مهم ترین عوامل محیطی مؤثر بر انتشار گونهDorema aucheri Boiss. در مراتع استان لرستان

اکوسیستم های طبیعی ایران

مقاله 7، دوره 6، شماره 4 - شماره پیاپی 22، اسفند 1394، صفحه 83-96   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

امیر میرزایی موسی وند؛ بهنام بهرامی

دانشجوی دکترای مرتعداری دانشکده فناوری کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

چکیده
هدف این پژوهش بررسی رابطه انتشار گونه Dorema aucheri با عوامل محیطی است. ابتدا 60 سایت در سطح شهرستان دلفان انتخاب گردید. در هر سایت 3 ترانسکت به طول 100 متر مستقر و در طول هر ترانسکت در 10 پلات چهار مترمربعی درصد تاج پوشش کل و تراکم گونه مورد بررسی تعیین شد. در ابتدا، وسط و انتهای هر ترانسکت از عمق 30-0 سانتی­متری نمونه­برداری از خاک صورت گرفت. ارتفاع، شیب، جهت شیب و برخی خصوصیات خاک شامل: بافت، هدایت الکتریکی، اسیدیته، ماده آلی، فسفر، پتاسیم و درصد ازت تعیین شدند. از روش تجزیه خوشه­ای، آزمون t مستقل، آنالیز تشخیص و تجزیه به مولفه اصلی برای تجزیه و تحلیل آماری استفاده گردید. نتایج تجزیه خوشه­ای نشان داد که سایت­ها به 2 گروه اصلی تفکیک می­شوند که گونه مورد بررسی بیش­ترین حضور را در ارتفاع 2345 متر، شیب بالای 80 درصد و جهات جغرافیایی جنوب غرب و غرب، دمای 10 درجه سانتی­گراد، بارندگی 498 میلی­متر، خاک­های با ماده آلی 63/1 درصد و درصد شن کمتر و مقدار سیلت و رس بیشتر دارد. نتایج آنالیز تشخیص و  تجزیه به مولفه اصلی نشان داد که در درجه اول ارتفاع، بارندگی و دما و همچنین برخی از پارامترهای مربوط به خاک مانند درصد شن، درصد سیلت و مقدار ماده آلی و در درجه دوم جهت شیب و سایر خصوصیات مربوط به خاک مانند pH و پتاسیم در انتشار گونه مورد مطالعه مؤثر هستند. با استناد به نتایج این تحقیق می­توان در پیشنهاد گونه برای اصلاح و احیاء مراتع به­طور مناسب­تری تصمیم­گیری نمود.

کلیدواژه‌ها

عوامل محیطی؛ تجزیه خوشه‌ای؛ آنالیز تشخیص؛ Dorema aucheri Boiss؛ استان لرستان

اصل مقاله

چکیده

هدف این پژوهش بررسی رابطه انتشار گونه Dorema aucheri با عوامل محیطی است. ابتدا 60 سایت در سطح شهرستان دلفان انتخاب گردید. در هر سایت 3 ترانسکت به طول 100 متر مستقر و در طول هر ترانسکت در 10 پلات چهار مترمربعی درصد تاج پوشش کل و تراکم گونه مورد بررسی تعیین شد. در ابتدا، وسط و انتهای هر ترانسکت از عمق 30-0 سانتی­متری نمونه­برداری از خاک صورت گرفت. ارتفاع، شیب، جهت شیب و برخی خصوصیات خاک شامل: بافت، هدایت الکتریکی، اسیدیته، ماده آلی، فسفر، پتاسیم و درصد ازت تعیین شدند. از روش تجزیه خوشه­ای، آزمون t مستقل، آنالیز تشخیص و تجزیه به مولفه اصلی برای تجزیه و تحلیل آماری استفاده گردید. نتایج تجزیه خوشه­ای نشان داد که سایت­ها به 2 گروه اصلی تفکیک می­شوند که گونه مورد بررسی بیش­ترین حضور را در ارتفاع 2345 متر، شیب بالای 80 درصد و جهات جغرافیایی جنوب غرب و غرب، دمای 10 درجه سانتی­گراد، بارندگی 498 میلی­متر، خاک­های با ماده آلی 63/1 درصد و درصد شن کمتر و مقدار سیلت و رس بیشتر دارد. نتایج آنالیز تشخیص و  تجزیه به مولفه اصلی نشان داد که در درجه اول ارتفاع، بارندگی و دما و همچنین برخی از پارامترهای مربوط به خاک مانند درصد شن، درصد سیلت و مقدار ماده آلی و در درجه دوم جهت شیب و سایر خصوصیات مربوط به خاک مانند pH و پتاسیم در انتشار گونه مورد مطالعه مؤثر هستند. با استناد به نتایج این تحقیق می­توان در پیشنهاد گونه برای اصلاح و احیاء مراتع به­طور مناسب­تری تصمیم­گیری نمود.

 

کلمات کلیدی:

عوامل محیطی، تجزیه خوشه­ای، آنالیز تشخیص، Dorema aucheri Boiss.، استان لرستان.

 

 

مقدمه
حضورگونه­ها و پراکنش جوامع گیاهی در اکوسیستم­های مرتعی، تصادفی نبوده، بلکه عوامل اکولوژیکی اقلیمی، خاکی، پستی و بلندی و زیستی در گسترش آن­ها نقش اساسی دارند. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در رابطه با پوشش گیاهی باعث گسترش جغرافیایی وسیع گونه­های گیاهی می­شوند(11). با تشخیص جوامع گیاهی و تجزیه و تحلیل سرشت اکولوژیکی هر یک از گونه­ها می­توان برای مدیریت صحیح و منطبق بر اصول اکولوژیک برنامه­ریزی نمود. ویژگی­های پستی و بلندی همانند ارتفاع از سطح دریا، شیب و جهت از عواملی هستند که آب قابل دسترس و سایر شرایط محیطی مانند نور، دما و را تحت تأثیر قرار می­دهند(19). با توجه به نقش مهم گیاهان در تعادل اکوسیستم و استفاده­های مختلفی که انسان به­طور مستقیم و غیرمستقیم از آن­ها ا می­نماید، شناخت روابط بین گیاهان و عوامل محیطی برای مدیریت گونه­های در معرض تهدید، ارزیابی موفقیت گونه­های غیربومی در محیط جدید، چگونگی پاسخ گونه به تغییرات محیطی و در کل ثبات و پایداری آنها ضرورت دارد (23). همچنین مشخص کردن این روابط در ارتباط با استفاده از گونه­های گیاهی در امر اصلاح و توسعه مراتع و در کل مدیریت اکوسیستم­های طبیعی یک ضرورت پایه به­حساب می­آید (22).

بررسی رابطه گونه-محیط و تعیین عوامل محیطی موثر بر پراکنش گونه­های گیاهی با استفاده از روش­های رسته­بندی موضوع مطالعات زیادی بوده است که در اینجا به برخی از آن‌ها اشاره می­گردد. در بررسی عوامل محیطی موثر بر پراکنش جنس Artemisia در استان فارس نتیجه گرفته شد که بیش‌ترین درصد احتمال وقوع عوامل محیطی در پراکنش گونه Artemisia sieberi در گرادیان ارتفاعی 2200-1900 متری فسفر، اسیدیته، حضور شن، ارتفاع از سطح دریا به عنوان عوامل اولیه و درصد آهک و گچ و پتاسیم به عنوان عوامل ثانویه و در پراکنش گونه Artemisi aucheri در گرادیان ارتفاعی 2400-2200 متری شن، ارتفاع از سطح دریا، به عنوان عوامل اولیه و پتاسیم و درصد رس و شیب مهم­ترین عوامل ثانویه بـه شمار می­روند(13). در مطالعه­ای اثر برخی عوامل محیطی بر پراکنش گونه Agropyron cristatum  در مراتع ییلاقی پلور-مازندران را مورد بررسی قراردادند و نتیجه گرفتند که؛ مهم­ترین عوامل محیطی موثر در تفکیک رویشگاه­های این گونه ارتفاع از سطح دریا، جهت شیب، ماده آلی، بافت خاک، ازت، فسفر و لاشبرگ می­باشد(17). ارتباط برخی عوامل محیطی با پراکنش پوشش گیاهی در مراتع دنبلید طالقان را مورد بررسی قرار گرفته و نتیجه نشان داد که؛ بافت، میزان ماده آلی و درصد شیب از مهم­ترین عوامل مؤثر بر پراکنش گونه­های گیاهی منطقه مورد مطالعه است(22). مهم­ترین عوامل بوم‌شناسی مؤثر بر انتشار گونه Festuca ovina در مراتع جنوب­شرقی سبلان؛ ارتفاع، پارامترهای دمایی و اقلیم، درصد سیلت در عمق سطحی، فسفر، درصد شن خاک سطحی، درصد مواد آلی، درصد شیب، هدایت الکتریکی عمق سطحی خاک، جهات شمالی و غربی، پتاسیم، اسیدیته، درصد رس خاک، جهات شمال­غربی و شمالی در گروه­بندی سایت­ها و گسترش گونه معرفی نمودند(7).تاکنون در ایران مطالعات کافی در مورد بررسی عوامل محیطی مؤثر بر انتشار گونه Dorema aucheri Boiss. صورت نگرفته و معمولاً آت اکولوژی آن مورد بررسی قرار گرفته است، آت اکولوژی این گونه را در مراتع استان کهگیلویه و بویراحمد مورد بررسی قرار گرفته و نتیجه گرفتند که گونه Dorema aucheri از ارتفاع 1600 تا 3400 متر از سطح دریا و در اقلیم­های نیمه­خشک، مدیترانه­ای معتدل تا سرد رویش دارد. به­طوریکه بیش­ترین تراکم این گونه در ارتفاعات 2300 متر تا 3000 متر از سطح دریا می­باشد. بافت خاک در مناطق مورد مطالعه سیلتی رسی لوم، سیلتی رسی، رسی، سیلتی لومی و لومی بوده، EC خاک بین 21/0 تا 5/0 میلی­موس بر سانتی­متر و pH خاک بین 7/6 تا 73/7، متوسط بارندگی 750 میلی­متر در سال و دمای هوا بین 11- تا 35 درجه سانتی­گراد متغیّر بـوده است(9).

کندل کوهی (بیلهر) با نام علمیDorema aucheri که از خانواده چتریان (Apiaceae) می­باشد یکی از گیاهانی است که ضمن اهمیت، ناشناخته مانده است. گونه Dorema aucheri یکی از گیاهان ارزشمند می­باشد که به طور کلی انحصاری ایران است و خواص متعددی ازجمله: حفاظتی، علوفهای، دارویی و خوراکی را دارا می­باشد (12). در ایران 5 گونه دیگر از جمله کندل افغانی یا کندل خراسانی (D. Aitchisonii)، وشا (D. ammoniacum)، کندل زرد (D.Aureum)، کندل صمغی یا کندل صمغ دار (D. Gummiferum) و کندل خزری (D.hyrcanum) می­رویند (12،14).

این تحقیق با توجه به اهمیت گونه Dorema aucheri و کمبود اطلاعات در ارتباط با آن به­خصوص از لحاظ امکان استفاده از آن در اصلاح و احیاء مناطق تخریب یافته و همچنین بهره­برداری از آن، با هدف بررسی رابطة حضور این گونه با عوامل محیطی در مراتع استان لرستان انجام شد تا با تعیین مهم‌ترین و اثرگذارترین عوامل اکولوژیکی در پراکنش این گونه بتوان راهکارهای مدیریتی مناسبی برای حفظ و احیا مناطق رویشی آن و همچنین در عملیات اصلاح و احیاء مراتع از این گونه به­صورت مناسب­تر استفاده کرد

مواد و روش­ها

موقعیت منطقه مورد مطالعه:

استان لرستان در غرب ایران، قرار دارد که وسعت آن حدود 28559 کیلومتر مربع است. اشترانکوه با 4049 متر ارتفاع بلندترین نقطه استان لرستان است. پست‌ترین نقطة آن در جنوبی‌ترین ناحیه استان واقع شده و حدود 192 متر از سطح دریای آزاد ارتفاع دارد. بر اساس آمار 12 ساله ایستگاه­های هواشناسی موجود، متوسط بارندگی سالانه در سایت­های نمونه­برداری، حدود 490 میلیمتر و میانگین دمای سالانه آن 8/11 درجه سانتیگراد، به طوری که میانگین دمای حداقل سالانه آنها 8/4 و حداکثر 9/18 درجه سانتیگراد می­باشد. ابتدا با بازدیدهای میدانی، بررسی منابع، پراکنش گونه و جاده دسترسی و با در نظر گرفتن عوامل اکولوژیکی 60 سایت نمونه­برداری (با در نظر گرفتن جاده دسترسی و تنوع عوامل محیطی تعداد رویشگاه قابل انتخـاب) در سطح رویشگاه­های گونه مورد نظر در استان لرستان انتخاب شد (شکل 1). نمونه­برداری به روش تصادفی- سیستماتیک در سایت­ها انجام شد. در هر سایت سطح مناسب پلات نمونه­برداری با توجه به نوع و پراکنش گونه­ها، به روش سطح حداقل (10) و تعداد پلات بعد از نمونه­برداری اولیه با توجه به تغییرات پوشش با روش آماری تعیین شد. در منطقه مورد مطالعه، سطح پلات چهار مترمربع و تعداد آن برای هر سایت 30 عدد تعیین گردید. سپس، در طول 3 ترانسکت 100 متری نمونه­برداری انجام شد. با توجه به شیب­دار بودن منطقه مورد مطالعه، یک ترانسکت در جهت شیب و دو ترانسکت عمود بر شیب مستقر گردید، سپس در طول هر ترانسکت، پلات­ها به فاصله 10 متر از هم قرار داده شد. فاصله بین پلات­ها و ترانسکت­ها با توجه به خصوصیات پوشش گیاهی، وضعیت فیزیوگرافی، عوامل اکولوژیک، هدف تحقیق و مساحت رویشگاه در نظر گرفته شد. اطلاعات تراکم گونه (Dorema aucheri) و تاج پوشش کل در هر یک از پلات­ها یادداشت شد. همچنین در ابتدا، انتها و وسط هر ترانسکت پروفیل حفر و از عمق 30-0 سانتی­متری خاک برداشت شد که این عمق با توجه به کوهستانی بودن منطقه مورد مطالعه و نیز عمق ریشه دوانی گونه مورد نظر در منطقه تعیین شد (15). در هر منطقه نمونه­برداری ارتفاع، شیب و جهت شیب نیز یادداشت گردید. در آزمایشگاه نمونه­های خاک بعد از خشک شدن در هوای آزاد، کوبیده شده و از الک 2 میلی­متری عبور داده شدند تا برای آزمایش‌های فیزیکی و شیمیایی آماده شوند. ویژگی­های خاک از قبیل ازت، فسفر، پتاسیم، ماده آلی، pH، EC و بافت خاک به روش­های آزمایشگاهی اندازه­گیری شد.

 

 

شکل 1- موقعیت استان لرستان  و سایت­های نمونه­برداری

تجزیه و تحلیل داده­ها

در تجزیه و تحلیل آماری این تحقیق، پوشش تاجی کل (TC) و پوشش تاجی D. aucheri به­عنوان متغیّرهای وابسته و سایر عوامل اکولوژیکی به­عنوان متغیّرهای مستقل در نظر گرفته شد. با توجه به اینکه داده­های جهات جغرافیایی به صورت اسمی شمال، جنوب، شرق، غرب و یا ترکیبی از آن‌ها بوده، لذا برای کمّی کردن داده­های آن بر اساس زاویه صفر تا 360 درجه در نظر گرفته شد. به­طور مثال برای جنوب مقدار عددی 180 برای زاویه 180 درجه نسبت به شمال در نظر گرفته شد. همچنین مقدار شیب در 5 کلاس (کلاس 1: 20-0 درصد، کلاس 2: 40-21 درصد، کلاس 3: 60-41 درصد، کلاس 4: 80-61 درصد و کلاس 5: بیشتر از 81 درصد) طبقه­بندی گردید. برای طبقه­بندی سایت­ها بر مبنای عوامل اکولوژیکی اندازه­گیری شده از روش تجزیه خوشه­ای[1] استفاده گردید. با استفاده از روش تجزیه خوشه­ای سایت­ها بر اساس عوامل محیطی گروه­بندی شد و از آزمون t مستقل به­منظور بررسی وجود اختلاف معنی­دار بین گروه­های حاصل و تعیین متغیّرهایی که در تمایز گروه­های حاصل تأثیر معنی­دار داشته استفاده شد. برای تعیین درجه اهمیت متغیّرهای اندازه­گیری شده در پراکنش گونه و تأیید گروه­بندی سایت­های نمونه­برداری از آنالیز تشخیص[2] و تجزیه به مولفه اصلی (PCA[3]) برای 9 متغیّر خاک، 2 متغیّر اقلیم و 3 متغیّر پستی و انجام شد. برای انجام تجزیه و تحلیل آماری از نرم­افزارهای SPSS18 و PC-ORD استفاده شد.

نتایج

ابتدا سایت­های مورد مطالعه بر اساس تراکم این گونه در سطح منطقه مورد مطالعه در 2 طبقه گروه­بندی شـد (جدول 1). بین سایت­های مورد بررسی از نظر خصوصیات فیزیوگرافی، اقلیمی و همچنین تراکم گونه و تاج پوشش کل اختلاف وجود دارد. به­طوریکه بر اساس نتایج بدست آمده، سایت­های انتخاب­شده از نظر پوشش تاجی کل و تراکم گونه D. aucheri و همچنین از نظر عوامل غیر زنده اکولوژیکی متفاوت بودند. این تفاوت­ها در ارتباط با گونه D. aucheri کاملاً قابل توجه و بین 01/0 تا 63/2 (پایه در متر مربع) متغیّر بود. بدین منظور سایت­های مورد بررسی در دو گروه تقسیم­بندی گردید، گروه اول دارای تراکم گونه مورد نظر بین 01/0 تا 1 (سایت­های با کد 30-1) و گروه دوم دارای تراکم بین 63/2-01/1 (سایت­های با کد 60-31) می­باشند. همچنین متوسط بارندگی در گروه اول 467 میلی­متر در سال و در گروه دوم برابر با 490 میلی­متر می­باشد. ارتفاع متوسط سایت­های گروه اول 2116 متر و ارتفاع متوسط سایت­های گروه دوم 2345 متر می­باشد. شیب غالب در سایت­های هر دو گروه بیشتر از 90 درصد و جهت آنها جنوب­غرب و غربی می­باشد. تاج پوشش کل در سایت­های گروه اول بین 55-30 درصد و برای گروه دوم بین 65-35 درصد می­باشد.

 

جدول 1. مشخصات طبقات تراکم گونه Dorema aucheri در سایت­های مورد مطالعه

خصوصیات
تراکم (پایه در متر مربع)	کد سایت	بارندگی	دما	ارتفاع	شیب	جهت شیب	تاج پوشش کل
1-01/0	30-1	477	12	2116	کلاس 5، 90<	جنوب غرب و غرب	55-30
63/2-01/1	60-31	498	10	2345	کلاس 5، 90<	جنوب غرب و غرب	65-35

 

طبقه­بندی سایت­های نمونه­برداری

به­منظور گروه­بندی و مقایسه سایت­ها از نظر عوامل اکولوژیکی مختلف مؤثر در انتشار گونه مورد مطالعه، از روش تجزیه خوشه­ای استفاده شد و سـایت­ها به 2 گروه اصلی تفکیک گردید (شکل 2). از آزمون t مستقل به­منظور بررسی وجود اختلاف معنی­دار بین گروه­های حاصل و تعیین متغیّرهایی که در تمایز گروه­های حاصل تأثیر معنی­دار داشته استفاده شد (جدول 2). مقایسه گروه­های 1 و 2 نشان داد که تمام متغیّرها به جزء دما، شیب، جهت، pH و هدایت الکتریکی اختلاف معنی­داری در سطح احتمال 1 درصد دارند. با توجه به جدول 2، گونه مورد مطالعه در سایت­های گروه 2، دارای تراکم بیشتری نسبت به سایت­های گروه 1 می­باشد، همچنین میزان بارندگی و ارتفاع آنها بیشتر از گروه 1 و دمای آنها کمتر از سایت­های گروه 1 می­باشد. این نتایج بیانگر آن است که گونه مورد مطالعه به ارتفاعات بالاتر، بارندگی بیشتر و دماهای پایین­تر بردباری و سازگاری بیشتری دارد. همپنین سایت­های مورد بررسی از نظر پارامترهای مربوط به خاک دارای اختلاف می­باشند، به­طوری که مقدار ماده آلی خاک در گروه 2 بیشتر از گروه 1 بود. بنابراین، ارتباط نزدیکی بین مقدار مواد آلی خاک با تراکم و رویش گونه مورد مطالعه وجود دارد. مقدار پارامترهای فسفر و نیتروژن نیز در گروه 2 از گروه 1 بیشتر بود. بنابراین، فسفر و نیتروژن نیز از عوامل تعیین­کننده و نیاز پایه در سازگاری گونه مورد مطالعه بوده و خاک­های غنی از ایـن دو عنصر شرایط بهتری را برای رویش این گونه ایجاد می­کنند. بر خلاف فسفر و نیتروژن، خاک سایت­های با تراکم بیشتر گونه D. aucheri نسبت به سایت­های با تراکم کمتر گونه مورد مطالعه دارای مقدار پتاسیم کمتری می­باشد. همچنین درصد رس و سیلت خاک در سایت­های گروه 2 نسبت به گروه 1 بیشتر و درصد شن این گروه نسبت به گروه 1 کمتر می­باشد. این بیانگر این است که گونه مورد مطالعه در مناطق با شن کمتر و رس و سیلت بیشتر سازگاری بهتری دارد. مقدار pH و هدایت الکتریکی در بین سایت­های گروه 1 و 2 دارای اختلاق معنی­داری نبودند. همچنین متوسط درصد تاج پوشش کل در سایت­های گروه 1 با حدود 53 درصد، بیشتر از سایت­های گروه 1 با متوسط درصد تاج پوشش 40 درصد می­باشد. میزان شیب و جهت شیب در تمامی سایت­های مورد بررسی اختلاف معنی­داری با هم نداشتند و همه آنها دارای شیب بیشتر از 80 درصد (کلاس 5) و جهت شیب جنوب­غرب و غرب می­باشند. به­طور کلی گونه مورد بررسی در مناطق با ارتفاعات بالاتر، دمای پایین­تر، شیب زیاد، جهت جغرافیایی جنوب­غرب و غرب، ماده آلی، نیتروژن و فسفر بیشتر و همچنین مناطق با درصد سیلت و رس بیشتر سازگاری بهتری دارد.

 

شکل 2. گروه­بندی سایت­های مورد مطالعه بر مبنای عوامل اکولوژیکی، پوشش تاجی کل و تراکم D. aucheri با استفاده از روش تجزیه خوشه­ای

 

جدول 2. مقایسه میانگین مکان­های با حضور و عدم حضور گونه از نظر پارامترهای مورد مطالعه با آزمون t

متغیّرها	گروه 1	گروه 2	مقدار t
	میانگین گروه± انحراف معیار	میانگین گروه± انحراف معیار
هدایت الکتریکی (Ds/m)	05/0±51/0	09/0±52/0	ns70/0-
pH	06/0±70/7	07/0±68/7	ns52/1
ماده آلی (%)	24/0±22/1	29/0±63/1	**56/7
نیتروژن (%)	02/0±07/0	04/0±09/0	**25/4-
فسفر (ppm)	18/0±04/2	22/0±70/2	**41/3-
پتاسیم (ppm)	04/41±16/214	72/38±81/144	**89/7-
ارتفاع (متر)	64±2116	63±2345	**43/8
شیب	02/0±5	01/0±5	ns12/00
جهت	30±245	47±245	ns00/0
درصد رس	14/4±81/11	41/5±09/14	**89/4-
درصد سیلت	51/8±32/29	08/9±21/38	**26/5-
درصد شن	17/6±64/58	11/10±54/46	**08/7
بارندگی (mm)	02/2±477	04/2±498	**04/6
دما (C0)	25/0±12	14/0±10	ns04/0
تراکم گونه	08/0±58/0	11/0±92/1	**16/14
تاج پوشش کل	87/6±20/40	01/6±72/52	**59/10-

**،* و ^ns به ترتیب معنی­دار در سطح احتمال 1 و 5 درصد و غیر معنی­دار

نتایج آنالیز تشخیص و تجزیه به مؤلفه­های اصلی

با استفاده از آنالیز تشخیص سایت­ها بر مبنای عوامل محیطی و نتایج حاصل از آن، 2 تابع به­ترتیب 87 و 13 و در مجموع 100 درصد از واریانس کل داده­ها را توجیه کردند همچنین میزان ضریب همبستگی کانونی نشان می­دهد که توابع 1 و 2 قادرند به­خوبی گروه­ها را از همدیگر تفکیک کنند (جدول 3). جدول 4 مقدار لامبدای ویلکس را برای توابع نشان می­دهد. مشاهده می­شود که مقدار این شاخص از تابع اول به طرف تابع دوم افزایش می­یابد. هر چه این شاخص به صفر نزدیک­تر باشد، بیانگر مناسب­تر بودن تابع برآوردی در تفکیک گروه­هاست (20،21). با توجه به اینکه مقدار آماره آزمون کای­اسکور در سطح کوچکتر از 01/0 معنی­دار می­باشد، بنابراین میانگین گروه­ها متفاوت است.

در هر یک از توابع 1 و 2 پارامترهای مورد بررسی ضرایب متفاوتی داشتند که با توجه به این ضرایب (جدول 6) می­توان عوامل تأثیرگذار در درجه اول در گروه­بندی مکان­های مورد مطالعه و همچنین انتشار گونه D. aucheri را تعیین کرد. بر این اساس در درجه اول ارتفاع، بارندگی و دما و همچنین برخی از پارامترهای مربوط به خاک مانند درصد شن، درصد سیلت و مقدار ماده آلی و در درجه دوم جهت شیب و سایر خصوصیات مربوط به خاک مانند pH، فسفر،درصد رس، نیتروژن، درصد شیب و پتاسیم در تمایز سایت­ها و انتشار گونه مورد مطالعه مؤثر بوده­اند. با توجه به نتایج آنالیز تشخیص به روش گام به گام، می­توان معادله توابع را برای سایت­های گروه 1 و 2 به­ترتیب به صورت معادلات 1 و 2 نوشت. برای هر دو گروه متغیّرهای ارتفاع از سطح دریا، بارندگی، درصد سیلت، درصد شن، جهت شیب و دما وارد معادله شده­اند. که هر کدام از این متغیّرها دارای ضرایب متفاوت در دو معادله می­باشند.

برای گروه­بندی سایت­های مورد مطالعه از روش تجزیه به مؤلفه­های اصلی نیز استفاده شد. در تجزیه به مؤلفه­های اصلی دو مؤلفه اصلی اول و دوم به­ترتیب 70 و 16 درصد و در مجموع 86 درصـد از واریانس کل داده­ها را توجیه کردند. بردارهای ویژه و اهمیت متغیّرها در گروه­بندی و تمایز سایت­ها در جدول 5 آورده شده است. تقریباً مشابه با نتایج حاصل از آنالیز تشخیص، در تجزیه به مولفه اصلی در مولفه اول متغیّرهای ارتفاع، بارندگی، درصد شن و درصد سیلت و در مولفه دوم متغیِرهای درصد شیب، پتاسیم و EC دارای بیشترین تاثیرگذاری می­باشند.

شکل 3 پراکنش سایت­ها را در ارتباط با عوامل محیطی نشان می­دهد، مطابق نتایج تجزیه خوشه­ای، سایت­ها را می­توان در دو گروه کلی طبقه­بندی کرد. گروه اول که منطبق با گروه 1 حاصل از تجزیه خوشه­ای می­باشند و سایت­های شماره 1 تا 30 را شامل می­شود و گروه دوم که سایت­های شماره 31 تا 60 در آن قرار دارند. همان­طور که در شکل 3 مشخص است گروه دوم نسبت به متغیّرهای مولفه اول ارتباط مستقیمی با افزایش ارتفاع، بارندگی و درصد سیلت دارند و ارتباط معکوسی با افزایش درصد شن دارند، که با توجه به نتایج جدول 2 مشخص گردید که این گروه در مقایسه با گروه اول دارای مقدار بارندگی بیشتر و ارتفاع و درصد سیلت بالاتری می­باشند. همچنین گروه اول همبستگی بیشتری با درصد شن دارد و دارای مقدار بارندگی، ارتفاع و درصد سیلت کمتری می­باشند.  

در مجموع با توجه به این نتایج مشخص میگردد که تمایز و طبقه­بندی سایت­ها و انتشار گونه مورد مطالعه متأثر از عوامل توپوگرافیکی، اقلیمی و خصوصیات خاک می­باشد و در تجزیه و تحلیل همبستگی انتشار پوشش گیاهی باید این عوامل مورد توجه قرار گیرد.

 

جدول 3. مقادیر ویژه و درصد واریانس توضیح داده شده توسط دو تابع اول در آنالیز تشخیص

	توابع	مقدار ویژه	درصد واریانس	واریانس تجمعی	ضریب همبستگی کانونی (Rc2)
آنالیز تشخیص	1	501/719	87	87	947/0
	2	244/26	13	100	912/0
PCA	1	018/6	70	70	-
	2	035/3	16	86	-

 

جدول 4. مقادیر لامبدای ویلکس توابع ممیزی

آزمون توابع	آماره لامبدای ویلکس	کای-اسکور	درجه آزادی	سطح معنی­داری
1 به واسطه 2	000/0	110/643	12	**000/0
2	012/0	098/176	5	**000/0

 

جدول 5. ضرایب تشخیص مربوط به متغیّرهای اندازه­گیری شده در سایت­های مورد مطالعه حاصل از آنالیز تشخیص

	توابع تشخیص		مولفه­های اصلی
متغیّر	1	2	PC1	PC2
ارتفاع	*737/0	243/0-	4536/0	0046/0
بارندگی	*618/0	138/0-	4435/0	0237/0
درصد شن	*512/0-	112/0	4131/0-	0267/0
درصد سیلت	*436/0	098/0	3313/0	0279/0
دما	*314/0	417/0	3280/0	0019/0-
ماده آلی	*225/0-	302/0	3209/0	0604/0-
جهت	102/0	*247/0	3150/0-	1247/0-
pH	088/0	*233/0-	2633/0-	2403/0
فسفر	065/0-	*158/0-	2294/0-	1603/0-
درصد رس	012/0-	*124/0	2097/0-	2340/0
نیتروژن	087/0	*108/0-	1784/0	0316/0-
درصد شیب	048/0-	*069/0	0499/0-	4383/0-
پتاسیم	025/0-	*034/0-	0133/0-	4244/0-
EC	015/0	*026/0-	0099/0-	4236/0

 

Y1=-23.1110elev-56.602p_mm+9.998silt-29.656sand+46.913asp-51.836t-12.977                   معادله (1)

Y2=-23.0330elev-59.658p_mm+10.029silt-26.338sand+46.848asp-50.983t-11.566                  معادله (2)

 

که در آنها؛ معادله 1 و 2؛ به­ترتیب، معادله برای سایت­های گروه 1 و 2،  elev: ارتفاع از سطح دریا، p_mm: بارندگی، silt: درصد سیلت،  sand: درصد شن، asp: جهت شیب و  t: دما می­باشند.

 

 

 

شکل 3. گروه­بندی سایت­ها بر اساس دو مؤلفه اصلی اول (PC1) و دوم (PC2) حاصل از تجزیه به مؤلفه­های اصلی

بحث و نتیجه­گیری

بررسی ارتباط انتشار گونه D. aucheri با 3 متغیّر پستی و بلندی، 2 متغیّر آب و هوایی و 9 متغیّر خاک نشان داد که تمامی عوامل فوق در گروه­بندی سایت­های مورد مطالعه و انتشار گونه مؤثر هستند ولی اثرات آنها یکسان نمی­باشد. مقایسه عوامل اکولوژیکی انتخاب شده در سایت­ها با استفاده از آزمون t نشان داد که تمام متغیّرها بجزء دما، شیب، جهت، pH و هدایت الکتریکی اختلاف معنی­داری در سطح احتمال 1 درصد دارند. به­طور کلی گونه مورد بررسی در مناطق با ارتفاعات بالاتر، دمای پایین­تر، شیب زیاد، جهت جغرافیایی جنوب­غرب و غرب، ماده آلی، نیتروژن و فسفر بیشتر و همچنین مناطق با درصد سیلت و رس بیشتر سازگاری بهتری دارد. همچنین نتایج حاصل از آنالیز تشخیص نشان داد که در درجه اول ارتفاع، بارندگی و دما و همچنین برخی از پارامترهای مربوط به خاک مانند درصد شن، درصد سیلت و مقدار ماده آلی و در درجه دوم جهت شیب و سایر خصوصیات مربوط به خاک مانند pH، فسفر،درصد رس، نیتروژن، درصد شیب و پتاسیم در تمایز سایت­ها و انتشار گونه مورد مطالعه مؤثر بوده­اند. مطابق نتایج این تحقیق که نشان داد عوامل مختلف در انتشار گونه مورد مطالعه تأثیرگذار می­باشد، محقین (2،3،5،7) نیز تأکید کردند که تمامی متغیّرها در انتشار و ترکیب گیاهی تأثیر دارند، ولی اثرات آنها یکسان نیست. با توجه به مرور منابع و نتایج این مطالعه چنین برمی­آید که، هر گونة گیاهی نیازهای محیطی ویژه­ای دارد و با توجه به آن­ها مکانی را برای زیستگاه انتخاب می­کند. با توجه به نتایج این تحقیق بین حضور گونه D. aucheri در طبقات مختلف ارتفاع اختلاف معنی­دار وجود دارد و با افزایش ارتفاع تراکم و حضور گونه بیشتر می­شود، به­طوریکه بیشترین حضور گونه در سایت­های با ارتفاع متوسط 2345 مشاهده گردید. مطابق نتایج این تحقیق، با نتایج (9) در بررسی آت اکولوژی گونه Dorema aucheri در استان کهگیلویه و بویراحمد به این نتیجه رسیدند که این گونه در مناطق کوهستانی در ارتفاعات بالا و در دامنه ارتفاعی 1600 تا 3400 متر از سطح دریا رویش دارد. همچنین نتایج نشان داد که بیشترین حضور گونه در جهات جنوب­غرب و غرب می­باشد، عامل جهت جغرافیایی بر مقدار آب در دسترس گیاه، درجه حرارت خاک و میزان نور دریافتی توسط گیاه تأثیر می­گذارد. از طرف دیگر تفاوت در شدت تابش نور در جهت­های مختلف یک دامنه باعث به­وجود آمدن تغییرات اقلیمی محلی در آن دامنه می­شود.

بارندگی و دما دو معیار اصلی اقلیم یک منطقه هستند که هر دو تابعی از عامل ارتفاع بوده و با افزایش ارتفاع دما کاهش و میزان بارندگی افزایش می­یابد. گونه مورد مطالعه در سایت­های با بارندگی 498 میلی­متر و دمای 10 درجه سانتی­گراد دارای تراکم و حضور بیشتری بود. در بررسی آت اکولوژی گونه Dorema aucheri در استان کهگیلویه و بویراحمد دریافتند که گونه مذکور در مناطق با بارندگی نسبتاً زیاد (متوسط 750 میلی­متر) و دمای هوا بین 11- تا 35 درجه سانتی­گراد انتشار دارد. بافت خاک از دیگر عوامل موثر بر پراکنش Dorema aucheri در منطقه می­باشد. به­طوریکه بیشتریت تراکم و حضور را در سایت­های با با بافت خاک شنی-لومی مشاهده گردید و این گونه بیشتر در خاک­های با بافت سیلتی رسی لوم، سیلتی رسی، رسی، سیلتی لومی و لومی استقرار می­یابد(9)، همچنین نتایج تحقیقات (1،4) نیز نشان دادند که بافت خاک از جمله عوامل مهم در تفکیک گروه­های اکولوژیک محسوب می­شود. بافت خاک بر نفوذ و نگهداشت آب و قابلیت دسترسی آب و مواد غذایی در گیاهان اثر می­گذارد (18). یکی از مهم­ترین عوامل محیطی موثر در تفکیک رویشگاه­های گونه Agropyron cristatum را بافت خاک تشخیص داده­اند(17).

با توجه به جدول 2، می­توان نتیجه گرفت که میزان ماده آلی خاک یکی از عوامل موثر در پراکنش و حضور گونه مورد بررسی می­باشد، به­طوریکه مقایسه ماده آلی خاک سایت­های نمونه برداری نشان داد که در سایت­هایی که میزان ماده آلی خاک بیشتری دارند نسبت به سایت­هایی که مقدار ماده آلی کمتری در خاک دارند تراکم گونه مورد بررسی بیشتر می­باشد. ماده آلی بسیاری از خواص فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی خاک را تحت تاثیر قرار می­دهد. برخی از این خواص شامل ساختمان، ظرفیت نگه­داری آب، حاصلخیزی، فعالیت­های بیولوژیکی و هوادیدگی است (8). که ماده آلی خاک نقش اساسی در تأمین کربن خاک و انرژی میکروارگانیسم­های هتروتروف دارد. از این رو ماده آلی می­تواند از عوامل موثر بر توزیع گونه­های گیاهی محسوب شود (16).

از دیگر عوامل مؤثر بر پراکنش گونه Dorema aucheri در تحقق حاضر، میزان نیتروژن خاک است، نتایج نشان داد که گونه مورد نظر در سایت­های با درصد نیتروژن بیشتر انتشار بیشتری دارد، به­طوری که در سایت­های گروه 2 که گونه مورد بررسی دارای تراکم بیشتری می­باشد مقدار نیتروژن موجود در خاک آنها بیشتر از سایت­های با تراکم کمتر می­باشد. در مطالعاتی دیگر؛ (6) نشان دادند که بعد از آب در دسترس، نیتروژن خاک، مهم­ترین عامل محدود کننده رشد گیاهان است و در تنوع گیاهان نقش عمده­ای دارد. نیتروژن موجود در خاک را از عوامل موثر در پراکنش گونه­های گیاهی در شرایط مطالعه خود معرفی نمودند. بررسی هدایت الکتریکی (EC) و pH خاک سایت­های مورد بررسی نشان داد که مقدار pH آنها بین 68/7-70/7 و هدایت الکتریکی آنها 51/0 تا 52/0 می­باشد(5). مطابق نتایج این تحقیق (9) در بررسی آت اکولوژی گونه Dorema aucheri در استان کهگیلویه و بویراحمد دریافتند که گونه مذکور در مناطق با EC خاک بین 21/0 تا 5/0 میلی­موس بر سانتی­متر و pH خاک بین 7/6 تا 73/7 انتشار دارد.

در کل نتایج نشان داد که گونه مورد بررسی بیشترین حضور را در ارتفاع 2345 متر، شیب بالای 90 درصد و جهات جغرافیایی جنوب غرب و غرب دارد. از لحاظ پارامترهای اقلیمی؛ بیشترین حضور را در دمای 10 درجه سانتی­گراد و بارندگی متوسط سالانه 490 میلی­متر مشاهده گردید. علاوه بر پارامترهای فیزیوگرافی و اقلیمی، خصوصیات خاک مناطق مورد مطالعه در این تحقیق در انتشار و تراکم گونه مورد بررسی تأثیرگذار هستند به­طوری که بیشترین تراکم، در خاک­های با مقدار ماده آلی 63/1 درصد مشاهده گردید. همچنین بیشترین تراکم آن در سایت­های با به­ترتیب مقدار شن، سیلت و رس؛ 48، 37 و 14 درصد وجود داشت. با توجه به نتایج این تحقیق گونه مذکور در برنامه­های اصلاح و احیاء، مراتع مناطق با ارتفاع زیاد (بیشتر از 2100 متر از سطح دریا)، شیب بیش­تر از 80 درصد، دامنه­های جنوب­غرب و غرب در مناطق با دمای پایین (متوسط دمای سالیانه حدوداً 10 درجه سانتی­گراد) و بارندگی متوسط (حدوداً 475 میلی­متر) و همچنین در خاک­های با بافت شنی-لوم و  ماده آلی بالا توصیه می­شود.

 

 

 

 

 

 

---

[1] Cluster analysis

[2] Discriminant analysis

[3]  Principal Component Analysis

مراجع

References

1. Abbadi, G.A. and El Sheikh, M.A. 2002, Vegetation analysis of Failaka Island (Kuwait), Journal of Arid Environments, 50: 153-163.
2. Abd El-Ghani, M., Soliman, A. and Abd El-Fattahr, R. 2014, Spatial distribution and soil characteristics of the vegetation associated with common succulent plants in Egypt, Turkish Journal of Botany, 38: 550-565.
3. Cimalova´, S. and Lososova, Z. 2009, Arable weed vegetation of the northeastern part of the Czech Republic: effects of environmental factors on species composition, Plant Ecology, 203: 45–57.
4. Davies, K.W., Bates, J.D. and Miller, R.F. 2006, Vegetation characteristics across part of the Wyoming big sagebrush alliance. Rangeland Ecology & Management, 59: 567–575.
5. Fahimipour, A., Zare Chahouki, M.A., A.Tavili. 2011. Examination of relashanship some dominant species rangeland with environmental factors. Case study: middle Taleghan. Journal of Rangemanegement. 4(1): 23-32.(In pershian).
6. Fisher, F.M., Zak, J.C. Cunningham, G.L. and Whitfor, W.G. 1987, Water and nitrogen effects on growth and allocation pattern of creosote bush in northern Chihuahuan Desert. Journal of Range Management, 41:384-391.
7. Ghorbani, A., J, Sharifi., A.H, Kavianpoor., B, Malekpour & F ,Mirzaei Aghche Gheshlagh.2013. Investigation on ecological characteristics of Festuca ovina L. in south-eastern rangelands of Sabalan. Iranian Journal of Range and Desert Reseach, Vol. 20 No. (2),390-396.(In pershian).
8. Jafari,M., A. Tavili, M. Rostampour3, M. A. Zare Chahouki & J. Farzadmehr.2009. Investigation of environmental factors affecting vegetation distribution in the Zirkouh rangelands of Qaen. Journal of Range and Watershed Management, Iranian Journal of Natural Resources, Vol. 62, No. 2, 2009. pp.197-213.(In pershian).
9. Kazemi, S.E., A.A,Shahmoradi., M,Padyab., A,Shafiee., & Y, Ghasemi Aryan,. Autecology of Dorema aucheri in Rangeland Ecosystems of Kohgiloye and Boyerahmad Province. Iranian journal of Range and Desert Reseach, Vol. 17 No. (4),564-574.(In pershian).
10. Kent, M. and Coker, A. 1992, Vegetation description and analysis, John Wiley & Sons, England.
11. Leonard, J. 1998, Relationships between vegetation cover and soil in arid and semi arid area. Research Institute of Forests and Rangelands. USA.

12. Moghimi, J. 2006. Introduction some of important species rangeland for development and rehabilitation of rangelands. Arvan publication. 283p.(In pershian).

1. Mohtashamnia, S., 2012. Examination of the most important environmental factors effective on genus dispereding Artemisia in Fars province. Journal of natural ecosystem Iran. 1(3): 75-86.(In pershian).
2. Mozafarian, V.A. 2001. Flor of Yazd. Yazd publication. 439p.(In pershian).
3. Northup, B.K., Brown, J.R. and Holt, J.A. 1996, Grazing impact on the spatial distribution of soil microbial biomass around tussock grasses in tropical grassland. Journal Applied Soil Ecology, 13:259-270.
4. Shaykhhosayni, A.R., F,Norbakhsh. 2008. Impact of kind of soil and plant little on mineralization of N pure. Journal of Pajouhesh and Sazandeghi. 2:127-133.(In pershian).
5. Shokrolahi, Sh.,H.R, Moradi, GH.A. Dianatitilaki,2013. Examination of some environmental factors on Agropyron cristatum species dispersing . Case study sumer Range land of Poulor. Journal of Pajouhesh and Sazandeghi. 97:111-119.(In pershian). 
6. Sperry, J.S. and Hacke, U.G. 2002, Desert shrub water relations with respect to soil characteristics and plant functional type, Journal of Functional Ecology, 16: 367–378.
7. Vetaas, O.R. and Gerytnes, J.A. 2002, Distribution of vascular plant species richness and endemic richness along the Himalayan elevation gradient in Nepal. Global Ecology and Biogeography, 11: 291-301.
8. Zare Chahouki, M.A., A.Zarei., M.Jafari. 2013. Study relationship of some environmental factor with vegetation dispersing in Danbalid Raleghan rangeland. Journal of Pajouhesh and Sazandeghi. 94: 65-73.(In pershian).
9. Zare Chahouki, M.A.2014. Analysis data in researches natural resource by using spss softbar. Jehad Daneshgahi. 310p.(In pershian).
10. Zarehesari, B., A.Ghorbani,F, Azimi moazem., K, Hashemi majd., A.Asghari.2015. Ecological factors of effective on species dispersing Artemisia fragrans Willd in south west slope Sabalan. Journal of Rangemanegement. 8(3): 225-237.(In pershian).

Zho, M., Hastie, T.J. and Walther, G. 2005, Constrained ordination analysis with