Document Type : Research Paper
Author
Ilam University
Abstract
This study conducted with aims to investigate autecology and phenology of Pistacia atlantica in relation to site conditions in Kabirkoh forests of Ilam province. Based on the land forms area, 8 clusters and 40 sample plots were taken in each landform unit. In each sample plot, three soil samples were taken from 20 cm depth and one mixed sample soil created from them and transferred to Lab. For phonological study, randomly two sample 1 ha plots were selected in each landform unit and phonological stages of pistachio trees were investigated every week. The results showed that the establishment, quantity characteristics and phonological stages are influenced by topographic condition, especially aspect and soil characteristics. According to RDA analysis, two distinct groups in the study area were identified. Quercus brantii and Pistacia atlantica have gathered together as a group on south facing slope and represented higher values of OC, P, K and N. In contrast to the first group, Acer monspessulanum and Amygdalus scoparia were indicator species in the second group. This group had high correlation with elevation and has been located on north facing slope. The starting and ending dates of phenological events also were different between these two groups.
Keywords
Main Subjects
آتاکولوژی و فنولوژی گونه بنه (Pistacia atlantica) در رابطه با عوامل ادافیکی و فیزیوگرافی در جنگلهای کبیرکوه شهرستان دره شهر، استان ایلام
مهدی حیدری1*، سمیه نادری1، عبدالعلی کرمشاهی1 و آرش مزبانی2
1 ایلام، دانشگاه ایلام، دانشکده کشاورزی، گروه علوم جنگل
2 ایلام، اداره منابع طبیعی استان ایلام
تاریخ دریافت: 18/7/94 تاریخ پذیرش: 16/10/94
چکیده
این مطالعه به منظور بررسی آتاکولوژی و فنولوژی بنه در رابطه با شرایط رویشگاهی در جنگلهای کبیرکوه، استان ایلام انجام شد. بر اساس مساحت هر واحد شکل زمین، 8 خوشه و 40 قطعه نمونه پیاده شد. در هر قطعه نمونه سه نمونه خاک از عمق 20 سانتیمتری برداشت و یک نمونه ترکیبی برای بررسی خصوصیات خاک به آزمایشگاه منتقل شد. در هر واحد شکل زمین به منظور بررسی مراحل فنولوژیک به صورت تصادفی دو قطعه نمونه یک هکتاری پیاده و مراحل فنولوژی درختان به صورت هفتگی در آن بررسی شد. نتایج نشان داد که استقرار، خصوصیات کمی و مراحل فنولوژی بنه تحت تأثیر شرایط فیزیوگرافی بخصوص جهت دامنه و خصوصیات خاک قرار گرفته است. بر اساس تحلیل افزونگی (RDA) دو گروه مشخص در منطقه تشکیل شد. گونههای بلوط ایرانی و بنه در یک گروه در جهت جنوبی منطقه در شرایطی که کربن آلی، فسفر کل، پتاسیم کل و ازت کل بیشتر بود استقرار داشتند. در مقابل گروه اول، افرا کیکم و بادام کوهی گونههای شاخص گروه دوم بودند. این گروه با ارتفاع از سطح دریا همبستگی بالایی داشته و در جهت دامنه شمالی قرار گرفته است. تاریخ آغاز و پایان پدیدههای فنولوژیک بنه بین دو گروه تفاوت نشان داد.
واژههای کلیدی: بنه، تحلیل افزونگی، زاگرس، عوامل فیزیوگرافی، فنولوژی
* نویسنده مسئول، تلفن: 09188425458، پست الکترونیکی: m_heydari23@yahoo.com
مقدمه
جنگلهای ناحیه رویشی زاگرس یکی از نواحی رویشی پنجگانة ایران است که با داشتن سطحی معادل 5 میلیون هکتار و سایر جنبههای خاص خود، منحصر بفرد میباشد (20). داشتن اطلاعات کافی از ویژگیها، اجزاء و نحوه کنش بین اجزاء تشکیل دهندة این جنگلها، پیشنیاز مدیریت درست آنها میباشد. با توجه به اینکه وضعیت کلی این اکوسیستم منحصر بفرد در پوشش گیاهی بهویژه گونههای درختی آن نمود پیدا میکند لذا میتوان گفت که گونههای درختی مهمترین اجزاء این اکوسیستمها میباشند. از اینرو، بررسی انفرادی گونههای درختی و ارتباط هریک از آنها با اجزاء زنده و غیرزنده اکوسیستم راهی برای کسب اطلاعات لازم جهت برنامهریزیهای مدیریتی صحیح جنگلها است (35 و 37). در علم اکولوژی، مطالعه موجودات زنده اعم از گیاهی یا جانوری به دو دسته آتاکولوژی و سیناکولوژی تقسیمبندی میشود (7). در آتاکولوژی، گونههای گیاهی و جانوری یا تاریخچه زندگی تمام جمعیت آنها بصورت انفرادی در رابطه با زیستگاهی که در آن رشد و نمو کردهاند، مورد مطالعه قرار میگیرد (7). با بررسی آت اکولوژی گونهها، نحوه انطباق یک گونه با شرایط اکولوژیک مشخص میشود و چنین شناختی در برنامهریزی و مدیریت منابع طبیعی نقش ارزندهای دارد (2). بطور کلی آتاکولوژی یک گونه، جنبههای مختلفی دارد که فنولوژی گونه یعنی بررسی خصوصیات گونه از زمان آغاز فصل رویش تا پایان آن از قبیل زمان ظهور گل، برگ، بذر و خزان آنها یکی از جنبههای مهم آن است. مطالعات فنولوژی یا پدیده شناسی از شاخههای دانش اکولوژی است که میتواند یکی از ابعاد مهم ویژگیهای زیستگاهی را تعیین کند. در واقع هدف اصلی فنولوژی شناخت زمان وقوع پدیدههای دورهای آشکار یا قابل مشاهده در گیاهان تحت تأثیر عوامل رویشگاهی میباشد (41). از نظر سیستماتیک گیاهی، جنس پسته به خانواده آناکاردیاسه و راسته گلداران تعلق دارد و دارای 3 گونه بنامهای پسته خوراکی، بنه یا پسته جنگلی یا چاتالانقوش و خنجک در ایران میباشد (12). یکی از گونههای درختی مهم ناحیه رویشی زاگرس، بنه میباشد. از نظر ریختشناسی، درختی به ارتفاع حدود 7 متر، تاج تقریباً کروی، بندرت درختچهای، خزانکننده، برگهای شانهای فرد با برگچههای 5-2 جفتی، برگچهها از نظر شکل و اندازه متغیر، تخممرغی، مستطیلی یا نوک تیز یا نوک کند با لبهای مژکدار و بقیة نقاط بدون کرک، رگبرگهای مشخص، گلهای بدون گلبرگ و میوه شفت است (21). میوه این گونه ابتدا صورتی رنگ بوده، بعد قرمز رنگ و پس از رسیدن کامل پوشش سبز رنگ خواهد داشت. این گونه هم بصورت جنسی و هم غیر جنسی تجدید نسل میکند (18). حدود 4/2 میلیون هکتار از گستره ایران را پسته وحشی به خود اختصاص داده است که بدلایل گوناگون از قبیل چرای دام، آتش سوزی، تغییرات کاربری اراضی، برداشت غیر اصولی از شیره آن و عوامل محیطی مورد تخریب قرار گرفته است (15). طبق آمار اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان ایلام، سطح جنگلهای بنه معادل 6 درصد کل سطح جنگلهای استان یعنی حدود 38000 هکتار را به خود اختصاص داده است که شامل سه تیپ اصلی بلوط- بنه، بلوط خنجوک و بنه بلوط می باشد (18).
در مورد آتاکولوژی و فنولوژی گونههای مختلف درختی در ایران و جهان مطالعاتی انجام شده است که به اختصار مورد مرور قرار میگیرند.
طهماسبی و فتاحی (1380) با بررسی رابطه عوامل اکولوژیکی و خصوصیات کمی و کیفی درختان بنه در استان ایلام، بیشترین گسترش این گونه را در دامنه ارتفاعی 1100 تا 1600 متر از سطح دریا و در جهتهای جنوبی و جنوب غربی بیان کردند. همچنین خاک رویشگاه این گونه را از نوع لیتوسل با بافت متوسط تا سنگین ذکر کردند (16).
راد و فتاحی (1380) با بررسی پراکنش گونههای مختلف پسته وحشی (بنه و خنجک) در استان یزد بیان کردند که بیشترین پراکنش این گونه بین 1500 تا 2500 متر از سطح دریا و در اراضی سنگلاخی است (10).
خصوصیات اکولوژیکی خنجوک (Pistacia. khinjuk) در رویشگاه کوه نظرکرده شهرستان ساوه بررسی شده است. طبق نتایج بدست آمده از این تحقیق، هر دو گونه در مناطق صخرهای، سنگلاخی و دور از دسترس و پراکنده وجود دارند. محدوده پراکنش این گونهها بین 1293-1080 متر از سطح دریا است و بیشترین سطح پراکنش آنها در شیب 20-10 درصد است. از نظر فنولوژی نیز نتایج نشان داد که تاریخ جوانهزنی درختان از دهم فروردین ماه شروع و ظهور برگها در تاریخ بیست فروردین ماه مشاهده میگردد. تکمیل برگها در دهم اردیبهشت ماه هر سال و خزان درختان نر و ماده به ترتیب در بیست تا سی مهرماه هر سال اتفاق میافتد (12). داورپناه و همکاران (1388) با مطالعه عوامل مؤثر بر پراکنش گونههای پسته وحشی در استان زنجان نشان دادند که گونه پسته وحشی در طبقه شیب 45 درصد و بیشتر، بالاترین پراکنش را دارد. جهتهای شمال غربی و جنوب غربی نیز بیشترین پراکنش این گونه را به خود اختصاص داده است. در این تحقیق برای پیاده نمودن قطعات نمونه از واحدهای شکل زمین که براساس نقشههای ارتفاع، شیب، جهت و سازندهای زمینشناسی تهیه گردیده بود، استفاده شده است (9). نگهدار صابر و همکاران (1388) با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و تهیه نقشههای طبقات ارتفاعی، شیب و جهت در استان فارس، شرایط فیزیوگرافیک رویشگاههای پسته وحشی را مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که 57 درصد رویشگاههای بنه در استان فارس در محدوده ارتفاعی 1000 تا 2000 متر از سطح دریا و 5/25 درصد آنها در طبقه شیب 15 تا 30 درصد قرار گرفته است. همچنین، 66 درصد رویشگاههای پسته وحشی در جهتهای شمالی و جنوبی واقع شده است (24). نیازهای رویشگاهی و خصوصیات کمی و کیفی بنه در جنگلهای شهرستان خلخال و در شش رویشگاه مطالعه شده است. نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که محدوده ارتفاعی 760-1800 و بارندگی سالیانه 320-440 بهترین دامنههای رویشی این گونه میباشند. همچنین براساس آنالیزهای انجام گرفته بر روی نمونههای خاک، رویشگاههای پسته وحشی دارای خاکهای کم تحول یافته لیتوسول کمعمق تا نیمهعمیق است (11). خداکرمی و همکاران (1382) مطالعه مراحل مختلف فنولوژی گونه بنه را در دو منطقه جنگلی قلاجه و باینگان استان کرمانشاه مورد بررسی قرار دادند، بر اساس نتایج این تحقیق تاریخ جوانهزنی برگ در هر دو منطقه، نیمه اول فرورین ماه با دامنه تغییرات 6 روز و زمان گلدهی نیز در نیمه دوم فروردین ماه با دامنه تغییرات 22 روز در قلاجه و 17 روز در باینگان میباشد (8). بررسی مراحل مختلف فنولوژی گونه Pistacia lentiscus از فوریه 2001 تا ژوئن 2003 نشان داد که تشکیل جوانههای گل از اوایل مارس تا اواخر آوریل، گلدهی از اواخر مارس تا اواخر آوریل، رشد میوه از اوایل می تا اواسط نوامبر و ریزش میوه از اواسط اکتبر تا اواخر دسامبر میباشد (53). بررسی شرایط اکولوژیکی بنه (Pistacia atlantica) در منطقه شهران در الجزایر نشان داد که این گونه از نظر بیولوژی و اکولوژی یک گونه بسیار ویژه میباشد که با شرایط سخت محیطی تطابق بسیار خوبی دارد و با توجه به اینکه منطقه مورد مطالعه دارای متوسط بارش سالانه کمتر از 100 میلیمتر میباشد، رشد آن در ارتفاع 700 تا 1200 متر از سطح دریا بیشتر است (26). پسته وحشی از جمله گونههای ارزشمندی است که در مناطق مختلف ایران سطح قابل ملاحظهای را به خود اختصاص داده و از نظر اقتصادی و زیست محیطی جایگاه ویژهای دارد. متأسفانه رویشگاههای این گونه دچار تخریب شده و آینده آن را با چالش جدی مواجه کرده است. انجام اقدامات مدیریتی و احیایی هر گونه، نیازمند داشتن اطلاعات پایه از شرایط رویشگاهی آن است. از این رو در این مطالعه آتاکولوژی و فنولوژی گونه بنه در رابطه با شرایط رویشگاهی (خاک و فیزیوگرافی) بررسی شده است.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه به مساحت 170 هکتار در جنگلهای کبیرکوه شهرستان درهشهر در استان ایلام واقع شده است. این منطقه یکی از رویشگاههای با ارزش بنه در استان ایلام است. این منطقه بین ″30 ′19 °47 تا ″30 ′20 °47 عرض جغرافیایی و ″30 ′3 °33 تا ″15 ′4 °33 طول جغرافیایی محدود شده است (شکل 1). متوسط دمای سالیانه منطقه بین 8 تا 38 درجه سانتیگراد که حداقل مطلق آن 7/1- در فصل زمستان و حداکثر مطلق آن در فصل تابستان 8/46 درجه سانتیگراد است. براساس آمار ایستگاه هواشناسی درهشهر، میانگین بارندگی طی 30 ساله اخیر 483 میلیمتر گزارش شده است. حداقل و حداکثر بارندگی 6/227 و 759 میلیمتر گزارش شده است. 8/51 درصد بارندگی در فصل زمستان، 9/29 درصد در فصل بهار و 2/19 درصد آن در فصل پاییز رخ میدهد. تابستانهای منطقه خشک و بی باران می باشد.
شکل 1- محدوده منطقه مورد مطالعه
روش جمعآوری دادهها: پس از جنگلگردشی و کسب اطلاعات اولیه از منطقه مورد مطالعه، با استفاده از نقشههای توپوگرافی 1:25000 اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان ایلام، مرز منطقه مورد مطالعه براساس عوارض کمکی یال و دره مشخص گردید. انتخاب این منطقه براساس حضور گونه بنه صورت گرفت. در مرحله بعد، با استفاده از نقشههای توپوگرافی مذکور و رقومی نمودن آن در محیط نرم افزار Arc GIS ver. 9.2، نقشههای ارتفاع، شیب و جهت استخراج گردید. دامنه ارتفاع از سطح دریای منطقه از 1550 تا 1950 متر و شیب 50 تا 85 درصد است. هدف از تهیه این نقشهها، تهیه نقشه واحد شکل زمین بود. در نهایت برای منطقه مورد مطالعه، 4 واحد شکل زمین بدست آمد. با توجه به هدف تحقیق در هر واحد و با شروع تصادفی، قطعه نمونهای به ابعاد 10 آر به صورت دایرهای پیاده شد. چهار قطعه نمونه 10 آری به صورت خوشهای با فاصله 100 متر از قطعه نمونه مرکزی تعیین و مشخصات کمی و کیفی درخت بنه در آن ثبت شد (25) . برای تعیین حجم مناسب نمونه برداری، آماربرداری اولیه انجام و بر اساس ضریب تغییرات تاج پوشش و مساحت هر رویشگاه تعداد قطعه نمونه لازم مشخص شد (51). این تعداد به نسبت مساحت هر واحد توزیع شده است. با استفاده از این الگوی نمونهبرداری خوشهای تعداد 8 خوشه و 40 قطعه نمونه پیاده شد (شکل 2). در نمونهبرداری به منظور لحاظ شدن تغییرات احتمالی بایستی یک سطح بر اساس اصل توده معرف از کل منطقه برداشت شود (31). در مطالعات صورت گرفته این مقدار 2 درصد بیان شده است (14). در این مطالعه نیز این مقدار رعایت شده است. در هر قطعه نمونه با توجه به فرم آماربرداری از قبل تهیه شده، مشخصههای عمومی هر قطعه نمونه شامل ارتفاع از سطح دریا (متر)، شیب (درصد)، جهت دامنه و مشخصههای گونه بنه شامل قطر برابر سینه، ارتفاع کل، قطر بزرگ و کوچک تاج اندازهگیری شد.
شکل 2- الگوی نمونهبرداری در منطقه مورد مطالعه
برای بررسی خصوصیات خاک رویشگاه، در هر قطعه نمونه به صورت تصادفی سه نمونه خاک از عمق 0 تا 20 سانتیمتر برداشت گردید و یک نمونه ترکیبی به آزمایشگاه منتقل شد (52). بدین ترتیب 40 نمونه خاک به آزمایشگاه منتقل شد. در آزمایشگاه متغیرهای بافت خاک به روش هیدرومتری (36)، وزن مخصوص ظاهری به روش سیلندر (34)، رطوبت خاک به روش وزنی (40)، اسیدیته و شوری خاک به ترتیب به وسیله دستگاه pH متر و دستگاه هدایت الکتریکی سنج (48)، تعیین میزان کربن آلی به روش والکلی و بلک صورت گرفت و بر اساس آن میزان مواد آلی، با ضرب آن در عدد 72/1، تعیین گردید (4)، ظرفیت تبادل کاتیونی با گرفتن عصاره خاک با محلول کلرید آمونیم و شستشو با اتانول و استفاده از دستگاه ICP-AES (48)، نیتروژن کل به روش کجلدال (33) و آهک به روش تیتراسیون (4) اندازه گیری شدند. فسفر کل به روش هضم دو اسید (60) و پتاسیم کل به روش فلم فتومتری (32) اندازهگیری شدند.
با توجه به هدف تحقیق در هر واحد شکل زمین به منظور بررسی مراحل فنولوژیک به صورت تصادفی دو قطعه نمونه یک هکتاری پیاده شد. در هر قطعه نمونه 15 اصله درخت از گونه بنه که سالم، خوشفرم و دارای تاج وسیع بودند، انتخاب و مختصات آنها ثبت شد. از اول فروردین سال 1393 (مبدأ بررسی) به مدت یکسال به صورت یک یا دو هفته یکبار خصوصیات مختلف فنولوژی شامل ریزش برگ، ریزش میوه، رسیدن میوه، ظهور برگ و گلدهی بر اساس فرمهای برداشت صحرایی مشاهدات فنولوژیک مأخوذ از انجمن پدیده شناسی ویسکانسین بررسی شد (56).
روش آنالیز دادهها: دادههای مربوط به جهت با استفاده از رابطه زیر کمی و در تجزیه و تحلیل وارد شدند (42):
در این رابطه، A′ مقدار تبدیل شده جهت و A مقدار آزیموت جهت میباشد. مقدار تبدیل شده جهت بین صفر و دو میباشد که جهت شمال شرقی و شمال بیشترین مقدار و جهت جنوب غربی و جنوب دارای کمترین مقدار است.
نرمال بودن دادهها براساس آزمون کلموگروف - اسمیرنوف بررسی شد. همچنین همگن بودن واریانس دادهها از طریق آزمون لون بررسی شد. مقایسه خصوصیات خاک و ویژگیهای کمی گونه بنه بین دو گروه از آزمون t مستقل استفاده شد. به منظور تعیین ارتباط بین گونه بنه و شرایظ رویشگاهی آن از قبیل عوامل خاکی و فیزیوگرافی از روشهای رستهبندی استفاده شد. در این تحلیل از درصد تاج پوشش گونه بنه در هر قطعه نمونه استفاده شد. ابتدا به کمک روش آنالیز تطبیقی نااریب (DCA) الگوی کلی پراکنش گونه ها ترسیم و نیز طول گرادیان عوامل محیطی مشخص شد (46). بدین منظور از ماتریس دادههای گونههای درختی استفاده شد. برای اجرای روشهای رستهبندی و انجام تجزیه و تحلیل های آماری از نرم افزار CANOCO و نرم افزار SPSS ver.16.0 استفاده شد.
نتایج
تحلیل افزونگی (RDA): طول محور اول و دوم DCA به ترتیب 91/3 و 62/2 بود که نشان دهنده واکنش خطی پوشش به عوامل محیطی است، بنابراین برای تعیین روابط این عوامل و پوشش از تحلیل افزونگی یا RDA (Redundancy Analysis) به عنوان یکی از روشهای آنالیز گرادیان مستقیم استفاده شد. در واقع اگر طول گرادیان کمتر از 4 باشد از CCA نمیتوان استفاده کرد و باید روش RDA را بکار برد (1). براساس نتایج تحلیل افزونگی کاهش متوالی مقدار ویژه از محور اول تا چهارم نشان داد که دادههای گونههای درختی و محیطی به درستی سازماندهی شدهاند (جدول 1). محور اول و دوم بیشترین مقدار ویژه را به خود اختصاص دادند، لذا برای تفسیر روابط از این دو محور استفاده شد. زمانیکه تمام عوامل مورد بررسی در RDA وارد شدند، محور اول و دوم به ترتیب 58 و 2/65 درصد از مجموع تغییرات در دادههای پوشش گیاهی و 5/84 و 95 درصد از تغییرات در رابطه محیط – گونه را تشریح نمودند (جدول 1). محور اول گونهای با محور اول خصوصیات خاک (91/0r =) و محور دوم گونهای با محور دوم خصوصیات خاک (66/0r =) همبستگی بسیار بالایی داشتند. بعبارتی بین پوشش گیاهی و خصوصیات محیطی (خاک) رابطهی معنیداری وجود داشت. در ادامه ضرایب همبستگی بین متغیرهای محیطی و محورهای اول و دوم در تحلیل افزونگی بدست آمد (جدول 2).
جدول 1- مقدار ویژه، همبستگی گونه- محیط، درصد تجمعی تببین واریانس بر اساس دادههای محیطی و نیز دادههای گونهای محورها، و واریانس کل در تحلیل افزونگی |
||||
|
محور اول |
محور دوم |
محور سوم |
محور چهارم |
مقدار ویژه |
58/0 |
12/0 |
027/0 |
012/0 |
همبستگی گونه - محیط |
91/0 |
66/0 |
5/0 |
46/0 |
درصد واریانس تجمعی دادههای پوشش گیاهی |
58 |
2/65 |
4/67 |
6/86 |
درصد واریانس تجمعی رابطه گونه - محیط |
5/84 |
95 |
2/98 |
100 |
جدول 2- ضرایب همبستگی بین متغیرهای محیطی و محورهای اول و دوم در تحلیل افزونگی |
||
متغیرهای محیطی |
محور اول |
محور دوم |
اسیدیته (1:1 H2O) |
3/0- |
03/0- |
رطوبت اشباع (درصد) |
2/0 |
08/0- |
آهک (درصد) |
31/0- |
03/0- |
شوری (ds.m-1) |
25/0 |
28/0- |
شن (درصد) |
58/0- * |
29/0 |
رس (درصد) |
3/0 |
1/0- |
سیلت (درصد) |
30/0 |
25/0- |
وزن مخصوص ظاهری (g cm-3) |
51/0- * |
41/0- * |
کربن آلی (درصد) |
65/0 ** |
25/0 |
ازت کل (درصد) |
57/0 * |
23/0 |
فسفر کل (mg kg-1) |
45/0 * |
07/0- |
پتاسیم کل (mg kg-1) |
4/0 * |
55/0 * |
جهت دامنه |
9/0- ** |
3/0- |
ارتفاع از سطح دریا (متر) |
7/0- ** |
26/0- |
شیب دامنه (درصد) |
29/0- |
29/0- |
*نشان دهنده معنیدار بودن همبستگی در سطح 05/0 **نشان دهنده معنیدار بودن همبستگی در سطح 01/0 |
نتایج رسته بندی RDA نشان داد که دو گروه مشخص در راستای محور اول و دوم تشکیل شد. گونههای هر گروه با طول بردار بلندتر در گروههای مربوط به خود ظاهر شدند. جهت فلشهای گونهای نیز مؤید تعلق گونهها به گروههای خود است. در گروه اول که بیشترین تمرکز را در اطراف جهت مثبت محور اول دارد، گونههای بلوط ایرانی و بنه با بیشترین طول بردار قرار دارند. بالا بودن کربن آلی، فسفر کل، پتاسیم کل و ازت کل بیشترین نقش را در تشکیل این گروه داشته است. گروه دوم با گونههای کیکم و بادام کوهی با محور یک و دو همبستگی منفی دارند و با عوامل محیطی مرتبط با این محورها یعنی ارتفاع از سطح دریا، وزن مخصوص ظاهری و درصد شن بالا همبستگی معنیداری دارند. آهک و اسیدیته خاک نیز در این گروه بالاست (هر چند با همبستگی غیر معنیدار). این گروه با جهت دامنه نیز همبستگی بالا و معنیداری دارد و با توجه به کمی کردن جهت، جهت این گروه شمالی تعیین شد (شکلهای 3 و 4).
مقایسه خصوصیات کمی بنه و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک بین دو گروه: نتایج حاصل از آزمون t نشان داد که مقادیر کمی ارتفاع کل، قطر برابرسینه و تعداد در هکتار گونه بنه در دو گروه دارای اختلاف معنیداری بود (جدول3). در بین متغیرهای خاک، درصد رطوبت اشباع، وزن مخصوص ظاهری، درصد شن، پتاسیم و نیتروژن در دو گروه تشکیل شده اختلاف معنیداری داشتند.
پدیدههای فنولوژیک بین دو گروه تشکیل شده: نتایج نشان داد که آغاز همه پدیدههای مورد بررسی شامل ظهور گل، برگ و میوه در گروه اول زودتر از گروه دوم اتفاق افتاد. ظهور گل و میوه در گروه اول یک هفته و ظهور برگ دو هفته زودتر از گروه دوم آغاز شد. خزان برگ در گروه اول دو هفته دیرتر از گروه دوم شروع شد. بنابراین برگها در گروه اول حدود سه هفته بیشتر از گروه دوم بر روی درخت پایدار باقی ماندند. میوه رسیده در گروه اول دو هفته زودتر پدیدار شد. ریزش میوه نیز در گروه اول یک هفته زودتر شروع شد. بیشترین فاصله زمانی بین دو گروه در پدیدههای ظهور برگ، خزان برگ و میوه رسیده با فاصله زمانی دوهفتهای ثبت شد. تمام این پدیدهها در پنج ماه (فروردین، اردیبهشت، مهر، آبان و آذر) و یازده هفته اتفاق افتاد. در هر دو گروه پدیده های آغازین (گلدهی، ظهور میوه و برگ) در دو ماه فروردین و اردیبهشت (بهار) و پایان این پدیدهها در مهر، آبان و آذر (پاییز) مشاهده شد (جدول 4).
شکل 3- رسته بندی تحلیل افزونگی بر روی متغیرهای محیطی و گونه های درختی: همبستگی عوامل محیطی با محور ها و موقعیت گونه های درختی
شکل 4- نمودار رسته بندی تحلیل افزونگی بر روی متغیرهای محیطی و گونه های درختی، پراکنش قطعات نمونه و گونه های درختی هر گروه
جدول3- مقایسه خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و کمی بنه بین دو گروه
متغیر |
گروه |
میانگین |
آزمون برابری میانگین (t) |
|
t |
Sig. |
|||
ارتفاع (متر) |
گروه اول |
6/3 |
46/4 |
* 03/0 |
گروه دوم |
37/2 |
|||
قطر برابر سینه (سانتیمتر) |
گروه اول |
3/89 |
54/0 |
** 000/0 |
گروه دوم |
31 |
|||
تعداد در هکتار |
گروه اول |
6/55 |
71/4 |
** 000/0 |
گروه دوم |
5/20 |
|||
اسیدیته (1:1 H2O) |
گروه اول |
2/7 |
41/0- |
* 03/0 |
گروه دوم |
31/7 |
|||
شوری (ds.m-1) |
گروه اول |
959/0 |
62/0 |
* 03/0 |
گروه دوم |
71/0 |
|||
رطوبت اشباع (درصد) |
گروه اول |
24/37 |
66/2- |
* 01/0 |
گروه دوم |
60/39 |
|||
وزن مخصوص ظاهری (g cm-3) |
گروه اول |
02/1 |
66/2- |
* 01/0 |
گروه دوم |
13/1 |
|||
شن (درصد) |
گروه اول |
26/40 |
88/3- |
** 001/0 |
گروه دوم |
07/44 |
|||
سیلت (درصد) |
گروه اول |
36/30 |
22/1 |
ns22/0 |
گروه دوم |
28/29 |
|||
رس (درصد) |
گروه اول |
37/29 |
71/2 |
* 01/0 |
گروه دوم |
63/26 |
|||
آهک (درصد) |
گروه اول |
2/3 |
51/1- |
ns14/0 |
گروه دوم |
59/3 |
|||
کربن آلی (درصد) |
گروه اول |
94/2 |
91/0- |
ns36/0 |
گروه دوم |
84/2 |
|||
فسفر (mg kg-1) |
گروه اول |
57/14 |
3/0 |
* 02/0 |
گروه دوم |
60/9 |
|||
پتاسیم (mg kg-1) |
گروه اول |
31/1107 |
96/3- |
** 000/0 |
گروه دوم |
78/937 |
|||
نیتروژن کل (درصد) |
گروه اول |
34/0 |
47/5 |
** 003/0 |
گروه دوم |
11/0 |
|||
شیب (درصد) |
گروه اول |
5/68 |
27/2- |
ns61/0 |
گروه دوم |
25/71 |
|||
ارتفاع از سطح دریا (متر) |
گروه اول |
1620 |
71/8- |
** 000/0 |
گروه دوم |
1850 |
* معنیداری در سطح 5 درصد، ** معنیداری در سطح یک درصد و ns غیر معنیدار
جدول 4- پدیده های فنولوژی در دو گروه تشکیل شده بر اساس تحلیل افرونگی در طول یکسال
پدیده |
فروردین
|
اردیبهشت |
خرداد |
تیر |
مرداد |
شهریور |
مهر |
آبان |
آذز |
دی |
بهمن |
اسفند |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
FF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FL |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
LF |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F Fr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
First Flower (FF): آغاز گلدهی: زمانی که گلبرگهای حدود 5 تا 10 درصد گل های گونه مورد نظر باز شده است.
First Leaf (FL): ظهور برگ: زمانی که بخش پهن برگ پایدار شده و از انتهای جوانه زمستانی بیرون آمده است.
Leaf Fall (LF): خزان برگ: زمان آغاز ریزش برگها است.
Fruit Appearance (FA): ظهور میوه: اولین علائم پیدایش میوه دیده می شود.
Fruit Ripe (FR): میوه رسیده: میوه ها به شکل کامل خود رسیده اند.
Fruit Fall (Fr F): ریزش میوه: میوه های رسیده به طور طبیعی شروع به ریزش می کنند.
ردیف اول هر مشخصه مربوط به گروه اول و ردیف دوم مربوط به گروه دوم
بحث
گونههای جنگلی با توجه به نیاز اکولوژیک خود درمحدودههایی از جنگل ظهور مییابند و با مساعد شدن شرایط زیست توسعه یافته و ضمن برخورداری از مناسبترین شرایط رشد به اوج انبوهی خود می رسند و با فاصله گرفتن از شرایط مناسب، بتدریج از تراکم آنها کاسته میشود. نتایج رسته بندی RDA نشان داد که دو گروه مشخص در راستای محور اول و دوم تشکیل شده است. در تشکیل گروه اول با گونههای بلوط ایرانی و بنه، بالا بودن کربن آلی، فسفر کل، پتاسیم کل و ازت کل بیشترین نقش را داشتند. گروه دوم با گونههای کیکم و بادام کوهی در مقابل گروه اول قرار گرفته است و با عوامل ارتفاع از سطح دریا، وزن مخصوص ظاهری و درصد شن بالا همبستگی معنیداری داشتند. گروه اول در جهت جنوبی و گروه دوم در جهت شمالی تمرکز دارد. بر اساس نتایج این تحقیق به نظر میرسد که شرایط رویشگاهی شامل خاک و فیزیوگرافی بر حضور و ترکیب گونههای درختی منطقه مورد مطالعه مؤثر بوده است. گونههای گیاهی دامنه پراکنش محدودی دارند، به طوریکه هرکدام فقط قسمتی از کره زمین را به عنوان رویشگاه انتخاب میکنند (61). حضور درختان و درختچهها و سایر گیاهان و جانوران کوچک و بزرگ در رویشگاه معین به هیچ وجه تصادفی نیست و عواملی همچون اقلیم، سنگ مادری، فیزیوگرافی، خاک و مجموعه شرایط طبیعی باعث استقرار یک واحد گیاهی می شوند. بنابراین، چنانچه در مناطقی این عوامل یکسان باشند میتوان انتظار واحدهای مشابه را داشت و از این رو ترکیب گونههای جنگلی یک منطقه نسبت به مناطق دیگر متفاوت است (27). بنه به دلیل دامنه بردباری بالا دارای گسترش وسیع در ناحیه رویشی زاگرس است (17 و 21). اما این گونه نیز مانند بسیاری از گونهها در شرایط محیطی خاصی میتواند استقرار و رویش بهینه داشته باشد. در مطالعه حاضر بنه در کنار بلوط ایرانی در ارتفاع از سطح دریای 1620 متر و جهت جنوبی استقرار بالایی داشته است. در این شرایط قطر برابر سینه، ارتفاع و تعداد در هکتار بنه بیشترین مقدار را داشت. در انطباق با نتایج تحقیق حاضر فلاح چای و همکاران (1388) با بررسی برخی از خصوصیات رویشی گونه بنه (P. mutica) در جنگلهای منطقه ماه پرویز یاسوج حضور بنه و بلوط را به عنوان تیپ غالب در ارتفاع 760 تا 1800 متر از سطح دریا اعلام کرده است (17).
طهماسبی و فتاحی (1380) نیز یشترین گسترش بنه را در دامنه ارتفاعی 1100 تا 1600 متر از سطح دریا و در جهت های جنوبی و جنوب غربی بیان کردند (16). یکی از عوامل مؤثر بر پراکنش و استقرار گونههای درختی شرایط فیزیوگرافی شامل شیب، جهت و ارتفاع از سطح دریا است (23 و 45). عوامل فیزیوگرافی با تأثیری که روی میزان رطوبت و خصوصیات خاک دارند، نقش مهمی در پراکنش گونههای گیاهی ایفا میکنند (39). بلوط از جمله گونههای نورپسند است که به عقیده مهاجر (1384) در زاگرس همراه بنه به عنوان یکی از مهمترین گونههای دارای محصولات فرعی به صورت تیپ بنه- بلوط، قابل مشاهده است (20) و لذا با توجه به شرایط نوری مناسب دامنه جنوبی حضور غالب آن در این مطالعه بروز کرده است.
در تحقیق حاضر اختلاف شیب در دو گروه کم است و به نظر می رسد نقش جهت دامنه و ارتفاع از سطح دریا در بروز تغییرات رویشگاهی و استقرار گونههای درختی بیشتر بوده است. نقش بارزتر جهت دامنه و ارتفاع از سطح دریا بر تغییر و تکامل خاک و در نتیجه بر روی تغییر جوامع جنگلی در مطالعات مختلف تأیید شده است (30 و 47). در تحقیقی تحت عنوان موقعیت جنگل بلوط، کیفیت رویشگاه و پویایی جنگل در رابطه با عوامل رویشگاهی در جنوب شرقی میسوری مشخص شد که خصوصیات رویشگاهی از قبیل مواد مادری خاک، عمق سنگ بستر در رابطه با جهت دامنه و ارتفاع از سطح دریا تغییر کرده و در پراکنش بلوط و سایر گونههای منطقه اثر گذاشته است (47) که با نتایج تحقیق حاضر انطباق دارد. بررسی خصوصیات خاک در گروه اول (رویشگاه بنه و بلوط) نشان داد که این گروه دارای ماده آلی، ازت، فسفر، پتاسیم و رس و سیلت بیشتری است.
پراکنش مکانی و استقرار گونههای گیاهی نتیجة اثر متقابل عوامل محیطی مختلف مؤثر بر مراحل متفاوت زندگی گیاه است و ناهمگنی میکروسایت در ارتباط با منابع مورد دسترس و همچنین گرادیان عوامل محیطی است، از این رو خصوصیات رویشی و استقرار یک گونه بسته به شرایط می تواند تغییراتی داشته باشد (19). نتیجهای که بر خلاف انتظار در مورد بلوط ایرانی مبنی بر حضور غالب در جهت جنوبی در این تحقیق بدست آمد. زیرا در برخی مطالعات به حضور غالب بلوط در دامنه های شمالی زاگرس اشاره شده است (5) اما به اعتقاد جزیرهای و ابراهیمی رستاقی (1382) بلوط ایرانی از جمله گونههای نورپسـند اسـت و اگـر چـه در دامنههای غربی و شمالی از تــرا کم بــالایی برخــوردار اســت، ولــی در رویشگاههای خود در تمامی جهات جغرافیایی حضـور دارد و منحصر به دامنهای خاص نمی گردد (3).
تراکم بیشتر درختان بلوط و بنه در گروه اول نسبت به گروه دوم میتواند در افزایش ورودی لاشبرگ در این گروه مؤثر بوده و در نهایت باعث افزایش ماده آلی و افزایش عناصر غذایی شده باشد (6 و55). Simón و همکاران (2013) بیان کردند که میزان ورودی لاشبرگ که تعیین کننده حاصلخیزی روبشگاه است تحت تأثیر مستقیم میزان تاج پوشش قرار می گیرد (58). در تحقیق حاضر به نظر می رسد ورودی لاشبرگ با توجه به تاج پوشش گستردهتر در گروه اول (بنه و بلوط) نسبت به گروه دوم بیشتر است. این وضعیت بر روی خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک خاک و نیز کاهش فرسایش مؤثر خواهد بود (57).
ماده آلی خاک یک شاخص مهم برای حاصلخیزی خاک است و مهمترین نقش آن در چرخه کربن و حفظ و آزادسازی عناصر غذایی است و در بین تمام خصوصیات خاک، ماده آلی و نیتروژن کل بیشترین اثر را روی ویژگی ها و پراکنش گیاهان دارند (42).
بالا بودن درصد رس و سیلت در گروه اول (بنه- بلوط) میتواند مربوط به اثر مثبت درصد تاج پوشش و تراکم بیشتر درختان در این گروه در جلوگیری از فرسایش ذرات دانه ریز رس و سیلت باشد (6 و 50). از طرفی بالاتر بودن درصد رس و مواد آلی در این گروه میتواند باعث حفظ و افزایش عناصر غذایی خاک، ظرفیت تبادل کاتیونی و ظرفیت نگهداری آب شود (6 و 38).
در گروه دوم گونههای کیکم و بادام کوهی غالب بودند. ارتفاع از سطح دریا، وزن مخصوص ظاهری، درصد شن، آهک و اسیدیته خاک در این گروه بالاتر بود. این گروه در جهت شمالی استقرار دارد. در این رابطه بررسی روابط بین رستنیها و عوامل محیطی در ناحیه رویشی زاگرس نشان داد که این دو گونه در ارتفاع از سطح دریای بالا و رویشگاههای با درصد شن و وزن مخصوص ظاهری بیشتر نسبت به سایر گروهها حضور دارند (27). با افزایش ارتفاع از سطح دریا دما کاهش و وزش باد بیشتر می شود و معمولا بیرون زدگی سنگ و عمق کمتر خاک اتفاق میافتد که در این شرایط حضور گونهها تحت تأثیر قرار میگیرد (22). بررسی آت اکولوژی کیکم در استان فارس نشان داد که که این گونه در رویشگاه فیروزآباد در ارتفاع از سطح دریای بالا (1900 تا 2750 متر) و بیشتر در دامنههای شمالی و جهتهای فرعی وابسته به آن حضور دارد. همچنین این مطالعه نشان داد که در دامنه شمالی و در ارتفاعات بالا، از تراکم بنه کاسته شده و کیکم و ارژن با تراکم بیشتر به شرایط اکولوژیک بهینة استقرار خود رسیدهاند.
در تأیید نتایج تحقیق حاضر گودرزی و همکاران (1391) در مطالعه ای در استان مرکزی بیان کردند که جهت شمالی شرایط بهتری برای رویش بادام (Amygdalus scoparia) فراهم می کند (19). شاهسواری (1373) بیان کرد که جنگلهایی که در آن افراها تشکیل تیپ میدهند به رطوبت بیشتری نسبت به جنگلهای با تیپ بنه نیاز دارند (13). در تحقیق حاضر قرار گرفتن افرا در دامنه شمالی که نسبت به دامنه جنوبی میزان انرژی کمتری از خورشید دریافت میکند و به تبع آن میزان رطوبت بیشتری دارد قابل توجیه است (20 و 59). نتایج نشان داد که آغاز همه پدیدههای مورد بررسی شامل ظهور گل، برگ و میوه در گروه اول زودتر از گروه دوم اتفاق افتاد. ظهور گل و میوه در گروه اول یک هفته و ظهور برگ دو هفته زودتر از گروه دوم آغاز شد. خزان برگ در گروه اول دو هفته دیرتر از گروه دوم شروع شد. بنابراین برگها در گروه اول حدود سه هفته بیشتر از گروه دوم بر روی درخت پایدار باقی ماندند. میوه رسیده در گروه اول دو هفته زودتر پدیدار شد. ریزش میوه نیز در گروه اول یک هفته زودتر شروع شد. بیشترین فاصله زمانی بین دو گروه در پدیدههای ظهور برگ، خزان برگ و میوه رسیده با فاصله زمانی دوهفتهای ثبت شد. تمام این پدیدهها در پنج ماه (فروردین، اردیبهشت، مهر، آبان و آذر) و یازده هفته اتفاق افتاد. در هر دو گروه پدیدههای آغازین (گلدهی، ظهور میوه و برگ) در دو ماه فروردین و اردیبهشت (بهار) و پایان این پدیدهها در مهر، آبان و آذر (پاییز) مشاهده شد. آغاز رویش و انتقال از مرحله رویشی به زایشی در گیاهان تحت تأثیر دما و کمیت و کیفیت نور قرار میگیرد (44 و 49). در نیمکره شمالی، جهتهای جنوبی نسبت به شیبهای رو به شمال شش برابر بیشتر نور خورشید را دریافت میکنند که این عامل بر خصوصیات خاک، ترکیب، شادابی، خصوصیات کمی و مراحل فنولوژی گیاهان مؤثر است (28 و 54). بررسی مراحل فنولوژی بلوط در شهر کرودوبای آرژانتین نشان داد که گلدهی در جهت جنوبی نسبت به جهت شمالی به دلیل تفاوت در کمیت و کیفیت نور این دو دامنه زودتر آغاز میشود (43) که با نتایج تحقیق حاضر همخوانی دارد.
بررسی پدیدههای مختلف فنولوژی ممرز در استان گیلان نیز نشان داد که خزان برگ در دامنه شمالی نسبت به دامنه جنوبی به دلیل گرمتر بودن دامنه جنوبی زودتر اتفاق افتاد (29). طهماسبی (1379) با بررسی فنولوژی بنه در استان ایلام نشان داد که ظهور گل در تمام جهات دامنه زودتر از ظهور برگ و در فروردین ماه میباشد. همچنین ظهور برگ در دامنههای جنوبی (در فروردین ماه) زودتر از شمالی (در اردیبهشت ماه) اتفاق میافتد. ظهور، رسیدن و ریزش میوه نیز بهترتیب در اردیبهشت، مهر و آبان اتفاق میافتد و این سه پدیده در دامنه جنوبی زودتر از دامنه شمالی بروز کردند (17) که مؤید نتایج تحقیق حاضر است.
به طور کلی بر اساس نتایج این تحقیق میتوان بیان کرد که پدیدههای فنولوژی بنه تحت تأثیر شرایط رویشگاهی (خاک و فیزوگرافی) قرار میگیرد. بنابراین در طرحهای حفاظتی، جنگلکاری و بذرگیری، باید تقویم تغییرات فنولوژی این گونه مد نظر قرار داده شود.