Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Phenology studying in the rangelands is important for adjustment of grazing programs, optimal and proper utilization from rangelands plants and prevent from early and untimely grazing and recognition of palatability and nutritional value of plant species in different stages. So in order to determine the timing of entry and exit of livestock to and from rangeland this study was carried out in a semi-steppe rangeland in Alamut of Ghazvin province, 100 km North eastern of Ghazvin five years from 2006 to 2010. The two studied wheat species was Bromus tomentellus and Festuca ovina that has moderate palatability for livestock. From each species 10 basic selected. So information of phenology plant noted in 2 stages: growth stage in every 15days and reproductive stage in every 7 days. The time of the start and end of the species growth varied in the different years in this species affected by rainfall and temperature, and length of period in the rainy years is longer than drought periods. Generally their flowering time is the last week of Ordibehesht (April) to the first week of (May) and it lasts for 3 to 6 weeks depending upon the dryness status or wetness position of the year. In the last week of May, we do the seeding phase.
Keywords
بررسی روند مراحل فنولوژی دو گونه tomentellus Bromus و Festuca ovina در ایستگاه الموت قزوین
سعید رشوند1، حسن یگانه2 و انور سنایی3*
1 قزوین، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی قزوین
2 گرگان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گروه مرتعداری
3 کرج، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، گروه احیای مناطق خشک و کوهستانی
تاریخ دریافت: 10/6/91 تاریخ پذیرش: 1/11/91
چکیده
مطالعه فنولوژی در مراتع برای تنظیم برنامههای چرای دام و بهرهبرداری بهینه و صحیح از گیاهان مرتعی و جلوگیری از چرای زودرس و بیموقع و شناخت خوشخوراکی و ارزش غذایی گونههای گیاهی در مراحل مختلف حیاتی، حائز اهمیت است. این تحقیق در مراتع نیمه استپی-کوهستانی الموت قزوین واقع در 100 کیلومتری شمالشرقی قزوین به مدت 4 سال (1389-1386) اجرا شد. دو گونه گندمی مورد مطالعه، Bromus tomentellus و Festuca ovina بودند که از خوشخوراکی متوسط برای دامها برخوردارند. از هر گونه 10 پایه انتخاب گردید. اطلاعات مربوط به مراحل فنولوژی دو گونه هر 15 روز در مرحله رویشی و 7 روز در مرحله زایشی اندازهگیری و ثبت گردید. نتایج نشان داد که زمان شروع و خاتمه رویش در سالهای مختلف در این گونهها تحت تأثیر بارندگی و درجه حرارت، متفاوت بوده و طول دوره در سالهای پر باران طولانیتر از دورههای خشکسالی میباشد. رشد رویشی در هر دو گونه با توجه به درجه حرارت و رطوبت از اوایل اردیبهشت شروع شده، دوره گلدهی از هفته آخر اردیبهشت تا هفته اول خرداد شروع و به مدت 3 تا 6 هفته بستگی به وضعیت خشک و یا تر سالی ادامه دارد و در اواخر خرداد تا هفته اول تیرماه بذردهی دارند.
واژههای کلیدی: آمادگی مرتع، دوره رویش، عوامل محیطی، Bromus tomentellus، Festuca ovina، مدیریت چرا
* نویسنده مسئول، تلفن: 09149402087، پستالکترونیکی: anvarsour@yahoo.com
مقدمه
یکی از مباحث گسترده علم اکولوژی، فنولوژی است. فنولوژی به مطالعه زمان وقوع رخدادهای تکرارپذیر زندگی گیاهان در رابطه با عوامل زنده و غیر زنده میپردازد (21). مطالعه فنولوژی گیاهان کمک به فهم و درک زیست گیاهی گونهها، روابط متقابل گونه–اقلیم و اثرات متقابل گونهها در جوامع را مشخص مینماید (15). توسعه و توزیع حوادث زندگی گیاهان در طول زمان، از قبیل رشد رویشی، ظهور و ریزش برگ، گلدهی، بذردهی و ریزش بذر میتواند در درازمدت سازگاریهای فردی و جمعی گونهها و بقای آنها را تحت تأثیر قرار دهد (16). تغییرات فصلی آب و هوا و رقابت بین گونهها باعث ایجاد تنوع فنولوژیکی در گیاهان شده است (25). از آنجایی که گونههای گیاهی دارای مراحل فنولوژی متفاوتی میباشند. بنابراین هر یک از گونهها در زمانی خاصی از دوره رویش آماده چرا بوده و در زمان خاصی نیز باید چرای آن متوقف شود. زمان وقوع دورههای زندگی گیاهان تحت تأثیر تغییرات شرایط محیطی از قبیل بیماریها، خاک، رطوبت، مواد غذایی و سن گیاهان به صورت انفرادی قرار دارد (23). تنوع این عوامل در مناطق مختلف باعث تغییرات رشدی در گیاهان میشود. از اینرو ارتباط دادن تاریخ بروز پدیدههای فنولوژیکی گیاه با متغیرهای اقلیمی بهویژه دما میتواند در پیشبینی تاریخهای ظهور آنها مهم و کارساز باشد. البته مطالعات زیادی در رابطه با بررسی فنولوژی گیاهان انجام شده است.
Schuster و Garcia (1973) فنولوژی 13 گونه و اکوتیپ از گیاهان دائمی خانواده گندمیان با خصلت رویشی در فصل سرد را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آنها نشان داد که تمام گیاهان مورد بررسی از اول مهرماه رشد پاییزه خود را آغاز نموده و در طول پاییز و زمستان مقدار مختصری رشد داشته، در حالی که حداکثر رشد آنها در اواخر بهار اتفاق افتاده است (26). سعیدفر و راستی (1379)، فنولوژی گونه Bromus tomentellus را در ایستگاه حنای سمیرم با ارتفاع 2270 متر مطالعه نمودند. آنها گزارش کردند که این گونه رشد رویشی خود را در نیمه دوم اسفند آغاز و تا دهه اوّل اردیبهشت به اتمام میرساند. خوشهها از اواسط اردیبهشتماه ظاهر شده و به مدت 10 تا 15 روز ادامه مییابد. گلدهی این گیاه از اوایل خرداد آغاز و حدود 10 روز کامل میشود. رسیدن بذر از نیمه دوم خرداد آغاز و حداکثر تا اواسط تیرماه طول میکشد، ریزش بذر از دهه سوم تیرماه آغاز میشود و از اواسط آذر وارد خواب زمستانه میگردد (6). اکبرزاده (1379)، فنولوژی گونه Bromus tomentellus را در سالهای 1373 تا 1376 در ایستگاه همند آبسرد بررسی کرد. این بررسی نشان داد که این گونه، رویش خود را از اواخر اسفند تا اوایل فروردین آغاز و تا اواسط اردیبهشت کامل میکند. از اواسط اردیبهشت تا اواخر این ماه به خوشه رفته و از اواخر اردیبهشت تا اوایل خرداد گل میدهد. از اواسط خرداد تا اواسط تیرماه بذر تشکیل شده و میرسد. بهطوریکه تا اوایل مرداد بذرها ریزش کرده و مرحله خواب تابستانه فرا میرسد (4). اکبرزاده (1379) مطالعه آت اکولوژی گونه Festuca ovina را در مراتع مازندران انجام داد. نتایج نشان داد که این گونه رشد رویشیاش را از اوایل فروردین ماه شروع کرده، خرداد ماه مرحله گلدهی آن بوده و در نیمه دوم تیرماه تا اوایل مرداد ماه ریزش بذر آن میباشد (3). صادقیان و همکاران (1383) در قرق دهبید با ارتفاع 2450 متر از سطح دریا فنولوژی چهار گونه Stipa barbata, Onobrychis melanotricha و Oryzopsis molinioides ،Bromus tomentellus را طی سه سال بررسی ردند. آنان گزارش کردند که گونه Bromus tomentellus رشد رویشی را با توجه به سالهای مختلف از اواسط اسفند تا اوایل اردیبهشت و مرحله خوشهدهی از یازدهم اردیبهشت تا بیستم این ماه، و مرحله تشکیل و رسیدن بذر از 15 خرداد تا 10 تیرماه میباشد (7). حسینی و ابرسجی (1384) با مطالعه فنولوژی هفت گونه گیاهی مرتعی شورروی در استان گلستان بیان کردند که گونههای متعلق به تیرههای مختلف با توجه به سرشت زیستی خود دورههای فنولوژی را در مقاطع زمانی متفاوتی انجام میدهند و گونههای متعلق به یک تیره با همدیگر انطباق بیشتری در تاریخ وقوع پدیدههای فنولوژی دارند (5). Dar و Malik (2009) مطالعه فلورستیک و فنولوژی گونههای گیاهی کشمیر را انجام دادند، بررسی آنان نشان داد که رشد رویشی گونه Bromus japonicas از ماه آوریل تا اکتبر شروع و دوره گلدهیاش از ماه آگوست تا سپتامبر ادامه دارد، همچنین گونه Festuca modesta Scherb و Poa annua L. دوره رشد رویشیاش از ماه مارس تا سپتامبر و دوره گلدهی آنها از آوریل تا ماه می میباشد (12).
از آن جایی که بـا داشـتن اطلاعات مربوط به فنولوژی گیاهان میتوان زمان ورود و خروج دام به مرتع و مدت زمان بهرهبرداری را طـوری تنظـیم نمـود کـه بـه رشد و نمو مطلوب گیاهان خسارتی وارد ننموده و بهرهبرداری مطلوب از مراتع نیز بعمل آید، بنابراین چون دو گونه tomentellus Bromus و Festuca ovina از نظر چرای دام و خوشخوراکی بالا اهمیت زیادی دارند و بیش از 8/21% تولید مراتع کوهستانی الموت قزوین را به خود اختصاص میدهند، به همین دلیل هدف تحقیق حاضر بررسی مراحل فنولوژی دو گونه tomentellus Bromus و Festuca ovina در ایستگاه تحقیقاتی الموت قزوین به مدت 4 سال میباشد.
مواد و روشها
موقعیت منطقه مورد مطالعه: منطقه مورد مطالعه در استان قزوین در فاصله 100 کیلومتری شمالشرقی از شهر قزوین در محدوده بخش الموت شرقی قرار دارد. موقعیت جغرافیایی آن بین ˝7 ´21 ˚36 طول شرقی و ˝ 18 ´31 ˚50 عرض شمالی در ارتفاع 2400 متر از سطح دریا در جهت شمالغربی واقع شده که دارای 4200 هکتار وسعت و جزء مراتع ییلاقی محسوب میشود. نوع دام تودههای آمیخته 70 درصد محلی، 20 درصد فشندی و 10 درصد آن قمی و متفرقه میباشد. ترکیب گله به نسبت 30 درصد بز و70 درصد گوسفند میباشد. میزان بارندگی میانگین 30 ساله در محل اجرای طرح 4/584 میلیمتر برآورد شده است و دمای متوسط 8/13 درجه سانتیگراد است. خاک منطقه عمدتاً بر روی مواد مادری آهکی قرار گرفته و جنس آن آهکی میباشد. خاک این رویشگاه معمولاً دارای عمق کم در برخی نقاط با عمق متوسط و بندرت تا عمق 5/1 متری رؤیت میگردد. در سایت مورد بررسی خاک بین عمق 15-0 سانتیمتر لومی و بین عمق 40- 15 سانتیمتر لومی رسی تعیین گردید. PH بین 5/7 تا 7/7 و EC بین 33/. تا 72/. دسی زیمنس بر متر اندازهگیری شد.
معرفی گونههای مورد مطالعه: گونه tomentellus Bromus دارای فرم رویشی گندمی علفی است، این گونه بومی ایران است. این گونه سازگاری بالا با شرایط خشکی و درجه حرارت پایین دارد و دامنه پراکنش آن در نواحی با بارندگی 250 تا 800 میلیمتر بوده و بدلیل خوشخوراکی بشدت مورد چرای دام قرار میگیرد. دامنه ارتفاعی رشد آن 3600-1200 متر بالاتر از سطح دریا میباشد (8).
گونه Festuca ovina گیاهی چند ساله از خانواده گندمیان با تجمعی پراکنده و تنک است. این گونه بوتههای کوچک یا متوسط ولی پرپشتی تولید میکند. برگهای آن باریک و تا حدی کوتاه بوده و علوفه خوبی برای گوسفندان بهشمار میآید (14). این گونه در ارتفاعات 3850 -1500 متر رشد کرده و حداقل و حداکثر دمای مطلق آن بهترتیب 3- و 40 درجه سانتی گراد میباشد (8).
روش تحقیق: در این پژوهش بررسی فنولوژیکی دو گونه Bromus tomentellus وFestuca ovina از گونههای مهم مرتعی از ابتدای فروردین ماه سال 1386 تا سال 1389 هر هفته با اندازهگیری ارتفاع پایهها و ثبت مراحل فنولوژی (رشد رویشی، دوره گلدهی، دوره رسیدن بذر و دوره خشک شدن گیاه) تا پایان مهرماه انجام شد و بعد از هرگونه 10 پایه انتخاب گردید. اطلاعات مربوط به مراحل فنولوژی و ارتفاع کل گیاه برای هر پایه در مقاطع زمانی 15 روزه در مرحله رویشی و 7 روزه در مرحله زایشی اندازهگیری و در فرم ویژهای ثبت شد. منحنی آمبروترمیک سی ساله و مقادیر دما و بارندگی منطقه بهترتیب در شکل 1 و جدول 1 نشان داده شده است.
نتایج
میانگین ارتفاع پایههای برداشت شده از گونههای مورد مطالعه نشان میدهد که میانگین ارتفاع پایهها در گونه Bromus tomentellus در سال 1386، 3/46 سانتیمتر؛ سال 87، 12/41 سانتیمتر؛ سال 88، 62/51 سانتیمتر و سال 1389، 06/51 سانتیمتر میباشد. و در گونه Festuca ovina میانگین ارتفاع پایهها در سال 1386، 11/45؛ در سال 87، 6/24؛ در سال 88، 87/50 و در سال 89، 46/37 سانتیمتر میباشد. و در طول چهار سال میانگین ارتفاع پایهها در گونهBromus tomentellus 3/59 سانتیمتر و در گونه Festuca ovina 53 سانتیمتر میباشد.
جدول 1- مقایسه مقادیر دما (درجه سانتیگراد) و بارندگی (میلیمتر) در مرتع الموت در سالهای مورد مطالعه
سال |
فاکتور |
فروردین |
اردیبهشت |
خرداد |
تیر |
مرداد |
شهریور |
مهر |
آبان |
آذر |
دی |
بهمن |
اسفند |
میانگین |
1386 |
دما |
0/10 |
8/15 |
0/22 |
8/23 |
0/25 |
3/23 |
9/18 |
8/12 |
7/1 |
9/1 |
6/5 |
0/4 |
8/13 |
بارندگی |
2/163 |
0/86 |
5/15 |
0 |
7/2 |
0 |
1/64 |
4/71 |
5/13 |
0/15 |
5/23 |
5/119 |
4/584 |
|
1387 |
دما |
4/14 |
5/18 |
6/21 |
6/21 |
5/25 |
3/24 |
1/17 |
6/13 |
8/5 |
7/3- |
3- |
9/8 |
9/13 |
بارندگی |
7 |
5/5 |
5 |
5/15 |
60/. |
9/5 |
8/4 |
5/0 |
4/72 |
22 |
38 |
7/13 |
9/190 |
|
1388 |
دما |
4/8 |
2/15 |
7/20 |
25 |
5/23 |
3/21 |
19 |
1/10 |
5/5 |
1/3 |
9/5 |
9/8 |
9/13 |
بارندگی |
1/87 |
48 |
5/12 |
0 |
0 |
32 |
6 |
5/108 |
5/35 |
5/26 |
93 |
5/20 |
6/469 |
|
1389 |
دما |
8/11 |
6/15 |
1/23 |
6/26 |
2/25 |
8/22 |
5/16 |
1/12 |
6/4 |
6/7 |
7/4 |
9/9 |
15 |
بارندگی |
5/71 |
135 |
1 |
0 |
2 |
1 |
9 |
9/76 |
5/27 |
10 |
7/49 |
8/61 |
4/445 |
شکل 1- منحنی آمبروترمیک منطقه مورد مطالعه در یک دوره آماری 30 ساله
نتایج دورههای فنولوژی دو گونه در جدولهای 2 و 3 نشان داده شده است. با توجه به جدولهای 2 و 3 در هر دو گونه شروع فصل رویشی پس از سپری شدن خواب زمستانه و با مناسب شدن درجه حرارت هوا نیمه دوم اردیبهشت شروع میشود. رشد رویشی این دو گونه تا هفته اول خرداد ماه ادامه مییابد. طول این مدت بستگی زیادی به درجه حرارت و به خصوص رطوبت هوا و خاک دارد. به طوری که با بالا رفتن درجه حرارت و گرم شدن هوا این مرحله سریعتر انجام میشود. ظهور خوشهها نیز در دهه اول خرداد ماه همراه با افزایش دما آغاز میشود. طول این دوره تا زمان باز شدن گلها در گونه Bromus tomentellus 20 تا 22 روز و در گونه Festuca ovina 20 تا 25 روز است. گلدهی همراه با کاهش رطوبت و افزایش درجه حرارت هوا شروع میشود. دمای مناسب هوا در این مرحله حداقل 5/12 و حداکثر 1/30 درجه سانتیگراد است. مرحله رسیدن بذر در این گونه از اواسط خرداد ماه شروع میشود. بتدریج با گرم شدن هوا و کاهش رطوبت محیط بذرها شروع به رسیدن میکنند که حدود 15 تا 20 روز طول میکشد. بذرها در گونهBromus tomentellus در دهه اول تیرماه و در Festuca ovina از دهه آخر خرداد شروع به ریزش میکنند. در این گونهها بعد از ریزش بذرهای خود به مرور زمان خزان میکنند و خواب موقت آغاز میشود. با شروع فصل سرما در اوایل آبان ماه، گیاه وارد خواب زمستانه میشود. خواب این دو گونه تا زمان رشد مجدد در سال رویشی آینده ادامه دارد.
جدول 2- زمان تقریبی وقوع پدیدههای مختلف حیاتی گونه Bromus tomentellus در سالهای مورد بررسی
پدیدههای حیاتی |
سال |
|||
1386 |
1387 |
1388 |
1389 |
|
مرحله رشد رویشی |
اواسط اردیبهشت تا هفته دوم خرداد ماه |
هفته اول اردیبهشت تا اواخر اردیبهشت ماه |
اواسط اردیبهشت تا اواخر اردیبهشت ماه |
دهم فروردین تا هفته اول اردیبهشت ماه |
مرحله گلدهی |
هفته سوم خرداد ماه تا 9 تیر ماه |
اول خرداد ماه تا دهم خرداد ماه |
هفته اول خرداد ماه تا 19 خرداد |
هفته دوم اردیبهشت ماه تا هفته دوم خرداد |
مرحله رسیدن بذر |
16 تا 30 تیر ماه |
هفته دوم خرداد ماه تا 22 خرداد ماه |
26 خرداد تا هفته اول تیر ماه |
18 خرداد تا اوایل تیر ماه |
مرحله خشک شدن |
6 مرداد تا اواخر شهریور ماه |
آخر خرداد تا 16 مرداد |
9 تیر ماه تا 27 مرداد ماه |
اوایل تیر تا اوایل مرداد ماه |
جدول 3- زمان تقریبی وقوع پدیدههای مختلف حیاتی گونه Festuca ovina در سالهای مورد بررسی
پدیدههای حیاتی |
سال |
|||
1386 |
1387 |
1388 |
1389 |
|
مرحله رشد رویشی |
اواسط اردیبهشت تا اواسط خرداد ماه |
هفته اول اردیبهشت تا اواخر اردیبهشت ماه |
اواسط اردیبهشت تا هفته اول خرداد ماه |
دهم فروردین تا هفته اول اردیبهشت ماه |
مرحله گلدهی |
هفته سوم خرداد ماه تا 9 تیر ماه |
اول خرداد ماه تا نهم خرداد ماه |
هفته دوم خرداد ماه تا 26 خرداد |
هفته دوم اردیبهشت ماه تا 11 خرداد |
مرحله رسیدن بذر |
16 تا 30 تیرماه |
هفته دوم خرداد ماه تا 22 خرداد ماه |
اول تیر تا هفته 9 تیر ماه |
18 خرداد تا 25 خرداد ماه |
مرحله خشک شدن |
هفته اول مرداد تا آخر شهریور |
آخر خرداد تا 16 مرداد |
16تیر ماه تا 27 مرداد ماه |
اول تیر تا 29 تیر ماه |
نمودارهای آمبروترمیک 30 ساله منطقه و مقایسه آن با نمودار آمبروترمیک چهار سال تحقیق و مراحل فنولوژیک دو گونه منتخب نشان میدهد که سال 86 نسبت به یک دوره آماری 30 ساله یک سال تر سالی است، 8 ماه از سال مرطوب و 4 ماه از سال خشک میباشد. شروع دوره رویش گیاه از نیمه دوم اردیبهشت در ارتفاع 2400 متری از سطح دریا آغاز شده است. سال 87 نسبت به یک دوره آماری 30 ساله بهعنوان یک سال خشک محسوب میشود که تنها 3 ماه شامل آذر، دی و بهمن از سال مرطوب و 9 ماه بقیه سال خشک میباشد. شروع دوره رویش گیاهان منطقه در ارتفاع 2400 متری از سطح دریا دو هفته زودتر نسبت به سال قبل (86) آغاز میشود و 4 تا 5 هفته زودتر دوره رویش گیاهان پایان یافته است. در سال 88 تعداد ماههای مرطوب 6 ماه و تعداد ماههای خشک 6 ماه میباشد ولی در دوره آماری بلندمدت 7 ماه از سال مرطوب میباشد. شروع دوره رویش گیاهان منطقه در ارتفاع 2400 متری از سطح دریا در سال 88 از ابتدای هفته دوم اردیبهشت با دو هفته تأخیر نسبت به سال قبل (87) آغاز شد، همچنین 2 تا 3 هفته دیرتر دوره رویش گیاهان پایان یافته است. البته در سال 88 تولید مرتع بدلیل بارندگیهای منظم بهاره کمتر دچار محدودیت شده است. در سال 89 تعداد ماههای مرطوب 7 ماه و تعداد ماههای خشک 5 ماه میباشد. شروع دوره رویش گیاهان منطقه در ارتفاع 2400 متری از سطح دریا در سال 89 از ابتدای هفته دوم فروردین با 4 هفته زودتر نسبت به سال قبل (88) آغاز و مشابه سال قبل دوره رویش پایان مییابد. در سال 89 در منطقه مورد مطالعه میزان بارندگی از اوایل بهمن ماه شروع و در فروردین ماه و بهویژه در اردیبهشت ماه با پراکنش نسبتاً خوب همراه شد و این امر موجب جبران کمبود برف در منطقه و رطوبت خاک گردید. بارش 135 میلیمتری در اردیبهشت در ابتدای رویش گیاه و از طرف دیگر شروع زودرس رویش حداقل یک ماه شرایط را برای افزایش تولید مهیا نمود. البته بعد از بارندگیهای بهاره و رطوبت مناسب خاک و خنکی هوا گیاهان مرتعی با خشکی و گرمای بیسابقهای نسبت به سالهای قبل در ماههای خرداد و تیر مواجه گردید. با وجود شروع یک ماه زودتر دوره رویش گیاهان مرتعی منطقه نسبت به سال 1388، پایان دوره رویش مشابه سال قبل میباشد (شکلهای 2 تا 9).
شکل 2- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Bromus tomentellus در سال 86
شکل 3- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Festuca ovina در سال 86
شکل 4- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Bromus tomentellus در سال 87
شکل 5- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Festuca ovina در سال 87
شکل 6- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Bromus tomentellus در سال 88
شکل 7- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Festuca ovina در سال 88
شکل8- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Bromus tomentellus در سال 89
شکل 9- تطبیق منحنی آمبروترمیک (بارش- دما) با مراحل مختلف فنولوژی در گونه Festuca ovina در سال 89
دو گونه tomentellus Bromus و Festuca ovina از گونههای خوشخوراک و گندمیان فصل سرد موجود در سایت الموت قزوین میباشند، همچنانکه مشاهده میشود، دوره فنولوژی این دو گونه هر ساله تحت تأثیر تغییرات اقلیمی، متفاوت میباشد. ازجمله مهمترین فاکتورهای زنده تنطیمکننده الگوی فنولوژی گیاهان، درجه حرارت (20)، دوره نوری (27) و بارندگی (18) هستند. به طور کلی با توجه به نمودارهای فعالیت فنولوژیکی دو گونه منتخب در سالهای مختلف مورد بررسی، نشان میدهد که به علت خشکی محیط و بالا بودن درجه حرارت در سال 1387 شروع رشد زودتر بوده و بیشتر مراحل فنولوژیکی در مدت زمان کوتاهی انجام شده است. بهطوریکه از زمان پایان ریزش بذر تا خواب زمستانه، گیاه مدت زمان طولانی را در حالت رکود سپری میکند. میانگین ارتفاع پایهها نیز در هر دو گونه مورد مطالعه در سال 1387 کمتر از سایر سالهاست. در سال 1386 که جزء سال مرطوب محسوب شده، مدت زمان دوره رشد و فعالیت دو گونه مرتعی طولانیتر میباشد و در بقیه سالها که جزء سالهای میانگین 1388 و نزدیک به میانگین 1389 محسوب میشود، مراحل فنولوژیکی گیاه حدود 2 تا 3 هفته زودتر شروع شده و همین مدت زودتر از سالهای مرطوب تمام میشود. از این نظر مدت زمان استفاده از مرتع در خشکسالیها حدود 6 هفته کاهش یافته و بعکس در تر سالیها افزایش مییابد.
بررسی مقایسه فنولوژی گیاهان در این تحقیق نشان داد که شروع رویش گیاهان در خشکسالیهای 1387 و 1389 زودتر از سالهای دیگر اتفاق افتاده است که دلیل آن بالا رفتن درجه حرارت، مناسب بودن دما برای شروع رشد گیاهان و کاهش بارندگی در سال 1387 میباشد. نتایج این امر با مطالعات اکبرزاده و میرحاجی (1381) مطابقت دارد. صادقیان و همکاران (1383) در مطالعه گونه Bromus tomentellus بیان کردند که رشد رویشی این گونه با توجه به سال و شرایط آب و هوایی از اواسط اسفندماه تا اوایل اردیبهشتماه بوده و در اواخر خرداد تا اوایل تیرماه به بذر مینشیند که نتایج این مطالعه نیز با یافتههای صادقیان و همکاران (1383) مطابقت دارد (7). ادیبی و اجتهادی (1387) نیز در بررسی فنولوژی گونه Ribes khorasanicum بیان کردند که طول دوره گلدهی در این گونه تحت تأثیر ارتفاع از سطح دریا قرار دارد (1). Jackson (1966) گزارش کرد که گلدهی زود هنگام در گیاهان با درجه حرارت همبستگی مثبت دارد، در حالیکه گلدهی دیر هنگام با دوره نوری همبستگی دارد (16). یافتههای میرحاجی و همکاران (1389) نیز حکایت از این دارد که تحت تأثیر درجه حرارت، زمان شروع و خاتمه رویش در سالهای مختلف، متفاوت بوده و دوره فنولوژی گونهها در سالهای خنک و پرباران طولانیتر از دورههای خشک میباشد (9). Liyuna و همکاران (2010) نیز با مطالعه فنولوژی گلدهی و بذردهی در 24 گونه گیاهی در چین بیان کردند که دامنه وسیعی از تغییرات در شروع گلدهی، طول دوره گلدهی و بذردهی گونهها وجود دارد و گونهها برای انطباق و سازگاری با شرایط رشد فصلی، استراتژیهای مختلف فنولوژیکی را اعمال میکنند (22).
Fitter و همکاران (1995) نشان دادند که زمان گلدهی در 90% از 243 گونه مورد مطالعه آنها در انگلستان به طور معنیداری به درجه حرارت وابسته است (13). درجه حرارت بهعنوان یکی از مهمترین عوامل تأثیرگذار در فنولوژی گیاهان به اثبات رسیده است (2). البته فصل گلدهی گراسها میتواند از سالی به سال دیگر با توجه به شرایط آب و هوایی تغییر کند (25). نتایج این پژوهش حکایت از این دارد که دو عامل درجه حرارت و بارندگی در زمان شروع رشد و دوره رشد گیاهان در سالهای مختلف، متفاوت میباشد؛ بهطوریکه در این مطالعه در سال 1387 که خشکسالی در منطقه اتفاق افتاد رشد رویشی در گیاهان این منطقه زودتر از سالهای دیگر شروع شد و همچنین در سال 1386 نیز که تر سالی در منطقه بروز کرد طول دوره رویشی گیاهان مورد مطالعه طولانیتر میباشد که نتایج میرحاجی و سندگل (1385) نیز با یافتههای این پژوهش مطابقت دارد. Lesica و Kittelson (2010) بیان کردند که درجه حرارت بالا همراه با بارندگی کم، گلدهی زود هنگام گیاهان را به دنبال دارد (21). نتایج این مطالعه نیز نشان داد که در سال 1386 که نسبت به دیگر سالها، سالی پرباران بود گلدهی دیرتر شروع شده و بعکس در سال 1387 که خشکسالی روی داد گلدهی زود هنگامی را در این دو گونه شاهد بودیم.
نتایج نهایی این مطالعه نشان میدهد که شروع و خاتمه مراحل فنولویکی این دو گونه در سالهای مختلف، متفاوت میباشد و مراحل فنولوژیکی این گونهها تحت تأثیر اقلیم منطقه (درجه حرارت و بارندگی) قرار دارد. مطالعه فنولوژیکی گیاهان باعث تعیین زمان مناسب چرا و خروج دام از مرتع میشود و این امر باعث حفظ کیفیت علوفه و رشد مجدد آن شده و چرای دام در مرحله رسیدن بذر نیز باعث بهبود تجدید حیات گونههای مرتعی خواهد شد.
11. Ahas, R. & Aasa, A. 2006. The effects of climate change on the phenology of selected Estonian plant, bird and fish populations. International Journal of Biometeorology, 51: 17–26.
12. Dar, M.E.U.I. & Malik, Z.H. 2009. A Floristic List and Phenology of Plants Species of Lawat Area District Neelum, Azad Jammu and Kashmir, Pakistan, International Journal of Botany, 5(2) :194-199.
13. Fitter, A.H., Fitter, R.S.R., Harris, I.T.B., & Williamson, M.H. 1995. Relationships between first flowering date and temperature in the flora of a locality in central England. Journal of Functional Ecology, 9:55–60.
14. Godoy, O., Richardson, D.M., Valladares, F. & Castro-Díez, P. 2009. Flowering phenology of invasive alien plants species compared with the native species in three Mediterranean-type ecosystems. Annals of Botany, 103: 485-494.
15. Grimm, C. 1995. Seed predators and the fruiting phenology of Pithecellobium pallens (Leguminosae) in thornscrub, north-eastern Mexico. Journal of Tropical Ecology, 11:321-332.
16. Jackson, M.T. 1966. Effects of microclimate on spring flowering phenology. Journal of Ecology, 47(l): 407-415.
17. Jentsch, A., Kreyling, J., Boettcher-Treschkow, J. & Beierkuhnlein, C. 2009. Beyond gradual warming: extreme weather events alter flower phenology of European grassland and heath species. Journal of Global Change Biology, 15: 837–849
18. Kalin Arroyo, M.T., Armesto, J.J. & Villagran, C. 1981. Plant phonological patterns in the high Andean Cordillera of central Chile. Journal of Ecology, 69: 205-223.
19. Khanduri, V.P., Sharma, V.P. & Singh, S.P. 2008. Effects of climate change on plant phenology. Journal of Environmentalist, 28: 143-147.
20. Kushwaha, C.P & Singh, K.P. 2008. India needs phenological stations network. Current Science, 95: 832-834.
21. Lesica, P. & Kittelson, P.M. 2010. Precipitation and temperature are associated with advanced flowering phenology in semi-arid grassland. Journal of Arid Environments, 74:1013-1017.
22. Liyuna, Z., Royb, T. & Ya, T. 2010. Flowering and Fruiting Phenology of 24 Plant Species on the North Slope of Mt. Qomolangma (Mt. Everest), Journal of Mt. Science, 7: 45–54.
23. Menzel, A. 2000. Trends in phenological phases in Europe between 1951 and 1996. International Journal of Biometeorology, 44: 76–81.
24. Morellato, L.P.C., Talora, D.C., Takahasi, A., Bencke, C.C., Romera, E.C. & Zipparro, V.B. 2000. Phenology of Atlantic Rain Forest Trees: A Comparative Study, BIOTROPICA, 32(4b): 811–823.
25. Puppi Branzi, G., & Zanotti, A.L, 1992. Estimate and mapping of the activity of airborne pollen sources. Aerobiologia, 8: 69–74.
26. Schuster, J.L., & Garcia, R.C.D. 1973. Phenology and Forage Production of cool-season Grasses in the Southern Plains (Texas). Journal of Range Management, 26(5): 336-340.
27. Van Dijk, H., & Hautekeete, N. 2007. Long day plants and the response to global warming: Rapid evolutionary change in day length sensitivity is possible in wild beet. Journal of Evolutionary Biology, 20:349-357.