چکیده
تغییرات اقلیمی به عنوان یکی از مهمترین چالش های زیست محیطی قرن حاضر، تأثیرات عمیقی بر ساختار و پویایی پوشش گیاهی اکوسیستمهای طبیعی برجای میگذارد. درک نحوه پاسخ پوشش گیاهی به این تغییرات، نقش کلیدی در مدیریت پایدار منابع طبیعی و افزایش تابآوری اکولوژیکی دارد. در این پژوهش، روند زمانی - مکانی پوشش گیاهی ایران و پاسخ آن به تغییرات اقلیمی با استفاده از شاخص سطح برگ (LAI) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، تغییرات LAI در بازه زمانی 2000 تا 2022 در اکوسیستمهای جنگلی و مرتعی ایران تحلیل و سپس رفتار آینده این شاخص تحت سناریوهای اقلیمی تا سال 2100 پیشبینی شد. دادههای LAI از محصول MODIS MOD15A2H با قدرت تفکیک مکانی 500 متر استخراج گردید و متغیرهای اقلیمی شامل دما و بارش از پایگاه داده CHELSA با تفکیکپذیری یک کیلومترمربع تأمین شد. تحلیل روند تغییرات LAI با استفاده از آزمون ناپارامتری من -کندال و برآوردکننده شیب سن انجام گرفت. به منظور بررسی رابطه LAI با متغیرهای اقلیمی و پیشبینی مقادیر آینده آن، از الگوریتمهای یادگیری ماشین شامل مدل افزایشی تعمیم یافته(GAM)، شبکه عصبی مصنوعی(ANN)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و جنگل تصادفی (RF) استفاده شد. پیشبینی اقلیم آینده بر پایه خروجی پنج مدل منتخب CMIP6 تحت سناریوهای SSP1-2.6 و SSP5-8.5 و با بهرهگیری از روش همادی وزنی مبتنی بر استقلال مدلها (IWM) انجام گرفت. نتایج تحلیل روند گذشته نشان داد که تغییرات LAI در سطح ایران دارای ناهمگنی مکانی و زمانی قابل توجهی است. بخشهای وسیعی از مناطق مرکزی، شمال شرقی و جنوب شرقی کشور فاقد روند معنادار یا دارای روند کاهشی بودند، در حالی که نواحی شمال غرب، غرب، دامنههای البرز و سواحل خزری روندهای افزایشی معناداری را تجربه کردند. مقایسه اکوسیستمها نشان داد که مراتع نسبت به جنگل ها حساسیت بیشتری به تغییرات اقلیمی دارند. نتایج مدلسازی آینده بیانگر آن است که برخی پهنههای زیست اقلیمی که در گذشته پایدار بودهاند، در آینده با کاهش LAI مواجه خواهند شد؛ به گونهای که پهنه زیست اقلیمی نیمه خشک متوسط، سرد، شدیدا بادی و تندری به عنوان حساسترین پهنه کشور شناسایی شد. همچنین جنگلهای پهنه مرطوب تا خیلی مرطوب، معتدل با رطوبت نسبی خیلی بالا و مراتع پهنه نیمه مرطوب، خیلی سرد، تندری و نسبتا برفی در سناریوهای آینده روندهای کاهشی قابل توجهی نشان دادند. در مجموع، یافتههای این پژوهش حاکی از پاسخ غیرخطی و وابسته به نوع اکوسیستم پوشش گیاهی ایران به تغییرات اقلیمی است. نتایج بر ضرورت اتخاذ راهبردهای مدیریتی منطقه محور و پیشنگرانه برای کاهش آسیب پذیری اکوسیستمهای طبیعی و افزایش تابآوری آن ها در برابر تغییرات اقلیمی آینده تأکید دارد.

کلید واژه: تغییر اقلیم، شاخص سطح برگ (LAI)، آزمون من-کندال، مدلهای اقلیمی (CMIP6)، سناریوهای اقلیمی (SSPs).