بهار و تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- دانشگاه ایلام
چکیده: (165 مشاهده)
مقدمه و هدف: جنگل های زاگرس به عنوان یکی از مهمترین بوم سازگان های ایران، نقش کلیدی در تعدیل آب و هوا، حفاظت از تنوع زیستی و ارائه خدمات
بوم سازگانی ایفا می کنند. با این حال، عوامل انسانی و تغییرات اقلیمی، این جنگل ها را با تهدیداتی مانند کاهش زی توده و تنوع گونه ای مواجه کرده اند. تنوع زیستی از مهمترین ویژگی های بوم سازگان های جنگلی بوده نقش مهمی در پایداری و حفاظت از کارکردهای بوم سازگانی از قبیل زی توده رو زمینی دارد. هرچند نقش عوامل توپوگرافی بویژه ارتفاع از سطح دریا در مناطق اقلیمی بر ارتباط بین تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستم در جنگل های زاگرس به خوبی مورد بررسی قرار نگرفته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی رابطه بین شاخصهای تنوع زیستی (تنوع، غنا، یکنواختی) و زیتوده روزمینی، تلاش دارد تا با طراحی مطالعه مشابه در مناطق اقلیمی مختلف، ارتباط بین شاخص های تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستم در طول گرادیان ارتفاعی در استان ایلام را مورد بررسی قرار دهد.
مواد و روش ها: به منظور دستیابی به اهداف مطالعه مناطقی با اقلیم متفاوت (نیمه مرطوب سرد: مانشت – قلارنگ؛ نیمه خشک سرد: کبیرکوه) انتخاب شد. مناطق مورد مطالعه با توجه به ویژگی های اقلیمی، توپوگرافی و پوشش گیاهی انتخاب شدند تا تأثیر این عوامل بر تنوع گونه ای و کارکرد اکوسیستم ارزیابی شود. در هر منطقه در امتداد گرادیان ارتفاعی 300 متری، 4 ترانسکت با فاصله 100 متر پیاده و قطعات نمونه با ابعاد 30 متر در 30 متر به صورت تصادفی سیستماتیک روی ترانسکت ها پیاده شد. دادههای مربوط به گونههای چوبی از قبیل نوع گونه، قطر برابر سینه، ارتفاع کل و قطر بزرگ و کوچک تاج ثبت شدند. برای ارزیابی تنوع زیستی، شاخصهای تنوع (شانون، سیمپسون)، غنا (مارگالف، منهینیک) و یکنواختی (پایلو) با استفاده از نرم افزار PAST محاسبه گردید. زیتوده روزمینی با استفاده از معادلات زیست سنجی به تفکیک گونه های گیاهی موجود در نمونه برداری، برآورد شد. برای مقایسه شاخص های تنوع زیستی در دو منطقه اقلیمی از آزمون t مستقل، به منظور بررسی رابطه بین زیتوده (متغیر وابسته) و شاخصهای تنوع زیستی (متغیر مستقل)، و همچنین بررسی رابطه بین شاخص های تنوع زیستی و ارتفاع از سطح دریا نیز از رگرسیون خطی ساده (Simple Linear Regression) استفاده شد. در نهایت، برای بررسی میزان تفکیک پذیری مناطق اقلیمی بر اساس شاخص های تنوع از آزمون آنالیز مؤلفه های اصلی (PCA) استفاده گردید. پیش از این آنالیز، ابتدا همه داده ها استاندارد شدند. همچنین متغیرهای با همبستگی بیش از 0/7 پیش از آزمون حذف شدند. آزمون PCA در نرم افزار R و با استفاده از بسته های آماری "FactoMineR" و "factoextra" انجام شد.
یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که زی توده رو زمینی در منطقه نیمهمرطوب سرد (57/278 ± 18/2973 کیلوگرم در هکتار) بهطور معنیداری بیشتر از منطقه نیمهخشک سرد (337/158 ± 248/1948 کیلوگرم در هکتار) بود، این تفاوت قابل توجه احتمالاً ناشی از شرایط اقلیمی مساعدتر، دوره رشد طولانی تر و در نتیجه رشد بهتر درختان در اقلیم مرطوب تر است. در مقابل، میانگین شاخص های تنوع گونه ای در اقلیم نیمه خشک (کبیرکوه) بیش از منطقه نیمه مرطوب (مانشت-قلارنگ) بود، که این پدیده می تواند به حضور گونه های مقاوم به خشکی، رقابت کمتر و تمایز آشیان های بوم شناختی در شرایط تنش محیطی نسبت داده شود. این نتایج با فرضیات اکولوژیکی مانند فرضیه آشفتگی متوسط و مدل تعادل پویا (وجود تنوع بیشتر در محیط های با تنش) همخوانی دارد. بررسی ارتباط رگرسیونی بین ارتفاع از سطح دریا و زی توده نشان داد که در منطقه نیمهمرطوب، زی توده با افزایش ارتفاع کاهش یافت (R2= -0.368). این روند ممکن است به دلیل کاهش تراکم گونه های غالب مانند بلوط ایرانی (Quercus brantii L.) در ارتفاعات بالاتر و اثرات منفی ارتفاع بر دما، بارندگی و ساختار پوشش گیاهی باشد. بررسی رابطه بین شاخصهای تنوع و زیتوده نشان داد که در منطقه نیمهمرطوب سرد، غنای منهینیک رابطه معنیداری با زیتوده داشت، در حالی که شاخصهای دیگر مانند شانون-وینر و یکنواختی پیلو رابطه معنی داری نداشتند. در مقابل، در منطقه نیمهخشک کبیرکوه، شاخص یکنواختی پیلو بیشترین توان تبیین زیتوده را داشت و شاخصهای تنوع رابطه معنیداری با زیتوده نشان دادند. این تفاوتها میتواند ناشی از ساختار متفاوت پوشش گیاهی، تفاوتهای اقلیمی و درجه تخریب در دو منطقه باشد. در شرایط تنشزا، کاهش منابع و سختی شرایط باعث ورود گونههای کمبازده میشود که منجر به کاهش کارکرد اکوسیستم و زیتوده میگردد. در نتیجه، در اقلیم نیمهخشک، رابطه منفی شاخصهای تنوع با زیتوده قابل انتظار است، در حالی که در اقلیم نیمهمرطوب، تنها غنای گونهای با زیتوده رابطه منفی داشت که به رقابت شدید بین گونهها و همپوشانی عملکردی آنها نسبت داده میشود. در تحلیل PCA تفکیک دو منطقه بر اساس محورهای زیتوده و تنوع تأیید شد. منطقه نیمهمرطوب با زیتوده و تاج پوشش بالاتر، و منطقه نیمهخشک با تنوع و غنای بیشتر مشخص شد. این یافتهها نشان میدهند که مدیریت جنگل باید متناسب با شرایط اقلیمی هر منطقه انجام شود به خصوص در نواحی خشک و نیمهخشک، حفاظت و توسعه گونههای مقاوم به خشکی و مدیریت رطوبت خاک میتواند به افزایش پایداری زیتوده و تنوع گونهای کمک کند.
نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که اقلیم و ارتفاع از سطح دریا بهعنوان عوامل کلیدی، تأثیر قابل توجهی بر الگوهای تنوع زیستی گیاهان چوبی و زیتوده در جنگل های زاگرس داشتند. نتایج حاکی از آن است که در اقلیم های مرطوب تر، رقابت بین گونه ها منجر به زی توده بالاتر اما تنوع کمتر می شود. در حالی که در مناطق نیمه خشک، تنوع بالاتر با کاهش زی توده همراه است. این یافته ها بر ضرورت توجه به مدیریت پایدار جنگلهای زاگرس با توجه به تفاوتهای بوم شناختی این مناطق، حفظ تنوع زیستی در مناطق نیمهخشک، افزایش ذخیره کربن در مناطق نیمهمرطوب و نیاز به مدیریت تفکیک شده بر اساس شرایط اقلیمی تأکید می کند.
بوم سازگانی ایفا می کنند. با این حال، عوامل انسانی و تغییرات اقلیمی، این جنگل ها را با تهدیداتی مانند کاهش زی توده و تنوع گونه ای مواجه کرده اند. تنوع زیستی از مهمترین ویژگی های بوم سازگان های جنگلی بوده نقش مهمی در پایداری و حفاظت از کارکردهای بوم سازگانی از قبیل زی توده رو زمینی دارد. هرچند نقش عوامل توپوگرافی بویژه ارتفاع از سطح دریا در مناطق اقلیمی بر ارتباط بین تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستم در جنگل های زاگرس به خوبی مورد بررسی قرار نگرفته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی رابطه بین شاخصهای تنوع زیستی (تنوع، غنا، یکنواختی) و زیتوده روزمینی، تلاش دارد تا با طراحی مطالعه مشابه در مناطق اقلیمی مختلف، ارتباط بین شاخص های تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستم در طول گرادیان ارتفاعی در استان ایلام را مورد بررسی قرار دهد.
مواد و روش ها: به منظور دستیابی به اهداف مطالعه مناطقی با اقلیم متفاوت (نیمه مرطوب سرد: مانشت – قلارنگ؛ نیمه خشک سرد: کبیرکوه) انتخاب شد. مناطق مورد مطالعه با توجه به ویژگی های اقلیمی، توپوگرافی و پوشش گیاهی انتخاب شدند تا تأثیر این عوامل بر تنوع گونه ای و کارکرد اکوسیستم ارزیابی شود. در هر منطقه در امتداد گرادیان ارتفاعی 300 متری، 4 ترانسکت با فاصله 100 متر پیاده و قطعات نمونه با ابعاد 30 متر در 30 متر به صورت تصادفی سیستماتیک روی ترانسکت ها پیاده شد. دادههای مربوط به گونههای چوبی از قبیل نوع گونه، قطر برابر سینه، ارتفاع کل و قطر بزرگ و کوچک تاج ثبت شدند. برای ارزیابی تنوع زیستی، شاخصهای تنوع (شانون، سیمپسون)، غنا (مارگالف، منهینیک) و یکنواختی (پایلو) با استفاده از نرم افزار PAST محاسبه گردید. زیتوده روزمینی با استفاده از معادلات زیست سنجی به تفکیک گونه های گیاهی موجود در نمونه برداری، برآورد شد. برای مقایسه شاخص های تنوع زیستی در دو منطقه اقلیمی از آزمون t مستقل، به منظور بررسی رابطه بین زیتوده (متغیر وابسته) و شاخصهای تنوع زیستی (متغیر مستقل)، و همچنین بررسی رابطه بین شاخص های تنوع زیستی و ارتفاع از سطح دریا نیز از رگرسیون خطی ساده (Simple Linear Regression) استفاده شد. در نهایت، برای بررسی میزان تفکیک پذیری مناطق اقلیمی بر اساس شاخص های تنوع از آزمون آنالیز مؤلفه های اصلی (PCA) استفاده گردید. پیش از این آنالیز، ابتدا همه داده ها استاندارد شدند. همچنین متغیرهای با همبستگی بیش از 0/7 پیش از آزمون حذف شدند. آزمون PCA در نرم افزار R و با استفاده از بسته های آماری "FactoMineR" و "factoextra" انجام شد.
یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که زی توده رو زمینی در منطقه نیمهمرطوب سرد (57/278 ± 18/2973 کیلوگرم در هکتار) بهطور معنیداری بیشتر از منطقه نیمهخشک سرد (337/158 ± 248/1948 کیلوگرم در هکتار) بود، این تفاوت قابل توجه احتمالاً ناشی از شرایط اقلیمی مساعدتر، دوره رشد طولانی تر و در نتیجه رشد بهتر درختان در اقلیم مرطوب تر است. در مقابل، میانگین شاخص های تنوع گونه ای در اقلیم نیمه خشک (کبیرکوه) بیش از منطقه نیمه مرطوب (مانشت-قلارنگ) بود، که این پدیده می تواند به حضور گونه های مقاوم به خشکی، رقابت کمتر و تمایز آشیان های بوم شناختی در شرایط تنش محیطی نسبت داده شود. این نتایج با فرضیات اکولوژیکی مانند فرضیه آشفتگی متوسط و مدل تعادل پویا (وجود تنوع بیشتر در محیط های با تنش) همخوانی دارد. بررسی ارتباط رگرسیونی بین ارتفاع از سطح دریا و زی توده نشان داد که در منطقه نیمهمرطوب، زی توده با افزایش ارتفاع کاهش یافت (R2= -0.368). این روند ممکن است به دلیل کاهش تراکم گونه های غالب مانند بلوط ایرانی (Quercus brantii L.) در ارتفاعات بالاتر و اثرات منفی ارتفاع بر دما، بارندگی و ساختار پوشش گیاهی باشد. بررسی رابطه بین شاخصهای تنوع و زیتوده نشان داد که در منطقه نیمهمرطوب سرد، غنای منهینیک رابطه معنیداری با زیتوده داشت، در حالی که شاخصهای دیگر مانند شانون-وینر و یکنواختی پیلو رابطه معنی داری نداشتند. در مقابل، در منطقه نیمهخشک کبیرکوه، شاخص یکنواختی پیلو بیشترین توان تبیین زیتوده را داشت و شاخصهای تنوع رابطه معنیداری با زیتوده نشان دادند. این تفاوتها میتواند ناشی از ساختار متفاوت پوشش گیاهی، تفاوتهای اقلیمی و درجه تخریب در دو منطقه باشد. در شرایط تنشزا، کاهش منابع و سختی شرایط باعث ورود گونههای کمبازده میشود که منجر به کاهش کارکرد اکوسیستم و زیتوده میگردد. در نتیجه، در اقلیم نیمهخشک، رابطه منفی شاخصهای تنوع با زیتوده قابل انتظار است، در حالی که در اقلیم نیمهمرطوب، تنها غنای گونهای با زیتوده رابطه منفی داشت که به رقابت شدید بین گونهها و همپوشانی عملکردی آنها نسبت داده میشود. در تحلیل PCA تفکیک دو منطقه بر اساس محورهای زیتوده و تنوع تأیید شد. منطقه نیمهمرطوب با زیتوده و تاج پوشش بالاتر، و منطقه نیمهخشک با تنوع و غنای بیشتر مشخص شد. این یافتهها نشان میدهند که مدیریت جنگل باید متناسب با شرایط اقلیمی هر منطقه انجام شود به خصوص در نواحی خشک و نیمهخشک، حفاظت و توسعه گونههای مقاوم به خشکی و مدیریت رطوبت خاک میتواند به افزایش پایداری زیتوده و تنوع گونهای کمک کند.
نتیجه گیری: این مطالعه نشان داد که اقلیم و ارتفاع از سطح دریا بهعنوان عوامل کلیدی، تأثیر قابل توجهی بر الگوهای تنوع زیستی گیاهان چوبی و زیتوده در جنگل های زاگرس داشتند. نتایج حاکی از آن است که در اقلیم های مرطوب تر، رقابت بین گونه ها منجر به زی توده بالاتر اما تنوع کمتر می شود. در حالی که در مناطق نیمه خشک، تنوع بالاتر با کاهش زی توده همراه است. این یافته ها بر ضرورت توجه به مدیریت پایدار جنگلهای زاگرس با توجه به تفاوتهای بوم شناختی این مناطق، حفظ تنوع زیستی در مناطق نیمهخشک، افزایش ذخیره کربن در مناطق نیمهمرطوب و نیاز به مدیریت تفکیک شده بر اساس شرایط اقلیمی تأکید می کند.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
