طیف‌نگاری پراکنش زمانی مکانی آلودگی ملخ مراکشی (Dociostaurus maroccanus) در مراتع شمال استان گلستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته‌ی دکترای علوم مرتع، گروه مدیریت مرتع، دانشکده‌ی مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران.

2 استاد اکولوژی گیاهی، گروه مدیریت مرتع، دانشکده‌ی مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

3 دانشیار علوم مرتع، گروه مدیریت مرتع، دانشکده‌ی مرتع و آبخیزداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

4 دانشیار حشره‌شناسی کشاورزی، گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده‌ی تولیدات گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

10.22092/ijfrpr.2023.361714.1574

چکیده

سابقه و هدف: ملخ مراکشی (maroccanus Dociostaurus) یکی از گونه‌های مهم ملخ است که هر ساله سطح گسترده‌ای از مراتع استان گلستان را آلوده می‌کند و مبارزه با آن همواره یکی از اولویت‌های اصلی کارشناسان حفظ نباتات این استان می‌باشد. تاکنون مطالعه مدونی در مورد تعیین شدت هجوم ملخ مراکشی در استان گلستان انجام نشده و در بسیاری از موارد، انبوهی ملخ در واحد سطح به‌عنوان تنها شاخص و معیار آلودگی برای مبارزه با این ملخ، مورد استفاده قرار گرفته است.
مواد و روش‌ها: این پژوهش از سال 1399 تا 1401 برای تعیین شدت آلودگی این ملخ در مراتع شمالی استان گلستان انجام شد. بدین‌منظور مکان‌های آلوده به ملخ، تراکم ملخ در واحد سطح و تناوب حضور ملخ در سال‌های مختلف وقوع در مناطق مختلف درگیر با ملخ مراکشی تعیین شدند. به منظور مطالعه مکان‌یابی و تراکم ملخ مراکشی، ضمن بازدید از مناطق مورد هجوم این ملخ در مراتع شمال استان با استفاده از نقشه رقومی چاپ شده (شامل تلفیق نقشه‌های توپوگرافی و سامان‌های عرفی مراتع استان گلستان)، از طریق مراجعه به 200 نفر از کارشناسان، دیده‌بانان، دامداران و کشاورزان، عشایر، افراد سم‌پاش، مطلع و خبره در منطقه دارای آلودگی ملخ، که به‌طور فعال و میدانی در موضوع مبارزه با ملخ در سال‌های مختلف شرکت داشتند، محدوده پراکنش و تعداد سال‌های وقوع هجوم ملخ (در هریک از مناطق) تعیین شد. افراد مصاحبه شونده، همچنین ارزیابی خود از تراکم ملخ در واحد سطح را در همان مناطق به‌صورت کیفی- رتبه‌ای (طیف لیکرت 3 درجه‌ای کم، متوسط و زیاد) برای هریک از سال‌ها در محدوده بین سال‌های 1385 تا 1401 تعیین کردند. اطلاعات حاصل از تعداد سال‌های وقوع ملخ و تراکم آن (تراکم‌های کم، متوسط و زیاد) برای 160 منطقه، ثبت شد. جهت تطبیق  کنترل صحت اطلاعات، همزمان از 164 نقطه ثبت شده با دستگاه GPS (سیستم موقعیت‌یاب جهانی) توسط کارشناسان حفظ نباتات استان و همچنین 840 نقطه ثبت شده در هنگام بازدیدهای میدانی، استفاده گردید.
نتایج و یافته‌ها: با استفاده از اطلاعات به‌دست‌آمده از مصاحبه با افراد خبره محلی و دانش بومی، طیف‌نگار پراکنش زمانی- مکانی آلودگی ملخ با استفاده از ترکیب توأم متغیرهای تراکم (تعداد ملخ در واحد سطح)، تناوب (تعداد سال‌های وقوع) و گستره مکانی شدت آلودگی ملخ در مراتع شمالی استان گلستان تعیین شد. طبق طیف‌نگار شدت آلودگی ترسیم‌شده، 5 دوره زمانی مختلف شامل دوره اول (محدوده بین سال‌های 1385-1389 تا سال 1391)، دوره دوم (سال‌های 92، 93 و 94)، دوره سوم (سال‌های 95، 96 و 97)، دوره چهارم (سال‌های 98 و 99) و دوره پنجم (سال‌های 1400 و 1401)، برای تناوب شدت آلودگی ملخ در نواحی درگیر با ملخ مراکشی در منطقه مورد‌ مطالعه، مشخص گردید. همچنین، طبق اطلاعات حاصل از این طیف‌نگار در نرم افزار GIS، نقشه شدت آلودگی برای هر دوره زمانی، برای مراتع شمال استان گلستان تهیه شد. بر اساس این نتایج، شدت آلودگی ملخ مراکشی در استان، در دوره های دوم و چهارم، نسبت به بقیه دوره­ها، بیشتر و دوره پنجم، کمتر از دوره­های دیگر بوده است اما ظهور مناطق جدید آلوده به ملخ مراکشی در مناطقی از شهرستان‌های گمیشان، بندرترکمن و مینودشت در دوره پنجم ملاحظه می‌شود.
نتیجه‌گیری: مطالعه نقشه‌های شدت آلودگی ملخ مراکشی، می‌تواند مناطق دارای شدت آلودگی زیاد در هر دوره هجوم و مناطق نوظهور این ملخ را مورد توجه مدیران این بخش، قرار دهد. همچنین تحلیل طیف‌نگار تهیه‌شده می‌تواند به پژوهشگران و دست‌اندرکاران مبارزه با ملخ کمک کند که علل تغییرات شدت طغیان ملخ در زمان‌ها و مکان‌های مختلف را بررسی کنند و نتایج حاصل از آن را در مدیریت مبارزه با ملخ مورد‌ استفاده قرار دهند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Mapping Moroccan locust (Dociostaurus maroccanus) spatiotemporal infestation pattern in northern rangelands of Golestan province

نویسندگان [English]

  • Molook Royan 1
  • Adel Sepehry 2
  • Hossien Barani 3
  • Ali Afshari 4
1 PHD of Rangeland Science, Faculty of Range & Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 Professor, Department of Rangeland management, Faculty of Range & Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
3 Associate Professor, Department of Rangeland management ,Faculty of Range & Watershed Management, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
4 Associate Professor, Department of plant protection, Faculty of plant production, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Background and objectives: The Moroccan locust (Dociostaurus maroccanus) presents a substantial threat to the rangelands of Golestan province, demanding immediate attention from responsible organizations. Although the scientific literature lacks a precise definition of infestation levels, the density of locusts per unit area remains the primary metric used to assess the severity of infestation. The destructive impact of Moroccan locust infestations on agriculture, livestock, and the environment emphasizes the urgent necessity for a comprehensive understanding of the factors influencing the intensity and spatial distribution of locust outbreaks in Golestan province.
Methodology: In response to this knowledge gap, a comprehensive study was conducted in 2020-2022 to assess the extent of Moroccan locust infestation in the northern rangelands of Golestan province. The study utilized a multifaceted approach, combining field sampling with in-depth interviews involving 200 experts and local individuals actively engaged in combating locusts over different years. This approach aimed to outline the infested areas, quantify the density of locusts per unit area, and assess the frequency of locust presence over varying timeframes. The field sampling involved systematic surveys of locust populations in various rangeland habitats, while the interviews provided valuable insights into the historical patterns of locust infestation and the effectiveness of control measures employed by local communities and authorities.
Results: The collected data were used to construct a spectrograph illustrating the intensity of locust invasions, incorporating variables such as density, frequency, and spatial distribution of locust outbreaks across different infestation periods. The resulting spectrograph facilitated an in-depth analysis of the periodicity and geographical expansion of locust intensity throughout the province. The comprehensive nature of the study allowed for a holistic understanding of the complex interactions between environmental factors, locust population dynamics, and human interventions in shaping the patterns of locust infestation in Golestan province. Based on this spectrograph, five distinct frequency periods of locust infestation intensity were identified, and corresponding maps depicting infestation intensity for each period were generated for the studied areas. The spatially explicit maps provided valuable insights into the hotspots of locust activity and the temporal dynamics of infestation intensity, enabling a more targeted and proactive approach to locust control and management.
Conclusion: The study's findings emphasize the potential of analyzing these spectrographs to unravel the underlying causes of fluctuations in locust outbreak intensity over time and location. Such insights hold considerable promise for informing the management and control of locust populations. The integration of field data with expert knowledge and community perspectives has enriched our understanding of the multifaceted nature of locust infestation dynamics, providing a solid foundation for the development of evidence-based strategies to mitigate the impact of Moroccan locust outbreaks on the rangelands of Golestan province.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Control management
  • density of locusts
  • interviews with experts
  • map of the infestation intensity

مراجع

  • Abashidz, E., 2001. The impact of developing virgin lands and irrigation on quantitative and qualitative changing of acridid fauna. Proceedings of the 8th International Conference on Orthopteroid Insects, France,100p.
  • Abdalla Mohamed Elballa, T., Mohamed Abdalla, A., Imam Elkhidir, E. and Rahama Mohamed, O., 2019. Indigenous Knowledge on Parent Adult Tree Locust, Anacridium melanorhodon melanorhodon (Orthoptera: Acrididae) at Ennohoud Locality, West Kordofan State, Sudan. Journal of Ecology & Natural Resources, 3(4): 000176.
  • Anonymous, 2020. Digital maps prepared or provided by the GIS unit of the General Department of Natural Resources and Watershed of Golestan province (In Persian).
  • Baldacchino, F., Sciarretta, A. and Addante, R., 2012. Evaluating the spatial distribution of Dociostaurus maroccanus egg pods using different sampling designs. Bulletin of Insectology, 65: 223-231.
  • Benfekih, L., Chara, B. and Doumandji-Mitiche, B., 2001. On the Importance of the swarming risks of Dociostaurus maroccanus and Locusta migratoria in relation with the Anthropized Environments in the Algerian semi- arid and Sahara. Proceedings of the 8th International Conference on Orthopteroid Insects, France, 100p.
  • Browde, J.A., Pedigo, L.P., Degooyer, T.A., Highley, L.G., Wintersteen, W.K. and Zeiss, M.R., 1992. Comparison of sampling techniques for grasshoppers (Orthoptera: Acrididae) in soybean. Journal of Economic Entomology 85(6): 2270-2274.
  • Cigliano, M.M., Braun, H., Eades, D.C. and Otte, D., 2021. Orthoptera Species File. Available from: http://Orthoptera.SpeciesFile.org.
  • Craig, D., Bock, C.E. and Bennet, B.C., 1995. Habitat relationships among grasshoppers at the western limit of the great plains in Colorado. American Midland Naturalist, 142: 314-327.
  • Crespo, P.H., Lipa, j. and Alvarez, C.S., 2001. Prevalence of a Nosema sp. (Microsporida: Nosematidae) in Natural Populations of Chorthippus brunneus (Orthoptera: Gomphocerinae) in Southern Spain. Biocontrol Science and Technology. 7p.
  • Divya, B., Sapna Meetrani, U. and Balakrishnan, R., 2001. The short-term effect of fire on grasshopper species abundance and diversity. Proceedings of the 8th International Conference on Orthopteroid Insects, France, 100p.
  • Dusouler, F. and Gueguan, A., 2001. Distribution patterns of Orthoptera in relation to climatic factors in Brittany. Proceedings of the 8th International Conference on Orthopteroid Insects, France, 100p.
  • , 2003. FAO starts in time the 2003 locust campaign in Afghanistan. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). ReliefWeb, USA, Switzerland, Japan. http://www.reliefweb.int/rw/rwb.nsf/AllDocsByUNID/d2c5c724a35d7f8749256cf60021d6cc.
  • Guennouni, B., Bouaichi, A. and Mazih, A., 2009. Predation and parasitism an evaluation of their impact on Acridoidea population dynamics in high Atlas Mountain, Morocco. 10th International Conference on Orthopteroids Insect, Antalya-Turkey, 164p.
  • Haddad, N.M., Crutsinger, G.M., Gross, K., Haarstad, J., Knops, J.M.H. and Tilman, D., 2009. Plant species loss decreases arthropod diversity and shifts trophic structure, Ecology Letters, 12(10): 1029-1039.
  • Hashemi Dareh Badami, S., Jomezade, B., Darvishi Bolourani, A. and Khakian, A.H., 2016. Modeling desert locust habitat using biophysical indices derived from LandSat 8. Images. RS & GIS Techniques for Natural Resources, 7(1): 73-87 (In Persian).
  • Hlongwane, Z.T., Slotow, R. and Munyai, Th.C., 2021. Indigenous Knowledge about Consumption of Edible Insects in South Africa. Insects, 12(1): 22.
  • Iranipour, Sh., Aalipour, M., Kazemi, M.H. and Nouri Ganbalani, G., 2017. Spatial distribution of Italian locust, Calliptamus italicus (Orthoptera: Acrididae) in Khodafarin region, northwest of Iran. Iranian Journal of Plant Protection Science. 48(1): 29-42 (In Persian).
  • Kambulin, V.E., 2018. Locust methods of assessing harm, forecasting the number and technologies for identifying populated areas. PHD thesis, Zhyembayev’s Institute of Plant Protection and Quarantine, Almaty.
  • Kemp, W.P. and Dennis, B., 1993. Density dependence in rangeland grasshoppers (Orthoptera: Acrididae). Oecologia, 96: 1-8.
  • Klein, I., Woude, S.V., Schwarzenbacher, F., Muratova, N., Slagter, B., Malakhov, D., Oppelt, N. and Kuenzer, C., 2022. Predicting suitable breeding areas for different locust species – A multi-scale approach accounting for environmental conditions and current land cover situation. International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation, 107: 102672.
  • Latchininsky, A.V., 1998. Moroccan locust Dociostaurus maroccanus (Thunberg, 1815): a faunistic rarity or an important economic pest? J. Insect Conserv, 167-178.
  • Latchininsky, A.V. and Sivanpillai, R., 2010. Locust habitat monitoring and risk assessment using remote sensing and GIS technologies: 163-188. In: Ciancio, A. and Mukerji, K.G. (Eds.), Integrated Management of Arthropod Pests and Insect Borne Diseases. Springer Netherlands, Dordrecht.
  • Le Gall, M., Overson, R. and Cease, A.J., 2019. A global review on locusts (Orthoptera: Acrididae) and their interactions with livestock grazing practices. Frontiers in Ecology and Evolution, 7 (Article 263): 1-24.
  • Loamarie, M., 2009. Influence of the drought on the food behavior of the Moroccan locust Dociostaurus maroccanus. 10th International Conferences on Orthopteroids Insect, Antalya-Turkey, 164p.
  • Meynard, C.N., Lecoq, M., Chapuis, M. P. and Piou, C., 2020. On the relative role of climate change and management in the current desert locust outbreak in East Africa. Global Change Biology, 26 (7): 3753-3755.
  • Misof, B., Liu, S., Meusemann, K., Peters, R.S., Donath, A., Mayer, C., Frandsen, P.B., Ware, J., Flouri, T., Beutel, R.G., et al. 2014. Phylogenomics resolves the timing and pattern of insect evolution. Science, 346: 763-767.
  • O'Neil, M.K., Woods, S., Street, D. and O'Neil, R.P., 1993. Aggressive interactions and feeding success of scavenging grasshoppers (Orthoptera: Acrididae). Environmental Entomology, 22: 751-758.
  • Reuters, 2019. Sardinia hit by worst locust invasion for 70 years. https://www.reuters. com/article/us-italy-locusts-iduskcnitciby.
  • Royan, M., 2023. Mapping Moroccan locust (Dociostaurus maroccanus) invasion risk in northern rangelands of Golestan province. The thesis of Rangeland Science and Engineering, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, 157p (In Persian).
  • Royan, M., Sepehry, A., Barani, H. and Afshari, A., 2023a. Relationship between Moroccan Locust (Dociostaurus maroccanus) Population Densities and Rangeland Plant Properties in Qaraqar-Bozorg Rangelands of Golestan Province: A Case Study. Journal of plant Ecosystem Conservation, 10(21): 93-105 (In Persian).
  • Royan, M., Sepehry, A., Barani, H. and Afshari, A., 2023b. The role of environmental factors on the Moroccan locust (Dociostaurus maroccanus) infestation intensity based on indigenous experts’ knowledge in the northern rangelands of Golestan province. Journal of plant Ecosystem Conservation, 11(22): 219-237 (In Persian).
  • Schell, S.P. and Lockwood, J.A., 1997. Spatial Characteristics of Rangeland Grasshopper (Orthoptera: Acrididae) Population Dynamics in Wyoming: Implications for Pest Management. Environmental Entomology, 26(5): 1056-1065.
  • Song, H., 2018. Biodiversity of Orthoptera: 245-279. In: Foottit, R.G. and Adler, P.H. (Eds.). Insect Biodiversity: Science and Society. John Wiley and Sons Ltd., Department of Entomology, Texas A&M University, College Station, Texas, USA.
  • Steedman, A., 1988. Locust handbook 2nd ed. Overseas Development. Natural Resource Institute, London. 180p.
  • Sun, R., Huang, W., Dong, Y., Zhao, L., Zhang, B., Ma, H., Geng, Y., Ruan, Ch., Xing, N., Chen, X. and Li, X., 2022. Dynamic Forecast of Desert Locust Presence Using Machine Learning with a Multivariate ime Lag Sliding Window Technique. Remote Sensing, 14: 747: 1-21.
  • Tanaka, S., Zhu and DH. 2005. Outbreaks of the migratory locust Locusta migratoria (Orthoptera: Acrididae) and control in China. Applied Entomology and Zoology, 40: 257-263.
  • Toleubayev, K., Jansen, K. and van Huis, A., 2007. Locust Control in Transition: The Loss and Reinvention of Collective Action in Post-Soviet Kazakhstan. Ecology and Society, 12: art38.
  • Tufliev, N. and Akhmedjanov, S., 2021. Determination of harmful locusts and their distribution in trans-border territories of Uzbekistan using geographic information System. UESF-2021. E3S Web of Conferences 258, Article Number: 04042. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20212580404213
  • USDA-APHIS., 1987. Rangeland grasshopper cooperative management program: Final environmental impact statement. 1987. FEIS 87-1. USDA-APHIS-PPQ, Hyattsville,
  • Uvarov, B.P., 1957. The aridity factor in the ecology of locusts and grasshoppers of the Old World: 164-198. In: Arid Zone Research (Eds). Human and Animal Ecology, Reviews of research, Paris, 308p.
  • Zhang, L., Lecoq, M., Latchininsky, A. and Hunter, D., 2019. Locust and Grasshopper Management. Annual Review of Entomology, 64(1): 15-34. https://doi.org/10.1146/annurev-ento-011118-112500

 

 

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 16 اسفند 1401
  • تاریخ پذیرش: 25 آذر 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار