مقایسه تنوع گونه‌های درختی در توده‌های جنگلی مدیریت شده (قطع گزینشی) و مدیریت نشده راش (مطالعه موردی: جنگل شصت کلاته گرگان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار گروه جنگلداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشجوی دکتری جنگلداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

به منظور مقایسه تنوع گونه‌های درختی در توده‌های جنگلی مدیریت شده و مدیریت ‌نشده راش جنگل شصت-کلاته، 12 قطعه نمونه یک هکتاری به ابعاد 100×100 متر پیاده و پس از ثبت نام گونه، قطر برابر سینه تمام درختان اندازه‌گیری شد. سپس میانگین شاخص‌های تنوع گونه‌ای بر اساس سطح مقطع در هر قطعه نمونه محاسبه و از آزمون آماری t غیر جفتی برای مقایسه تفاوت میانگین‌ها استفاده شد. در این مطالعه شاخص‌های غنا (مارگالف و منهینیک)، ناهمگنی (سیمپسون، شانون- وینر) و یکنواختی (سیمپسون، اسمیت- ویلسون، اصلاح یافته نی و کامارگو) محاسبه شد. نتایج نشان داد که شاخص‌های غنای گونه‌ای به طور معنی‌داری در توده مدیریت شده بیشتر بودند. میانگین شاخص‌های ناهمگنی در توده مدیریت شده و یکنواختی در توده مدیریت نشده بیشتر بود ولی تفاوت آماری معنی‌داری در سطح 05/0 مشاهده نشد. در مجموع غنا و ناهمگنی در توده مدیریت شده نسبت به توده مدیریت نشده بیشتر و یکنواختی کمتر است. شاخص‌های سیمپسون، اسمیت- ویلسون و مارگالف، به ترتیب به عنوان شاخص‌های مناسب برای بررسی ناهمگنی، یکنواختی و غنا در منطقه مورد مطالعه، بدست آمد. با توجه به نتایج این تحقیق، شیوه تک‌گزینی به دلیل الگوبرداری از شرایط تخریب طبیعی در مقیاس کوچک، به عنوان روشی مناسب برای حفظ و حتی افزایش تنوع گونه‌ای توده‌های طبیعی جنگل‌های شمال کشور پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Comparison of tree species diversity in the beech managed (selection cutting) and unmanaged forest stands (Case study: Shastkalateh Forest- Gorgan)

چکیده [English]

In order to comparison of tree species diversity were located 12 sample plots in 1 ha and 100×100 meters, and diameter at the breast height all of trees measured after registering species in the beech managed and unmanaged forest stands of Shastkalateh forest. Then, species diversity indices average based on basal area was calculated in sample plots and was used independent T-Test for comparison of average difference. In this study, richness indices (Margalef and Menhinick), heterogeneity indices (Simpson, Shannon- wiener) and evenness indices (Simpson, Smith-Wilson, modified Nee, Camargo) were calculated. The results showed that richness indices were significantly greater in managed stands. Average of heterogeneity indices were greater in managed stands and average of evenness indices were greater in unmanaged stands. But there are not significant differences in the 0.05 confidence interval. In general, richness and heterogeneity are more and eveness is less in manaed stands. Simpson, Smith- Wilson and Margalef indices calculated as appropriate indices for evaluate of heterogeneity, evenness and richness indices in the study area. According to the results of this research, single tree cutting is suggested as a appropriate approach for maintain and even increase of species diversity natural stands of north forests because it is follow of natural degradation condition in small scale.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biodiversity indices
  • Managed stands
  • unmanaged stands
  • beech
  • Shastkalateh

مقایسه تنوع گونه­های درختی در توده­های جنگلی مدیریت شده (قطع گزینشی) و مدیریت نشده راش (مطالعه موردی: جنگل شصت کلاته گرگان)

سیده زیبا صید*، محمد هادی معیری و جهانگیر محمدی

گرگان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گروه جنگلداری

تاریخ دریافت: 11/4/92                تاریخ پذیرش: 24/12/92 

چکیده

به‌منظور مقایسه تنوع گونه­های درختی در توده­های جنگلی مدیریت شده و مدیریت ­نشده راش جنگل شصت­کلاته، 12 قطعه نمونه یک هکتاری به ابعاد 100×100 متر پیاده و پس از ثبت نام گونه، قطر برابر سینه تمام درختان اندازه‌گیری شد. سپس میانگین شاخص­های تنوع گونه­ای بر اساس سطح مقطع در هر قطعه نمونه محاسبه و از آزمون آماری t غیر جفتی برای مقایسه تفاوت میانگین­ها استفاده شد. در این مطالعه شاخص­های غنا (مارگالف و منهینیک)، ناهمگنی (سیمپسون، شانون- وینر) و یکنواختی (سیمپسون، اسمیت- ویلسون، اصلاح یافته نی و کامارگو) محاسبه شد. نتایج نشان داد که شاخص­های غنای گونه­ای به طور معنی­داری در توده مدیریت شده بیشتر بودند. میانگین شاخص­های ناهمگنی در توده مدیریت شده و یکنواختی در توده مدیریت نشده بیشتر بود ولی تفاوت آماری معنی‌داری در سطح 05/0 مشاهده نشد. در مجموع غنا و ناهمگنی در توده مدیریت شده نسبت به توده مدیریت نشده بیشتر و یکنواختی کمتر بود. به‌طوری‌که شاخص­های سیمپسون، اسمیت- ویلسون و مارگالف، به‌ترتیب به‌عنوان شاخص­های مناسب برای بررسی ناهمگنی، یکنواختی و غنا در منطقه مورد مطالعه بدست آمد. با توجه به نتایج این تحقیق، شیوه تک­گزینی به دلیل الگوبرداری از شرایط تخریب طبیعی در مقیاس کوچک، به‌عنوان روشی مناسب برای حفظ و حتی افزایش تنوع گونه­ای توده­های طبیعی جنگل­های شمال کشور پیشنهاد می­شود.

واژه­های کلیدی: شاخص­های تنوع زیستی، توده­ مدیریت شده، توده مدیریت نشده، راش، شصت­کلاته

* نویسنده مسئول، تلفن: 09396709622 ، پست الکترونیکی: Zibaseyd.90@gmail.com 

مقدمه

 

تنوع زیستی دارای معنای بسیار گسترده­ای بوده و از تنوع ژنتیکی تا تنوع اکوسیستم­ها را شامل می­گردد. تنوع گونه‌ای بخش اعظمی از مبحث تنوع زیستی است که به تنوع در سطح محلی و یا منطقه­ای محدود می­گردد. تنوع گونه­ای یکی از صفات مهم جوامع زیستی است که به روش­های مختلفی اندازه­گیری می­شود (18). عمدتاً تنوع زیستی بر مفاهیمی استوار است که مهمترین آنها شامل غنای گونه­ای که مبین حضور انواع گونه­ها، شاخص یکنواختی که مبین نحوه توزیع جمعیت افراد در بین گونه­ها، شاخص غالبیت که بیانگر فراوانی جمعیت برخی از گونه­ها نسبت به دیگر گونه­ها و سرانجام شاخص تنوع گونه­ای بوده، که در واقع ترکیبی از غنای گونه­ای و یکنواختی زیستی است. کاربرد این شاخص­ها برای رسیدن به کمیتی واحد، برای سهولت مقایسه، مطالعه و ارزیابی جمعیت­ها و اکوسیستم­ها است و در نهایت این شاخص­ها، قادرند داده­های پراکنده را آنقدر در یکدیگر ادغام کنند تا کمیتی واحد را تشکیل دهند (2). وقتی که بوم­شناسان از تنوع زیاد بحث می­کنند، اغلب منظور آنها جامعه­ایست که تعداد زیادی از گونه­های مختلف داشته باشد. اما بسیاری از روش­های اندازه­گیری تنوع شامل دو مؤلفه است که اولی غنای گونه و دومی فراوانی نسبی (یکنواختی) گونه­ها در داخل نمونه یا جامعه است (12). تنوع زیستی جنگل منبع بسیار مهم و با ارزشی است، زیرا گونه­های موجود در جنگل و ذخایر ژنتیکی تشکیل دهنده آن برای سلامتی و تأمین نیازهای بشر و سایر موجودات حائز اهمیت بوده، و قطعاً فقدان تنوع زیستی تهدید خطرناکی برای بقای انسان و سایر موجودات محسوب می­شود (11). تنوع زیستی در جنگل به حفظ تعادل گازهای اتمسفری، چرخه مواد غذایی، تنظیم آب و هوا، حفظ چرخه هیدرولوژیکی و ایجاد، تولید و حفظ خاک کمک می­کند. همچنین تحقیقات جدید نشان می­دهد که تنوع زیستی، ظرفیت باروری اکوسیستم­های جنگلی را زیاد و توانایی آنها را برای سازگار شدن با تغییر وضعیت افزایش می­دهد (11 و7). آنچه امروزه بر اهمیت روزافزون تنوع زیستی می­افزاید نقش آن در حفظ ثبات اکوسیستم­هاست. زیرا حضور گونه­های بیشتر در یک منطقه، ساختار پیچیده­تری به اکوسیستم­های طبیعی خواهد داد و در نتیجه این اکوسیستم­ها در واکنش به تغییرات توانایی بیشتری داشته و پایدارتر خواهند بود. تنوع زیستی بالاتر اکوسیستم­ها نماینده­ پایداری بیشتر آن اکوسیستم­هاست (16). جنگل­های شمال ایران به عنوان مهمترین و با ارزش­ترین زیست‌بوم‌های جنگلی کشور و تنها منبع تولید چوب کشور و منبع درآمد اصلی طرح­های جنگل‌داری، بهره­برداری و برداشت چوب درختان هستند. انجام هرگونه فعالیت مدیریتی و ازجمله اجرای طرح­های جنگل‌داری می­تواند بر ترکیب پوشش گیاهی و تنوع گونه­ای در مناطق جنگلی تأثیرگذار باشد (13). تحقیق و بررسی توده­های جنگلی طبیعی و دخالت نشده این امکان را فراهم می­سازد تا عوامل مؤثر و مطلوب موجود در رویشگاه را شناخته و از آن برای هدایت توده­های مورد بهره­برداری استفاده گردد. در حقیقت انسان می­تواند سازگاری و تکامل را در جنگل­های دست‌نخورده که به وسیله طبیعت طی چندین قرن طراحی شده است، مطالعه کند (17). در رابطه با تنوع زیستی تحقیقات زیادی انجام شده است، ازجمله این تحقیقات می­توان به موارد زیر اشاره کرد. کولوانین و همکاران (1996) از مقایسه ساختار افقی و عمودی رویشگاه به منظور تعیین تنوع، ناهمگنی و تأثیر برخی پارامترها در توده­های مدیریت شده و طبیعی دریافتند که ساختار افقی و عمودی توده­های طبیعی، تنوع و ناهمگنی بیشتری را نسبت به توده­های مدیریت شده نشان می­دهد. امبورگ و کریستنسن (1996) در زمینه تنوع زیستی در جنگل مدیریت نشده در مقایسه با جنگل مدیریت شده دانمارک مطالعه نمودند. نتایج این تحقیق نشان داد در جنگل مدیریت شده فقدان مازاد مقطوعات چوبی، فقدان فلورستیک و ناهمگنی ساختاری، فقدان توالی و فقدان آب دائمی وجود دارد که منجر به کاهش تنوع زیستی می­شود. امیری و همکاران (1387) با مطالعه تنوع گونه­ای در توده­های طبیعی و مدیریت شده به شیوه پناهی (توده­های 25 و 45 ساله) در جنگل‌های بلوط لوه گرگان به این نتیجه رسیدند که توده طبیعی با توده­های بهره­برداری شده از نظر غنای گونه­ای و شاخص ناهمگنی سیمپسون اختلاف معنی­داری داشته، به طوری که مقادیر این شاخص­ها در توده­های بهره­برداری شده بیشتر از توده طبیعی بود، اما شاخص یکنواختی کمتری را نسبت به توده­های بهره­برداری نشده داشتند. پوربابایی و رنج­آور (1387)، پارسل­های مدیریت شده به شیوه تدریجی پناهی و پارسل­های مدیریت نشده را از لحاظ تنوع گونه­های گیاهی در جنگل­های راش شفارود در غرب گیلان مورد مقایسه قرار دادند. آنان به این نتیجه رسیدند که تنوع گونه­های درختی در جنگل بهره­برداری شده و بهره­برداری نشده اختلاف معنی­داری با هم ندارند، همچنین تعداد گونه­های درختی در جنگل بهره­برداری شده بیشتر از بهره­برداری نشده بود، زیرا برداشت درختان و کاهش تاج پوشش باعث افزایش نور در عرصه شده و در نتیجه گونه­های نورپسند در منطقه بهره­برداری شده افزایش می­یابند. توراس و سائورا (2008)، در تحقیقی به بررسی اثرات عملیات پرورشی بر شاخص­های تنوع زیستی جنگل در منطقه کاتالونیا در دریای مدیترانه پرداختند. نتایج آنان نشان داد، درحالی­که برش یکسره غنای گونه­های درختی را کاهش داد، اما توده­هایی با برش گزینشی غنای گونه­ای درختی و درختچه­ای و همچنین تنوع گونه­ای درختی بیشتری دارند (20). آنان بیان کردند که برش گزینشی در صورتی یک تیمار مناسب و پایدار برای جنگل­های مدیترانه می­باشد که در بکارگیری عملیات از برداشت منظم درختان قطور و با کیفیت خودداری کنند. محمدی و همکاران (1387)، تأثیر شیوه جنگل­شناسی تدریجی پناهی را بر تنوع گونه­ای در سه توده مدیریت شده (توده پناهی دانگ دوم (20 ساله)، توده پناهی دانگ اول (40 ساله) و اصلاحی) و توده طبیعی در جنگل­های بلوط لوه گرگان مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنان نشان داد که چهار توده یاد شده، بر اساس شاخص­های تنوع و یکنواختی با احتمال 95 درصد تفاوت معنی­داری داشتند و بیشترین مقدار شاخص یکنواختی اسمیت- ویلسون و کمترین مقدار شاخص تنوع شانون- وینر مربوط به توده شاهد بود. اسحاقی راد و همکاران (1388)، در مطالعه­ای بر روی تأثیر شیوه تک­گزینی بر تنوع گیاهان چوبی در سه توده راش، راش- ممرز و ممرز در غرب گیلان، به این نتیجه رسیدند که شاخص­های غنای گونه­ای، تنوع گونه­ای شانون و سیمپسون پس از اجرای شیوه تک گزینی (یک دوره ده­ساله) افزایش یافته است ولی بین میانگین­ها اختلاف آماری معنی­داری مشاهده نشد. نوری و همکاران (1389 ب)، تنوع گونه­های درختی و درختچه­ای و اثر آن در مدیریت پایدار بخش پاتم جنگل خیرود را بررسی کردند. طبق نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل گونه­های درختی، از میان شاخص­های غنا، شمار گونه و شاخص مارگالف در توده بهره­برداری نشده به طور معنی­داری بیشتر بودند. شاخص­های یکنواختی سیمپسون و اسمیت- ویلسون نیز در توده بهره برداری نشده بیشتر و اختلاف بین دو منطقه معنی دار بود. شاخص­های همگنی نیز در توده بهره­برداری نشده بیشتر بودند. کاظم­نژاد و همکاران (1390 الف)، تنوع زیستی پوشش گیاهی در توده­های مدیریت شده و مدیریت نشده راش- ممرزستان در سری لاروچال نوشهر را مطالعه کردند. نتایج این تحقیق، مقادیر شاخص­های شانون- وینر، سیمپسون و غنای گونه­ای را در پارسل مدیریت نشده نسبت به مدیریت شده بیشتر نشان داد. درحالیکه شاخص یکنواختی شانون- وینر در گونه­های درختی در پارسل مدیریت شده بیشتر بود. کاظم­نژاد و همکارن (1390 ب)، در تحقیق دیگری که در جامعه انجیلی- ممرزستان سری پنج بهسرای نوشهر انجام دادند به این نتیجه رسیدند که تنوع گونه­های درختی در توده­های مدیریت شده و مدیریت نشده اختلاف معنی­داری با هم ندارد و تعداد گونه­های درختی در توده مدیریت شده به دلیل برداشت درختان و کاهش تاج پوشش و در نتیجه افزایش نور و نیز به دلیل داشتن شیب زیاد و کاهش عملیات بهره­برداری و دخالت انسانی و چرای دام، بیشتر است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی تأثیر مدیریت به شیوه تک‌گزینی بر تنوع گونه­های درختی در جنگل آموزشی و پژوهشی شصت­کلاته گرگان است. به این منظور شاخص­های تنوع زیستی در توده­های راش مدیریت شده به شیوه گزینشی و مدیریت نشده محاسبه و مقایسه می­شوند. همچنین، در این مطالعه، شاخص­های مناسب برای اندازه­گیری تنوع زیستی در منطقه مورد مطالعه، تعیین و معرفی می­شوند.

مواد و روشها

موقعیت منطقه: این مطالعه در پارسل­های 30 و 31 سری یک (توده­های مدیریت شده) و پارسل­های 18، 27 و 28 سری دو (توده­های مدیریت نشده) که در ارتفاعات میان­بند جنگل آموزشی و پژوهشی شصت­کلاته گرگان واقع شده، انجام شد. جنگل شصت­کلاته در حوزه آبخیز 85 طرح جامع جنگل­های شمال کشور قرار داشته و حدود 8 کیلومتر تا جاده آسفالته گرگان- ساری فاصله دارد. این جنگل در عرض جغرافیایی 36 درجه و 41 دقیقه تا 36 درجه و 45 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 54 درجه و 20 دقیقه تا 54 درجه و 24 دقیقه شرقی قرار گرفته است. دارای مساحت حدوداً 3716 هکتار می­باشد که به دو سری تقسیم شده است (شکل 1). جنگل آموزشی و پژوهشی شصت­کلاته دارای اقلیم خزری می­باشد که با درجات حرارت معتدل و با تغییرات سالیانه کم و رطوبت زیاد می­باشد. میزان بارندگی متوسط سالیانه در آن 649 میلی­متر می­باشد که بین 817- 4/528 میلی‌متر در سال متغیر می­باشد (4). محدوده ارتفاعی پارسل­های مورد بررسی از 810 متر تا 1020 متر می­باشد. با توجه به موقعیت سری دو شصت کلاته در ارتفاعات میان بند به بالا گونه های راش و ممرز به ترتیب گونه­های غالب را تشکیل می دهند. به طوری که از ارتفاعات به سمت پایین تا 800 متر از سطح دریا جوامع راش و راش – ممرز اکثریت توده­های جنگلی را شامل شده و از ارتفاع 800 متر به پایین گونه­های اصلی که جوامع جنگلی را تشکیل می دهند شامل: ممرز، انجیلی، افرا، توسکا، بعضاً راش و ... می‌باشند (9).

 

 

شکل1- موقعیت منطقه مورد مطالعه


روش تحقیق: ابتدا با جنگل گردشی پارسل­های 30 و 31 سری یک (توده­های مدیریت شده) و پارسل­های مجاور آنها شامل 18، 27 و 28 سری دو (توده­های مدیریت نشده) که از لحاظ شرایط رویشگاهی از قبیل ارتفاع از سطح دریا، شیب، جهت جغرافیایی و توپوگرافی و همچنین از لحاظ تیپ خیلی به هم نزدیک بودند، انتخاب شد. سپس برای تعیین پلات­های آماربرداری، با روی هم گذاری نقشه­های شیب، ارتفاع و جهت، نقشه همگن در نرم­افزار  GISتهیه شد و بر اساس تشابه این ویژگی­ها پلات­ها انتخاب شدند. برای کم کردن تأثیر پلات­ها بر هم، حداقل فاصله پلات­ها 200 متر در نظر گرفته شد. جنگل‌های سری یک طی سه دوره 10 ساله (از 1359) با روش تک گزینی بهره برداری شده‌اند. به منظور بررسی تنوع گونه­ای، 6 قطعه نمونه یک هکتاری به ابعاد 100×100 متر در پارسل­های مدیریت شده و 6 قطعه نمونه مشابه و مجاور در پارسل­های مدیریت نشده، انتخاب گردید. در هر قطعه نمونه نام گونه به همراه قطر برابر سینه تمام درختان دارای قطر بیش از 5/12 سانتی­متر اندازه­گیری و یادداشت شد. سپس اطلاعات هر توده (مدیریت شده و مدیریت نشده) به طور جداگانه ثبت شد. برای به دست آوردن تنوع زیستی در قطعه نمونه­ها از شاخص­های ناهمگنی سیمپسون و شانون- وینر، برای محاسبه یکنواختی از شاخص اسمیت- ویلسون، سیمپسون، کامارگو و اصلاح یافته نی، برای غنا از شاخص­های مارگالف و منهینیک استفاده شد (جدول1). سپس با محاسبه آماره ضریب تغییرات به منظور مقایسه شاخص­ها، مناسب­ترین آنها در این مطالعه، معرفی شدند. در واقع شاخصی که انحراف معیار بیشتری داشته باشد، مناسب­تر است. به دلیل میانگین­های متفاوت شاخص­های مختلف، از آماره ضریب تغییرات که عبارت است از نسبت انحراف معیار به میانگین، استفاده شد که میزان انحراف معیار به ازای متغیر واحدی، مبنای مقایسه شاخص­ها باشد و به این ترتیب مناسب­ترین شاخص، شاخصی است که بیشترین ضریب تغییرات را داشته باشد (6).

 

جدول 1- شاخص­های ناهمگنی، یکنواختی و غنا (کربس، 1998)

شاخص

پارامترها

رابطه

ناهمگنی

سیمپسون

= تعداد افراد گونه i در پلات­ها

N= تعداد کل افراد در پلات­ها =

s= تعداد گونه در پلات­ها

= 1 -

شانون- وینر

: شاخص تنوع گونه‌ای

: فراوانی نسبی گونه  در جامعه

s: تعداد گونه

 

غنا

مارگالف

: شاخص غنای مارگالف

S: شمار گونه­ها

N: فراوانی کل گونه­ها

 

منهینیک

: شاخص غنای منهینیک

S: شمار گونه­ها

N      : فراوانی کل گونه­ها

 

یکنواختی

سیمپسون

= اندازه یکنواختی سیمپسون

=D شاخص سیمپسون

s = تعداد گونه­ها در پلات­ها

 

اسمیت- ویلسون

  =شاخص یکنواختی اسمیت و ویلسون

= تعداد افراد گونه i در پلات­ها (i=1,2,3,…s)

=تعداد افراد گونه j در پلات­ها (j=1,2,3,…s)

 

کامارگو

 =شاخص یکنواختی کامارگو

= فراوانی نسبی گونه i در کل پلات­ها

= فراوانی نسبی گونه j در کل پلات­ها

 = sتعداد گونه­ها در کل پلات­ها

 

اصلاح شده نی

 : شاخص اصلاح شده نی

b : شیب خط رابطه تنوع- غالبیت ویتاکر

 


تجزیه و تحلیل آماری داده­ها: ابتدا به منظور محاسبه تنوع گونه­های درختی، مجموع سطح مقطع درختان بر حسب گونه در هر قطعه نمونه محاسبه شد و با وارد کردن سطح مقطع درختان به عنوان متغیر در نرم­افزار Ecological Methodology، شاخص­های ناهمگنی و یکنواختی محاسبه شدند (14). شاخص­های غنای مارگالف و منهینیک نیز با وارد کردن فرمول در برنامه Excel محاسبه شد. سپس شاخص­های محاسبه شده به منظور آنالیز در محیط نرم­افزار SPSS وارد شدند. ابتدا نرمال بودن داده­ها با آزمون شاپیرو- ویلک بررسی شد. معنی­دار بودن تفاوت میانگین شاخص­های تنوع زیستی در دو توده مدیریت شده و مدیریت نشده با استفاده از آزمونt  غیر جفتی، بررسی شد. ضریب تغییرات شاخص­ها نیز به منظور تعیین مناسب­ترین شاخص­های ناهمگنی، یکنواختی و غنا محاسبه شد.

نتایج

نتایج نشان داد در توده مدیریت‌شده 7 گونه با فراوانی کل 689 اصله درخت و در توده مدیریت نشده 6 گونه با فراوانی کل 804 اصله درخت حضور داشتند. گونه­های راش، ممرز، افرا پلت، توسکا، انجیلی و خرمندی در هر دو توده حضور داشتند ولی افرا شیردار فقط در توده مدیریت‌شده مشاهده شد که مقدار آن قابل‌توجه نبود. در توده مدیریت‌شده راش دارای میانگین فراوانی بالاتر و شیردار کمترین میانگین فراوانی را داشت. در توده مدیریت نشده راش بالاترین میانگین فراوانی و خرمندی و افراپلت کمترین میزان را دارا بودند. در مقایسه توده­های مدیریت‌شده و مدیریت نشده راش، ممرز، انجیلی و توسکا میانگین بالاتری را در توده­های مدیریت نشده داشتند. اما گونه­های افراپلت و خرمندی در توده­های مدیریت‌شده حضور بیشتری دارند (شکل 2).

 

 

شکل 2- نمودار فراوانی گونه­های درختی در توده­های مدیریت‌شده و مدیریت نشده

 

میانگین شاخص­های تنوع زیستی ارائه‌شده در جدول 2 نشان می­دهد، شاخص­های ناهمگنی (سیمپسون و شانون- وینر) و غنا (مارگالف و منهینیک) در توده مدیریت‌شده مقدار بیشتری دارد و میزان شاخص­های یکنواختی (سیمپسون، اسمیت- ویلسون، اصلاح‌شده نی و کامارگو) در توده مدیریت نشده بیشتر است (جدول 2).

نتایج مقایسات میانگین دو گروه نیز در جدول 3 ارائه‌شده است. همان‌طور که مشاهده می­شود، شاخص­های ناهمگنی سیمپسون و شانون- وینر و نیز شاخص­های یکنواختی اسمیت- ویلسون و اصلاح‌شده نی تفاوت معنی­داری را در سطح 05/0 نشان نمی­دهند. اما شاخص­های یکنواختی سیمپسون و کامارگو و همچنین شاخص­های غنای مارگالف و منهینیک دارای تفاوت معنی­دار در سطح 05/0 بین توده­های مدیریت‌شده و مدیریت نشده هستند (جدول 3).

 

جدول 2- میانگین و انحراف معیار شاخص­های تنوع گونه­ای در توده­های مدیریت‌شده و مدیریت نشده

شاخص­های تنوع

توده­های مدیریت‌شده

توده­های مدیریت نشده

ناهمگنی

سیمپسون

187/0± 414/0

155/0± 388/0

شانون- وینر

513/0± 240/1

411/0±  096/1

یکنواختی

سیمپسون

330/0±  277/0

113/0± 404/0

اسمیت-ویلسون

891/0 ± 222/0

165/0± 278/0

اصلاح‌شده نی

245/0± 107/0

394/0± 128/0

کامارگو

374/0± 306/0

109/0± 416/0

غنا

مارگالف

212/0± 051/1

112/0± 715/0

منهینیک

841/0± 557/0

537/0± 389/0

 

جدول 3 - نتایج آزمون t برای مقایسه میانگین شاخص­های مختلف تنوع در توده­های مدیریت‌شده و مدیریت نشده

شاخص­های تنوع

میانگین

درجه آزادی

آماره t

سطح معنی­داری

ناهمگنی سیمپسون

414/0

10

262/0

799/0

ناهمگنی شانون- وینر

240/1

10

536/0

604/0

یکنواختی سیمپسون

277/0

9

642/2-

027/0*

یکنواختی کامارگو

306/0

9

315/2-

046/0*

یکنواختی اسمیت-ویلسون

222/0

10

730/0-

482/0

یکنواختی اصلاح‌شده نی

107/0

10

133/1-

284/0

غنای مارگالف

051/1

10

420/3

007/0*

غنای منهینیک

557/0

10

117/4

002/0*

*اختلاف معنی‌دار در سطح 95 %

 

ضریب تغییرات شاخص­های ناهمگنی، یکنواختی و غنا در توده­های جنگلی موردمطالعه در جدول 4 نشان داده شد. بر اساس اطلاعات ارائه‌شده، شاخص سیمپسون با مقدار 41 درصد، شاخص اسمیت- ویلسون با مقدار 51 درصد و شاخص مارگالف با مقدار 28 درصد بیشترین درصد ضریب تغییرات را به ترتیب در میان شاخص­های ناهمگنی، یکنواختی و غنا دارا می­باشند (جدول 4).

 

 

جدول 4- ضریب تغییرات شاخص­های ناهمگنی، یکنواختی و غنا در توده­های موردمطالعه

شاخص­های تنوع

میانگین

کران پایینی

کران بالایی

انحراف معیار

ضریب تغییرات

ناهمگنی

سیمپسون

412/0

299/0

525/0

168/0

41/0

شانون- وینر

197/1

888/0

506/1

460/0

38/0

یکنواختی

سیمپسون

335/0

268/0

403/0

1/0

30/0

اسمیت- ویلسون

259/0

169/0

348/0

133/0

51/0

اصلاح‌شده نی

121/0

098/0

143/0

033/0

27/0

کامارگو

356/0

293/0

419/0

093/0

26/0

غنا

مارگالف

887/0

719/0

055/1

250/0

28/0

منهینیک

475/0

397/0

552/0

116/0

24/0


بحث و نتیجه­گیری

تخریب ناشی از بهره­برداری بی‌رویه، موجب تغییر وضعیت طبیعی توده­های جنگلی و کاهش تنوع گونه­ای می­شود، بااین‌حال به‌کارگیری شیوه­های متناسب با شرایط طبیعی توده­های جنگلی تأثیری بر تنوع گونه­ای توده­ها نخواهد داشت (1). نتایج نشان داد، راش گونه غالب دو منطقه و دارای فراوانی بیشتری در توده مدیریت نشده بود. گونه افرا شیردار تنها در توده مدیریت‌شده حضور داشت که ازلحاظ تعداد قابل‌توجه نبود. افرا پلت، خرمندی و توسکا در توده مدیریت‌شده بیشتر از توده مدیریت نشده بود. خرمندی گونه­ای است که در روشنه­های ایجادشده حضور دارد، بهره­برداری و قطع درختان یا افتادن درختان بر اساس حوادث طبیعی باعث ایجاد روشنه شده و سبب زادآوری و حضور این‌گونه می­شود. همان‌طور که در بخش نتایج مشاهده شد، توده بهره­برداری شده تعداد گونه­های بیشتر و درنتیجه غنای بیشتری داشت که تفاوت معنی­داری را نیز نشان داد. این نتیجه با نتایج تحقیقات امیری و همکاران (2008) و نیز اسحاقی­راد و همکاران (2009) همخوانی دارد و با نتایج نوری و همکاران (2010) و کاظم­نژاد و همکاران (2010) مغایرت دارد. مقادیر بالای غنای گونه­ای و ناهمگنی در توده­های بهره­برداری شده نسبت به توده­های دست­نخورده به دلیل بهره­برداری و باز شدن تاج­پوشش و مستقر شدن گونه­های درختی نورپسند ازجمله خرمندی، شیردار و انجیلی است. نتایج شاخص­های یکنواختی با نتایج امیری و همکاران (2008) و محمدی و همکاران (2008) و نیز نوری و همکاران (2010) مبنی بر کاهش یکنواختی در جنگل­های مدیریت‌شده مطابقت دارد و با نتایج تحقیقات اسحاقی­راد و همکاران (2009) و کاظم­نژاد و همکاران (2010) مغایرت دارد. ازنظر شاخص­های ناهمگنی نیز با نتایج امیری و همکاران (2008) و محمدی و همکاران (2008) و اسحاقی­راد و همکاران (2009) هماهنگ و با یافته­های نوری و همکاران (2010) و کاظم­نژاد و همکاران (2010) مخالف است. طبق شاخص­های تنوع گونه­ای سیمپسون و شانون- وینر که ارزش تقریباً بیشتری را در توده مدیریت‌شده نشان دادند می­توان نتیجه گرفت که مدیریت به شیوه تک­گزینی در تعداد و فراوانی گونه­ها تأثیر چندانی ندارد و فراوانی گونه­ها با این شیوه مدیریت حفظ می­شود. این شیوه با شدت کم در بهره­برداری­ها توصیه می­شود. همان‌طور که بیان شد، مناسب­ترین شاخص­های تنوع، شاخص­هایی با بیشترین درصد ضریب تغییرات هستند. از بین شاخص­های ناهمگنی شاخص سیمپسون بیشترین ضریب تغییرات را دارد، بنابراین می­تواند به‌عنوان مناسب­ترین شاخص محاسبه ناهمگنی بر اساس عامل ضریب تغییرات معرفی شود. در میان شاخص­های یکنواختی شاخص اسمیت- ویلسون بیشترین درصد ضریب تغییرات را داراست، و از بین شاخص­های غنا نیز شاخص مارگالف بیشترین درصد ضریب تغییرات را دارد که نشان می­دهد این شاخص­ها در این مطالعه بهترین شاخص­های معرف تنوع گونه­ای هستند. با توجه به نتایج این تحقیق و در صورت رضایت‌بخش بودن نتایج پژوهش­های طولانی­تر می­توان بیان داشت که شیوه تک­گزینی به دلیل الگوبرداری از شرایط تخریب طبیعی در مقیاس کوچک، روشی مناسب برای حفظ و حتی ارتقای تنوع گونه­ای توده­های طبیعی جنگل­های شمال کشور است و به‌عنوان یک شیوه جنگل‌شناسی مناسب برای حفظ تنوع گونه­ای در کنار تولید چوب در جنگل­های طبیعی شمال کشور، قابل‌استفاده است.

1-­ اسحاقی راد، ج.، سیدی، ن. و حسن­زاد ناورودی، الف.، 1388. تأثیر اجرای شیوه تک­گزینی بر تنوع گیاهان چوبی (مطالعه موردی: سری جنبه­سرا- گیلان). مجله جنگل ایران، انجمن جنگلبانی ایران، 1(4): 277-285.
2- اکبری رئیسی، س. 1386.، مقایسه تنوع زیستی (گونه­های چوبی) جوامع جنگلی بخش پاتم جنگل خیرود. پایان­نامه کارشناسی ارشد، پردیس منابع طبیعی تهران، 88 صفحه.
3-­ ­ امیری، م.، درگاهی، د.، حبشی، ه.، آزادفر، د. و سلیمانی، ن.،1387. مقایسه تراکم زدآوری و تنوع گونه­ای در توده­های طبیعی و مدیریت شده در جنگل ­های بلوط لوه گرگان. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 15(6)، 53- 44.
4-­ بی نام، 1386.، طرح جنگلداری تجدیدنظر سری یک دکتر بهرام نیا. گروه جنگلداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 478 صفحه.
5-­ پوربابایی، ح. و رنج­آور، ع.ر. 1387. تأثیر شیوه تدریجی- پناهی بر تنوع گونه­های گیاهی در جنگل­های راش شرقی. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، (1)16: 61-73.
6- داستانگو، د. 1383. مقایسه روش­های برآورد شاخص­های تنوع زیستی درختان جنگلی (طرح جنگلداری نکا- ظالمرود) پایان­نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،90 صفحه.
7- کاظم­نژاد، ف.، پور محمد علی حبیبی، س. و داستانپور، م.، 1390 الف. بررسی تنوع زیستی پوشش گیاهی در توده­های مدیریت شده و مدیریت نشده راش - ممرزستان (مطالعه موردی: سری لاروچال- نوشهر). فصلنامه علوم و فنون منابع طبیعی، 6(1): 65-74.
8- کاظم­نژاد، ف.، داستانپور، م.، شیخ­الاسلامی، ع.، و پور محمد علی حبیبی، س. 1390 ب. بررسی تنوع زیستی پوشش گیاهی در توده­های مدیریت شده و مدیریت نشده انجیلی – ممرزستان شمال ایران (مطالعه موردی سری پنج بهسرای نوشهر). مجله علوم زیستی واحد لاهیجان. (4)2: 169-177.
9-­ کتابچه طرح جنگلداری سری دو جنگل آموزشی و پژوهشی دکتر بهرام­نیا، 1389. پروژه دانشجویان کارشناسی ورودی 86، 132 صفحه.
10-­ محمدی، ج.، شتایی جویباری، ش.، حبشی، ه. و امیری، م،. 1387. تأثیر شیوه تدریجی-پناهی بر تنوع گونه‌ای درختی در جنگل‌های بلوط لوه گرگان. فصلنامه علمی-پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. 16(2): 241-250.
11-­ محمودی، ج. 1386.، بررسی تنوع گونه­ای گیاهان جنگل حفاظت شده کلارآباد در سطح گروه­های اکولوژیک. مجله زیست شناسی ایران، 20(4).
12-­  مصداقی، م.، 1380. توصیف و تحلیل پوشش گیاهی (ترجمه)، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، 288 صفحه.
13-­ ­ نوری، ز.، فقهی، ج.، زاهدی امیری.، و ق. رحمانی، ر.، 1389 الف. برآورد تنوع گونه­ای درختان در اشکوب­های مختلف جنگلی (مطالعه بخش پاتم، جنگل آموزشی و پژوهشی خیرود). نشریه محیط زیست طبیعی، مجله منابع طبیعی ایران، 63(4): 399-407.
14- نوری، ز.، فقهی، ج.، زاهدی امیری، ق.، زبیری، م.، و رحمانی، ر.، 1389 ب.  ارزیابی تنوع گونه­های درختی و درختچه­ای و اثر آن در مدیریت پایداری (بررسی موردی: بخش پاتم جنگل خیرود). نشریه جنگل و فرآورده­های چوب، دانشکده منابع طبیعی، 63(2): 201-214.
 
15- Emborg, J., and Christensen, M., 1996. Biodiversity in natural versus managed forest in Denmark. Forest Ecology and management. 85: 47-51.
16-­ Jenkins, M., and  Parker. A., 1998. Composition and diversity of woody vegetation in silvicultural openings of southern Indiana forests. Forest Ecology and Management, 109: 57-74.
17Korpel, S., 1982. Degree of equilibrium and  dynamical changes of the forest an example of natural forests of Slovia, Zvolen-Czechoslovakia, 23 p. 
18-­ Krebs. C. J., 1998, Ecological Methodology, university of British Columbia. Jim Green publisher. 620 pp.
­19-­  Kuuluvainen, T., Pentinen, A., Leinonen, K., and Nygren, M. 1996. Statistical opportunities for comparing stand structural herogeneity in managed and primeval forests: An example from Boreal Spruce forest in southern Finland, SilvaFennica, 30(2-3): 315-328.
20- Torras, O. and Saura, S. 2008. Effects of silvicultural treatments on forest biodiversity indicators in the Mediterranean. Forest Ecology and Management. 255: 3322-3330.
  • تاریخ دریافت: 11 تیر 1392
  • تاریخ بازنگری: 10 فروردین 1393
  • تاریخ پذیرش: 24 اسفند 1392