شبیه‌سازی مساحت زیستگاه مطلوب لاروهای سیمولید در مدل PHABSIM (رودخانه چشمه کیله)

نویسندگان

1 گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 گروه علوم دریایی، دانشکده علوم و فنون دریایی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 گروه مهندسی منابع آب، دانشکده عمران، آب و محیط‌زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

doi
10.48308/envs.2024.1427
چکیده

سابقه و هدف: الگوی پراکنش سیمولیدها مانند سایر آبزیان و بویژه بی مهرگان کفزی متاثر از محیط پیرامون و نوسانات متغیرهای اکوهیدرولیک است. این دوبالان از کفزیان رایج در آبهای جاری بشمار می روند، و به نوسانات زیستگاه فیزیکی و هیدرولیک جریان عکس العمل های شاخص نشان می دهند. لذا اهداف این مطالعه (1) شبیه‌سازی نوسانات زیستگاه فیزیکی تحت تاثیر تغییرات هیدرولیک جریان جهت ارزیابی پاسخ و پراکنش جوامع لاروهای خانواده سیمولیده(Simuliidae) (2) پیش بینی محدوده های مطلوب زیستگاه فیزیکی برای لاروهای این خانواده و متعاقبا محاسبه درصد مساحت قابل دستیابی( WUA ) بر اساس نوسانات طبیعی متغیرهای هیدرولیک در کل مسیررودخانه چشمه کیله، در نظر گرفته شد.مواد و روش ها: در این تحقیق با استفاده از سیستم شبیه سازی PHABSIM دامنه شرایط مطلوب زیستگاهی (HSC)، و با استفاده از مدل HABTAM درصد زیستگاه های مطلوب و قابل استقرار (WUA) برای لاروهاای سیمولید مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. این تحقیق در قالب 8 عملیات صحرایی (از ابتدای خرداد 1401 تا شهریور 1402) در مقاطع 4 ایستگاه مطالعاتی، با سنجش 3 متغیر هیدرولیک و جمع آوری لاروهای سیمولیده در رودخانه چشمه‌کیله انجام شد. نتایج و بحث: در مجموع تعداد 4380 لارو سیمولید شمارش و مورد بررسی قرار گرفت . نکته قابل توجه اینکه حداکثر فراوانی لاروهای سیمولید در ایستگاه مرکز تحقیقات واقع در بالادست رودخانه چشمه کیله (ایستگاه 1) و حداقل فراوانی در ایستگاه مصب (ایستگاه 4) به ثبت رسید. منحنی های تناسب زیستگاه (HSC) نیز نشان دهنده تاثیر پذیری قابل توجه لاروهای خانواده سیمولید از شرایط هیدرومورفولوژیک زیستگاهی در رودخانه چشمه کیله بود، و بازه های مطلوب زیستگاهی برای جمعیت لاروهای خانواده سیمولید در سرعت جریان 1-8/0 متر بر ثانیه، عمق 2/0 متر و شاخص ساختار بستر معادل 50 ارزیابی گردید. همچنین الگوی بدست آمده درHABTAM بخوبی نشان می‌دهد که گونه های سیمولیده عمق‌های متوسط حدود 15/0 تا 9/،0 را ترجیح می‌دهند و بیشترین سطح را در این اعماق اشغال می نمایند.. در این محدوده از عمق سطح قابل استقرار در محدوده 15-20% ثابت و شرایط زیستگاه برای لاروهای این خانواده مطلوب باقی می‌ماند. . از سوی دیگر، بیشترین مقدار WUA در سرعت بدون بعد (V/V_max) حدود 4/0 تا 5/0 مشخص گردید و مساحت زیستگاه مناسب به 22% رسید. همچنین درصد مساحت مطلوب زیستگاهی در بازه های سرعت 5/0 تا 1/1 متر بر ثانیه به میزان 18- 22 درصد بصورت ثابت باقی ماند. این موضوع نشان می‌دهد که لاروهای سیمولید شرایط جریان متوسط را ترجیح می‌دهند، که ممکن است تغذیه و شرایط تنفسی بهینه را فراهم کند. در ارتباط با دانه بندی و ساختار بستر در رودخانه چشمه کیله ، درصد زیستگاه مطلوب ) (WUA با افزایشD50 افزایش نشان داد. همچنین در محدوده های میانی ذرات بستر، مساحت زیستگاه مطلوب (WUA) در محدوده ۱۸-۱۸.۵٪ ثابت ‌ماند. و در(D50/(D50max ≈ 1، یک افزایش قابل توجه تا حدود 5/21٪ در فضای مطلوب زیستگاهی مشاهده شد. این روند بیانگر آن است که بزرگترین اندازه‌های نسبی مواد بستر، مناسب ترین شرایط زیستگاهی را برای چسبیدن و استقرار لاروهای سیمولیده فراهم می‌کنند. همچنین مطابق با الگوهای تغییرات WUA ، پراکنش فراوانی لاروهای سیمولید نیز با نزدیک شدن به مصب رودخانه، و با کاهش سایز ذرات بستر کاهش چشمگیری نشان داد. نتیجه گیری: در نهایت نتایج این تحقیق نشان داد با شبیه سازی و شناسایی زیستگاه های ترجیحی توسط کفزیان ، بویژه گروه های حساس به پارامترهای هیدرولیک از جمله لاروهای خانواده سیمولیده، می توان پروژه های بهره برداری را کنترل و پروژه های بازسازی را به طریقی هدایت نمود که محدودیت ها و مطلوبیت های زیستگاهی درنظرگرفته شود و مولفه های جریان به گونه ای تحت کنترل قرار گیرد که زیستگاه‌های مناسب برای سیمولیدها، سایر کفزیان و در نهایت جوامع ماهیان حفظ ‌شود.