همکاری با انجمن علمی گیاهان دارویی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند

2 استادیار دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند

3 استادیار گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه بیرجند، بیرجند

10.22092/ijmapr.2026.371940.3607

چکیده

سابقه و هدف: مراتع به عنوان یکی از مهمترین منابع طبیعی تجدیدپذیر، نقش حیاتی در پایداری محیط‌زیست و اقتصاد روستایی دارد. این عرصه‌ها در سال‌های اخیر تحت تأثیر فشارهای مختلف، روند تخریبی فزاینده‌ای را تجربه کرده‌اند. احیا و مدیریت پایدار مراتع ازطریق کشت و توسعه گیاهان بومی و دارویی، نیازمند شناخت دقیق نیازهای اکولوژیکی و الگوی پراکنش این گونه‌هاست. مدل‌سازی توزیع مکانی گونه‌ها (SDM)، به‌ویژه با استفاده از الگوریتم بیشینه بی‌نظمی (MaxEnt)، ابزاری مؤثر برای شناسایی عوامل محیطی تعیین‌کننده و پیش‌بینی مناطق مستعد پراکنش محسوب می‌شود. این پژوهش با هدف مدل‌سازی رویشگاه بالقوه و تعیین مهم‌ترین متغیرهای محیطی مؤثر بر پراکنش گیاه دارویی ارزشمند آویشن (Thymus vulgaris L.) در مراتع کوهستانی القورات در مجاورت شهر بیرجند واقع در استان خراسان جنوبی انجام شد.
مواد و روش‌ها: در این تحقیق، داده‌های حضور گونه (103 نقطه) ازطریق پیمایش میدانی جامع در منطقه جمع‌آوری گردید. برای اعتبارسنجی مدل، این داده‌ها به دو مجموعه ۷۲ نقطه برای آموزش (Training) و ۳۱ نقطه برای اعتبارسنجی (Validation) تقسیم شدند. برای تحلیل زیستگاه، مجموعه‌ای از ۱۶ متغیر محیطی پیش‌بینی در چهار گروه اصلی تهیه گردید: گروه توپوگرافی (شامل ارتفاع، شیب و جهت)، گروه اقلیمی (شامل میانگین، حداقل و حداکثر دما و بارش سالانه)، گروه خاک (شامل هدایت الکتریکی، pH، عمق خاک، درصد گچ، ماده آلی، درصد شن، سیلت و رس) و گروه فشار انسانی (شامل فاصله از جاده و روستا). تمامی متغیرها در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) رقومی‌سازی و آماده‌سازی شدند. مدل‌سازی با استفاده از الگوریتم بیشینه بی‌نظمی (MaxEnt) نسخه 3.3.3 انجام شد که در آن از ۱۰ تکرار Bootstrap، حداکثر ۵۰۰۰ تکرار الگوریتم و ۱۰,۰۰۰ نقطه پس‌زمینه استفاده شد. عملکرد مدل با محاسبه سطح زیر منحنی ویژگی عامل دریافت‌کننده (AUC) ارزیابی گردید. همچنین برای تعیین اهمیت نسبی متغیرها از آزمون جک‌نایف و تحلیل سهم درصدی هر متغیر استفاده شد. همچنین، منحنی‌های پاسخ برای تعیین دامنه بهینه و آستانه‌های تحمل گونه نسبت به هر متغیر ترسیم شد. در نهایت، نقشه پهنه‌بندی مطلوبیت رویشگاه در چهار کلاس تهیه گردید.
نتایج: مدل ارائه‌شده از دقت و قدرت پیش‌بینی عالی برخوردار بود (0/93 = AUC). بر اساس نتایج آزمون جک‌نایف و محاسبه سهم درصدی متغیرها، ارتفاع از سطح دریا با سهم ۷/۸۲ درصد، تأثیرگذارترین متغیر در تعیین پراکنش T. vulgaris شناخته شد. پس از آن، متغیرهای جهت (4.4%)، شیب (5.5%)، فاصله از روستا (5.2%)، حداکثر دما (3.2%) و میانگین دما (۲%) بیشترین نقش را در تعیین مطلوبیت داشتند؛ در حالی که فاصله از جاده با سهم 0.4%، کم‌اثرترین متغیر شناسایی گردید. منحنی‌های پاسخ نشان داد که احتمال حضور گونه با افزایش ارتفاع (دامنه بهینه ۱۹۷۰ تا ۲۳۲۶ متر)، افزایش شیب و افزایش فاصله از کانون‌های انسانی (جاده و روستا) به‌طور معناداری افزایش می‌یابد. این گونه گیاهی خاک‌هایی با شوری کم (حدود 0.57 دسی‌زیمنس بر متر)، اسیدیته خنثی تا کمی قلیایی (حدود 7.47) و بافت سبک (شامل 56.5% شن، 32.5% سیلت و حدود ۱۱% رس) را برای رشد بهینه ترجیح می‌دهد. بر اساس نتایج مدل، مناطق دارای بالاترین میزان مطلوبیت رویشگاه، عمدتاً در بخش‌های شمالی و ارتفاعات مرتفع حوزه مورد مطالعه متمرکز شده‌اند که نشان‌دهنده حساسیت بالای این گونه به تغییرات توپوگرافی و شرایط اقلیمی در مراتع القورات است. این یافته‌ها چارچوبی دقیق برای مدیریت و حفاظت از زیستگاه‌های بالقوه آویشن در منطقه فراهم می‌آورد.
نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش مؤید آن است که Thymus vulgaris در منطقه مراتع القورات، گونه‌ای کاملاً سازگار با شرایط کوهستانی سرد، شیب‌دار، با خاک‌های زهکش‌شده و فاقد شوری است. حساسیت شدید پراکنش این گونه به فاصله از جاده و سکونتگاه‌های انسانی، آسیب‌پذیری بالا در برابر بهره‌برداری بی‌رویه و تخریب انسانی را آشکار می‌کند. نقشه مطلوبیت رویشگاه و شاخص‌های اکولوژیک شناسایی‌شده، می‌تواند به عنوان سندی معتبر و راهنمایی عملی باشد. استفاده از نقشه پهنه‌بندی تهیه شده در برنامه‌ریزی‌های حفاظتی و مدیریت منابع طبیعی منطقه ضروریست. انجام مطالعات مشابه با تلفیق مدل‌های مختلف و در نظر گرفتن طرح‌های تغییر اقلیم برای آینده‌نگاری پراکنش گونه، می‌تواند تکمیل‌کننده این پژوهش باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

- Abbasi, M., Zare Chahouki, M.A. and Bagheri, H., 2022. Agropyron intermedium species distribution modeling sites with maximum entropy method species (case study: Rangeland of Taleghan Miany). Journal of Range and Watershed Management, 75(3): 363-376. https://doi.org/10.22059/jrwm.2021.305516.1515
- Abbasi, M., Jafari, M. and Payervand, V., 2023. Investigation of ecological factors affecting the establishment of Carum carvi L. and preparation of its habitat suitability map in Alamout Sharghi region. Plant Ecosystem Conservation, 11(22): 1-17. https://pec.gonbad.ac.ir/article-1-843-en.html
- Ali, F., Khan, N., Mahmood Khan, A., Ali, K. and Abbas, F., 2023. Species distribution modelling of Monotheca buxifolia (Falc.) A.DC: Present distribution and impacts of potential climate change. Heliyon, 9(2): e13588.
- Amiri, H., Khosravi, V. and Lari Yazdi, H., 2013. Investigating the effect of salinity on physiological and biochemical characteristics of thyme (Thymus vulgaris L.). The first national conference on salinity stress in plants and strategies for agricultural development in saline conditions, Iran. https://civilica.com/doc/275498//
- Asadi, M.A., 2022. Investigation of ecological characteristics and rangeland cultivation of the medicinal species Thymus trautvetteri (case study: Rangelands of the Gudali Selakh region of Bojnourd). Journal of Plant Ecophysiology, 14(1): 47-61. https://journals.iau.ir/article_699651.html
- Asle Mohammadi, Z., Mohammadkhani, N. and Servati, M., 2021. Effect of iron and zinc foliar application on some biochemical traits of thymus (Thymus vulgaris L.) plant under nitrogen deficiency. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 34(3): 576-592.
https://plant.ijbio.ir/article_1739.html?lang=en
- Austin, M., 2002. Spatial prediction of species distribution: An interface between ecological theory and statistical modelling. Ecological Modelling, 157(2-3): 101-118. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(02)00205-3
- Deb, P., Choudhury, M.R., Singha, H., Chakdar, B. and Medhi, M., 2016. Predicting the probable distribution and threat of invasive Mikania micrantha Kunth. in a protected tropical grassland. Ecological Engineering, 97: 23-31.
- Dhyani, A., Kadaverugu, R., Nautiyal, B.P. and Nautiyal, M.C., 2021. Predicting the potential distribution of a critically endangered medicinal plant Lilium polyphyllum in the Indian Western Himalayan region. Regional Environmental Change, 21(2): 30. https://doi.org/10.1007/s10113-021-01755-5
- Ferrier, S., Drielsma, M., Manion, G. and Watson, G., 2002. Extended statistical approaches to modelling spatial pattern in biodiversity in northeast New South Wales. I. Species-level modelling. Biodiversity and Conservation, 11(12): 2279-2307.
- Fielding, A.H. and Bell, J.F., 1997. A review of methods for the assessment of prediction errors in conservation presence/absence models. Environmental Conservation, 24(1): 38-49.
- Mohajer Ghaderabadi, S., Azimi, M., Piri Sahragard, H. and Riyazinia, V., 2025. Predicting the potential habitat distribution of Orchis maculata L. via a maximum entropy model in the eastern rangelands of Golestan province, Journal of Rangeland, 91(3): 283-297. http://rangelandsrm.ir/article-1-1307-fa.html
- Ghaffari, S., Ghorbani, A., Moameri, M., Mostafazadeh, R., Bidarlord, M. and Kakeh Memi, A., 2021. Habitat potential modeling of Thymus kotschyanus Boiss. & Hohen. in the northern of Ardabil Province rangelands.  Journal of Rangeland, 15(2): 195-213. http://rangelandsrm.ir/article-1-1032-en.html
- Guisan, A. and Zimmermann, N.E., 2000. Predictive habitat distribution models in ecology. Ecological Modelling, 135(2-3): 147-186.
- Hasani, J. and Bhernik, Z., 2013. Ecological requirements of Thymus species in different habitats of Kurdistan province. Eco-Phytochemical Journal of Medicinal Plants, 1(3): 22-34. https://sid.ir/paper/247784/en
- Heidari, M., Pourbabaei, H. and Ismailzadeh, O., 2013. The effects of habitat characteristics and human destructions on understory plant species biodiversity and soil in the Zagros forest ecosystem. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology), 28(3): 546-561.
https://plant.ijbio.ir/article_567.html
- Hirzel, A.H., Hausser, J., Chessel, D. and Perrin, N., 2002. Ecological-niche factor analysis: How to compute habitat-suitability maps without absence data? Ecology, 83(7): 2027-2036. https://doi.org/10.1890/0012-9658(2002)083[2027:ENFAHT]2.0.CO;2
- Honari, N. and Pourabouli, I., 2018. The effect of hydroalcoholic extract of Thymus caramanicus on serum testosterone and testis antioxidant enzyme levels in streptozotocin-induced diabetic rats: An experimental study. Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences, 17(11): 1017-1030. https://journal.rums.ac.ir/article-1-4089-fa.html
- Hosseini, N., Mostafavi, H. and Ghorbanpour, M., 2025. Forecasting the future distribution of Zataria multiflora in Iran affected by climate change: A MaxEnt approach. Integrated Environmental Assessment and Management, 21(4): 771-783. https://doi: 10.1093/inteam/vjaf043
- Jamshidi, A.M., Aminzadeh, M., Azarnivand, H. and Abedi, M., 2006. Effect of altitude on quality and quantity of essential oil of Thymus kotschyanus (Damavand–Tar). Journal of Medicinal Plants, 5(18): 17-22. https://jmp.ir/article-1-667-en.html
- Khajouei Nasab, F., Mehrabian, A.R. and Nemati Parshekoh, A., 2021. Predicting the effect of climate change on the distribution of Echium amoenum and Echium italicum in Iran. Applied Ecology, 10(4): 1-21.  https://doi.org/10.47176/ijae.10.4.12555
- Khajoei Nasab, F.K. and Zeraatkar, A., 2025. Assessing the impact of global warming on the distributions of Allium stipitatum and Kelussia odoratissima in the Central Zagros using a MaxEnt model. PlOS One, 20(4): https://doi:10.1371/Journal.Pone.0321167
- Larti, M., Ghasempour, S., Sharifi Ashorabadi, E. and Alizadeh, B., 2013. The study of some ecological characteristics of Thymus kotschyanus Boiss. and Thymus pubescens Boiss. in West Azerbaijan. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 29(2): 412-424.
- Li, H., Liu, X., Wang, J., Xing, L. and Fu, Y., 2019. MaxEnt effects on the potential planting area of tuber mustard in China. The Journal of Agricultural Science, 157(5): 375-381. https://doi.org/10.1017/S0021859619000575
- Mahmoudi, S., Ahmadi, K., Zohrevandi, M. and Karami, A., 2022. Modeling of Iranian oak distribution in the southwest of Iran based on the presence-based approach maximum entropy (MaxEnt)‎. Forest Research and Development, 8(2): 113-131. 20.1001.1.24763551.1401.8.2.1.1
- Mehrabanian, A.R., Abdoli, A., Mostafavi, H., Salman Mahini, A.R., Ahmadzadeh, F. and Ebrahimi, M., 2007. A physiognomical overview of plant habitats in Qom province. Environmental Sciences Journal, 5(1): 81-96. https://envs.sbu.ac.ir/article_94275.html
- Momeni Damaneh, J., Ismailpour, Y., Gholami, H. and Farashi, A., 2021. Prediction of potential habitats of Astracantha gossypina (Fisch.) Using the maximum entropy model at the regional scale. Plant Ecosystem Conservation, 9(19): 236-250.
- Naghdi Badi, H.A. and Makizadeh Tafti, M., 2003. Review of common Thyme. Journal of Medicinal Plants, 2(7): 1-12.
https://sid.ir/paper/15564/en - Noedoost, F., Behroozian, M., Karami, S. and Joharchi, M.R., 2024. Potential impacts of climate change on the geographic distribution of Achillea eriophora DC., a medicinal species endemic to Iran in southwestern Asia. Ecology and Evolution, 14(4): e11241. https://doi.org/10.1002/ece3.11241
- Phillips, S.J., Anderson, R.P. and Schapire, R.E., 2006. Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecological Modelling, 190(3-4): 231-259. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2005.03.026
- Poushidehro, M., 2017. Evaluation of the habitat of the medicinal plant Ferula assa-foetida in South Khorasan province using the maximum entropy modeling method. Master’s thesis, University of Natural Resources and Environmental Sciences, Birjand, Iran. https://ganj.irandoc.ac.ir/#/articles/76de9f518a479ae24cf7092b9b3ddc96
- Riazinia, V., Azimi, M.S., Sepehri, A., Kariminejad, N. and Campetella, G., 2021. Application of photogrammetric drone method to determine the habitat suitability of Perovskia abrotanoidse Karel. using MaxEnt model. Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 36(6): 947-957. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2021.351825.2862
- Sadeghi, H. and Matinfar, H., 2025. Influence of environmental factors on the distribution pattern of Astragalus adscendens in Lorestan province using the MaxEnt model. Physical Geography Research, 57(4): 85-106.
https://doi:10.22059/jphgr.2026.406273.1007908
- Safaei, L. and Sharifi Ashorabadi, E., 2010. Ecological study of the medicinal species Kermani thyme (Thymus carmanicus) in the Khansar region of Isfahan. National Conference on Medicinal Plants, Sari, Iran
- Safaeian, R., Arzani, H., Azarnivand, H. and Safaeian, N., 2009. Role of medicinal plants in critical rangeland management. Iranian Journal of Natural Resources, 61(3): 513-524.
https://journals.ut.ac.ir/article_27899.html
- Sarhangzadeh, J. and Elmi, M.R., 2020. Application of maximum entropy in prediction of common yew (Taxus baccata L.) potential habitats in the Arasbaran biosphere reserve. Iranian Journal of Forest, 12(3): 359-375. https://www.ijf-isaforestry.ir/article_120292.html)
- Shabani, N., Khoshbakht, M. and Hasani, A., 2023. Predicting the effect of climate change on distribution of valerian (Valeriana sisymbriifolia) species using MaxEnt model in Isfahan province. Integrated Watershed Management, 3(2): 80-98. https://sid.ir/paper/1114232/en
- Wei, B., Wang, R., Hou, K., Wang, X. and Wu, W., 2018. Predicting the current and future cultivation regions of Carthamus tinctorius L. using Maxent model under climate change in China. Global Ecology and Conservation, 16: e00477. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2018.e00477
- Yari, R., Gholami, A. and Rafiei, H., 2019. Identification and determination of the potential of medicinal, industrial, and edible plants in the summer rangelands of Chaharbagh, Golestan province. Rangeland Journal, 13(3): 350-367. 20.1001.1.20080891.1398.13.3.1.6
- Yi, Y.J., Cheng, X., Yang, Z.F. and Zhang, S.H., 2016. Maxent modeling for predicting the potential distribution of endangered medicinal plant (Homonoia riparia Lour.) in Yunnan, China. Ecological Engineering, 92: 260-269. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2016.04.010
- Zare Chahouki, M.A. and Abbasi, M., 2015. Habitat suitability modeling for Thymus kotschyanus Boiss. & Hohen. using ecological-niche factor analysis (case study: Rangeland of middle Taleghan). Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research, 32(4): 561-573. https://doi.org/10.22092/ijmapr.2016.107129
- Zare, M., 2021. Spatial distribution prediction modeling of the plant species Dorema ammoniacum habitat. Ph.D. thesis, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil.