بررسی و تعیین عوامل محیطی مؤثر بر پراکنش رویشگاه‌های مرتعی جنوب شرقی سبلان

اکوسیستم های طبیعی ایران

مقاله 4، دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 23، خرداد 1395، صفحه 33-44   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

بهنام بهرامی^{* 1}؛ اردوان قربانی²

¹دانشجوی دکتری علوم مرتع دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی

²دانشیار مرتعداری گروه مرتعو آبخیزداری دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی اردبیل

چکیده

چکیده:
روابط بین پوشش گیاهی و عامل­های محیطی به شناخت عوامل مؤثر بر رشد و استقرار گونه­های گیاهی و همچنین شناسایی رویشگاه­ها کمک می­کند. هدف از این پژوهش، بررسی ارتباط عوامل محیطی با پراکنش رویشگاه­های مرتعی و تعیین مهمترین عوامل مؤثر در تفکیک این رویشگاه­ها در منطقه جنوب شرقی سبلان واقع در استان اردبیل می­باشد. نمونه­برداری به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. در اکوسیستم مرتعی مورد نظر، 45 رویشگاه در نقاط مختلف ارتفاعی و در دامنه­های جنوب شرقی سبلان انتخاب و در داخل هر یک از این رویشگاه­های تعیین شده، 3 پلات بزرگ 10 مترمربعی با فاصله 40 متر از همدیگر و در طول ترانسکت 120 متری مستقرگردید. در داخل پلات­ها فهرست گیاهان موجود و درصد تاج­ پوشش آن­ها تعیین گردید. همچنین در داخل هر پلات از دو عمق 15-0 و 30-15سانتی­متری، خاک برداشت شد و خصوصیات اقلیمی نظیر بارندگی و دما­، خصوصیات توپوگرافی نظیر ارتفاع، شیب و جهت جغرافیایی، عوامل خاکی نظیر بافت خاک، هدایت الکتریکی­، اسیدیته­، ماده آلی (کربن)­، فسفر و پتاسیم اندازه­گیری شدند. به منظور تعیین روابط بین عوامل محیطی با پراکنش پوشش گیاهی، از تجزیه و تحلیل آماری چند متغیره (رج بندی) استفاده شد. رج­بندی جوامع گیاهی با توجه به عوامل محیطی به روش آنالیز تطبیقی متعارفی (DCA^[1]، RDA^[2]، CCA^[3]) صورت گرفت. نتایج نشان داد درمنطقه مورد مطالعه، عوامل فیزیوگرافی (ارتفاع و جهت جغرافیایی) تأثیر معنی­داری بر پراکنش رویشگاه­های مرتعی دارند. نتایج حاصل از CCA عوامل محیطی منطقه مرتعی حاکی از آن است که محور اول و دوم به ­ترتیب با مقادیر ویژه 703/0 و 519/0 و واریانس 5/11 و 0/20 ، تغییرات رویشگاه­ها و عوامل محیطی منطقه را توجیه  می­کنند. از نتایج این تحقیق می­توان در مدیریت، احیا و اصلاح اکوسیستم­های مرتعی جنوب شرقی سبلان و مناطق مشابه استفاده کرد.



[1] - Detrended Correspondence Analysis


[2] - Representational Difference Analysis


[3] - Canonical Correspondence Analysis
 

کلیدواژه‌ها

عوامل اکولوژیکی؛ رویشگاه مرتعی؛ رج بندی؛ سبلان

اصل مقاله

چکیده:

روابط بین پوشش گیاهی و عامل­های محیطی به شناخت عوامل مؤثر بر رشد و استقرار گونه­های گیاهی و همچنین شناسایی رویشگاه­ها کمک می­کند. هدف از این پژوهش، بررسی ارتباط عوامل محیطی با پراکنش رویشگاه­های مرتعی و تعیین مهمترین عوامل مؤثر در تفکیک این رویشگاه­ها در منطقه جنوب شرقی سبلان واقع در استان اردبیل می­باشد. نمونه­برداری به روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. در اکوسیستم مرتعی مورد نظر، 45 رویشگاه در نقاط مختلف ارتفاعی و در دامنه­های جنوب شرقی سبلان انتخاب و در داخل هر یک از این رویشگاه­های تعیین شده، 3 پلات بزرگ 10 مترمربعی با فاصله 40 متر از همدیگر و در طول ترانسکت 120 متری مستقرگردید. در داخل پلات­ها فهرست گیاهان موجود و درصد تاج­ پوشش آن­ها تعیین گردید. همچنین در داخل هر پلات از دو عمق 15-0 و 30-15سانتی­متری، خاک برداشت شد و خصوصیات اقلیمی نظیر بارندگی و دما­، خصوصیات توپوگرافی نظیر ارتفاع، شیب و جهت جغرافیایی، عوامل خاکی نظیر بافت خاک، هدایت الکتریکی­، اسیدیته­، ماده آلی (کربن)­، فسفر و پتاسیم اندازه­گیری شدند. به منظور تعیین روابط بین عوامل محیطی با پراکنش پوشش گیاهی، از تجزیه و تحلیل آماری چند متغیره (رج بندی) استفاده شد. رج­بندی جوامع گیاهی با توجه به عوامل محیطی به روش آنالیز تطبیقی متعارفی (DCA^[1]، RDA^[2]، CCA^[3]) صورت گرفت. نتایج نشان داد درمنطقه مورد مطالعه، عوامل فیزیوگرافی (ارتفاع و جهت جغرافیایی) تأثیر معنی­داری بر پراکنش رویشگاه­های مرتعی دارند. نتایج حاصل از CCA عوامل محیطی منطقه مرتعی حاکی از آن است که محور اول و دوم به ­ترتیب با مقادیر ویژه 703/0 و 519/0 و واریانس 5/11 و 0/20 ، تغییرات رویشگاه­ها و عوامل محیطی منطقه را توجیه  می­کنند. از نتایج این تحقیق می­توان در مدیریت، احیا و اصلاح اکوسیستم­های مرتعی جنوب شرقی سبلان و مناطق مشابه استفاده کرد.

واژگان کلیدی: عوامل اکولوژیکی، رویشگاه مرتعی، رج بندی، سبلان

 

مقدمه

شناخت عوامل محیطی و میزان اثر آن­ها بر پوشش گیاهی به لحاظ اصلاح، احیا یا بهره­برداری از منابع طبیعی حائز اهمیت است. همبستگی بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی یکی از مهم­ترین مسائل تأثیرگذاردر شکل­گیری ساختار جوامع گیاهی و پراکنش آن­ها در هر ناحیه است (9). پی بردن به ساختار جوامع گیاهی و شناخت عوامل محیطی مؤثر، از مسائل بنیادی است که در مدیریت مراتع وحوزه­های آبخیز بایستی مد نظر قرار بگیرد (5) (4) (9). هدف از آنالیز­ چند متغیره، بررسی همزمان عوامل متغیر زیادی که در طبیعت همزمان عمل می­کنند، تعیین اثرات و نوع و میزان ارتباط آنها می­باشد (9) (16). بطور مثال، Shaltouat و همکاران (2003) درمطالعه رویشگاه­های گونه گیاهی Nitrariaretusaبه این نتیجه رسیدند که این گونه با مقدار شوری و رس همبستگی زیادی دارد (26). Heshmati (2003) دربررسی اثر عوامل محیطی بر استقرار و گسترش گیاهان مراتع قشلاقی شورروی استان گلستان با استفاده از آنالیز چند متغیّره، به این نتیجه رسید که مهمترین عامل تأثیرگذار بر جوامع گیاهی، عمق آب زیرزمینی، جهت جغرافیایی و شوری خاک است (10). Barrett و همکاران (2006) عمق آب زیرزمینی و بافت خاک را به عنوان عوامل کلیدی تعیین کننده پراکنش جوامع گیاهی در سواحل دریاچه­های شور نیمه­خشک غرب استرالیا معرفی کرد (3). نتایج تحقیق MokhtariAsl و همکاران (2008) که ازروش آنالیز تطبیقی متعارفی استفاده کردند، از بین عوامل خاکی مورد بررسی، میزان یون سدیم، درصد املاح محلول و هدایت الکتریکی خاک را مهمترین عوامل در پراکنش و استقرارگونه­های گیاهی شاخص در مراتع قرخلار مرند اعلام کردند(24). Haghiyan و همکاران (2008) در مطالعه خود در مراتع ییلاقی البرز میانی 4/57 درصد تغییرات پوشش گیاهی را مربوط به خصوصیات خاک، 4/39 درصد را ویژگی­های توپوگرافی منطقه و 2/3 درصد تغییرات را به اثر متقابل این دو عامل مربوط دانست(9). نتایج آنالیزهای تجزیه توابع تفکیک (CCA) و تحلیل تطبیقی قوس گیری شده (DCA) در تحقیق Esmaeilzadeh و همکاران (2010)  نشان دادند که طبقه­بندی جوامع گیاهی بر اساس داده­های پوشش گیاهی روزمینی منجر به شکل­گیری گروه­هایی با قابلیت تفکیک و تمایز بالا نسبت به داده­های بانک بذر خاک در جنگل راش شهرستان سوادکوه می­شود (6). همچنین MohsennejadAndvari و همکاران (2010)درتحقیق خود در مراتع ییلاقی هراز بیان داشتند که نتایج حاصل از روش­های تجزیة چند­متغیّره­، بیانگر وجود ارتباط معنی­دار بین عوامل خاکی درجوامع گیاهی است و عوامل خاک حدود 30 درصد از تغییرات پوشش گیاهی را در برداشت (22). Fahimipour و همکاران (2010) درمطالعه خود درمراتع میانی طالقان به این نتیجه رسیدند بین پراکنش پوشش گیاهی و عوامل محیطی رابطه وجود دارد و از بین عوامل مورد بررسی، شیب، ارتفاع از سطح دریا، بافت، عمق، فسفر و ازت خاک بیشترین تأثیر را بر پراکنش گونه­ها دارند(7). نتایج مطالعه Mohtashamnia (2011) نشان داد بیشترین درصد احتمال وقوع عوامل محیطی در پراکنش گونه Artemisia sieberiدر مراتع استپی استان فارس در گرادیان ارتفاعی 1900-2200 متری از سطح دریا رخ می­دهد(23). فسفر، اسیدیته، حضور شن، ارتفاع از سطح دریا به عنوان عوامل اولیه و درصد آهک، گچ و پتاسیم به عنوان عوامل ثانویه بودند. در ارتفاع 2200-2400 متری از سطح دریا نیز ارتفاع و پتاسیم عوامل اولیه و درصد رس و شیب مهمترین عوامل ثانویه بودند در پراکنش این گونه بودند. Askarizadeh و Heshmati (2013) با استفاده از آنالیز تطبیقی (DCA و CCA) تأثیر عوامل محیطی را بر فرم­های رویشی مرتع جواهرده رامسر بررسی نموده و دریافتند که فرم­های رویشی تحت تأثیر توپوگرافی و عوامل فیزیکی و شیمیایی خاک قرار می­گیرند که در واقع این موضوع به این مطلب باز می­گردد که فرم­های رویشی خاص دارای آشیان اکولوژیک خاص می­باشند(1).

ارتباط پوشش گیاهی و عوامل محیطی از موارد مهم در مدیریت مراتع به شمار می­رود. در تحقیق حاضر نیز هدف بررسی میزان همبستگی بین رویشگاه­های مرتعی با فاکتورهای محیطی انتخاب شده ومشخص کردن روندتغییرات رویشگاه­های مرتعی با تغییرات فاکتورهای فیزیوگرافی، اقلیمی و خاک است و اینکه تا چه اندازه عوامل محیطی بر پراکنش رویشگاه­های مرتعی تأثیر می­گذارند؟ در نتیجه به­طور اختصار اهداف این تحقیق: 1) شناخت عوامل مؤثر بر پراکنش رویشگاه­ها و بررسی ارتباط بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی به منظور اصلاح و احیای مراتع و بهره­برداری بهتر از رویشگاه­های طبیعی و 2) تعیین مهمترین فاکتورهای محیطی مؤثر بر گسترش پوشش گیاهی می­باشند.

مواد و روش­ها

منطقه مورد مطالعه

به­ منظور بررسی رابطه عوامل محیطی با پراکنش رویشگاه­های مرتعی، رویشگاه جنوب­شرقی مراتع سبلان در محدوده حوزه آبخیز بالخلی­چای شهرستان اردبیل با مساحت 155625 هکتار انتخاب گردید (شکل 1). با توجه به آمار ایستگاه هواشناسی سینوپتیک اردبیل (30 ساله)، متوسط حداکثر درجه حرارت در مرداد ­ماه با 09/18 درجه سانتی­گراد و متوسط حداقل درجه حرارت در دی­ماه 09/1- درجه سانتی­گراد و میزان بارندگی سالانه 299 میلی­متر در بخش دشتی تا 766 میلی­متر در ارتفاعات بالای سبلان است. در مجموع این منطقه تابستان­های معتدل و زمستان­های سرد دارد و مدت 3 الی 4 ماه در سال پوشیده از برف و یخبندان است. از اواسط خرداد تا اواسط مهر­ماه دارای فصل خشک (در ارتفاعات پایین) و بر اساس اقلیم نمای دومارتن رویشگاه­های ارتفاعات پایین نیمه خشک و ارتفاعات بالا نیمه خشک سرد بوده و در تقسیم­بندی مناطق زیست اقلیمی می­توان حوزه را در قالب نیمه استپی سرد تا ارتفاعات فوقانی طبقه­بندی کرد (8).

 

 

شکل 1. موقعیت منطقه مورد مطالعه در کشور و استان اردبیل

 

نمونه­برداری

در اکوسیستم مرتعی مورد نظر، 45 رویشگاه در سطح 6 تیپ گیاهی در نقاط مختلف ارتفاعی و در دامنه­های جنوب شرقی سبلان انتخاب و در داخل هر یک از این رویشگاه­ها 3 پلات بزرگ 10 مترمربعی بر مبنای روش سطح حداقل (با توجه به اینکه هدف اصلی تحقیق بررسی خصوصیات فردی یک گونه (Festuca ovina L.) بوده و از شیوه نمونه برداری دو مرحله ای (Two stage sampling) در بررسی آن استفاده شده بود، لذا سطح اول نمونه برداری این سطوح 10×10 متری بوده که مبنای ثبت گونه ها و پارامترهای مختلف دیگر در این تحقیق بوده است) با فاصله 40 متر از همدیگر و در طول ترانسکت 120 متری (در مجموع 135 پلات)در طول دامنه مستقرگردید. طول و فواصل ترانسکت­ها با توجه به طول و عرض منطقه و حذف اثرات حاشیه­ای بر پوشش تعیین گردید. بدلیل متفاوت بودنویژگی­های توپوگرافی منطقه، اثرات عوامل فیزیوگرافی منطقه بر پراکنش گونه­ها قابل حذف نبود. گونه­های موجود در هر پلات شناسائی و درصد پوشش گیاهی هر یک از گونه­ها و متغیّرهای محیطی و عوامل اکولوژیکی ارتفاع (Alt)، بارندگی (Ra)، دما (TeMax, TeAva, TeMin)، اقلیم، شیب (S%) و جهات جغرافیایی (ASE , ANW , AE , AS , AN , ANE) در پلات­ها ثبت گردید. نمونه برداری از خاک در هر پلات از دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی­متر (بر اساس عمق ریشه دوانی­گیاه) صورت گرفت. این عمق با توجه به سایر مطالعات در مناطق مشابه (9) و همچنین با توجه به اینکه منطقه پراکنش ریشه­ی هر دو فرم رویشی غالب یعنی گراس­ها و بالشتکی­ها را در بر بگیرد انتخاب شدند. نمونه­های خاک به آزمایشگاه منتقل و آنالیز لازم جهت تعیین بافت خاک (­روش هیدرومتری بایکاس (21)، EC (دستگاه شوری سنج)، pH (روش گل اشباع و استفاده از دستگاه pH متر)، کربن آلی خاک (روش تیتراسیون Walky-Blank برحسب درصد)، فسفر(بادستگاه اسپکتروفتومتری (12) و پتاسیم بادستگاه جذب اتمی (18) انجام شد.

تجزیه و تحلیل داده­ها

برای تجزیه و تحلیل روابط بین پوشش گیاهی و خصوصیات خاک ازدرصد ترکیب گونه­های گیاهی 89 گونه گیاهی، متعلق به 53 جنس و 18 خانواده گیاهی، بر اساس پلات­های نمونه­برداری و عوامل محیطی استفاده شد. پس از تهیه جداول، ماتریس گونه گیاهی و عوامل محیطی با روش رج بندی (Ordination) که روشی برای تعیین ارتباط ترکیبی جوامع گیاهی و عوامل محیطی است، مورد پردازش قرار گرفت. در این بررسی، به­منظور تعیین نوع روش رج­بندی ابتدا به­روش آنالیز تطبیقی نااریب (DCA) رج بندی انجام گرفت و طول گرادیان (Length of gradient) اندازه­گیری شد. پس از آن با توجه به اندازه طول گرادیان، که بیشتر از 4 بود، از CCA برای بررسی ارتباط عوامل محیطی با پوشش گیاهی استفاده شد. سپس آزمون Lambda جهت تعیین مهمترین عامل محیطی مؤثر بر پراکنش گونه­ها در منطقه به کار رفت (7). برای طبقه­بندی رویشگاه بر اساس پلات­ها از اطلاعات پوشش گیاهی (درصدتاج پوشش و ترکیب گیاهی) استفاده شد و مکان پلات­ها با توجه به میزان واریانس گونه­های داخل آنها بر اساس عوامل محیطی و با استفاده از DCA صورت گرفت. کلیه پردازش­ها با استفاده از نرم افزار CANOCO نسخه۴ تحت ویندوز صورت گرفت.

نتایج

تأثیر عوامل محیطی بر پراکنش پوشش گیاهی در منطقه­ی مورد مطالعه

روابط بین عوامل توپوگرافی و رویشگاه­های مرتعی منطقه با CCA نشان داد که ارتفاع و جهت (جنوب شرقی) اثر معنی­داری بر روی پراکندگی رویشگاه­ها دارند (جدول 1). ارتباط پراکندگی رویشگاه­های کد 1 تا 25 با این عوامل بیشتر است و بررسی­ نشان داد گونه­هایی که بیشتر در این رویشگاه­ها حضور دارند گونه­هایی مانند Agropyron imbricatum، Astragalus paralipomenus، Festuca sulcata، Medicagosp.، Onobrychis scrobiculatهستند که این رویشگاه­ها و گونه­های حاضر در آنها تحت تأثیر ارتفاع قرار داشتند. همچنین پراکنش گونه­های Artemisia aucheri، Dactylis glomerata، Euphorbia sp. که در رویشگاه­های 25-1 حضور بیشتری داشتند تحت تأثیر جهت جغرافیایی قرار داشتند (شکل 2).

 

جدول 1. نتایج آزمون لامبدا جهت تعیین مهمترین عوامل مؤثر بر پراکنش رویشگاه­های مرتعی منطقه

ردیف	عوامل محیطی	F	P value
1	Alt	82/1	002/0**
2	A(SE)	67/1	046/0*
3	H	37/1	072/0
4	Ra	08/1	180/0
5	Si(0-15)	76/0	08/0
6	EC(0-15)	61/0	148/0
7	K(0-15)	67/0	246/0
8	A(NW)	12/0	400/0
9	O.C.(0-15)	11/0	520/0
10	Si(15-30)	11/0	634/0
11	A(E)	10/0	612/0
12	A (S)	10/0	646/0
13	Sa(0-15)	11/0	582/0
14	pH(0-15)	09/0	714/0
15	EC(15-30)	011/0	635/0
16	K(15-30)	13/0	451/0
17	PH(15-30)	11/0	536/0
18	P(15-30)	09/0	634/0
19	Cl(15-30)	09/0	848/0
20	P(0-15)	10/0	654/
21	A(N)	09/0	804/0
22	Te(min)	08/0	836/0
23	Te(ava)	20/0	056/0
24	Te(Max)	12/0	540/0
25	Sa(15-30)	09/0	752/0
26	S(d)	09/0	806/0
27	A(NE)	10/0	702/0
28	S(%)	10/0	716/0
29	O.C(15-30)	07/0	868/0
30	Cl(0-15)	08/0	918/0

**= درسطح 01/0 معنی­دار، *= درسطح 05/0 معنی­دار

Alt(Altitude(m))- A(SE)(Aspects(SE))- H(Aspects(SW))- Ra(Rainfall(mm)- Si(0-15)(Silt%(0-15)- EC(0-15)(EC(0-15cm)- K(0-15)(K(ave) ppm(0-15))- A(NW)(Aspects(NW))- O.C(0-15)(Organic carbon%(0-15))- Si(15-30)(Silt%(15-30))- A(E)(Aspects(E))- A (S)(Aspects(S))- Sa(0-15)(Sand%(0-15))- pH(0-15)(PH(0-15))- EC(15-30)(EC(15-30cm))- K(15-30)(K(ave)ppm(15-30))- pH(15-30)(pH(15-30))-P(15-30)(P(ave) ppm(15-30))- Cl(15-30)(Clay%(15-30))- P(0-15)(P(ave)pmm(0-15))-A(N)(Aspects(N))- Te(min)(Temp(Min))- Te(ava)(Temp(Ava))- Te(Max)(Temp(Max)- Sa(15-30)(Sand% (15-30))- S(d)(Slope (degree))- A(NE)(Aspects(NE))- S(%)(Slope(%))-O.C(15-30)(Organic carbon%(15-30))- Cl(0-15)(Clay%(0-15))

 

 

 

شکل 2. دیاگرام رج بندی CCA منطقه مرتعی مورد مطالعه در جنوب شرقی سبلان

 

 

جدول2 مقادیر ویژه، ضریب همبستگی پلات و محیط، درصد واریانس توجیه شده توسط محور­ها و مقادیر همبستگی با محور­های رج­بندی CCA را نشان می­دهد که محور اول و دوم به ­ترتیب با مقادیر ویژه 703/0 و 519/0 و واریانس 5/11 و 0/20 ، تغییرات رویشگاه­ها و عوامل محیطی منطقه را توجیه می­کنند. بنابراین، محور­های یک و دو بیشترین تغییرات پوشش گیاهی را به خود اختصاص داده­اند. شکل 3 مکان رویشگاه­ها بر اساس نمودار DCA را نشان می­دهد.

 

جدول2. نتایج حاصل از CCA عوامل محیطی منطقه مرتعی

محور­ها	CCA1	CCA2	CCA3	CCA4
مقادیرویژه	703/0	52/0	46/0	43/0
ضریب همبستگی محور باگونه و محیط	98/0	94/0	93/0	92/0
واریانس توجیه شده (درصد)	50/11	00/20	60/27	50/34
واریانس تجمعی	10/17	70/29	80/40	10/51

 

 

شکل 3. مکان رویشگاه­ها بر اساس نمودارDCA

بحث و نتیجه­گیری

گونه­های گیاهی در محدوده معین پراکنش دارند و در محیط­هایی که برای رشد آن­ها مناسب است، حداکثر وفور را دارند (17) (16). اجتماعات گیاهی مناطق مختلف به دلیل شرایط محیطی حاکم بر آن­ها به شدت تحت تأثیر عوامل محیطی مختلف قرار می­گیرند. البته از میان عوامل محیطی ممکن است تنها یک یا چند عامل سبب تمایز اجتماعات گیاهی از یکدیگر شود. در منطقه مورد مطالعه ویژگی­های فیزیوگرافی تأثیر زیادی برروی توزیع­، پراکنش و یا استقرار گیاهان داشتند. با توجه به این که پوشش گیاهی منطقه دائما دستخوش دخالت انسان قرار می­گیرد، لذا در هر مرحله­ای از توالی گونه­های خاصی جایگزین گونه­های قبلی شده که می­تواند به ­عنوان معرف در هر رویشگاه مورد استفاده قرار گیرد. بدیهی است که انتشار و توسعه گونه­های گیاهی در طبیعت اتفاقی نیست، بلکه این پوشش تحت تأثیر عوامل مختلف به وجود آمده و در هر رویشگاه به­طور طبیعی با این عوامل در تعادل می­باشد. در واقع پوشش گیاهی آیینه تمام­نمای خصوصیات رویشگاه است. بنابراین، راهنمای بسیار مفیدی برای اظهار نظر در مورد شرایط اکولوژیکی منطقه است (2). نتایج مطالعه حاضر نشان می­دهد که پراکندگی محل رویشگاه­های نمونه­برداری در هر منطقه نیز بر اساس واریانس، وابسته به عوامل محیطی است و در واقع این وابستگی به نوعی تحت تأثیر گونه­های موجود در منطقه می­باشد.

در منطقه مورد مطالعه ارتباط ویژه­ای بین خصوصیات فیزیوگرافی و پراکنش پوشش گیاهی وجود دارد و از بین عوامل محیطی مورد نظر، با توجه به آزمون­های صورت گرفته، ارتفاع از سطح دریا در تفکیک و تشکیل پوشش­های گیاهی بیشترین تأثیر را داشته­است. اثر عوامل فیزیکی در منطقه بیشتر از عوامل شیمیایی بر روی پوشش گیاهی منطقه است که نشان­دهنده­ی تغییرات منطقه و بیانگر این است که عوامل دیگری غیر از عوامل انتخاب شده به صورت تخصصی­تر باید مورد بررسی قرار گیرند.

 بر اساس مطالعه رویشگاه­ها می­توان به این نتیجه رسید که مکان رویشگاه­ها نیز تحت تأثیر عوامل محیطی قرار دارد و یکی از مهم­ترین عواملی که تغییرات در منطقه را توجیه می­کند بر اساس ارتفاع می­باشد، در واقع با تغییرات ارتفاعی در مکان نمونه­برداری، گونه­های موجودنیز تغییر می­کند، که می­توان این مهم را در منطقه مشاهده کرد. نمونه­برداری در جهت­های جغرافیایی متفاوت نیز تغییرات گونه­های گیاهی را تحت تأثیر قرار می­دهد. در واقع دامنه­های جنوبی گرمای بیشتری را نسبت به دامنه­های شمالی دریافت می­کنند. همین امر سبب افزایش تبخیر و تعرق شده و رطوبت کمتری در مقایسه با دامنه­های شمالی دارند و این امر باعث می­شود که گونه­هایی که در دو دامنه استقرار می­یابند از لحاظ ویژگی­های بوم شناختی با هم تفاوت داشته باشند.

در تحقیقی Haghiyan و همکاران (2008) اثر عوامل خاک و توپوگرافی بر پراکنش و استقرار گونه­های علوفه­ای گندمیان و بقولات را انجام و گزارش کردند که اثر عوامل خاکی بر روی پراکنش گونه­ها بیش از 3 برابر عوامل توپوگرافی است (9). Jafarian و همکاران (2011) بیان داشتند که تمامی عوامل محیطی مورد مطالعه شامل عوامل خاکی، عوامل اقلیمی، و عوامل تو­پوگرافی به استثنای رطوبت اشباع خاک اثر معنی­داری بر طبقات گیاهی داشته­اند و به­طور­کلی عوامل محیطی مورد مطالعه نقش عمده­ای در تعیین گروه گونه­های اکولوژیک منطقه داشتند (13). بر اساس نظر Maltez-Mouro و همکاران (2005) ارتفاع از سطح دریا که یکی از عوامل اصلی تعیین کننده تنوع مکانی دسترسی مواد غذایی خاک برای گیاهان می­باشد، با تأثیر بر روی متغیّرهای خاکی و ساختار جامعه دارای اثر غیر مستقیم بر روی ترکیب فلورستیک است (20). در بین فاکتورهای توپوگرافی عامل ارتفاع از سطح دریا تأثیر به سزایی دارد (11).. با افزایش ارتفاع گونه­های بالشتکی پراکنش بیشتری پیدا کرده­اند (27).

از طرفی با مطالعه ارتباط پراکندگی رویشگاه­ها با عوامل محیطی، می­توان به میزان تشابه رویشگاه­ها و مکان­های نمونه برداری با هم پی برد، در واقع اگر مکان نمونه­برداری­ها دارای ویژگی­های متفاوتی باشند، مثلاً در مناطق متفاوت که دارای ویژگی­های متفاوت باشند و یا تحت تأثیر شدت­های چرایی متفاوت قرار داشته باشند، می­توان میزان شباهت و تفاوت­ها را بر اساس مکان رویشگاه­ها توجیه کرد و در نهایت درباره میزان تغییرات موجی در رویشگاه­ها قضاوت کرد. بررسی رویشگاه­های موجود در منطقه نیز نشان داد که بر اساس پراکندگی رویشگاه­ها می­توان بطور کلی دو منطقه را از هم تفکیک کرد. از طرفی برخی رویشگاه­ها، مانند رویشگاه 45، 30، 35 واقع در شکل 3 که این رویشگاه­ها در هیچ یک از گروه­ها قرار نمی­گیرند و در واقع این رویشگاه­ها احتمالاً دارای یک سری گونه­های همه جایی هستند که حضور این گونه­ها در این رویشگاه­ها بیشتر می­باشد و همین مهم سبب شده است که این رویشگاه­ها جز هیچ یک از گروه­ها قرار نگیرند.

توجه به این نکته نیز حائز اهمیت است که برخی گونه­ها دارای دامنه اکولوژیکی وسیعی هستند و یافتن رابطه­ای بین آن­ها و عوامل محیطی از جمله فاکتور­های خاکی امری بسیار دشوار است (28). در چنین مواردی رابطه عوامل محیطی و پوشش همبستگی ضعیفی را از خود نشان می­دهند (15) (19). اما به طورکلی داشتن اطلاعاتی درباره خصوصیات خاک در بوم­شناسی گیاهی ضروری است زیرا خاک در واقع عامل اولیه­ای است که نوع پوشش گیاهی را در داخل یک اقلیم تعیین می­کند و از طرف دیگر جهت اصلاح و توسعه مراتع می­توان با شناخت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاکی معرف رویشگاه، گونه­های سازگار با شرایط اکولوژیکی منطقه، به خصوص شرایط خاکی را پیشنهاد نمود. برای مثال می­توان به گونه Bromus tomentellusکه هم از گونه­های خوشخوراک و هم از گونه­های ارزشمند از لحاظ حفاظت خاک است اشاره نمود. از طرفی توجه به سایر گونه­هایی که با برخی خصوصیات خاک ارتباط بیشتری را نشان می­دهند نیز می­تواند به استقرار آن­ها در مناطقی که شرایط مشابه دارند کمک نمایند (25).

علت معنی­داری پایین برخی از عوامل محیطی با پراکندگی گونه­ها را باید در عوامل بیرونی مدل جستجو کرد (9). به طور کلی وضعیت ترکیب گونه در مراتع جنوب شرقی سبلان تخریب یافته و همچنین هر گونه گیاهی با توجه به خصوصیات منطقه رویش، نیازهای اکولوژیک و دامنه بردباری با بعضی از خصوصیات اقلیمی، خاکی و عوامل فیزیوگرافی دارای همبستگی بوده، بنابراین یافته­های این تحقیق در راستای مدیریت، احیاء و اصلاح این مراتع و اکوسیستم­های مرتعی با وضعیت مشابه می­تواند کاربرد داشته باشد. بدین ترتیب که با مشخص نمودن عوامل اصلی تاثیرگذار بر حضور و عدم حضور گونه­ها و مطالعه بر روی این عوامل به جای مطالعه بر کلیه عوامل محیطی موجود در منطقه از صرف هزینه زیاد جلوگیری نموده و همچنین می­توان با شناخت روابط حاکم و تعمیم دادن نتایج حاصل در مناطق مشابه، متناسب با ویژگی­های رویشگاهی، وضعیت ترکیب گونه­ای، راه حل­های معقولی در زمینه اصلاح و توسعه مراتع ارائه نمود.

---

[1] - Detrended Correspondence Analysis

[2] - Representational Difference Analysis

[3] - Canonical Correspondence Analysis

 

مراجع

References

1. Askarizadeh, D., & G.A. Heshmati, 2012. An investigation of environment factors’ impact on life form of plants (Case study: Javaherdeh rangelands of Ramsar). Journal of Natural Environment, Iranian Journal of Natural Resources 65 (4): 529-540
2. Barnes, B.V., D.R. Zak, S.R. Denton, & S.H. Spurr, 1998. Forest Ecology. John Wiley and Sons Inc., New York, 777 p.
3. Barrett, G., 2006. Vegetation communities on the shores of a salt lake in semi-arid Western Australia. Journal of Arid Environments 67: 77-89.
4. Bravo de la, P. R., & J. C. Poggiale, 2005. Theoretical ecology and mathematical modeling: problems and methods, Ecological Modeling,Editorial, 188: 1-2.
5. Cantero,.J.J., J. Liira, J.M. Cisneros, J. Gonzalez, L. Petryna, M. & C. Zobel,Nunez, 2003. Species richness, alien species and plant traits in central Argentine mountain grasslands. Journal of Vegetation Science 14: 129-136.
6. Esmaeilzadeh, A., S.M., Hoseini, M. Mesdaghi, M. Tabari, & J. Mohamadi, 2010. Can Soil Seed Bank Floristic Data Describe Above Ground Vegetation Plant Communities? Environmental Science 7(2): 41 -62
7. Fahimipour, A., M.A. ZareChahoki, & A. Tavili, 2010. Study on the relationship between environmental factors and typical plant-species distribution. Rangeland Journal 4(1): 23-32.
8. Ghorbani, A., J. Sharifi, A.H. Kavianpour, B. Malekpour, & F. MirzaeiAghcheGheshlagh, 2013. Investigation on ecological characteristics of Festucaovina L. in south-eastern rangelands of Sabalan. Iranian Journal of Range and Desert Research 20(2): 379-396.
9. Haghiyan, A., J. Ghorbani, M. Shokri, & Z. Jafariyan, 2008. Separating of the effect of soil factors with the effect of topography factors on vegetation distribution in summer rangeland in Central Alborz. Rangeland Journal 3(1): 53-68.
10. Heshmati, G.A., 2003. Investigation on effects of environment factor on species establishment and distribution of rangeland species using multivariate analysis. Iranian Journal of Natural Resources 5(2) 113-120.
11. Iravani, M., 1999. A study of potential vegetation site of three range plants by using GIS and RS in Vahagan river basin. M.Sc. thesis faculty of natural resources Isfahan university of technology, 147p.
12. JafariHaghighi, M., 2003. Methods of soil analysis - Sampling of important physical and chemical analysis with emphasis on theoretical and applied principles. NedayeZaha press, 236p.
13. Jafarian, Z., A. Karimzadeh, J. Ghorbani, & M. Akberzadeh, 2011. Determination of Ecological Species Groups and Effective Environmental Factors on Them. Journal of Environmental Studies, 37: 20-29.
14. Jenny, H., 1980. The soil resource origin and behavior, Heidelberg, Berlin, Germany. Springer-Verlag, Heidelberg. Berlin, 377 pp.
15. Jensen, M.E., G.H. Simonson, & M. Dosskey, 1990. Correlation between soils and sagebrush-dominated plant communities of northeastern Nevada. Soil Science Society of American Journal 54: 902-910.
16. Kaller, A., 2001. Vegetation-environment interactions in a boreo-nemoral forest in east central Sweden, MSc Thesis. Department of Environmental Assessment Swedish University of Agricultural Sciences, 26 pp.
17. Kamali, P. & R. Erfanzadeh, 2013. Effect of animal grazing on the relationship between vegetation and soil phsico-chemical characteristics (case study: Vaz watershed). Rangeland Journal 6(4): 320-329.
18. Knudsen, D., Peterson G.A., & Pratt P.F., 1982. Methods of Soil Analysis Chemical and Microbiological Properties. American Society of Agronomy, Madison, Wisconsin, USA, 225-246 pp.
19. Lentz, S., 1987. Correspondence of soil properties and classification units with sagebrush communities in southeastern Oregon: I and II. Soil Science Society of America Journal 51: 1263-1276.
20. Maltez– Mouro, S., L. Garsia, T. Moranon, & H. Freitas, 2005. The combined role of topography and over story tree composition in promoting edaphic and floristic variation in a Mediterranean forest. Ecological Research 20(6): 668-677.
21. McLean, E.O., 1988. Soil pH and Lime Requirement. In: Page, A.L. (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part, American Society of Agronomy, Vol. 2. Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin, 185 Pp.
22. MohsennejadAnvari, M., M. Shekari, S.H. Zali, & Z. Jafariyan, 2010. Study on the relationship between soil and physiographic factors and plant community distribution. Rangeland Journal 4(2): 257-262.
23. Mohtashamnia, S., 2011. Review the most important environmental factors affecting the distribution of the genus Artemisia in Fars province (Case Study: Gulf of steppe grasslands). Journal of Specialty Natural Ecosystems Iran 1(3): 75-86.
24. MokhtariAsl, A., M. Mesdaghi, M. Akbarlou, & R. Rangavar, 2008. Effective interaction between soil characteristics and distribution of plant species in rangeland pastures Gherkhlar index of Marand in East Azerbaijan Province. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources 15(1): 26-36.
25. Naseri, H.R., H. Azarnivand, GH.R. Zehtabiyan, H. Ahmadi, & M. Jafari, 2009. Relationship between soil chemical and physical characteristics with plant community's playa margin (Case study: South of Playa Kashan). Rangeland Journal 3(4): 652-667.
26. Shaltout K.H., M.G. Sheded, H.F. El-Kady & Y.M. Al-Sudani, 2002. Phytosociology and size structure of Nitrariaretusa along the Egyptian Red Sea coast. Journal of Arid Environments 53: 331-345.
27. Tatian, M., 2001. A study of community ecology in Behshar- Hezarjarib rangelands. M.Sc. thesis faculty of natural resources of Mazandaranuniversity, 126p.
28. Zhang, Y.M., & T. Cao, 2001. Quantitative classification and ordination analysis on bryophyte vegetation in Bogda Mountain, Xinjiang. ActaEcologicaSinica 26: 10-16.