نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی خاتم الانبیا بهبهان

چکیده

اکوسیستم‌های بیابانی به دلیل اثرات منفی بر محیط، به روش‌های مختلف از جمله جنگل‌کاری با گونه‌های غیربومی احیاء می شوند. لذا به منظور ارزیابی این روش‌ها و با توجه به اهمیت حفظ تنوع‌زیستی در پایداری بیشتر و چرخه اکولوژیک بهتر، در این مطالعه اثرجنگل‌کاری با گونه کهور Prosopis juliflora (Sw.) DC.، را روی تنوع گونه‌ای در منطقه‌ای بحرانی از نظر فرسایش بادی در شهرستان شوش واقع در استان خوزستان بررسی کردیم. همچنین تأثیر درصد تاج‌پوشش گونه کهور پاکستانی بر روی تنوع گونه‌های گیاهی در این اکوسیستم بررسی شد. بدین منظور دو توده ده هکتاری با تاج‌پوشش 50-25% و 100-75% برای نمایش بهتر تأثیر تاج پوشش و منطقه شاهد هم به مساحت 10 هکتار و در مجاورت منطقه جنگل کاری شده انتخاب شد. بعد از تعیین تعداد قطعه نمونه مناسب، در هر توده 15 قطعه نمونه برداشت و در این پلات‌ها تمام گونه‌های چوبی و علفی شمارش و درصد پوشش آن‌ها محاسبه شد. نتایج نشان داد که جنگل‌کاری با گونه کهور باعث کاهش غنای گونه‌ای شده و تنوع گونه‌ای را کاهش می‌دهد. براساس مقایسه شاخص‌های ارزیابی تنوع‌زیستی در هر سه منطقه مورد مطالعه مشخص شد که جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% بیشترین یکنواختی و منطقه شاهد بیشترین غنای گونه‌ای را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Biological diversity of vegetation in the dunes after two decades of consolidation activities and afforestation (Case Study: Region Magran, Susa)

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Imani
  • Mostafa Moradi
  • Reza Basiri

Behbahan University

چکیده [English]

Desert ecosystems due to negative effects on the environment, restoring different methods of afforestation with non-native species. In order to evaluate these methods and with regard to the importance of preserving biodiversity in a more stable and better ecological cycle, in this study we examined the effects of afforestation with Prosopis juliflora (Sw.) DC., the diversity in regional catastrophic wind erosion in the city of Susa in Khuzestan.Also investigated the effect of canopy on species diversity in the ecosystem.In order to select two 10-acre mass with canopy 50-25% and 100-75% to enhance the effect.Also, a​​10 hectares area at the vicinity of plantationwas used as control. Then determine the appropriate number of samples, 15 samples per mass of woody and herbaceous species in the plots all counts and percentage cover was calculated by Braun Blanquet.The results showed that afforestation led to decreaserichness andspecies diversity. On the basis of comparable indices of biodiversity in all three regions studied, showed that the forest canopy is 75-100% more uniformity and control area has the highest species richness. It also compares the frequency curves species abundance models - such as the compliance test was carried out at 95%, the control follows the geometric and log series model and plantation areas with a canopy cover 50-25% and is 100-75% follows the log-normal model.

کلیدواژه‌ها [English]

  • canopy
  • species diversity
  • numerical indexes
  • Prosopis juliflora (Sw.) DC

ارزیابی تنوع گونه‌های گیاهی در تپه‌های شنی بعد از دو دهه گذشت از فعالیتهای تثبیت و جنگل‌کاری

فاطمه ایمانی، مصطفی مرادی* و رضا بصیری 

بهبهان، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، گروه جنگلداری

تاریخ دریافت: 5/8/94                 تاریخ پذیرش: 7/10/95 

چکیده 

اکوسیستم‌های بیابانی به دلیل اثرات منفی بر روی محیط اطراف، به روش‌های مختلف ازجمله جنگل‌کاری با گونه‌های غیربومی و سازگار با شرایط نامناسب اکولوژیک احیاء می‌شوند. جنگل‌کاری با گونه‌های مختلف اثرات مختلف زیست‌محیطی بر یک اکوسیستم دارند. از سویی با توجه به اهمیت حفظ تنوع‌زیستی در راستای پایداری بیشتر و چرخه اکولوژیک بهتر در یک اکوسیستم، در این مطالعه نقش جنگل‌کاری با گونه کهور Prosopis juliflora را که یکی از گونه‌های اصلی در احیای مناطق بیابانی و پروژه‌های بیابان‌زدایی می‌باشد بر روی تنوع گونه‌ای در یکی از مناطق بحرانی فرسایش بادی در شهرستان شوش را واقع در استان خوزستان بررسی کردیم. همچنین تأثیر درصد تاج‌پوشش گونه کهور آمریکایی بر روی تنوع پوشش گیاهی در این اکوسیستم بررسی شد. نتایج نشان داد که جنگل‌کاری با گونه کهور باعث کاهش غنای گونه‌ای شده و تنوع گونه‌ای را کاهش می‌دهد. از شاخص‌های هتروژنیتی شاخص سیمپسون، شاخص منهینیک و اسمیت و ویلسون از شاخص‌های مناسب برای ارزیابی تنوع گونه‌ای در این منطقه شناخته شدند. ضمنا افزایش تاج‌پوشش باعث کاهش غنای گونه‌ای و افزایش یکنواختی می‌شود.

واژه‌های کلیدی: تاج‌پوشش، تنوع گونه‌ای، شاخص‌های عددی، کهور‌آمریکایی

* نویسنده مسئول، تلفن: 06152721191  ، پست الکترونیکی: Basiri52@yahoo.com

مقدمه

 

کشور ایران از‌جمله کشورهایی است با بارش کمتر از یک‌سوم متوسط‌ بارندگی جهان (1) که بر روی کمربند خشک نیمکره شمالی واقع شده و 60 و 35 درصد آن به‌ترتیب دارای اقلیم خشک و نیمه‌خشک است (22). در ایران 12‌ میلیون هکتار از چنین اراضی توسط ماسه­های روان احاطه شده است (24) و همواره با فرسایش بادی و هجوم ماسه‌های روان مواجه می­باشد (4). لذا با توجه به اهمیت بیابان­زدایی و احیای این مناطق، استفاده از روش­های مختلف ازجمله جنگل‌کاری امر‌ی بدیهی است. جنگل‌کاری چنین مناطقی باعث حفظ تنوع‌ گونه‌ای شده و فرایند رسیدن به توالی ثانویه را در اکوسیستم‌‌های بیابانی تحت تأثیر قرار می‌‌دهد (27و40). لذا لزوم آگاهی از تأثیرات جنگل‌کاری بر تنوع گونه‌ای در این مناطق ضروری به نظر می­رسد.

مطالعات تنوع گونه‌ای به دلیل نقش مهم آن در پایداری اکولوژیکی و حاصلخیزی بیشتر یک اکوسیستم (35و39)، برای مدیریت بهتر این اکوسیستم‌ها ضروریست (35). در این میان پوشش زیراشکوب به دلیل تنوع گونه‌ای بالا نسبت به سایر اشکوب­ها و واکنش سریع به تغییرات زمانی و مکانی می‌تواند اطلاعات مهمی را در خصوص اکوسیستم فراهم‌کند (16).

در سال‌های اخیر، استفاده از شاخص‌های تنوع گونه­ای در ارزیابی و مدیریت جنگل‌کاری‌ها رواج داشته (35) و در کشور ما نیز مطالعات متعددی در این رابطه انجام شده که می­توان به مطالعه جعفریان و همکاران (7)، مطالعه محمدی و همکاران (18)، مطالعه پوربابایی (8)، تشکری‌زاده و متین‌خواه (7)، زارعی و همکاران (12)، بخشی و همکاران (6) و رحیمی‌زاده و همکاران (11) اشاره کرد. همچنین از مطالعات انجام شده در خارج از کشور می­توان به مطالعات Biao و همکاران (29) در تأثیر چهار نوع مدیریت مختلف بر تنوع‌گونه‌ای (جنگل‌کاری، جنگل‌کاری و قرق، حفاظت و قرق و احیای طبیعی بر پوشش علفی در اراضی شنی چین) و مطالعه Liu و همکاران (35) در رابطه با وضعیت تنوع گونه‌ای در مراحل مختلف توالی در یک منطقه بیابانی در چین، همچنین مطالعات Wang و همکاران (43)، Amici و همکاران (27) و مطالعه   Bremer و Farley  (30) اشاره کرد. این مطالعه به بررسی تأثیر جنگل‌کاری در مناطق بیابانی در افزایش تنوع گونه‌ای (43)،  بهبود و پایداری اکوسیستم و نیز کنترل بیابان‌زایی (30 و 35) و در راستای اهداف زیر انجام شد: بررسی تأثیر جنگل‌کاری بر تنوع گونه‌ای در تپه‌های ماسه‌ای شهرستان شوش که از کانونهای بحرانی فرسایش بادی در استان خوزستان می­باشد، بررسی تأثیر تاج پوشش­های متفاوت درختی بر تنوع گونه‌های گیاهی در تپه­های شنی و در نهایت نتیجه بیش از دو دهه فعالیت‌های تثبیت و جنگل‌کاری در تپه­های شنی خوزستان در مقایسه با منطقه شاهد می‌باشد.

مواد و روشها

مشخصات منطقه مورد مطالعه: منطقه مورد مطالعه در فاصله 40 کیلومتری مرکز استان خوزستان در جهت شمال شهر اهواز و جنوب شهر شوش و در ضلع غربی رودخانه کرخه به مختصات جغرافیایی ″50/40 ′31 ◦48 تا ″19/16 ′17 ◦48 شرق به غرب و ″77/34 ′46 ◦31 تا ″60 ′37 ◦31 شمال به جنوبی قرار دارد که به دلیل عدم پایداری خاک و وجود فرسایش شدید بادی با مشکل عدم استقرار طبیعی گیاهان مواجه بوده است. لذا در راستای تثبیت شن‌های روان در سال 1370 مالچ‌پاشی و بعد نهالکاری شده است (14).

خاک منطقه نیز دارای بافتی سبک و از شنی تا شنی لومی متغیر بوده و میانگین درجه حرارت منطقه 24 درجه سانتی‌گراد، متوسط رطوبت نسبی 54%، میانگین بارش سالانه 4/251 میلی‌متر و میانگین تبخیر و تعرق 1/2044 میلی‌متر می‌باشد که براساس اقلیم نمای آمبرژه، دارای اقلیم بیابانی گرم میانی است. پوشش گیاهی منطقه بعد از دو دهه عملیات احیایی و اجرایی عمدتاً ‌کهورپاکستانی (Prosopis juliflora) با زیراشکوب ‌پنی‌زیتوم (Pennisetum orientale) و اسکنبیل (Calligonum polygonoides) می­باشد که پوشش درختی آن دارای دو تیپ انبوه کهور پاکستانی و تیپ تنک کهور- اسکنبیل است (14).

روش تحقیق: به‌منظور برآورد بهینه تعداد نمونه و سطح قطعه‌نمونه مناسب برای مطالعه تنوع گونه‌ای و با توجه به محدودیت هزینه و زمان برای نمونه‌برداری، ابتدا از منطقه موردنظر آماربرداری اولیه انجام شد. با توجه به نتایج آماربرداری اولیه، تعداد قطعه‌نمونه مناسب برای انجام پروژه از فرمول 12N=CVE2">  (N: تعداد قطعه‌نمونه مناسب، cv: ضریب تغییرات، E: درصد خطا) با میزان خطای آماری 10 درصد تعیین شد. در نهایت در هر منطقه 15 قطعه نمونه (500 و 400 مترمربع به‌ترتیب برای جنگل‌کاری و شاهد) به صورت تصادفی سیستماتیک پیاده شد (مساحت پلاتها در مناطق با روش حداقل سطح تعیین شد).

 

 

شکل 1- موقعیت منطقه مورد مطالعه


ضمناً برای ارزیابی تأثیر تاج پوشش بر تنوع گونه‌ای دو توده 10 هکتاری به‌دور از اثر حاشیه‌ای (مانند رودخانه کرخه، چرای دام ساکنان منطقه، اراضی نسق مجاور طرح) با تاج‌پوشش50-25% و بیش از 75% انتخاب شد. منطقه شاهد نیز به مساحت 10 هکتار و در مجاورت منطقه جنگل‌‌کاری شده انتخاب شد.

در این پلات‌ها تمام گونه‌های چوبی و علفی شمارش و درصد پوشش آنها تخمین زده شد (2و15). شناسایی گونه­ها نیز از طریق روش کدگذاری و به‌کمک فلور ایران موجود در اداره منابع طبیعی شهرستان شوش انجام شد (18و24).

برای اندازه­گیری تنوع گونه­ای از شاخص­های ناهمگنی، شانون وینر (37) و شاخص سیمپسون (38) استفاده شد. غنای گونه­ای نیز از شاخص‌های مارگالف (31) و منهینیک (44) برآورد و شاخص یکنواختی اسمیت و ویلسون (39) برای بررسی چگونگی توزیع فراوانی بین گونه­های مختلف استفاده شد.

برای محاسبه شاخص­های بالا از فرمول‌های زیر استفاده‌ شده است:

شاخص شانون –واینر (1949)

  شاخص سیمپسون (1949)

            شاخص منهینیک (1977)

    شاخص مارگالف (1975)

                                                                                                          
12Evar=1-{2د€arctan(i=1sloge(ni)-j=1slogenjs2s}">

 شاخص اسمیت و ویلسون (1996)

Pi: نسبت تعداد افراد گونه i  ام به تعداد کل افراد

ni: تعداد افراد گونه i ام در نمونه

N: تعداد کل افراد S: تعداد کل گونه

تجزیه‌ و تحلیل داده‌ها: برای محاسبه تنوع‌زیستی، داده‌های هر پلات و هر منطقه وارد نرم‌افزار PAST شده و شاخص‌های تنوع ‌زیستی برای هر منطقه محاسبه شد. سپس تجزیه‌و‌تحلیل آماری و مقایسه مشخصه­های موردنظر (میانگین شاخص‌های تنوع، غنا و یکنواختی) بعد از بررسی نرمال بودن داده­ها و همگنی واریانس­ها (آزمون لون)، از طریق آنالیز واریانس یک‌طرفه و در محیط نرم‌افزار SPSS انجام شد. برای مقایسه شاخص‌ها بعد از حصول اطمینان از معنی‌دار بودن اختلافات، مقایسه از طریق آزمون دانکن در سطح خطای 5 درصد برای فاکتورهای موردنظر در سه منطقه (شاهد، منطقه با تاج پوشش 50-25% و منطقه با تاج پوشش بیش از 75%) انجام شد.

نتایج

تنوع گونه‌ای گونه­های گیاهی: طبق بررسی‌های انجام شده در منطقه تعداد کل گونه‌های چوبی در هر سه منطقه 2 عدد و تعداد کل گونه‌های علفی 39 که متعلق به 18 خانواده بودند و از این تعداد 1 گونه چوبی و 9 گونه علفی در توده جنگل‌کاری شده با تاج‌پوشش 100-75% و تعداد 2 گونه چوبی و 12 گونه علفی در منطقه با تاج‌پوشش 50-25% و در منطقه شاهد 34 گونه علفی حضور داشت (جدول 1).

 

جدول 1- - فهرست گونه های علفی، درختی و درختچه ای شناسایی شده در سه منطقه مورد نظر

نام علمی گونه

نام فارسی

خانواده

تاج‌پوشش

 50ـ25 %

تاج‌پوشش

 100ـ75 %

منطقه شاهد

Citrullus colocynthis (L.) Schrad. 

هندوانه ابوجهل

Cucurbitaceae

 

 

+

Paronychia arabica (L.) DC 

علف عقربک

Caryophyllaceae

 

 

+

Erucaria hispanica (L.) Druce 

مندابی

Brassicaceae

 

 

+

Launaea mucronata (Forssk.) Muschl.

کاهوسای نوکدار

Asteraceae

 

 

+

Filago pyramidata L.

فیلاگو*

 Asteraceae

 

 

+

Moltkiopsis ciliata (Forssk.) I.M.Johnst 

شن سنگدانه*

Boraginaceae

 

 

+

Echinops kermanshahanicus Mozaff. 

شکرتیغال کرمانشاهی*

Asteraceae

 

 

+

Frankenia pulverulenta  L. 

شبنمی*

Frankeniaceae

 

 

+

Trifolium campestre Schreb. 

شبدرزر*

Fabaceae

 

 

+

Cymbolaena Griffithii (A. Gray) Wagenitz 

سیمپولینا*

Asteraceae

 

 

+

Pennisetum orientale Rich.

ریش پری*

Poaceae

+

 

+

Heteranthelium piliferum (Sol.) Hochst. ex Jaub. & Spach                 

دگرگل گندمی*

Triticeae

 

 

+

Artemisia vulgaris L.

درمنه معمولی*

Asteraceae

 

 

+

Neurada procumbens L. 

تک مه شن*

Neuradaceae

 

 

+

Onopordon heteracanthum C. A. Mey. 

خارپنبه ناجورخار*

Asteraceae

 

 

+

Cornulaca aucheri Moq. 

چیپچاپ*

Amaranthaceae

+

 

+

Bromus fasciculatus C. Presl 

جاروعلفی دسته دار*

Poaceae

 

 

+

Bromus danthoniae Trin.

جاروعلفی هرز*

Poaceae

 

 

+

Carduus arabicus Jacq. 

تاتاری عربی*

Asteraceae

 

 

+

Senecio glaucus L. 

پیام بهار*

Asteraceae

 

 

+

Achillea oligocephala DC. 

بومادران پنبه ای*

Asteraceae

 

 

+

Cyperus rotundus  L. 

اویارسلام*

Cyperaceae

+

 

+

Plantago boissieri Hausskn. & Bornm. 

بارهنگ شن روی*

Plantaginaceae

 

 

+

Erodium deserti (Eig) Eig 

نوک لک لکی بیابانی*

Geraniaceae

 

 

+

Koelpinia chrysoglochis Rech.f.

هزارپایی طلایی*

Asteraceae

 

 

+

Astragalus flexilipes Bornm. 

گون*

Fabaceae

+

 

+

Heliotropium denticulatum Boiss. & Hausskn.

آفتاب پرست*

Boraginaceae

 

 

+

Carthamus oxyacantha M.Bieb.

خارخرون*

Asteraceae

 

 

+

Chrozophora tinctoria (L.) A. Juss 

ازرق رنگینگ*

Euphorbiaceae

 

 

+

Emex spinosa (L.) Campd.

خارترشک*

Polygonaceae

 

+

+

Hordeum glaucum Steud.

جوهرز*

Poaceae

+

+

+

Lactuca sativa L. 

کاهوی وحشی*

Asteraceae

+

+

+

Malva neglecta Wallr 

پنیرک معمولی*

Malvaceae

+

+

+

Urospermum picroides (L.) Scop. ex F.W.Schmidt                 

ریش میش*

Asteraceae

+

+

+

Plantago amplexicaulis Cav. 

بارهنگ ساقه آغوش*

Plantaginaceae

+

+

 

Urtica pilulifera L. 

گزنه توپی*

Urticaceae 

+

+

 

Polypogon monspeliensis (L.) Desf.

دم روباهی*

Poaceae

 

+

 

Plantago ovata Forssk. 

بارهنگ تخم مرغی*

Plantaginaceae

+

+

 

Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. 

کیسه کشیش*

Brassicaceae

+

 

 

Calligonum polygonoides L.

اسکنبیلŸ

Polygonaceae

+

 

 

Prosopis juliflora (Sw.) DC.

کهورŸ

Fabaceae

+

+

 

Ÿ گونه‌های چوبی      * گونه‌های علفی

 

از بین گونه‌های موجود در منطقه با تاج‌پوشش 50-25% بیشترین و کمترین فراوانی به‌ترتیب مربوط به گونه‌های Hordeum glaucum و  Astragalus flexilipesبود. در منطقه با تاج‌پوشش 100-75% گونه‌های Plantago ovata و Plantago amplexicaulis  گونه‌هایی با بیشترین فراوانی و گونه Emex spinosa  دارای کمترین فراوانی در این منطقه بود (شکل2). در حالی که در منطقه شاهد بیشترین و کمترین فراوانی به‌ترتیب مربوط به گونه‌های‌ Urospermum picroides و Emex spinosa  بود (شکل3).

 

 

ب

 

الف

 

شکل 2- درصد پوشش علفی در منطقه جنگل‌کاری شده ، الف: با تاج پوشش 50-25%، ب: با تاج پوشش 100-75%

 

شکل3- درصد پوشش گونه های علفی در منطقه شاهد

 

در مجموع می‌توان گفت بیشترین تعداد گونه در منطقه شاهد و کمترین تعداد گونه در تاج‌پوشش 100-75% دیده شد. گونه­های Plantago amplexicaulis، Urtica pilulifera، Plantago ovata، Polypogon monspeliensis و Capsella bursa-pastoris از گونه‌هایی بودند که تنها در منطقه جنگل‌کاری شده حضور داشتند که از این گونه‌ها، گونه Polypogon monspeliensis فقط در تاج­پوشش 100-75% و گونه Capsella bursa-pastoris  تنها در تاج­پوشش 50-25% مشاهده شد.

شاخص­های تنوع زیستی: براساس محاسبات انجام شده به‌ترتیب در هر سه منطقه شاهد، جنگل‌کاری با تاج‌‌پوشش 100-75% و جنگل‌کاری با تاج‌‌پوشش 50-25%، میانگین شاخص شانون‌- واینر 74/1، 56/1 و 68/0 و میانگین شاخص سیمپسون 70/0، 75/0 و 30/0 برآورد شد. براساس نتایج آنالیز واریانس یک‌طرفه برای شاخص ناهمگنی شانون‌واینر مشخص شد که مقدار آن در منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش50-25% با دو منطقه دیگر تفاوت معنی‌داری (05/0>P ) دارد که به‌علت تعداد زیاد گونه‌های نادر و غنای بیشتر، مقدار آن در منطقه شاهد، حداکثر و در منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 50-25% حداقل می‌باشد (جدول2). همچنین شاخص سیمپسون در منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 50-25% با دو منطقه دیگر تفاوت معنی‌دار داشت (05/0>P ). بیشترین میزان این شاخص در منطقه جنگل‌کاری با تاج پوشش 100-75% و کمترین میزان آن در منطقه جنگل‌کاری با تاج پوشش50-25% مشاهده گردید (جدول2). بنابراین می‌توان گفت مقدار هر دو شاخص‌ شانون‌واینر و سیمپسون در منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 50-25% با دو منطقه دیگر تفاوت معنی‌دار (05/0>P )، ولی بین منطقه شاهد و جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% تفاوت معنی‌داری  به‌دست نیامد.

از لحاظ غنای‌گونه‌ای، براساس مشاهدات و داده‌های مربوطه، در سه منطقه شاهد، جنگل‌کاری با تاج پوشش 50-25% و جنگل‌کاری با تاج‌پوشش100-75% به‌ترتیب 39، 12 و 9 گونه علفی حضور داشت. همچنین میانگین شاخص‌ غنای گونه‌ای منهینیک به‌ترتیب 97/0، 21/0 و 45/0 بود که از مقایسه آنها تفاوت معنی‌‌داری (05/0>P ) در بین سه منطقه مورد مطالعه مشاهده شد (جدول2). مقدار شاخص مارگالف نیز به‌ترتیب 90/2، 95/0 و 13/1 محاسبه شد که مقدار آن نیز تحت تأثیر جنگل‌کاری کاهش یافته و تفاوت معنی‌داری (05/0>P ) بین منطقه شاهد با دو منطقه دیگر به‌دست آمد (جدول2). هر دو شاخص مارگالف و منهینیک بیشترین میزان آن در منطقه شاهد و کمترین میزان آن در منطقه جنگل‌کاری شده با تاج‌پوشش 50-25% مشاهده شد. بیشترین غنا و تعداد گونه متعلق به منطقه شاهد و کمترین غنا متعلق به منطقه جنگل‌کاری شده با تاج‌پوشش 50-25% می‌باشد. به طور کلی شاخص منهینیک نیز گویای تفاوت معنی‌دار (05/0>P ) در بین سه منطقه می‌باشد. ولی شاخص مارگالف تفاوت معنی‌دار (05/0>P ) را در بین منطقه شاهد با دو منطقه دیگر بیان می‌کند.

مقدار شاخص اسمیت‌وویلسون در منطقه شاهد، جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% و جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 50-25%، 37/0، 40/0 و 12/0 محاسبه شد. با بررسی مقدار شاخص یکنواختی اسمیت‌و‌ویلسون نیز که نمایانگر وضعیت توزیع و پراکنش گونه‌هاست، در بین منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 50-25% و دو منطقه دیگر تفاوت معنی‌دار (05/0>P ) مشاهده شد و بیشترین میزان آن نیز در منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% و کمترین آن در منطقه جنگل‌کاری شده با تاج‌پوشش 50-25% بود (جدول 2).  

بحث و نتیجه‌گیری 

ترکیب تاج‌پوشش اشکوب فوقانی از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر عناصر غذایی خاک سطحی (25)، مقدار رطوبت و شدت نور تابیده شده به سطح خاک می‌باشد و درصد تاج‌پوشش درختان جنگلی بخصوص در مناطق بیابانی نقش مهمی در امر حفاظت خاک، رطوبت خاک و پوشش گیاهی کف دارد که با جذب بهتر نزولات جوی، کاهش فرسایش و حاصلخیز کردن خاک (9)، باعث دسترسی بهتر به منابع و شرایط (نور، آب و مواد غذایی خاک)، بهبود ساختار فیزیکی لایه (لاشبرگ) و در نتیجه بر پوشش کف تأثیرگذار است (42).

براساس مقایسه شاخص‌های ارزیابی تنوع‌زیستی در هر سه منطقه مورد مطالعه مشخص شد که جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% بیشترین یکنواختی و منطقه شاهد بیشترین غنای گونه‌ای را دارد. به طور کلی می‌توان گفت 1 گونه چوبی و 9 گونه علفی در توده جنگل‌کاری شده با تاج‌پوشش 100-75% و 2 گونه چوبی و 12 گونه علفی در منطقه با تاج‌پوشش 50-25% و 34 گونه علفی در منطقه شاهد حضور داشت که گونه‌های  Plantago amplexicaulis ، Urtica pilulifera ،Polypogon monspeliensis ، Plantago ovata  و Capsella bursa-pastoris  ازجمله گونه‌هایی بودند که تنها در منطقه جنگل‌کاری شده حضور داشتند. بنابراین به روشنی مشخص است که جنگل‌کاری می­تواند باعث تأثیرات مهمی در ترکیب گونه­ای جوامع زیر اشکوب شود (47).

 

 

جدول 2- نتایج آزمون دانکن برای شاخص‌های تنوع زیستی در هر سه منطقه مورد مطالعه

با تاج پوشش 100-75%

انحراف از معیار± میانگین))

با تاج پوشش 50-25%

(انحراف از معیار± میانگین)

شاهد

(انحراف از معیار± میانگین)

 

56/1±05/0b

68/0±14/0a

74/1±18/0b

شانون واینر

75/0±01/0b

30/0±06/0a

70/0±05/0b

سیمپسون

45/0±05/0 a

21/0±05/0 b

97/0±14/0 c

منهنیک

13/1±07/0 a

95/0±05/0 a

90/2±39/0 b

مارگالف

40/0±04/0 a

12/0±01/0 b

37/0±03/0 a

اسمیت ویلسون

 

 

در این مطالعه نیز شاهد تفاوت گونه‌های موجود و کاهش غنای گونه در مناطق جنگل‌کاری شده نسبت به منطقه شاهد بودیم که علت آن را می‌توان ناشی از تأثیر کاشت گونه کهور و کاهش شدت نور به علت افزایش تاج‌پوشش بر روی تنوع گونه‌ای زیر اشکوب دانست که این نتیجه با نتیجه دیگر مطالعات در کاهش غنای گونه‌ تحت تأثیر جنگل‌کاری با گونه کهور مطابقت دارد (17،20و23) و با نتیجه مطالعه زارع چاهوکی و همکاران (13) و رحیمی‌زاده و همکاران (10) که جنگل‌کاری باعث افزایش تنوع گونه­ای و بهبود ترکیب گیاهی  شده است، همخوانی ندارد.

پوشش علفی زیراشکوب و غنای گونه‌ای تحت تأثیر مقدار لاشبرگ و درصد تاج‌پوشش تغییر می‌کند و درصد تاج پوشش رابطه معکوسی با غنا در منطقه دارد (33و34). در این مطالعه نیز با افزایش درصد تاج‌پوشش و ورود کمتر نور در زیر اشکوب، کاهش غنای گونه در منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% نسبت به منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 50-25% مشاهده شد که همسو با یافته­های دیگر محققان می­باشد که از تاج پوشش و تراکم درختان به‌عنوان یک پارامتر مؤثر بر غنای گونه­ای یاد کرده­اند (19و44). ولی یکنواختی مستقل از غنای گونه‌ای بوده و بستگی به فراوانی گونه‌های موجود در یک مقیاس مکانی دارد، از این‌رو یکنواختی با کاهش درصد تاج پوشش به علت کاهش رقابت بین گونه‌ها و پایه‌ها برای کسب نور، افزایش پیدا می‌کند که همسو با یافته­های دیگر محققان می­باشد (3، 11،16،28و36). از سویی می‌دانیم پوشش گیاهی در مناطق خشک متأثر از شرایط آب و هوایی بخصوص بارندگی است و حفاظت و قرق نیز نقش مهمی در ترکیب و تنوع گونه‌های گیاهی دارد (5و26)، از این‌رو با بارش مناسب سالیانه در کنار حفاظت و قرق، زمینه رشد برای انواع گیاهان خشکی‌پسند به‌ویژه گیاهان علفی و یکساله در منطقه شاهد فراهم شده است.

از نتایج آنالیز واریانس یک طرفه و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن می‌توان نتیجه گرفت که منطقه جنگل‌کاری شده با تاج‌پوشش 100-75% با منطقه شاهد از لحاظ شاخص‌های شانون - وینر، سیمپسون و یکنواختی اسمیت و ویلسون فاقد تفاوت معنی‌دار بوده، ولی بین این دو منطقه با منطقه با تاج‌پوشش 50-25% تفاوت معنی‌دار وجود داشت. براساس نتایج حاصل شده از این مطالعه، منطقه جنگل‌کاری با تاج‌پوشش 100-75% از نظر تنوع گونه‌ای یک حالت متعادل دارد و نسبتا تنوع بالایی را نشان می­دهد. افزایش میزان شاخص شانون – واینر در منطقه شاهد نسبت به جنگل‌کاری همسو با یافته­های Eid و همکاران (48) می­باشد. اگرچه میزان غنا در منطقه شاهد به دلیل کسب نور بیشتر زیاد شده است. ولی از نظر تنوع گونه‌ای میزان شاخص‌های تنوع مثل شانون - واینر و یکنواختی اسمیت وویلسون در منطقه شاهد با منطقه 100-75% یکسان است و میزان بالاتری را نسبت به جنگل‌کاری با تاج پوشش 50-25% نشان می‌دهد که این موضوع نشانگر تأثیر تاج‌پوشش روی تنوع گونه‌ایست. این یافته­ها همسو با یافته­های Coote و همکاران (44) می­باشد که عنوان کردند تاج پوشش می­تواند تأثیر بسزایی در میزان تنوع گونه­ای کف جنگل داشته باشد.

در مورد مقدار شاخص‌های غنای گونه‌ای منهینیک و مارگالف نیز بیشترین مقدار در منطقه شاهد که بیشترین تعداد گونه را دارد، دیده شود و کمترین مقدار آن در منطقه با تاج پوشش 50-25% که کمترین تعداد گونه را دارد،  به‌دست آمد. همچنین شاخص‌ غنای گونه‌ای منهینیک دارای تفاوت معنی‌دار در بین سه منطقه مورد مطالعه و شاخص مارگالف دارای تفاوت معنی‌دار بین منطقه شاهد و مناطق جنگل‌کاری شده بود. بنابراین، به روشنی مشخص است که تاج پوشش می­تواند تأثیرات زیادی را بر تنوع گونه­ای داشته باشد که همسو با یافته­های Salvatore و همکاران (45) می­باشد. علت چنین تغییراتی در پوشش گیاهی را می­توان مرتبط با میزان نور وارده به توده (19و44) و همچنین درجه حرارت خاک (45) دانست. 

در نهایت با توجه به اهمیت بررسی تأثیرات جنگل­کاری­ها بر پوشش گیاهی و پایداری اکوسیستم که امروزه با هزینه­های هنگفت و با گونه­های غیر بومی و درصد تاج­پوشش های مختلف در کشور انجام می‌شود. لذا براساس مطالعه انجام­شده­ می­توان ­گفت جنگل­کاری با گونه کهور باعث بهبود ترکیب­گیاهی و افزایش یکنواختی در اشکوب علفی به بهترین نحو ممکن شده است.

تاج‌پوشش هم از طریق تأثیر بر شدت نور و رطوبت­خاک، بر تنوع­پوشش علفی اثرگذار و بهترین درصد تاج­­پوشش برای گونه کهور در این منطقه تاج­پوشش 100-75% معرفی می­شود. در مجموع می‌توان گفت که تاج پوشش 100-75% تنوع متعادل و بالایی را نشان می‌دهد و اثر تاج‌پوشش روی تنوع گونه‌ای مثبت بوده است. بنابراین ان تحقیق نیز همسو با یافته­های دیگر محققان مشخص کرد که تاج پوشش و جنگل‌کاری می­تواند باعث تغییر در تنوع و ترکیب جوامع گیاهی شود که این تغییرات می­تواند ناشی از میزان نور وارده به کف جنگل باشد (49). از این تنطیم تاج پوشش و به‌تبع آن تنظیم میزان نور وارده به محیط جنگل می­تواند وسیله مؤثری برای تغییر تنوع گونه­ای باشد.

1- آقاخانی، ع، فیضی، م، صلحی، م، رمضانی اعتدالی، م، 1392، شوری زدایی آب برای کشاورزی: ضرورت، اهمیت و محدودیت‌ها، نشریه مدیریت اراضی، جلد 1، شماره 1، صفحه31-17

2- اسدیان. م، حجتی. م، پور مجیدیان. م، فلاح. الف، (1391)، بررسی تنوع زیستی گیاهی و خصوصیات خاک در جنگلکاریهای کاج سیاه و زبان گنجشک در منطقه الندان -ساری، فصلنامه علمی - پژوهشی تحقیقات جنگل وصنوبر ایران، جلد 20 شماره 2، صفحه 312-299

3-اکبری نیا، م، شعبانی، س، جلالی، س. غ، علی عرب، ع، 1389، تأثیر اندازه حفرات جنگلی بر روی تنوع زیستی گونه های گیاهی در توده های بلوط- ممرزستان در جنگل خانیکان چالوس، مجله زیست شناسی ایران، جلد24، شماره 4، صفحه 604-593

4- اکبریان، م، نوحه گر، ا، 1393، ارزیابی تأثیر جنگل کاری در کاهش فرسایش بادی محدوده پی بشک در شهرستان جاسک، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 29، شماره سوم، صفحه 190-179

5- امیری، ف، بصیری، م، 1387، مقایسه برخی مشخصات خاک و پوشش گیاهی مراتع در دو منطقه قرق و چرا، مجله مرتع، 2(3)، صفحه 253-237

6- بخشی. ج،  بیرودیان. ن،  قدیمی. م، (1387)، بررسی تأثیر کاشت سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum) بر غنا و تشابه گونه­های زیر آشکوب در منطقه اردستان،  مجله پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، 79: 10-2

7- تشکری زاده. م، متین خواه. س. ح، 1388، بررسی اثر تاج­پوشش درختان بر مقدار تولید و کیفیت پوشش مرتعی زیراشکوب در منطقه زاگرس مرکزی، مجله جنگل ایران، انجمن جنگل بانی ایران، 1(4): 331-321

8-پوربابایی. ح، عابدی. ط، زارع. ایوب، 1389، بررسی ساختار توده و تنوع گونه­های گیاهی در رویشگاه شمشاد، انجیل بن، گیلان، مجله زیست شناسی ایران، 23(1): 17-9

9- پرما، ر، شتابی جویباری، ش، 1389، اثر عوامل فیزیوگرافی و انسانی بر تاج پوشش و تنوع گونه‌های چوبی در جنگل‌های زاگرس (مطالعه موردی: جنگل‌های حفاظت شده قلاجه استان کرمانشاه)، فصلنامه علمی - پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، جلد 18، شماره 4، صفحه 555-539.

10-رحیمی زاده، ا، فرزادمهر، ج، رستاقی، ع.ا، رمضانی گسک، م، 1389، مقایسه تأثیر کاشت گونه‌های تاغ و آتریپلکس بر خصوصیات پوشش گیاهی و خاک مراتع دشت سلم آباد سربیشه، مجله تحقیقات منابع طبیعی تجدید شونده، سال اول، شماره دوم، صفحه 13-1

11- روحی مقدم، ع.ا، حسینی، س.م، ابراهیمی، ع.ا، رحمانی، ا، طبری، م، 1390، ساختار زادآوری و تنوع زیستی گونه‌های درختی و درختچه‌ای موجود در زیر اشکوب جنگل‌کاری‌های خالص و آمیخته بلند مازو، مجله علوم محیطی، سال هشتم، شماره سوم، صفحه 68-57

12- زارعی. 1لف، (1388)، بررسی مقایسه اثرات قرق و نهالکاری بر پوشش گیاهی و خاک اراضی بیابانی کوه نمک استان قم، پایان نامه کارشناسی ارشد مرتعداری دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، صفحه60-55

13-زارع چاهوکی، م.ع، زارعی، آ، جعفری، م، باقری، ح، ابراهیمی، م.ع، 1390، بررسی تأثیر اجرای طرح نهالکاری- قرق بر ویژگی‌های پوشش گیاهی مراتع کوه نمک ایتان قم، پژوهش‌های آبخیزداری (پژوهش و سازندگی)، شماره90، صفحه 60-55.

14- شرکت مهندسین مشاور قطر آب سازه، (1386)، طرح  مدیریت جنگلهای دست کاشت بیت شنین حسین، اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری خوزستان.

15- شعبانیان. ن، حیدری. م، زینی وند زاده. م، (1389)، اثر جنگلکاری با گونه های سوزنی برگ و پهن برگ بر تنوع گونه های گیاهی و برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک (مطالعه موردی : جنگلکاری دوشان سنندج)، فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، جلد 18، شماره 3، صفحه 446-437

16-عادل، م.ن، پوربابایی، ح، امیدی، ع، 1393، ، ارزیابی تنوع گونه های علفی در راشستان های بهره برداری نشده ( مطالعه موردی: رودبار گیلان)، مجله پژوهش های گیاهی ( مجله زیست شناسی ایران)، جلد 27، شماره4، صفحه 690-681

17- عزیزی گرده، بهنام، جوکار، مهرانگیز، نیکزاد، مصطفی، محمدی گوندره، ثریا ،۱۳۹۳، بررسی اثر اللوپاتیک عصاره برگ درخت کهور(Prosopsis spp)  بر شاخص های جوانه زنی بذر گندم، اولین همایش ملی کشاورزی، محیط زیست و امنیت غذایی، جیرفت، دانشگاه جیرفت.

18- قهرمان، الف.، 1377. فلور ایران، چاپ اول، انتشارات تحقیقات جنگل­ها و مراتع، 3000 صفحه

19-مجربی، م، مفتخر جویباری، م، کوچ، ی، جلیلوند، ح، 1390، مقایسه تراکم زادآوری و تنوع گونههای گیاهی در جنگل کاریهای صنوبر دلتوییدس (Populus deltoides Marsh.) و پلت (Acer velutinum Boiss.) دلاک خیل مازندران، مجله زیست شناسی ایران، جلد24، شمراه 4، صفحه 621-614

20- مصلح آرانی، ا، سلیمانی، ز، سودابی زاده، ح، 1391، بررسی تأثیر تنش خشکی در سه گونه کهور Prosopis Juliflora (swartz) DC., P. cineraria (L.) Durce, P. koelzianaBurkil در مراحل جوانه‌زنی، دانه رست و بلوغ، فصلنامه علمی- پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، جلد 20، شماره 1، صفحه 136-123

21- مظفریان، و، 1378، فرهنگ نامهای گیاهان ایران، انتشارات فرهنگ مصور، تهران، 596 صفحه

22- میرمحمدعلی، آ، 1393، تأثیر شوری در پراکنش گیاهان ناحیه دریاچه حوض سلطان، مجله پژوهش های گیاهی ( مجله زیست شناسی ایران) ، جلد 27، شماره4، صفحه752-742

23- نجفی تیره شبانکاره، ک، جلیلی، ع، 1387، مقایسه پوشش گیاهی زیر و خارج تاج گونه کهور آمریکایی Prosopis juliflora SW.(DC) در استان هرمزگان، مجله پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شماره80، صفحه 184-176

 

24- Ahmadi. H, 2008, Applied Geomorphology, University of Tehran, Iran, 706 p

25-Augusto, L., Ranger, J., Binkley, D. and Rothe, A. 2002, Impact of several common tree species of temperate forest on soil fertility. Annals of Forest Science. 59: 233–254.

26-Alizadeh, M., Mahdavi, M. and Jouri, M.H. 2010, Capability investigation of carbon sequestration in two species (Artemisia sieberi Besser & Stipa barbata Desf) under different treatments of vegetation management (Saveh, Iran). World Academy of Science, Engineering and Technology. 70: 295-298.

27-Amici, V, Rocchini, D, Geri, F, Bacaro, G, Marcantonioa, M. 2012, Effects  of  an  afforestation process  on plant  species  richness: A  retrogressive  analysis,  Ecological  Complexity.  9: 55–62

28-Bazzaz, F.A. 1975. Plant species diversity in old- growth successional ecosystems in southern Illinois. Ecology. 56: 485-488.

29- Biao, F, Yanbing, Q, Qingrui, Ch. 2015, Impacts of revegetation management modes on soil properties and vegetation ecological restoration in degraded sandy grassland in farming-pastoral ecotone, Int J Agric & Biol Eng. 8(1): 26-34

30-Bremer, L.L., Farley, K.A. 2010.  Does plantation forestry restore biodiversity or create green deserts?  A  synthesis  of  the  effects  of  land-use  transitions  on  plant  species richness.  Biodivers.  Conserv.  19: 3893–3915.

31-Clifford, H.T. and Stephenson, W. 1975, An introduction to numerical classification. Academic press, London. 229 p

32- Krebs, C. J. 1999, Ecological methodology, Happer & raw press, 330 p.

33-Legar, S., Bergeron, Y., Ledue, A. Pare, D. 2001, Comparison of the understory vegetation in Boreal Forest types of Southwest Quebec. Can. J. Bot. 79: 1019-1027.

34-Ludwig, F., de Kroon, H., Berendse, F., Prins, H.H.T. 2004, The influence of savanna trees on nutrient, water and light availability and the understory vegetation. Plant Ecol. 170: 93-105.

35-Liu, B, Zhao, W, Liu, Z, Yang, Y, Luo, W, Zhou, H, Zhang, Y. 2015, Changes  in species  diversity,  above ground  biomass,  and  vegetation cover  along  an  afforestation successional  gradient in a semiarid desert steppe of  China, Ecological  Engineering. 81: 301–311

36-Rees, D.C., Juday, G.P.  2002, Plant species diversity on logged versus burned sites in central Alaska. Forest Ecology and Management. 155: 291-302.

37-Shannon, C.E. and Wiener, W. 1949, The Mathematical Theory of Communication. University of Illinois Press, 350 p.

38- Simpson, E.H. 1949. Measurement of diversity. Nature. 12: 1-20.

39-Smith, F. 1996. Biological diversity. Ecosystem stability and economic development. Journal of Ecological Economics. 16: 191-203.

40-Souza, A.F., Ramos, N.P., Aurélio, P.M., Hübel, I., Crossetti, L.O. 2013.  Afforestation effects  on  vegetation  structure  and  diversity  of  grasslands  in  southern  Brazil: the  first  years.  J.  Nat.  Conserv. 38: 56–62.

41-Uddin, B.M., Steinbauer, J.M. and Beierkuhnlein, C. 2011. Diversity, stand characteristics and spatial aggregation of tree species in a Bangladesh forest ecosystem. Diversity, 3: 435-465.

42-Wang H, Wang H, Huang R, Ma W W.  2012, Effects of different exclosure management on soil and plant characteristics of sandy grassland. Acta Prataculturae Sinica.  21(6): 15-22.

43-Whittaker, H. 1972. Evolution and Measurement of Species Diversity. Taxon. 21 (2/3): 213-225.

44-Coote, L., French, L.J., Moore, K.M., Mitchell, F.J.G., Kelly, D.L. 2012, Can plantation forests support plant species and communities of semi-natural woodland? Forest Ecology and Management. 283: 86-95.

45- Salvatore, P., Mantia, T.L., Rühl, J. 2012, The impact of Pinus halepensis afforestation on Mediterranean spontaneous vegetation: do soil treatment and canopy cover matter? Journal of Forestry Research. 23(4): 517−528.

46-Jiménez M.N., Spotswood E.N., Cañadas, E.M., Navarro F.B. 2015, Stand management to reduce fire risk promotes understorey plant diversity and biomass in a semi-arid Pinus halepensis plantation. Applied Vegetation Science. 18(3): 467–480.

47- Li, Y., Chen, X., Xie, Y., Li, X., Li, F., Hou, Z. 2014, Effects of young poplar plantations on understory plant diversity in the Dongting Lake wetlands, China. Scientific Reports. 4: 6339.

48- Eid, L., Haj, A., Abido M.S. 2015, The effects of afforestation and vegetation conversion on plant diversity:  a case study in S-W Syrian Mountains. Biodiversity Journal. 6 (2): 673–682.

49- Pourbabaei, H., Eskandari, M., Ghodskhah Daryaei, M., Heydari, M. 2015, The interaction between diversity of herbaceous species and history of planting, Masal’s plantations, Guilan Province, Iran. Biodiversitas. 16(1): 84-88.