مدیریت بیابان

مدیریت بیابان

پیش بینی ظرفیت چرایی مراتع کوهستانی با رویکرد یادگیری ماشین با تاکید بر تغییر اقلیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
2 بخش تحقیقات مرتع، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
چکیده
مراتع کوهستانی، نقش کلیدی در تأمین علوفه، حفظ تنوع زیستی و تنظیم چرخه‌ کربن ایفا می‌کنند. هدف پژوهش حاضر، پیش‌بینی ظرفیت بلندمدت چرایی مراتع ییلاقی منطقه ارشد چمن کندوان سهند و بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر تولید و پوشش گیاهی بود. داده‌های میدانی طی یک دوره ۱۶ ساله از ۱۳۸۵ تا ۱۴۰۰، از شش ترانسکت جمع‌آوری شدند. شاخص‌های پوشش گیاهی شامل درصد پوشش و تولید علوفه در سه کلاس خوشخوراکی I، II وIII و همچنین وضعیت سطح خاک اندازه‌گیری شدند. داده‌های اقلیمی شامل دمای حداقل، حداکثر و میانگین و بارش از ایستگاه‌های تبریز، سهند و مراغه استخراج و با شاخص‌های خشکسالی SPI و SPEI تحلیل شدند. داده‌های مدل‌های گردش عمومی جو با مدل SDSM تحت سناریوهای RCP ریز‌مقیاس‌سازی شدند و برای شبیه‌سازی ظرفیت چرایی از مدل‌های یادگیری ماشین XGBoost، Random Forest و رگرسیون خطی استفاده شد. نتایج نشان داد تولید علوفه مرتع از kg/ha ۱۲۵۰ در سال ۱۳۸۵ به kg/ha۱۰۵۴ در سال ۱۴۰۰ کاهش یافته است که معادل کاهش 6/15% است و علوفه در دسترس نیز از 2/408 به kg/ha7/316 کاهش داشته است که معادل کاهش 4/22% است. در نتیجه، ظرفیت چرایی کوتاه‌مدت از 3/7 به 7/5 واحد دامی در هکتار در ماه کاهش یافت. در پیش‌بینی ظرفیت چرایی، مدل XGBoost با R² برابر 96/0کاهش 5/3% تا سال ۱۴۳۰ و مدل Random Forest با R² برابر 85/0 کاهش 3% را نشان داد. بر اساس این نتایج، پیشنهاد می‌شود تعداد دام تا سال ۱۴۳۰ حدود 20% کاهش یابد، طرح‌های غنی‌‌سازی پوشش گیاهی توسط عملیات اصلاح مرتع (مانند بذرپاشی و مدیریت چرا)، با مشارکت جوامع محلی اجرا شود و پایش مداوم ادامه یابد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات



مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 17 اردیبهشت 1405

  • تاریخ دریافت 28 آذر 1404
  • تاریخ بازنگری 03 اسفند 1404
  • تاریخ پذیرش 17 اردیبهشت 1405