بررسی اثر ساختار گیاهان چوبی بر عملکرد اکوسیستم های مرتعی

اکوسیستم های طبیعی ایران

مقاله 2، دوره 6، شماره 4 - شماره پیاپی 22، اسفند 1394، صفحه 12-25   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

غلامعلی حشمتی¹؛ پریا کمالی^{* 2}

¹استاد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

²دانشجوی دکترای علوم مرتع دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

بررسی روابط بین پوشش گیاهی و خاک کمک شایانی به شناخت پتانسیل­ها و عملکرد مراتع خواهد داشت. گونه­های چوبی جز جدایی ناپذیر مراتع می­باشند و نقش قابل توجهی در مشخصه­های خاک مراتع دارند. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر ساختار گیاهان چوبی بر تغییرات عملکرد مراتع منطقه پرور در استان سمنان صورت گرفت. با استفاده از روش آنالیز عملکرد چشم انداز (LFA)^[1]، 11 ویژگی سطح خاک در سه نوع از ساختار گیاهان چوبی (فشرده، نیمه فشرده و باز) در طول 3 ترانسکت صورت گرفت در طول هر ترانسکت 5 تکرار از هر نوع لکه اکولوژیک  و نیز خاک لخت برداشت شد. سپس فاکتورهای اندازه­گیری شده در قالب سه مشخصه پایداری، نفوذپذیری و چرخه عناصر غذایی در هر نوع ساختار طبقه بندی شد. نتایج نشان داد که گونه­های چوبی با فرم فشرده­تر نقش پررنگتری در بهبود شاخص های عملکرد مرتع از جمله پایداری، نفوذ پذیری و چرخه عناصر غذایی در مقایسه با ساختار نسبتا فشرده و نیز باز گونه های چوبی دارند. از طرفی هرچه ارتفاع گونه­های چوبی کوتاه­تر باشد نقش آنها در پایداری خاک بیشتر خواهد بود.



 

کلیدواژه‌ها

ساختار گیاهان چوبی؛ ارزیابی سطح خاک؛ integerrima Berberis؛ Acantholimon erinaceum؛ Onobrychis alba

اصل مقاله

چکیده:

بررسی روابط بین پوشش گیاهی و خاک کمک شایانی به شناخت پتانسیل­ها و عملکرد مراتع خواهد داشت. گونه­های چوبی جز جدایی ناپذیر مراتع می­باشند و نقش قابل توجهی در مشخصه­های خاک مراتع دارند. تحقیق حاضر به منظور بررسی اثر ساختار گیاهان چوبی بر تغییرات عملکرد مراتع منطقه پرور در استان سمنان صورت گرفت. با استفاده از روش آنالیز عملکرد چشم انداز (LFA)^[1]، 11 ویژگی سطح خاک در سه نوع از ساختار گیاهان چوبی (فشرده، نیمه فشرده و باز) در طول 3 ترانسکت صورت گرفت در طول هر ترانسکت 5 تکرار از هر نوع لکه اکولوژیک  و نیز خاک لخت برداشت شد. سپس فاکتورهای اندازه­گیری شده در قالب سه مشخصه پایداری، نفوذپذیری و چرخه عناصر غذایی در هر نوع ساختار طبقه بندی شد. نتایج نشان داد که گونه­های چوبی با فرم فشرده­تر نقش پررنگتری در بهبود شاخص های عملکرد مرتع از جمله پایداری، نفوذ پذیری و چرخه عناصر غذایی در مقایسه با ساختار نسبتا فشرده و نیز باز گونه های چوبی دارند. از طرفی هرچه ارتفاع گونه­های چوبی کوتاه­تر باشد نقش آنها در پایداری خاک بیشتر خواهد بود.

واژه های کلیدی: ساختار گیاهان چوبی، ارزیابی سطح خاک، integerrima Berberis، Acantholimon erinaceum، Onobrychis  alba.

 

 

 

 

                                                                                                                           

 

 

مقدمه

مناطق خشک جهان دارای ساختار منحصر به فردی هستند. در اکوسیستم خشک وجود لکه اکولوژیک­های گیاهی برای جلوگیری از حرکت رواناب و فرسایش فرآیندهای ژئومورفیک مهم، و مسئول توزیع مجدد منابع، مانند آب، خاک و مواد مغذی می­باشد (9،10،14،16،17،29). این مراحل به شدت توسط پوشش گیاهی و عوامل دیگر، مانند خاک، توپوگرافی، و ویژگی­های بارش تحت تاثیر قرار می­گیرد (25،30). در مناطق مختلف خشک و خشک نیمه جهان، الگوی پراکنش پوشش گیاهی به لحاظ ویژگی­های اقلیمی ترکیبی ار مناطق دارای پوشش محدود با لکه­های زیادی از خاک لخت هستند (6). توزیع لکه اکولوژیک­های پوشش گیاهی یکی از ویژگی­های آشکار مناطق نیمه خشک، که اغلب در آن درختچه­ها و فرم­های بوته­ای همراه با ماتریسی از گیاهان کوتاه قد­تر پراکنده هستند (17،23،29). در این مناطق خشک، در مقیاس کوچک چشم­انداز، لکه های موجود اغلب از دو نوع لکه اکولوژیک تشکیل شده است. یکی از لکه­های ماکروفیک^[2]، که توسط گیاهان آوندی (لکه های درختچه) احاطه شده اند، و از سوی دیگر میکروفیک^[3] (پوسته) لکه­های، که سیانو باکتری­ها، باکتری ها، خزه، جلبک و گلسنگ تشکیل شده است (8). بنابراین، یک رابطه منبع و مخزن بین این دو نوع لکه اکولوژیک در بسیاری از اکوسیستم­های زمین بوته­های خشک وجود دارد (18،24) (شکل 1).

بر ​​اساس زمینه­های نظری که در محیط­های با بارندگی محدود وجود دارد، مقدار منابع کمیاب به ویژه آب، در لکه­های به گیاهی منجر به افزایش بهره­وری گیاهان به شکل پراکنده می­شود. در واقع لکه­هایی با فرم درختچه­ها به دلیل تجمع آب، رسوبات، مواد مغذی و دانه­ها جایگاه اصلی بهره­وری و تنوع هستند (27،28،29). غلظت منابع مختلف در لکه اکولوژیک­های بوته­ای بهره­وری استفاده از آنها را افزایش می­دهد و سبب استقرار نهال گیاهی، افزایش نرخ جوانه­زنی و کاهش مرگ و میر گیاهان در این لکه­ها می­شود (34). از طرفی شکل گیاه و فرم درختچه­ها و بوته نیز بر کارایی این بهره­وری موثر است زیرا می تواند تغییرات سرعت حرکت منابع در این لکه اکولوژیک­ها در یک شیب دامنه را کنترل کند (12). در واقع می­توان بیان نمود اثر شکل بوته­ها می­تواند بر کارکرد بوته­ها بر روی ویژگی­های عملکردی مرتع از قبیل نفوذپذیری، چرخه مواد غذایی و پایدار حائز اهمیت باشد. ارزیابی شاخص­های سطح خاک مرتع و ویژگی­های عملکردی مرتع از قبیل نفوذپذیری، چرخه مواد غذایی و پایداری خاک گامی مهم برای ارزیابی و مدیریت مرتع و برنامه­ریزی­های آینده این اکوسیستم می­باشد (24). لذا بررسی تاثیر شکل درختچه ها و بوته­های گیاهی بر روند تغییرات بخصوص در مناطق خشک می­تواند از اهمیت بالایی برخوردار باشد. مدیریت مرتع در ایران ماهیتا براساس اصول اکولوژیکی است و تاکنون ارزیابی­های مدیریتی که در مرتع صورت گرفته بیشتر براساس ارزیابی­های ساختاری بوده که به صورت کمی به مواردی نظیر تولید، درصد پوشش، تراکم و ترکیب گیاهی پرداخته شده است. بسیاری از ارزیابی­ها جنبه مدیریتی داشته و هدف نهایی آنها بهر­ه­برداری بهتر از کالاهای تولیدی اکوسیستم­ها است (15). در گذشته برای بررسی ویژگی­های عرصه­های طبیعی اکثرا نمونه برداری مستقیم واندازه­گیری­های مستقیم صورت گرفته و سپس بر اساس این اندازه گیری­ها قضاوت­ها برای مدیریت صورت میگرفت. برخی از عناصر مانند ماده آلی سبب تغییر در چرخه مواد غذایی خاک گشته که این تغییر بر عملکرد اکوسیستم­های مورد مطالعه اثر گذاشته که اثرات آنها را می­توان در نوع فرم رویشی ظاهر شده، نوع گونه­های گیاهی، تراکم و درصد تاج پوشش مشاهده نمود(2). بافت، رطوبت قابل دسترس، پتاسیم و هدایت الکتریکی خاک بیشترین تأثیر را بر تنوع گونه­ای دارنددر مراتع پشتکوه یزد داشته است(35) تخلل زیاد با وجود هوا و رطوبت کافی، بذور یا جوانه می­زنند و از دسترس خارج می­شوند و یا اینکه فعالیت قارچ­ها و جلبک­ها باعث پوسیدگی آنها می­شوند و نهایتا تنوعشان کاهش می­یابد (8). لذا مشاهده می­شود در منطقه قرق در صورت کاهش درصد تخلخل خاک و افزایش وزن مخصوص ظاهری، احتمالا اثر منفی رطوبت، هوا، قارچ­ها و جلبک­ها کاهش ِیافته و در نتیجه تنوع گونه­ای بانک بذر خاک افزایش می­یابد افزایش چرای دام باعث افزایش ازت خاک می­گردد(31). نتایج Fahimipour et al. (2010) نشان داد که از بین عوامل مورد بررسی، جهت جغرافیایی، عمق، بافت، آهک و پتاسیم خاک بیشترین تأثیر را بر تنوع گونه­ای پوشش گیاهی دارند(11). نتایج مطالعه (12) در 4 مکان مرتعی در استان اصفهان نشان داد که تنوع با مقدار ماده آلی و بارندگی همبستگی مثبت و با دما همبستگی منفی دارد. لاشبرگ در منطقه چرا شده اشاره کرد. همچنین برخی روش ها وجود دارند که بها اندازه گیری غیر مستقیم میتوانند به یک نتیجه گیری مناسب درباره محیط بپردازند. مدل­های ارزیابی چشم انداز و روش سلامت مرتع و وضعیت از روش­های جدیدی مطالعه است، که کمتر به آن توجه شده است (13). روش چهارعامله تعدیل شده را برای ارزیابی وضعیت مرتع که عامل پوشش گیاهی براساس نظریه کارشناسی تعدیل شده است ، مناسب می باشد(3). Arzani et al. (2006) با استفاده از روش تحلیل عملکرد چشم­انداز به بررسی تغییرات شاخص­های سطح خاک و ویژگی­های عملکردی مرتع در اثر شدت چرا و شخم مرتع پرداخته و دریافتند که در اثر چرا و شخم ویژگی­های عملکردی مرتع تغییر کرده است(4). Rezaei & Arzani (2007) با ارزیابی پتانسیل رویشگاه با استفاده از خصوصیات سطحی خاک به بررسی شاخص­های عمکردی پرداخته و بیان نمودند که این شاخص­ها می توانند عامل بسیار خوبی در تعیین پتانسیل رویشگاه و ترکیب گیاهی باشد(25).  Ghilichnia et al. (2008) با ارزیابی خصوصیات سطح خاک با استفاده از روش تحلیل عملکرد چشم انداز در مراتع بوته زار پارک ملی گلستان، وضعیت مرتع را در مقایسه با روش چهارعامله مورد ارزیابی قرار داده و به این نتیجه رسیدند که بین این دو روش اختلاف کارایی و دقت LFA معنی­داری وجود دارد و روش کارایی بیشتری دارد(13).   در نهایت مطالعه Lotfi anari & Heshmati (2011) نشان داد که هر 3 شاخص پایداری، نفوذپذیری و چرخه عناصر غذایی ارائه شده توسط LFA دارای صحت متوسط هستند. با توجه به این مهم که روش LFA قابلیت ارزیابی وضعیت زیستگاه را بدون نمونه گیری مستقیم و صرف هزینه کم دارا است انتخاب شد(19). از آنجا که تا کنون مطالعه ای به بررسی شکل درختچه ها و بوته ها و تاثیر آنها بر پایداری، نفوذپذیری و چرخه مواد غذایی با روش LFA صورت نگرفته است به نظر میرسد مطالعه تاثیری ساختار گونه­های چوبی به لحاظ نحوه قرار­گیری  شاخه­ها و سرشاخه­ها و تراکمی که شاخه­ها و سرشاخه­ها دارند و تاثیری احتمالی این مهم بر روی ویژگی­های عملکردی مرتع، مطالعه حاضر با هدف مقایسه اثر شکل و فرم درختچه ها و بوته ها بر خصوصیات عملکردی مرتع شامل پایداری، نفوذپذیری و چرخه مواد غذایی با روش LFA صورت گرفت.

 

 

 

 

 

 

شکل 1:  طرح کلی نشان دادن رابطه منبع و مخزن بین لکه اکولوژیک پوسته و لکه های درختچه.

 

 

 

 

مواد و روش ها:

منطقه مورد مطالعه:

منطقه حفاظت شده پرور در استان سمنان، بین ΄06 °35 تا ΄53 °35 عرض شمالی و ΄19 °53 تا ΄47 °53 طول شرقی، واقع شده و مساحت آن66 هزار و 626 هکتار است. منطقه حفاظت شده پرور در 40 کیلومتری سنگسر در ارتفاع 1547 متری از سطح دریا واقع است که به لحاظ قرار گرفتن در میان دو اکوسیستم مناطق بیابانی جنوب استان سمنان و مناطق جنگلی استان مازندران واقع شده است. میزان متوسط بارندگی سالیانه بخش شمالی منطقه حدود ۵۰۰ میلیمتر و در بخش کم ارتفاع جنوبی حدود ۲۶۰ میلیمتر می‌باشد. کمینه میزان بارندگی سالیانه منطقه حدود ۱۵۰ میلیمتر است. دمای متوسط منطقه 2/۱۹ درجه سانتیگراد است که گرمترین و سردترین ماه­های سال به ترتیب مربوط به مــرد‌اد و د‌ی ماه می باشد (ایستگاه هواشناسی سمنان).

روش کار:

برداشت داده­ها در قالب طرح سیستماتیک-تصادفی، از طریق استقرار 3 ترانسکت 50 متری در جهت شیب غالب منطقه انجام شد. بعد از استقرار ترانسکت­ها در عرصه برای بررسی تاثیر شکل بوته­ها بر شاخص­های ارزیابی سطح خاک در منطقة مورد مطالعه، انوع قطعات اکولوژیک^[4] (انواع شکل های بوته شامل بوته متراکم(به لحاظ نحوه قرارگیری شاخه­ها و سرشاخه­های گیاه)،  (کلاه میرحسن، Acantholimon erinaceum) بوته نیمه متراکم (اسپرس، Onobrychis  alba) و بوته غیر متراکم (زرشک، Berberis integerrima) و فضای بین قطعات^[5]شناسایی شدند. در امتداد هر ترانسکت طول نقاط برخورد انواع لکه های اکولوژیک  گیاهی و عرض آنها و طول خاک لخت بین لکه اکولوژیک  ها ثبت شد. سپس از هریک از اشکال بوته ها تعداد 5 تکرار در طول هر ترانسکت به صورت تصادفی تعیین و 11 شاخص ارزیابی سطح امتیازدهی شدند (جدول 1). در نهایت با استفاده از روش تجزیه و تحلیل عملکرد چشم انداز که در محیط اکسل طراحی شده است سه شاخص پایداری، چرخة عناصر و نفوذپذیری خاک تعیین شد (30). سپس برای مقایسه هر یک از این شاخص ها بین اشکال مختلف بوته ها طبق طرح کاملا تصادفی داده ها تجزیه و تحلیل شد و در صورت معنی دارد بودن F میانگین داده ها از طرق آزمون دانکن مورد مقایسه قرار گرفت.

 

جدول1: شاخص­هاوارتباطآنهاباویژگیهایعملکردیدرمرتع(36)

شاخص ها	نفوذپذیری	پایداری	چرخه مواد	تعداد طبقات	توضیحات
درصد بقایای گیاهی قابل تبدیل به هوموس، محلی و انتقالی بودن آنها و درجه آمیختگی	X	X	X	5	بقایای گیاهی قابل تبدیل
استحکام لایه سطحی خاک در مقابل ضربه های وارده از قبیل فشار سم دام و قطرات باران	X	X		5	طبیعت سطح خاک
پوشش سطحی مانع از اثر تخریبی خاک توسط جریان سطحی	X			6	پوشش سطح خاک

 

میزان مواد فرسایش­یافته از یک نقطه و رسوب در نقطه دیگر	X			4	مواد فرسایش­یافته
ارزیابی فرسایش و شدت فعالیت آن و هدررفت خاک	X			4	شکل­های فرسایش
تعیین و ارزیابی پوشش کریپتوگام (خزه، گلسنگ پوشش کریپتوگام)	X			4
ارزیابی شکنندگی سله سطح خاک	X			4	سله سطح خاک
ارزیابی توانایی سله سطح خاک در مقابل رطوبت	X	X	X	4	تست خیس­خوری
ارزیابی پستی و بلندی­های کوچک سطح خاک	X	X		5	میکروتوپوگرافی
ارزیابی پوششی که مانع از اثر تخریبی قطرات باران می­شود	X			6	لاشبرگ
تعیین بافت خاک تا عمق 5 سانتیمتر ازطریق لمس کردن	X			4	بافت خاک

 

 

 

 

 

 

 

 

نتایج:

بر اساس ارزیابی­های صورت گرفته در منطقة مورد مطالعه، سه نوع قطعة اکولوژیک و یک نوع فضای بین قطعه­ای شناسایی شد. قطعات اکولوژیک عبارتند از: بوته زرشک (Berberis integerrima)، بوته کلاه میرحسن (Acantholimon erinaceum) و بوته اسپرس (Onobrychis  alba) بود و فضای بین  قطعات همان خاک لخت است.

نتایج حاصل از امتیازات 11 فاکتور ارزیابی سطح خاک برای هر فرم رویشی و خاک لخت در جدول 2 نشان داده شده است. شاخص پوشش سطح خاک و حفاظت در برابر پاشمان در اثر قطرات باران به ترتیب در کلاه میرحسن و اسپرس بهتر از زرشک بود. مشخصه پوشش گیاهان چند ساله در هر سه گونه تقریبا نزدیک به هم بود. لاشبرگ به ترتیب در کلاه میر حسن، اسپرس و زرشک بیشتر بود. پوشش نهانزادان در خاک در کلاه میرحسن بیشتر از دو گونه دیگر بود در حالی که گونه زرشک کمترین مقدار را به خود اختصاص می داد. در کلاه میرحسن خاک کمترین شکستگی پوسته و بیشترین امتیاز را داشت. در سایر گونه ها شکستگی سطح پوسته یکسان بود و دارای امتیاز کمتری نسبت به گونه کلاه میرحسن بودند. مقدار فرسایش خاک نیز در خاک لخت بیشترین میزان را داشت و کمترین امتیاز را دریافت کرد. کلاه میرحسن و اسپرس توانایی بالایی در نگه داشت و جذب مواد روسوبی دارند لذا امتیاز بالاتری در مقایسه با زرشک گرفتند. در مشخصه ناهمواری های سطح خاک، هدف ارزیابی سطح خاک از نظر نگه داشت مواد غذایی، بذر، موادآلی و آب است که در اینجا برای دو گونه کلاه میرحسن و اسپرس کمی بهتر از زرشک بود. مقاومت سطح خاک به تخریب که میزان سهولت تخریب خاک در شرایط مکانیکی را نشان می دهد در سه گونه تفاوت زیادی نشان نداد. در آزمون پایداری خاک به رطوبت زرشک کمترین امتیاز را دریافت کرد. بافت خاک در هر سه گونه مورد مطالعه یکسان براورد شد.

مقادیر امتیاز ها در نهایت در سه مشخصه اصلی پایداری، نفوذ پذیری و چرخه عناصر غذایی طبقه­بندی شد (شکل 2 ، 3 و 4).

مقایسه مقادیر شاخص پایداری خاک برای سه گونه مورد مطالعه نشان داد که گونه کلاه میرحسن و اسپرس دارای بیشترین مقادیر پایداری بودند و گونه زرشک نسبت به این دو داری پایداری کمتری بود و دارای تفاوت معنی دار بودند (05/0>P، 41/191F=). همچنین خاک لخت دارای کمترین مقدار پایداری بود (شکل 2). مقادیر شاخص نفوذ پذیری نیز نشان داد که بین همه لکه اکولوژیک  ها جز اسپرس و کلاه میر حسن تفاوت معنی دار وجود دارد (05/0>P، 04/28F=، شکل 3.)

همچنین بررسی چرخه مواد غذایی نیز نشان داد که کلاه میر حسن دارای بیشترین چرخه مواد غذایی بود و بین لکه اکولوژیک  های مختلف اختلاف معنی داری وجود داشت خاک لخت دارای کمترین چرخه مواد غذایی بود و با سایر لکه اکولوژیک  های گیاهی دارای اختلاف معنی دار بود (05/0>P، 81/256F=، شکل 4).

 

 

جدول 2- مقادیر امتیازات فاکتور های ارزیابی سطح خاک در اشکال رویشی مختلف و خاک لخت

 

شاخص	کلاه میرحسن	اسپرس	زرشک	خاک لخت
پوشش سطح خاک	2/4	8/3	2/3	2
پوشش گیاهان چند ساله	8/3	3	2/3	1
پوشش لاشبرگ	6/5	2/5	3/2	5/1
پوشش نهانزادگان	8/1	4/1	8/0	6/0
شکستگی پوسته سطح خاک	4/2	2	2	1
نوع و شدت فرسایش سطح خاک	8/2	2/2	8/1	2/1
مواد رسوبی	6/2	8/2	3	8/3
ناهمواری های سطح خاک	2/1	4/1	2/1	1
مقاومت سطح خاک به تخریب	3	3	8/2	2
آزمایش پایداری خاک به رطوبت	8/2	3	8/2	2/1
بافت خاک	6/2	8/2	6/2	6/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل2- تغییرات میانگین شاخص پایداری خاک در اشکال مختلف رویشی

 

 

 

 

شکل3- تغییرات میانگین شاخص نفوذپذیری خاک در اشکال مختلف رویشی

 

 

 

 

شکل4- تغییرات میانگین شاخص چرخه مواد غذایی خاک در اشکال مختلف رویشی

 

 

 

بحث و نتیجه گیری:

بطور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان داد که عملکرد مرتع در کلاه میرحسن بهتر از دو گونه اسپرس، زرشک  و خاک لخت بود. Bestelmeyer et al. (2006) بیان می­دارند لکه اکولوژیک  های با فرم­های مختلف رویشی به دلیل اختلاف در ساختار، دارای اثر متفاوتی بر روی پایداری خاک هستند(5). فرم­های رویشی که فشرده­تر هستند درصد پایداری خاک در آنها بیشتر است (13). نتایج بدست آمده مربوط به ویژگی­های سطح خاک برای ساختار متفاوت بوته نیز این مهم را تایید می­کند. کلاه میرحسن که ساختار فشرده­تری نسبت به دو گونه اسپرس و زرشک دارد، درصد پایداری بالاتری را نشان می­دهد. علاوه بر این فرم پوشش تاجی گسترده و خوابیده بر روی زمین کلاه میرحسن و نیز سیستم ریشه­ای قوی و عمیق آن می­تواند از علل افزایش پایداری آن نسبت به دو گونه دیگر باشد. علاوه بر این ارتفاع کم تاج پوشش و تراکم بالا در قسمت­های پایین دو گونه کلاه میرحسن و اسپرس نیز از عواملی است که سبب عملکرد بهتر این دو گونه نسبت به زرشک شده است. مطالعات سایر محققین نیز نشان می­دهد که بطور کلی بوته ها نسبت به سایر فرم­های رویشی مثل علفی­ها و گندمیان نقش مهم­تری در پایداری خاک بازی می­کنند (1، 18).

Sallaway & Waters   (1994) در بررسی قابلیت هیدرولیکی گیاهان مختلف بیان کردند که خاک در گونه­های مرغوب و دائمی دارای نفوذپذیری بیشتری نسبت به خاک لکه اکولوژیک­های نا مرغوب و زیاد شونده هستند. شاخص نفوذ­پذیری نیز بین سه گونه دارای تفاوت معنی­دار بود و بیشترین نفوذ پذیری در گونه کلاه میرحسن مشاهده شد(27). با توجه به پوشش بیشتر سطح خاک و نقش حفاظتی بالاتر کلاه میر حسن میزان لاشبرگ در زیر این گیاه بیشتر از دو گونه دیگر بود که این مهم می­تواند در افزایش نفوذپذیری خاک موثر باشد از طرفی نوع ساختار گیاه کلاه میرحسن سرعت آب را بیشتر از دو گونه دیگر کم می­کند و به این ترتیب آب زمان بیشتری را برای نفوذ پیدا می­کند (20،21،22) و در واقع گیاه کلاه میرحسن با نوع تاج خوابیده بر زمین خود از سرعت حرکت رواناب کم می­کند و در نتیجه با کاهش سرعت آب زمینه برای نفوذ آب به داخل خاک نیز فراهم می­گردد. سایر محققین نیز بطور کلی گیاهان چوبی را دارای نقش مهم­تری در نفوذ پذیری بیان نمودند. Palmer et al. (2001) بیان کردند وجود پوشش گیاهی خوب در مراتع سبب افزایش قابلیت نگهداری آب در سطح بالا و جریان عناصر غذایی در اکوسیستم­ها است(23). Li et al. (2008) در چین به بررسی اثر بوته­ها در توزیع مواد غذایی و مقابله با روان آب و فرسایش پرداختند و نتایج آنها نشان داد بین لکه اکولوژیک­های بوته و خاک لخت در کنترل مواد و چرخه مواد غذایی و نفوذپذیری تفاوت معنی­داری وجود دارد(18). 

چرخه عناصر غذایی در کلاه میر حسن نیز بیشتر از دو گونه دیگر بود. علت این مهم را شاید بتوان به نقش این گیاه به عنوان گونه پرستار نیز مربوط دانست. در واقع ساختار این بوته شرایطی را فراهم می آورد تا گیاهان خوشخوراک برای فرار از چرای دام در بین فضای این گیاه رشد کنند. (32). از آنجا که این گیاهان سرعت تجزیه پذیری و نفوذ مواد آلی بالایی دارند سبب می­شوند که وضعیت چرخه مواد آلی در این گیاه بیشتر اسپرس و زرشک باشد. هرچند گونه های علفی بر خلاف گونه­های بوته­ای با داشتن برگ­ها و ساقه نازک در مدت کوتاه­تری تجزیه شده و به خاک باز می­گردند و مقدار مواد غذایی بیشتری به خاک اطرافشان اضافه می­کنند (26). از طرفی ساختار خوابیده بر زمین کلاه میرحسن و جلوگیری از چرای دام فرصت بیشتری را برای تجزیه مواد غذایی فراهم می­اورد. از طرفی Tongway & Ludwig   (1990) گونه­های چوبی را به علت سیستم ریشه­ای گسترده­تر نسبت به خاک لخت با خاک پوشیده از گراس­ها دارای نقش مهم­تری در جذب کلسیم، پتاسیم و منگنز معرفی کردند(33). تحقیقات سایر محققین نیز این مهم را تایید می­کند( برای مثال Jafari et al. (2008) به بررسی کیفیت لاشبرگ و خاک پای بوته از نظر مقدار کربن، نیتروژن، فسفر و پتاسیم در رویشگاه سه گونه مرتعی Artemisia aucheri، Artemisia sieberi و Acantholimon sp.  پرداختند نتایج نشان داد بوته Artemisia sieberi از لحاظ کیفیت لاشبرگ، سرعت تجزیه پذیری و اثرات آن بر خاک بهترین می­باشد(17). همچنین Bulterfield & Briggs (2008) در آمریکا به مطالعه ویژگی­های گیاهی و ارتباط آن با مواد غذایی پرداخته و بیان نمودند گیاهان چوبی و لاشبرگ برخی از آنها حاصلخیزی و سطوح مواد آلی خاک (نیتروژن و فسفر) را افزایش داد(7).

بطور کلی بررسی عملکرد ساختار گونه ها نشان داد گونه­های چوبی با فرم فشرده­تر نقش پررنگتری در بهبود شاخص های عملکرد مرتع از جمله پایداری، نفوذ پذیری و چرخه عناصر غذایی در مقایسه با ساختار نسبتا فشرده و نیز باز گونه­های چوبی دارند. از طرفی هرچه ارتفاع گونه های چوبی کوتاه تر باشد نقش آنها در پایداری خاک بیشتر خواهد بود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

 

مراجع

References

 

1. Abedi, M., H. Arzani, 2006. Evaluation of structure and function of plant parts in arid and semi-arid rangelands. Environment Journal 32: 117-126.
2. Amanelahi, J., Gh.A. Dianati tilaki, A. Sahehi, & H. Sohrabi, 2008. Effective analysis of soil properties in three sites  pasture. Agricultural Sciences and Natural Resources 15(3): 181-192.
3. Arzani, H., 2008. National guidelines for evaluation of different climatic ranges. Research Institute of Forests and Rangelands. Research and development 21 (1): 199-210.
4. Arzani, H., M. Abedi, A. Shahriari, & M. Ghorbani, 2006. Evaluation of soil surface parameters and performance characteristics of pasture grazing and tillage intensity (A Case Study of urease Taleghan Range and Desert Research 14 (1): 68-79.
5. Bestelmeyer, B.T., J.P. Ward, J.E. Herrick, & A.J. Tugel, 2006. Fragmentation effects on soil aggregate stability in patchy arid grassland. Rangeland Ecol Manage 59: 406 - 415.
6. Bochet, E., J. Poesen, & J.L. Rubio, 2000. Mound development as an interaction of individual plants with soil, water erosion and sedimentation processes on slopes. Earth Surface Processes and Landforms 25: 847-867.
7. Butterfield, B.J., & J.M. Briggs, 2008. Patch dynamics of soil biotic feedbacks in the Sonorant desert. Journal of Arid Environments 73: 96-102.
8. Drewry, J. J., J.A. Lowe,  & R.J. Paton, 2004. Effect of sheep stocking intensity on soil physical properties and dry matter production on a Southland. New Zealand Journal of Agricultural Research 42: 493-499.
9. Eldridge, D.J.,  & R.S.B. Greene, 1994. Micro biotic soil crusts: a review of their role in soil and ecological processes in the rangelands of Australia. Australian Journal of Soil Research 32: 389-415.
10. Eldridge, D.J., E. Zaady, & M. Shachak, 2000. Infiltration through three contrasting biological soil crusts in patterned landscapes in the Negev, Israel. Catena 40: 323-336.

1. Fahimipour, A., M.A. Zarechahouki, & A. Tavili, 2010. To consider some of the species range of environmental factors. Rangeland Journal 4 (1): 23-32.

12. Ghahsare ardestani, A., M. Basriri, M. Tarkesh & M. Borhani, 2010. Models to investigate the distribution of species richness and diversity in relation to environmental factors and indicators Hill in Isfahan province four rangeland sites. Pasture Systems and Watershed Management 63 (3): 378-397.
13. Ghilichnia, H., Gh. Heshmati, & Chaeichi, 2008. Comparative assessment of soil properties and pasture with grazing Bvthzar four criteria Golestan National Park. Research and development, 78: 41-51.
14. Heshmati, Gh., K Naseri, & Ghanbari, Gh., 2008. Landscape function analysis, evaluation and monitoring methods pastures, jihad, Mashhad University Press, 112 p.
15. Howes, D.A., & A.D. Abrahams, 2003. Modeling runoff and runon in a desert shrubland ecosystem, Jornada Basin, New Mexico. Geomorphology 53: 45-73.
16. Itzhak, K., D.G. Blumberg, H. Lavee, &  P. Sarah, 2007. Spatial distribution dynamics of topsoil moisture in shrub microenvironment after rain events in arid and semi-arid areas by means of high resolution maps. Geomorphology 86: 455-464.
17. Jafari, M., M.A. Zare Chahooki, N. Rahimzade, & M. Shafihzade Nasrabadani, 2008. Comparison of litter quality and its effect on habitat soil of three range species in Vardavard region. Range Journal, 12(1): 1-10
18. Li, X.J., X.R. Li, W.M. Song,  Y.P. Gao, J.G. Zhengand & R.L. Jia, 2008. Effects of crust and shrub patches on runoff, sedimentation, and related nutrient (C, N) redistribution in the desertified steppe zone of the Tengger Desert, Northern China. Geomorphology 96: 221-232.
19. Lotfi anari, N., & Gh. Heshmati. 2011. Verify and evaluate the soil surface with LFA (Case Study: Yazd Amin Farm summer pasture). Pasture, 5: 302-312.
20. Mesdaghi, M., 2001. Vegetation description and analysis. Mashhad University Jihad Publications, 228 p.
21. Moghadam, M. 1999. Range and rangeland, Tehrn University press, 257 p.
22. Noy-Meir, I., 1973. Desert ecosystems: environment and producers. Annual Review of Ecology and Systematics 4: 25-51.
23. Palmer, A. R., F.J. Killer, A.M. Avis, & D.J. Tongway, 2001. Defining function in rangelands of the peddie district, eastern cape, using landscape function analysis. Afr. J. of Range & Forage Science 18: 53-58.
24. Rey, F., 2004. Effectiveness of vegetation barriers for marly sediment trapping. Earth Surface Processes and Landforms 29: 1161-1169.
25. Rezaei, S.A., & H. Arzani, 2007. Potential habitat assessment using soil characteristics. Journal - of Range and Desert Research, 14 (2): 232-248.
26. Sabeti, H. A. (1975) Relation between plant and environment (sinecology). Dehkhoda, Iran: 492 p.
27. Sallaway, M.M. & D.K. Waters, 1994. Spatial variation in runoff generation in granitic grazing lands. Proceedings of “Water Down Under” hydrology conference, Adelaide. Institute of Engineers Australia, 485-9.
28. Schlesinger,W.H., J.F. Reynolds, G.L. Cunningham, L.F. Huenneke, W.M. Jarrell, R.A. Virginia, & W.G. Whiteford, 1990. Biological feedbacks in global desertification. Science 247: 1043-1048.
29. Shachak, M., & G.M., Lovett, 1998. Atmospheric deposition to a desert ecosystem and its implications for management. Ecological Applications 8 455-463.
30. Stallins, J.A., 2006. Geomorphology and ecology: unifying themes for complex systems in biogeomorphology. Geomorphology 77 207-216.
31. Steffens M., A. Kolbl, K.U. Totsche, & I. Kogel-Knabner, 2008. Grazing effects on soil chemical and physical properties in a semiarid steppe of Inner Mongolia (PR China). Geoderma, 143: 63-72.
32. Tongway, D. & J., Ludwig, 2002. Reversing Desertification in Rattan Lal (Ed) Encyclopaedia of Soil Science. Marcel Dekker, New York.
33. Tongway, D. J., & J.A. Ludwig, 1990. Vegetation and soil patterning in semi-arid mulga lands of Eastern Australia. Australian. Journal of Ecology, 15: 23-34.
34. Wilcox, B.P., D.D. Breshears, & C.D. Allen, 2003. Ecohydrology of a resource-conserving semi-arid woodland: effects of scale and disturbance. Ecological Monograph 73 223-239.
35. Zarechahouki, M.A., M. Jafari, & H. Arzani, 2007  . The relationship between environmental factors and species diversity in pastures Poshtkuh Yazd. Research and development 21 (1): 192-199.