دانشگاه ایلام مدیریت جامع حوزه های آبخیز 2783-4581 5 3 2025 11 22 Modeling the distribution of Persian oak (Quercus brantii Lindl) in Holilan, Iran, using MaxEnt method مدلسازی پراکنش گونه بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) در شهرستان هلیلان با استفاده از روش ﺣﺪاﻛﺜﺮ آﻧﺘﺮوﭘﻲ (MaxEnt) 105 117 722905 10.22034/iwm.2025.2041786.1174 FA بهروز ناصری گروه علوم جنگل، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد ایلام، ایران Journal Article 2024 09 23 Extended abstract Introduction: The Zagros forests, one of the largest and most significant vegetation zones in Iran, play a vital role in sustaining natural resources and environmental stability. These forests provide critical ecosystem services, including groundwater recharge, soil erosion reduction, climate regulation, biodiversity conservation, and socio-economic benefits. Among the dominant species, Quercus brantii (Persian oak) holds a crucial position, widely distributed across the Zagros forests. However, this species has become highly vulnerable and is at risk of extinction due to threats such as overexploitation, habitat destruction, and climate change. This study aims to model the distribution of Quercus brantii using the maximum entropy (MaxEnt) method, evaluate the influence of various environmental factors on its distribution, and produce an optimal distribution map for the species in Holilan County, Ilam Province. The findings will support targeted conservation strategies and sustainable management of Zagros forests. Materials and Methods: To model the distribution of Quercus brantii in the forests of Holilan County, Ilam Province, the MaxEnt method was employed. For model development, 75% of the data (89 pints) were randomly selected as training data, and the remaining 25% (30 points) were used as test data for independent model evaluation. The maximum number of background points was set to 10,000 with 15 repetitions. Nineteen climatic variables, three physiographic variables (elevation, slope, aspect), and snow cover data were utilized. Initially, the desired environmental layers were prepared using ArcGIS software, and then the MaxEnt model was used to assess the species’ current and future (2050-2070) distribution. Model performance was evaluated using the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve and the Area Under the Curve (AUC) metric. Results and Discussion: The evaluation of the modeling accuracy based on the ROC curve showed that the model's accuracy was at an excellent level (AUC = 0.947). The model identified annual temperature, mean monthly temperature, isothermality, annual precipitation, and elevation as the most influential variables, collectively explaining 58% of the distribution variance. Suitable habitats for Quercus brantii covered 7,067 hectares (excellent potential) and 10,779 hectares (good potential), while 54,750 hectares showed low-to-moderate suitability. The species primarily occurred at elevations between 1,000–2,339 meters, with higher prevalence on southern, eastern, and southeastern slopes. Presence peaked at slopes up to 25%, beyond which habitat suitability declined. Conclusion: The overall findings of this study highlight the significant role of variables such as annual mean temperature, mean monthly temperature, isothermality, annual precipitation, and elevation in modeling the distribution of Quercus brantii. The species is predominantly distributed in southern aspects and at elevations ranging from 1,000 to 2,339 meters above sea level. This research provides valuable insights into the ecological tolerance range of Quercus brantii in relation to environmental variables, which can serve as a scientific basis for management decisions. The information obtained is not only effective for prioritizing protected areas and implementing conservation and restoration measures but also enhances the success rate of plantation and rehabilitation projects, aiding in the preservation and development of this species in vulnerable regions. چکیده مبسوط مقدمه: جنگل‌های زاگرس به‌عنوان یکی از وسیع‌ترین و مهم‌ترین نواحی رویشی ایران، نقشی حیاتی در پایداری منابع طبیعی و محیط‌زیست ایفا می‌کنند. این جنگل‌ها علاوه بر ذخیره‌سازی آب‌های زیرزمینی و کاهش فرسایش خاک، به دلیل ارائه خدمات ارزشمندی مانند تعدیل اقلیم، حفاظت از تنوع زیستی و ارائه منافع اجتماعی-اقتصادی از اهمیت به‌سزایی برخوردارند. در این میان، بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl) مهمترین گونه جنگلهای زاگرس است و دامنه پراکنش وسیعی در این جنگل<span dir="LTR" style="font-size: 9.0pt; mso-bidi-font-size: 10.0pt; font-family: 'Calibri',sans-serif; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'; mso-bidi-font-family: 'B Nazanin'; color: black; mso-themecolor: text1; mso-bidi-language: FA;">‌ها دارد. با توجه به اینکه این گونه به‌دلیل تهدیداتی مانند بهره‌برداری بی‌رویه، تخریب زیستگاه‌ها و تغییرات اقلیمی به‌شدت آسیب‌پذیر شده و در معرض خطر نابودی قرار دارد، این تحقیق با هدف مدل‎سازی پراکنش گونه بلوط ایرانی با استفاده از روش ﺣﺪاﻛﺜﺮ آﻧﺘﺮوﭘﻲ (MaxEnt)، بررسی تأثیر عوامل مختلف محیطی بر پراکنش و تهیه نقشه پراکنش بهینه آن در شهرستان هلیلان با استفاده از روش ﺣﺪاﻛﺜﺮ آﻧﺘﺮوﭘﻲ انجام شد. نتایج این تحقیق می‌تواند به برنامه‌ریزی‌های دقیق‌تر برای حفاظت از این گونه ارزشمند و مدیریت پایدار جنگل‌های زاگرس کمک کند. مواد و روش‎ها: در این تحقیق برای مدلسازی پراکنش این گونه در جنگلهای شهرستان هلیلان استان ایلام از روش ﺣﺪاﻛﺜﺮ آﻧﺘﺮوﭘﻲ<span dir="LTR" lang="FA" style="font-size: 9.0pt; mso-bidi-font-size: 10.0pt; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-bidi-font-family: 'B Nazanin'; color: black; mso-themecolor: text1; mso-bidi-language: FA;"> استفاده شد. ﺑﺮاى ایجاد ﻣﺪل، ٧٥ درﺻﺪ دادهﻫﺎ (89 نقطه) ﺑﻪﺻﻮرت ﺗﺼﺎدﻓﻲ به عنوان دادهﻫﺎى آﻣﻮزﺷﻲ و ٢٥ درﺻﺪ (30 نقطه) مابقی به عنوان دادهﻫﺎى آزﻣﻮن ﺟﻬﺖ ارزﻳﺎﺑﻲ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﻣﺪل به کار رفت. ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺗﻌﺪاد ﻧﻘﺎط ﭘﺲ‌زﻣﻴﻨﻪ نیز ١٠٠٠٠ ﺑﺎ ١٥ ﺗﻜﺮار در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪ. برای این کار از 19 متغیر اقلیمی، ۳ متغیر فیزیوگرافی و پوشش برف استفاده شد. در ابتدا با استفاده از نرمافزار Arc GIS ﻻﻳﻪﻫﺎى ﻣﺤﻴﻄﻲ موردنظر تهیه گردید. سپس از ﻣﺪلMaxEnt ﺑﺮاى بررسی ﺗﻮزﻳﻊ فعلی و آﻳﻨﺪه (٢٠٧٠-٢٠٥٠) گونه استفاده شد. همچنین ﺑﺮاى ارزیابی دقت مدلسازی، آماره ﺳﻄﺢ زﻳﺮ نمودار در منحنیROC اندازهگیری شد. نتایج و بحث: ارزیابی دقت مدلسازی بر اساس منحنی ROC نشان داد که دقت مدل در سطح عالی است (AUC = 0.947). نتایج این مطالعه نشان داد که درجه حرارت سالانه، ﻣﺘﻮﺳﻂ درجه حرارت ﻣﺎﻫﺎﻧﻪ، شاخص همدمایی، بارش سالانه و ارتفاع از سطح دریا بیشترین سهم را در مدلسازی پراکنش گونه بلوط ایرانی داشتند. علاوه بر این، درجه حرارت سالانه و ﻣﺘﻮﺳﻂ درجه حرارت ﻣﺎﻫﺎﻧﻪ بیش از نیم درصد سهم کل متغیرها یعنی 58 درصد پراکنش گونه بلوط ایرانی را توجیه کردند و بیشترین سهم را در توجیه پراکنش آن دارا هستند. نتایج مدل نشان داد که محدودهای با مساحت 7067 هکتار در منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل عالی و محدودهای با مساحت 10779 هکتار دارای پتانسیل خوب جهت پراکنش گونه بلوط ایرانی میباشد. از طرفی 54750 هکتار از محدوده منطقه مورد مطالعه پتانسیل ضعیف و متوسطی برای پراکنش گونه بلوط ایرانی نشان داد. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ داﻣﻨﻪ ارﺗﻔﺎﻋﻲ ﺣﻀﻮر ﮔﻮﻧﻪ بلوط ایرانی از ١0٠٠ تا 2339 ﻣﺘﺮ از ﺳﻄﺢ درﻳﺎ ﺑﻮده که با افزایش ارتفاع، احتمال حضور گونه افزایش می‎یابد. گونه بلوط ایرانی ﺗﻘﺮﻳﺒﺎٌ در ﺗﻤﺎم ﺟﻬﺎت ﺟﻐﺮاﻓﻴﺎﻳﻲ دﻳﺪه ﻣﻲ‎ﺷﻮد و داﻣﻨﻪ ﻏﺎﻟﺐ ﺣﻀﻮر ﮔﻮﻧﻪ داﻣﻨﻪهای ﺟﻨﻮﺑﻲ، ﺷﺮقی و ﺟﻨﻮب‌ﺷﺮقی اﺳﺖ و ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﺷﻴﺐ ﺗﺎ ﺣﺪود ٢5 درﺻﺪ، ﺣﻀﻮر ﮔﻮﻧﻪ در روﻳﺸﮕﺎه داراى روند افزایشی اﺳﺖ و ﭘﺲ از آن ﺑﺎ ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﻣﻮاﺟﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ. نتیجه‌گیری: نتایج کلی این مطالعه نشان داد که متغیرهایی نظیر دمای متوسط سالانه، دمای متوسط ماهانه، شاخص هم‌دمایی، بارش سالانه و ارتفاع از سطح دریا نقش مهمی در مدل‌سازی پراکنش گونه بلوط ایرانی ایفا می‌کنند. پراکنش این گونه عمدتاً در جهات جنوبی و در دامنه ارتفاعی 1000 تا 2339 متر از سطح دریا مشاهده شد. این تحقیق اطلاعات ارزشمندی درباره دامنه تحمل‌پذیری گونه بلوط ایرانی نسبت به متغیرهای محیطی ارائه می‌دهد که می‌تواند به‌عنوان مبنای علمی در تصمیم‌گیری‌های مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد. این اطلاعات نه‌تنها در اولویت‌بندی مناطق حفاظت‌شده و اجرای اقدامات حفاظتی و اصلاحی مؤثر هستند، بلکه با افزایش احتمال موفقیت طرح‌های کاشت و احیاء، به حفظ و توسعه این گونه در مناطق در معرض تخریب کمک می‌کنند.

https://iwm.ilam.ac.ir/article_722905_9e1bf5c5acfe1f36097a7b21f8e39a01.pdf