Modelling the impact of grazing intensity on production, diversity and composition of vegetation in Alpin rangelands, Case study: south-facing slopes of Sabalan Mountain

Ghorbani, Zhila and Sefidi, Kiomars and Keivan Behjou, Farshad and Moameri, Mehdi (2016) Modelling the impact of grazing intensity on production, diversity and composition of vegetation in Alpin rangelands, Case study: south-facing slopes of Sabalan Mountain. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (مدل¬سازی تأثیر شدت¬های مختلف چرا روی ترکیب، تنوع و تولید پوشش گیاهی در مراتع ییلاقی (مطالعه موردی: مراتع دامنه جنوبی سبلان))
Zhila Ghorbani.pdf

Download (396kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

: This study was had done to assess and modelling of grazing intensity effect on vegetation cover charestristics and ranges soil in the southeastern Sabalan hillsides. After location of three zones as different grazing intensity, sampling of vegetation cover was done in all zones in method of random-systematic in 25 plots in transect of 600 meter. In all plots, amount of bare soil, stone and small stone, manure, percentage of plant canopy cover and species density and height of tallest plant were measured, too. The 6 composite soil samples were collected within two depths (0-15 and 15-30 cm, 3 composite soil samples in each depth) to study the soil physical and chemical properties. For statistical analysis, obtained data about soil and canopy cover were transferred to SPSS16, Ecological Methodology and MATLAB software and multivariate analysis of variance was used for assessment of effect of grazing on the all parameters and studied depths. Comparing the mean of studied parameters in triple zones with two depths was done by Tukey test (P < 0.01). also, comparing the charestristics of soil in first and second depths in all zones, paired T test was used. Results shows that increase of grazing intensity caused to decrease of above ground biomass and plant diversity and composition and percentage of plant canopy in both medium and high grazing comparing the low grazing. Results showed that soil physical properties (humidity, porosity, particle density, texture, mean weight diameter) were affected by grazing more than chemical parameters. Increase of grazing intensity was reduced the clod mean weight diameter, humidity, porosity, particle density, organic matter, nitrogen, phosphorus, potassium, pH and EC and by continue the high grazing, will lead to destruction of soil structure. Increase of grazing intensity caused the increase of soil compaction and decrease of penetration. In modeling, different models were developed using ANFIS with change of entries of membership functions. For evaluating the models performance, mean squares error (MSE) and R2 were used. ANFIS model had more precision with respect to regression model and the best ANFIS model in prediction of soil and vegetation cover parameters showed the this model is capable to predict of different parameters in grazing at higher precision relative to regression model. The results of this study shows that ANFIS operated well in prediction of range parameters caused by grazing; furthermore, it can be used as an intelligent tool in prediction of different parameters in rangeland science.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مدل¬سازی تأثیر شدت¬های مختلف چرا روی ترکیب، تنوع و تولید پوشش گیاهی در مراتع ییلاقی (مطالعه موردی: مراتع دامنه جنوبی سبلان)
Persian Abstract: چکیده این تحقیق با هدف بررسی و مدل¬سازی تأثیر شدت چرا بر خصوصیات پوشش گیاهی و خاک مراتع در دامنه¬های جنوب-شرقی سبلان صورت گرفت. پس از تعیین سه منطقه نمونه¬برداری به عنوان تیمار¬های مختلف چرای دام، نمونه¬برداری از پوشش گیاهی در هر سه منطقه به روش تصادفی- سیستماتیک در قالب 25 پلات در طول ترانسکت 600 متری (در هر منطقه) انجام شد. در هر پلات درصد خاک لخت، سنگ و سنگ¬ریزه، فضولات دامی، درصد تاج پوشش¬گیاهی و تراکم گونه-ای و ارتفاع بلند¬ترین گونه ¬نیز بررسی شد. به¬منظور اندازه¬گیری خواص فیزیکی و شیمیایی خاک، در هر منطقه6 نمونه خاك مرکب و 18 نمونه¬ خاک دست نخورده با استفاده از استوانه فلزی از عمق 15-0 و 30-15 سانتي¬متري شامل سه نمونه خاک مرکب در هر عمق برداشت شد. برای تجزیه آماری، نتایج آزمایشگاهی داده¬های خاک و پوشش گیاهی به نرم¬افزار SPSS16 ، نرم‌افزار Ecological Methodology و نرم¬افزار MATLAB منتقل شده و برای مشخص شدن اثر کلی چرا بر تمام پارامتر¬های سه منطقه و عمق¬های مورد مطالعه (تغییرات کلی کیفیت خاک) از آنالیز تجزیه واریانس چند متغیره استفاده گردید. مقایسه میانگین پارامتر¬های مورد بررسی در مناطق سه¬گانه به همراه دو عمق مشخص خاک با استفاده از آزمون توکی صورت گرفت (P < 0.01). همچنین جهت مقایسه خصوصیات خاک عمق اول با عمق دوم در هر منطقه از آزمون t جفتی استفاده شد. نتایج نشان داد افزایش شدت چرا منجر به کاهش محسوس بیوماس اندام هوایی و کاهش تنوع و ترکیب گیاهی و درصد تاج¬پوشش در هر دو تیمار چرای متوسط و چرای سنگین در مقایسه با تیمار چرای سبک شده است. نتايج نشان داد كه خواص فیزیکی خاک (درصد رطوبت، تخلخل، وزن مخصوص ظاهری، بافت، میانگین قطر وزنی خاکدانه¬¬ها) در مقایسه با خواص شیمیایی بیشتر تحت تأثير چرا قرار گرفتند. با افزایش شدت چرا، میانگین قطر وزنی خاکدانه¬ها، درصد رطوبت، تخلخل، وزن مخصوص ظاهری، درصد ماده آلی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، اسیدیته و هدایت الکتریکی تحت تأثیر قرار گرفته و با تداوم چرای شدید، توزیع مناسب اندازه ذرات در خاک کاهش یافت. تراکم خاک با افزایش شدت چرا، افزایش یافته و نفوذ¬پذیری کاهش یافته است. در بخش مدل¬سازی مدل¬های متنوعی در انفیس به واسطه تغییر توابع ورودی ایجاد شد که براي ارزیابی عملکرد این مدل¬ها از پارامترهاي میانگین مربعات خطا (MSE) و ضریب تبیین (R2) استفاده شد. مدل انفیس در مقایسه با مدل رگرسیونی عملکرد بهتری داشته و بهترین مدل پیشنهادی سیستم¬های استنتاج فازی بر پایه شبکه عصبی تطبیقی برای پیش¬بینی پارامتر¬های خاک و پوشش گیاهی مراتع نشان داد که این مدل توانایی پیش¬بینی پارامتر¬های مختلف، طی چرای دام¬ها را با دقت بالاتری نسبت به مدل رگرسیونی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می¬دهد که انفیس، نه تنها در پیش بینی میزان تغییر¬پذیری پارامتر¬های مورد مطالعه مرتع حین چرای دام، عملکرد بهتری دارد، بلکه می¬توان از آن به عنوان ابزاری هوشمند در جهت تخمین پارامترهای مختلف در علوم مرتع استفاده نمود. کلید واژه ها: شدت چرا، تنوع گونه¬ای، میانگین قطر وزنی خاکدانه¬ها، مدل¬سازی، ANFIS، مراتع سبلان.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Sefidi, KiomarsUNSPECIFIED
Keivan Behjou, FarshadUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Moameri, MehdiUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Natural Resources
Date Deposited: 21 Oct 2018 11:29
Last Modified: 21 Oct 2018 11:29
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1124

Actions (login required)

View Item View Item