توصيفگر ها :
پرندگان جنگلي , سنجه هاي سيماي سرزمين , اكوتون , اثر حاشيه , جنگل تصادفي
چكيده فارسي :
تغييرات كاربري اراضي بر تنوع زيستي و نقش آن در عملكرد اكولوژيكي در سراسر جهان تأثيرات منفي زيادي داشته است. يكي از مناطقي كه در ايران با سطح بالايي از تركيب كاربري¬هاي مختلف انساني و تغييرات مترتب بر آن مواجه بوده است اكوسيستم¬هاي طبيعي شمال ايران به-ويژه جنگل¬هاي هيركاني است. براي حفظ تنوع زيستي و حفاظت از زيست¬مندان جنگل‌هاي هيركاني، لازم است واكنش گونه‌ها به الگوي كاربري اراضي در اين منطقه به دقت بررسي شود. در پژوهش حاضر تأثير انواع كاربري اراضي انساني (باغ، كشاورزي، مسكوني) و طبيعي (جنگل) بر غنا و تركيب جوامع پرندگان در منطقه سنبل¬رود شيرگاه استان مازندران مورد ارزيابي قرار گرفت. بدين منظور ابتدا 75 واحد چشم-انداز با ابعاد 1200 × 1200 متر در منطقه انتخاب شد. متغيرهاي مستقل محيطي (سنجه¬هاي هر يك از كاربري اراضي، مساحت بلوك¬هاي مناطق مسكوني و طول جاده) در اين واحدها اندازه¬گيري شد. هر واحد چشم¬انداز به 9 واحد كوچكتر نمونه¬برداري از پرندگان، هر كدام با ابعاد 400 × 400 متر تقسيم و اطلاعات حضور/ عدم حضور پرندگان در طي بررسي¬هاي ميداني به مدت يك ماه و نيم از اول ارديبهشت تا پانزدهم خرداد جمع¬آوري شد. نقشه كاربري اراضي منطقه با استفاده از تصاوير سنتينل 2 سال 2022 بر اساس طبقه¬بندي به روش جنگل تصادفي در نرم¬افزار R تهيه شد. پس از طبقه¬بندي و شناسايي كلاسه¬هاي پوشش / كاربري تعداد 15 سنجه¬ سيماي سرزمين براي هر يك از سلول¬هاي واحدهاي چشم-انداز 1200 متري محاسبه شد. محاسبه سنجه¬هاي سيماي سرزمين براي سه تيپ پوشش / كاربري عمده منطقه شامل كشاورزي، باغات و جنگل در نرم¬افزار R با استفاده از پكيج LandscapeMetrics انجام شد. با توجه به همبستگي بالاي سنجه¬ها، تحليل تجزيه به مؤلفه¬هاي اصلي (PCA) براي هر كاربري بصورت جداگانه انجام گرفته و سه مؤلفه اول به عنوان مؤلفه¬هاي اصلي پوشش / كاربري اراضي مؤثر بر غنا و تركيب جوامع پرندگان در تحليل¬هاي بعدي مورد استفاده قرار گرفتند. همچنين بر اساس نقشه گوگل استريت¬مپ منطقه مجموع طول جاده و مساحت مناطق مسكوني در هر واحد چشم¬انداز محاسبه شد. براي بررسي اثر متغيرهاي محيطي بر غناي پرندگان در واحدهاي مطالعاتي از دو مدل رگرسيون خطي تعميم يافته (GLM) و جنگل تصادفي (RF) استفاده شد. براي بررسي اثر متغيرهاي محيطي بر تركيب جوامع پرندگان از روش تحليل افزونگي (RDA) استفاده شد. بر اساس نتايج بدست آمده در مجموع 33 گونه پرنده جوجه¬آور متعلق به 19 خانواده در منطقه شناسايي شد. نتايج نشان داد كه در مدل GLM متغيرهاي مساحت مناطق مسكوني، مؤلفه اول باغ، مؤلفه دوم باغ و طول جاده و در مدل RF مؤلفه اول جنگل، مساحت مسكوني، مؤلفه اول باغ و مؤلفه اول كشاورزي بيشترين اثر را بر غناي پرندگان منطقه دارند. بر اساس منحني¬هاي پاسخ دو مدل با افزايش تراكم لكه¬هاي باغي و كاهش لكه¬هاي جنگلي (تكه تكه شدگي جنگل) غناي پرندگان افزايش يافت. همچنين با افزايش كاربري¬هاي انسان¬ساز نظير جاده و مناطق مسكوني غناي پرندگان كاهش يافت. بر اساس تحليل RDA گونه¬هايي نظير چرخ ريسك بزرگ (Parus major)، گنجشك خانگي (Passer domesticus)، گنجشك درختي (Passer montanus)، كلاغ ابلق (Corvus cornix)، زاغي اوراسيايي (Pica pica) و دم¬جنبانك ابلق (Motacilla alba) بيشتر بعنوان گونه¬هاي رايج در هر سه كاربري حضور داشتند. همچنين حضور گونه¬هايي كه انتظار مي¬رود به¬صورت اختصاصي در مناطق جنگلي ديده شوند مانند كمركولي جنگلي (Sitta europaea)، داركوب خالدار بزرگ (Dendrocopos major) و داركوب سبز (Picus viridis) در خلال گراديان مؤلفه اول و دوم باغي كه نشان¬دهنده تجمع لكه¬هاي باغي هستند توجيه شدند. به¬طور كلي پژوهش حاضر نشان مي¬دهد كه تمايل غناي گونه¬اي پرندگان به اكوتون¬ها و حاشيه¬هاي لكه¬هاي جنگلي در كاربري¬هاي ناهمگن مانند جنگل- باغ و جنگل- كشاورزي بيشتر بود. با توجه به افزايش تغيير كاربري اراضي در سال¬هاي اخير خصوصا افزايش قابل توجه كاربري باغ و نفوذ آن به حاشيه و درون لكه¬هاي جنگلي و نقش عملكردي آن به عنوان اكوتون، اگرچه غناي گونه¬اي افزايش يافته است اما ادامه اين روند مي¬تواند به افزايش اثر حاشيه، افزايش حضور گونه¬هاي عمومي و كاهش گونه¬هاي تخصصي در مناطق جنگلي هيركاني منجر شود. بر اساس نتايج پژوهش حاضر لازم است اقدامات مديريتي سرزمين به منظور جلوگيري از تخريب زيستگاه¬هاي جنگلي و متعاقب آن تغيير تركيب جوامع زيستي منطقه صورت گيرد.
چكيده انگليسي :
The land use changes have had significant negative impacts on biodiversity and their role in ecological performance worldwide. One of the regions facing high levels of land use change in Iran is the natural ecosystems of northern Iran, especially the Hyrcanian forests. Preserving biodiversity and protecting the inhabitants of the Hyrcanian forests require a thorough examination of species' responses to the land use patterns in this area. In this study, the impact of various human (orchard, agricultural, residential) and natural (forest) land uses on avian richness and composition in the Sonbolrud District of the Mazandaran Province was assessed. To achieve this, 75 landscape units of 1200 × 1200 meters were selected in the area. Environmental independent variables were measured within these units. Each landscape unit was divided into 9 smaller subunits of 400 × 400 meters for bird sampling. Bird presence/absence information was collected during field surveys from the beginning of April to the mid of June. Land use map was created using Sentinel-2 images for 2022, classified using a random forest model in the R environment. After classification, 15 landscape metrics were calculated for each 1200-meter unit. Landscape metrics were calculated for the major land use types of the region including agriculture, orchards, and forests by using the LandscapeMetrics package in R. Due to high correlations among them, we separately conducted Principal Component Analysis (PCA) for each land use type to identify the principal components influencing avian richness and composition. Additionally, the total length of roads and the area of residential regions in each landscape unit were calculated using GoogleStreetMap of the study area. Two statistical models, Generalized Linear Model (GLM) and Random Forest (RF), were utilized to investigate the effects of environmental variables on avian richness. We also employed Redundancy Analysis (RDA) to analyze the effects of environmental variables on avian community composition. Based on the results, 33 bird species belonging to 19 families were identified in the region. We found that the area of residential areas, PC1 of orchard, PC2 of orchard, and road length in the GLM and PC1 of forest, residential area, PC1 of orchard, and PC1 of agriculture in RF model had the greatest effects on avian richness. The response curves of the models indicated that avian richness increased with higher orchard patch density and decreased forest patches (forest fragmentation). Moreover, avian richness decreased with increased human-related land uses like roads and residential areas. RDA analysis revealed that common species like great tit (Parus major), house sparrow (Passer domesticus), Eurasian tree sparrow (Passer montanus), hooded crow (Corvus cornix), and Eurasian magpie (Pica pica) were present across all three major land uses. Species expected to be exclusive to forested areas such as European nuthatch (Sitta europaea), great spotted woodpecker (Dendrocopos major), and European green woodpecker (Picus viridis) were justified by the first and second orchard PCs. Overall, the study indicates that avian richness tend to increase in ecotones and forest margins in heterogeneous land uses such as forest-orchard and forest-agriculture. With recent increases in land use changes, especially the expansion of orchards encroaching on forest patches, although avian richness has increased, continued trends could lead to marginal effects, increased presence of common species, and decreased specialized forest species in the Hyrcanian forest areas. According to the study findings, land management actions are necessary to prevent forest habitat destruction and subsequent shifts in the area's ecological community composition.
