Iranian Journal of Applied Ecology
بوم شناسي كاربردي
Iranian Journal of Applied Ecology
Agriculture
http://ijae.iut.ac.ir
1
admin
2476-3128
2476-3217
doi
fa
jalali
1396
3
1
gregorian
2017
6
1
6
1
online
1
fulltext
fa
مقایسه مدلهای جنگل تصادفی (RF) و درخت رگرسیون تقویت شده (BRT) در پیشبینی حضور گونههای غالب مرتعی در مراتع پلور، مازندران
Comparison of Random Forest (RF) and Boosting Regression Tree (BRT) For Prediction of Dominant Plant Species Presence in Polour Rangelands, Mazandaran Province
عمومى
General
پژوهشي
Research
<p dir="RTL" style="text-align: justify;"><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">برای انجام این تحقیق، مراتع پلور در استان مازندران با مساحت حدود 2017 هکتار انتخاب شد. هدف پژوهش پیشبینی حضور گونههای غالب مرتعی با استفاده از مدلهای جنگل تصادفی (</span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">RF</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">) و درخت رگرسیون تقویت شده (</span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">BRT</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">) در منطقه مورد مطالعه بود. نمونه</span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">‎</span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">برداری از پوشش گیاهی و خاک بهصورت تصادفی- مساوی انجام شد. 12 واحد کاری در منطقه بهدست آمد که در هر واحد نمونه</span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">‎</span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">برداری عوامل اقلیمی، توپوگرافی و خاکی اندازهگیری شدند. پنج گونه غالب در منطقه </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Astragalus ochrodeucus</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Ferula gumosa</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Thymus kotschyanus</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Onobrychis cornata</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Agropyron repens</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> تشخیص داده شد. برای بررسی ارزیابی مدلها از روش</span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;"> Ten-fold </span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">در بسته (</span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">caret</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">) استفاده گردید. همچنین برای ارزیابی عملکرد پیشبینی مدل از ضرایب آماری </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">AUC</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;">، </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Kappa</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">TSS</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> استفاده شد. نتایج نشان داد که در مدل </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">RF</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> متغیرهای پتاسیم و آهک بیشترین اهمیت را در حضور گونههای گیاهی داشتند. در مدل </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">BRT</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> نیز سیلت و جهت بیشترین اهمیت را در مدل داشتند. نتایج حاصل از عملکرد مدلهای </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">BRT</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> و </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">RF</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> نشان داد که بالاترین </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">AUC</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> در مدل </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">BRT</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> مربوط به حضور گونه </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Agropyron repens</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> به میزان 76/0 و در مدل </span></span><span dir="LTR" style="font-style:normal;"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">RF</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> مربوط به گونه </span></span><span dir="LTR"><span style="font-family:100,serif;"><span style="font-size:9.0pt;">Onobrychis cornata</span></span></span><span style="font-style:normal;"><span style="font-size:12.0pt;"> بوده است. از مدلهای پیشنهادی میتوان برای معرفی گونههای مناسب در برنامههای اصلاحی مرتعی استفاده نمود.</span></span></p>
<p style="margin-left: 1.9pt; text-align: justify;">For this study, Polour rangelands were chosen with an area of about 2017 ha in Mazandaran province. The purpose of this study was prediction of dominant species of the rangeland using random forest (RF) and boosting regression trees (BRT) models in the study area. Equal random sampling of vegetation and soil was carried out. 12 work units were obtained in the region that climatic, topography and soil factors were measured at each sampling unit. Five dominant species in the area were <em>Astragalus ochrodeucus, Ferula gumosa, Thymus kotschyanus, Onobrychis cornata</em> and<em> Agropyron </em><em>repens</em>. The Ten-fold method was used to evaluate the models in the package (caret). Also the statistical coefficients AUC, Kappa and TSS were used for evaluating the model prediction.The results showed that in the RF model of variables K and CaCO<sub>3</sub>, the presence of the plant species had the highest importance. Also in BRT model, the silt and aspect had the most importance in the model. The results of the function of the models RF and BRT showed that the highest AUC in the BRT model was related to the species <em>Agropyron repens</em> for 0.76 and in the RF model, it was related to the species <em>Onobrychis cornata</em><em>.</em> The proposed models RF and BRT can be used for introduction of suitable species in range improvement programs<strong>.</strong></p>
عوامل محیطی, مدلهای پیشبینی, مراتع پلور, پراکنش مکانی
Environmental factors, Predictable models, Polour rangelands, Spatial distribution.
41
55
http://ijae.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-139&slc_lang=fa&sid=1
Z.
Jafarian
زینب
جعفریان
z.jafarian@sanru.ac.ir
10031947532846007762
10031947532846007762
Yes
Dept. of Range manag., College of Natur. Resour., Sari Agric. Sci. and Natur. Resour. Univ., Sari, Iran.
گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
M.
Kargar
منصوره
کارگر
10031947532846007763
10031947532846007763
No
Dept. of Range manag., College of Natur. Resour., Sari Agric. Sci. and Natur. Resour. Univ., Sari, Iran.
گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری