تنوع زیستی راسته ها و خانواده های حشرات در ایران: کاوشی بر مبنای اطلاعات رویدادهای سه دهه گذشته
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1193-25IPPC
نویسندگان
عضو هیات علمی، گروه مهندسی کشاورزی، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران
چکیده
برای اولین بار، بررسی تنوع زیستی انواع حشرات در ایران با استفاده از دادههای پایگاه جهانی تنوع زیستی، شامل رویدادهای حشرات در مدت ۳۰ سال گذشته از ابتدای ۱۹۹۴ میلادی تا پایان ۲۰۲۳ انجام شد. حدود جغرافیایی ایران و استان های آن با استفاده از دادههای shapefile سازمان نقشهبرداری کشور تعیین شد که حدوداً یک میلیون و 650 هزار کیلومتر مربع را پوشش میدهد. دادهها در تاریخ ۲۳ می ۲۰۲۴ استخراج شد که تمامی آنها شامل مشاهدات، نمونه ها و رویدادهای مرتبط از حشرات ایران بود. برای تجزیه و تحلیل ویژگیهای تنوع حشرات، در نرم افزار پایتون (نسخه 3.12) از کتابخانه Geopandas استفاده شد. دادههای رویداد بر حسب راسته و خانواده در هر استان جمعآوری و محاسبه شد. برای تحلیل زمانی تعداد تجمعی راسته ها و خانواده های حشرات، دادهها بر اساس دوره های پنج ساله از ابتدای 1994 تا ابتدای 2024 بررسی شد. از کتابخانههایPandas برای مدیریت دادهها و ازMatplotlib برای نمایش دادهها به صورت نمودارهای خطی و از Numpy برای عملیات عددی استفاده شد. تحلیل نقاط داغ تنوع زیستی در استانها با روش خوشهبندی مکانی DBSCAN انجام شد. نتایج نشان داد که مجموع اطلاعات پایگاه جهانی تنوع زیستی، در برگیرنده ۱۰۰۶۴ رویداد از حشرات بوده است که شامل ۱۷ راسته و ۲۴۴ خانواده حشرات است. بیشترین تعداد راسته های حشرات در فاصله سال های 2004 تا 2009 و همچنین 2014 تا 2019 (در هر یک، پنج راسته جدید) از ایران گزارش شده است. بیشترین تعداد خانواده های حشرات (131 خانواده) در فاصله سال های 2014 تا 2019 گزارش شده است. از سال 2019 راسته جدیدی از ایران گزارش نشده است اما همچنان بر تعداد خانواده ها تا پایان 2023 اضافه شده است. استان گلستان با 13 راسته و 87 خانواده بیشترین تعداد رویداد را داشتند و پس از آن مازندران، سمنان، اصفهان، کرمان و تهران (به ترتیب با 10، 9، 12، 7 و 11 راسته و 83، 83، 76، 76 و 76 خانواده) بیشترین تنوع رویدادهای حشرات را داشتند. کمترین تعداد رویداد حشرات طی سه دهه مورد مطالعه در استان های ایلام، خراسان جنوبی، مرکزی و همدان هر یک با چهار راسته و به ترتیب 8، 8، 23 و 11 خانواده ثبت شده است. داغ ترین نقاط تنوع زیستی با شاخص «تعداد رویدادهای ثبت شده در پایگاه جهانی طی سه دهه»، استان های گلستان، مازندران، فارس و اصفهان به ترتیب با 1544، 974، 789 و 766 رویداد گزارش شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که در کنار گزارش و توصیف علمی حشرات، طراحی و اجرای برنامههای پایش مستمر تنوع زیستی حشرات در سطح ملی و استانها برای بهروزرسانی دادهها و شناسایی تغییرات و تهدیدات احتمالی ضروری است.
کلیدواژه ها
Title
Biodiversity of Insect Orders and Families in Iran: An Exploration Based on Three Decades of Occurrence Data
Authors
Mohammad Shojaaddini
Abstract
For the first time, the biodiversity of insect orders and families in Iran has been examined using data from the Global Biodiversity Information Facility (GBIF), covering insect occurrences over the past 30 years from early 1994 to the end of 2023. The geographical boundaries of Iran and its provinces were determined using shapefile data from the Iran Cartographic Organization, covering approximately 1.65 million square kilometers. The data, including observations, samples, and related occurrences of Iranian insects, were extracted on May 23, 2024. Geopandas in Python (version 3.12) was used to analyze insect biodiversity characteristics. Occurrence data were collected and calculated by order and family for each province. Temporal analysis of cumulative numbers of insect orders and families was conducted in five-year periods from early 1994 to early 2024. Pandas library was used for data management, Matplotlib for line chart visualization, and Numpy for numerical operations. Hotspot analysis of biodiversity in provinces was performed using the DBSCAN spatial clustering method. Results showed that the GBIF database contained 10,064 insect occurrences, encompassing 17 orders and 244 families. The highest number of new insect orders were reported between 2004-2009 and 2014-2019 (five new orders in each period). The highest number of insect families (131 families) was reported between 2014-2019. No new orders were reported after 2019, but the number of families continued to increase until the end of 2023. Golestan province had the highest number of occurrences with 13 orders and 87 families, followed by Mazandaran, Semnan, Isfahan, Kerman, and Tehran (with 10, 9, 12, 7, and 11 orders and 83, 83, 76, 76, and 76 families, respectively). The lowest number of insect occurrences over the three decades was recorded in Ilam, South Khorasan, Markazi, and Hamedan provinces, each with four orders and 8, 8, 23, and 11 families, respectively. The hottest biodiversity spots based on the "number of occurrences recorded in GBIF over three decades" were placed in Golestan, Mazandaran, Fars, and Isfahan provinces, with 1,544, 974, 789, and 766 occurrences, respectively. The results indicate that in addition to systematic reporting and describing insects, it is crucial to design and implement continuous biodiversity monitoring programs at the national and provincial levels to update data and identify potential changes and threats.
Keywords
Temporal analysis, biological data, Global Biodiversity Information Facility, Python