Ecology of Iranian Forests

fa پایش ده‎ ساله ترکیب پوشش گیاهی پارک جنگلی سی ‎سنگان قبل و بعد از طغیان آفت شب ‎پره شمشاد (Cydalima perspectalis Walker) Ten-Year Monitoring of the Vegetation Composition of the Sisangan Forest Park before and after the Cydalima perspectali Outbreak اکولوژی جنگل اکولوژی جنگل پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: شمشاد هیرکانی (PojarkBuxus hyrcana ) تنها گونه از جنس شمشاد و از معدود درختان پهن‌برگ همیشه سبز جنگل‌های هیرکانی است. هرچند شمشاد در لیست قرمز گیاهان ایران در طبقه حفاظتی در معرض خطر (Endangered) معرفی می&lrm;شود اما انهدام بخش عمده&lrm;ای از جنگل&lrm;های شمشاد ناحیه هیرکانی از یک سو به دلیل تخریب رویشگاه و تغییر کاربری زمین در طول دهه&lrm;های گذشته و از سوی دیگر بروز بیماری قارچی سوختگی برگ شمشاد و مهم&lrm;تر از آن طغیان آفت شب&lrm;پره که در طی مراحل استقرار، این گونه ابتدا اپیدرم برگ را مورد تهاجم قرار داده و سپس برگ‌های کامل و پوست تنه شاخه و ساقه را مورد استفاده قرار می&lrm;دهد سبب شده است تا سطوح وسیعی از این جنگلها (بیش از 80-90 درصد آن&lrm;ها) نابود شده و بنابراین می&lrm;توان اذعان داشت که در حال حاضر شمشاد هیرکانی در معرض انقراض (Critically Endangered) است. پژوهش حاضر در نظر دارد تا تأثیر فعالیت برگ&lrm;خواری آفت شب&lrm;پره شمشاد بر عملکرد پوشش&lrm;گیاهی روزمینی را در دو دوره پایش 1390 (قبل از آفت شب‌پره شمشاد) و 1401 (بعد از آفت شب‌پره شمشاد) در ذخیره‌گاه شمشاد هیرکانی سی‌&lrm;سنگان را مورد ارزیابی قرار دهد. مواد و روش&lrm;ها: نمونه&lrm;برداری از ترکیب پوشش&lrm;گیاهی در فصل پاییز برای ثبت پوشش پیش&lrm;بهاره و فصل رویش هنگامی که انتظار می&lrm;رود سهم عمده&lrm;ای از ترکیب گیاهی در منطقه حضور داشته و به رشد کامل رسیدند در سال 1390 (قبل از شیوع آفت شب‌پره) و 1401 (پس از شیوع آفت شب‌پره) انجام شد. اندازه قطعات نمونه مطابق با اندازه قطعه نمونه پیشنهادی برای مطالعه ترکیب پوشش گیاهی رویش&lrm;های جنگلی نواحی معتدله 400 متر مربع (20× 20 متر) در نظر گرفته شد. در هر قطعه نمونه ابتدا فهرست کلیه گونه&lrm;های گیاهی به تفکیک فرم رویشی ثبت شده و سپس وفور و غلبه (درصد تاج پوشش) گونه&lrm;های گیاهی بر مبنای مقیاس براون - بلانکه ثبت شد. سپس با استفاده از منابع موجود شامل فلور ایرانیکا مجموعه فلورهای فارسی ایران و فلور رنگی ایران به&lrm;طور دقیق مورد شناسایی قرار گرفتند. شکل زیستی گیاهان بر اساس رده&lrm;بندی رانکایر تعیین شده و طیف زیستی ترسیم شد. اشکال زیستی گیاهان منطقه تعیین شده به&lrm;منظور بررسی پراکنش جغرافیایی یا کورولوژی گیاهان ابتدا مناطق انتشار آنها با استفاده از منابع فلوری مذکور تعیین شده و بعد کوروتیپ گونه‌ها بر مبنای تقسیم&lrm;بندی نواحی جغرافیایی و مناطق فلوریستیک زهری تقسیم گردید طیف پراکنش جغرافیایی گیاهان منطقه نیز به&lrm;صورت هیستوگرام ترسیم شد. یافته&lrm;ها: نتایج نشان داد که تعداد 52 گونه در سال 1390 و تعداد 69 گونه در سال 1401 در پوشش روزمینی در ذخیره&lrm;گاه شمشاد پارک جنگلی سی&lrm;سنگان شناسایی شد، که 49 گونه (67 درصد) به&lrm;طور مشترک در ترکیب پوشش روزمینی در سال 1390 و 1401 حضور داشته، 4 گونه (5 درصد) تنها در سال 1390 و 20 گونه (27 درصد) تنها در پوشش گیاهی روزمینی در 1401 حضور داشتند. بررسی طیف بیولوژیک عناصر گیاهی پوشش روزمینی در سال 1390 نشان داد که فانروفیتها با 44 درصد ( 23 گونه)، کریپتوفیتها و همی‌کریپتوفیت‌ها با 19 درصد (11 گونه) به&lrm;ترتیب بیشترین حضور را به&lrm;خود اختصاص دادند. اما در بررسی طیف بیولوژیک عناصر گیاهی در سال 1401 فانروفیت ها با 38 درصد (26 گونه)، تروفیت ها با 23 درصد (16 گونه) به&lrm;ترتیب بیشترین حضور را به خود اختصاص دادند. در بررسی منطقه پراکنش پوشش گیاهی روزمینی در سال 1390 و 1401، عناصر اروپا سیبری با 50 و 46 درصد (34 و 38 گونه)، چند منطقه ای&lrm;ها با 15 و 19 درصد (15 و 16 گونه) به&lrm;ترتیب بیشترین حضور را به&lrm;خود اختصاص داده&lrm;اند. نتایج بررسی شاخص‌های تنوع گونه‌ای، یکنواختی و غنای گونه‌ای پوشش روزمینی در دو دوره پایش در سال‌های 1390 و 1401 نشان داد که بین مقادیر شاخص‌های تنوع گونه‌ای روزمینی، یکنواختی و غنای گونه‌ای در دو دوره پایش (1390 و 1401) اختلاف معنی&lrm;دار (0/001<p) وجود دارد. در بررسی درجه تشابه گونه‌ای پوشش گیاهی گذشته و کنونی ذخیرگاه شمشاد سی&lrm;سنگان با استفاده از توابع جاکارد و سورنسون مشخص شد که میزان تشابه پوشش گیاهی روزمینی در دو دوره پایش اندک بوده است. چون بروز هرگونه اختلال طبیعی در جوامع جنگلی موجب بروز تغییر در مسیر توالی پوشش گیاهی روزمینی و کاهش تشابه بین پوشش گیاهی قبل و بعد از اختلال می&lrm;شود در واقع نتایج این تحقیق نشان داد که غنا و تنوع گونه‌ای با افزایش شدت برگ&lrm;خواری بوسیله آفت شب&lrm;پره شمشاد و باز شدن تاج پوشش افزایش می‌یابد. نتیجه&lrm;گیری کلی: نتایج حاصل از این پژوهش تصریح می‌کند که باتوجه به اینکه پوشش گیاهی روزمینی در قطعه نمونه&lrm;های آلوده غالباً از گونه‌های پیشگام و علفی تشکیل شده است بنابراین هرگونه اقدام مدیریتی به&lrm;منظور بازسازی و احیای این ذخیره‌گاه ارزشمند باید در اولویت قرار گیرد تا مسیر توالی در این ذخیرگاه ارزشمند به&lrm;سمت مرحله اوج محقق شود. چون ویژگی‌های رژیم‌های اختلال به&lrm;شدت بر پویایی و توالی جنگل تأثیر گذاشته و در این رابطه بهره&lrm;گیری از راهبرد مدیریت حفاظتی می‌تواند نقش مهمی در کاهش اثرات آن ایفا نماید.  </div> <div style="text-align: justify;"></div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Background: The Hyrcanus boxwood is the only type of boxwood in the Hyrcanus forests of Iran and one of the few evergreen broadleaf trees in the Hyrcanus forests. Today, boxwood is included in Iran's red list of endangered plants. On the one hand, a major part of the boxwood forests of the Hyrkani region have been destroyed due to the excessive exploitation of boxwood trees during the past decades. On the other hand, the occurrence of the boxwood leaf burn fungal disease and, more importantly, the outbreak of the boxwood moth pest have destroyed large areas of these forests (more than 80-90 percent of them). Due to the importance of the Caspian boxwood and its high value in terms of biodiversity, forest managers are trying to investigate factors affecting this pest in the forest ecosystem. The present study intends to investigate the effect of the boxwood moth pest on the above-below-ground vegetation in the two monitoring periods, namely 2010 and 2022 (before and after the boxwood moth pest outbreak, respectively) in the Buxus hyrcanus Pojark reserve in Sisangan. Methods: The above-ground vegetation was studied with the Braun-Blanquet method at peak vegetation cover by the systematic-selective method in 200 and 400-meter grid dimensions by considering the indicator stand concept in 2010 (and 2022 (before and after the moth pest outbreak, respectively). First, a list of all plant species was recorded in each sample plot by the vegetative form, and then the abundance and predominance of plant species were recorded based on the Brown-Blanke scale. Then, they were accurately identified using the available resources, including Flora Iranica, Persian Flora Collection of Iran, and Color Flora of Iran. The biological form of plants was determined based on the Rankier classification, followed by drawing the biological spectrum. This classification of plants is divided based on the location of regenerating buds where new branches and leaves originate after an unfavorable season. To investigate the geographical distribution or chorology of the plants,  their distribution areas were first determined using the mentioned floral sources, and then the chorotypes of the species were divided based on the classification of geographical areas and toxic floristic areas. The geographical distribution spectrum of plants in the region was also drawn in the form of a histogram. Results: The results showed that 52 and 69 species in 2010 and 2022 were respectively identified in the Sisangan boxtree (B. hyrcanus Pojark) forest reserve. In 2010, Phanerophytes and Cryptophytes with 44% (23 species) and 19% (10 species) were the most present trees, respectively. In 2022, Phanerophytes and Trophytes with 38% (26 species) and 23% (16 species) were the most important biological spectrums, respectively. The results of examining species diversity, evenness, and species richness indices revealed a significant difference (P < 0.001) between the values of species diversity, evenness, and species richness indices in two monitoring periods (2010 and 2022). The indicators of species diversity, uniformity, and species richness of Rosemary cover were significantly different (P < 0.001/001) between the values of Rosemary species diversity, uniformity, and species richness indicators in two monitoring periods (2010 and 2022). In the examination of the degree of similarity between past and present vegetation of the Shamshad Sisangan Reservoir using Jaccard and Sorenson functions, the degree of similarity of Rosemary vegetation was small in the two monitoring periods. The occurrence of any natural disturbance in the forest communities causes a change in the sequence of vegetation and a decrease in the similarity between the vegetation before and after the disturbance. Therefore, the results of this research showed that species richness and diversity increased with the intensity of leaf-eating by the pest of boxwood moth and the opening of the canopy. Because the characteristics of the disturbance regimes strongly affect the dynamics and sequence of the forest, the use of a conservation management strategy can play an important role in reducing its effects. Conclusion: This research demonstrates that species richness and diversity increase with the intensity of defoliation by the boxwood pest and opening the canopy. Additionally, because the aboveground in the infected areas is often covered with pioneer and herbaceous species, management strategies should be prioritized to direct the succession path in this reservoir toward the climax stages.</div> برگ خواری, پوشش روزمینی, تاب آوری, تنوع زیستی, شمشاد هیرکانی Aboveground Vegetation, Biodiversity, Defoliation, Hyrcanian Boxwood, Resilience 1 15 http://ifej.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-326-2&slc_lang=fa&sid=1 Yeganeh Karimi یگانه کریمی yeganekarimi@modares.ac.ir 10031947532846009241 10031947532846009241 No Department of Forest Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Esmailzadeh Omid امید اسماعیل زاده oesmailzadeh@modares.ac.ir 10031947532846009242 10031947532846009242 Yes Department of Forest Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor, Iran گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران Azam Sadat Nouraei اعظم السادات نورایی noraiy.azam@yahoo.com 10031947532846009243 10031947532846009243 No Faculty of Natural Resources, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران