بومشناسي کاربردي/ سال پنجم/ شماره شانزدهم / تابستان ۱۳۹۵
بررسی ویژگیهاي اقلیمی رویشگاههاي گونهAstragalus gossypinus Fisher
(گون کتیرایی) در استان اصفهان
١٭1راضیه صبوحی و حسین بارانی
(تاریخ دریافت: 1/7/1393 ؛ تاریخ پذیرش: 26/12/1394)
چكيده
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

رابطه بين گونههاي گياهي و عوامل اقليمي همواره يک موضوع اساسي در اکولوژي گياهي است و استفاده از روشهاي آماري چنـدمتغيرهميتواند در آشکارسازي ارتباط بين عوامل اقليمي و پراکنش گونههاي گياهي مؤثر باشد. در اين مطالعه بهمنظور بررسـي عوامـل اقليمـيتأثيرگذار بر پراکنش گياهي گونهAstragalus gossypinus Fisher (گون کتيرايي) که مولد کتيرا بوده و به نسبت از گسترش و توسعه زيادي در استان اصفهان (در حدود ۷ درصد مساحت رويشگاههای استان اصفهان) برخوردار است، ويژگیهای اقليمي اين گونه مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور در اين مطالعه ۵۶ متغير اقليمي مربوط به ماههاي ژانويه، مارس و ژوئيه و بازه سالانه استفاده گرديـد و بـراي کـاهشتعداد متغيرها و تعيين مهمترين عوامل مؤثر، تحليل عاملي بهروش تجزيه مؤلفههاي اصلي بهکار برده شد. نتايج نشان داد چهار عامل دماي سرمايشي- رطوبتي، بارش- تندر، ابرناکي و باد بهترتيب ۰۵/۳۹، ۷۷/۳۲، ۴۴/۱۱ و ۶۳/۸ درصد و در مجموع ۸۸/۹۱ درصـد از واريـانس دادهها را تبيين ميکند. عامل اقليمي دماي سرمايشي- رطوبتي بيشترين تأثير را بر حضور اين گونه داشته است، بهطوري که در مناطقي که اين گونه مشاهده ميگردد عامل دماي سرمايشي- رطوبتي مثبت بوده و در مناطق فاقد آن منفي ميباشد.
واژههاي كليدي:Astragalus gossypinus ، متغيرهاي اقليمي، تحليل عاملي، رويشگاههاي استان اصفهان

۱. گروه مرتعداري، دانشکده مرتع و آبخيزداری، دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبيعي گرگان
* مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي:razieh_saboohi@yahoo.com
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

مقدمه
مراتع استان اصفهان بالغ بر 5/65957 کیلومتر مربع است کـه درمقایسه با کل مساحت استان (بـالغ بـر 106179 کیلـومتر مربـع)قابل توجه میباشد و در حـدود 62 درصـد مسـاحت اسـتان رابهخود اختصاص میدهد. این مراتع عـلاوه بـر تولیـد علوفـه ازجهت صنعتی و دارویی از اهمیت زیادي برخـوردار مـی باشـ ند، بهطوري که مراتع اسـتان از مراکـز مهـم تولیـد کتیـرا محسـوب
م یش ود و در ح دود 4/31 درص د از س طح مرات ع اس تان را رویشگاههاي گون پوشانده است. گونـه گـون کتیرایـی یکـی ازگونههاي مولد کتیرا میباشد که وسـعت آن در اسـتان اصـفهان7390 کیلومتر مربع است. این گونه متعلـق بـه خـانواده پروانـهآسا(Papilionaceae) ، گیاهی است بوتهاي، کوتاه و بالشتکی بـهارتفاع 15ـ10 سانتیمتر، برگچهها کشیده تـا تخـم مرغـی پهـنداراي پوشش متراکم از کركهاي سفید ظریف و کوتاه، در انتها خاردار، برگکها سرنیزهاي تا کشیده، در نیمهفوقانی پوشـیده ازموهاي کوتاه و ظریـف، کاسـه گـل پوشـیده از موهـاي سـفید،ظریف و متراکم و گلهـا (گلبـرگهـا) صـورتی رنـگ هسـتند(شکل 1) (15). گونه گون کتیرایی از گونههاي مقاوم به شرایط متنوع اقلیمی میباشد، بررسیهاي باقرزاده( 2) مؤید آن است کهرویشگاههاي گونههاي مولد کتیـرا در اسـتان اصـفهان براسـاستقسیمبندي گوسن در اقلیمهاي نیمهبیابانی خفیـف ،نیمـه بیابـانیشدید و استپی سرد و بر مبناي تقسیمبندي پابو (3) در اقلیمهـاياستپی، نیمهاستپی، جنگلهاي خشک و کوههاي مرتفع واقـع انـد.متأسفانه بهدلیل اینکه مکانهاي مرتعـی گـون کتیرایـی بـهطـورعمده در واحدهاي فیزیـوگرافی تپـه و فـلات واقـع شـده انـد وامکان دسترسی به آنها راحت میباشد، مـورد چـراي شـدید دامقرار گرفته و با توجه به شرایط اقلیمـی گرمتـر و فصـل چرایـیطولانیتر، این گونه به شدت تخریب یافته ،بهطوري که در اثـر چراي شدید و مفرط دام، پوشش گیاهی مرتع و مواد آلـی خـاكکاهش پیدا کرده و گونـه هـاي مهـاجم و غیرخـوش خـوراك در ترکیب پوشش گیاهی این مراتع افزایش یافته اسـت ( 12). گونـهگون کتیرایی علاوه بر فواید شناخته شدهاي مانند پوشش بسیارمناسب جهت حفاظت خاك و جلـوگیري از فرسـایش ،تولیـد صمغ کتیرا، زنبورداري، تلطیف هوا، تنوع زیستی، ذخایر توارثیو سایر اثرات اجتماعی، اقتصادي بر مناطق رویش، از جنبههايزیست محیطـی هـم نظیـر ترسـیب مقـادیر قابـل توجـه کـربناتمسفر، حائز اهمیت فراوان میباشـد (7). بنـابراین ایـن گونـهجایگاه ارزشـمندي در عرصـه منـابع طبیعـی دارد و بـا درنظـرگرفتن ویژگیهاي اقلیمی این گونه میتوان بر گسترش و حفـظاین گونه در آینده اقدام نمود .
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

اقلـیم ،وضـعیتی کلـی از شـرایط هـواي غالـب یـ ک مکـان مشخص براساس آمار بلند مدت اسـت ( 14). بـراي پهنـه بنـدي اقلیمی روشهاي مختلفی وجود دارد که اکثر آنها براساس دمـا وبارش مـی باشـد ، امـا گـاهی پهنـه بنـدي براسـاس عوامـل مهـم غیراقلیمی از قبیل پوشش گیـاهی نیـز صـورت مـی گیـرد ( 16). پوشش گیاهی نقش مهمـی را در پهنـهبنـدي اق لیمـی دارد و در واقـع مـیتوان د بـه عن وان مجموعـه اي از الگ وهـاي اقلیم ی وتوپوگرافی مختلف باشد، بنابراین میتوان از تطبیـق نقشـههـايپوش ش گی اهی و اقل یم ب ر یک دیگر ب راي شناس ایی من اطقبیوکلیماتیک استفاده نمود( 13). در سـال هـاي اخیـر مطالعـاتارزشمندي در ارتباط با اقلیم رویشی و پهنهبندي انجـام شـده کـهمیتوان به مطالعات پـاکزاد و همکـاران( 4)، فـاطمی و همکـاران(10)، لشنی و همکاران( 11)، سلیقه و همکـاران ( ،9)، و خـداقلیو همکاران( 6) اشاره نمود. در اسـتان اصـفهان مطالعـهاي توسـطپاکزاد و همکاران( 4) انجام گرفت و ایشـان نشـان دادنـد عوامـلمؤثر بر پراکنش گونه گون گزي در استان اصفهان سـه عامـل دمـا،بارش، تابش- باد میباشد که بهترتیـب 4/47، 0/30، 8/12 درصـدو در کل 2/90 درصـد پـراش (واریـانس) متغیرهـاي اولیـه اقلـیمرویشی استان اصـفهان را شـامل مـیشـود. بـهمنظـور پهنـهبنـدي اقلیمی استان سیسـتان و بلوچسـتان سـلیقه و همکـاران( 9) از 20متغی ر اقلیم ی اس تفاده کردن د و ب ا روشه اي تحلی ل ع املی و خوشهبندي اقلیمی استان بـه ایـن نتیجـه دسـت یافتنـد کـه اقلـیماستان ساخته پنج عامل بارش، حرارت، تابش، باد و تندر میباشـد . پین دا م ارتینز و همک اران( 19) ب ا روش تحلی ل ع املی من اطق بیوکلیماتیک مرکز و شمال شرق مکزیک را ناحیهبنـدي کردنـد،یونوس (2020) جهت طبقهبندي زیست اقلیمی مالزي از تحلیل ع املی و روش خوش هاي اس تفاده نم ود و نت ایج ت أثیر بس یار مناسب این روشها را بر این طبقهبندي نشان داد.
ب ا توج ه ب ه تخری ب گون ه Astragalus gossypinus در رویشگاههاي آن، این مطالعه بر آن شد تا به بررسی ویژگیهـاي اقلیمی این گونه در اسـتان بپـردازد و عوامـل اقلیمـی مـؤثر بـرگسترش این گونه را تعیین نماید تا با تعیین اقلیم رویشی گونـهمورد بررسی بتوان برنامـه ریـزي و بهـرهبـرداري بهینـه از گونـهمطابق با شرایط اقلیمی رویشگاه آن بهعمـل آورد و نتـایج ایـنمطالعه را به سایر مناطق مشابه تعمیم داد .
مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
استان اصفهان با مساحتی در حدود 107027 کیلومتر مربع بـین
´43

30 تا ´27

34 شمـالی و عرض ´36

49 تا ´31

55

شکل 1. نمایی از گونه Astragalus gossypinus یا گون کتیرایی
شرقی قرار دارد. از آنجایی که استان اصفهان در مرکز ایران قرار دارد، داراي شرایط زیست اقلیمی خشک است. از طـرف دیگـرمطالعات آب و هوایی نیز نشان میدهد که ایـن اسـتان بـررويکمربند بیابانی نیمکره شمالی قرار گرفته بهطـوري کـه نیمـی ازمساحت استان را بیابان تشکیل میدهد، بنابراین از ویژگـی هـايآن بارش کم و بالا بودن قدرت تبخیر اسـت ( 1). هـم چنـین از دیگر خصوصیات اقلیمی استان افزایش میـانگین دمـاي هـوا ازغرب به شرق را میتوان نـام بـرد. ایـن میـانگین در ارتفاعـاتحدود 4 درجه سلیسیوس و در نواحی شرقی حـدود 22 درجـه
میباشد. میانگین بارش سـالانه اسـتان بـین 1300 میلـی متـر در ارتفاعات غربی و60 میلیمتر در نواحی پست شـرقی و شـمالشرقی متغیر اسـت. در مجمـوع میـانگین بارنـدگی حـدود 120میلیمتر است( 5).
دادههاي اقلیمی
کلیت اقلیم هر مکان از طریـق اسـتفاده از تمـام عناصـر اقلیمـیحاصل میگردد. لذا دادههـاي اقلیمـی 56 عنصـر اقلیمـی در 38ایستگاه هواشناسی سینوپتیک و کلیماتولوژي کشـور در داخـل ومناطق مجاور استان اصفهان انتخاب گردید. بازه مطالعاتی از سال 1977 تا 2014 (شکل 2) در ماههـاي ژانویـه و مـارس (نماینـدهفص ل س رد) و ژوئی ه (نماین ده فص ل گ رم) س الانه م یباش د(جدول 1) که بهنظر میرسد این عناصر اقلیمی در نظاممنـدي وش کلگی ري اقلیم ی منطق ه م ؤثر ب وده و ب هط ور مس تقیم و غیرمستقیم بـر رویـش گونـه گـون کتیرایـی اثرگـذار مـی باشـد ، بهنحوي که میتواند ویژگیهاي اقلیمی این گونه را در رویشگاه خود بازگو نماید .همچنین انتخاب ایستگاههاي مجاور استان نـهتنها دقت تفکیک عاملها را افـزایش داده، بلکـه نقـش نـواحیهمجوار را در اقلـیم اسـتان پررنـگ کـرده اسـت. سـپس یـکماتریس 56×38 (برروي سطرها ایستگاهها و بـرروي سـتون هـامتغیرها) تشکیل گردید. با استفاده از نرمافزار Surfer طی فرایند میانیابی کریجینگ، ماتریس فوق به ماتریسی با ابعاد 56×2566تبدیل شد. تخمینگر کریجینگ یکی از مهمترین تخمینگرهاي خطی نااریب است، زیرا اولاً بدون خطاي سیستماتیک میباشـد (1717) و ثانیاً پراش تخمین آن حداقل است، بـه ایـن دلیـل دراین مطالعه از روش کریجینگ استفاده شد. این ویژگی میتوانـدسبب افزایش تطابق نقشههاي استخراجی از تحلیلهاي عاملی و منــاطق رویشــی ایــن گونــه در مطالعــات گونــههــاي گیــاهی
318516-4673584

N

N

5000E5100E5200E5300E5400E5500E5600E5700E
شکل ۲. موقعيت ايستگاههاي مورد مطالعه در داخل و مجاور استان اصفهان
عرصههاي طبیعی که معمولامعمولاً از دامنه بالایی برخوردارنـد، شـود.
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

بــدین ترتیــب دادههــاي نقطــهاي بــه دادههــاي پهنــهاي در سراس ر اس تان اص فهان تب دیل گردی د و از دادهه اي پهن هاي بهدست آمده بهعنوان ورودي تحلیل مؤلفههاي اصـلی و تحلیـلخوشــهاي در مراحــل مختلــف مطالعــه اســتفاده شــد. تحلیــل مؤلفههاي اصـلی بـا دوران واریمـاکس (Variance maximum) بهمنظور کاهش تعداد عاملها و بررسی ویژگیهاي اقلیمی گونه گون کتیرایی استفاده گردید که با استفاده از تحلیـل مؤلفـه هـا ي اصلی، ماتریس بار عاملی و ماتریس امتیاز عاملی بهدسـت آمـد.ماتریس بار عاملی بهدسـت آمـده از تحلیـل مؤلفـه هـا ي اصـلیب رروي متغیره اي اقلیم ی، اث رات ه ر مؤلف ه را ب رروي آنه امشخص مینماید و ماتریس امتیاز عاملی جهـت ترسـیم نقشـه عاملها در نرمافزار Surfer استفاده شد. سپس نقشه تیـپ بنـد يAstragalus gossypinus در مقیـاس 1:250000 بـا مشـاهداتمیدانی و ثبت نقاط حاوي گونه با GPS و نرمافزار GIS تهیـه وترس یم گردی د. ب همنظ ور ثب ت نق اط توس ط GPS از ان دازه پیکسلها که معـادل 6×6 کیلـومتر مربـع بـود، اسـتفاده گردیـد،بهطوري که حدود هر پیکسل تعیـین و بـاGPS مختصـات 40نقطه حاوي این گونه بهصورت غالب و همراه برداشـت گردیـدو صحت نقشه پوشش گیاهی تهیه شده توسط مرکـز تحقیقـاتکشاورزي و منابع طبیعی استان اصفهان تأیید شد. سـپس نقشـهعاملها با نقشه پوشش گیاهی ترسیم شده انطباق داده و متوسط
جدول 1. عناصر اقلیمی مؤثر بر رویش گونه Astragalus gossypinus Fisher
نشانه عنصر عنصر اقلیمی نشانه عنصر عنصر اقلیمی نشانه عنصر عنصر اقلیمی
V38 تعداد روزهاي تندري مارس V19 مقدار بارش بیش از 1 میلیمتر ژانویه V1 میانگین دماي ژانویه
V39 تعداد روزهاي تندري سالانه V20 مقدار بارش بیش از 1 میلیمتر مارس V2 میانگین دماي مارس
V40 تعداد روزهاي برفی ژانویه V21 مقدار بارش بیش از 1 میلیمتر سالانه V3 میانگین دماي ژوئیه
V41 تعداد روزهاي برفی مارس V22 مقدار بارش بیش از 10 میلیمتر ژانویه V4 میانگین دماي سالانه
V42 تعداد روزهاي برفی سالانه V23 مقدار بارش بیش از 10 میلیمتر مارس V5 میانگین دماي حداقل ژانویه
V43 تعداد روزهاي غباري مارس V24 مقدار بارش بیش از 10 میلیمتر سالانه V6 میانگین دماي حداقل مارس
V44 تعداد روزهاي غباري ژوئیه V25 مقدار بارش بیش از 5 میلیمتر ژانویه V7 میانگین دماي حداقل ژوئیه
V45 تعداد روزهاي غباري سالانه V26 مقدار بارش بیش از 5 میلیمتر مارس V8 میانگین دماي حداقل سالانه
V46 تعداد ساعات آفتابی ژانویه V27 مقدار بارش بیش از 5 میلیمتر سالانه V9 میانگین دماي حداکثر ژانویه
V47 تعداد ساعات آفتابی مارس V28 حداکثر بارش 24 ساعته ژانویه V10 میانگین دماي حداکثر مارس
V48 تعداد ساعات آفتابی ژوئیه V29 حداکثر بارش 24 ساعته مارس V11 میانگین دماي حداکثر ژوئیه
V49 تعداد ساعات آفتابی سالانه V30 حداکثر بارش 24 ساعته سالانه V12 میانگین دماي حداکثر سالانه
V50 تعداد روزهاي ابري ژانویه V31 تعداد روزهاي یخبندان ژانویه V13 بارش سالانه
V51 تعداد روزهاي ابري مارس V32 تعداد روزهاي یخبندان مارس V14 بارش زمستانه
V52 تعداد روزهاي ابري سالانه V33 تعداد روزهاي یخبندان سالانه V15 بارش بهاره
V53 میانگین سرعت باد ژانویه V34 میانگین رطوبت نسبی ژانویه V16 بارش پاییزه
V54 میانگین سرعت باد مارس V35 میانگین رطوبت نسبی مارس V17 مقدار بارش ژانویه
V55 میانگین سرعت باد ژوئیه V36 میانگین رطوبت نسبی ژوئیه V18 مقدار بارش مارس
V56 میانگین سرعت باد سالانه V37 میانگین رطوبت نسبی سالانه عوام ل اس تخراج ش ده از تحلی ل ع املی در من اطق پ راکنشتیپهاي مختلف این گونه تعیین گردید.
نتایج
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:11 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.16.13 ]

اعمال یک تحلیل عاملی بهروش مؤلفههاي اصلی و با چـرخشواریماکس نشان داد که با چهار عامل میتوان بیش از 91 درصد پراش دادهها را تبیین نمود که سـهم عامـل اول 39، عامـل دوم33، عامل سوم 11 و عامل چهـارم 9 درصـد اسـت و از عامـلپنجم سهم پراش ویژه کمتر از 1 است؛ در حقیقت ارزش آن از ارزش متغیرهــاي اولیــه کمتــر شــده، بنــابراین در تجزیــه وتحلیلهاي بعدي حذف شدند. از اینرو میتوان گفت که کلیـتاقلیم منطقه مورد بررسی تحـت تـأثیر چهـار عامـل قـرار دارد.
جدول 2 درجه اهمیت هر کدام از این عوامل را نشان میدهـد.
از آنجا که هدف در تحلیل عاملی کاهش تعداد متغیرها و تبدیل آن به چند عامل جدید است، لـذا پـس از محاسـبه بـار عـاملیمشخص گردید که مجموعه عناصر اقلیمی شامل: میـانگین دمـا
(ژانویه، مارس، ژوئیه و سالانه)، میانگین دماي حداقل (ژانویـه،مارس ژوئیه و سالانه)، میانگین دماي حداکثر (ژانویـه، مـارس،ژوئیه و سـالانه)، تعـداد روزهـاي یخبنـدان (ژانویـه، مـارس وسالانه)، میانگین رطوبت نسبی (ژانویه، مارس، ژوئیه و سالانه)،تعداد روزهاي برفی (ژانویه، مارس و سالانه) و تعداد روزهـايغباري (مارس، ژوئیه و سالانه) عامل اول را تشکیل میدهنـد واز آنجایی که عوامل دمایی با همبستگی منفی و عوامل روزهـايیخبندان و برفی با همبستگی مثبت در این گروه قرار گرفتـه انـدمیتوان آن را عامل دماي سرمایشی- رطوبتی نام نهاد که از یک طرف محیط سرد و از سوي دیگر برفگیر را القا میکند. عامـلدوم، عامل بارش- تندر میباشد، زیرا بارهاي عـاملی مجموعـهعناصر اقلیمی بارش سالانه، بارش زمستان، بارش بهـار، بـارشپاییز، مقـدار بـارش (ژانویـه و مـارس)، مقـدار بـارش بـیش از1 میلیمتـر (ژانویـه، مـارس و سـالانه)، مقـدار بـارش بـیش از
10 میلیمتر (ژانویه، مـارس و سـالانه)، مقـدار بـارش بـیش از
5 میلیمتر (ژانویه، مارس و سالانه)، حـداکثر بـارش 24 سـاعته
(ژانویه، مارس و سالانه) و تعـداد روزهـاي تنـدري (مـارس وسالانه)، بیشترین وزن را روي این عوامل داشتهاند. عامـل سـومشامل عناصر تعـداد سـاعات آفتـابی (ژانویـه، مـارس، ژوئیـه وسالانه) و هـم چنـین تعـداد روزهـاي ابـري (ژانویـه، مـارس وسالانه) است و چون عامل تعداد ساعات آفتـابی بـا همبسـتگیمنفی و تعداد روزهاي ابري با همبسـتگی مثبـت در ایـن گـروهجاي گرفتهاند، این عامـل، عامـل ابرنـاکی نـامگـذاري گردیـد.آخرین عامل بهنام عامل بـاد معرفـی شـد زیـرا بارهـاي عـاملیمجموع عناصر اقلیمـی میـانگین بـاد (ژانویـه، مـارس، ژوئیـه وسالانه) بیشترین وزن را بهخود اختصاص دادهاند (جدول 3). بر این اساس میتوان گفت عناصر اقلیمی دمـا ، رطوبـت، بـارش و
جدول 2. اهمیت نسبی عاملها
27532-79408

4
3
2
1
83
/
4
40
/
6
35
/
18
87
/
21

4

3

2



قیمت: تومان


پاسخ دهید