کاربرد مدل جمعی تعمیم یافته و درخت طبقه‌بندی و رگرسیون در برآورد پراکنش رویشگاه بالقوه گونه‌های مرتعی (مطالعه موردی: مراتع خضری دشت بیاض، خراسان جنوبی)

مدل های پراکنش گونه ها با کمی کردن ارتباط بین پراکنش گونه ها و متغیرهای محیطی تاثیرگذار، اساس تصمیمات آگاهانه در مدیریت پوشش گیاهی هستند. هدف این پژوهش ارزیابی کارایی روش های جمعی تعمیم یافته (gam) و درخت طبقه بندی و رگرسیون (cart) در برآورد پراکنش رویشگاه بالقوه و شناخت نیازهای بوم شناختی گونه های گیاهی در مراتع خضری دشت بیاض خراسان جنوبی بود. با توجه به شرایط منطقه و بازدید میدانی، نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی سیستماتیک در سطحی حدود 14500 هکتار انجام شد. 18 متغیر محیطی شامل خصوصیات زمین، شاخص تراکم پوشش گیاهی (ndvi) و شاخص شوری به عنوان تخمین گر برای تهیه نقشه های متغیرهای پیشگو مورد استفاده قرار گرفت. پس از انجام مدل سازی پیش بینی پراکنش رویشگاه با استفاده از روش cart و gam در نرم‌افزار r 3.5.2، ارزیابی دقّت مدل ها نیز با استفاده از آماره سطح زیرمنحنی (auc) انجام شد. بعد از تعیین حد آستانه به روش tss، نقشه پیوسته مطلوبیت به نقشه حضور/عدم حضور تبدیل و میزان تطابق نقشه ها با شاخص کاپا محاسبه شد. بر اساس نتایج حاصل از مدلهای مورد استفاده، متغیرهای سطح پایه شبکه کانال ها، فاصله عمودی به شبکه کانال، عمق دره، شاخص خیسی و موقعیت نسبی شیب در مطلوبیت رویشگاه برای استقرار گونه ها تاثیرگذار هستند. در مجموع، روش gam در برآورد دامنه پراکنش رویشگاه همه گونه های مورد بررسی از دقّت بالاتری برخوردار است ( ). بر اساس نقشه های حاصل از مدل gam، بیشترین و کمترین وسعت رویشگاه بالقوه به گونه های s. rigida و t. serotina اختصاص دارد. بنابراین روشgam  می تواند در شناخت دقیق از نیازهای بوم شناختی گونه های گیاهی و در نتیجه حدود پراکنش آنها در مقیاس محلی مفید باشد. در نتیجه پیشنهاد می شود این روش به عنوان بخشی از یک سیستم پشتیبان مدیریتی در حفاظت و احیای پوشش گیاهی در مراتع خضری دشت بیاض مورد استفاده قرار گیرد.

Application of Generalized Additive Model and Classification and Regression Tree to Estimate Potential Habitat Distribution of Range plant species (Case Study: Khazri Rangelands of Beyaz Plain, Southern Khorasan)

Species distribution models (SDMs) are the basis of informed decisions in vegetation management by quantifying the relationship between species distribution and influential environmental variables. The present study aimed to evaluate the GAM and CART models’ performance in estimating the potential habitat distribution as well as recognizing the ecological needs of plant species in the Khezri rangelands of Bayaz plain of southern Khorasan. According to the regional condition and field observation, in an area of about 14500 hectares, vegetation sampling was done using the randomizedsystematic method. Eighteen environmental variables including land characteristics, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), and salinity index were used as an estimator to generate maps of predictor variables. After modeling the habitat distribution prediction using CART and GAM methods in R 3.5.2 software, the accuracy of the models was assessed using the subsurface area (AUC) statistics. After determining the threshold by the TSS method, the continuous utility map was converted to the presence/absence map and the degree of conformity of the maps with the kappa index was calculated. Based on the results of the used models, the variables of the base level of the channels network, the vertical distance to the channels network, the depth of the valley, the wetness index, and the relative position of the slope are effective in habitat suitability for species establishment. In general, the GAM method has high accuracy in estimating the habitat distribution range of all species studied (Kappa≥ 0.9). According to the maps obtained from the GAM model, the highest and lowest potential habitats belong to S. rigida and T. serotina species. Therefore, the GAM method can be useful in accurately identifying the ecological needs of plant species and therefore their distribution useful at the local scale. As a result, it is suggested that this method be used as part of a management support system in the protection and restoration of vegetation in the rangelands of the Bayaz plain.