با متغیرهای اقلیمی تلفیق شد. به‌منظور بررسی اثر تغییر اقلیم، از الگوریتم آنتروپی بیشینه در نرم‌افزار MaxEnt 3.3.3 و از مدل CCSM4 و چهار سناریوی RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5 مربوط به گزارش پنجم ارزیابی استفاده شد. مدل­سازی با ده بار تکرار انجام شد و نقشه میانگین به‌عنوان نقشه پیش­بینی ارائه گردید. نتایج نشان داد پراکنش این‌گونه محدود به قسمت­های نسبتاً کم ارتفاع جنوبی تا مرکزی و غربی استان فارس بوده و مدل ایجاد شده، مناسب بودن شرایط اقلیمی را برای این‌گونه در منطقه نسبتاً وسیعی از جنوب استان فارس نشان می­دهد. سهم نسبی متغیرهای اقلیمی نشان داد که برای توزیع این‌گونه، حداقل دمای سردترین فصل سال بیشترین سهم را در مدل­سازی دارد و مناطق دارای زمستان­های خیلی سرد برای زیست آن مناسب نیستند. مقایسه مطلوبیت زیستگاه­های بالقوه در شرایط کنونی و تحت تغییر اقلیم آینده نشان داد از وسعت مناطق با مطلوبیت زیاد کاسته خواهد شد و گسترش محدوده پراکنش گونه به عرض­های جغرافیایی بالاتر مشاهده نشد. بنابراین نوع پاسخ گونه­ها به تغییر اقلیم آینده متفاوت است و بستگی به عوامل مختلفی دارد.

واژه­های کلیدی: سبزقباسانان، مکسنت، زیستگاه، پراکنش.

* نویسنده مسئول، تلفن: 36137384- 071 ، پست الکترونیکی: gholamhosseini@shirazu.ac.ir

مقدمه

 

پرندگان ازجمله موجوداتی هستند که به تغییر اقلیم بسیار حساس‌اند و از دیرباز به‌عنوان نشانگرهای زیستی تغییر اقلیم در سطح جهانی مطرح بوده­اند (10). مخصوصاً در طی دهه­های اخیر، پرندگان همانند دیگر حیوانات و همچنین گیاهان گستره پراکنشی خود را در پاسخ به تغییر اقلیم تغییر داده­اند و پیش­بینی می­شود بازهم مرز پراکنش آنها به سمت قطبین یا ارتفاعات بالاتر گسترش یابد (16، 20، 24و 28). این نوع تغییر گستره پراکنش هم به‌طور مستقیم و هم غیرمستقیم، از تهدیدات اصلی برای پرندگان محسوب می­شود و در این زمینه نیاز به برنامه­ریزی و اقدامات حفاظتی است. دانستن مرز دقیق پراکنش گونه­ها، بررسی مطلوبیت زیستگاه­های کنونی، اثر تغییر اقلیم بر تغییر محدوده پراکنش و مطلوبیت زیستگاه­ها از ارکان مهم مدیریت و حفاظت گونه­هاست و کمک می­کند تا در درازمدت بتوانیم اثر تغییر اقلیم بر گونه­ها را بهتر رصد کنیم و بتوانیم در زمینه برنامه­ریزی­های زیست‌محیطی و حفاظت، گام­های علمی­تر و مؤثرتری برداریم.

از مجموع 31 گونه­ای که در خانواده زنبورخوارها (Meropidae) متعلق به راسته سبزقباسانان (Coraciiformes) قرارگرفته‌اند یک‌گونه متعلق به جنس Meropogon، دو گونه متعلق به جنس Nyctyornis و 28 گونه متعلق به جنس Merops می­باشد (11و 14). زنبورخوار سبز (Merops orientalis) توسط پرنده­شناس انگلیسی به نام John Latham در سال 1801 برای اولین بار توصیف شد. این‌گونه که گاهی اوقات زنبورخوار سبز کوچک نیز نامیده می­شود پرنده­ای است کوچک‌جثه (حدود 16 تا 18 سانتی­متر طول) با پر آرایی سبز روشن و با رنگ آبی خاصی در چانه و گلو، همچنین تاج و بالای جبه به رنگ طلایی خرمایی مایل به قرمز دیده می­شود. یک خط سیاه ظریف در جلو و پشت چشم وجود دارد. عنبیه قرمز مایل به زرد و منقار سیاه‌رنگ است (18) (شکل 1). پراکنش این‌گونه به‌طور گسترده­ای در زیر صحرای آفریقا، از سنگال و گامبیا تا اتیوپی، دره نیل، غرب عربستان و آسیا، از هند تا ویتنام گزارش­شده است و برخی محققین آن را چندگونه در نظر می­گیرند (11، 12 و13). این‌گونه در جنوب شرق، جنوب و جنوب غرب ایران به‌صورت مقیم گزارش‌شده است (6).

باوجوداینکه از مدل­سازی پراکنش گونه­ها (Species distribution modeling) در سطح جهانی برای اهداف مختلف خصوصاً برای تعیین زیستگاه­های مناسب و بالقوه گونه­ها و اثر تغییر اقلیم بر مرزهای پراکنش گونه­ها بسیار استفاده‌شده است (به‌عنوان مثال39،37،36،23 و40)، اما مطالعات انجام‌شده در این زمینه در کشور ما خصوصاً در مورد پرندگان اندک است (بعنوان ‌مثال: 8،7،3،1 و42). علاوه بر محدوده پراکنش، کیفیت زیستگاه گونه نیز ممکن است تحت تأثیر تغییر اقلیم قرارگیرد. لذا در این مطالعه پراکنش نقطه­ای زنبورخوار سبز در استان فارس به‌عنوان گونه­ای که مقیم مناطق پست گرم جنوبی کشور می­باشد بررسی شد و ناحیه اکولوژیکی انتخابی توسط گونه (در استان فارس سه ناحیه اکولوژیکی وجود دارد که هر سه نیز محدوده وسیعی از ایران را در­بر می­گیرند) و زیستگاه­های مناسب و بالقوه آن ازنظر اقلیمی مشخص گردید و اثر تغییر اقلیم آینده بر گستره پراکنش و مطلوبیت زیستگاه­های آن بررسی شد.

مواد و روشها

ناحیه مطالعاتی: استان فارس با وسعت حدود 125000 کیلومترمربع در جنوب ایران قرارگرفته و میان عرض­های جغرافیایی 27 تا 31 درجه و طول­های جغرافیایی50 تا 55 درجه واقع‌شده است. کوه­ها شامل کوه­های شمالی، مرکزی و جنوبی هستند، کوه­های شمالی مرتفع­ترین نقاط استان بوده و اکثر رود­های استان از این کوه­ها سرچشمه می­گیرند. بیابان­ها حدود 10 درصد از مساحت کل استان را تشکیل می­دهند. در این استان سه ناحیه آب و هوایی قابل‌تشخیص است. ناحیه کوهستانی شمال، شمال باختر و باختر که میانگین میزان بارندگی آن حدود 400 تا 600 میلیمتر در سال گزارش شده است. ناحیه مرکزی با بارش 200 تا 400 میلیمتر در سال و ناحیه جنوب و جنوب خاوری با میانگین بارندگی سالیانه 100 تا 200 میلیمتر در سال می­باشد. اقلیم بسیاری از مناطق استان فارس براساس روش دومارتن از نوع خشک و نیمه­خشک می­باشد. میانگین درجه حرارت بلندمدت در نیمه جنوبی در محدوده 26-20 و در قسمت­های شمالی استان در محدوده 17-11 درجه سانتی‌گراد می­باشد (پورتال سازمان هواشناسی کشور irimo.ir)) و اداره کل هواشناسی استان فارس farsmet.ir))).

داده­های پراکنشی و نقشه پراکنش: عملیات میدانی در نقاط مختلف استان فارس از بهار سال 1396 تا مهر سال 1397 انجام شد. عملیات میدانی به‌صورت گشت­زنی با ماشین در امتداد جاده­های اصلی و فرعی، پیاده­روی در زیستگاه­های مختلف، مشاهده (به‌وسیله دوربین دوچشمی 50*10 ونگارد) و عکس­برداری (به‌وسیله Canon SX30) از زنبورخوار سبز بود. گونه مورد مطالعه بر طبق منابع (6،5 و14) عمدتاً بر روی سیم­های برق مشاهده می­شوند. شناسایی گونه مورد مطالعه با در نظر گرفتن ویژگی­های ذکر شده برای گونه در کتاب­های راهنمای صحرایی پرندگان ایران (منصوری، 1387) و اطلس پرندگان ایران (کابلی و همکاران، 1395) انجام گرفت (5 و 6). مختصات جغرافیایی و ارتفاع مکان­های رؤیت با استفاده از دستگاه GPS ثبت گردید. طی بازدیدهای میدانی در این پژوهش، تعداد 58 نقطه برای زنبورخوار سبز در استان فارس ثبت گردید. اطلاعات به بانک داده وارد و نقشه پراکنش این‌گونه در استان در محیط نرم‌افزار ArcGIS 10.3 تهیه شد.

متغیرهای اقلیمی: برای مشخص شدن اثر مهمترین متغیرهای اقلیمی بر پراکنش و وسعت و مطلوبیت زیستگاه­های این گونه در استان فارس، 19 متغیر آب­و­هوایی مربوط به زمان حال و آینده، از بانک اطلاعات WorldClim، با تفکیک­پذیری 30 ثانیه دریافت شد (17). تمام لایه­های اطلاعاتی در محیط نرم‌افزار ArcGIS باز شده و مرز استان فارس روی هر لایه قرارگرفت و برش زده شد. به‌منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر الگوی پراکنش گونه موردنظر و مطلوبیت زیستگاه­ها، از مدل CCSM4 و چهار سناریوی RCP 2.6, RCP 4.5, RCP 6.0, RCP 8.5  مربوط به گزارش پنجم ارزیابی سال 2014 استفاده شد و اثر تغییر تا سال 2070 بررسی شد. نقشه مطلوبیت زیستگاه ازنظر اقلیمی برای گونه مورد نظر تهیه و برای زمان حال و آینده، وسعت مناطق مطلوب و کیفیت زیستگاه از نظر اقلیمی مقایسه شد.

مدل آنتروپی بیشینه: داده­های پراکنشی و لایه­های مربوط به متغیرها در نرم­افزار مکسنت (MaxEnt v.3.3.3a) وارد شده و طراحی مدل برای هر سناریو به تفکیک با 10 بار تکرار با روش اعتبار متقابل(CrossValidation)  براساس تنظیمات نرم‌افزار انجام شد. برای بررسی کارایی و قدرت پیش­بینی مدل از سطح زیر منحنی (AUC) استفاده شد. میزان مشارکت متغیرها در ایجاد مدل و مطلوبیت زیستگاه بررسی گردید. ابتدا مدل­سازی با تمام لایه­های اطلاعاتی و نقاط حضور گونه انجام شد تا میزان مشارکت هر متغیر در مدل­سازی و مؤثرترین متغیرها در مدل­سازی مشخص گردند. سپس در محدوده مورد مطالعه، 1000 نقطه تصادفی انتخاب و در نرم­افزار OpenModeller لایه­های اقلیمی نیز فراخوانی شد و خروجی این نرم‌افزار به SPSS وارد و همبستگی متغیرها باهم با استفاده از آزمون پیرسون بررسی شد. باتوجه به اکولوژی گونه و مدل­سازی اولیه، مؤثرترین متغیرهایی که همبستگی آنها کمتر از 7/0 بود جهت مدل­سازی انتخاب شدند. سعی بر آن شد که لایه­هایی که در مرحله مدل­سازی اولیه، مشارکت زیادی در ایجاد مدل داشتند برای مدل­سازی نهایی حذف نشوند. درنهایت برای مدل­سازی از لایه­های Bio6 (حداقل دمای سردترین دوره)، Bio17 (میزان بارش خشک­ترین فصل)، Bio12­ (میزان بارش سالانه)، Bio16 (میزان بارش مرطوب­ترین فصل) و Bio3 (هم‌دمایی) که کمترین همبستگی را باهم داشتند استفاده شد. تمام متغیرها پیوسته در نظر گرفته شدند. همچنین برای حذف خود همبستگی نقاط حضور، فقط نقاطی وارد مدل­سازی شد که فاصله آنها از هم حداقل یک کیلومتر باشد. بنابراین مدل­سازی با 50 نقطه حضور انجام شد.

طبقه­بندی مطلوبیت اقلیمی: خروجی نرم­افزار مکسنت به نرم‌افزار10  Arc­ GIS وارد شد. برای مشخص کردن طبقات مطلوبیت اقلیمی، از روش فواصل منظم (Equal interval) در نرم‌افزار Arc GIS 10 استفاده شد تا کار مقایسه در سناریوهای مختلف امکان­پذیر باشد. این کار برای مدل زمان حال انجام و به سایر مدل­ها تعمیم داده شد. جهت جلوگیری از ایجاد طبقات خالی و سهولت مقایسه، مطلوبیت اقلیمی بالای 60 درصد به‌عنوان یک طبقه در نظر گرفته شد. لذا طبقه 15-0 بعنوان مناطق بدون مطلوبیت، 30-15 با مطلوبیت کم، 45-30 با مطلوبیت متوسط، 60-45 با مطلوبیت خوب، و بالای 60 با مطلوبیت زیاد در نظر گرفته شد.

نواحی اکولوژیکی: برای تعیین اینکه زنبورخوار سبز در کدام ناحیه اکولوژیکی استان فارس زیست می­کند از Olson et al., 2001 (26) استفاده شد و در نرم­افزار ArcGIS 10 محدوده استان فارس از روی لایه مربوط به‌کل خشکی­های جهان برش زده شد و نقاط پراکنش بر روی این لایه قرارگرفتند. ایشان خشکی­های زمین را در قالب 14 بیوم (Biome)، 8 ناحیه جغرافیایی اصلی (Realm) و 867 ناحیه اکولوژیکی (Ecoregion) تقسیم کردند. یک ناحیه اکولوژیکی اکوسیستم بزرگی است متشکل از اکوسیستم­های کوچکتر، ممکن است مثل برخی جزایر کوچک شرق اقیانوس آرام کم­وسعت یا مثل صحرای بزرگ آفریقا وسیع باشد و در هر صورت منعکس­کننده زیاگان (Biota) خاصی می­باشد.

شکل 1- نقاط حضور زنبورخوار سبز در استان فارس

نتایج

پراکنش: ارزیابی توزیع نقاط حضور زنبورخوار سبز در استان فارس نشان داد که بیشتر مشاهدات این گونه در نیمه جنوبی استان، یعنی در محدوده شهرستان­هایی مثل داراب، لار، لامرد، مهر، جهرم، فیروزآباد و قیروکارزین می­باشد (شکل 1).

نتایج نشان داد حدود 90 درصد از نقاط حضور گونه مربوط به ارتفاع 1500-500 متر از سطح دریا می­باشد. همچنین این گونه بیشتر در نواحی اکولوژیکی بیابانی و نیمه بیابانی جنوب استان پراکنش دارد هرچند در چندین مکان در نواحی استپی- جنگلی کوه­های زاگرس نیز رؤیت شد (شکل 2).

اعتبارسنجی مدل: نتایج نشان می­دهد که در همه مدل­سازی­ها، مقدار میانگین AUC بیش از 90/0 بود. AUC راهی است که از طریق آن می­توان مدل را ارزیابی کرد. 5/0 کم­ترین میزانی است که AUC می­تواند داشته باشد هرچه AUC به یک نزدیک­تر باشد مدل بهتری به­دست می­آید. بنابراین مقدار AUC بیانگر پیش­بینی عالی تمام مدل­سازی­ها می­باشد.

اهمیت متغیرها: برای زمان حال، لایه حداقل دمای سردترین دوره (Bio6) (3/54 درصد) و سپس لایه میزان بارش خشک­ترین فصل (Bio17) (2/27 درصد) بیشترین مشارکت را در مدل­سازی داشتند. این دو متغیر از نظر اهمیت جای گشت (permutation importance) نیز بیشترین مقدار را نشان دادند. همچنین نمودار جک­نایف نیز که برای نشان دادن اهمیت هریک از متغیرها می­باشد نشان داد هر دولایه و بخصوص لایه 6 دارای اطلاعات ارزشمندی درباره پراکنش گونه می­باشد (شکل 3). منحنی­های پاسخ نیز نشان دادند هرچه حداقل دمای سردترین دوره (لایه 6) از صفر درجه سانتی‌گراد به سمت 10 درجه سانتی‌گراد افزایش می­یابد احتمال حضور گونه بیشتر می­شود (شکل 4). در مدل­سازی زمان آینده نیز در هر چهار سناریو همین دو لایه بیشترین مشارکت را در مدل­سازی داشتند.

 

 

شکل2- پراکنش نقطه­ای زنبورخوار سبز در استان فارس براساس نواحی اکولوژیکی

شکل 3- اهمیت نسبی متغیرها براساس تحلیل جک نایف

 

مطلوبیت زیستگاه: خروجی نرم­افزار MaxEnt برای نمایش مطلوبیت زیستگاهی این گونه براساس داده­های اقلیمی به‌صورت نقشه چندطبقه‌ای تهیه شد (شکل­های 5 و6). براساس خروجی نرم‌افزار مکسنت (حد آستانه) مناطقی که مطلوبیت آن زیر 30 درصد باشد برای زیست گونه مناسب نیستند (رنگ سبز). مناطق مناسب در سه دسته قرار گرفتند. مناطقی که از نظر اقلیمی برای گونه مورد نظر مطلوبیت بالایی دارد (بیش از 60 درصد) به رنگ قرمز، مناطق با مطلوبیت خوب (60-45 درصد) به رنگ صورتی و مناطق با مطلوبیت متوسط (45-30) به رنگ زرد نشان داده شده است (شکل­های 5 و6). باتوجه به نقشه، نیمه جنوبی محدوده مطالعاتی دارای مطلوبیت اقلیمی مناسبی برای زیست زنبورخوار سبز می­باشد (حدود 15 درصد مساحت استان). مقایسه مطلوبیت زیستگاه­هایی که از نظر اقلیمی، گونه مورد نظر پتانسیل حضور در این مناطق را دارد نشان می­دهد که مساحت نواحی با مطلوبیت بیش از 60 درصد در تمام سناریوها کاهش نشان می­دهد و بیشترین کاهش مربوط به سناریوی 5/8 و کمترین کاهش مربوط به سناریوی 5/4 می‌باشد (جدول 1). این کاهش مساحت در نواحی با مطلوبیت 60-45 درصد هم مشاهده می­شود. اما برای مناطق با مطلوبیت بین 45-30 درصد، افزایش قابل‌توجهی پیش‌بینی می­شود. براساس نتایج پیش‌بینی می­شود وسعت مناطق مناسب برای گونه (با مطلوبیت بالای 30 درصد) از 7/14 درصد حداکثر به 2/15 درصد برسد اما تغییر قابل‌توجه این است که از وسعت مناطق با مطلوبیت زیاد کاسته خواهد شد (هرچند در برخی مناطق میزان مطلوبیت افزایش نشان می­دهد) و به وسعت مناطق با مطلوبیت متوسط افزوده می­شود. همچنین نتایج نشان داد مرز پراکنشی این گونه در اثر تغییر اقلیم به سمت عرض­های جغرافیایی بالاتر در استان گسترش نمی‍یابد (شکل 6).

بحث و نتیجه گیری

از نقشه­های پراکنش موجودات زنده در موارد متعددی ازجمله مکان­یابی و تعیین مرز مناطق حفاظت شده، ارزیابی تأثیر فعالیت­های انسانی بر تنوع زیستی و بررسی فرضیه­های جغرافیای زیستی استفاده می­شود (25،22،21 و31). برخی محدودیت­ها باعث می­شود که مناطق زیادی از پراکنش گونه­ها مورد بررسی قرار نگیرد و دانش ما از پراکنش بسیاری گونه­ها ناگزیر دارای شکاف­های زیادی باشد (27). یک‌راه حل معمول برای این مشکل، استفاده از مدل­سازی زیستگاه است (15و 32). نتایج حاصل از مدل­سازی، زیستگاه بالقوه­ای که می­تواند به‌وسیله یک‌گونه استفاده شود را مشخص می­کند (4،2 و 38).

 

 

شکل 4- منحنی­های پاسخ رابطه بین احتمال حضور گونه با متغیرهای اقلیمی بررسی شده (شماره بالای هر شکل مربوط به شماره لایه­های اقلیمی می­باشد)

شکل 5- نقشه مطلوبیت اقلیمی زیستگاه برای زنبورخوار سبز در استان فارس با توجه به داده­های اقلیمی حال

 

 

البته ممکن است به دلیل عوامل مختلفی ازجمله رقابت، سدهای جغرافیایی، قدرت پراکنش و... تمام زیستگاه­های بالقوه توسط گونه اشغال نشود اما این قبیل داده­ها، اطلاعات‌پایه را در اختیار مدیران حفاظت محیط‌زیست جهت برنامه­ریزی و حفاظت قرار می­دهد.

پراکنش بدست آمده برای زنبورخوار سبز در تطابق با نقشه ارائه شده توسط کابلی و همکاران (1395) می­باشد (5) هرچند ما این گونه را در محدوده وسیع­تری در جنوب استان فارس مشاهده کردیم و مرز شمالی پراکنش آن به حدود قسمت­های مرکزی استان می­رسد. در قسمت­های غربی بهتر است عملیات میدانی بیشتری انجام شود. زیستگاه این گونه که گونه­ای غیرمهاجر است جلگه­های پست گرم جنوب می­باشد. اشاره شده است این گونه از جنگل­های انبوه و مناطق سرد دوری می­کند (5) و براساس نتایج این تحقیق نیز این گونه در مناطق سرد شمالی استان و مناطق جنگلی با پوشش متراکم رؤیت نشد.

 

 

جدول 1- اثر تغییر اقلیم بر وسعت مناطق بالقوه (به درصد) برای زنبورخوار سبز کوچک در استان فارس در هر سناریو به تفکیک

طبقه مطلوبیت

حال

RCP 6/2

RCP 5/4

RCP 0/6

RCP 5/8

30/0-0

14/85

10/85

91/84

50/85

72/84

45/.-30/0

70/3

6/8

9/8

6/8

8/8

60/.-45/0

9/6

4/3

1/3

0/3

7/3

60/0-00/1

2/4

8/2

9/2

8/2

7/2

 

شکل 6- نقشه مطلوبیت اقلیمی زیستگاه برای زنبورخوار سبز در استان فارس با توجه به داده­های اقلیمی آینده

(الف: سناریوی 6/2، ب: سناریوی 5/4، ج: سناریوی 0/6، د: سناریوی 5/8)

 

از آنجا که دما عامل مهمی در تعیین محدوده پراکنش زنبورخوار سبز می­باشد لذا می­توان انتظار داشت که براثر پدیده گرمایش جهانی مطلوبیت زیستگاه­ها و پراکنش این گونه دستخوش تغییر شود. این موضوع در مورد برخی گونه­های پرندگان گزارش شده است (30،16و 34). گرچه گونه­های بسیاری نیز تغییری در پراکنش نشان نداده­اند (28). قبلاً برای هوبره که گونه استپ­های خشک و دشت­های باز مناطق بیابانی و نیمه بیابانی است افزایش محدوده، همراه با جابجایی پراکنشی به داخل مناطقی که از نظر اکولوژیکی نامناسب هستند گزارش شده است (41). ازآنجا که این گونه مقیم مناطق گرم استان و ناحیه اکولوژیکی بیابانی و نیمه بیابانی جنوب ایران می­باشد انتظار می­رفت در اثر پدیده گرمایش جهانی وسعت مناطق مطلوب افزایش یابد و یا با گرم­تر شدن عرض­های شمالی­تر، مرز پراکنش گونه به سمت شمال و به داخل مناطق نامطلوب کشیده شود که این موارد مشاهده نشد. غیر از اقلیم عوامل دیگری بر محدوده پراکنش گونه­ها تأثیر دارند و ممکن است برخی گونه­ها باوجود شرایط نامناسب زیستگاهی، قادر نباشند محدوده پراکنش خود را تغییر دهند که به عوامل مختلفی ازجمله توپوگرافی، نبود زیستگاه مناسب­تر، ساخت­و­سازهای انسانی، رفتار پراکنشی، نرخ تولید­مثل و ... مرتبط است و اگر گونه قادر به سازش با شرایط جدید نباشد منقرض می­شود (33و 35). ازآنجا که این گونه مقیم نواحی پست می­باشد عدم جابجایی مرز شمالی پراکنش به عرض­های بالاتر جغرافیایی می­تواند مرتبط با ناهمواری­های استان باشد که دما نیز به‌نوبه خود از این متغیر متأثر می­شود. همچنین ممکن است متأثر از نوع ناحیه اکولوژیکی باشد و ناحیه اکولوژیکی استپی جنگلی زاگرس برای زیست این گونه مناسب نباشد.

کیفیت زیستگاه یک‌گونه می­تواند متأثر از پوشش گیاهی، در دسترس بودن غذا، فراوانی شکارگر و اقلیم باشد که در این مطالعه فقط به عامل اقلیم پرداخته شده است. مطالعات کمی به بررسی اثر تغییر اقلیم بر کیفیت زیستگاه گونه­های پرندگان پرداخته­اند. کاهش در مطلوبیت زیستگاه در اثر تغییر اقلیم همان‌گونه که برای زنبورخوار سبز گزارش می­شود برای سسک آبی گلوسیاه در ایالات‌متحده نیز گزارش شده است (29). گاهی انتخاب الگوریتم­های پیش‌بینی کننده مختلف ممکن است نتایج متفاوتی داشته باشد. بنابراین غیر از MaxEnt استفاده از الگوریتم­های دیگری مثل بایوکلایم (BIOCLIM) نیز پیشنهاد می­شود. همچنین مدل­سازی در مقیاس وسیع­تر در کل محدوده پراکنشی و ورود متغیرهای بیشتر (زیستی و غیر­زیستی) به مدل­سازی می­تواند به‌وضوح و تفسیر بهتر نتایج کمک نماید. از طرفی گونه­های مختلف از نظر صفات ریختی، نیازهای اکولوژیک، تاریخچه زندگی، فیزیولوژی، رقابت درون­گونه­ای و ... باهم متفاوت هستند و بررسی این ویژگی­ها می­تواند در پیش­بینی واکنش گونه به تغییر اقلیم نقش کلیدی داشته باشد (9).

بررسی اثر تغییر اقلیم بر پراکنش زنبورخوار سبز که گونه­ای ساکن جلگه­های پست گرم جنوب استان است پیش­بینی می­کند اثر تغییر اقلیم بر این گونه بیشتر به‌صورت کاهش در مطلوبیت برخی زیستگاه­ها می­باشد و گسترش محدوده پراکنشی به سمت عرض­های شمالی بالاتر مشاهده نشد. کاهش مطلوبیت زیستگاه می­تواند یک عامل تهدید کننده برای جمعیت­های این گونه باشد. لذا در این زمینه نیاز به مطالعات بیشتری است خصوصاً که در طول قرن گذشته میانگین دمای جهانی افزایش‌یافته است و برخی گونه­ها مرز پراکنش خود را تغییر داده­اند (19) و این روند ادامه دارد.

سپاسگزاری

از حمایت­های مالی دانشگاه شیراز در انجام این پروژه تشکر و قدردانی می­گردد.

  1. انصاری، ا.، مدل­سازی مطلوبیت زیستگاه درنای معمولی (Grus grus) در تالاب میقان اراک، فصلنامه علمی پژوهشی اکوبیولوژی تالاب، 24، صفحات 70-57.
  2. حسین زاده، م. س.، علی آبادیان، م.، و رستگار پویانی، ا.، 1394. ارزیابی پراکنش جغرافیایی کنونی و آینده گونه معرفی شده جکوی شکم زرد خانگیHemidactylus flaviviridis Ruppell, 1840 در ایران با استفاده از مدل‌سازی پراکنش گونه‌ای، مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست‌شناسی ایران)، 28(4)،صفحات 431-440.
  3. حقانی، ع.، علی آبادیان، م.، سرهنگ زاده، ج.، و ستوده، ا.، 1395. مدل‌سازی مطلوبیت زیستگاه تابستان گذرانی هوبره (Chlamydotis macqeenii) و عوامل مؤثر بر پراکنش آن در منطقه حفاظت شده دق پترگان، خراسان جنوبی. مجله علوم و مهندسی محیط‌زیست، 3 (10)، صفحات 21-13.
  4. رضایی، س.، نادری، س.، و کرمی، پ.، 1397. بررسی مطلوبیت زیستگاه کفتار راه راه (Hyaena hyaena) در منطقه حفاظت شده هفتاد قله اراک، مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست‌شناسی ایران)، 31(2)، صفحات 162-177.
  5. کابلی، م.، علی­آبادیان، م.، توحیدی فر، م.، هاشمی، ع.، موسوی، ب.، و روزلار، ک.، کتاب اطلس پرندگان ایران، انتشارات سازمان حفاظت محیط‌زیست، 617 صفحه.
  6. منصوری، ج.، 1387. کتاب راهنمای پرندگان ایران، تهران، انتشارات کتاب فرزانه، 460 صفحه.
  7. میرزایی، ر.، همامی، م. ر.، اسماعیلی ساری، ع.، و رضایی، ح. ر.، مدل‌سازی پراکنش دلیجه کوچک (Falco naumanni) در استان گلستان، مجله پژوهش­های محیط‌زیست، 8، صفحات 156-149.

 

  1. Ashrafzadeh, M. R., Naghipour, A. A., Haidarian, M., and Khorozyan, I., 2019. Modeling the response of an endangered flagship predator to climate change in Iran, Mammal Research, 64, PP: 39-51.
  2. Best, A. S., Johst, K., Munkemuller, T., and Travis, J. M. J., 2007. Which species will successfully track climate change? The influence of intraspecific competition and density dependent dispersal on range shifting dynamics. Oikos, 116, PP: 1531–1539.
  3. Birdlife International, 2013. State of the world’s birds: indicators for our changing world, Cambridge: BirdLife International.
  4. Fry, H., and Boesman, P., 2018. European Bee-eater (Merops apiaster). In: del Hoyo, J., Elliott, A., Sargatal, J., Christie, D.A., and de Juana, E. (eds.). Handbook of the Birds of the World Alive. Lynx Edicions, Barcelona. (Retrieved from https://www.hbw.com/node/55850 on 5 July 2018).
  5. Fry, H., De Juana, E., Boesman, P., and Kirwan, G. M., 2017. Asian Green Bee-eater (Merops orientalis). In: Del Hoyo, J., Elliott, A., Sargatal, J., Christie, D.A., and De Juana, E. (eds.). Handbook of the Birds of the World. Lynx Edicions, Barcelona. (Retrieved from https://www.hbw.com/node/55843 on 2 November 2017).
  6. Fry, H., de Juana, E., Boesman, P., and Kirwan, G. M., 2018. Asian Green Bee-eater (Merops orientalis). In: del Hoyo, J., Elliott, A., Sargatal, J., Christie, D.A., and de Juana, E. (eds.), Handbook of the Birds of the World Alive. Lynx Edicions, Barcelona, (Retrieved from https://www.hbw.com/node/55843 on 18 August 2018).
  7. Glaiim, M. K., 2014. Occurrence and status of Bee-eaters Merops (Coraciiformes: Meropidae) and their attacks on honey bee colonies in Kerbala province, Iraq. Journal of Apicultural Research, 53(4), PP: 478-488.
  8. Guisan, A., and Zimmermann, N. E., 2000. Predictive habitat distribution models in ecology. Ecological Modelling, 135, PP: 147–186.
  9. Hickling, R., Roy, D. B., Hill, J. K., Fox, R., and Thomas, C. D., 2006. The distribution of a wide range of taxonomic groups are expanding polewards, Global Change Biology, 12, PP: 450–455.
  10. Hijmans, R. J., Cameron, S. E., Parra, J. L., Jones, P. G., and Jarvis, A., 2005. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas, International Journal of Climatology, 25, PP: 1965–1978.
  11. Hugh, W., 1949. Popular Handbook of Indian Birds. Fourth Edition. Gurney and Jackson, PP: 295–296.
  12. Jian-Bin, S., Di-qiang, L., and Wen-fa, X., 2006. A review of impacts of climate change on birds: implication of long-term studies, Zoological Research, 27, PP: 637–646.
  13. La Sorte, F. A., and Thompson, F. R., 2007. Poleward shifts in winter ranges of North American birds. Ecology, 88, PP: 1803–1812.
  14. Lavers, C. P., and Haines-Young, R. H., 1996. Using models of bird abundance to predict the impact of current land-use and conservation policies in the Flow Country of Caithness and Sutherland northern Scotland. Biological Conservation, 75, PP: 71–77.
  15. Leathwick, J. R., 1998. Are New-Zealand’s Nothofagus species in equilibrium with their environment? Journal of Vegetation Science, 9, PP: 719–732.
  16. Miranda, L. S., Imperatriz-Fonseca1, V. L., and Giannini, T. C., 2019. Climate change impact on ecosystem functions provided by birds in southeastern Amazonia, Plos One, 14, (4), e0215229 p. 
  17. Moller, A. P., Fiedler, W., and Berthold, P., 2010. Effects of climate change on birds, Oxford University Press Inc., New York.
  18. Mourell, C., and Ezcurra, E., 1996. Species richness of Argentine cacti: a test of biogeographic hypotheses, Journal of Vegetation Science, 7, PP: 667–680.
  19. Olson, D. M., Dinerstein, E., Wikramanayake, E. D., Burgess, N. D., Powell, G. V. N, Underwood, E. C., D.,’Amico, J. A., Itoua, I., Strand, H. E., Morrison, J. C., Loucks, C. J., Allnutt, T. F., Ricketts, T. H., Kura, Y., Lamoreux, J. F., Wettengel, W. W., Hedao, P., and Kassem, K. R., 2001. Terrestrial ecoregions of the world: a new map of life on Earth. Bioscince, 51, PP: 933–938.
  20. Osborne, P. E., and Tigar, B. J., 1992. Interpreting bird atlas data using logistic models: an example from Lesotho Southern Africa, Journal of Applied Ecology, 29, PP: 55–62.
  21. Parmesan, C., Root, T. L., and Willig, M. R., 2000. Impacts of extreme weather and climate on terrestrial biota. Bulletin of the American Meteorological Society 81, PP: 443–450.
  22. Rodenhouse, N. L., Matthews, S. N., McFarland, K. P., Lambert, J. D., Iverson, L. R., and Prasad, A., 2008. Potential effects of climate change on birds of the Northeast, Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 13, PP: 487-516.
  23. Root, T. L., Price, J. T., Hall, K. R., Schneider, S. H., Rosenzweig, C., and Pounds, A. J., 2003. Fingerprints of global warming on wild animals and plants, Nature 421, PP: 57–60.
  24. Scott, J. M., Davis, F., Csuti, B., Noss, R., Butterfield, B., Groves, C., Anderson, H., Caicco, S., D’erchia, F., Edwards, T. C., Ulliman, J., and Wright, R. G., 1993. GAP analysis: a geographic approach to protection of biological diversity. Wildlife Monographs, 123, PP: 1–41.
  25. Scott, J. M., Heglund, P. J., Morrison, M. L., Haufler, J. B., Raphael, M. G., Wall, W. A., and Samson, F. B., (Eds.) 2002. Predicting Species Occurrences. Issues of Scale and Accuracy, 1st ed, Island Press, Covelo.
  26. Sekercioglu, C., Schneider, S. H., Fay, J. P., and Loarie, S. R., 2008. Climate change, elevational range shifts, and bird extinctions, Conservation Biology, 22, PP: 140–150.
  27. Thomas, C. D., and Lennon, J. L., 1999. Birds extend their ranges
    northwards, Nature, 399, 213 p.
  28. Thomas, C. D., Franco, A. M. A., and Hill, J. K., 2006. Range retractions and extinction in the face of climate warming. Trends in Ecology and Evolution, 21, PP: 415–416.
  29. Thorn, J. S., Nijman, V., Smith, D., and Nekaris, K. A. I., 2009. Ecological niche modelling as a technique for assessing threats and setting conservation priorities for Asian slow Lorises (Primates: Nycticebus). Diversity and Distributions, 15, PP: 289–298.
  30. Turner, A. J., Fiore, A. M., Horrowitz, L. W., Naik, V., and Bauer, M., 2013. Summertime cyclones over the Great Lakes Storm Track from 1860–2100: Variability, trends and association with ozone pollution. Atmospheric Chemistry and Physics, 13, PP: 565–578.
  31. Tyre, A. J., Possingham, H. P., and Lindenmayer, D. B., 2001. Inferring process from pattern: can territory occupancy provide information about life history parameters? Ecolological Applications, 11, PP: 1722–1737.
  32. Wilson, C. D., Roberts, D., and Reid, N., 2011. Applying species distribution modelling to identify areas of high conservation value for endangered species: a case study using Margaritifera margaritifera (L.), Biological Conservation, 144, PP: 821–829.
  33. Wu, X., Dong, S., Liu, S., Su, X., Han, Y., Shi, J., Zhang, Y., Zhao, Z., Sha, W., Zhang, X., Gao, F., and Xu, D., 2017. Predicting the shift of threatened ungulates’ habitats with climate change in Altun Mountain National Nature Reserve of the Northwestern Qinghai-Tibetan Plateau. Climatic Change, 142(3-4), PP: 331-344.
  34. Yousefi, M., Ahmadi, M., Nourani, E., Rezaei, A., Kafash, A., Khani, A., Sehhatisabet, M. E., Adibi, M. A., Goudarzi, F., and Kaboli, M., 2017. Habitat suitability and impacts of climate change on the distribution of wintering population of Asian Houbara Bustard (Chlamydotis macqueenii) in Iran, Bird Conservation International, 27, PP: 294–304.
  35. Yousefi, M., Kafash, A., Valizadegan, N., Ilanloo, S. S., Rajabizadeh, M., Malekoutikhah, S., Hosseinian Yousefkhani, S. S., and Ashrafi, S., 2019. Climate change is a major problem for biodiversity conservation: A systematic review of recent studies in Iran. Contemporary Problems of Ecology, 12(4), PP: 394–403.
مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 34، شماره 2
تیر 1400
صفحه 98-109
  • تاریخ دریافت: 26 شهریور 1399
  • تاریخ پذیرش: 28 آبان 1399