Habitat corridors modeling by using projection method in the MaxEnt model case study: wild sheep (Ovis orientalis) of protected areas in Markazi and Hamedan provinces

Subject Areas : Geospatial systems development

Peyman Karami ¹ , Kamran Shayesteh ²

1 - PhD Student of Environmental Science, Department of Natural Resources and Environment, Malayer University
2 - Assist. Prof. College of Environmental Science, Department of Natural Resources and Environment, Malayer University

Received: 2018-05-15 Accepted : 2018-12-09 Published : 2019-01-21

Keywords: Local distribution, Least cost path, Corridor, Wild sheep, Habitat suitability,

Abstract :

One of the most commonly used methods for generating resistance maps is reversing habitat suitability (HS). In this study, in order to prepare a cost map, local-scale habitat modeling was conducted in each of the Lashgardar-Golaprabad, Palangab, and Alvand- Chal Khatun- Rasvand areas using the MaxEnt model. At the same time, the results of performing in each area in a wider dimension were extended to a boundary that covers all of the areas. This led to the creation of three scenarios for the relocation of wild sheep. Scenario 1 is HS of Lashgardar-Golaprabad areas as cost map, scenario 2 is HS of Palangab area as cost map and scenario 3 is HS of Alvand- Chal Khatun and Rasvand areas as cost map. Corridor modeling was performed based least cost path method in ArcGIS. Density and suitability metrics of the corridor were investigated. Validation of the corridor and MaxEnt model were performed by the Area under curve (AUC). The adaptation of the designed corridors of each scenario with habitat suitability of different areas was investigated by Friedman test. Eventually, an average of the designed corridors in scenarios 3 was introduced as the main corridor between all areas under study. The results showed that the designed corridor in scenarios 1 and 2 based on AUC, are in well adapted to habitat suitability of the species in other areas; but Friedman's test revealed that the designed corridors in different scenarios have a significant difference (P-value<0.0001) in terms of adaptation to habitat suitability in other areas.

References:

اداره کل حفاظت محیط‌زیست استان مرکزی. 1392. چشم‌انداز مناطق تحت مدیریت استان مرکزی. انتشارات مهر کتیبه. 68 صفحه.

اشرف زاده، م.ر و س. سالم. 1396. نقش جوامع محلی در حفاظت از گونه‌های درخطر انقراض حیات‌وحش (مطالعه موردی: گوزن زرد ایرانی در استان خوزستان). فصلنامه جغرافیا و پایداری محیط، 7(23): 25-38.

اصغری سرانسکارود، ص.، ل. آقایاری و ا. پیروزی. 1396. بررسی تغییرات کاربری اراضی و تأثیر آن بر فرسایش با استفاده از RS و GIS (مطالعه موردی: شهرستان نیز). فصلنامه سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی، 8(4): 49-62.

ایلدرومی، ع.، ع. دلال اوغلی و م. قربانی. 1394. ارزیابی توان اکولوژیک و اکوتوریسمی منطقه حفاظت ‌شده لشگردر در شهرستان ملایر. فصلنامه علمی پژوهشی فضای جغرافیایی، 16(54): 325-347.

پیش مقدم، ک.، م. ملیکان و ر. آدواری. 1396. ارزیابی ژنتیکی جمعیت بیان گذار گوسفند وحشی (Ovis orientalis) در مرکز تکثیر چادگان، فصلنامه محیط‌زیست جانوری، 9(3): 41-48.

حبیب پور، ک و ر. صفری. 1391. راهنمای جامع کاربرد SPSS در تحقیقات پیمایشی (تحلیل داده‌های کمی). انتشارات لویه، متفکران. 861 صفحه.

حیدریان آقاخانی، م.، ر. تمرتاش، ز. جعفریان، م. ترکش اصفهانی و م.ر. طاطیان. 1396. پیش‌بینی اثر تغییر اقلیم بر پراکنش بالقوه گونه بادامک (Amygdalus scoparia) با استفاده از مدل‌سازی اجماعی در زاگرس مرکزی. فصلنامه سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی، 8(3): 1-14.

رضوانی، آ.، س، فاخران و ع، سفیانیان. 1395. مدل‌سازی ارتباطات اکولوژیکی برای قوچ و میش وحشی (Ovis orientalis isphahanica) بین پناهگاه حیات‌وحش موته و منطقه حفاظت‌شده هفتاد قله با استفاده از تئوری مدار الکتریکی. دومین اجلاس بین‌المللی اکولوژی سیمای سرزمین. 13 صفحه.

رم یاز، م.، س. نادری، پ، کرمی، و غ. بهنام. 1396. مدل‌سازی مطلوبیت زیستگاه پاییزه و زمستانه گوسفند وحشی(Ovis orientalis)در منطقه حفاظت‌شده پرور بر اساس روش حداکثر آنتروپی بیشینه (MaxEnt). فصلنامه محیط‌زیست جانوری، 9(2): 17-24.

سلمان ماهینی، ع و ح.ر. کمیاب. 1390. سنجش‌ازدور و سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی کاربردی با نرم‌افزار ادریسی. انتشارات مهر مهدیس. چاپ دوم، 596 صفحه.

سنگونی، حامد.، ح.ر.کریم زاده، م.ر. وهابی و م. ترکش اصفهانی. 1393. تعیین رویشگاه بالقوه گون سفید (Astragalusgossypinus) در منطقه غرب اصفهان با استفاده از تحلیل عاملی آشیان اکولوژیک. فصلنامه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی، 5(2): 1-13.

شبانی، ا.، ن. حبیب زاده و م.م، حسینی قمی. 1396. تعیین اولویت کریدورهای حیات‌وحش بین مناطق حفاظت‌شده آذربایجان شرقی. فصلنامه جغرافیا و پایداری محیط، 7(23): 67-82.

عرفانیان، ب.، س.ح. میر کریمی، ع، سلمان ماهینی و ح.ر. رضایی. 1394. مکان‌یابی احداث گذرگاه برای پلنگ (Panthera pardus) در پارک ملی گلستان. فصلنامه محیط‌زیست جانوری، 7(4): 1-10.

قندالی، م.، ا، علیزاده، م. کرمی، م. کابلی و ح. ظهرابی. 1393. کاربرد معیارهای بوم‌شناسی سیمای سرزمین در ارزیابی زیستگاه گوسفند وحشی در پارک ملی کویر. فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 16(93):521-562.

کرمی، پ.، ک، شایسته، ا، کرمی و س.م. حسینی. 1396. شناسایی دالان‌های زیستگاهی گوسفند وحشی ارمنی (Ovis orientalis) در بستر سیمای سرزمین مبتنی بر تئوری مدارهای الکتریکی (مطالعه موردی: مناطق لشگر‌در و گلپر‌آباد). فصلنامه پژوهش‌های جانوری، 31(3): 295-306.

مشهدی احمدی، ا.ع.، ب. شمس اسفند آباد و ح. گشتاسب میگونی. 1393. مدل‌سازی مسیرهای گدار گوسفند وحشی البرز مرکزی با استفاده از آنالیز تحلیل کمترین هزینه در استان تهران. فصلنامه علوم و مهندسی محیط‌زیست، 1(3): 41-58.

ملکوتی خواه ش.، س. فاخران و ع. سفیانیان. 1392. استفاده از تئوری مدارهای الکتریکی جهت شناسایی کریدورهای مهاجرتی بین پناهگاه حیات‌وحش موته و قمشلو در استان اصفهان. بوم‌شناسی کاربردی، 2(5): 77-88.

ملکوتی خواه، ش. 1394. دالان‌ها، چیدمان‌های زیستگاهی مهم در سیمای سرزمین، فصلنامه زیست سپهر، 10(1): 1-4.

میرزایی، ر.، م.ر. همام.، ع، اسماعیل ساری و ح.ر. رضایی. 1392. مدل‌سازی پراکنش دلیجه کوچک (Falco naumanni) در استان گلستان، فصلنامه پژوهش‌های محیط‌زیست، 4(8): 149-156.

Beazley K, Smandych L, Snaith T, MacKinnon F, Austen-Smith P, Duinker P. 2005. Biodiversity considerations in conservation system planning: map‐based approach for Nova Scotia, Canada. Ecological Applications, 15(6): 2192-2208.

Berger J. 2004. The last mile: how to sustain long‐distance migration in mammals. Conservation Biology, 18(2): 320-331.

Bolger DT, Newmark WD, Morrison TA, Doak DF. 2008. The need for integrative approaches to understand and conserve migratory ungulates. Ecology Letters, 11(1): 63-77.

Bond ML, Bradley CM, Kiffner C, Morrison TA, Lee DE. 2017. A multi-method approach to delineate and validate migratory corridors. Landscape Ecology, 32(8): 1705-1721.

Chimeddorj B, Buuveibaatar B, Onon Y, Munkhtogtokh O, Reading RP. 2013. Identifying potential conservation corridors along the Mongolia-Russia border using resource selection functions: a case study on argali sheep. Mongolian Journal of Biological Sciences, 11(1-2): 45-53.

Cushman SA, Mkelvey KS, Schwartz MK. 2009. Use of empirically derived source‐destination models to map regional conservation corridors. Conservation Biology, 23(2): 368-376.

Dutta T, Sharma S, McRae BH, Roy PS, DeFries R. 2016. Connecting the dots: mapping habitat connectivity for tigers in central India. Regional Environmental Change, 16(1): 53-67.

Epps CW, Wehausen JD, Bleich VC, Torres SG, Brashares JS. 2007. Optimizing dispersal and corridor models using landscape genetics. Journal of Applied Ecology, 44(4): 714-724.

Goodwin BJ, Fahrig L. 2002. Effect of landscape structure on the movement behaviour of a specialized goldenrod beetle, Trirhabda borealis. Canadian Journal of Zoology, 80(1): 24-35.

Harris G, Thirgood S, Hopcraft JGC, Cromsigt JP, Berger J. 2009. Global decline in aggregated migrations of large terrestrial mammals. Endangered Species Research, 7(1): 55-76.

Hepcan Ş, Hepcan ÇC, Bouwma IM, Jongman RH, Özkan MB. 2009. Ecological networks as a new approach for nature conservation in Turkey: a case study of Izmir Province. Landscape and Urban Planning, 90(3-4): 143-154.

Joly P, Morand C, Cohas A. 2003. Habitat fragmentation and amphibian conservation: building a tool for assessing landscape matrix connectivity. Comptes Rendus Biologies, 326: 132-139.

Kabir M, Hameed S, Ali H, Bosso L, Din JU, Bischof R, Redpath S, Nawaz MA. 2017. Habitat suitability and movement corridors of grey wolf (Canis lupus) in Northern Pakistan. PloS one, 12(11): e0187027.

Koen EL, Bowman J, Walpole AA. 2012. The effect of cost surface parameterization on landscape resistance estimates. Molecular Ecology Resources, 12(4): 686-696.

Kong F, Yin H, Nakagoshi N, Zong Y. 2010. Urban green space network development for biodiversity conservation: Identification based on graph theory and gravity modeling. Landscape and Urban Planning, 95(1-2): 16-27.

LaRue MA, Nielsen CK. 2008. Modelling potential dispersal corridors for cougars in midwestern North America using least-cost path methods. Ecological Modelling, 212(3-4): 372-381.

Li H, Li D, Li T, Qiao Q, Yang J, Zhang H. 2010. Application of least-cost path model to identify a giant panda dispersal corridor network after the Wenchuan earthquake-Case study of Wolong Nature Reserve in China. Ecological Modelling, 221(6): 944-952.

M'soka J, Creel S, Becker MS, Murdoch JD. 2017. Ecological and anthropogenic effects on the density of migratory and resident ungulates in a human‐inhabited protected area. African Journal of Ecology, 55(4): 618-631.

Murdoch JD, Reading RP, Amgalanbaatar S, Wingard G, Lkhagvasuren B. 2017. Argali Sheep (Ovis ammon) Movement Corridors Between Critical Resources in Ikh Nart Nature Reserve, Mongolia. Mongolian Journal of Biological Sciences, 15(1): 3-12.

Soule ME, Gilpin ME. 1991. The theory of wildlife corridor capability. Nature Conservation, 2: 3-8.

Stevenson-Holt CD, Watts K, Bellamy CC, Nevin OT, Ramsey AD. 2014. Defining landscape resistance values in least-cost connectivity models for the invasive grey squirrel: a comparison of approaches using expert-opinion and habitat suitability modelling. PloS one, 9(11): e112119.

Yeganeh KZ, Faryadi S, Yavari A, Kamali Y, Shabani AA. 2016. Habitat Suitability & Connectivity of Alborz Wild Sheep in the East of Tehran, Iran. Open Journal of Ecology, 6(06): 325-342.