اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات282
تعداد نشریات سازمان80
تعداد شماره‌ها3,168
تعداد مقالات35,197
تعداد مشاهده مقاله50,932,411
تعداد دریافت فایل اصل مقاله90,937,886
درگاهیان, فاطمه, قاسمی آریان, یاسر, حیدرنژاد, سمیه. (1403). آشکارسازی تغییر روند شاخص‌های یخ‌بندان به‌عنوان پیامد تغییر اقلیم، مطالعه موردی جنگل‌های زاگرس شمالی (آذربایجان‌غربی). سامانه مدیریت نشریات علمی, 22(1), 30-46. doi: 10.22092/ijfrpr.2024.363591.1601
فاطمه درگاهیان; یاسر قاسمی آریان; سمیه حیدرنژاد. "آشکارسازی تغییر روند شاخص‌های یخ‌بندان به‌عنوان پیامد تغییر اقلیم، مطالعه موردی جنگل‌های زاگرس شمالی (آذربایجان‌غربی)". سامانه مدیریت نشریات علمی, 22, 1, 1403, 30-46. doi: 10.22092/ijfrpr.2024.363591.1601
درگاهیان, فاطمه, قاسمی آریان, یاسر, حیدرنژاد, سمیه. (1403). 'آشکارسازی تغییر روند شاخص‌های یخ‌بندان به‌عنوان پیامد تغییر اقلیم، مطالعه موردی جنگل‌های زاگرس شمالی (آذربایجان‌غربی)', سامانه مدیریت نشریات علمی, 22(1), pp. 30-46. doi: 10.22092/ijfrpr.2024.363591.1601
درگاهیان, فاطمه, قاسمی آریان, یاسر, حیدرنژاد, سمیه. آشکارسازی تغییر روند شاخص‌های یخ‌بندان به‌عنوان پیامد تغییر اقلیم، مطالعه موردی جنگل‌های زاگرس شمالی (آذربایجان‌غربی). سامانه مدیریت نشریات علمی, 1403; 22(1): 30-46. doi: 10.22092/ijfrpr.2024.363591.1601

آشکارسازی تغییر روند شاخص‌های یخ‌بندان به‌عنوان پیامد تغییر اقلیم، مطالعه موردی جنگل‌های زاگرس شمالی (آذربایجان‌غربی)

تحقیقات حمایت و حفاظت جنگلها و مراتع ایران
مقاله 4، دوره 22، شماره 1 - شماره پیاپی 43، شهریور 1403، صفحه 30-46    اصل مقاله (641.39 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijfrpr.2024.363591.1601
نویسندگان
فاطمه درگاهیان* 1؛ یاسر قاسمی آریان2؛ سمیه حیدرنژاد3
1دانشیار پژوهش، بخش تحقیقات بیابان، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
2استادیار پژوهش، بخش تحقیقات بیابان، موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران
3دانش آموخته دکتری بیابان زدایی، گروه علوم و مهندسی بیایان، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران
چکیده
سابقه و هدف: اکوسیستم جنگلی زاگرس در دو دهه اخیر مورد هجوم آفات و بیماری‌ها بوده است. یکی از مؤثرترین اثرهای تغییر اقلیم، کاهش روزهای یخ‌بندان به‌ویژه در اکوسیستم‌های جنگلی می‌باشد. کاهش فراوانی شدت و مدت پدیده یخ‌بندان، زمستان‌گذرانی آفات را تسهیل، تلفات و مرگ‌ومیر را کم و طغیان آنها را تشدید می‌کند. هدف این تحقیق، آشکارسازی تغییرات شاخص‌های سرد در محدوده جنگل‌های زاگرس شمالی (مطالعه موردی آذربایجان‌غربی) است. آگاهی از میزان تغییرات روزهای یخ‌بندان، مدیران و برنامه‌ریزان اکوسیستم جنگلی را به سمت راهکارهای بهتر سازگاری با تغییرات اقلیمی رهنمون می‌کند.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق به‌منظور بررسی روند تغییرات شاخص‌های یخ‌بندان از بسته نرم‌افزار ClimPACT در محیطR  استفاده شده است. شاخص‌های مورد‌استفاده در این تحقیق توسط سازمان جهانی هواشناسی (WMO) و کمیسیون اقلیم‌شناسی (CCL) و تیم متخصص در‌ مورد خطر آب‌و‌هوا و شاخص‌های خاص اقلیمی (ETCRSCI) تهیه شده است که برای پایش، ارزیابی و آشکارسازی تغییر اقلیم در یک مکان یا منطقه کاربرد دارد. داده‌های روزانه دمای حداقل، دمای حداکثر و بارش برای دوره آماری 1986 تا 2019 در ایستگاه پیرانشهر و دوره آماری 1988 تا 2019 در ایستگاه سردشت از سازمان هواشناسی کشور گرفته شد. داده‌ها به فرمت مورد ‌نیاز برای ورود به مدلClimPACT  آماده شد. بسته نرم‌افزاریClimPACT  در محیط R اجرا و شاخص‌های آشکارکننده تغییر اقلیم به‌عنوان خروجی مدل غربالگری شدند. شاخص‌های سرد آشکارکننده رخداد تغییر اقلیم در محدوده سایت‌های پایش زوال بلوط پیرانشهر و سردشت در استان آذربایجان‌غربی در زاگرس شمالی تفکیک شد. از بین آنها چهار شاخص دمایی سرد انتخاب شد، برای شاخص روزهای همراه با یخ‌بندان، یخ‌بندان شدید، یخ‌بندان بسیار شدید و روز یخی تغییرات خط شیب روند، خطای شیب روند و معنی‌داری در محدوده آماری p-value=0.05 محاسبه و تغییرات برای تمام شاخص‌ها در محیط نرم‌افزار R ترسیم و تجزیه‌و‌تحلیل شد.
نتایج و یافته‌ها: بررسی شیب خط روند، خطای شیب روند و معنی‌داری تغییرات شاخص روزهای همراه با یخ‌بندان در محدوده سایت پایش بلوط در پیرانشهر و سردشت نشان داد، این شاخص روند کاهشی و معنی‌دار داشته است. این شاخص در طول دوره آماری مورد‌ مطالعه در پیرانشهر 48 روز و در سردشت 63 روز کاهش را نشان داد. تغییرات روند و معنی‌داری شاخص روزهای یخ‌بندان شدید در محدوده سایت‌های پایش در پیرانشهر و سردشت نشان داد، این شاخص روند کاهشی و معنی‌دار داشته است. این شاخص در طول دوره آماری مورد‌ مطالعه در پیرانشهر 38 روز و در سردشت 56 روز کاهش داشته است. بررسی شیب خط روند، خطای شیب روند و معنی‌داری تغییرات شاخص روزهای یخ‌بندان بسیار شدید در محدوده سایت‌های پایش در پیرانشهر روند کاهشی و معنی‌دار و در سردشت روند افزایشی و معنی‌داری را نشان داد. تغییرات روند و معنی‌داری شاخص روزهای یخی در محدوده سایت‌های پایش در پیرانشهر روند کاهشی و غیرمعنی‌دار و در محدوده سایت‌های پایش سردشت روند کاهشی و معنی‌دار را نشان داد.
نتیجه‌گیری: امروزه، یکی از مهمترین چالش‌های محیط‌های طبیعی ایران، زوال جنگل‌های بلوط زاگرس است، عوامل متعددی در زوال این بوم‌سازگان طبیعی مؤثر بوده و هست، اما عوامل اقلیمی را به‌دلیل مساعد کردن سایر عوامل و شرایط زوال، می‌توان به‌عنوان مهمترین عامل در نظر گرفت. شاخص‌های سرد اقلیمی در منطقه جنگل‌های پیرانشهر و سردشت دارای روند کاهشی و معنی‌دار بود. این روند کاهشی نشان می‌دهد که محدودیت زمستان‌گذرانی بسیاری از آفات و بیماری‌ها کم و زمینه برای رشد آفات و بیماری‌ها همزمان با فراهم بودن سایر شرایط، مهیا شده است. با توجه به روند افزایش دما در سال‌های آینده این روند کاهشی ادامه خواهد داشت و زمینه برای تنش‌های دمایی و رطوبتی و رشد و طغیان بیشتر آفات و بیماری‌ها فراهم خواهد شد. جنگل‌های زاگرس به‌ویژه درختان بلوط اهمیت بسزایی در پوشش منابع طبیعی، ذخیره آب زیرزمینی، کاهش اثرها و کند شدن تغییرات اقلیمی دارد، بنابراین باید با استفاده از همه توان علمی، فنی، مدیریتی و اجرایی برای حفظ این منابع طبیعی تلاش کرد.
کلیدواژه‌ها
تغییر اقلیم؛ روز یخی؛ زمستان‌گذرانی؛ طغیان آفات و بیماری‌ها؛ یخ‌بندان
عنوان مقاله [English]
Revealing the change of the frost indices as a consequence of climate change, a case study of Northern Zagros forests (Azerbaijan)
نویسندگان [English]
Fatemeh Dargahian1؛ Yaser Ghasemi Aryan2؛ Somayeh Heydarnejad3
1Associate Professor, Research institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2Assistant Professor, Desert Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
3Department of Desert Sciences, Faculty of Natural Resources and Earth Sciences, Kashan University, Kashan, Iran.
چکیده [English]
.
Background and objectives: The forest ecosystem of Zagros has been attacked by pests and diseases in the last two decades. One of the most significant effects of climate change has been the reduction of frost days, especially in forest ecosystems. Reducing the frequency, intensity, and duration of the frost phenomenon facilitates the wintering of pests and reduces losses and deaths, intensifying their outbreaks. Northern Zagros forests (case study of Azerbaijan). Knowledge of the amount of changes in frost days leads managers and planners of the forest ecosystem toward better solutions to adapt to climate change.
Methodology: In this research, the ClimPACT software package was used in the R environment to investigate the changes in glacier indices. The indicators used in this research have been prepared by the World Meteorological Organization (WMO), the Climatology Commission (CCL), and the expert team on climate risk and specific climate indicators (ETCRSCI) to monitor, evaluate, and detect climate change in a place or region. The daily data of minimum temperature, maximum temperature, and precipitation for the statistical period of 1986 to 2019 at Piranshahr station and the statistical period of 1988 to 2019 at Sardasht station were obtained from the National Meteorological Organization. The data was prepared in the required format for entry into the ClimPACT model. The ClimPACT software package was implemented in the R environment, and the climate change-revealing indicators were screened as the output of the model. The cold indicators revealing the occurrence of climate change were separated in the limits of the Piranshahr and Sardasht deterioration monitoring sites in West Azerbaijan province in North Zagros: four cold temperature indicators were selected from among them. For the index of days with frost, severe frost, very severe frost, and icy days, changes in trend line, trend slope error, and significance in the statistical range of p-value = 0.05 were calculated, and changes for all indicators in the R software environment, drawing, and case analysis were conducted.
Results: Examining the linear trend slope, slope, and the significance of changes (p-value) in the index of days with frost in oak decay monitoring sites in Piranshahr and Sardasht showed that this index had a significant decreasing trend. This index showed a decrease of 48 days in Piranshahr and 63 days in Sardasht during the studied statistical period. Changes in the trend and significance of the extreme frost days index within the monitoring sites in Piranshahr and Sardasht showed that this index had a significant decreasing trend. This index decreased by 38 days in Piranshahr and 56 days in Sardasht during the studied statistical period. Examining the slope of the trend line, the error of the trend slope, and the significance of the changes in the index of extreme frost days in the range of monitoring sites in Piranshahr showed a significant decreasing trend, while in Sardasht, a significant increasing trend was observed. Changes in the trend and significance of the ice days index in the range of monitoring sites in Piranshahr showed a decreasing and non-significant trend, while in the range of monitoring sites in Sardasht, it showed a decreasing and significant trend.
Conclusion: One of the most critical challenges facing Iran’s natural environment today is the decline of Zagros oak forests. Various factors have contributed to the deterioration of these ecosystems, but climatic conditions stand out as the most significant. Cold climate indicators in the Piranshahr and Sardasht forests have shown a notable decreasing trend. This decline indicates that the wintering range for many pests and diseases has shrunk, creating favorable conditions for their growth. Considering other factors, this trend is likely to continue due to increasing temperatures in the coming years. Consequently, there will be increased stress related to temperature and humidity, leading to more outbreaks of pests and diseases. Zagros forests, particularly oak trees, play a vital role in maintaining natural resources, storing underground water, and mitigating the effects of climate change. Therefore, it is essential to preserve these valuable resources by leveraging scientific, technical, managerial, and executive approaches.
کلیدواژه‌ها [English]
Keywords: climate change, ice day, wintering, outbreak of pests and diseases, frost
مراجع
  • Abedi-Koupai, J., Rahimi, S. and Eslamian, S., 2021. Effects of Climate Change on the Probability of Occurrence of the First Fall Frost and the Last Spring Frost (Case Study: Isfahan). Journal of Water and Soil Science, 25(3): 31-44 (In Persian).
  • Aghashariatmadari, Z., Bazrafshan, J. and Safaei, E., 2016. Projection of the early fall and late spring frosts under climate change condition with SDSM model in several selected stations in the mid-western Iran. Journal of Agricultural Meteorology, 4(1): 22-31.
  • Ahadi, M., sobhani, B. and Kowsari Mehr, S., 2023. Perspective on the timing occurrence of early fall and late spring frosts affecting agriculture on climate change (Case Study: Ardabil Plain), (80)22: 31-46 (In Persian).
  • Asgari, S, Razi, T., Hosini, A. and Najafifar, A., 2021. Temporal-Spatial Analysis of drought and Oak Trees Dieback of Zagros Forests in Ilam Province Ecology of Iranian Forest. Ecology of Iranian Forests, 9(17): 86-96.
  • Atapour, M., 2015. Overwintering and cold tolerance in pupae of large cabbage white, Pieris brassicae (Lepidoptera: Pieridae) in Iran. Iranian Journal of Plant Protection Science, 46(2): 269-276 (In Persian).
  • Azarakhshi, M., Farzadmehr, J., Eslah, M. and Sahabi, H., 2013. An Investigation on Trends of Annual and Seasonal Rainfall and Temperature in Different Climatologically Regions of Iran. Journal of Range and Watershed Managment, 66(1): 1-16.
  • Attarod, P., Sadeghi, S.M.M., Pypker, T.G. and Bayramzadeh, V., 2017. Oak trees decline; a sign of climate variability impacts in the west of Iran. Caspian Journal of Environmental Sciences, 15(4): 273-284 (In Persian).
  • Choat, B., Jansen, S., Brodribb, T.J., Cochard, H., Delzon, S., Bhaskar, R. and Zanne, A.E., 2012. Global convergence in the vulnerability of forests to drought. Nature, 491(7426): 752-755.‏
  • Colangelo, M., A.Rita, M. Borghetti, J. Julio Camarero, T. Gentilesca, O. Pericolo. and F. Ripullone., 2020. Drought-induced decline in oak Mediterranean forests: insights from wood anatomical traits. In EGU General Assembly Conference Abstracts, p. 18443.
  • Conte, A.L., Di Pietro, R., Iamonico, D., Di Marzio, P., Cillis, G., Lucia, D. and Fortini, P., 2019. Oak decline in the Mediterranean basin: a study case from the southern Apennines (Italy). Plant Sociology, 56(2): 69-80.
  • D'Andrea, E., Rezaie, N., Prislan, P., Gričar, J., Collalti, A., Muhr, J. and Matteucci, G., 2020. Frost and drought: effects of extreme weather events on stem carbon dynamics in a Mediterranean beech forest. Plant, Cell & Environment, 43(10): 2365-2379.
  • Darand, M., 2015. Assessment and Detection of Climate change in Iran during Recent Decades. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 9(30): 1-14.
  • Dargahian, F. and Pourhashemi, M., 2022. Detection of climate change based on cold temperature indices in the forest ecosystem ‎of Central Zagros. Forest Research and Development, 8(2): 197-215 (In Persian).
  • Dargahian, F., Gohardost, A., Razavi Zadeh, S. and Lotfi Nasab Asl, S., 2022. Investigation of the occurrence of drought in oak decay monitoring sites in Chaharmahal and Bakhtiari province. The Fourth National Conference of Iran's Forest. Tehran University of Natural Resources, Karaj, March 20 and 21.
  • Dargahian, F., and Pourhashemi, M. 2021. Detection of Climate Change Based on Warm Temperature Indices in Zagros Forest Ecosystem; Chaharmahal and Bakhtiari Province. Iranian Journal of Applied Ecology, 10(3): 81-99 (In Persian).
  • Dolatshahi, A., Attarod, P., Zahedi, G., Sadeghi, M. and Bayramzadeh, V., 2017. Trends of meteorological parameters and reference evapotranspiration in the northern Zagros region. Forest and Wood Products, 70(2): 251-260 (In Persian).
  • Easterling, D.R., 2002. Recent changes in frost days and the frost-free season in the United States, American Meteorological Society, 83: 1327-1332.
  • Fathian, F., Ghadami, M. and Dehghan, Z., 2023. Spatial Analysis of Extreme Temperature Indices under Climate Change Based on CORDEX Data and a Developed Bias Correction Method in Iran. Journal of Water and Soil Science, 26(4): 137-160.
  • Fallah, A. and Haidari, M., 2018. Investigating the Oak Decline in different Crown-Dimensions in Middle Zagros Forests (Case Study: Ilam). Ecology of Iranian Forest, 6(12): 9-17.
  • Haokip, S.W., Shankar, K. and Lalrinngheta, J., 2020. Climate change and its impact on fruit crops. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 9(1), 435-438.‏
  • Jahanbazi, H., Pourhashemi, M., Iranmanesh, Y., Khanhasani, M., Heidari, M., Rahimi, H., Zarafshar, M., Asgari, Y., Karamian, R., Negahdar Saber, M.R., Mehdifar, D., Henare Khaliani, J., Rasahidi, F., Hosseini, A. and Tahmasbi, M., 2022. Oak decline trend in the forest habitats of Zagros. Iran Nature, 7(5): 7-11.
  • Jahanbakhsh Asl, S., Rashedi, S. and Eslahi, M., 2017. Analyzing of Freezing Return Period and Temporal Distribution (Case Study: Maraghe). Geography and Planning, 20 (58): 83-100.
  • Koocheki, A., Nasiri mahalati, M. and Jafari, L., 2015. Evaluation of Climate Change Effect on Agricultural Production of Iran: I. Predicting the Future Agroclimatic Conditions. Iranian Journal of Field Crops Research, 13(4): 651-664.
  • Kim, H.N., Jin, H.Y., Kwak, M.J., Khaine, I., You, H.N., Lee, T.Y. and Woo, S.Y., 2017. Why does Quercus suber species decline in Mediterranean areas? Journal of Asia-Pacific Biodiversity, 10(3): 337-341.
  • Khalili, A., Rahimi, J. and Bazrafshan, J., 2016. Quantitative projection of the probable impacts of climate change on date and damage risk of late spring frost during 21st century over Iran. Journal of Agricultural Meteorology, 4(2): 380-48.
  • Karamian, M. and Mirzaei, J., 2020. The Most Important Factors Affecting Persian Oak (Quercus brantii) Decline in Ilam Province. Ecology of Iranian Forest, 8(15): 93-103.
  • Kalhor, E., Nouri, H. and Ildoromi, A., 2018. Climate Change Effects on Soil Freezing Depth in a Mountainous Region and a Semi-Arid Climate on the Malayer Plain. Watershed Management Research Journal, 31(3): 40-55 (In Persian).
  • Mesgari, E., Tavousi, T. and Mahmoudi, P., 2020. Modeling Topo-Climatology and Zoning Frost Statistical Indices in Kurdistan Province. Geography and Planning, 24(72): 357-383 (In Persian).
  • Mahmoudi, P., Khosravi, M., Masoodian, S. and Alijani, B., 2016. Studying the Trend of Changes in the Frequency of Days with Frost-pervasive and Semi-Pervasive Conditions. Geography and Planning, 19(54): 303-327.
  • Masoudian, S.A. and Darand, M., 2015. Review the Trend of Frosty Days in Iran. Geography and Development, 13(39): 49-60.
  • Ma, Q., Huang, J.G., Hänninen, H. and Berninger, F., 2019. Divergent trends in the risk of spring frost damage to trees in Europe with recent warming. Global Change Biology, 25(1): 351-360.
  • ‏Motlagh, M.G. and Kiadaliri, M., 2021. Zoning of Areas with Susceptibility to Oak Decline in Western Iran. Quaestiones Geographicae, 40(1): 75-83.
  • Modala, N.R., Ale, S., Goldberg, D. W., Olivares, M., Munster, C.L., Rajan, N. and Feagin, R.A., 2016. Climate change projections for the Texas High Plains and Rolling Plains. Theoretical and Applied Climatology, 124: 1 -18.
  • Ogaya, R., Liu, D., Barbeta, A. and Peñuelas, J., 2020. Stem mortality and forest dieback in a 20-years experimental drought in a Mediterranean holm oak forest. Frontiers in Forests and Global Change, 2: 89.
  • Parker, L., Pathak, T. and Ostoja, S., 2021. Climate change reduces frost exposure for high-value California orchard crops. Science of the Total Environment, 762: 143971.
  • Skendžić, S., Zovko, M., Živković, I.P., Lešić, V. and Lemić, D., 2021. The impact of climate change on agricultural insect pests. Insects, 12(5): 440.
  • Sari Sarraf, B., Khorshiddoust, A.M., Mahmoudi, P. and Daraei, M., 2017. Prospect of Possible Changes in the Frequency of Frost Days in Iran Using General Atmospheric Circulation Models. Physical Geography Research Quarterly, 49(4): 571-584 (In Persian).
  • Shiravand, H., Khaledi, S, Behzadi, S. and Sanjabi, H.A., 2020. Monitoring and Assessing the Changes in the Coverage and Decline of Oak Forests in Lorestan Province using Satellite Images and BFAST Model. Journal of Applied researches in Geographical Sciences, 20(57): 265-280 (In Persian).
  • Sierpiński, A. and Hilszczański, J., 2006. Agrilus sp.-a main factor in oak decline. Possible limitation of decline phenomena in broadleaved stands, 159-161.‏
  • ‏Valavi, R., Shafizadeh-Moghadam, H., Matkan, A., Shakiba, A., Mirbagheri, B. and Kia, S.H., 2019. Modelling climate change effects on Zagros forests in Iran using individual and ensemble forecasting approaches. Theoretical and Applied Climatology, 137(1): 1015-1025.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 449
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 502


counter
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب