Document Type : Research Paper
Authors
1 Mohammadzadeh Allahverdy: MA student of ecology and forestry natural source engineering, natural sources faculty,Behbahan university
2 Basiry Reza: assistant professor of forestry department, natural sources faculty, Behbahan University
3 Dadashian Robab: MA student of natural source engineering (forestry branch), natural sources faculty, Urmia University
4 - Former M.SC.student Dept of forestry.corresponding natural resource office of kaleibar
Abstract
For achievement tosustainable development and conservation of natural ecosystems and their biodiversity,study on topographic factors and their effects is necessary.Regarding to topographical condition of Arasbaran forests of Iran,slope is an important ecological factor controlling many other dependant variables.So the inventory grid was designed by a random-systematic method with dimension of 300×300 meter and 160 sample circle plot with 314 square meters area were taken in Arasbaranforests.Shrub and arborous species were measured in main sample plot.Species,the percentage of coverage crown and the number of basis were considered as the measurement standards of plant coverage.Grassy species were measured in micro sample plots each with3.14 square meter.In micro sample plots,species and the percentage of the grass coverage were both determined.Site slope weredividedtothree classes including(0-25,25-50,and over50percent)in order to determined the biodiversity of plant species in different slope classes,and then indices of Margalef,Menhinick,Modified Nee, SmithandWilson,Simpson and Shanon-Wiener was calculated in each class.To determine the difference between slope classes we used one-way variance analysis and multi range comparing Duncan test.The results show evenness index of the range of plant do not have significant impact, however, its effect on the richness and heterogeneity index is a mean.Also the results showed that the index of species richness has a significant role in increasing biodiversityof region studied with increasing slope.Coefficient of variation toidentify the best indicator of the statistics and Pearson correlation coefficient was used.The result showed that to measure of richness,Margalef index,to measure of the evenness,Modified index and to measure of the heterogeneity,the Shanon-Wiener index,are the best indicators.
Keywords
ارزیابی تنوع زیستی گونههای گیاهی منطقۀ ارسباران با استفاده از شاخصهای غیرپارامتریک در ارتباط با عامل توپوگرافی شیب (مطالعه موردی: حوضۀ آبخیز ایلگنهچای و کلیبرچای)
الله وردی محمدزاده1*، رضا بصیری1، علی اصغرتراهی2، رباب داداشیان3 و محمدرضی الهیان4
1 بهبهان، دانشگاه صنعتی خاتمالانبیاء، دانشکده منابع طبیعی، گروه جنگلداری
2 تهران، دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم جغرافیایی، گروه سنجش از دور و GIS
3 تبریز، اداره کل منابع طبیعی استان آذربایجانشرقی
4 کلیبر، اداره منابع طبیعی شهرستان کلیبر
تاریخ دریافت: 11/7/91 تاریخ پذیرش: 3/7/92
چکیده
بهمنظور دستیابی به توسعۀ پایدار و همچنین حفاظت از اکوسیستمهای طبیعی و تنوعزیستی آنها لازم است نقش عوامل توپوگرافی و تأثیر آنها بر تنوع گونههای گیاهی مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا با توجه به شرایط توپوگرافی جنگلهای ارسباران، عامل توپوگرافی شیب از اهمیّت خاصی برخوردار بوده و بسیاری از پارامترهای کمی و کیفی درختان تابع آن میباشد. به همین منظور، شبکه آماربرداری بصورت تصادفی ـ سیستماتیک با ابعاد 300×300 متر طراحی و تعداد 160 قطعهنمونه دایرهای شکل به مساحت 314 مترمربع در جنگلهای ارسباران مورد بررسی قرار گرفت. گونههای درختی و درختچهای در قطعهنمونه اصلی مورد اندازهگیری قرار گرفتند. گونه، درصد تاجپوشش و تعداد پایه بهعنوان معیارهای اندازهگیری پوشش گیاهی در نظر گرفته شد. گونههای علفی در ریزقطعهنمونههایی به مساحت 14/3 مترمربع اندازهگیری شدند. در ریزقطعهنمونهها گونه و درصد پوشش علفی برداشت شد. برای ارزیابی تنوعزیستی گونههای گیاهی در طبقات شیب، شیب منطقه به سه طبقه (25-0، 50-25 و بالای 50 درصد) تقسیم و بعد شاخصهای مارگالف، منهنیک، اسمیث ـ ویلسون، مودیفاید، شانون ـ وینر و سیمپسون در هر طبقۀ محاسبه شد. از تحلیل واریانس یکطرفه و آزمون مقایسات چند دامنه دانکن برای بررسی تفاوت معنیدار در بین طبقات استفاده گردید. نتایج نشان داد که شیب دامنه روی شاخص یکنواختی گونههای گیاهی تأثیر معنیداری نداشته، اما تأثیر آن روی شاخص غنا و ناهمگنی معنیدار است. همچنین نتایج نشان داد، شاخص غنای گونهای نقش بسزایی در افزایش تنوعزیستی منطقۀ مورد مطالعه در رابطه با افزایش شیب دارد. برای معرفی بهترین شاخص از آماره ضریب تغییرات و ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد برای اندازهگیری غنا، شاخص مارگالف، برای اندازهگیری یکنواختی شاخص مودیفاید و برای اندازهگیری ناهمگنی شاخص شانون- وینر، بهترین شاخص هستند.
واژههای کلیدی: غنای گونهای، یکنواختی، ناهمگنی، درصد شیب، جنگلهای ارسباران، شمالغرب ایران
* نویسنده مسئول، تلفن: 09399788345 ، پستالکترونیکی: Ecology2020@yahoo.com
مقدمه
واژه تنوعزیستی اولین بار توسط روسن در سال 1985 میلادی معرفی شد (65). تلاشهای ایشان و انتشار مجموعه مقالات بصورت کتابی تحت عنوان Biodiversity توسط ویلسون در سال 1988 نقش مؤثری در آگاهی عموم و سیاستمداران و توجه به مخاطرات تنوعزیستی در نتیجه فعالیتهای انسانی داشت. تنوعزیستی، تمام گونههای گیاهی، جانوری، ریزموجودات و بومسازگان و فرایندهای بومشناختی آنها را دربر می گیرد (49). هدف از آن رسیدن به کمیتی واحد برای سهولت مقایسه و ارزیابی جوامع و اکوسیستمهاست. آنچه امروز بر اهمیت روزافزون تنوعزیستی میافزاید نقش آن در حفظ ثبات اکوسیستمهاست. زیرا حضور گونههای بیشتر در یک منطقه، ساختار پیچیدهتری به اکوسیستمهای طبیعی خواهد داد و درنتیجه این اکوسیستمها در پاسخ به تغییرات توانایی بیشتری داشته و با ثباتتر هستند. تنوعزیستی بالاتر اکوسیستمها نشاندهنده پایداری بیشتر آن اکوسیستمهاست (40). تنوعزیستی جنگل منبع بسیار مهم و با ارزشی است، زیرا گونههای موجود در جنگل و ذخایر ژنتیکی تشکیل دهندۀ آن برای سلامتی و تأمین نیازهای بشر و سایر موجودات حائز اهمیّت بوده، و قطعا فقدان تنوعزیستی تهدید خطرناکی برای بقای انسان و سایر موجودات محسوب میشود. تنوعزیستی 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 (20). تنوعزیستی دارای معنای بسیار گستردهای بوده و از تنوع ژنتیکی تا تنوع اکوسیستمها را شامل میشود، تنوع گونهای یکی از مؤلفههای مهم تنوعزیستی است که به تنوع در سطح محلی و یا منطقهای اشاره میکند (41 ). تنوع گونهای بر مفاهیمی استوار است که یکی از مهمترین آنها غنای گونهایست. غنای گونهای، بیانگر حضور انواع گونهها در محیط مورد مطالعه است. دومین مؤلفه تنوع گونهای یکنواختی (وفور نسبی) است که به توزیع افراد گونهها مربوط میشود. در واقع این مؤلفه بیانگر نحوه توزیع افراد بین گونهها از لحاظ کیفی می باشد(21). سومین مؤلفه تنوع گونهای، ناهمگنی است که بیانگر ترکیب دو مفهوم غنا و یکنواختی میباشد (42).
شاخصهایی که با ارائه یک عدد بهعنوان نتیجه، تنوع
گونهای (غنا، یکنواختی و ناهمگنی) را در یک واحد نمونهبرداری یا یک جامعه نشان میدهند، شاخصهای غیرپارامتریک میگویند (2). تحقیقات بسیار زیادی در زمینة تنوعزیستی گونههای گیاهی در ایران انجام شده است که در این تحقیقات از شاخصهای تنوع بهمنظور بررسی توان و پایداری اکولوژیکی اکوسیستمها، مقایسه جوامع و تیپهای گیاهی و بررسی وضعیت پوشش گیاهی جوامع استفاده شده است (13).
تنوعزیستی رویشگاه متأثر از عوامل محیطی میباشد (36، 63) و عوامل فیزیوگرافیگ زمین ازجمله شیب، جهت دامنه و ارتفاع از سطح دریا از فاکتورهای مهم در این ارتباط میباشند (14، 45، 47، 50، 54، 57، 56). تنوعزیستی در مجموعه پیچیدهای همچون اکوسیستم جنگل که دائماً در حال پویایی و توالی است باید با توجه به همه ابعاد آن مورد مطالعه قرار گیرد و پژوهش حاضر نیز فقط مدعی آن است که در منطقه مورد مطالعه تنوع گونههای گیاهی با تغییرات شیب دامنه، تغییر میکند. شیب دامنه از فاکتورهایی است که در تغییر پوشش گیاهی نقش مهمی ایفا میکند (8، 62). در این ارتباط، مطالعاتی در ایران انجام شده است. مطالعه میرزایی و همکاران (1386) در اکوسیستم جنگلی زاگرس میانی نشان داد که درصد شیب تأثیر معنیداری بر غنا، یکنواختی و تنوع نداشته است (24). مطالعه قلیچنیا (1387) و مهدوی و حیدری (1388) در اکوسیستم جنگلی زاگرس میانی در منطقه نردین، بیشترین تنوع را در شیبهای پایین گزارش کردند (18، 23). نتایج پژوهش حیدری و همکاران (1389) نشان داد که درصد شیب تأثیر معنیداری بر غنا و تنوع داشته است (11). نتایج پژوهش طالشی و اکبرینیا (1390) نشان داد که با افزایش درصد شیب، تنوع و غنای گونهای افزایش مییابد (15). در خارج از کشور مطالعات زیادی در این زمینه انجام شده است. کارلوس (2004)، ضمن تحقیقی روی تنوعزیستی جنگلهای ارس(Juniperus oxycedrus) واقع در جنوبغربی اسپانیا بالاترین تنوعزیستی را در شیبهای تند و سنگلاخی و صخرهای مشاهده کرد (32). در مطالعات (33، 43، 29)، درصد شیب بهعنوان عاملی مؤثر بر غنا و تنوع ذکر شده است. منطقه ارسباران بدلیل داشتن عناصر رویشی مربوط به اقلیمهای متعدد، منطقه گذر بین چند رویشگاه محسوب میشود. وجه تمایز این جنگلها از دیگر مناطق، وجود شرایط اقلیمی خاص، تنوعزیستی زیاد، حضور گونههای کمیاب گیاهی و جانوری و همچنین وجود عناصر رویشی مربوط به اقلیمهای متعدد است (7). نظر به اهمیّت و جایگاه جنگلهای ارسباران از نظر گونههای گیاهی و جانوری، تأثیرگذاری عمده بر بیلان آبی رودخانه ارس، حفظ ذخایر بیولوژیکی، تأثیرگذاری در تلطیف آب و هوایی منطقه، جلوگیری از فرسایش خاک، ارزشهای اکوتوریسمی و غیره و نیز برای دستیابی به توسعه پایدار، حفاظت از اکوسیستمهای طبیعی و تنوعزیستی آنها لازم است و یکی از گامهای مهم در این راستا بررسی پوششگیاهی و عوامل مؤثر بر پراکنش، تنوع و غنا در این جنگلهاست (22). با توجه به مطالعات محدود انجام شده در این رابطه در ناحیه رویشی ارسباران، هدف این پژوهش آن است که غنا، یکنواختی و تنوعگونهای را بررسی و تأثیر عامل محیطی شیب را بر هر یک از این معیارها در منطقه مورد پژوهش تعیین کند، همچنین بهترین شاخصهای غیرپارامتریک را برای ارزیابی تنوع در طبقات شیب تعیین کند تا بدین وسیله بتوان با دیدی بهتر نسبت به حفظ تنوعزیستی آن، تأمین پایگاه اطلاعاتی و ارزیابی توانهای منطقه در بلندمدت اقدام نمود.
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه: منطقۀ ارسباران در شمالغرب کشور و شمال استان آذربایجانشرقی قرار دارد. عمده جنگلهای منطقه ارسباران در چهار حوضة هیدرولوژیک کلیبرچای، ایلگنهچای، حاجیلرچای و سلنچای واقع شده است. رویشگاه مورد مطالعه با مساحت 1500 هکتار در تودههای جنگلی حوضه آبخیز ایلگنهچای با مختصات جغرافیایی '33 و °46 تا '51 و °46 طول شرقی °38 تا '51 و °38 عرض شمالی و حوضه آبخیز کلیبرچای با مختصات جغرافیایی '40 و °46 تا '13 و °47 طول شرقی و '39 و °38 تا '9 و °39 عرض شمالی، با حداقل و حداکثر ارتفاع 600 تا 1500 متر از سطح دریا واقع شده است (شکل 1). میزان بارندگی سالیانه این منطقه 400 تا 600 میلیمتر برآورد شده است (17). میانگین دمای سالیانه از ارتفاعات پایین (حاشیه رود ارس) تا کوهستانهای مرتفع متغیر بوده و بهترتیب از 5 تا 17 درجه سانتیگراد برآورد شده است (17). اقلیم منطقه بر اساس روش آمبرژه، مرطوب و سرد است (6). منطقه ارسباران از نظر زمینشناسی متعلق به دوران سوم بوده و قسمت عمده زمینشناسی منطقه را واحدهای آهکی و آذرین تشکیل میدهند. خاک منطقه در نقاط جنگلی عمدتا از نوع خاک قهوهای جنگلی و خاک قهوهای آهکی است. این خاکها عمدتا بر روی سنگ مادری آهکی سخت، مارن و ماسهسنگ واقع شدهاند (3).
شکل 1- موقعیت محدوده مورد پژوهش در کشور و در استان آذربایجانشرقی
شکل2- نقشه طبقات شیب منطقه مورد پژوهش
ساختمان خاک از دانه ریز تا درشت و از مکعبی تا کروی است. زهکشی بهخوبی انجام شده و هیچ گونه هیدرومورفی مشاهده نمیشود. تراکم ریشهها بین اعماق 10 تا 73 سانتیمتر نشانگر سطحی و عمیق بودن خاکها در فرمهای مختلف زمین است (16).
نمونهبرداری از پوششگیاهی: تعداد 160 قطعهنمونه دایرهای شکل به مساحت 314 متر مربعی به روش تصادفی- سیستماتیک ثبت شد (30 قطعه نمونه به دلیل واقع شدن در زمین زراعی و مناطق صعب العبور برداشت نشد). در هر قطعه نمونه اصلی یک ریزقطعهنمونه 14/3 متر مربعی بهمنظور برداشت پوشش علفی پیاده شد که در مجموع 160 ریزقطعهنمونه ثبت گردید. در قطعهنمونه اصلی نام گونه، تعداد و درصد پوشش درختان و درختچهها یادداشت شد. در ریزقطعهنمونهها نیز نام گونه و درصد پوشش گونههای علفی بر اساس مقیاس براون- بلانکه ثبت شد. تعداد قطعاتنمونه از طریق محاسبۀ ضریب تغییرات و خطای قابل قبول نمونهبرداری تعیین گردید (27). مساحت قطعهنمونهها از طریق رسم منحنی سطحگونه (30) برای پوشش علفی و پوشش درختی و درختچهای بطور جداگانه بهدست آمد.
تعیین طبقات شیب: در هر یک از قطعاتنمونه اصلی، عامل محیطی شیب با استفاده از شیبسنج سونتو ثبت گردید. برای ارزیابی تنوع زیستی در طبقات مختلف شیب، شیب منطقه به سه طبقه (25-0، 50-25 و بالای 50 درصد) تقسیم شد، بطوریکه هر یک از طبقات شیب بهترتیب 29، 63 و 38 قطعهنمونه را به خود اختصاص دادند.
محاسبه شاخصهای تنوع: شاخصهای غنا، یکنواختی و ناهمگنی (تنوع) مختلفی در بررسی پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه بهکار گرفته شد که شرح آنها در جدول 1 آمده است (46، 48، 51، 58، 59 و 60).
تجزیه و تحلیل آماری: در ابتدا تبعیت دادههای اصلی و تبدبل شده از توزیع نرمال به وسیله آزمون کولموگروف اسمیرونوف و همگن بودن واریانسها بوسیله آزمون لون بررسی شد. بمنظور بررسی تفاوت یا عدم تفاوت طبقات مختلف شیب بر اساس هر یک از شاخصهای تنوع با توجه به نرمال بودن و همگن بودن دادهها از آنالیز واریانس یکطرفه (31، 55 و 64) استفاده شد. پس از معنیدار شدن اختلاف شاخصها در طبقات مختلف شیب، برای مقایسه جزئیتر میانگینها از آزمون دانکن (53) استفاده شد.
نتایج
از مجموع 160 قطعه نمونه برداشت شده، تعداد 26 گونه چوبی و81 گونه علفی متعلق به 72 جنس و 39 خانواده در منطقه مورد مطالعه شناسایی گردید (جدول4). از عمدهترین خانوادههای گیاهی منطقه Fabaceae (15 درصد)، Asteraceae (13 درصد)، Rosaceae (5/7 درصد) و Lamiaceae (6/5 درصد) را میتوان نام برد. نتایج حکایت از آن دارد که گونه Quercus petraea. (بلوط سفید) با بالاترین حضور در 8/93% از قطعات حضور داشته است. پس از آن گونههای Carpinus betulus (ممرز) با 7/67% و Cornus mass (ذغال آخته) با 65% حضور ثبت شدهاند. تجزیه واریانس شاخصهای غنا، یکنواختی و ناهمگنی در طبقات مختلف شیب نشان داد که مقادیر شاخصها، از غنای شاخص مارگالف و از شاخصهای ناهمگنی شاخص شانون-واینر دارای تفاوت معنیداری (05/p) میباشند ولی شاخصهای یکنواختی تفاوت معنیداری را نشان ندادند (جدول 2). بهطوریکه بالاترین مقادیر شاخصهای غنا، یکنواختی و ناهمگنی در طبقه سوم و کمترین مقادیر آنها در طبقه اول مشاهده گردید (شکلهای 7-2). نتایج آمار توصیفی و درصد ضریب تغییرات شاخصهای غنای گونهای، یکنواختی و ناهمگنی نشان داد که از بین شاخصهای غنا، شاخص مارگالف (2/18 درصد)، از بین شاخصهای یکنواختی، شاخص مودیفاید (5/16 درصد) و از بین شاخصهای ناهمگنی، شاخص شانون-وینر (10 درصد) بالاترین ضرایب تغییرات را در بین شاخصهای مورد بررسی بخود اختصاص دادهاند (جدول 2). ضرایب همبستگی پیرسون شاخصهای تنوعزیستی بیانگر آن است که از بین شاخصهای غنای گونهای، شاخصهای مارگالف و منهنیک دارای همبستگی بالایی (96 درصد) با یکدیگر میباشند. البته ضرایب همبستگی در شاخصهای یکنواختی و ناهمگنی هم بسیار بالاست (جدول 3).
جدول 1- شاخصهای غنا، یکنواختی و ناهمگنی مورد استفاده در این پژوهش
مرجع |
دامنه |
فرمول |
شاخص |
مؤلفه تنوع |
Margalef(1958) |
0-∞ |
R1=(S-1)/Ln(n) |
Margalef
|
غنا |
Menhinick(1964) |
0-∞ |
|
Menhinick |
|
Nee et al(1992) |
0-1 |
|
Modified Nee |
یکنواختی |
Smith and wilson(1996) |
0-1 |
|
Smith and wilson |
|
Shannon and weaver(1949) |
0-4.5 |
|
Shannon and wiener |
ناهمگنی |
Simpson(1949) |
0-1 |
|
Simpson |
=S تعداد کل گونهها یا تعداد گونهها در نمونه، =Nحجم یا اندازه نمونه یا تعداد کل افراد در نمونه، =LnNلگاریتم طبیعی Nیا است، : سهم افراد در گونه i ام نسبت به کل نمونه که به صورت تعریف میشود.
جدول 2- آمار توصیفی و تجزیه واریانس شاخصهای غنای گونهای، یکنواختی و ناهمگنی در طبقات ارتفاعی
شاخصها |
غنا |
یکنواختی |
ناهمگنی |
آمارهها |
مارگالف منهنیک |
اسمیث و ویلسون مودیفاید |
شانون-وینر سیمپسون |
کمینه |
3/1 8/ |
6/ 2/ |
1/2 6/ |
بیشینه |
3/3 6/1 |
1 4/ |
8/3 9/ |
میانگین |
2/2 2/1 |
8/ 3/ |
3 8/ |
انحراف معیار |
4/ 2/ |
07/ 05/ |
3/ 05/ |
ضریب تغییرات (%) |
2/18 6/16 |
8 5/16 |
10 6 |
مقدار F |
2/3 1 |
3/ 4/ |
6 7/2 |
Sig |
*04/ ns 4/ |
ns7/ ns 6/ |
*003/ ns 07/ |
* در سطح 5 درصد معنیدار، ns عدم معنیدار در سطح 5 درصد
جدول 3- نیمه ماتریس همبستگی و میزان معنیداری بین شاخصهای غنا، یکنواختی و ناهمگنی
شاخصها همبستگی |
مارگالف |
منهنیک |
اسمیث و ویلسون |
مودیفاید |
شانون- وینر |
سیمپسون |
مارگالف |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
منهنیک |
*96/ |
1 |
- |
- |
- |
- |
اسمیث و ویلسون |
*51/ |
*67/ |
1 |
- |
- |
- |
مودیفاید |
*28/ |
*41/ |
*87/ |
1 |
- |
- |
شانون- وینر |
*82/ |
*82/ |
*67/ |
*55/ |
1 |
- |
سیمپسون |
*74/ |
*79/ |
*81/ |
*69/ |
*91 |
1 |
* همبستگی در سطح 5 درصد معنیدار است.
جدول 4- گونههای گیاهی (درختی، درختچه ای و علفی) منطقۀ مورد پژوهش
نام فارسی |
خانواده |
گونه |
نام فارسی |
خانواده |
گونه |
شبدر گوناگون |
Papilionaceae |
Vicia variabilis |
سیاه تلو |
Rhamnaceae |
Palliurus spin christi Mill. |
شبدر رنگارنگ |
Papilionaceae |
Vicia variegata |
انار |
Punicaceae |
Punica granatum L. |
زبان پس قفا |
Ranunculaceae |
Delphinium ochroleucum |
بلوط سفید |
Fagaceae |
Quercus petraea. |
خلربی برگ |
Fabaceae |
Lathyrus aphaca |
قره میغ |
Rhamnaceae |
Rhamnus pallasii. |
خلر قرمز |
Fabaceae |
Lathyrus roseus |
سیاه ال |
Cornaceae |
Cornus sanguines |
زنگولهای بخیاری |
Boraginaceae |
Onosma bodeanum |
پلاخوربرگدار |
Caprifoliaceae |
Lonicera bractedlaris |
ترشک غده دار |
Polygonaceae |
Rumex tuberosus |
نسترن |
Rosaceae |
Rosa cannia |
یونجه باغی عقربی |
Fabaceae |
Coronilla scorpioides |
زغال آخته |
Cornaceae |
Cornus mass |
فرفیون شماطه |
Euphorbiaceae |
Euphorbia helioscopia |
ممرز |
Corylaceae |
Carpinus betulus |
فرفیون شنی |
Euphorbiaceae |
Euphorbia seguieriana |
هفت کول |
Caprifoliaceae |
Viburnum lantana |
فرفیون فلسدار |
Euphorbiaceae |
Euphorbia squamosa |
آلوچه |
Rosaceae |
Prunus divaricata. |
شیرپنیر |
Rubiaceae |
Galium humifissum |
اسپیره |
Rosaceae |
Spiraea crenata |
شیرپنیر |
Rubiaceae |
Galium verum |
افرا (کرب) |
Aceraceae |
Acer campestre |
گل مروارید عطری |
Rubiaceae |
Galium odoratum |
تا (داغداغان) |
Ulmaceae |
Celtis caucasica |
بابونه زرد |
Asteraceae |
Athemis tinctoria |
اوجا |
Ulmaceae |
Ulmus carpinifolia |
بابونه بیشه زار |
Asteraceae |
Athemis triumfetii |
زبانگنجشک |
Oleaceae |
Fraxinus rotundifolia. |
زبرنیه رایج |
Rubiaceae |
Aseperula arvensis |
چتنه |
Cupressaceae |
Juniperus foetidissima |
گاوزبان |
Boraginaceae |
Anchusa azurea |
ارس |
Cupressaceae |
Juniperus obloga |
درمنه شرقی |
Asteraceae |
Artemisia scoparia |
گوشوارک |
Celastraceae |
Evonymus latifolius |
بومادران زرد |
Asteraceae |
Achillea biebersteinii |
زالزالک |
Rosaceae |
Crataegus orientalis |
گل گندم عزیزی |
Asteraceae |
Centaurea aziziana |
بارانک |
Rosaceae |
Sorbus torminalis L. |
گل گندم چمنزار |
Asteraceae |
Centaurea iberica |
گلابی |
Rosaceae |
Pyrus salicifolia. |
گل گندم بوتهای |
Asteraceae |
Centaurea virgata |
سرخدار
|
Taxaceae |
Taxus baccata L. |
گل گندم جنگلی |
Asteraceae |
Centaurea zuvandica |
گیلاس
|
Rosaceae |
Cerasus avium L. |
دم اسب رودخانه |
Equisetaceae |
Eqisetum fluviatile |
ازگیل |
Rosaceae |
Mespilus germanica L. |
فراموشممکن |
Boraginaceae |
Myosotis asiatica |
بنه |
Anacardiaceae |
Pistacia atlantica. |
فراموشممکن تنک |
Boraginaceae |
Myosotis sparsiflora |
قدومه سهندی |
Brassicaceae |
Alyssum longistylum |
هفت بند نرم |
Polygonaceae
|
Polygonum mite |
قدومه گل ریز |
Brassicaceae |
Alyssum strigosum |
هفت بند عقربکی |
Polygonaceae |
Polygonum paronychioides |
قدومه |
Brassicaceae |
Alyssum alyssoides |
گل ماهور غاضی |
Scrophulariaceae |
Verbascum agrimonifolium |
علف بره |
Poaceae |
Festuca ovina |
گلماهورارتفاع پسند |
Scrophulariaceae |
Verbascum orephilum |
مصفای بریتانیائی |
Asteraceae |
Inula britanniana |
گل ماهورآذربایجانی |
Scrophulariaceae |
Verbascum szovitsianum |
مصفای زنجبیل |
Asteraceae |
Inula helenium |
گل استکانی |
Campanulaceae |
Campanula rapunculoides |
مصفای چشم مسیح |
Asteraceae |
Inula oculus-christi |
گل استکانی تک گل |
Campanulaceae |
Campanula stevenii |
یونجه دایرهای |
Fabaceae |
Medicago orbicularis |
پیچک صحرایی |
Convolvulaceae |
Convolvulus arvensis |
یونجه |
Fabaceae |
Medicago sativa |
پیچک |
Convolvulaceae |
Campanula cantabrica |
بارهنگ سرنیزهای |
Potamogetonaceae |
Plantago lanceolata |
اسپرس تالش |
Fabaceae |
Onobrychis hohenackeriana |
شنگ خویی |
Asteraceae |
Tragopogon kemulariae |
اسپرس رودباری |
Fabaceae |
Onobrychis mischauxii |
گزنه |
Urticaceae |
Urtica dioica |
اسپرس شاهپوری |
Fabaceae |
Onobrychis shahpurensis |
آویشن |
Lamiaceae |
Thymus kotschyanus |
سیزاب ایرانی |
Scrophulariaceae |
Veronica persica |
آویشن واقعی |
Lamiaceae |
Thymus serpyllum |
سیزاب شرقی |
Scrophulariaceae |
Veronica orientalis |
آویشن |
Lamiaceae |
Ziziphora capitata |
چمن پیازکدار |
Poaceae |
Poa bulbosa |
چمنگندم سیسیلی |
Graminaceae |
Agropyron tauri |
چمن مرتعی |
Poaceae |
Poa nemoralis |
نوک لک لک تیز |
Geraniaceae |
Erodium oxyrrhynchm |
سیلن هرز |
Caryophylaceae |
Silene conoidea |
آهوماش زرد |
Fabaceae |
Lotus corniculatus |
شاه پسند |
Verbenaceae |
Verbena officinalis |
خشخاشپرچم درشت |
Papaveraceae |
Papaver macrostemum |
جاروعلفی |
Poaceae |
Bromus japonicus |
مریم نخودی |
Lamiaceae |
Teucrium polium |
جاروعلفی نازا |
Poaceae |
Bromus sterilis |
شبدر مشکوک |
Fabaceae |
Trifolium ambiguum |
جگن |
Cyperaceae |
Carex divulsa |
شبدر برگ باریک |
Fabaceae |
Trifolium angustifolium |
زیباسر |
Asteraceae |
Callipeltis cuucularis |
شبدر خودروی |
Fabaceae |
Trifolium arvense |
گلسر جنگلی |
Orchidaceae |
Cephalanthera damasonium |
شبدرزرد |
Fabaceae |
Trifolium campestre |
مرزه سهندی |
Lamiaceae |
Satureja sahandica |
شبدر |
Fabaceae |
Trifolium spruneriana |
کنگرسفید |
Asteraceae |
Cirsium arrense |
ماشک |
Fabaceae |
Vicia narbonensis |
گلایول صحرائی |
Iridaceae |
Gladiolus segetum |
ماشک |
Fabaceae |
Vicia sativa L. |
مرزنگوش |
Lamiaceae |
Origanum vulgare |
|
|
|
شکل 2- میزان شاخص غنای گونهای مارگالف در طبقات مختلف شیب - حروف متفاوت لاتین نشاندهنده تفاوت معنیداری بر اساس آزمون آماری دانکن در سطح 5 درصد میباشد.
شکل 3- میزان شاخص غنای گونهای منهنیک در طبقات مختلف شیب
شکل 4- میزان شاخص یکنواختی اسمیث - ویلسون در طبقات مختلف شیب
شکل 5- میزان شاخص یکنواختی مودیفاید در طبقات مختلف شیب
شکل 6- میزان شاخص ناهمگنی شانون- وینر در طبقات مختلف شیب - حروف متفاوت لاتین نشاندهنده تفاوت معنیداری بر اساس آزمون آماری دانکن در سطح 5 درصد میباشد.
شکل 7- میزان شاخص ناهمگنی سیمپسون در طبقات مختلف شیب
حروف متفاوت لاتین نشاندهنده تفاوت معنیداری بر اساس آزمون آماری دانکن در سطح 5 درصد میباشد.
شاخصهای غنای گونهای: الف: شاخص مارگالف: شکل 2 میزان شاخص مارگالف را در طبقات مختلف شیب نشان داده و مشخص میکند که میزان این شاخص در طبقه سوم (شیب بالای 50 درصد) بشکل معنیداری از طبقات اول و دوم بیشتر است. ب: شاخص منهینیک: شکل 3 میزان شاخص منهینیک را در طبقات مختلف شیب نشان داده و مشخص میکند که میزان این شاخص در طبقات مختلف شیب تفاوت آماری معنیداری ندارد.
شاخصهای یکنواختی: الف: شاخص اسمیث - ویلسون: شکل 4 میزان شاخص یکنواختی اسمیث- ویلسون را در طبقات مختلف شیب نشان داده و مشخص میکند که میزان این شاخص در طبقات مختلف شیب تفاوت آماری معنیداری ندارد.
ب: شاخص اصلاح شده نی: شکل 5 میزان شاخص یکنواختی اسمیث- ویلسون را در طبقات مختلف شیب نشان داده و مشخص میکند که میزان این شاخص در طبقات مختلف شیب تفاوت آماری معنیداری ندارد.
شاخصهای ناهمگنی: الف: شاخص شانون – وینر: شکل 6 میزان شاخص ناهمگنی شانون-واینر را در طبقات مختلف شیب نشان داده، همانگونه که مشاهده میشود میزان این شاخص در طبقه سوم (شیب بالای 50 درصد) و دوم (شیب 50-25 درصد) بشکل معنیداری از طبقه اول (شیب 25-0 درصد) بیشتر است. ب: شاخص سیمپسون: شکل 7 میزان شاخص ناهمگنی سیمپسون را در طبقات مختلف شیب نشان داده و مشخص میکند که میزان این شاخص در طبقه سوم (شیب بالای 50 درصد) بشکل معنیداری از طبقات اول و دوم بیشتر است.
بحث و نتیجهگیری
فیزیوگرافی که بمعنای شکل سطحی یک منطقه است (24) تأثیر زیادی بر تنوع گیاهان و پراکنش آنها دارد (28). بدین منظور، محققان مختلف تنوعزیستی را با در نظر گرفتن فیزیوگرافی و یا هر یک از عوامل مختلف فیزیوگرافی بهصورت مجزا، مانند ارتفاع از سطح دریا، جهت و شیب مورد بررسی قرار دادهاند (26، 61). بنابراین عوامل توپوگرافی ازجمله عواملی هستند که بر حضور و عدم حضور گونههای گیاهی تأثیرگذار هستند (34). درصد شیب یکی از این عوامل است که اثر زیادی بر تنوع و غنای گونهای دارد (24)، محققان زیادی در داخل و خارج کشور به بررسی نقش شیب در تنوع و غنای گونهای پرداخته و همبستگیهای معنیداری را مشاهده کردهاند (1، 10،15، 35 و 44). پژوهش حاضر نیز فقط مدعی آن است که در منطقه مورد مطالعه تنوع گونههای گیاهی با تغییرات شیب دامنه تغییر میکند. محاسبه و مقایسه شاخصهای مختلف تنوع، بهعنوان روشی مطلوب برای مطالعه تنوعزیستی مورد توجه است (22، 19 و 9). هر شش شاخص تنوعزیستی محاسبه شده (دو شاخص غنا، دو شاخص یکنواختی و دو شاخص ناهمگنی)، در منابع بهعنوان پرکاربردترین شاخصها ذکر شدهاند (22، 52، 42، 44). همانطوری که نتایج نشان میدهد شیب دامنه روی شاخصهای منهنیک، اسمیث - ویلسون، مودیفاید و ناهمگنی سیمپسون گونههای گیاهی تأثیر نداشت. اما تأثیر آن روی شاخص مارگالف (p=/04) و شانون-واینر (p=/003) معنیدار بوده، بهطوریکه با افزایش شیب، شاخص غنای گونهای و تنوع شانون- وینر افزایش یافت (جدول 2). همانطور که نتایج نشان میدهد در جنگلهای ایلگنهچای و کلیبرچای منطقه ارسباران شاخصهای تنوع و غنا با شیب دامنه همبستگی مثبت دارند. بصورتی که با افزایش شیب دامنه، تنوع و غنای گونهای افزایش مییابد، در حالی که در بیشتر تحقیقات همبستگی شاخصهای تنوعزیستی با این عامل منفی بوده است. البته این موضوع میتواند بدلایل ذیل باشد:1- بدلیل شرایط خاص میکروکلیمایی پای سنگها و حفظ رطوبت بیشتر در زیر آنها؛ 2- تخریب انسانی کمتر و همچنین سختی شرایط شیب تند برای چرای دام؛ 3- هیچگاه نباید انتظار داشت که رابطه بین تنوعزیستی و شیب دامنه رابطه علی و معلولی باشد، بلکه ممکن است فاکتور شیب بر روی عوامل دیگر تأثیر گذاشته و باعث افزایش تنوعزیستی شود؛ 4- همچنین با توجه به شرایط حاکم بر منطقۀ مورد مطالعه، آشفتگیها و تخریبهای شدیدی که در شیبهای پایینتر به سبب نزدیک بودن به جاده، روستاهای حاشیه جنگل و چرای دام و ... رخ داده، باعث شده گونههای گیاهی بمنظور حفظ بقا، خود را در طول زمان به شیبهای تندتر که محیطی امن محسوب میشود رسانده و این مسئله باعث ایجاد شرایط مساعد برای استقرار گونههای گیاهی در شیبهای تند شده و همین امر موجب افزایش غنای گونهای شده است.
با توجه به نتایج فوق، شاخص سیمپسون حساسیت بیشتری به فراوانی گونههای عمومی (فراوان) دارد و تابع شانون- واینر به فراوانی گونههای در سطح جامعه یا نمونه مورد نظر حساسیت بیشتری نشان میهد (5)؛ بنابراین میتوان نتیجه گرفت که شاخص غنای گونهای نقش بسزایی در افزایش تنوعزیستی منطقۀ مورد پژوهش دارد، در حالی که شاخصهای یکنواختی در طبقات مختلف شیب تفاوت آماری معنیداری ندارند، بنابراین با افزایش غنای گونهای تنوعزیستی هم افزایش مییابد (شکلهای 2 تا 7). از طرفی نتایج سایر تحقیقات نیز نشان میدهد که در افزایش شاخص سیمپسون یکنواختی و در افزایش شاخص شانون- وینر شاخصهای غنا دارای اهمیت است (4)، در نتیجه جنگل مذکور یک جنگل طبیعی پهنبرگ آمیخته خزانکننده بوده و از تنوعگونهای بالایی برخوردار است که با نتایج بدست آمده از پژوهشهای سایر محققان همخوانی دارد، یعنی بیشتر بودن تنوع زیستی در این جنگلهای طبیعی پهن برگ نسبت به جنگلهای سوزنی برگ (43)؛ که علت بالا بودن تنوع زیستی در این جنگلها را میتوان به دمای مناسب، خاک حاصلخیز و رطوبت بالا نسبت داد (39).
بهمنظور تعیین و تشخیص مناسبترین شاخصها برای ارزیابی تنوعزیستی در طبقات شیب در منطقۀ مورد پژوهش، از آماره ضریب تغییرات استفاده گردید. نسبت انحراف معیار به میانگین را که اغلب به درصد بیان میشود، ضریب تغییر مینامند. این واحد به واحد اندازهگیری بستگی ندارد و در عمل برای مقایسه بکار میرود. بدیهی است که مناسبترین شاخص، شاخصی است که بیشترین تغییرپذیری میانگین یا در واقع بیشترین ضریب تغییرات را دارا باشد (9، 12). نتایج آمار توصیفی و درصد ضریب تغییرات شاخصهای غنای گونهای، یکنواختی و ناهمگنی نشان داد که از بین شاخصهای غنا، شاخص مارگالف (2/18 درصد)، از بین شاخصهای یکنواختی، شاخص مودیفاید (5/16 درصد) و از بین شاخصهای ناهمگنی، شاخص شانون-وینر (10 درصد) بالاترین ضرایب تغییرات را در بین شاخصهای مورد بررسی به خود اختصاص دادهاند (جدول 2). ضرایب همبستگی پیرسون شاخصهای تنوع زیستی بیانگر آن است که از بین شاخصهای غنای گونهای، شاخصهای مارگالف و منهنیک دارای همبستگی بالایی (96 درصد) با یکدیگر میباشند. البته ضرایب همبستگی در شاخصهای یکنواختی و ناهمگنی هم بسیار بالاست (جدول 3). با توجه به تعاریف همبستگی، هر چه مقدار عددی این ضرایب در ارتباط بین دو شاخص بیشتر باشد این دو شاخص تفاوت زیادی با یکدیگر نداشته و در موارد لازم میتوان از یکی دو شاخص استفاده نمود و بعکس، هر چه ضریب همبستگی شاخصها کمتر باشد این بدان معناست که هر یک از شاخصها عملکرد منحصر بخود داشته و خروجی آنها تشابه کمتری با یکدیگر دارند (9، 12). با این تفاسیر برای بررسی غنا، شاخص مارگالف، برای یکنواختی، شاخص مودیفاید و برای اندازهگیری ناهمگنی استفاده از شاخص شانون- وینر بهترین میباشند (جدول 2 و 3). بطور کلی از نتایج این پژوهش مشخص شد که شیب دامنه روی شاخص یکنواختی گونههای گیاهی تأثیر معنیداری نداشته، اما تأثیر آن روی شاخص غنا و ناهمگنی معنیدار بوده است. همچنین محققان زیادی در داخل و خارج کشور به بررسی نقش شیب بر تنوع و غنای گونهای پرداخته و همبستگی معنیداری را مشاهده کردهاند (1، 10،11، 15، 24 ،43 و 35).
باید خاطرنشان کرد که روشهای مطالعة تنوعزیستی در اکوسیستم جنگل زمانی مفید و سودمند است که در راستای اهداف شناخته شده مدیریت جنگل قرار گیرند. بمنظور حفظ و توسعه تنوعزیستی، جنگلهای ارسبان باید تحت مدیریت صحیح قرار گیرند. آنچه مسلم است بهلحاظ پیچیدگی و تنوع خصوصیات اکولوژیک در هر منطقۀ پوشش، نمیتوان نتایج بدست آمده در هر مطالعه را به تمامی مطالعات دیگر مرتبط دانست. بنابراین این پژوهش فقط مدعی این است که در منطقۀ مورد پژوهش تغییرات تنوعزیستی در رابطه با تغییرات شیب معنیدار میباشد، بطوری که با افزایش شیب دامنه غنای گونهای افزایش یافته و موجب افزایش تنوعزیستی میگردد. بدیهی است ضرورت مطالعات متعدد و موردی از این دست، بهترین راهکار برای نیل به مدیریت بهینه در جنگلداری نوین میباشد.
سپاسگزاری
نویسندگان مقاله بر خود لازم میدانند تا بدینوسیله از کارشناسان اداره منابع طبیعی شهرستان کلیبر، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی آذربایجانشرقی و اداره کل منابع طبیعی استان، بدلیل همکاریهای لازم، تشکر و قدردانی نمایند.