مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)

پراکنش مکانی جست گروههای برودار (Q. brantii Lindl.) در توده های جنگلی بهره برداری شدiة مریوان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

2 کارشناس، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کردستان

3 پژوهشگر، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

4 هیات علمی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور

2742

چکیده

پراکنش مکانی گونه های درختی از مهمترین ویژگیهای ساختاری توده های جنگلی است که شناسایی آن در برنامه های پرورشی، احیایی و مدیریتی توده ها فوق العاده حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف تعیین الگوی پراکنش مکانی درختان شاخه زاد بلوط در بخشی از جنگلهای ریخلان شهرستان مریوان در استان کردستان انجام شد. منطقة موردمطالعه الگویی از توده های بهره برداری شدة منطقه است که طی سالیان متمادی بهره برداریهای سنتی از درختان بلوط برای مقاصد مختلف انجام شده است. ابتدا سه قطعه نمونة مربعی شکل با مساحتهای یک، 0/75 و 0/5 هکتار و بشکل پلاتهای حلزونی (با مبدأ یکسان) در منطقة موردمطالعه پیاده شد. کلیة درختان شماره گذاری و مبدأ آنها و دو قطر بزرگ و کوچک تاج آنها بتفکیک گونه ثبت شد. الگوی مکانی درختان با استفاده از GPS با سیستم UTM و بروش فاصله- آزیموت برداشت شد و نوع الگو با استفاده از تابع K ریپلی بدست آمد. نتایج نشان داد که که گونة غالب منطقه برودار (Quercus brantii Lindl.) است و تراکم درختان در 111 اصله در هکتار بدست آمد. قطر متوسط تاج و متوسط سطح تاج درختان در قطعه نمونة یک هکتاری نیز بترتیب 5/6 متر و 28/2 مترمربع محاسبه شد. پس از تحلیل داده ها با نرم افزار PAST مشخص شد که الگوی پراکنش مکانی گونة برودار در تودة موردمطالعه کپه ای است و مناسبترین سطح قطعه نمونه برای بررسی الگوی مکانی، 0/75 هکتار می باشد که برایتوده های مشابه قابل توصیه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Spatial pattern of sprout-clumps of Brant`s oak (Quercus brantii Lindl.) in utilized forest stands of Marivan

نویسنده [English]

  • Mehdi Pourhashemi 1

1 Assistant Professor, Research Institute of Forests & Rangelands

چکیده [English]

Determination of spatial pattern of trees in forest stands, as one of the most important characteristics of stand structure, is essential in tending, reclamation and management programs. This research was carried out in Rikhalan forest of Marivan, Kurdistan province, to identify the spatial pattern of sprout-clumps of oaks. Three quadratic plots with different areas of 0.5, 0.75 and one ha with same origin point were considered. All of trees were numbered and their origin as well as the smallest and largest crown diameters was measured. Coordinates of all trees were determined using azimuth-distance method and spatial point pattern was analyzed by Ripley's K-function. Based on results, the main species was Brant`s oak (Quercus brantii Lindl.) and the tree density was 111 per ha. The mean values of crown diameter and crown area were 5.6 m and 28.2 m2 in one ha plot, respectively. Analysis of data by PAST software showed that the spatial pattern of Brant`s oak was cluster type. Furthermore, the suitable plot size to study spatial pattern in the studied stand was 0.75 hectare which is recommended for similar stands.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Brant`s oak
  • Marivan
  • Spatial Pattern
  • Sprout-clump

پراکنش مکانی جست­گروه­های برودار (Quercus brantii Lindl.) در توده­های جنگلی بهره­برداری­شده مریوان

مهدی پورهاشمی1*، فرزاد منصوری2، پژمان پرهیزکار1، پریسا پناهی3 و مجید حسنی1

1 تهران، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، بخش تحقیقات جنگل 

2 سنندج، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کردستان

3 تهران، مؤسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع کشور، بخش تحقیقات گیاه­شناسی

تاریخ دریافت: 17/1/93               تاریخ پذیرش: 16/5/93 

چکیده

پراکنش مکانی گونه­های درختی از مهمترین ویژگی­های ساختاری توده­های جنگلی است که شناسایی آن در برنامه­های پرورشی، احیایی و مدیریتی توده­ها فوق­العاده حائز اهمیت است. این پژوهش با هدف تعیین الگوی پراکنش مکانی درختان شاخه­زاد بلوط در بخشی از جنگل­های ریخلان شهرستان مریوان در استان کردستان انجام شد. منطقه مورد مطالعه الگویی از توده­های بهره­برداری­شده منطقه است که طی سالیان متمادی بهره­برداری­های سنتی از درختان بلوط برای مقاصد مختلف انجام شده است. ابتدا سه قطعه­نمونه مربعی­شکل با مساحت­های یک، 75/0 و 5/0 هکتار و به­شکل پلات­های حلزونی (با مبدأ یکسان) در منطقه مورد مطالعه پیاده شد. کلیه درختان شماره­گذاری و مبدأ آنها و دو قطر بزرگ و کوچک تاج آنها به­تفکیک گونه ثبت شد. الگوی مکانی درختان با استفاده از GPS با سیستم UTM و به­روش فاصله- آزیموت برداشت شد و نوع الگو با استفاده از تابع K ریپلی بدست آمد. نتایج نشان داد که گونه غالب منطقه برودار (Quercus brantii Lindl.) است و تراکم درختان در 111 اصله در هکتار بدست آمد. قطر متوسط تاج و متوسط سطح تاج درختان در قطعه­نمونه یک هکتاری نیز به­ترتیب 6/5 متر و 2/28 مترمربع محاسبه شد. پس از تحلیل داده­ها با نرم­افزار PAST مشخص شد. الگوی پراکنش مکانی گونه برودار در توده مورد مطالعه کپه­ای است و مناسبترین سطح قطعه­نمونه برای بررسی الگوی مکانی، 75/0 هکتار می­باشد که برای توده­های مشابه قابل توصیه است.

واژه­های کلیدی: الگوی پراکنش مکانی، برودار، جست­گروه، مریوان.

* نویسنده مسئول، تلفن: 02144787280، پست الکترونیکی: Pourhashemi@rifr-ac.ir

مقدمه

 

نحوه پراکنش درختان در سطح افق ازجمله ویژگی‌های شاخص ساختار توده‌های جنگلی است (5، 20 و 27) که تحت ­عنوان الگوی پراکنش مکانی نیز نامیده می­شود. آگاهی از الگوی پراکنش مکانی درختان جنگلی هم در طراحی الگوی مدیریتی مناسب برای حفاظت، پرورش و احیاء توده­های جنگلی نقش مؤثری دارد و هم برای درک روابط متقابل سایر موجودات زنده­ای که درختان به‌عنوان زیستگاه آنها محسوب می­شوند، دارای اهمیت ویژه‌ایست (21).

بطور کلی گیاهان در هر منطقه جغرافیایی یا در هر رویشگاه به یکی از دو صورت تصادفی و غیر­تصادفی پراکنده شده­اند. پراکنش غیر­تصادفی نیز بنوبه خود به دو شکل یکنواخت و کپه­ای تقسیم می­شود (5، 13، 24، 25 و 34). وقتی حضور یک فرد بر حضور فرد دیگر تأثیر زیادی نداشته باشد، پراکنش این افراد تصادفی است. الگوهای تصادفی در جمعیت­های موجودات زنده، به همگنی محیطی و یا به الگوهای رفتاری غیرانتخابی اشاره دارند (32). الگوهای غیرتصادفی تلویحاً بیانگر وجود برخی محدودیت­ها در جمعیت است (5). پراکنش یکنواخت از کنش­های متقابل منفی مثل رقابت برای غذا یا فضا بین افراد حاصل می­شود (32). این نوع پراکنش معمولاً زمانی بوجود می­­آید که قلمرو افراد معین بوده و این محدودیت­ها برابر و یکسان باشند. همچنین الگوی کپه­ای بیان می­کند که افراد در قسمت­های مساعدتر رویشگاه جمع شده­اند. این امر ممکن است بدلیل رفتار گروهی، ناهمگنی محیطی، روش تجدیدحیات و غیره باشد (32). بعبارت دیگر زمانی که حضور یک فرد در یک مکان به حضور دیگر افراد در آن مکان وابسته باشد، الگوی پراکنش، مجتمع یا کپه­ای است (17).

جنگل­های زاگرس با جنس غالب درختی بلوط و با وسعتی بالغ بر 6 میلیون هکتار (2) گستره وسیعی را در امتداد سلسله جبال زاگرس اشغال کرده­اند. این جنگل­ها مدت­های مدیدی است که با دخالت­های شدید انسانی و وابستگی زیاد آنها روبرو بوده و ساختار آنها تحت­ تأثیر این فعالیت­ها قرار گرفته است (6). در زاگرس شمالی به‌ویژه    شهرستان­های بانه، سردشت و مریوان، وابستگی اقتصادی- اجتماعی روستاییان به جنگل بسیار زیاد بوده و این وابستگی باعث ایجاد تغییرات عمده­ای در ساختار و شکل طبیعی این جنگل­ها شده است (8 و 14)، به‌طوری‌که امروزه شکل عمومی این جنگل­ها در اغلب نقاط بصورت شاخه­زاد کم­قطر درآمده است. از مهمترین استفاده­های رایج در این جنگل­ها می­توان دامداری، استفاده از شاخ و برگ درختان بلوط، جمع­آوری بذر درختان بلوط و محصولات فرعی را نام برد. بدلیل وضعیت ویژه­ای که این منطقه دارد، وابستگی جنگل­نشینان به دامداری و استفاده از برگ و سرشاخه­های درختان بلوط در زاگرس شمالی بسیار بیشتر از سایر قسمت­های زاگرس است (16). با توجه به توضیحات فوق و همچنین ارزش و اهمیت شناسایی الگوی پراکنش مکانی گونه­ها به‌عنوان یکی از عناصر اصلی ساختار توده­های جنگلی، در پژوهش پیش­رو سعی شده است که در بخشی از جنگل­های بهره­برداری­شده زاگرس شمالی (جنگل­های مریوان)، الگوی پراکنش مکانی گونه برودار (Quercus brantii Lindl.) بررسی شود. مقایسه نتایج این پژوهش با نتایج بدست­آمده از مناطق کمتردخالت­شده می­تواند نقش احتمالی دخالت­های مختلف انسانی را در تغییر الگوی پراکنش مکانی گونه­ها نمایان کند. همچنین بررسی الگوی پراکنش مکانی برودار در سطوح مختلف، بخوبی تغییرات الگو را نشان خواهد داد.   

پیشینه پژوهش­های انجام­شده با موضوع تعیین الگوی پراکنش مکانی درختان در جنگل­های زاگرس به دهه اخیر برمی­گردد که به تعدادی از آنها اشاره می­شود. در جنگل­های قامیشله مریوان با هدف تحلیل الگوی پراکنش مکانی درختان جنگلی با استفاده از روش قطعه­نمونه با مساحت ثابت، مشخص شد که الگوی پراکنش مکانی گونه­های مختلف بلوط شامل وی­ول (Quercus libani)، مازودار (Q. infectoria) و برودار کپه­ای است (4). در پژوهشی در جنگل­های بلوط سروک در استان کهگیلویه و بویراحمد در نزدیکی شهر یاسوج که با هدف بررسی کارایی عکس­های هوایی در تعیین الگوی پراکنش مکانی درختان جنگلی انجام شد، مشخص شد که الگوی پراکنش مکانی درختان برودار با استفاده از شاخص c، یکنواخت است (10). در پژوهشی دیگر در همین منطقه، با آماربرداری صددرصد درختان برودار در یک مساحت 30 هکتاری و با استفاده از شاخص نزدیکترین همسایه، الگوی پراکنش درختان برودار بصورت پراکنده بدست آمد (22). الگوی پراکنش مکانی گونه برودار در دو منطقه سرخه­دیزه کرمانشاه (8) و باینگان کرمانشاه (9) نیز بصورت کپه­ای برآورد شد. همچنین روش­های تعیین الگوی مکانی مطلق درختان شامل سه گروه کوادرات، نزدیکترین همسایه و تابع k و مشتقات آن (توابع L و g) در 45 هکتار از جنگل تحقیقاتی بنه فیروزآباد در استان فارس مورد مقایسه قرار گرفت که براساس نتایج آن، الگوی پراکنش مکانی درختان بنه کپه­ای محاسبه شد (11). در پژوهشی دیگر در همین منطقه به بررسی کارایی شاخص­های فاصله­ای و تراکمی برای برآورد الگوی مکانی درختان بنه پرداخته شد و مشخص شد که درمجموع شاخص­های تراکمی (مانند خوشه­بندی، گرین، پراکنش موریسیتا، کیسی و لکسیس) بمراتب دقیق­تر از شاخص­های فاصله­ای (مانند جانسون و زایمر، هاپکینز، پایلو، مربع تی و هولگیت) هستند (12).

در منابع خارجی نیز به موضوع الگوی پراکنش مکانی درختان جنگلی توجه خاصی شده است که برخی از آنها مربوط به توده­های شاخه­زاد به‌ویژه گونه­های بلوط هستند. به‌عنوان مثال با تهیه نقشه مکانی دو گونه بلوط Q. fagina و Q. suber در جنگل­های جنوب­غربی پرتغال، الگوی پراکنش این دو گونه کپه­ای محاسبه شد (28). در جنگل­های شاخه‌زاد بلوط شمال‌غرب اسپانیا با گونه غالب
Q. robur که شدت­های مختلفی از دخالت­های انسانی در آنها انجام شده بود نیز با استفاده از تابع K ریپلی، نوع الگو کپه‌ای بدست آمد (33). در پژوهشی دیگر، نوسانهای الگوی پراکنش مکانی Q. liaotungensis در رشته­کوه­های Donglin کشور چین و در یک دامنه ارتفاعی 1000 تا 1800 متری بررسی شد (36). الگوی پراکنش مکانی
Q. variabilis در ذخیره­گاه جنگلی Baotianman کشور چین در 4 مرحله رویشی مختلف نیز بصورت کپه­ای بدست آمد (35).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


شکل 1- موقعیت منطقه مورد مطالعه در کشور، استان کردستان و شهرستان مریوان


مواد و روشها

مشخصات جغرافیایی و آب­وهوایی منطقه مورد مطالعه: منطقه مورد مطالعه در مجاورت نهالستان ریخلان در 5 کیلومتری شهرستان مریوان و در استان کردستان واقع شده است (شکل 1). این محدوده در سامان عرفی وله­ژیر قرار دارد و از سمت جنوب به سامان ویسه، از شرق به جاده مریوان- سنندج، از شمال و شمال­غرب به سامان عرفی کلکه­جان و از غرب به سامان ویسه و قسمتی از سامان کلکه­جان محدود است (14). ارتفاع منطقه از سطح دریا نیز 1380 متر می­باشد. با استناد به داده­های آب­وهوایی 19 ساله (1371 تا 1389) ایستگاه هواشناسی سینوپتیک شهرستان مریوان، متوسط بارش سالانه 909 میلی­متر، متوسط دما 5/12 درجه سانتی­گراد و میانگین تعداد روزهای یخبندان نیز 100 روز در سال است (3).    

روش تحقیق: ابتدا یک قطعه­نمونه مربعی­شکل نیم­هکتاری (با اضلاع 7/70 متر) در منطقه مورد مطالعه در نظر گرفته شد و مرز آن بر روی زمین مشخص شد. سپس دو قطعه­نمونه مربعی‌شکل دیگر به‌ترتیب با مساحت­های 75/0 هکتار (اضلاع 6/86 متر) و یک هکتار (اضلاع 100 متر) با مبدأ یکسان با قطعه­نمونه نیم هکتاری (به­شکل پلات­های حلزونی) نیز مشخص شد (شکل 2) تا روند تغییرات الگوی مکانی با توجه به سطح قطعه­نمونه نیز بررسی شود.

 

 

 

 


شکل 2- قطعه­نمونه­های حلزونی برداشت­شده با مساحت­های مختلف

 

در تمام قطعات­نمونه، گونه، مبدأ (دانه­زاد یا شاخه­زاد) و دو قطر کوچک و بزرگ تاج کلیه درختان (آماربرداری صددرصد) اندازه­گیری شد. با استفاده از دو قطر اندازه­گیری­شده تاج درختان، سطح تاج محاسبه شد. در جنگل­گردشی­های اولیه مشخص شد که اکثر درختان در منطقه مورد مطالعه شاخه­زاد (جست­گروه) هستند و هر پایه از تعداد متفاوتی جست­های نوجوان و جوان تشکیل شده است. درنتیجه بنظر رسید اگر در ترسیم نقشه وزن­دهی­شده پراکنش مکانی درختان، بجای متغیر قطر برابر سینه از متغیر قطر متوسط تاج درختان استفاده شود، نتایج ارائه­شده سودمندتر خواهند بود. افزون بر اینکه در توده­های مشابه تحقیق پیش­رو، بدلیل پررنگ­بودن نقش حفاظتی تاج، متغیرهای تاج نسبت به متغیرهای تنه، شرایط توده را بهتر نشان خواهند داد. با توجه به توضیحات فوق، کلیه درختان براساس متغیر قطر متوسط تاج وزن­دهی شدند و نقشه پراکنش آنها ترسیم شد.

برای تعیین الگوی پراکنش مکانی درختان، مختصات گوشه جنوب­غربی قطعات­نمونه با GPS در سیستم مختصات UTM برداشت شد و برای این منظور از روش فاصله- آزیموت استفاده شد، به ­اینصورت ­که فاصله و آزیموت درخت اول نسبت به گوشه جنوب­غربی قطعه­نمونه (نقطه مبنا) با دستگاه VERTEX III و قطب­نمای سونتو اندازه­گیری شد و بعد با استفاده از روابط مثلثاتی به مختصات دکارتی (X,Y) تبدیل شد. پس از اضافه کردن این مختصات به مختصات نقطه مبنا، مختصات درخت اول مشخص شد. بهمین ترتیب فاصله و آزیموت هر درخت نسبت به درخت قبلی سنجیده و به مختصات UTM تبدیل شد. بهنگام ثبت مختصات درختان، شماره آنها نیز با رنگ بر روی تنه مشخص شد تا هم محل درختان مشخص باشد و هم درختی به اشتباه دوبار اندازه­گیری نشود. برای تعیین الگوی مکانی درختان نیز از شاخص K ریپلی استفاده شد. تابع K ریپلی براساس تعداد نقاط (درخت) موجود در یک شعاع مشخص به بررسی الگوهای مکانی می­پردازد. در این روش فواصل بین تمام جفت نقاط موجود در سطح مورد بررسی در نظر گرفته می­شود (28). امروزه بجای تابع K از شکل اصلاح­شده آن بنام تابع L استفاده می­شود (17). در روش ریپلی برای آزمون معنی­دار بودن تفاوت الگوی مشاهده­شده با الگوی تصادفی (فرض صفر)، حدود اعتماد با استفاده از آزمون مونت­کارلو محاسبه و ترسیم می­شود؛ به­طوری­که اگر تابع L در داخل این محدوده قرار گیرد، الگوی پراکنش تصادفی است، اما اگر تابع L بالاتر از این محدوده قرار گیرد، نشانه وجود الگوی خوشه­ای و اگر پایین­تر از این محدوده واقع شود، نشان­دهنده الگوی منظم است. برای محاسبه نوع الگو از نرم­افزار PAST استفاده شد.

نتایج

اطلاعات کمی قطعات­نمونه (متغیرهای تراکم یا تعداد در هکتار، قطر متوسط تاج و سطح تاج) در جدول­های 1 و 2 ارائه شده­اند. درمجموع 111 درخت در قطعه­نمونه یک هکتاری وجود داشت که حدود 95 درصد آنها گونه برودار بودند، درنتیجه تیپ جنگلی منطقه مورد مطالعه تیپ اصلی و خالص برودار است. با افزایش سطح قطعه­نمونه از نیم هکتار تا یک هکتار، تراکم درختان روند نزولی داشت و از 144 اصله در هکتار به 11 اصله در هکتار رسید.

 

جدول 1- تراکم درختان در منطقه مورد مطالعه بتفکیک قطعه­نمونه

سطح قطعه­نمونه (هکتار)

متغیر

گونه

مجموع

برودار

مازودار

زالزالک

5/0

تعداد در قطعه­نمونه

70

2

---

72

تعداد در هکتار

140

4

---

144

درصد

2/97

8/2

---

100

75/0

تعداد در قطعه­نمونه

97

3

2

102

تعداد در هکتار

3/129

3/5

7/2

3/137

درصد

2/94

9/3

9/1

100

1

تعداد در هکتار

105

4

2

111

درصد

6/94

6/3

8/1

100

جدول 2- آماره­های توصیفی متغیرهای قطر متوسط تاج و سطح تاج درختان بتفکیک قطعه­نمونه

متغیر

آماره

سطح قطعه­نمونه (هکتار)

5/0

75/0

1

قطر متوسط تاج

 (متر)

کمینه

5/1

5/1

5/1

انحراف­معیار± میانگین

2/2±7/5

1/2±6/5

2/2±6/5

بیشینه

11

11

11

سطح تاج

(مترمربع)

کمینه

77/1

77/1

77/1

انحراف­معیار± میانگین

4/20±29

9/19±4/28

2/20±2/28

بیشینه

95

95

95

 

 

 

شکل 3- وضعیت پراکنش درختان در قطعه­نمونه یک هکتاری براساس متغیر قطر متوسط تاج

 

از نظر مبدأ، تمام درختان برودار و مازودار شاخه­زاد بودند و فقط 2 پایه زالزالک موجود در قطعه­نمونه، منشأ دانه­زاد داشتند. نکته مهم اینکه دو درخت زالزالک مورد اشاره در قطعه­نمونه نیم هکتاری وجود نداشتند و با افزایش سطح قطعه­نمونه به 75/0 هکتار مشاهده شدند. دامنه تغییرات متغیر قطر متوسط تاج 5/9 متر بدست آمد که  کمترین مقدار آن (5/1 متر) مربوط به یک پایه زالزالک و همچنین دو جست­گروه برودار بود. سه درخت مذکور کمترین مقدار سطح تاج (77/1 مترمربع) را داشتند. دامنه تغییرات متغیر سطح تاج نیز حدود 93 مترمربع بدست آمد (جدول 2).

همان­طور که قبلاً ذکر شد، بمنظور گویاترشدن نحوه پراکنش مکانی درختان، ضمن ترسیم نقشه پراکنش درختان، از متغیر قطر متوسط تاج نیز برای وزن­دهی درختان استفاده شد. با توجه به دامنه اندازه­گیری­شده برای این متغیر در توده مورد مطالعه (5/1 تا 11 متر)، دامنه مذکور به 4 طبقه شامل صفر تا 75/1، 76/1 تا 7/4، 71/4 تا 15/7 و 16/7 تا 11 متر طبقه­بندی شد. شکل 3 وضعیت پراکنش درختان را در قطعه­نمونه یک هکتاری بتفکیک طبقه­های قطر متوسط تاج نشان می­دهد.

نتایج تابع L برای تعیین الگوی پراکنش درختان بتفکیک قطعات­نمونه در شکل­های 4 تا 6 ارائه شده است. براساس شکل 4، در قطعه­نمونه نیم هکتاری الگوی پراکنش درختان تا فاصله 4 متر تصادفی (بدلیل قرار گرفتن تابع L بین حدود مونت‌کارلو) و پس از آن تا فاصله 24 متری کپه­ای (با توجه به قرار گرفتن تابع L بالاتر از حدود مونت‌کارلو) است، اما پس از آن تا فاصله 32 متری مجدداً از الگوی تصادفی پیروی می­کند. در قطعه­نمونه 75/0 هکتاری نیز نوع الگو تا فاصله 4 متر تصادفی است، اما پس از آن کپه­ای می­شود (شکل 5). تغییرات نوع الگو در قطعه­نمونه یک هکتاری نیز کاملاً با قطعه­نمونه 75/0 هکتاری مشابهت دارد (شکل 6). بعبارت دیگر روند تغییرات نوع الگو در  قطعه­نمونه 75/0 هکتاری با قطعه­نمونه یک هکتاری تقریباً یکسان است. با این نتیجه بنظر می­رسد در توده­های مشابه تحقیق پیش­رو بتوان با آماربرداری صددرصد درختان در یک قطعه­نمونه مربعی­شکل 75/0 هکتاری به الگوی پراکنش مکانی واقعی توده دست یافت.

  

شکل 4- نمودار تابع L (خط مشکی) و حدود مونت‌کارلو (خط قرمز) در قطعه­نمونه نیم هکتاری

  

شکل 5- نمودار تابع L (خط مشکی) و حدود مونت‌کارلو (خط‌ قرمز) در قطعه­نمونه 75/0 هکتاری

  

شکل 6- نمودار تابع L (خط مشکی) و حدود مونت‌کارلو (خط‌ قرمز) در قطعه­نمونه یک هکتاری

بحث

در منطقه مورد مطالعه، درختان بلوط (با گونه غالب برودار) مدتهاست در یک برداشت سنتی تحت عنوان گلازنی یا سرشاخه­زنی مورد بهره­برداری قرار گرفته­اند و بصورت شاخه­زاد روی زمین (کنده) مدیریت می­شوند. این نوع برداشت در گستره قابل­ملاحظه­ای از جنگل­های مریوان قابل مشاهده است، بنابراین توده منتخب می­تواند الگوی خوبی از جنگل­های منطقه باشد. در این نوع برداشت معمولاً فرصت رویش ارتفاعی از درخت گرفته شده تا مدیریت آن (سرشاخه­زنی) با سهولت بیشتری انجام شود. قطع مکرر درختان بلوط طی سالیان متمادی و جست­دهی متعدد آنها باعث شده است که سیمای کنونی این توده­ها بصورت جست­گروه­های همسال باشد و اکثر جست­ها در طبقات قطری پایین پراکنش داشته باشند. ازآنجائیکه کنده درختان بلوط پس از چندسال پوسیده شده و قابلیت جست­دهی خود را از دست می­دهد، این امکان وجود دارد که بدلیل عدم جایگزینی جست مناسب بجای کنده پیر، تراکم توده (تعداد در هکتار) بمرور زمان کاهش یابد. بنابراین فضاهای خالی داخل توده افزایش یافته و بنظر می­رسد الگوی پراکنش مکانی درختان بلوط در توده­های بهره­برداری­شده می­تواند کمی از حالت طبیعی آن فاصله بگیرد که میزان این تغییر بستگی به شدت دخالت­های انسانی دارد.

نتایج پژوهش پیش­رو نشان داد که در هر سه سطح مختلف قطعه­نمونه­های مورد بررسی (5/0، 75/0 و یک هکتار) الگوی پراکنش مکانی درختان برودار کپه­ای است. در پژوهش­های داخلی در مورد گونه­های مختلف بلوط منطقه قامیشله مریوان شامل برودار، مازودار و وی­ول، همچنین در مورد گونه برودار در جنگل­های سروک یاسوج و دو منطقه سرخه­دیزه و باینگان کرمانشاه نتایج مشابهی بدست آمده است (4، 8، 9 و 22). علاوه­براین در منابع خارجی نیز الگوی پراکنش کپه­ای  برای گونه­های  مختلف  بلوط

گزارش شده است (28، 33 و 35).

همان­طور که پیشتر اشاره شد، عوامل ایجادکننده الگوی پراکندگی گیاهان ممکن است ناشی از ویژگی­های گیاه یا عوامل محیطی و یا ناشی از هردو باشد. چندین فرضیه برای شکل­گیری الگوی پراکنش مکانی پیشنهاد شده است. در مناطق با شرایط محیطی یکنواخت برای استقرار و رشد گیاهان (چه شرایط مناسب باشد چه نامناسب)، الگوی پراکنش تصادفی خواهد شد. بنابراین گونه­ها با الگوی پراکنش تصادفی تمایل به نگهداشتن سازگاری فیزیولوژیکی دارند. حضور الگوهای غیرتصادفی در توزیع مکانی ارگانیسم­ها یک روال عمومی است، به استثناء اکوسیستم­های غیرطبیعی و اکوسیستم­هایی که تحت دخالت و فعالیت­های انسان­ هستند (31). الگوی پراکنش کپه­ای می­تواند ناشی از برتری رقابتی در رویشگاه­های کوچک، آشوب­های داخل اکوسیستم و یا محدودیت­های گسترش و انتشار گیاهان باشد. گونه­هایی که الگوی پراکنش کپه­ای دارند در مقایسه با گونه­های با الگوی پراکنش تصادفی، قدرت رقابتی بیشتری دارند (26). بنظر می­رسد تنوع بسیار کم گونه­ای در توده مورد مطالعه می تواند یکی از دلایل ایجاد الگوی کپه­ای برای گونه برودار باشد.

از سوی دیگر در منابع مختلفی اشاره شده است که الگوی پراکنش مکانی گونه­هایی که به روش دانه­زاد تجدیدحیات می­کنند، در ارتباط مستقیم با الگوی پراکنش بذر است (29). با توجه به اینکه بذر بلوط­ها درشت و سنگین است و عمده بذر آنها به زیر تاج درخت می­ریزد، ایجاد الگوی کپه­ای برای درختان بلوط دور از انتظار نیست و بنظر می رسد نقش این فاکتور در نوع الگوی بوجودآمده بسیار مهمتر از سایر فاکتورها باشد. هرچند درختان برودار مورد مطالعه در این پژوهش مدتهاست مورد بهره­برداری قرار گرفته­اند، اما الگوی اولیه آنها قطعاً متأثر از نوع بذر بوده است. Mou و همکاران (1993) نیز اشاره کرده­اند که در گونه­هایی که فرم زادآوری غالب آنها بصورت غیرجنسی (مثلاً از قبیل ریشه­جوش و پاجوش) است، الگوهای مستقرشده تا حد زیادی تحت­ تأثیر الگوی ایجادشده ابتدایی است. البته لازم بذکر است که در مورد گونه­هایی که زادآوری آنها توسط ترکیبی از روش­های جنسی و غیرجنسی انجام می­گیرد، الگوی پراکنش مکانی تا حد زیادی توسط ویژگی­های خود درخت (سرشت درخت) و عوامل محیطی مختلف زنده و غیرزنده موجود شکل می گیرد (23).

در بخش دیگری از پژوهش پیش­رو تغییرات نوع الگوی پراکنش مکانی درختان برودار در ارتباط با افزایش سطح قطعه­نمونه بررسی شد و مشخص شد که در هر سه قطعه­نمونه 5/0، 75/0 و یک هکتاری، الگوی مکانی مشابه (کپه­ای) است. ازآنجائیکه در سطوح کمتر از 5/0 هکتار تعداد کافی درخت برای انجام تحلیل­های مرتبط با الگوی مکانی وجود نداشت (در سطح 25/0 هکتار کمتر از 20 اصله درخت وجود داشت)، طبعاً امکان درنظرگرفتن  قطعات­نمونه با مساحت کمتر از 5/0 هکتار ممکن نبود. البته در تنها پژوهشی که در داخل کشور به بررسی روند تغییرات الگوی پراکنش مکانی گونه برودار در جنگل­های زاگرس پرداخته است، مشخص شد که نوع الگوی کپه­ای و سطح مناسب قطعه­­نمونه برای بررسی الگوی مکانی 5/0 هکتار است (1). یکی از مناطق مورد مطالعه در پژوهش اشاره­شده در مجاورت جنگل ریخلان قرار دارد، با این تفاوت که در قبرستان (توده کمتردخالت­شده) واقع شده است. با این توضیح در تفسیر نتایج باید این نکته را درنظر داشت که در توده­های موجود در قبرستان­های زاگرس شمالی بدلیل مقدس بودن، میزان تخریب­های انسانی کمتر از توده­های دیگر است. در توده مذکور اکثر درختان برودار شاخه‌زاد میانسال و کهن و تک­تنه گزارش شده­اند. در پژوهش پیش­رو بنظر می­رسد سطح 75/0 هکتار برای بررسی الگوی مکانی توده­های برودار بهره­برداری­شده مناسب باشد و با توجه به مشابهت نتایج این سطح با سطح یک هکتاری، پیشنهاد می­شود در مطالعات آینده و در مناطق مشابه از قطعه­نمونه 75/0 هکتاری استفاده شود.

در پایان پیشنهاد می­شود در صورت امکان در توده­های مشابه موجود در سایر نقاط زاگرس مطالعات تکمیلی انجام شود تا بتوان به قطعیت در مورد الگوی مکانی درختان برودار و روند تغییرات آن اظهارنظر نمود. همچنین پژوهش‌های دیگری در مورد سایر گونه­های بلوط (مازودار و وی­ول) نیز انجام شده و نتایج مقایسه شوند. با توجه به اینکه هم اندازه بذر گونه­های مذکور با گونه برودار متفاوت بوده و هم شدت و نوع بهره­برداری­ها از آنها متفاوت است، بنابراین نتایج بدست­آمده اطلاعات مقایسه­ای باارزشی را فراهم خواهند نمود. ازاین‌رو انجام مطالعات مشابه در مناطق کمتردخالت­شده (مانند توده­های موجود در قبرستان­ها و یا مناطق دور از دسترس) نیز به‌عنوان مطالعات تکمیلی و آگاهی از الگوی پراکنش مکانی واقعی گونه­های مختلف بلوط ضروریست.

سپاسگزاری

این تحقیق با استفاده از اعتبارات و امکانات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور و همچنین همکاری مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان کردستان انجام شده است، بدینوسیله از مسئولان ذیربط سپاسگزاری  می‌شود. همچنین در برداشت­های زمینی این پژوهش آقایان مسعود بیضایی­ن‍ژاد، عبدالله محمدی و محمد نظری همکاری داشتند که از همگی آنان قدردانی می­شود.

1- باتوبه، س.پ.، اخوان، ر.، پورهاشمی، م. و کیادلیری، ه.، 1392. تعیین حداقل سطح مناسب بررسی الگوی پراکنش مکانی برودار (Quercus brantii Lindl.) در توده­های کمتردخالت­شده جنگل­های مریوان با استفاده از تابع K رایپلی. نشریه جنگل و فرآورده­های چوب (مجله منابع طبیعی ایران)، 66(1): 38-27.
2- بی­نام- الف.، 1383. منابع طبیعی ایران (دیروز، امروز، فردا). انتشارات سازمان جنگل‌ها، مراتع و آبخیزداری کشور، تهران، 151 صفحه.  
3- بی­نام- ب.، 1390. آمار آب­وهوایی اداره کل هواشناسی استان کردستان
4- بصیری،  ر.، سهرابی، ه. و مزین، م.، 1385. تحلیل آماری الگوی پراکنش مکانی گونه­های درختی در منطقه قامیشله مریوان. مجله منابع طبیعی ایران، 59(3): 588-579.
5- پوربابایی، ح.، 1383. کاربرد آمار در بوم شناسی. انتشارات دانشگاه گیلان،  409 صفحه.
6- جزیره­ای، م. ح. و ابراهیمی­رستاقی، م.، 1382. جنگل­شناسی زاگرس. انتشارات دانشگاه تهران، تهران، 560 صفحه.
7- حیدری، ب.، 1384. بررسی ساختار جنگل در توده­های طبیعی و تخریب­شده منطقه بانه، پایان­نامه کارشناسی­ارشد جنگلداری، دانشگاه مازندران، 75 صفحه.
8- حیدری، ر.، زبیری، م.، نمیرانیان، م. و سبحانی، ه.، 1387. بررسی روش نمونه­برداری فاصله­ای چهارگوش در جنگل­های زاگرس (مطالعه موردی: سرخه­دیزه کرمانشاه). مجله منابع طبیعی ایران،61(1): 97-85.
9- صفری، ا.، شعبانیان، ن.، حیدری، ر.ح.، عرفانی­فرد، س.ی. و پوررضا، م.، 1389. بررسی الگوی مکانی درختان  بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl.) در جنگل­های باینگان کرمانشاه. فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 18(4): 608-596.
10- عرفانی­فرد، س.، فقهی، ج.، زبیری، م. و نمیرانیان، م.، 1386. بررسی الگوی پراکنش مکانی درختان در جنگل­های زاگرس. مجله منابع طبیعی ایران، 60(4): 1328-1319.
11- عرفانی­فرد، س.ی. و مهدیان، ف.، 1391. بررسی مقایسه­ای روش­های تعیین الگوی مکانی مطلق درختان در جنگل (مطالعه موردی: جنگل تحقیقاتی بنه استان فارس). فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 20(1): 73-62.
12- عرفانی­فرد، س.ی.، مهدیان، ف.، فلاح­شمسی، س.ر. و بردبار، س.ک.، 1391. کارآیی شاخص­های فاصله­ای و تراکمی در برآورد الگوی مکانی درختان در جنگل (مطالعه موردی: جنگل تحقیقاتی بنه، استان فارس). فصلنامه تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 20(3): 392-379.
13- علوی، س.ج.، زاهدی­امیری، ق. و مروی­ مهاجر، م.ر.، 1384. تعیین الگوی پراکنش مکانی گونه ملج در جنگل­های شمال ایران (مطالعه موردی: خیرودکنار نوشهر). مجله منابع طبیعی ایران، 58(4): 804-793.
14- غضنفری، ه.، 1382. برآورد رویش قطری درختان وی­ول (Q. libani) در جنگل­های زاگرس شمالی (مطالعه موردی: هواره­خول). مجله منابع طبیعی ایران. 57(4): 662-649.
15- فانی، ب.، امانی، م.، یوسفی، ب. و مردانی، ف.، 1387. پرورش جست­گروه­های جوان و نوجوان در جنگل­های شاخه­زاد بلوط مریوان. گزارش نهایی طرح پژوهشی، انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، 36 صفحه.
16- فتاحی، م.، 1373. بررسی جنگل­های بلوط زاگرس و مهمترین عوامل تخریب آن. انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، 63 صفحه.
17- مقدم، م. ر.، 1380. اکولوژی توصیفی و آماری پوشش گیاهی. انتشارات دانشگاه تهران، تهران، 285 صفحه.
 
18- Besag, J., 1977. Contribution to the discussion of Dr. Ripley's paper. Journal of the Royal Statistical Society, 39(2): 193-195.
19- Calviño-Cancela, M., 2002. Spatial patterns of seed dispersal and seedling recruitment in Corema album (Empertaceae): the importance of unspecialized dispersers for regeneration. Journal of Ecology, 90(5): 775-784.
20- Connell, J.H., 1963. Territoral behavior and dispersion in some marine invertebrates. Researches on Population Ecology, 5(2): 87-101.
21- Dale, M.R.T., 2005. Spatial pattern analysis in plant ecology. University of Alberta, 326p.
22- Erfanifard, Y., Feghhi, J., Zobeiri, M. and Namiranian, M., 2008. Comparsion of two distance methods for forest spatial pattern analysis (case study: Zagros forests of Iran). Journal of Applied Science, 8(1): 152-157.
23- Grubb, P.J., 1977. The maintenance of species-richness in plant communities: the importance of the regeneration niche. Biological Review, 52: 107-145.
24- Krebs, C.J., 1999. Ecological methodology. 2rd edition. Addison-Welsey Educational Publisher, Inc. Benjamin/Cummings imprint, 581p.
25- Jayaraman, K., 1999. A statistical manual for forestry research. FORSPA-FAO Publication, 231p.
26- Makana, J.R.M., 1999. Forest structure, species diversity and spatial patterns of trees in monodominate and mixed stands in the Ituri Forest, Democartic Republic of Congo. M. Sc. thesis, Oregon State University, USA.
27- Merrill, T., Mattson, D.J., Wright, R.G. and Quigley, H.B., 1999. Defining landscapes suitable for restoration of grizzly bears Ursus arctos in Idaho. Biological Conservation, 87(2): 231-248.
28- Maltez-Mouro, S., García, L.V., Marañón, T. and Freitas, H., 2007. Recruitment patterns in a Mediterranean oak forest: A case study showing the importance of the spatial component. Forest Science, 53(6): 645-652.
29- Moeur, M., 1993. Characterizing spatial patterns of tree using stem-mapped data. Forest Science, 39(4): 756-775.
30- Mou, P., Fahey, T.J. and Hughes, J.W., 1993. Effect of soil disturbance on vegetation recovery and nutrient accumulation following whole-tree harvest of a northern hardwood ecosystem. Journal of Applied Ecology, 30(4): 661-675.
31- Perry, J.N., Winder, L., Holland, J.M. and Alston, R.D., 1999. Red-blue plots for detecting clusters in count data. Ecology Letters, 2: 106-113.
32- Quinn, J.F. and Dunham, A.E., 1983. On hypothesis testing in ecology and evolution. The American Naturalist, 122(5): 602-617.
33- Rozas, V., Zas, R. and Solla, A. 2009. Spatial structure of deciduous forest stands with contrasting human influence in northwest Spain. European Journal of Forest Research, 128(3): 273-285.
34- Wolf, A., 2005. Fifty year record of change in tree spatial patterns within a mixed deciduous forest. Forest Ecology and Management, 215(1-3): 212-223.
35- Yuan, Z., Wang, T., Zhu, X., Sha, Y. and Ye, Y., 2011. Patterns of spatial distribution of Quercus variabilis in deciduous broadleaf forests in Baotianman Nature Reserve. Biodiversity Science, 19(2): 224-231.

36- Zhang, Y.X.,  Ma, K.M., QI, J., Feng, Y. and Zhang, J.Y., 2009. Size structure and spatial pattern of Quercus liaotungensis population along elevation gradient in Dongling Mountain, Beijing. Acta Ecologica Sinica, 29(6): 2789-2796.

مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)
دوره 27، شماره 4 - شماره پیاپی 4
اسفند 1393
صفحه 534-543
  • تاریخ دریافت: 17 فروردین 1393
  • تاریخ بازنگری: 24 تیر 1393
  • تاریخ پذیرش: 16 مرداد 1393