تغییرات مشخصات مورفولوژیکی گونه Astragalus brachyanus تحت تأثیر عوامل‌‌‌‌‌ محیطی و مدیریتی در مراتع کوهستانی راژان، ارومیه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 2- دانش آموخته کارشناس‌ارشد مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه ارومیه، ارومیه

3 استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

4 استادیار دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه، ارومیه

چکیده

یکی از ملزومات اساسی به‌‌منظور محاسبه شاخص‌‌های تنوع‌‌ عملکردی، اندازه‌‌گیری صفات (مشخصات) گیاهی است. از این‌رو، پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مشخصات مورفولوژیکی گونه Astragalus brachyanus تحت تأثیر عوامل محیطی و مدیریتی، انجام شد. برای اندازه‌‌گیری صفات گیاهی، در هر یک از مکان‌‌‌‌ها، سه ترانسکت 50 متری مستقر شد. بر روی هر یک از ترانسکت‌‌ها، پنج نقطه تصادفی، انتخاب و نزدیک‌‌ترین پایه‌‌ گیاهی به نقطه تصادفی، مشخص گردید. در نهایت، تعداد 15 پایه در هر مکان، جهت اندازه‌‌گیری صفات گیاهی مدنظر قرار گرفت. در هر مکان، سه نمونه مرکب خاک نیز به‌‌منظور اندازه‌‌گیری پارامترهای خاکی، برداشت شد. برخی عوامل محیطی و مدیریتی نظیر شیب، جهت، ارتفاع و شدت چرای مکان‌‌ها نیز یادداشت شد. با استفاده از روش تجزیه به مولفه‌‌های‌‌اصلی (PCA)، نسبت به کاهش داده‌ها اقدام گردید. برای بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل محیطی، با توجه به طول گرادیان محاسبه‌شده، از روش آنالیز افزونگی (RDA) به‌‌عنوان روش خطی، استفاده شد. نتایج نشان داد، میانگین قطر تاج، قطر یقه، ارتفاع پایه، طول جست و وزن خشک بیوماس‌‌هوایی در مکان‌‌های پراکنش گونه A.brachyanus، با هم تفاوت معنی‌‌دار دارند. با توجه به نمودار رسته‌‌بندی؛ طول جست، بیشتر تحت تأثیر ارتفاع محیط؛ قطر یقه، تحت تأثیر درصد سیلت خاک و وزن خشک بیوماس‌‌هوایی، تحت تأثیر آزیموت اصلاح‌شده است. ارتفاع پایه‌‌ها، تحت تأثیر درصد تخلخل و قطر تاج، تحت تأثیر درصد شن قرار داشت. نتایج، مبین تاثیر عوامل محیطی بر صفات مورفولوژیک گونه A.brachyanus است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Changes of morphological traits of Astragalus brachyanus species under environmental and management factors in mountainous rangelands of Rajhan, Urmia

نویسندگان [English]

  • Javad Motamedi 1
  • Zahra Mahmudi 2
  • Esmaeil Sheidai Karkaj 3
  • Morteza Mofidi 4

1 Associate Professor, Rangeland Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran

2 Graduated Ms.c. Student of Range Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia

3 Assistant professor, Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran

4 Assistant Professor, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran

چکیده [English]

Measuring plant traits is one of the essential requirements for calculating functional diversity indices. Therefore, the present study aimed to investigate the changes of morphological characteristics of Astragalus brachyanus species under the influence of environmental and management factors. In order to measure plant traits, three transects of 50 m long were located in each location. On each transect, five random points were selected and the closest plant base to the random point was identified. Finally, 15 stands per plant were selected to measure plant traits. At each site, three composite soil samples were also taken to measure soil parameters. Some environmental and management factors such as slope, aspect, elevation and grazing intensity of locations were also noted. Data reduction was performed using Principal Component Analysis (PCA). Regarding the calculated gradient length, RDA was used as linear method to study the relationship between vegetation traits and environmental factors. The results showed that the mean traits of crown diameter, collar diameter, base height, branch length and biomass dry weight in A. brachyanus were significantly different among distribution sites. According to the ordination diagram, branch lenght is mostly influenced by the elevation; collar diameter, affected by soil silt percentage and dry weight of biomass is affected by modified azimuth aspect. The height of the stands was affected by the percentage of porosity and crown diameter is affected by the percentage of sand. The results indicate the influence of environmental factors on morphological traits of A. brachyanus.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Functional diversity
  • Plant ordination
  • Plant traits
  • Soil factors
  • Topographic factors

تغییرات مشخصات مورفولوژیکی گونه Astragalus brachyanus تحت تأثیر عوامل‌‌‌‌‌ محیطی و مدیریتی در مراتع کوهستانی راژان، ارومیه

جواد معتمدی1*، زهرا محمودی2، اسماعیل شیدای کرکج2 و مرتضی مفیدی ‌‌چلان2

1 ایران، تهران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، بخش تحقیقات مرتع

2 ایران، ارومیه، دانشگاه ارومیه، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، گروه مرتع و آبخیزداری

تاریخ دریافت: 04/05/1399          تاریخ پذیرش:05/06/1399

چکیده

یکی از ملزومات اساسی بمنظور محاسبه شاخص‌‌های تنوع‌‌ عملکردی، اندازه‌‌گیری صفات (مشخصات) گیاهی است. از اینرو، پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات مشخصات مورفولوژیکی گونه Astragalus brachyanus تحت تأثیر عوامل محیطی و مدیریتی، انجام شد. برای اندازه‌‌گیری صفات گیاهی، در هر یک از مکان‌‌‌‌ها، سه ترانسکت 50 متری مستقر شد. بر روی هر یک از ترانسکت‌‌ها، پنج نقطه تصادفی، انتخاب و نزدیک‌‌ترین پایه‌‌ گیاهی به نقطه تصادفی، مشخص گردید. در نهایت، تعداد 15 پایه در هر مکان، جهت اندازه‌‌گیری صفات گیاهی مدنظر قرار گرفت. در هر مکان، سه نمونه مرکب خاک نیز بمنظور اندازه‌‌گیری پارامترهای خاکی، برداشت شد. برخی عوامل محیطی و مدیریتی نظیر شیب، جهت، ارتفاع و شدت چرای مکان‌‌ها نیز یادداشت شد. با استفاده از روش تجزیه به مولفه‌‌های ‌‌اصلی (PCA)، نسبت به کاهش داده‌ها اقدام گردید. برای بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل محیطی، با توجه به طول گرادیان محاسبه ‌شده، از روش آنالیز افزونگی (RDA) به‌‌عنوان روش خطی، استفاده شد. نتایج نشان داد، میانگین قطر تاج، قطر یقه، ارتفاع پایه، طول جست و وزن خشک بیوماس‌‌ هوایی در مکان‌‌های پراکنش گونه A. brachyanus، با هم تفاوت معنی‌‌دار دارند. با توجه به نمودار رسته‌‌بندی؛ طول جست، بیشتر تحت تأثیر ارتفاع محیط؛ قطر یقه، تحت تأثیر درصد سیلت خاک و وزن خشک بیوماس ‌‌هوایی، تحت تأثیر آزیموت اصلاح‌‌‌شده است. ارتفاع پایه‌‌ها، تحت تأثیر درصد تخلخل و قطر تاج، تحت تأثیر درصد شن قرار داشت. نتایج، مبین تاثیر عوامل محیطی بر صفات مورفولوژیک گونه A. brachyanus است.

واژه‌های کلیدی: تنوع عملکردی، رسته‌‌بندی گیاهی، صفات ‌‌گیاهی، عوامل خاکی، عوامل توپوگرافی

* نویسنده مسئول، تلفن: 09143477875 ، پست الکترونیکی:[email protected]

مقدمه

 

از گذشته تا به حال، اکولوژیست‌‌ها به‌‌‌‌دنبال یافتن چگونگی پاسخ گیاهان و جوامع‌‌ گیاهی به شرایط محیطی زنده و غیرزنده بودند. در این راه، ابتدا با تقسیم‌‌بندی گیاهان بر اساس اصول رده‌‌بندی گیاهی، به جستجوی الگوی پاسخ گیاهان در یک جامعه‌‌ گیاهی پرداختند. تقسیم‌‌بندی گیاهان بر این اساس، محدودیت‌‌های زیادی را به هنگام پاسخ به سؤالات مهم اکولوژی بوجود آورد. این سؤالات شامل پاسخ پوشش‌‌ گیاهی به تغییرات اقلیمی و رژیم‌‌های تخریب پوشش‌‌گیاهی و متقابلاً دربرگیرنده سؤالات مربوط به تأثیرات پوشش‌‌ گیاهی بر روی شرایط اقلیمی و جریانات اکوسیستمی بود (27).

مطالعاتی که بعدها اکولوژیست‌‌ها بر روی چگونگی پاسخ جوامع انجام دادند، نشان داد که تقسیم‌‌بندی گیاهان بر اساس ویژگی‌‌های مشترکی که دارند و یا بر اساس عملکرد مشابه آنها در یک جامعه ‌‌گیاهی، راه مناسبی برای فائق آمدن بر مشکل فوق است. در حال حاضر، تقسیم‌‌بندی گیاهان به تیپ‌‌های ‌‌عملکردی‌‌ گیاهی (گروهی از گونه‌‌های‌‌ گیاهی که با داشتن ویژگی‌‌های شبیه به یکدیگر، پاسخ‌‌های یکسانی به عوامل ‌‌محیطی از خود نشان می‌‌دهند و یا تأثیرات یکسانی را در یک اکوسیستم دارند)، یکی از روش‌‌هایی است که اکولوژیست‌‌های گیاهی برای پاسخ به سؤالات فوق، از آن استفاده می‌‌کنند (19). برای مثال، گونه‌‌های‌‌ گیاهی که طول دوره رویش کوتاه و یا قدرت فتوسنتزی یکسانی دارند، در یک گروه عملکردی‌ گیاهی قرار می‌‌گیرند. تمامی گیاهان یکساله بر اساس اینکه دارای طول دوره زندگی یکسانی هستند، در یک تیپ عملکردی گیاهی قرار می‌‌گیرند و احتمالاً پاسخ یکسانی به شرایط محیطی زنده و غیرزنده، از خود نشان می‌‌دهند. با این حال، ظرفیت گونههای‌ ‌گیاهی در پاسخ به تغییرات محیطی را می‌توان به صفات کارکردی آنها ارتباط داد.

بنابراین انتخاب محیطی، تأثیر مهمی روی شکل و کارکرد گیاهان دارد. از طرف دیگر، گیاهان با روابط خویشاوندی نزدیک که در محیط‌‌های کاملاً متفاوت رشد می‌کنند، طی زمان تکاملی می‌توانند مورفولوژی و فیزیولوژی کاملاً متفاوتی از خود نشان دهند. این موارد را می‌توان به‌‌‌عنوان دلایلی برای طبقه‌بندی تاکسون‌‌های غیرمرتبط بر اساس صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک نیز در نظر گرفت (43).

قدم اول در شناخت پاسخ جوامع ‌‌گیاهی به شرایط محیطی زنده و غیرزنده، شناخت ویژگی‌های گیاهی این جوامع است. صفات‌‌ گیاهی در زیست‌‌شناسی بنیادی و کاربردی جمعیت‌ ‌گیاهی و علم پوشش‌‌ گیاهی، به‌‌‌‌‌‌عنوان یک ابزار مهم شناخته می‌‌شود. بسیاری از صفات‌ ‌گیاهی جهت تحلیل پاسخ جوامع و جمعیت‌‌های ‌‌گیاهی به تغییرات محیطی، اهمیت بالایی دارند. با شناسایی انواع کارکردی گیاهان، انتظار می‌‌رود که صفات‌‌ گیاهی به ابزار مهمی برای پیش‌‌بینی پاسخ جوامع ‌‌گیاهی به تغییرات محیطی، تبدیل شوند (36). با این وجود، اندازه‌‌گیری بسیاری از ویژگی‌‌های ‌‌گیاهی، سخت و پرهزینه است و نمی‌‌توان این ویژگی‌‌ها را برای کل گیاهان یک جامعه ‌‌گیاهی، اندازه‌‌گیری کرد. به این ویژگی‌‌ها، معمولاً ویژگی‌‌های دشوار از نظر اندازه‌‌گیری می‌‌گویند. به همین منظور، دانشمندان از ویژگی‌‌های‌‌ گیاهی که اندازه‌‌گیری آنها آسان و در ارتباط بسیار نزدیک با ویژگی‌‌های دشوار هستند و می‌‌توانند پاسخ جوامع‌ ‌گیاهی را به شرایط محیطی زنده و غیرزنده نمایش دهند، استفاده می‌‌کنند. از این ویژگی‌‌ها می‌‌توان طول دوره رویشی، اشکال رویشی و غیره را نام برد (39).

مطالعه رابطه صفات ‌‌گیاهی با عوامل‌‌ محیطی، در اکولوژی و به‌‌ویژه در مطالعات پوشش‌‌ گیاهی، از اهمیت زیادی برخوردار هست (25). در این ارتباط، با بررسی ارتباط خصوصیات رویشگاهی با مقدار تولید ثعلب در چمنزارهای ترگور ارومیه (6)، گزارش شد که صفات گیاهی و به‌‌ویژه وزن غده ثعلب، تحت تاثیر مستقیم مقدار ماده آلی، ازت کل و درصد رس رویشگاه‌‌ها می‌‌باشند و با ارتفاع رویشگاه‌‌ها، عمق آب زیرزمینی و اسیدیته خاک، ارتباط عکس دارند. همچنین با بررسی ارتباط صفات ساختاری و بیوماس گونه داروییCapparis spinosa  با عوامل خاکی و توپوگرافی در اراضی مارنی (32)، گزارش گردید که در مقیاس مکانی مورد مطالعه، عوامل خاکی تاثیر بیشتری نسبت به عوامل توپوگرافی بر صفات ساختاری و بیوماس داشت. همچنین درصد رس، هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد سیلت و مقدار گچ، بیشترین تاثیر را بر صفات بیوماس داشتند. صفات ساختاری نیز بیشتر تحت تاثیر درصد رس، هدایت الکتریکی، درصد رطوبت خاک و مقدار گچ رویشگاه قرار داشت. در این راستا، روابط معنی‌‌داری بین صفات برگ گیاهان و پارامترهای خاکی، برای بیش از 1000 گونه گیاهی در شمال ایتالیا (14)، گزارش گردید. همچنین روابط مذکور، در طول گرادیان بارشی بین عوامل محیطی و صفات بیوماس هوایی شش گونه گیاهی در مراتع مغولستان واقع در آسیای مرکزی (26)، مورد بررسی قرار گرفت. در یک گرادیان خشکی در مراتع جنوب سیبری و مغولستان، ارتباط معنی‌‌داری بین شاخص‌‌های مختلف آناتومیکی گیاهان C3 و C4 شامل میزان کلروفیل و جذب دی اکسید کربن با عوامل محیطی و اقلیمی، گزارش شد (22). شواهدی نیز دال بر اثرگذاری عوامل محیطی نظیر چرای دام و توپوگرافی، بر روابط بین صفات گیاهی و عوامل اقلیمی، ارائه گردید (18). در مقیاس منطقه‌‌ای، روابط معنی‌‌داری بین شرایط دما و رطوبت در دسترس، با صفات گیاهی نظیر مساحت برگ، ماده خشک برگ و ارتفاع گیاهی، ارائه گردید (44). در این رابطه، از صفات نسبت توده برگ به سطح، به‌‌عنوان مناسب برای استفاده در مطالعات مربوط به روابط اقلیم- گیاه، نام برده شده است و گزارش ‌‌شد که در مطالعات اکولوژی حفاظتی، محققان هنوز به یک توافق کلی و اجماع در خصوص صفات موثر و مناسب نرسیده‌‌اند و تحقیقات در این خصوص بایستی بطور همه جانبه صورت گیرد (37). لذا در این شرایط، صفات عملکردی گیاهی شامل صفات مورفولوژیِکی، فیزیولوژیکی و توسعه‌‌ای، می‌‌تواند به تعیین اینکه کدام گیاه یا کدام دسته گیاهی ممکن است بر اثر تغییرات محیطی، تغییرات سریع داشته باشد، کمک فزاینده‌‌ای خواهد نمود و یافتن چنین روابطی، در مدل‌‌سازی واقع‌‌گرایانه تغییرات پوشش گیاهی تحت تغییرات عوامل محیطی، بسیار مهم است (20). بنابراین در خصوص مطالعات روابط صفات گیاهی با عوامل محیطی، این سوال همواره مطرح است که کدام صفت گیاهی می‌‌تواند به‌‌عنوان شاخص معرف در مطالعات اکولوژیکی انتخاب شود (7، 17).

بر همین اساس، ضرورت دارد ویژگی‌‌های ‌‌گیاهی گونه‌‌های شاخص در اکوسیستم‌‌ها، مورد بررسی و اندازه‌‌گیری قرار گیرد تا بر مبنای نتایج، بتوان با محاسبه تنوع عملکردی اکوسیستم‌ها و نیز ارزیابی تغییرات گیاهان در جوامع گیاهی تحت تاثیر عوامل محیطی گامی در جهت حفاظت گیاهی برداشت. در حال حاضر که ناتوانی و نقص شاخص‌‌های عددی تنوع گونه‌‌ای جهت ارزیابی عملکرد اکوسیستم‌‌ها به اثبات رسیده است، ضرورت دارد که بر روی شاخص‌‌های تنوع عملکردی، تمرکز شود تا بر مبنای آن بتوان عملکرد اکوسیستم‌‌ها را با دقت بیشتر، مورد ارزیابی قرار داد. یکی از ملزومات اساسی بمنظور محاسبه شاخص‌‌های تنوع عملکردی، اندازه‌‌گیری صفات (مشخصات) گیاهی است (15، 34، 38، 41). از اینرو در پژوهش حاضر، ویژگی‌‌های ‌‌گیاهی و ارتباطات اکولوژیکی گونه A. brachyanus در مراتع کوهستانی راژان، مورد بررسی قرار گرفت. این گونه، در سلسله جبال زاگرس (شمالی، مرکزی، جنوبی) به طول تقریبی 1400 کیلومتر، یکی از عناصر غالب و پایدار در تشکیل ریختار پوششی گون می‌‌باشد. در زاگرش شمالی گاها بصوت مخلوط با دافنه و زمانی با گونه دیگر بصورت غالب به چشم می‌‌خورد. گیاهی درختچه‌‌ای، بلند، به ارتفاع 40 تا 150 سانتی‌‌متر است. تاج پوشش آن غالبا نامتقارن است و در جهت شیب، بصورت چتر با سایه اندازه پهن می‌‌باشد. دارای ساقه قطور است. گل‌‌آذین آن جانبی، سنبله متراکم و پرگل است. برگچه باریک، خطی به طول 8 تا 26 میلی‌‌متر می‌‌باشد. برگه تخم مرغی یا زروقی پهن به طول 3 تا 5 میلیمتر است. میوه، بیضوی کشیده، پوشیده از کرک‌‌های ابریشمی خوابیده، به طرف نوک باریک، به طول 4 تا 5 و به عرض 2 تا 3 میلی‌‌متر، در دو پهلوی پشتی- شکمی فشرده؛ یک حجره‌‌ای و دارای 1 تا2 عدد دانه می‌‌باشد. پایه‌‌ها خاکستری یا نقره‌‌ای رنگ هستند و پوشیده از کرک‌‌های سفید متراکم یا به‌‌تدریج کمرنگ می‌‌باشند (8).

در این ‌ارتباط، اندازه‌‌گیری مشخصات مورفولوژیکی در هر یک از مکان‌‌ها، تغییرات آنها در مکان‌‌های مطالعاتی و تعیین مهمترین عامل محیطی (عوامل خاکی و توپوگرافی) و مدیریتی (شدت‌‌های مختلف چرا) در تغییرات مشخصات موفورلوژیکی، به‌‌‌‌عنوان اهداف مطالعه، در نظر گرفته شد.

مواد و روشها

منطقه مورد مطالعه: برای انجام پژوهش، مراتع کوهستانی راژان، به‌‌‌‌عنوان مراتع معرف در نظر گرفته شد. مراتع مذکور با مساحت 15/3178 هکتار، در موقعیت جغرافیایی ˝52 ́46 ˚44 تا ˝21 ́́51 ˚44 طول ‌‌شرقی و ˝39 ́́21 ˚39 تا ˝49 ́23 ˚37 عرض‌‌ شمالی، در ارتفاع 2500 متری از سطح دریا قرار دارد (شکل‌‌های1 الی3). آب‌ و هوای منطقه بر اساس ضریب خشکی دومارتن، مرطوب فراسرد است و بر اساس روش آمبرژه، در طبقه اقلیم ارتفاعات، قرار می‌گیرد. متوسط بارندگی سالانه، 2/459 میلی‌متر و متوسط درجه حرارت سالانه، 6/5 درجه سانتی‌گراد است که بر اساس روش آمبروترمیک، یک دوره مرطوب را تجربه می‌‌کند که از مهرماه، آغاز و تا اوایل خرداد ماه ادامه دارد و سایر ماه‌های سال، به‌‌عنوان دوره خشک، بشمار می‌‌آید. بنابراین، بیشتر بارش‌ها در هشت ماه از سال صورت می‌گیرد و دارای شدت بالا و زمان تداوم کم است که خود مؤثرترین عامل در فرسایش خاک منطقه محسوب می‌شود.

مراتع مورد پژوهش، از نظر خاک، پوشش‌‌ گیاهی و توپوگرافی، معرف سطح وسیعی از گون‌‌زارهای کوهستانی واقع در شمال‌‌غرب کشور است که نتایج حاصل از آن، قابل تعمیم به رویشگاه‌‌های مشابه می‌‌باشد. در این رویشگاه‌‌ها، گونه Astragalus brachyanus (شکل4 و شکل5) به‌‌‌‌عنوان گونه غالب حضور دارد.

 

 

شکل1- موقعیت جغرافیایی مکان‌‌های مورد پژوهش

 

 

شکل2- نمای عمومی از مراتع راژان (اردیبهشت ماه 1395)

 

شکل3- نمای دیگر از گون‌‌زارها (فروردین ماه 1395)

 

 

 

 

شکل4- نمای عمومی از پوشش گیاهی قرق راژان (مکان اول) (خرداد ماه 1395)

 

شکل5- نمای نزدیک از گونه A.brachyanus (اردیبهشت ماه 1395)

 

 

 

روش بررسی: با شناخت از پوشش ‌‌گیاهی مراتع منطقه راژن و اینکه در تمامی سطح منطقه، گونه A. brachyanus (شکل4 و شکل5) به‌‌‌‌عنوان گونه غالب حضور دارد، پنج مکان/سایت مرتعی که در مجموع، از نظر خصوصیات فیزیکی، با همدیگر تفاوت داشتند، انتخاب گردید (جدول1).

 

جدول1- خصوصیات هر یک از مکان‌‌های مورد بررسی

نوع مدیریت

ارتفاع

جهت غالب

شیب غالب (درصد)

مختصات جغرافیایی

مکان

قرق

1788

شرقی

35

37 درجه 22 دقیقه 49 ثانیه

44 درجه 51 دقیقه 37 ثانیه

اول

شدت چرای زیاد

1794

غربی

24

37 درجه 22 دقیقه 51 ثانیه

44 درجه 51 دقیقه 31 ثانیه

دوم

شدت چرای کم

1708

شرقی

6/34

37 درجه 24 دقیقه 11 ثانیه

44 درجه 51 دقیقه 15 ثانیه

سوم

شدت چرای متوسط

1814

غربی

5/30

37 درجه 23 دقیقه 33 ثانیه

44 درجه 50 دقیقه 53 ثانیه

چهارم

شدت چرای زیاد

1812

شرقی

1/24

37 درجه 23 دقیقه 30 ثانیه

44 درجه 50 دقیقه 50 ثانیه

پنجم

 

 

برای آماربرداری از پوشش‌ ‌گیاهی در هر یک از مکان‌‌ها، شش ترانسکت 50 متری با فاصله 25 متر از همدیگر، پیاده شد. سپس درصد پوشش‌‌ تاجی و تعداد پایه هر یک از گونه‌‌ها، در داخل 30 پلات دو در دو متر مربعی که با فاصله 10 متر از همدیگر در امتداد ترانسکت‌‌ها مستقر شده بودند، اندازه‌‌گیری شد (5).

در هر یک از مکان‌‌ها، بسته به توپوگرافی منطقه، معمولاً دو جهت غالب در نظر گرفته شد و در داخل آنها بطور تصادفی، 15 پایه گیاهی از گونه A.brachyanus انتخاب و مشخصات‌‌ ظاهری آنها شامل؛ قطر تاج پایه، ارتفاع پایه، قطر یقه، محیط یقه جست، طول جست و وزن خشک بیوماس‌ ‌هوایی، طبق دستورالعمل Cornelissen (13) اندازه‌‌گیری شد.

در هر مکان، بر روی هر ترانسکت، یک نمونه مرکب خاک، نیز برداشت و ویژگی‌‌های آنها بمنظور بررسی ارتباط مشخصات‌ ‌ظاهری گیاه با عوامل خاکی و تعیین مهمترین عامل خاکی مؤثر در تغییرپذیری مشخصات‌ ‌ظاهری، اندازه‌‌گیری شد. همچنین عوامل توپوگرافی (نظیر جهت جغرافیایی و ارتفاع) و عوامل مدیریتی (نظیر شدت چرا در هر یک از مکان‌‌ها) نیز برای بررسی ارتباط مشخصات‌ ‌ظاهری گیاه با عوامل‌‌ محیطی و مدیریتی، ثبت ‌‌گردید.

شدت چرای دام بصورت کیفی بر اساس مجموعه‌‌ای از اطلاعات ‌‌میدانی مشخص گردید. به‌ این ‌ترتیب، بخش‌‌هایی از مرتع که در نزدیک آغل‌‌های دامداری، منابع آبی نظیر چشمه و آبشخور، مسیرهای عبور و مرور دام بودند، به‌‌‌‌عنوان مکان با چرای شدید و محل‌‌هایی که دارای پروانه چرای دام بود، به‌‌عنوان چرای متعادل و مکان‌‌های قرق، به‌‌‌‌عنوان بدون شدت چرا، در نظر گرفته شد. دسترسی به این اطلاعات، گاهی در مطالعات میسر نمی‌‌باشد و یا شاید اصلاً موجود نباشد. بنابراین بمنظور غلبه بر تمامی مشکلات ذکر شده در خصوص اندازه‌‌گیری و اطلاع از شدت چرای دام، بر مبنای پیشنهاد مطرح در منابع علمی (21)، با توجه به مشخصه‌‌های کیفی عرصه، شدت چرای دام در یکی از طبقات پنچ‌‌گانه قرار گرفت. پنج طبقه شامل؛ طبقه یک یا بدون آشوب، طبقه دو یا آشوب ضعیف، طبقه سه یا آشوب متوسط، طبقه چهار یا آشوب سنگین و طبقه پنج یا آشوب خیلی سنگین است.

در این پژوهش، هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد کربن‌‌‌‌ آلی، درصد رس، سیلت، شن، درصد رطوبت خاک، درصد تخلخل، درصد سنگریزه و وزن مخصوص ظاهری، به‌‌‌‌عنوان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در نظر گرفته شد. خصوصیات مذکور، طبق دستورالعمل (12) انجام شد.

درصد شیب، جهت دامنه و ارتفاع هر یک از مکان‌‌ها، به‌‌‌عنوان عوامل توپوگرافی مد نظر قرار گرفت. درصد شیب با استفاده از شیب ‌‌سنج، اندازه‌‌گیری شد. به‌‌منظور اعمال تأثیر جهت‌ ‌جغرافیایی بر صفات‌‌ گیاهی، پس از تعیین جهت غالب با استفاده از رابطه (2/ ](◦45- a) cos -1[)، نسبت نورگیری (جنوبیت) محاسبه گردید که حاصل این رابطه از 1-0 متغیر بوده و بیشترین مقدار آن (یعنی یک)، بیشترین نورگیری (جنوبیت) را توجیه می‌‌کند که در این پژوهش به ‌‌‌عنوان جهت اصلاح‌ شده از آن نام‌ برده شد (29).

بمنظور بررسی روابط صفات ‌‌گیاهی با عوامل‌‌ محیطی، ابتدا با کاربرد روش تجزیه به مولفه‌‌‌های ‌‌اصلی، تعداد متغیرها، کاهش داده شد. سپس با توجه به طول گرادیان محاسبه شده، از روش آنالیز افزونگی به‌‌‌‌عنوان یکی از روش‌‌های رسته‌‌بندی، استفاده شد و با انجام آزمون مونت کارلو، معنی‌‌داری کل مدل توسط F-ratio و P-value با 999 تکرار ارزیابی گردید (24).

پس از جمع‌‌آوری داده‌‌ها، نرمال بودن آنها با آزمون دارلینگ بررسی شد. آزمون بررسی همگنی واریانس‌‌ها، نیز از طریق آزمون لیون، انجام گردید. جهت مقایسه ویژگی‌‌های ‌‌گیاهی در هر یک از مکان‌‌ها، از تجزیه واریانس یک‌‌‌‌طرفه (طرح کاملاً تصادفی) استفاده شد. جهت مقایسه معنی‌‌دار بودن اختلاف میانگین بین هر یک از پارامترها، از آزمون چند دامنه‌‌ای دانکن در نرم‌‌افزار، SPSS21 استفاده گردید. با توجه به اینکه داده‌های میانگین هر یک از صفات‌‌ گیاهی هر پایه، در بیش از دو گروه و بر مبنای یک صفت طبقه‌‌بندی شده‌اند، از تجزیه واریانس یک‌‌طرفه استفاده شد. تمام محاسبات آماری مرتبط با بررسی ارتباط صفات ‌‌گیاهی با متغیرهای محیطی نیز با استفاده از نرم‌‌افزار  Canoco Ver5انجام شد.

نتایج

میانگین متغیرهای محیطی مرتبط با هر یک از مکان‌‌ها: خصوصیات خاک هر یک از مکان‌ها، در جدول2 ارائه شده است.

میانگین ویژگی‌‌های مورفولوژیکی (صفات ‌‌گیاهی) گونه A. brachyanus در مکان‌‌های مختلف: نتایج تجزیه واریانس میانگین صفات ‌‌گیاهی گونه A. brachyanus در هر یک از مکان‌‌ها، در جدول3 ارائه شده است. با احتمال 95 درصد، مکان‌‌ها، از لحاظ میانگین صفات ‌‌گیاهی، با هم تفاوت معنی‌داری دارند.

 

 

جدول2- میانگین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک مکان‌‌های مطالعاتی

مکان

هدایت الکتریکی

اسیدیته

درصد کربن آلی

درصد رس

درصد سیلت

درصد شن

درصد رطوبت خاک

درصد تخلخل

درصد سنگریزه

وزن مخصوص ظاهری

اول

6/0

8/7

36/2

14

48

39

07/7

83/60

61/23

1

دوم

6/0

9/7

87/2

16

35

49

33/3

56/47

92/33

34/1

سوم

5/0

6/7

26/3

18

35

47

25/1

72/55

18/17

13/1

چهارم

6/0

6/7

99/1

12

19

69

53/6

52/44

21/31

42/1

پنجم

6/0

9/7

54/1

14

43

43

37/10

39/53

68/39

19/1

 

جدول3- نتایج آزمون تجزیه واریانس میانگین صفات‌‌ گیاهی گونه A. brachyanus در مکان‌های مختلف

متغیر

منبع تغییر

درجه آزادی

مجموع مربعات

میانگین مربعات

مقدارF

Sig

قطر تاج

مکان

4

712/21125

428/5281

857/12

000/0

خطا

70

658/28753

767/410

 

 

کل

74

730/49879

 

 

 

ارتفاع پایه

مکان

4

932/6469

483/1617

295/4

004/0

خطا

70

948/26358

556/376

 

 

کل

74

880/32828

 

 

 

قطر یقه

مکان

4

068/1432

017/358

047/7

000/0

خطا

70

433/3556

806/50

 

 

کل

74

500/4988

 

 

 

محیط یقه جست

مکان

4

025/57

256/14

212/3

018/0

خطا

70

650/310

438/4

 

 

کل

74

675/367

 

 

 

طول جست

مکان

4

201/2939

34800/1

641/2

041/0

خطا

70

409/19472

177/278

 

 

کل

74

610/22411

 

 

 

وزن ‌‌خشک بیوماس‌‌ هوایی

مکان

4

302/103618

575/25904

137/6

000/0

خطا

70

102/295496

373/4221

 

 

کل

74

403/399114

 

 

 

 

 

میانگین و اشتباه از معیار هر یک از صفات‌‌ گیاهی در مکان‌‌های مختلف نیز در شکل6 ارائه شده است. همانگونه که مشاهده می‌‌شود؛ سایت/مکان دوم که شدت چرای سنگین دام در آن حاکم است، از لحاظ اکثر صفات ‌‌گیاهی، دارای کمترین مقدار معنی‌‌دار و سایت‌‌های سوم و چهارم که شدت چرای متوسط و کم در آنها برقرار است، دارای مقادیر حداکثر صفات اندازه‌‌گیری شده هستند. سایت اول و پنجم نیز در این خصوص در حالت بینابینی قرار دارند.

 

 الف  ب ج  د هـ  و

شکل6- مقایسه میانگین‌‌های صفات‌‌ گیاهی گونه A. brachyanus در مکان‌‌های مختلف

 

ارتباط صفات‌ ‌گیاهی با عوامل ‌‌محیطی

الف- کاهش داده‌‌های عوامل ‌‌محیطی با استفاده از روش تجزیه مولفه‌های‌ اصلی: مشخصات عامل‌های استخراج شده در جدول4 ارائه شده است و نتایج حاصل، گویای این نکته است که بر اساس تجزیه و تحلیل عاملی 13 متغیر، داده‌ها در قالب دو مؤلفه قابل ‌تقلیل می‌باشند. زیرا که از میان 13 عامل، فقط دو مؤلفه اول، دارای مقدار ویژه بزرگ‌تر از یک است. بررسی نمودار اسکری کتل نیز حاکی از آن بود که راه حل دو عاملی مناسب است. بنابراین بیشینه تعداد عامل‌های اصلی می‌تواند، دو باشد (9، 23). این دو عامل استخراجی، 72 درصد از تغییر در داده‌های اصلی و واریانس کل را تبیین می‌کند، یعنی برآیندی از سایر متغیرها می‌باشند که عامل‌های یک و دو پس از چرخش به‌‌ترتیب 38 و 34 درصد از تغییر داده‌ها را توجیه می‌نمایند. در چنین حالت، محور عامل چنان چرخیده که بیشترین تأثیر را متناسب با 13 متغیر پدید آورده است. این بدان معنی است که توزیع وزن‌های منفرد هر متغیر تا حد ممکن ساده شده است. در نتیجه هر یک از متغیر‌ها، بطور نزدیکی با حداقل یکی از دو عامل فوق، در رابطه می‌باشند. نتایج مرتبط با دیگر عامل‌‌ها، به‌‌واسطه کوچک بودن مقادیر، در جدول4 ارائه نشده است. در این ارتباط، پیش فرض اکثر برنامه‌‌های تحلیل عاملی، تنها آن عامل‌‌هایی را می‌‌پذیرد که مقدار ویژۀ آنها به‌‌طور قابل ملاحظه‌‌ای بزرگتر از یک باشد. این اصل را معیار کِیزر می‌‌نامند. البته این معیار، همیشه درست نیست و به هدف محقق بستگی دارد. پایین بودن مقدار ویژه برای عامل‌‌های دیگر (عامل‌‌های 2 تا 13)، به این معنی است که عوامل مذکور نقش اندکی در تبیین واریانس متغیرها داشته و از اینرو قابل چشم پوشی می‌‌باشند (7).

 

جدول4- مشخصات عامل‌های استخراج شده

مولفه

مجذورات بارهای عاملی قبل از چرخش

مجذورات بارهای عاملی پس از چرخش

کل

درصد واریانس

فراوانی تجمعی درصد واریانس

کل

درصد واریانس

فراوانی تجمعی درصد واریانس

1

295/6

424/48

424/48

950/4

081/38

081/38

2

309/4

144/33

568/81

476/4

427/34

508/72

3

778/1

674/13

242/95

955/2

734/22

242/95

 

 

بمنظور استخراج پارامترهای محیطی دخیل در استخراج دو مولفه اول و نیز اطلاع از ماهیت روابط بین متغیرها و دستیابی به تعاریف عامل‌ها، ماتریس مؤلفه‌ها در جدول5 ارائه شد. جدول مذکور، سهم هر متغیر را در عامل‌ها، پس از چرخش توده‌های همبسته متغیرها نشان می‌دهد. در این شرایط، مؤلفه‌های بالاتر از 8/0 مد نظر قرار گرفت. بر اساس نتایج؛ درصد سیلت، شن، تخلخل، وزن مخصوص ظاهری و جهت ‌‌جغرافیایی، 48 درصد تغییرات را دربر می‌گیرند و متغیرهای درصد کربن‌ ‌آلی، رس، رطوبت خاک و ارتفاع که با عامل دوم بسیار همبسته‌‌اند، حدود 33 درصد تغییرات مجموعه داده‌ها را دربر می‌گیرند. با توجه به ملاحظات فوق، ماهیت متغیرهای مربوط به خوشه‌‌های اول و دوم، مستلزم آگاهی از خصوصیات فیزیکی خاک، توپوگرافی و مقدار کربن خاک رویشگاه می‌‌باشد که برای بررسی تغییرات مشخصات مورفولوژیکی گونه A. brachyanus تحت تأثیر عوامل‌‌‌‌‌ محیطی و مدیریتی در دیگر مناطق آب و هوایی، لازم است به تغییرات آنها توجه بیشتری گردد.

ب- آنالیزتطبیقی قوس‌‌گیری ‌‌شده (DCA) جهت بدست آوردن طول گرادیان داده‌‌های صفات ‌‌گیاهی: بمنظور بررسی ارتباط صفات ‌‌گیاهی با عوامل محیطی، پس از تشکیل ماتریس صفات و ماتریس عوامل‌‌ محیطی، جهت تعیین طول گرادیان و انتخاب روش آماری مناسب خطی و غیرخطی، آنالیز تطبیقی قوس‌‌گیری ‌‌شده، بر روی داده‌های پوشش ‌‌گیاهی انجام شد. نتایج ارائه شده در جدول6، نشان داد که متوسط طول گرادیان، کمتر از سه است؛ لذا بمنظور بررسی ارتباط بین متغیرهای ‌‌محیطی و صفات‌ ‌گیاهی، از روش آنالیز افزونگی، به‌‌ ‌عنوان روش خطی استفاده ‌شد (24).

بر اساس جدول آنالیز افزونگی، برای بررسی ارتباط صفات با عوامل محیطی مشاهده می‌‌شود دو محور اول در مجموع در حدود 94 درصد واریانس‌‌ها را توجیه می‌‌کنند. همچنین مقادیر ویژه محورهای استخراجی اول و دوم نیز به‌‌ترتیب 76/0 و 17/0 می‌‌باشد که حاکی از رابطه قوی بین عوامل محیطی و صفات انتخابی است. بر این اساس، محور اول و دوم بیشترین ارتباط تاثیرات عوامل محیطی بر صفات گونه A.brachyanus را نشان می‌‌دهند که برای نمایش نتایج، از این دو محور استفاده شد. در این ارتباط، نمودار رج‌بندی مربوط به آنالیز ‌‌افزونگی، در شکل7 ارائه شده است.

ج- آنالیز رج‌بندی بمنظور تعیین ارتباط عوامل ‌‌محیطی با صفات گیاهی: با توجه به طول گرادیان موجود در نتایج آنالیز تطبیقی قوس‌‌گیری‌‌ شده، بمنظور بررسی ارتباط صفات‌‌ گیاهی با عوامل‌‌ محیطی، از آنالیز‌ ‌افزونگی استفاده شد (جدول7).

 

جدول5- ضرایب همبستگی متغیرها با هر یک از عامل‌ها

پارامترهای محیطی

عامل

1

2

3

هدایت الکتریکی

138/0

780/0

464/0

اسیدیته

378/0-

221/0

887/0

درصد کربن آلی

009/0

948/0-

154/0-

درصد رس

288/0-

940/0-

104/0

درصد سیلت

953/0-

008/0

283/0

درصد شن

934/0

187/0

299/0-

درصد رطوبت خاک

238/0-

928/0

203/0

درصد تخلخل

959/0-

097/0-

249/0-

درصد سنگریزه

253/0

596/0

732/0

وزن مخصوص ظاهری

960/0

100/0

246/0

ارتفاع

263/0

850/0

418/0

درصد شیب

291/0-

198/0-

902/0-

جهت

900/0

36/0

249/0

 

جدول6- نتایج آنالیز تطبیقی  قوس‌‌گیری ‌‌شده (DCA) بر مبنای سه محور

درصد واریانس تجمعی

مقدار ویژه

طول گرادیان

محور

33/72

0015/0

09/0

1

23/80

0002/0

06/0

2

17/81

0000/0

02/0

3

 

جدول7- نتایج حاصل از آنالیز افزونگی بر روی داده‌های‌ ‌محیطی و صفات‌‌ گیاهی

درصد واریانس تجمعی

همبستگی کانونی

واریانس توجیه شده

مقدار ویژه

محور

58/76

000/1

58/76

7658/0

1

28/94

000/1

28/94

1770/0

2

22/99

000/1

22/99

0493/0

3

100

000/1

100

0078/0

4

 

 

در این رابطه، میزان فاصله عامل‌ها از محور مختصات، بیانگر شدت و ضعف رابطه با مؤلفه‌ها است و هر چه طول بردار، بزرگ‌تر و زاویه آنها با بردارهای سایر پارامترها کوچک‌تر باشد، همبستگی بین شاخص‌ها بیشتر است (11). لذا با توجه به نمودار رسته‌‌بندی؛ طول جست، بیشتر تحت تأثیر ارتفاع از سطح دریا و قطریقه، بیشتر تحت تأثیر درصد سیلت خاک مکان‌‌ها بود و این تأثیر برخلاف جهت هم، قرارگرفته است. یعنی همبستگی منفی داشته و با کاهش ارتفاع، طول جست افزایش می‌‌یابد. همچنین با کاهش سیلت، قطریقه افزایش می‌یابد و بالعکس.

 

شکل7- ارتباط صفات گیاهی با عوامل محیطی در مکان‌‌های مختلف

قطر تاج (CD)، ارتفاع پایه (H)، قطر یقه (BaD)، محیط یقه جست (BP)، طول جست (BL)، وزن خشک بیوماس‌‌ هوایی (DPW)، شدت چرای دام (Gra.int)، درصد کربن‌‌ آلی (OC)، رس (Clay)، سیلت (Silt)، شن (Sand)، رطوبت خاک (SW)، تخلخل (Prosity)، وزن مخصوص ظاهری (BD)، ارتفاع از سطح دریا (Ele)، آزیموت اصلاح شده (Aspect)، سایت/مکان‌‌های مطالعاتی (Site)

 

از طرفی، قطر تاج، بطور یکسان تحت تأثیر درصد تخلخل و درصد شن قرارگرفته است. چون زاویه بین قطر تاج با درصد تخلخل و قطر تاج با درصد شن، یکسان می‌باشد ولی چون طول بردار درصد شن، بیشتر می‌باشد؛ پس تأثیر بیشتری بر روی قطر تاج نسبت به درصد تخلخل گذاشته است. یعنی قطر تاج با درصد شن، همبستگی بیشتری داشته است. محیط جست می‌‌تواند تحت تأثیر درصد کربن آلی و رس و رطوبت خاک باشد. چون با درصد کربن آلی و رس، زاویه کمتری دارد و تقریباً بردار محیط جست با بردار درصد رطوبت خاک، بر روی هم منطبق هستند و در خلاف جهت هم می‌باشند. پس می‌توان بیان کرد که با درصد رطوبت خاک، همبستگی منفی داشته ولی با درصد کربن‌‌ ‌آلی و رس، همبستگی مثبت دارد و چون طول بردار درصد کربن آلی، بیشتر است؛ لذا تأثیر بیشتری بر روی محیط جست دارد. از طرفی، شدت چرا بر روی طول جست، قطر تاج، ارتفاع و وزن خشک بیوماس‌‌ هوایی، تأثیر بسزایی داشته و با این صفات ‌‌گیاهی، همبستگی منفی دارد. یعنی با افزایش شدت چرا، صفات ‌‌گیاهی مذکور، کاهش می‌یابد. بر اساس نتایج حاصل از تست مونت‌‌کالو که برای آزمون معنی‌داری ارزش‌های ویژه اولین محور کانونیک استفاده می‌شود؛ نتایج تحلیل ‌‌افزونگی، نشان داد که رابطه کلی عوامل‌ ‌محیطی با صفات‌‌ گیاهی، معنی‌دار است (37500F= و 002/0P=).

بحث و نتیجه‌‌گیری

پوشش‌‌ گیاهی به‌‌‌‌عنوان یکی از اجزای اصلی اکوسیستم مرتعی، تحت تأثیر عوامل غیر‌زنده (اقلیم، خاک) و عوامل زنده (چرای دام، انسان) قرار می‌گیرد. این موضوع، بیانگر این است که حضور و پراکنش جوامع‌‌ گیاهی، تصادفی نیست، بلکه عوامل اقلیمی، خاکی، پستی‌ و بلندی و انسانی در گسترش آنها نقش دارند.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در رابطه با پوشش‌‌گیاهی، باعث تنوع و پراکنش جغرافیایی گستره گیاهان می‌شوند. افزون بر ویژگی‌های خاک، ارتفاع از سطح دریا، شیب و جهت، از جمله عواملی هستند که آب قابل‌‌دسترس و در نهایت پراکنش گیاهان را تحت تأثیر قرار می‌دهند (45،2). بنابراین امکان توضیح تغییراتی مانند قهقرای پوشش از طریق ویژگی‌ها و تعامل میان گونه‌های متفاوت و عوامل‌‌محیطی، امکان‌پذیر خواهد شد (33).

در این خصوص، عوامل مورفولوژیک مانند تغییر در سطح برگ، سطح و حجم تاج پوشش، ارتفاع، قطر، طول میان گره، قطر تنه، سطح مقطع تنه، زاویه انشعاب شاخه با تنه اصلی، زاویه انشعاب برگ با شاخه، رشد افقی و عمودی ریشه، تراکم ریشه در واحد حجم خاک، می‌توانند بر میزان مقاومت گیاه به تنش خشکی، نقش داشته باشند. درواقع شناخت عوامل تأثیرگذار بر گونه‌ها می‌تواند بهترین نحوه مدیریت و بهره‌‌برداری و به‌‌طورکلی حفاظت و حراست از رویش‌های‌‌ گیاهی را تعیین نماید. برخی مطالعات نیز به اثر مشترک عوامل اقلیمی، توپوگرافی و خاکی بر تولید اکوسیستم‌های مرتعی، تأکید دارند (40، 3).

با این توصیف، ضرورت بررسی رابطه صفات‌‌ گیاهی و عوامل اثرگذار محیطی در اکوسیستم‌های طبیعی، بیش‌ از پیش روشن می‌گردد. در این ‌ارتباط، بر تأثیرگذاری عوامل توپوگرافی و خاکی، بر استقرار پوشش‌ ‌گیاهی، تاکید شده است (28). از جهت‌‌ جغرافیایی نیز به‌‌‌عنوان مهمترین عامل توپوگرافی در تفکیک رویشگاه‌ها و  اثرگذاری در توزیع گونه‌های ‌‌گیاهی، ذکر شده است (35).

با توجه به نتایج، می‌‌توان اظهار داشت که با افزایش ارتفاع از سطح دریا، صفات‌‌ گیاهی طول جست، ارتفاع پایه و وزن خشک بیوماس‌‌ هوایی کاهش می‌‌یابد. به نظر می‌رسد، افزایش ارتفاع، سبب کاهش دما شده و درنتیجه شرایط سخت محیطی حاصل می‌‌گردد. بنابراین شاهد کاهش میزان صفات گیاهی با افزایش ارتفاع هستیم. در این راستا، گزارش شد که با افزایش ارتفاع از سطح دریا، فصل رویش، کوتاه‌تر و شرایط آب و هوایی سخت‌تر شده و بروز سرمای شدید در منطقه باعث می‌شود رشد گونه‌های ‌‌گیاهی، کاهش یابد (42).

عوامل جغرافیایی مانند جهت‌های مختلف شیب، بر میزان آب در دسترس گیاه، دمای خاک و میزان نور دریافتی توسط گیاه، تأثیر می‌گذارند. از سوی دیگر، تفاوت در شدت تابش نور در جهت‌های مختلف یک دامنه، باعث بوجود آمدن تغییرات مزوکلیمایی در آن دامنه می‌شود. دامنه‌های‌‌ جنوبی همواره گرم‌تر از دامنه‌های ‌‌شمالی هستند. بنابراین رطوبت کمتری نسبت به دامنه‌های ‌‌شمالی دارند. این امر باعث می‌شود گونه‌هایی که در دو دامنه استقرار می‌یابند، از لحاظ ویژگی‌های بوم‌شناختی، با هم تفاوت داشته باشند. با این وجود، دامنه‌های ‌‌جنوبی همیشه نامساعد نبوده و برای استقرار گونه‌های علفی، مناسب هستند.

نتایج نشان داد، با افزایش شاخص جهت اصلاح شده، میزان صفات طول جست، ارتفاع پایه و وزن خشک بیوماس‌‌ هوایی کاهش می‌‌یابد. در تفسیر این نتیجه، می‌‌توان عنوان کرد، هرچه میزان نورگیری و تابش خورشید افزایش یابد، سبب تبخیر آب خاک و خشک شدن ریشه و درنتیجه سبب سخت شدن شرایط محیطی می‌‌گردد (46).

با توجه به نتایج، با افزایش سیلت و رس و درصد کربن‌‌ آلی، محیط جست افزایش می‌‌یابد و به‌‌نظر می‌رسد شاخص‌‌های مذکور از شاخص حاصلخیزی خاک می‌‌باشد و در شرایطی که خاک حاصلخیز باشد، صفات‌‌ گیاهی نظیر محیط جست، افزایش می‌‌یابد. در این راستا، گزارش شد که با افزایش ماده آلی در علفزارها، مقدار رطوبت نگهداری، افزایش می‌یابد که درنتیجه، باعث افزایش صفات‌‌ گیاهی می‌‌شود (16). نتایج پژوهش نشان داد، افزایش شن سبب کاهش محیط جست می‌‌شود و به‌‌نظر می‌‌رسد هر چقدر خاک شنی باشد، قدرت خاک در نگهداری آب، کاهش می‌‌یابد. در نتیجه شرایط محیطی برای رشد گیاه، نامساعد می‌گردد.

با توجه به نتایج، می‌‌توان بیان کرد با افزایش وزن مخصوص ظاهری، محیط جست کاهش می‌‌یابد. افزایش وزن مخصوص ظاهری، سبب متراکم شدن خاک و محدودیت برای افزایش محیط جست می‌‌گردد (46).

نتایج نشان داد که ارتفاع و قطر پایه‌های ‌‌گیاهی در مکان سوم، بیشتر است و این می‌تواند به‌‌دلیل وجود رس و کربن‌‌آلی در خاک باشد. در مکان اول، محیط جست بیشتر تحت تأثیر کربن ‌‌آلی، رس و سیلت می‌باشد و تأثیر کربن ‌‌آلی نسبت به رس و سیلت، بیشتر است. در این مکان، صفات‌‌ گیاهی نظیر؛ ارتفاع، محیط یقه و طول جست، بیشتر می‌باشد که این می‌تواند به‌‌ دلیل حضور درصد بالای سیلت در خاک باشد.

با توجه به نمودار رسته‌‌بندی، طول جست، بیشتر تحت تأثیر ارتفاع محیط و قطر یقه، بیشتر تحت تأثیر درصد سیلت خاک مکان‌‌ها بوده و وزن خشک بیوماس‌‌هوایی، بیشتر تحت تأثیر آزیموت اصلاح شده است. ارتفاع پایه‌‌ها، بیشتر تحت تأثیر درصد تخلخل و قطر تاج، بیشتر تحت تأثیر درصد شن می‌باشد. نتایج، مبین تأثیر عوامل ‌‌محیطی بر صفات مورفولوژیک گونه A. brachyanus می‌‌باشد.

در این پژوهش، مهمترین عوامل توپوگرافی که بر پراکنش گونه A. brachyanus تأثیر داشتند، شامل جهت و ارتفاع از سطح دریا می‌‌باشد. مهمترین عوامل خاکی نیز شامل؛ تخلخل، درصد کربن‌ ‌آلی، رطوبت خاک، درصد رس، درصد شن، درصد سیلت و وزن مخصوص ظاهری، بودند که میزان تأثیر هر کدام، متفاوت می‌باشد. نتایج بیانگر آن است که درصد کربن ‌‌آلی در شیب‌های پائین، در دسترس دام و انسان قرارگرفته و موجب کاهش پوشش‌‌ گیاهی شده و در نتیجه باعث کاهش مواد آلی خاک و به‌‌‌تبع آن، کاهش کربن ‌‌آلی گردیده است. در این ارتباط، با انتخاب برخی صفات ساختاری و بیوماس نظیر شاخص سطح ویژه برگ، ماده خشک برگ و ارتفاع گیاه چای‌‌‌کوهی (Stachys lavandifolia) و بررسی ارتباط آنها با عوامل محیطی (توپوگرافی و خاک) (4)، گزارش شد که شاخص‌‌های مذکور با عوامل توپوگرافی نظیر شیب، جهت و ارتفاع رابطه معنی‌‌داری ندارند. همچنین فاکتورهای اسیدیته، ماده آلی، درصد رس، با وزن ماده خشک برگ ارتباط معنی‌‌داری را نشان داده است و بین شاخص سطح ویژه برگ و ارتفاع گیاه نیز ارتباط معنی‌‌داری، وجود دارد. با ارزیابی عوامل محیطی موثر بر خصوصیات اکولوژیکی گونه کور در منطقه مغان اردبیل (1)، گزارش شد که مهمترین عوامل در تراکم، پراکنش و فراوانی این گونه، بافت خاک، میزان بارندگی و ارتفاع رویشگاه ها از سطح دریا می‌‌باشد. در مطالعه عوامل بوم‌‌شناختی مؤثر بر پراکنش گونه Artemisia aucheri در دامنه جنوب شرقی سبلان (10)، نتایج تجزیه به مؤلفه‌‌های اصلی، نشان داد ارتفاع و عوامل متأثر از آن مانند بارندگی و دما، اسیدیته، شیب، درصد رس، میانگین وزنی قطر خاکدانه‌‌ها، جهت جغرافیایی، هدایت الکتریکی، رس قابل انتشار و میزان لاشبرگ، 36/52 درصد تغییرات را توجیه می‌‌کنند. آنالیز تشخیص نیز علاوه بر این موارد، درصد سنگ و سنگریزه، میزان فسفر، پتاسیم، کربنات کلسیم، ماده آلی و ماده آلی ذره‌ای، درصد رس خاک و نیز توزیع ذرات خاک را از عوامل مؤثر بر انتشار این گونه، نشان داد.

غیر از عوامل ‌‌محیطی یاد شده، عامل مدیریتی نیز در این پژوهش، بررسی شد. پوشش ‌‌گیاهی این منطقه، تحت چرا قرارگرفته است؛ به‌طوری‌‌که باعث تغییر درصد تاج پوشش و ترکیب گیاهی و خاک شده است و لگدکوبی خاک مکان‌‌های موردبررسی در اثر حضور دام، باعث ایجاد تغییراتی در خصوصیات خاک شده است. با توجه به نتایج، می‌‌توان اظهار داشت با افزایش شدت چرا، میزان طول جست، ارتفاع، وزن خشک بیوماس‌‌ هوایی و قطر تاج، کاهش می‌‌یابد. با توجه به این امر، می‌‌توان ادعا داشت که اگر تعداد دام از ظرفیت چرای مرتع بیشتر باشد،  شدت چرا افزایش می‌‌یابد و در آن صورت، سبب ایجاد برخی اختلالات و کاهش اندازه صفات‌‌ گیاهی می‌‌شود (31).

در حالت کلی، چنین نتیجه‌گیری می‌‌شود که عوامل‌ ‌محیطی مؤثر بر استقرار و پراکنش پوشش‌ ‌گیاهی، از کنترل مدیریت، خارج می‌باشند و مدیریت، تنها می‌تواند سهم هر کدام از آنها را در پراکنش پوشش‌‌ گیاهی، تعیین کند. نسبت تأثیر این عوامل، در مناطق رویشی مختلف، متفاوت است، اما عوامل مدیریتی که فرآیند چرا یکی از آنهاست، می‌تواند بنحوی تحت کنترل و نظارت متخصصین امر قرار گیرد و تدابیری اندیشیده شود تا اثرات سوء این فرآیند که خود ناشی از عوامل متعددی از جمله چرای خارج از موعد مقرر، عدم رعایت ظرفیت چرا و انتخاب نوع نامناسب دام و غیره است، در صورت امکان، کاهش یابد تا حضور گونه‌های مطلوب را محدود نسازد (30). بنابراین، برای مدیریت پایدار مراتع، حفظ اصول صحیح مرتعداری، به‌ویژه شدت چرای متعادل، ضروری است.

نقش عوامل محیطی (عوامل خاکی و توپوگرافی) و مدیریتی (شدت‌‌های مختلف چرا) در تغییرپذیری مشخصات‌‌ مورفولوژیکی، می‌تواند متفاوت باشد. پس شناخت ارتباط جوامع‌‌ گیاهی با عوامل توپوگرافی، اهمیت بسیاری دارد و در مدیریت بهتر، تأثیرگذار است. پژوهش حاضر، نشان داد که عوامل‌‌ محیطی مؤثر در صفات‌ ‌گیاهی گونه A. brachyanus بیشتر مرتبط با عوامل پایدار و غیرقابل تغییر منطقه از جمله جهت و ارتفاع و بافت خاک می‌‌باشد. بنابراین اگرچه امکان غلبه بر عوامل‌ ‌محیطی مؤثر بر استقرار پوشش‌‌ گیاهی، خیلی محدود است ولی می‌‌شود مدیریت حفظ این گونه‌ ‌گیاهی را در این منطقه، با برنامه‌های آموزشی و مدیریت چرای دام، ترویج داد.

  • ایزدی‌ ‌حاجی خواجه‌‌لو، و.، عصری، ی. و شریفی نیارق، ج. (1394). بررسی خصوصیات اکولوژیک گونه کور (Capparis spinosa) در اکوسیستم‌‌های مرتعی مغان در استان اردبیل. تحقیقات مرتع و بیابان ایران. 22(4): 698-708.
  • پیری صحراگرد، ح. (1396). مدل‌‌سازی پیش‌‌بینی پراکنش رویشگاه گونه‌‌های گیاهی با روش رگرسیون لوجستیک (مطالعه موردی: مراتع غرب تفتان، شهرستان خاش). مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 30 (4): 806-792.
  • کارگر، م.، جعفریان، ز.، تمرتاش، ر. و علوی، ج. (1395). مطالعه پراکنش و برخی شاخص‌های اکولوژیکی گونه‌‌های گیاهی مرتع سیاه بنه هراز. مجله پژوهشهای گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 29 (4): 866-855.
  • کارگر، م.، جعفریان، ز.، تمرتاش، ر. و علوی، س.ج. (1393). بررسی ارتباط ویژگی‌‌های عملکردی گونه چای کوهی (Stachys lavandifolia) با برخی ویژگی‌‌های خاکی و توپوگرافی (مطالعه موردی: مراتع انگمار، حوزه آبخیز لاسم). مرتع، 8 (4): 342-350.
  • معتمدی، ج.، داورپناه، م. و صادقپور، ا. (1398). صفات ساختاری و زیست‌‌توده گونه Capparis spinosa در مراتع قشلاقی بیله‌‌‌سوار، اردبیل. نشریه زیست شناسی گیاهی ایران، 11(42): 54-41.
  • معتمدی، ج.، صوفی خواجوی، ا.، علیجانپور، ا. و شیدای کرکج، ا. (1398). ارتباط خصوصیات رویشگاهی با مقدار تولید ثعلب (Orchis palustris) در چمنزارهای ترگور ارومیه. تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران. 35 (2): 240-251.
  • معتمدی، ج.، عبدلعلیزاده، ز. و شیدای‌‌کرکج، ا. (1395). روش‌‌های میدانی و آزمایشگاهی در پژوهش گراسلندها و تولیدات دامی. انتشارات دانشگاه ارومیه، 530 صفحه.
  • معصومی، ع.ا. (1379). گون‌‌های ایران، جلد چهارم، انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، 440 صفحه.
  • منصورفر، ک. (1385). روش‌‌های پیشرفته آماری. انتشارات دانشگاه تهران، 459 صفحه.
  • مولایی شام اسبی، م.، قربانی، ا.، سفیدی، ک.، بهرامی، ب. و هاشمی مجد، ک. (1396). عوامل بوم‌شناختی مؤثر بر پراکنش گونه Artemisia aucheri در دامنه جنوب ‌شرقی سبلان. مرتع، 11(2): 139-151.

 

  • Borcard, D., Gillet, F. and Legendre, P. 2018. Numerical ecology with R. New York: Springer, 306p.
  • Carter, M.R. and Gregorich, G. 2008. Soil sampling and methods of analysis. Canadian Society of Soil Science, Taylor & Francis Group, LLC. 1262p.
  • Cornelissen, J.H.C. 2003. Handbook of protocols for standardized and easy measurement of plant functional traits worldwide. Australian Journal of Botany, 51:335-380.
  • Dalle Fratte, M., Brusa, G., Pierce, S., Zanzottera, M. and Cerabolini, B.E.L. 2019. Plant trait variation along environmental indicators to infer global change impacts. Flora, 254, 113-121.
  • Diaz, S., Briske, D. and Mclntyre, S. 2002. Range management and plant functional types. In: Hodkingson, K. & Grice, A.C. (eds.) Global rangelands: progress & prospects. CAB International, Wallingford, UK. pp. 81-100.
  • Emerson, W.W. 1995. Water retention, organic C and soil texture, Aus. J. Soy. Res. 17: 45-56.
  • Funk, J.L., Larson, J.E., Ames, G.M., Butterfield, B.J., Cavender-Bares, J. and Firn, J. 2016. Revisiting the Holy Grail: using plant functional traits to understand ecological Biol. Rev. 92, 1156–1173.
  • Garnier, E., Vile, D., Roumet, C., Lavorel, S., Grigulis, K., Navas, M.L. and Lloret, F. 2019. Inter- and intra-specific trait shifts among sites differing in drought conditions at the north western edge of the Mediterranean Region. Flora, 254: 147-160.
  • Grime, J.P. 2001. Plant strategies and vegetation processes. New York, NY: John Wiley and Sons.
  • Heilmeier, H. 2019. Functional traits explaining plant responses to past and future climate changes. Flora, 254: 1–11.
  • Holechek, J.I. and Galt, D. 2000. Grazing intensity guidelines. Rangelands. 22(3):11-14.
  • Ivanova, L.A., Ronzhina, D.A., Yudina, P.K., Migalina, S.V., Shinehuu, T. and Gunin, P.D. 2019.Leaf traits of C3 and C4 plants indicating climatic adaptation along a latitudinal gradient in Southern Siberia and Mongolia.Flora: Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants,254, 122-134.
  • Jabeen, T. and Ahmad, S.S. 2009. Multivariate analysis of environmental and vegetation data of Ayub National Park Rawalpindi. Soil & Environmental, 28 (2): 106-112.
  • Jongman, R.H.G., Ter Braak, C.J.F., and Van Tongeren, O.F.R., 1995. Data analysis in community and landscape ecology. Cambridge University Press, Cambridge, England.
  • Kleyer, M., Dray, S., Bello, F., Leps, J., Pakeman, R.J., Strauss, B., Thuiller, W. and Lavorell, S. 2012. Assessing species & community functional responses too environmental gradients: which multivariate methods?. Vegetation Science, 23:805-821.
  • Lang, B., Geiger, A., Oyunbileg, M., Ahlborn, J., von Wehrden, H., Wesche, K., Oyuntsetseg, B. and Romermann. C. 2019. Intraspecific trait variation patterns along a precipitation gradient in Mongolian rangelands. Flora, 254: 135–146.
  • Lavorel, S. and Garminer, E. 2002. Predicting changes in community composition and ecosystem functioning from plant traits: revisiting the Holy Grail. Functional Ecology, 16:545-556.
  • Layon J. and Sagers, C. 2002. Correspondence analysis of functional groups in a riparian landscape, Plant Ecology, 164:171-183.
  • McCune, B. and Grace, G. 2002. Analysis of ecological communities, Gleneden Beach, Orgon, USA, 300p.
  • Mclntyre, S. and Martin, T.G. 2001. Biophysical and human influences on plant species richness in grassland-comparing variegated landscapes in sub-tropical and temperate regions. Austral Ecology, 26:233-345.
  • McSherry, M.E., Ritchie, M.E. 2013. Effects of grazing on grassland soil carbon: a Global Glob. Change Biol. 19, 1347–1357.
  • Motamedi, J., Sheidai Karkaj, E. and Zarei Barenji, M. 2020. The Association Pattern of Structural and Biomass Traits of Capparis spinosa L. with Topographic and Soil Factors. Acta Ecologica Sinica, 40(2): 145-152.
  • Navarro, T., Alados, B. and Cabezudo, B. 2006. Changes in plant functional types in response to goat and sheep grazing in two semi-arid shrublands of SE Spain. Arid Environment. 64(3):298-322.
  • Omidipour, R., Ebrahimi, A., Tahmasbi, P. and Faramarzi, M. 2019. The relationship between functional richness, functional evenness and functional divergence with ecosystem function in a cold steppe rangeland of Marjan, Boroujen. Rangeland Journal, 13(2): 504-521. (In Persian).
  • Pinke G., Pal R. and Botta–Dukat Z. 2010. Effect of environmental factors on weed species composition of cereal and stubble fields in western Hungary. Biologie, 5(2):283-292.
  • Poschlod, P., Kleyer, M., Jackel, A.K., Dannemann, A. and Tackenberg, O. 2003. BIOPOP-A database of plant traits and internet application for nature conservation. Folia Geobotanica, 38:263-271.
  • Roth-Nebelsick, A., Grein, M., Traiser, C., Moraweck, K., Kunzmann, L. and Kovar-Eder, J. 2017. Functional leaf traits and leaf economics in the Paleogene- a case study for Central Europe. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 472, 1–14.
  • Paz ́-Dyderska, S., Dyderski, M.K., Szwaczka, P., Brzezicha, M., Bigos, K. Jagodzin ́ski, A.M. 2020. Leaf traits and aboveground biomass variability of forest understory herbaceous plant species. Ecosystems, 23: 555-569.
  • Suding, K.N., Lavorel, S., Chapin, F.S., Cornelissen, J.H.C., Diaz, S., Garnier, E., Goldberg, D., Hooper, D.U., Jackson, S.T. and Navas, M.L. 2008. Scaling environmental change through the community-level: a triat-based respobse-end-effect framework for plants. Global Change Biology, 14:1125-1140.
  • Sun, W., Liang, S., Xu, G., Fang, H. and Dickinson, R. 2008. Mapping plant functional types from MODIS data using multisource evidential reasoning. Remote Sensing of Environment 112(5):1010-1024.
  • Tahmasebi, P., Moradi, M. and Omidipour, R. 2017. Plant functional identity as the predictor of carbon storage in semi-arid ecosystems. Plant Ecology Divers, 10(2-3): 139-151.
  • Vetaas, O.R. and Gerytnes, J.A. 2002. Distribution of vascular plant species richness and endemic richness along the Himalayan elevation gradient in Nepal. Global Ecology and Biogeography, 11(4): 291-301.
  • Violle, C., Navas, M.L., Vile, D., Kazakou, E., Fortunel, C., Hummel, I. and Garnier, E. 2007. Let the concept of trait be functional. Oikos, 116:882-892.
  • Xu, J., Chai, Y., Wang, M., Dang, H., Guo, Y., Chen, Y., Zhang, C., Li, T., Zhang, L. and Yue, 2018. Shifts in plant community assembly processes across growth forms along a habitat severity gradient: a test of the plant functional trait approach. Front. Plant Science. 9 art. no. 180.
  • Yibing Q. 2008. Impact of habitat heterogeneity on plant community pattern in Gurrbantunggut Desert. Geographical Science, 14(4):447-455pp.
  • Zhang, J.T. and Zhang, F. 2011. Ecological relation between forest communities and environmental variables in the Lishan Mountain Nature Reserve, China. African Jornal of Agricultural Research, 6(2): 248-259.
دوره 34، شماره 3
مهر 1400
صفحه 785-795
  • تاریخ دریافت: 04 مرداد 1399
  • تاریخ پذیرش: 05 شهریور 1399
  • تاریخ اولین انتشار: 01 مهر 1400