نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشگاه ارومیه
چکیده
به منظور بررسی کاربرد روشهای عددی ریرفکشن و جکنایف درارزیابی غنای گونهای جنگلهای بلوط بانه استان کردستان، سه منطقه کمتردستخورده، تخریب متوسط و تخریب شدید انتخاب شدند. 3 قطعه جنگلی با شرایط فیزیوگرافی مشابه از هر منطقه انتخاب و در هر قطعه، 3 پلات 400 مترمربعی (برروی ترانسکت و در فاصله 100 متری) جهت برداشت اطلاعات فلورستیک پیاده شدند. در هر قطعه نمونه نوع و فراوانی گونههای علفی در 5 میکروپلات به ابعاد 5/1×5/1 متر مورد بررسی قرار گرفت. از روشهای ریرفکشن و جکنایف در کنار شاخصهای تعداد گونه؛ مارگالف و منهنیک استفاده شده و با آزمون توکی مورد مقایسه قرار گرفت. مقادیر میانگین شاخص مارگالف برای جنگل کمتر دستخورده، جنگل با تخریب متوسط و جنگل با تخریب شدید به ترتیب 254/6، 803/4، و 759/2 برآوردشد و میانگین شاخص منهینیک به ترتیب 628/1، 263/1 و794/0 بدست آمد و میانگین شاخص تعداد گونه به ترتیب 56/41، 11/32، 33/18 محاسبه شد. همچنین تفاوت معنیدار شاخصهای فوق در بین سه تیمار مشاهده شد. همچنین مقدار غنای گونهای برآوردشده به روش ریرفکشن برای جنگل کمتر دست-خورده، جنگل با تخریب متوسط و جنگل با تخریب شدید به ترتیب 56/40، 99/30، و 96/17 بود و مقدار غنای گونهای به روش جکنایف برای تیمارها با استفاده از 9 پلات به ترتیب 149، 7/143، و 11/98 برآورد شد. بهطورکلی با توجه به متفاوت بودن حجم نمونهها روشهای ریرفکشن و جکنایف میتواند برآورد دقیقتری از غنای گونهای ارائه دهد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Application of numerical indices "Rarefaction and Jackknife" to evaluate oak forest plant richness
چکیده [English]
In order to investigate the application of Rarefaction and Jackknife numerical methods to assess the species richness Bane oak forests in Kurdistan province, three less disturbed, moderate and severe disturbed areas were selected. Three forest patches with similar physiographic conditions of each region were selected and in each patch, 3 plots of 400 square meters (on transects and at a distance of 100 meters) were taken to record the floristic information. Type and abundance of understory species in 5 micro plots with 1.5 × 1.5 m dimensions were recorded in each sample. Rarefaction and Jackknife methods as well as Margalef, Menhinic and amount of species indices were applied and were compared using of Tukey test. Margalef index mean were 6.254, 4.803, and 2 and Menhinic index mean were 1.628,1.263 and 0.794 and number of species index mean were 41.56, 32.11, 18.33 in less disturbed forest, mid-disturbed forest and severe disturbed forest, respectively. Also significant differences of abovementioned indices were observed amongst treatments. The species richness estimated through Rarefaction method 40.56, 30.99, and 17.96 for less disturbed forest, medium disturbed and severe disturbed forest, respectively and the species richness estimated by Jackknife method was 116.91, 110.114 and 69.62, respectively. Differences in the above indices between less disturbed forest and mid-disturbed forests and severe disturbed forests were significantly different. In general, according to the different sampling efforts, Rarefaction and Jackknife methods would present more accurate estimation of the species richness.
کلیدواژهها [English]
کاربرد شاخصهای عددی ریرفکشن و جکنایف در ارزیابی غنای
گونه ای جنگلهای بلوط
گلاره ولدی،جواد اسحاقی راد* و محمدرضا زرگران
ارومیه، دانشگاه ارومیه، دانشکده منابع طبیعی، گروه جنگلداری
تاریخ دریافت: 6/2/95 تاریخ پذیرش: 17/2/96
چکیده
بهمنظور بررسی کاربرد روشهای عددی ریرفکشن و جکنایف در ارزیابی غنای گونهای جنگلهای بلوط بانه استان کردستان، سه منطقه با پوشش گیاهی کمتر دستخورده، تخریب متوسط و تخریب شدید ناشی از عوامل انسانی انتخاب شد. 3 قطعه جنگلی با شرایط فیزیوگرافی مشابه از هر منطقه انتخاب و در هر قطعه، 3 پلات 400 مترمربعی (بر روی ترانسکت و در فاصله 100 متری) برای برداشت اطلاعات فلورستیک پیاده گردید. در هر قطعه نمونه نوع و فراوانی گونههای علفی در 5 میکروپلات به ابعاد 5/1×5/1 متر بررسی شد. از روشهای ریرفکشن و جکنایف در کنار شاخصهای تعداد گونه، مارگالف و منهنیک استفاده شده و با آزمون توکی مقایسه گردید. مقادیر میانگین شاخص مارگالف برای جنگل کمتر دستخورده، جنگل با تخریب متوسط و جنگل با تخریب شدید بهترتیب 254/6، 803/4 و 759/2 برآورد شد و میانگین شاخص منهنیک بهترتیب 628/1، 263/1 و 794/0 بدست آمد و میانگین شاخص تعداد گونه بهترتیب 56/41، 11/32 و 33/18 محاسبه شد. همچنین تفاوت معنیدار شاخصهای فوق در بین سه تیمار مشاهده شد. مقدار غنای گونهای برآوردشده به روش ریرفکشن برای جنگل کمتر دستخورده، جنگل با تخریب متوسط و جنگل با تخریب شدید بهترتیب 56/40، 99/30 و 96/17 بود و مقدار غنای گونهای به روش جکنایف برای تیمارها با استفاده از 9 پلات بهترتیب 149، 7/143 و 11/98 برآورد شد. بهطورکلی با توجه به گستردگی اکوسیستمهای جنگلی و عدم امکان برداشت تعداد قطعات نمونه کافی از یکسو و متفاوت بودن تعداد افراد برداشت شده در هر قطعه نمونه بدلیل تراکم متفاوت گونههای چوبی و علفی از سوی دیگر، روشهای ریرفکشن و جکنایف برآورد دقیقتری از غنای گونهای ارائه میکند و میتواند در مدیریت و برنامهریزی دقیقتر حفاظت اکوسیستمهای جنگلی بهویژه جنگلهای بلوط زاگرس کاربرد زیادی داشته باشد.
واژههای کلیدی: بلوط، تخریب، غنای گونهای، مارگالف، منهنیک
* نویسنده مسئول، تلفن: 04432770489 ، پست الکترونیکی: Javad.eshaghi@yahoo.com
مقدمه
تنوع زیستی عبارت است از: بیان سطوح سازمانیافته حیات براساس سلسلهمراتب ژن، فرد، گونه، جامعه زیستی و اکوسیستم (16). طبق آمارهای فائو در 20 سال اخیر، سالانه 18 میلیون هکتار از مساحت جنگلهای جهان تخریب شده است. این تخریبها بر اثر فرایندهای طبیعی و فعالیتهای بشر اتفاق میافتد، بنابراین نیاز به یک سلسله پارامترهایی است تا قبل از تخریب کامل اکوسیستم از وضعیت موجود اطلاع حاصل شود (11). بررسی غنای گونهای میتواند ابزاری مناسب در جهت تصمیمگیریها در مدیریت جنگلها باشد (31). برای ارزیابی غنای گونهای از شاخصهای متعددی مانند شاخص تعداد گونه، مارگالف و منهنیک استفاده شده است. در این زمینه در بخشی از جنگل دارابکلا، غنای گونهای با استفاده از شاخصهای مارگالف، منهنیک محاسبه شد (2). نتایج نشان داد که مقادیر شاخصهای غنای گونهای در جهت شمالی بیشتر از جهت جنوبی است. همچنین بررسی ارتباط بین غنای گونهای و ارتفاع از سطح دریا در جنگلهای زاگرس نشان داد با افزایش ارتفاع از سطح دریا میزان غنا افزایش مییابد (3). بررسی ارتباط غنای گیاهان علفی و چوبی و توپوگرافی در جنگل آموزشی و پژوهشی واز دانشگاه تربیت مدرس که با مساحت 1721 هکتار در حوزه 46 جنگلهای شمال واقع شده است، نشان داد که با افزایش ارتفاع از سطح دریا، مقدار شاخصهای تعداد گونه، غنای مارگالف و منهینیک کاهش یافت (4). در مطالعهای اثر شدتهای مختلف چرا بر شاخصهای غنا بهمنظور حفاظت از زیستبومهای مرتعی تفتان مورد برسی قرار گرفت و بالاترین شاخصهای غنای مارگالف و منهنیک در چرای سبک مشاهده شد (5) .بررسی غنای گونهای پروانهها در پارک ملی ماناس در یک دوره سهماهه نشان داد که شاخص غنای مارگالف در منطقه موردمطالعه نسبت به مناطق مجاور بالاتر بود (26). در این مطالعات هیچ اشارهای به تعداد افراد نمونهبرداری شده، نشده است، درحالیکه با افزایش تعداد افراد نمونهبرداری شده احتمال افزایش برآورد غنای گونهای وجود دارد. شاخص مارگالف یک شاخص ساده برای برآورد غنای گونهای است ولی نمیتواند وابستگی غنا را به افزایش تعداد افراد نمونهبرداری شده نشان دهد (14). بنابراین مشکل اصلی در تخمین غنای گونهای وابستگی غنا به شدت نمونهبرداری است و عدم توجه به شدت نمونهبرداری مانع از مقایسه دقیق غنای گونهای در مناطق مختلف میشود (12). بنابراین برای رفع این مشکل روشهای ریرفکشن و جکنایف ارائه شده است.
روش ریرفکشن یک روش آماری برای تخمین تعداد گونههای مورد انتظار از یک مجموعه افراد انتخابشده بهطور تصادفی در یک نمونه است. عملاً روش ریرفکشن میتواند به میانیابی تعداد گونه، درحالتی که تعداد کمتری نمونهبرداری انجام میشود، بپردازد (1) و یا بعبارت دیگر هدف اصلی ریرفکشن مقایسه مستقیم جوامع بر اساس تعداد پایهها در نمونههای کوچکتر میباشد (12) .روش ریرفکشن در مطالعات متعددی مورداستفاده قرارگرفته است. Wllie و همکاران (32) دادههای مربوط به گیاهان علفی را برای کاربرد روش ریرفکشن و هشت تخمین کننده غنای گونهای استفاده نمودند و به این نتیجه رسیدند که ارزیابی دقیق غنای گونهای در نمونههایی که بهطور دقیق و در مناطق محدود بررسی میشوند، امکانپذیر است.Lima و همکاران (22) روش ریرفکشن را برای ارزیابی و مقایسه غنای گونهای در جامعه جنگلی 35 ساله با گونههای بومی و جنگل اولیه مجاور استفاده کردند.Frances و همکاران (15) روش ریرفکشن را برای برآورد غنای گونهای پرندگان در آمریکا بکار گرفتند. از سوی دیگر زمانی که نمونهبرداری از یک جامعه از طریق واحدهای کوادرات انجام گیرد و نمونهبرداری در سطح کوچک انجامشده و هدف برآورد غنای گونهای در سطح بزرگتر باشد، میتوان از روش جکنایف برای تخمین غنای گونهای استفاده کرد. این برآورد بر اساس فراوانی مشاهدهشده گونههای نادر در یک جامعه استوار است و این امکان را به پژوهشگران میدهد تا تخمینی از تعداد گونه با توجه به اندازه نمونهای که انجام ندادهاند بهدست آورند (1). همچنین روش جکنایف بر اساس حضوروغیاب گونهها استوار است نه فراوانی گونهها (29). در این زمینه Lamو همکاران (21) غنای گونهای مناطق جنگلی کاستاریکا را با استفاده از روش جکنایف تخمین زدهاند. ضمناً قهساره اردستانی و همکاران (7) از شاخصهای جکنایف و ریرفکشن برای بررسی غنای گونهای در چهار منطقه مرتعی استان اصفهان استفاده کردند.
با توجه به تخریب روز افزون جنگلهای بلوط غرب که با عنایت به میزان وابستگی جنگلنشینان و حاشیه نشینان به عرصه های جنگلی در راستای تأمین معیشت و نیازهای اولیه از جنگلهای منطقه از طریق تبدیل اکوسیستمهای جنگلی به عرصه های کشاورزی و مرتعی، تأمین چوب سوخت، تعلیف دام و غیره از شرایط تخریبی متفاوتی برخوردار است، بنابراین ضروری است تا با برآورد دقیق غنای گونههای چوبی و علفی تحت تأثیر تخریب انسانی با شدتهای مختلف با استفاده از روشهای مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد.
در نتیجه این تحقیق سعی دارد شاخصهای عددی ریرفکشن و جکنایف را در کنار شاخصهای غنا معمول پژوهشهای تنوع زیستی مانند تعداد گونه، مارگالف و منهینیک در ارزیابی غنای گونهای جنگلهای بلوط با شرایط تخریبی مختلف استفاده نماید تا قابلیت روشهای ریرفکشن و جکنایف در ارزیابی دقیق غنای گونهای مشخص شود.
مواد و روشها
برای انجام این تحقیق بهمنظور بررسی کاربرد شاخصهای عددی ریرفکشن و جکنایف در ارزیابی غنای تودههای جنگلی در جنگلهای بلوط زاگرس شمالی، سه توده جنگلی در زاگرس شمالی در شهرستان بانه استان کردستان در اطراف روستاهای شوی (بخش مرکزی)، صدبار (بخش مرکزی) و یعقوب آباد (بخش نمشیر) انتخاب شد (شکل 1). تودههای انتخاب شده در هر منطقه از لحاظ فیزیوگرافی (شیب، جهت و ارتفاع) و اقلیمی شرایط مشابه داشتند.
بر اساس بررسی و شواهد میدانی، جنگلهای منطقه بانه استان کردستان بر اثر تبدیل اراضی جنگلی به زمینهای کشاورزی و آتشسوزیهای عمدی و سهوی و همچنین قطع درختان برای تهیه هیزم و ذغال در طی سالیان گذشته بصورت قطعات جنگلی به سطوح کوچک و بزرگ تبدیل شده است.
شکل 1- موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
در ابتدا با جنگل گردشی سه تیمار بر اساس معیارهای زیر (24) برای مطالعه انتخاب شد: جنگل کمتر دستخورده: تاج پوشش بیش از 40 درصد، مشاهده جزئی آثار تخریبی ناشی از چرای دام، کتزنی و دیگر اشکال بهرهبرداری سنتی. جنگل کم تخریبشده: تاج پوشش بین 10 تا 50 درصد، مشاهده نسبی آثار تخریبی ناشی از چرای دام، کتزنی و دیگر اشکال بهرهبرداری سنتی. جنگل تخریب شدید: تاج پوشش درختان کمتر از 10%، مشاهده وسیع آثار تخریبی ناشی از چرای دام، کتزنی و دیگر اشکال بهرهبرداری سنتی (24). لازم به ذکر است بعلت کوهستانی بودن جنگلهای بلوط زاگرس، انتخاب بیشتر تیمارها که دارای شرایط فیزیوگرافی مشابه باشند امکانپذیر نبوده است. سپس از هر تیمار سه قطعه جنگلی با شرایط فیزیوگرافیک مشابه انتخاب و از هر قطعه سه نمونه 400 مترمربعی برای برداشت اطلاعات فلورستیک مشخص شدند. نمونهها بر روی ترانسکت و در فواصل 100 متری از هم پیاده شدند. در این پژوهش با توجه به سطح محدود قطعات جنگلی مورد بررسی (به ویژه قطعات نمونه کمتر دستخورده) برای پیاده کردن قطعات نمونه فاصله نمونهها 100 متر در نظر گرفته شد تا علاوه بر اینکه تغییرات پوشش گیاهی را تا حد امکان پوشش دهد، برای حذف اثر حاشیهای پلاتها از حاشیه قطعات جنگلی نیز فاصله داشته و سه قطعه نمونه نیز برداشت شود.
در هر قطعهنمونه برای برداشت مشخصات مربوط به پوشش علفی پنج میکروپلات با ابعاد 5/1×5/1 متر در مرکز و چهار جهت مختلف در داخل هر پلات پیاده شدند. قطعات نمونه 400 مترمربعی برای تعیین نوع گونه و فراوانی گونههای درختی و درختچهای در نظر گرفته شد و در میکروپلاتهای 25/2 مترمربعی نوع و فراوانی دادههای علفی بررسی شد.
برای تجزیه و تحلیل دادهها، اطلاعات نوع و فراوانی گونههای چوبی در قطعات نمونه 400 مترمربعی مد نظر قرار گرفت. از آنجا که پوشش چوبی در منطقه مورد مطالعه عمدتا از گونه بلوط ایرانی تشکیل شده است و غنای گونههای چوبی در قطعات نمونه بسیار ناچیز بود، بنابراین اطلاعات پوشش درختی در تجزیه و تحلیلها وارد نشد. همچنین میانگین فراوانی گونههای علفی در 5 ریز قطعه نمونه، در هر قطعه نمونه از ترانسکت محاسبه شد و بهعنوان اطلاعات پوشش گیاهی آن قطعه نمونه در تجزیه و تحلیلها وارد شد.
شاخصهای تعداد گونه، مارگالف و منهنیک برای هر قطعهنمونه با استفاده از فرمولهای زیر محاسبه شدند:
شاخص تنوع مارگالف
شاخص تنوع منهنیک
S= تعداد کل گونه ها
N= حجم یا اندازه نمونه یا تعداد کل افراد در نمونه
lnN= لگاریتم طبیعی N یا است
همچنین از روشهای ریرفکشن و جکنایف برای ارزیابی یا برآورد غنای گونهای گیاهان علفی تیمارهای مختلف استفاده شد. این روش به پژوهشگران این امکان را میدهد تا اگر تعداد 100 فرد متعلق به 30 گونه را نمونهبرداری کرده باشند بتوانند تعداد گونه را اگر 90 فرد یا 50 فرد یا 40 فرد باشد، تخمین بزنند. برای برآورد غنا با استفاده از روش ریرفکشن از فرمول زیر استفاده میشود (1).
تعداد گونههای مورد انتظار در یک نمونه تصادفی با.فرد.
تعداد کل گونهها در کل مجموعه.
: تعداد رقم گونه.
تعداد کل افراد گزارششده در مجموعه)
: اندازه نمونه استانداردشده یا تعداد افراد یافت شده در اندازه نمونه انتخابشده برای استاندارد کردن .
برای تخمین تعداد گونهها به روش تخمین جکنایف، ابتدا دادههای گونههای گیاهی بهصورت جدول حضور (1) و عدم حضور (0) به گونهها تبدیل میشود و تعداد گونههای منحصربهفرد موجود در کوادراتها مشخص میشود و بعد غنای گونهای از فرمول زیر محاسبه میگردد:
: تخمین جکنایف از غنای گونهای.
: تعداد کل گونههای مشاهدهشده در کوادرات.
: تعداد کل کوادراتهای نمونهبرداری.
: تعداد کل گونهای منحصربهفرد.
: واریانس تخمین جکنایف از غنای گونهای.
: تعداد کوادراتهایی که دارای تعداد گونه منحصربهفرد هستند (1).
از آزمون توکی برای مقایسه میانگین شاخصهای تعداد گونه، مارگالف و منهنیک و مقدار برآورد شده غنای گونهای حاصل از روش ریرفکشن بین تیمارهای مختلف استفاده شد. برای محاسبه کلیه شاخصهای غنای گونهای از نرمافزار SDRنسخه 4.1.2 و بهمنظور اثبات معنیدار بودن تفاوت میزان غنا در سه تیمار مورد بررسی از آنالیز واریانس یکطرفه در سطح معنی دار 5% و برای انجام آزمون توکی از نرمافزار SPSS نسخه 18 استفاده شد.
نتایج
مقادیر شاخصهای مارگالف، منهنیک و تعداد گونه برای جنگل کمتر دستخورده بیشترین مقدار و برای جنگل با تخریب شدید کمترین مقدار بهدست آمد. جدول1 نتایج آنالیز واریانس یکطرفه برای شاخصهای غنا را نشان میدهد، چون سطح معنیداری از 05/0 کوچکتر است و با اطمینان 95/0 بین شاخصهای غنا در سطوح مختلف تخریب اختلاف معنا داری وجود دارد. نتایج آزمون توکی نشان داد که میانگین شاخصهای تعداد گونه، مارگالف و منهنیک سه تیمار دارای اختلاف معنیدار نسبت به هم میباشند.
منحنی ریرفکشن (محور افقی تعداد افراد و محور عمودی تعداد گونه مورد انتظار حاصل از این روش را نشان میدهد) برای کل افراد نمونهبرداری شده از تیمار ها نشان میدهد (شکل 2) که جنگل کمتر دستخورده با تعداد گونه مورد انتظار 117 بیشترین غنا و جنگل با تخریب شدید با تعداد گونه مورد انتظار 67 دارای کمترین غنا میباشد. جنگل با تخریب متوسط با تعداد گونه مورد انتظار 109 به جنگل کمتردستخورده بسیار نزدیک است. همچنین منحنی ریرفکشن مربوط به جنگل کمتر دستخورده به منحنی جنگل با تخریب متوسط بسیار به هم نزدیک بوده ولی این دو منحنی از منحنی برآورد ریرفکشن جنگل تخریب شده فاصله زیادی دارند.
در جدول 4 مقدار غنای گونهای برای قطعات نمونه سه تیمار با استفاده از روش ریرفکشن برآورد شده است که بیشترین مقدار غنا مربوط به جنگل کمتر دستخورده و کمترین مقدار مربوط به جنگل با تخریب شدید میباشد. همچنین از جهت آماری بین میانگین برآورد شده روش ریرفکشن در تیمارهای مختلف اختلاف معنیداری وجود دارد. جدول5 نتایج برآورد غنای گونهای قطعات نمونه سه تیمار مورد بررسی با استفاده از روش جکنایف را نشان میدهد. بیشترین میانگین غنای برآورد شده با استفاده از دادههای 9 پلات در هر تیمار مربوط به جنگل کمتر دستخورده با غنای 149 و کمترین مقدار غنا مربوط به جنگل با تخریب شدید با غنای 11/98 میباشد.
بحث و نتیجهگیری
نتایج بهدستآمده نشان داد که شاخصهای تعداد گونه، منهنیک و مارگالف برای جنگل کمتر دستخورده دارای بیشترین مقدار و برای جنگل با تخریب شدید دارای کمترین مقدار میباشد (جدول 2) و اختلاف معنیداری در این شاخصها بین سه تیمار مورد بررسی دیده شد. نتایج محاسبه شاخصهای مارگالف و منهنیک در چهار گروه اکولوژیک در جنگل حفاظت شده کلارآباد بالاترین غنا را در گروه اکولوژیک اول نشان داد (10).
|
جدول1- نتایج آزمون آنالیز واریانس یکطرفه برای شاخصهای مارگالف، منهنیک، و تعداد گونه |
|||||
|
منابع تغییر |
مجموع مربعات |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
F |
معنی داری |
مارگالف |
شدت تخریب |
482/55 |
2 |
741/27 |
752/60 |
000/0 |
منابع خطا |
959/10 |
24 |
457/0 |
|
|
|
کل |
441/66 |
26 |
|
|
|
|
منهنیک |
شدت تخریب |
149/3 |
2 |
575/1 |
006/37 |
000/0 |
منابع خطا |
021/1 |
24 |
043/0 |
|
|
|
کل |
170/4 |
26 |
|
|
|
|
تعداد گونه |
شدت تخریب |
889/2454 |
2 |
444/1227 |
984/59 |
000/0 |
منابع خطا |
111/451 |
24 |
463/20 |
|
|
|
کل |
000/2946 |
26 |
|
|
|
جدول2- مقادیر شاخص منهینیک، مارگالف و تعداد گونه در پلاتهای مختلف برداشت شده از سه تیمار |
||||||||||||
جنگل با تخریب شدید جنگل با تخریب متوسط |
جنگل کمتر دستخورده |
|
||||||||||
|
تعداد گونه |
مارگالف |
منهنیک |
تعداد گونه |
مارگالف |
منهنیک |
تعداد گونه |
مارگالف |
منهنیک |
شماره پلات |
||
|
20 |
08/0 |
92/0 |
28 |
37/4 |
27/1 |
36 |
35/5 |
37/1 |
1 |
||
|
14 |
06/0 |
59/0 |
34 |
17/5 |
40/1 |
49 |
90/6 |
51/1 |
2 |
||
|
13 |
97/1 |
61/0 |
31 |
60/4 |
19/1 |
39 |
55/5 |
27/1 |
3 |
||
|
20 |
89/2 |
75/0 |
30 |
42/4 |
13/1 |
45 |
81/6 |
78/1 |
4 |
||
|
18 |
61/2 |
69/0 |
40 |
59/5 |
22/1 |
46 |
95/6 |
8/1 |
5 |
||
|
24 |
71/3 |
08/1 |
39 |
11/6 |
47/1 |
41 |
39/6 |
79/1 |
6 |
||
|
16 |
45/2 |
75/0 |
34 |
11/5 |
34/1 |
39 |
96/5 |
61/1 |
7 |
||
|
20 |
05/3 |
89/0 |
29 |
28/4 |
10/1 |
44 |
92/6 |
97/1 |
8 |
||
|
20 |
98/2 |
83/0 |
24 |
54/3 |
937/0 |
35 |
41/5 |
51/1 |
9 |
||
|
|
0771/0±c794/0 |
|
0706/0±b263/1 |
|
0725/0±a628/1 |
میانگین وانحراف معیار |
|||||
|
5978/0±c759/2 |
|
5248/0±b803/4 |
|
3853/0±a254/6 |
|
||||||
33/18±c33/18 |
|
807/4±b11/32 |
|
528/3±a56/41 |
|
|
||||||
جدول3- نتایج آزمون تجزیه واریانس یکطرفه برای روش ریرفکشن |
|||||
منابع تغییر |
مجموع مربعات |
درجه آزادی |
میانگین مربعات |
F |
معنی داری |
شدت تخریب |
041/2316 |
2 |
020/1158 |
299/63 |
000/0 |
منابع خطا |
067/439 |
24 |
294/18 |
|
|
کل |
107/2755 |
26 |
|
|
|
جدول4- میانگین و انحراف معیار برآورد روش ریرفکشن برای تیمارهای مورد بررسی |
||||||
جنگل با تخریب شدید |
جنگل با تخریب متوسط |
جنگل کمتردستخورده |
|
|||
انحراف معیار |
غنای گونهای |
انحراف معیار |
غنای گونهای |
انحراف معیار |
غنای گونهای |
شماره پلات |
368/0 |
86/19 |
064/0 |
28 |
484/0 |
75/35 |
پلات 1 |
462/0 |
75/13 |
783/0 |
29/33 |
552/1 |
8/45 |
پلات 2 |
002/0 |
13 |
895/0 |
94/29 |
272/1 |
68/36 |
پلات 3 |
518/0 |
59/19 |
892/0 |
97/28 |
865/0 |
18/44 |
پلات 4 |
772/0 |
15/17 |
520/1 |
79/36 |
696/0 |
45/45 |
پلات 5 |
551/0 |
67/23 |
492/0 |
75/38 |
640/0 |
57/40 |
پلات 6 |
209/0 |
96/15 |
000/1 |
7/32 |
880/0 |
11/38 |
پلات 7 |
589/0 |
61/19 |
045/1 |
46/27 |
127/0 |
98/43 |
پلات 8 |
864/0 |
03/19 |
865/0 |
03/23 |
700/0 |
48/34 |
پلات 9 |
482/0 |
96/17c |
840/0 |
99/30b |
802/0 |
56/40a |
میانگین |
حروف متفاوت نشاندهندهی اختلاف معنیدار در سطح 5% میباشد
جدول5-برآورد جکنایف با استفاده از پلاتهای مورد بررسی |
||||||
جنگل با تخریب شدید |
جنگل با تخریب متوسط |
جنگل کمتردستخورده |
|
|||
انحراف معیار |
غنای گونهای |
انحراف معیار |
غنای گونهای |
انحراف معیار |
غنای گونهای |
پلات |
0001/0 |
67/16 |
001/0 |
33/32 |
00/0 |
89/40 |
یک پلات |
833/2 |
39/42 |
944/1 |
28/73 |
5/3 |
17/88 |
دو پلات |
957/2 |
59/57 |
792/4 |
37/95 |
311/4 |
9/103 |
سه پلات |
874/2 |
59/57 |
308/7 |
7/111 |
145/4 |
3/118 |
چهار پلات |
269/3 |
69/72 |
263/7 |
6/118 |
951/3 |
6/127 |
پنج پلات |
837/3 |
07/79 |
361/6 |
2/126 |
855/3 |
4/134 |
شش پلات |
257/4 |
56/85 |
178/6 |
4/133 |
035/4 |
1/143 |
هفت پلات |
519/4 |
74/90 |
27/5 |
3/139 |
599/3 |
8/146 |
هشت پلات |
067/5 |
11/98 |
807/4 |
7/143 |
528/3 |
149 |
نه پلات |
|
|
|
|
|
|
|
بهمنظور ارزیابی تنوع گونههای علفی در راشستان بهرهبرداری نشده با استفاده از شاخصهای تنوع زیستی مقادیر غنا و تنوع محاسبه شده و بالاترین غنا و تنوع در منطقه بدون بهرهبرداری مشاهده شد (7). در ارزیابی تنوع زیستی گونههای گیاهی منطقه ارسباران با استفاده از شاخصهای غیر پارامتریک شاخص مارگالف بهعنوان بهترین شاخص محاسبه غنا تعیین شد (9). با این حال به هنگام استفاده از شاخصهای رایج تعداد گونه، مارگالف و منهنیک فرض بر جمعآوری تمام گونهها در حجم نمونه (تعداد کل افراد موجود در نمونه) با اندازه یکسان میباشد تا غنای گونهای بطور دقیق تعیین شود. ازآنجاکه امکان آماربرداری صددرصد تمام گونهها در یک منطقه وجود ندارد این مفهوم را میرساند که شاخصهای مارگالف و منهنیک نمیتوانند اندازه دقیقی از غنای گونهای را نشان دهند (6). شدت نمونهبرداری متفاوت در دو یا چند جامعه منجر به برآورد غنای گونهای متفاوت در آن جوامع خواهد شد، درنتیجه با استفاده از شاخصهای معمول مطالعات نمیتوان جوامع را از نظر غنای گونهای مقایسه کرد. Gamito(16) و Magurran (12) شاخصهای مارگالف و منهنیک را بهعنوان شاخصهای ساده برای برآورد غنای گونهای معرفی کردند که از شدت نمونهبرداری تأثیر میپذیرند و بهاندازه نمونه حساس میباشند، زیرا مشکل اصلی در تخمین غنای گونهای وابستگی غنا به شدت نمونهبرداری است. از این جهت عدم توجه به شدت نمونهبرداری مانع از مقایسه دقیق غنای گونهای در مناطق مختلف میشود (12). در این پژوهش با توجه به اینکه اندازه نمونهها (تعداد افراد) متفاوت است، از اینرو روشهای ریرفکشن و جکنایف برای استاندار کردن شرایط نمونهبرداری تیمارها برای مقایسه دقیق غنای گونهای مورد استفاده قرار گرفت. غنای گونهای برآورد شده با روشهای ریرفکشن و روش جکنایف نشان داد که جنگل کمتر دستخورده دارای غنای بیشتری نسبت به جنگل تخریب متوسط و تخریب شدید میباشد و جنگل با تخریب متوسط دارای غنای گونهای بالاتری نسبت به جنگل تخریب شدید میباشد (جدول 4 و 5). ثابت شده است که روش ریرفکشن زمانی که اندازه نمونه جامعه متفاوت باشد نسبت به شاخصهای مارگالف و منهنیک در ارجحیت است. اما میانیابی از رابطه ریرفکشن بدون درک تأثیرات شدت نمونهبرداری نتایج اشتباهی را با خود به همراه دارد (13). همچنین اگر توزیع مکانی افراد به صورت کپهای باشد این روش غنای گونهای بیشتری را تخمین خواهد زد و برای رفع این مشکل باید نمونهبرداری را افزایش داد (17) و این روش قادر به برونیابی و تخمین تعداد گونه برای نمونههای بزرگتر نیست (1). همچنین مقایسه جوامع با استفاده از روش ریرفکشن تنها برای واحدهای تاکسونومیکی مشابه که با روش مشابه نمونهبرداری شده باشند امکانپذیر است و این روش باید برای زیستگاههای یکسان و مشابه استفاده شود (1). این روش برای تخمین تعداد گونههای مورد انتظار از یک مجموعه افراد انتخابشده بهطور تصادفی در یک نمونه (32) و برای استاندارد کردن حجم نمونهها (تعداد) افراد برای مقایسه جوامع نمونهبرداریشده با شدتهای متفاوت (27) و یا کنترل تفاوتهای نمونهبرداری کاربرد مناسبی دارد. در نتیجه زمانی که اندازه نمونه متفاوت باشد و هدف مقایسه جوامع از نظر غنای گونهای باشد روش ریرفکشن نسبت به شاخصهای معمول مطالعات در ارجحیت است و برآورد دقیقتری را از غنای گونهای ارائه میکند. منحنی ریرفکشن افزایش تعداد گونه را با افزایش اندازه نمونه (تعداد افراد) یا با افزایش تعداد پلات نشان میدهد (شکل 2). منحنی تجمع گونهای تعداد کل گونههای شناسایی شده را در طول فرایند جمعآوری داده ثبت میکند (13). اما بیان شده که منحنیهای تجمع به دو دلیل نمیتوانند بطور مستقیم غنای گونهای را نشان دهند: 1- در بعضی مناطق همواره با افزایش نمونهبرداری تعداد گونهها افزایش مییابد، در نتیجه منحنی همواره به سمت بالا حرکت میکند، 2- محقق پایهها را به طور تصادفی پشت سر هم ثبت نمیکند و معمولا در طول ترانسکت و یا به صورت نواری گونهها را ثبت میکند (20). یک منحنی تجمع گونهای تعداد کل گونههای شناسایی شده را در طول فرایند جمعآوری داده ثبت میکند (33). تعداد بیشتر گونهها در اجتماع و یکنواختی توزیع فراوانی گونهها باعث میشود منحنی به سمت بالا حرکت کند. بالاترین منحنی مربوط به جنگل کمتر دستخورده به دلیل عدم تخریب و حفظ تعداد گونهها در رویشگاه و پایینترین منحنی مربوط به جنگل با تخریب شدید به دلیل حذف تعداد زیادی از گونهها میباشد. با افزایش شدت تخریب از غنا و تنوع گونهها کاسته شده و باعث تغییر در ساختار جوامع از نظر ترکیب و تراکم گونهها میشود (24). منحنی جنگل با تخریب متوسط به منحنی جنگل کمتر دستخورده نزدیکتر است که نشاندهنده شباهت بیشتر این دو تیمار از نظر غنای گونهای میباشد. در همین زمینه عنوان شده است که تخریب در سطح متوسط گاهی باعث ایجاد حفره و فراهم شدن شرایط برای استقرار گونههای مهاجم و نورپسند و افزایش تعداد گونه (غنای گونهای) در یک منطقه میشود (30).
روش جکنایف این امکان را به پژوهشگر میدهد تا تخمینی از تعداد گونه با توجه به اندازه نمونهای که انجام نداده است بهدست آورد. در این پژوهش بیشترین میزان برآورد شده از روش جک نایف مربوط به جنگل کمتر دستخورده و جنگل با تخریب متوسط است که با میزان شاخص تعداد گونه اختلاف زیادی دارد که نشان میدهد ناکافی بودن تعداد نمونه و شدتهای نمونهبرداری متفاوت منجر به تعیین نامطمئن غنای گونهای میشود. همچنین جکنایف بهعنوان بهترین روش برای برآورد غنای گونهای در صورتی که نمونهبرداری با استفاده از کوادرات انجام شود و هنگامی که تعداد کمی از پلاتها در یک منطقه نمونهبرداری شده کاربرد دارد (29) و برای استفاده از این روش نیاز است که اندازه پلاتها و شکل پلاتها یکسان باشند و برای برآورد غنا با استفاده از این روش نمیتوان از مناطق قطعه قطعه شده استفاده کرد (21). همچنین این روش را برای جامعههایی که دارای تعداد زیادی گونه نادر هستند و همچنین در جوامعی که نمونهبرداری اندکی انجام میشود و تعداد گونه کمتر از نصف گونههای حاضر است نمیتوان استفاده کرد (1). همچنین فرضهایی در استفاده از روش جکنایف وجود دارد، فرض اول بسته بودن جمعیت است یعنی هیچ افزایش یا کاهشی در طول مشاهدات در گونهها ایجاد نشود و فرض دوم شدت نمونهبرداری ثابت است. این دو فرض محدودیت استفاده از جکنایف در مناطق جنگلی بزرگ میباشد (21). در یک منطقه نمونههایی که انتخاب میشوند تنها بخشی از نمونههایی است که از جمعیت در یک منطقه انتخاب شدهاند و نتایج حاصل از این نمونهها ممکن است با مقدار واقعی تفاوت داشته باشد (28). جکنایف بهعنوان یک روش آماری غیرپارامتری بر پایهی اصل تکرار و خطای استاندارد استوار است معرفی شده است (18). جکنایف یک روش مناسب در مواقعی که نمونههای کوچک در اختیار است کاربرد دارد و این روش از تمام دادهها با حذف تأثیر دادههای غیرمعمول استفاده میکند و از آنجا که آماربرداری صددرصد در مناطق مختلف هزینهبر و وقتگیر میباشد از جکنایف بهعنوان یک تکنیک و برآوردگر کلی و مناسب زمانی که تعداد کمی نمونه در سطحی معین در اختیار است میتوان برای برآورد غنا در سطوح بزرگ استفاده کرد (18). hemantha (18) این روش را بهعنوان بهترین تکنیک در برآورد نوسانهای موجودی معرفی کرد.
بیشترین مقدار برآورد جکنایف از غنای گونهای دو برابر تعداد گونههای مشاهده شده است، در جنگل کمتر دست خورده 117 گونه با استفاده از 9 پلات ثبت شده که برآورد جکنایف برای این منطقه 149 و حداکثر 234 گونه خواهد بود. برای تیمار جنگل با تخریب متوسط و جنگل با تخریب شدید برآورد جکنایف بهترتیب 144 و 98 و حداکثر برآورد این روش دو برابر گونههای مشاهده شده است که برای دو تیمار برابر 218 و 134 میباشد.
بطور کلی با توجه به حساسیت بسیار کم روشهای ریرفکشن و جکنایف به تفاوتهای نمونهبرداری (20) و لزوم استاندارد کردن دادههای جمعآوریشده برای مقایسه غنای گونهای در بین مناطق، رویشگاهها و جوامع گیاهی(17) (25) و بهطورکلی با توجه به گستردگی اکوسیستمهای جنگلی و عدم امکان برداشت تعداد قطعات نمونه کافی در کنار اصل افزایش تعداد گونهها با افزایش شدت نمونهبرداری از یکسو و متفاوت بودن تعداد افراد برداشت شده در هر قطعه نمونه بدلیل تراکم متفاوت گونههای چوبی و علفی از سوی دیگر، بر اساس نتایج این پژوهش روشهای ریرفکشن و جکنایف برآورد دقیقتری از غنای گونهای ارائه میدهد که میتواند در مدیریت و برنامهریزی دقیقتر حفاظت اکوسیستمهای جنگلی بهویژه جنگلهای بلوط زاگرس کاربرد زیادی داشته باشد. لازم به ذکر است این پژوهش برای اولین بار در جنگلهای بلوط زاگرس انجام شده است و ضروریست تا پژوهشهای مشابه و حتی کاملتر در سایر مناطق رویشی و با دادههای پوشش گیاهی متفاوت انجام شود تا بتوان دستورالعمل جامعی در زمینه روشهای ارزیابی غنا و تنوع گونهای مختلف ارائه نمود.