Document Type : Research Paper
Author
Abstract
Plant communities' organization is influenced by deterministic and stochastic processes so that, importance of them depends on various factors, such as type of ecosystem. Desert ecosystems are very fragile and delicate. Aim of this study is investigation on some ecological factors that affect on plant communities' mixture and determination of flora in saline mountain desert area in Qom. In this research 47 transects with 100 meters long were landed at a randomly systematic inventory method, in 1500 hectares ambit of area studied. Afterwards, plant species were collected and identified in order to determination of floristic situation, species ratio, number of individuals, vegetative coverage. Statistics parameters and sampling error percentage were presented using appropriate statistical formulas and tables. Results of gathering data are followings: 2.7 mean of species ratio in transect on region with less of 5% error, floristic study revealed 28 species belonging to 11 families. Family Chenopodiaceae showed the most number of species than others. According to area geomorphology and geology, low precipitation, soil factors, our results revealed low-rich plant communities in the area studied. The most prevalent vegetative life-forms were pertaining to Chamaephytes and Therophytes.
Keywords
Main Subjects
مطالعه بومشناختی، فیزیونومی و فلورستیک منطقه بیابانی کوهنمک قم
رضا شیخ اکبری مهر
قم، دانشگاه قم، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی
تاریخ دریافت: 25/5/95 تاریخ پذیرش: 3/2/96
چکیده
فرآیندهای جبر گرایانه و اتفاقی در سازماندهی اجتماعات گیاهی مؤثر است ولی اهمیت هرکدام به عوامل مختلفی از قبیل نوع اکوسیستم بستگی دارد. اکوسیستمهای بیابانی از شکنندهترین اکوسیستمها هستند. رویشگاههای مذکور مساحت بسیار وسیعی از استان قم را در بر میگیرند. نواحی شمالی، شرقی و جنوب شرقی این استان را نواحی بیابانی در بر گرفته است. هدف از این مطالعه بررسی برخی از فاکتورهای اکولوژیکی مؤثر بر پوشش گیاهی و تعیین لیست فلورستیک منطقه بیابانی کوه نمک که از کانونهای بحرانی فرسایش بادی استان قم بحساب میآید، میباشد. در این مطالعه تعدادی ترانسکت 100 متری با روش آمار برداری سیستماتیک تصادفی در منطقهای با وسعت حدود 1500 هکتار پیاده شد و ضمن جمعآوری و شناسایی گیاهان بمنظور مطالعه فلورستیکی، نسبت گونه، تعداد افراد، و مساحت تاج پوشش گونهها و پارامترهای آماری و درصد خطای نمونه برداری با فرمولها و جداول آماری تعیین گردید. بر اساس نتایج حاصله از این تحقیق، 28 گونه گیاهی، متعلق به 11 خانواده شناسایی شد، که بیشترین سهم گونهای از آن خانواده اسفناج میباشد. این یافته با نتایج اکثر مطالعات فلورستیکی مناطق بیابانی مطابقت دارد. نسبت گونه در هر ترانسکت بطور میانگین 7/2 بدست آمد ( با درصد خطای کمتر از %5). با توجه به شرایط ژئومورفولوژی منطقه، میزان کم و نامناسب بارندگی، فاکتورهای مربوط به خاک و سایر عوامل اکولوژیک در این عرصه بیابانی، اجتماعات گیاهی توسعه کمی داشته و بیشترین فرم رویشی مربوط به کامفیتها و تروفیتها میباشد.
واژههای کلیدی: اکولوژی، قم، فلورستیک، فرم رویشی
نویسنده مسئول، تلفن: 02532103081 ، پست الکترونیکی: reza.sheikhakbari@gmail.com
مقدمه
سازماندهی اجتماعات گونهها در جوامع در نتیجه دو نوع فرایند عمده بررسی میشود: قواعد آشیان اکولوژیک و قواعد انتشار. قواعد آشیان اکولوژیک تحت فرایندهای جبرگرایانه و قواعد انتشار تحت فرایندهای اتفاقی صورت میگیرند. این فرایندها هر دو در عملکرد طبیعت دخیل هستند، اما اهمیت نسبی آنها در تشریح الگوهای مورد مشاهده در اکولوژی اجتماع گیاهی، بستگی به عوامل مختلفی نظیر نوع اکوسیستم منطقه دارد (25).
اصولاً پراکنش گیاهان در محدوده واجد نیازهای اکولوژیکی خاص آنها امکان پذیر میباشد و استقرار گونهها، جوامع و ریختارهای گیاهی تحت تأثیرعوامل اقلیمی، خاک و ژئومورفولوژی میباشد، که در این میان رویشگاهها به عنوان رکن اساسی این آشیانهای اکولوژیکی محسوب میشوند. این اکوسیستمها به عنوان حافظ تنوع گونههای گیاهی، تأمین غذای دام، زیستگاه جانوران وحشی، جذب اکو توریسم و غیره عمل مینمایند (14).
در استان قم برخورد دو ناحیه اقلیمی بیابانی و کوهستانی ایران مرکزی سبب ایجاد آشیانهای اکولوژیکی متفاوتی گردیده که هر کدام به نوبه خود استقرار رویشگاهها و گونه های متنوع گیاهی را در این منطقه پدید آورده است (3). رویشگاه های استان از ابعاد فلورستیک و الگوهای پوششی تا کنون به وسیله تعدادی از محققین مورد بررسی قرار گرفته است. پوشش گیاهی رویشگاههای شورهزار استان (20)، ارتباط پوشش گیاهی، شوری خاک و عمق ایستابی در رویشگاه های اطراف حوض سلطان (16)، پوشش گیاهی رویشگاه های پلنگ دره (13)، فلور حوضه آبخیز کاسوا غرب استان (14) و فلور حوزه آبخیز سد کهک - کبار (24) نمونه هایی از این مطالعات محسوب می شوند. در مطالعه اخیر محرابیان و همکاران (15) انواع رویشگاههای موجود در استان را شناسایی و بررسی نمودهاند. مطالعات مشابه و منطقهای دیگری نیز در مناطق مختلف کشور انجام شده است. به عنوان مثال، رویشهای شوررست نواحی کم ارتفاع و ساحلی مناطق نفت خیز در خوزستان از نظر ترکیب فلورستیک و چگونگی توزیع عناصر و گونه های گیاهی مورد مطالعه قرار گرفته اند (6). روش طبقه بندی تیپ های گیاهی در طرح شناخت مناطق اکولوژیک کاشان به روشی مرکب از سیمای ظاهری (Physiognomy) و ترکیب گونه ای (Floristic) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است (19). طبق مطالعات دفتر تثبیت شن و بیابانزدایی کشور بالغ بر 6/19 میلیون هکتار از اراضی بیابانی ایران تحت تاثیر فرسایش بادی هستند که 95/11 درصد از کل کشور را شامل می شوند (12). در استان قم سه کانون بحران فرسایش بادی به نامهای حسین آباد میش مست، کوه نمک و مسیله شناسایی شده است که منطقه مورد مطالعۀ تحقیق حاضر، در کانون بحرانی کوه نمک واقع میباشد. هدف از مطالعه حاضر بررسی وضعیت اکولوژیک و پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه جهت تصمیمگیری برای اقدامات بعدی در راستای حفاظت از منابع طبیعی میباشد.
مواد و روشها
منطقهموردبررسی:استان قم از نظر جغرافیایی در تقاطع بخش شمالی کوههای ایران مرکزی و بخش شمال غربی کویر مرکزی واقع شده است. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق، بیابانهای اطراف کوه نمک در شمال غرب شهر قم می باشد (شکل 1).
شکل 1- محدوده منطقه مورد مطالعه در استان قم.
میانگین ارتفاع از سطح دریا برای منطقه مورد مطالعه 900 متر بوده و بین طولهای جغرافیایی "58 ¢47 °50 تا "56 ¢49 °50 و عرضهای جغرافیایی "54 ¢41 °34 تا "58 ¢43 °34 قرار گرفته است (شکل 1) و مساحتی حدود 1500 هکتار را شامل میشود. شیب منطقه مورد مطالعه به طور متوسط 5/1 درصد می باشد.
برای ارزیابی و آمار برداری از روش ترانسکت (خط نمونه) با طول ثابت و بصورت سیستماتیک تصادفی استفاده شد (8). با توجه به گستره و وضعیت بیابانی منطقه مورد مطالعه، تعداد 47 خط نمونه 100 متری برداشت گردید تا بیشینه نمونهبرداری حاصل شود. به منظور مطالعه فلورستیکی پوشش گیاهی در منطقه مورد نظر، در دو سال متوالی از اسفند ماه تا شهریور ماه سال بعد، گیاهان جمع آوری، پرس و خشک گردیده و بر روی شیتهای هرباریومی قرار داده شدند و مشخصات مربوط به هر یک درج گردید. سپس شناسایی آنها با استفاده از منابع و کلیدهای مربوطه انجام گردید (4، 5، 10، 22 و 26). نمونههای جمع آوری شده پس از شناسایی در هرباریوم دانشگاه قم (UQH) قرار داده شدند. تعیین فرم رویشی گیاهان منطقه بر اساس روش رونکیه انجام پذیرفت (21). برای ارزیابی آماری و رسم نمودارها، از نرم افزارهای SPSS statistics 19 و Excel استفاده شد.
روش نمونه برداری خطی یا ترانسکت در آمار برداری پوشش گیاهی کاربردهای متفاوتی دارد. در این مطالعه از روش آمار برداری از خط نمونه با طول ثابت 100 متری استفاده شد و نسبت گونههای گیاهی و اشتباه آمار برداری و حدود احتمال از روابط زیر محاسبه شد (27):
Pi: نسبت گونه در خط نمونه i
PI: نسبت گونه در کل منطقه
n: تعداد خط نمونه یا مسیرهای با طول ثابت
اشتباه معیار، حدود اعتماد و درصد خطا از روابط زیر محاسبه می گردد:
Spi: اشتباه معیار E: خطا E%: درصد خطا
: میانگین t: عدد جداول t- student
حدود اعتماد: E ±
E = t × Spi
نتایج
میزان بارندگی و دمای متوسط سالیانه بر اساس نزدیکترین ایستگاه هواشناسی (ایستگاه شکوهیه) در قالب منحنی آمبروترمیک ارائه شد (شکل 2).
با توجه به اینکه آمار برداری با خط نمونه با طول ثابت و جدا از یکدیگر انجام گرفت، برای محاسبه نسبت گونه، اشتباه معیار و حدود احتمال، از روابط فوق الذکر استفاده شد و نتایج با توجه به درجه آزادی و عدد t بدست آمده از جداول آماری مربوطه، در ذیل ارائه شده است:
Spi = 0.06
= 2.703
E = 2.03 × 0.06 = 0.12
E% = 4.5%
حدود اعتماد از 58/2 تا 82/2 با 5% خطا بدست آمد.
بررسی زمین شناسی و ژئومورفولوژی نشان می دهد حدود 28 درصد محدوده مورد مطالعه بصورت تپه ماهورهای کم ارتفاع است و بقیه که 72 درصد منطقه را شامل میشود، بصورت دشت پایکوبی (دشت سرلخت) میباشد. این تپهها و دشت رسوبی (دشت سرانتهایی)، حاصل رسوبگذاری رودخانه فصلی است که از میان منطقه عبور میکند. همچنین رخساره جلگه – رسی شور و مسطح با رخنمون کویری و سطوح پف کرده، در منطقه نمایان است.
خاکهای این منطقه از ردههای اریدیسول (Aridisol) و انتیسول (Entisol) تشکیل شده است. وضعیت اقلیمی منطقه نشان می دهد متوسط بارندگی سالیانه 9/12 میلی متر با پراکنش نامناسب و درجه حرارت میانگین 19 و رطوبت نسبی حدود 40 درصد بوده که حاکی از خشک بودن هوا در محدوده مورد نظر می باشد. شکل 2، منحنی آمبروترمیک منطقه مورد مطالعه را نشان می دهد که با توجه به آن حدود نیمی از سال، منطقه فاقد بارندگی می باشد. جهت باد غالب سالیانه، غربی بوده و فقط در تابستان جهت باد شرقی می باشد. در نهایت، اقلیم منطقه به روش گوسن، نشان دهنده اقلیم نیمه بیابانی شدید با 270 روز خشک در سال می باشد.
شکل 2- منحنی آمبروترمیک منطقه مورد مطالعه
بر اساس مطالعه فلورستیکی انجام شده در این تحقیق، مجموعاً 28 گونه گیاهی از 11 خانواده در منطقه مورد مطالعه، شناسایی گردید. نام علمی، خانواده و نام فارسی گونه های گیاهی شناسایی شده، همچنین مشخصات اکولوژیک از جمله تعداد افراد، تاج پوشش و فرم رویشی، در جدول 1 ارائه شده است.
همانطور که در شکل 3 مشاهده می شود، دو خانواده
Asteraceae و Chenopodiaceae بیشترین سهم پوشش گیاهی منطقه را دارا می باشند.
فرم رویشی گونه های گیاهی منطقه بر اساس روش رونکیه (21) در جدول 1 آمده است. همانطوریکه در شکل 4 مشاهده میگردد، بیشترین سهم فرم رویشی را کامفیت ها به خود اختصاص داده و کمترین آن، متعلق به فانروفیت ها می باشد.
شکل 3- درصد فراوانی خانواده های گیاهی موجود در منطقه مورد مطالعه
جدول 1- مشخصات علمی و اکولوژیک گونه های گیاهی منطقه مورد مطالعه (انواع فرم رویشی بر اساس سیستم رونکیه: تروفیت (Th)، کامفیت (Cha)، فانروفیت (Ph) و همیکریپتوفیت (Hem)).
طول تاج پوشش گونه در کل ترانسکتها (cm) |
تعداد افراد گونه در کل ترانسکت ها |
فرم رویشی |
نام خانواده |
نام فارسی |
نام علمی |
133 |
14 |
Th |
Asteraceae |
سرخار |
Acantholepis orientalis Less. |
4 |
1 |
Cha |
Caryophyllaceae |
چوبک |
Acantophyllum gracile Bge ex. Boiss. |
170 |
5 |
Cha |
Fabaceae |
خار شتر ایرانی |
Alhagi persarum Boiss. & Buhse |
40 |
1 |
Cha |
Boraginaceae |
گل عسلی |
Arnebia decumbens (Vent.) Coss. & Kral |
756 |
23 |
Cha |
Asteraceae |
درمنه |
Artemisia sieberi Besser |
779 |
22 |
Cha |
Chenopodiaceae |
سلمکی |
Atriplex canescens James |
50 |
1 |
Cha |
Chenopodiaceae |
سلمکی دانه عدسی |
Atriplex lentiformis S. Wats. |
50 |
3 |
Th |
Poaceae |
یولاف |
Avena sativa L. |
31 |
4 |
Th |
Poaceae |
علف بام |
Bromus tectorum L. |
25 |
1 |
Th |
Asteraceae |
گل گندم مهاجر |
Centurea Bruguieriana (DC.) Hand.-Mzt. |
113 |
10 |
Hem |
Asteraceae |
هزار خار خیزان |
Cousinia decumbens Boiss. & Buhse |
105 |
4 |
Cha |
Thymelaeaceae |
سیاه گینه |
Dendrostellera lessertii Von. & Tiegh. |
25 |
1 |
Th |
Geraniaceae |
نوک لک لکی بیابانی |
Erodium deserti (Eig) Eig |
54 |
3 |
Th |
Chenopodiaceae |
گل شوره زار |
Halanthium rariflorum C. Koch |
255 |
9 |
Hem |
Chenopodiaceae |
عجوه گوشک دار |
Halothamnus auriculus Botsch. |
255 |
7 |
Hem |
Boraginaceae |
آفتاب پرست بیابانی |
Heliotropium Aucheri DC. Subsp. Aucheri |
25 |
1 |
Th |
Asteraceae |
هزار پایی |
Koelpinia linearis Pall. |
15 |
1 |
Hem |
Asteraceae |
چرخه |
Launea acanthodes (Boiss.) O.Kuntze |
35 |
1 |
Th |
Zygophyllaceae |
اسفند |
Peganum harmala L. |
115 |
3 |
Th |
Polygonaceae |
علف هفت بند |
Polygonum aviculare Boiss. & Haussk. |
15 |
1 |
Cha |
Fabaceae |
جغجغه |
Prosopis farcta (Banks & Soland.) Macbr. |
40 |
1 |
Ph |
Tamaricaceae |
گل گزی |
Reaumaria turkestanica Gorschk. |
1000 |
40 |
Hem |
Chenopodiaceae |
شور الوان |
Salsola Crassa M.B. |
30 |
2 |
Cha |
Chenopodiaceae |
شور شرقی |
Salsola orientalis S. G. Gmelin |
210 |
3 |
Hem |
Poaceae |
سبط پا کوتاه |
Stipagrostis plumosa (L.) Munro ex. T.Anders |
55 |
3 |
Cha |
Chenopodiaceae |
سیاه شور مصری |
Suaeda aegyptiaca (Hasselq.) Zoh. |
897 |
65 |
Cha |
Chenopodiaceae |
اشنان |
Seidlitzia rosmarinus (Ehrh.) Bge. |
320 |
2 |
Ph |
Tamaricaceae |
گز پرشاخه |
Tamarix ramosissima Ledeb. |
شکل 4- درصد فراوانی فرمهای رویشی گیاهان موجود در منطقه مورد مطالعه، بر اساس روش رونکیه (Raunkiaer, 1934).
بحث و نتیجه گیری
در منطقه مورد مطالعه تعداد 28 گونه گیاهی متعلق به 11 خانواده مشاهده و شناسایی شد (جدول شماره 1) که تعداد 8 گونه از کل گونه های شناسایی شده مربوط به خانواده اسفناج (Chenopodiaceae) میباشد. این نتیجه با نتایج حاصل از سایر مطالعات مناطق بیابانی که خانواده اسفناج را خانواده گیاهی غالب معرفی کرده اند، مطابقت مینماید. اگرچه تعداد گونههای شناسایی شده در منطقه مورد مطالعه نسبت به مطالعات مشابه در کشور، کمتر میباشد (1، 2، 11، 18 و 23)، اما باید در نظر داشت که منطقه کوه نمک در استان قم یک منطقه بیابانی است و با توجه به شرایط اقلیمی و اکولوژیکی چنین مناطقی و همچنین وسعت منطقه مورد مطالعه، تعداد گونه های موجود، قابل قبول میباشد. همانطور که جدول شماره 1 نشان میدهد، خانواده Chenopodiaceae با داشتن 6 جنس متداولترین تاکسون منطقه میباشد. در کلِ ترانسکتهای برداشت شده حدود 15% از طول کل خط نمونهها را پوشش گیاهی در بر داشته است ولی با توجه به وسعت منطقه و با استفاه از روش نسبت گونههای گیاهی، درصد پوشش حدود 3 درصد بدست آمده است که با تعریف بیابان ( پوشش گیاهی کمتر از %5 ) مطابق است (8). رونکیه در اکوسیستمهای بیابانی سهم کامفیتها و فانروفیتها را مجموعاً کمتر از 20%، همی کریپتوفیتها را در حدود 20 % و سهم کریپتوفیتها را کمتراز 5 % و سهم تروفیتها را 60% ارزیابی کرده است (8). در این تحقیق، سهم کامفیتها حدود %38 ، فانروفیتها %7، همی کریپتوفیتها %21، تروفیتها %32 بدست آمد. سهم کریپتوفیتها در این مطالعه صفر بوده است. بنابراین بیشترین فرم رویشی متعلق به کامفیتها و تروفیتها میباشد که با تعریف پوشش گیاهی مناطق بیابانی منطبق است.
بطورکلی پراکنش جوامع گیاهی تحت تاثیر خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، عمق و شدت جریان آبهای زیر زمینی و سطحی، رسوبات بستر و عوامل زیستی قرار دارد (7 و 9). البته در مناطق بیابانی اطراف کوه نمک استان قم، خاکهای بار متغیر وجود دارد و منطقه مورد مطالعه دارای شوری زیادتری ( با توجه به واقع شدن در کنار منطقه لق شور ) نسبت به دیگر مناطق مجاور و بیابانی میباشد (3). بهرحال، کمبود نزولات جوی و شوری خاک منطقه مورد مطالعه، در کنار وسعت نچندان زیاد منطقه، توجیهکننده تعداد کم گونههای گیاهی شناسایی شده بوده و بمنظور ارزیابی بهتر و مدیریت صحیح اکوسیستم بیابانی منطقه، پیشنهاد میشود مطالعات بیشتر با افزایش وسعت منطقه بهمراه بررسیهای ادافیکی و جغرافیای گیاهی انجام پذیرد.