فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: اندازه‌گیری ارتفاع تمام درختان جنگلی عملیاتی زمان‌بر و پرهزینه است، از این رو استفاده از مدل‌های قطر و ارتفاع برای برآورد ارتفاع درختان توسعه پیدا کرده است. هدف از این پژوهش بررسی کارایی برنامه‌نویسی بیان ژن در مدلسازی قطر – ارتفاع گونه بلوط ایرانی(Quercus brantii Lindl) در جنگل‌های دانه‌زاد زاگرس میانی است.مواد و روش‌ها: به‌منظور انجام این تحقیق با انجام جنگل‌گردشی‌های متعدد و شناخت جنگل‌های منطقه، توده‌ای به مساحت تقریبی 5 هکتار با ساختار رویشی دانه‌زاد، در منطقۀ حفاظت شدۀ سفید کوه لرستان انتخاب شد. در این توده مشخصه‌های قطر برابرسینه و ارتفاع کل تمامی درختان بلوط ایرانی که قطر برابرسینۀ آنها بیشتر از 5/12 سانتی‌متر بود مورد آماربرداری صد در صد قرار گرفت. در مجموع تعداد 642 اصله درخت اندازه‌گیری شد. در این تحقیق، 80 درصد داده‌ها برای مدل‌سازی و 20 درصد به‌منظور اعتبارسنجی استفاده شد. مدل بیان ژن با 3 ژن و 100 کروموزوم برای بررسی ارتباط بین ارتفاع به‌عنوان متغیر وابسته و قطر به‌عنوان متغیر مستقل اجرا شد. به‌منظور ارزیابی عملکرد مدل نهایی از معیارهای RMSE، MAE و R2 استفاده شد.یافته‌ها: مدل استخراج شده از GEP بر اساس مقدار R2، 87 درصد از ارتفاع درختان را توجیه کرد. نتایج حاصل از مدلسازی قطر-ارتفاع درختان نشان داد که مدل نهایی بدست‌آمده دارای ضریب تبیین(R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) به‌ترتیب 87/0، 3/1 و 97/0 می‌باشد. همچنین نتایج حاصل از معیارهای استفاده شده به‌منظور اعتبارسنجی مدل‌بدست‌آمده نشان داد که مدل استخراج شده با میزان ضریب تبیین(R2)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE) به-ترتیب 82/0، 40/1 و 06/1 توانست ارتفاع درختان را پیش‌بینی کند.نتیجه‌گیری: در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که مدل استخراج شده از برنامه‌نویسی بیان ژن با توجه به معیارهای ارزیابی عملکرد R2، RMSE و MAE توانایی برآورد ارتفاع درختان دانه‌زاد بلوط ایرانی را در ناحیه رویشی زاگرس میانی دارد. بنابراین این مدل‌ می‌تواند در مناطق جنگلی ناحیۀ رویشی زاگرس میانی که دارای ساختار و شرایط رویشگاهی مشابهی با منطقه مورد بررسی هستند مورد استفاده قرار گیرد. لازم به ذکر است که تحقیق حاضر تنها به پیش‌بینی ارتفاع درختان بر اساس قطر برابر سینه (متغیر مستقل) پرداخته است بنابراین پیشنهاد می‌شود که در پژوهش‌های آینده از مدل‌های تعمیم یافته ارتفاع و قطر که در آن تغییر پذیری رویشگاه و توده به‌لحاظ متغیرهای توده غیر از قطر درخت (سطح مقطع توده، سن توده، ارتفاع غالب، قطر غالب، شاخص رویشگاه و غیره) در نظر گرفته می‌شود استفاده شود. همچنین جهت قضاوت دقیق‌تر در مورد عملکرد این برنامه بهتر است که در مطالعات آینده با سایر الگوریتم‌های برآورد مانند رگرسیون‌های غیر خطی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصب مصنوعی و غیره مورد مقایسه و سنجش قرار بگیرد.