بومشناسي کاربردي/ سال پنجم / شماره هفدهم / پاييز ۱۳۹۵

تأثیر قرق بیست ساله بر شاخصهاي پارامتریک و غیرپارامتریک تنوع
در مراتع چادگان اصفهان

آسیه شیخ زاده1*، حسین بشري1، سیدحمید متینخواه1 و مصطفی ترکش اصفهانی1

(تاریخ دریافت: 17/1/1394 ؛ تاریخ پذیرش: 27/2/1395)

چكيده
723900818388

126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

قرق بهعنوان يکي از روشهاي مديريتي در جهت تقويت پوشش گياهي مطرح ميباشد. در اين مطالعه، اثر قرق بيست ساله بر تنوع گونهاي در ايستگاه آبخيزداري سد زايندهرود مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور منطقه مطالعاتي براساس نوع مديريت و جهات شيب، لايهبندي شد و در هر يک از لايهها اقدام به نمونهبرداري تصادفي گرديد. چهار ترانسکت متعامد بهطول ۵۰۰ متر در طول گراديان محيطي مستقر شد .
در هر ترانسکت ،۱۵ پلات( ۵/۱×۱متر) مستقر و ميزان تاج پوشش، تراکم، فهرسـت گونـه هـا ي موجـود و شـرايط مـد يريتي ثبـت شـد.
شاخصهاي تنوع سيمپسون، شانون، غناي مارگالف، منهينگ ،يکنواختي سيمپسون و روشهاي پارامتريک (منحني وفور) در دو منطقه قرق و تحت چرا محاسبه شد. شاخصهاي پوشش گياهي در دو منطقه قرق و خارج از قرق با استفاده از آزمون تي مستقل، مورد مقايسـه قـرارگرفتند. ارتباط گونهها با عامل مديريت و شاخصهاي معنيدار شده تنوع توسط روش رجبندي CCA بررسي گرديد. نتايج رجبندي نشـانداد که پلاتهاي مستقر در منطقه قرق و پلاتهاي تحت چرا، براساس عامل مديريت و خصوصيات خاک، بهخوبي از يکديگر قابل تفکيک ميباشند و جهت بردارهاي مربوط به شاخصهاي غناي منهينگ و مارگالف حاکي از افزايش غنا در منطقه قرق بـود. م يـ زان تنـوع، غنـا ويکنواختي در منطقه قرق، بيشتر از منطقه تحت چرا تعيين گرديد ولي بين شاخصهاي تنـوع و يکنـواخت ي در دو منطقـه، تفـاوت آمـاري معنيداري مشاهده نشد در حاليکه اختلاف شاخصهاي غناي گونهاي، معنيدار بود%( ۵=α). همچنين مدلهاي وفور رتبهاي از توزيع مدل لوگ نرمال تبعيت ميکنند که نشاندهنده جوامع بهنسبت پايدار و ثبات بيشتر ميباشد.

واژههاي كليدي: يکنواختي، قرق ،تنوع گونهاي، غناي گونهاي، ايستگاه آبخيزداري سد زايندهرود

۱. گروه مرتع و آبخيزداری، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه صنعتي اصفهان
asiye.sheikhzadeh@yahoo.com :مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي : *
25
شمارهفدهم / پاييز ۱۳۹۵
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

مقدمه
مراتع ،اکوسیستمهاي طبیعـ ی هسـتند کـه دربرگیرنـده منـابععظیمی از ذخایر ژنتیکی و تنـوع ز یسـت ی بـه ویـ ژه تنـوع درگونههاي گیاهی است( 20 و 23). تنـوع ز یسـت ی موجـود دراکوسیستمهاي مرتعی، بهطور مستقیم تحت تأثیر ویژگیهـا ي رویشی و تنوع گونههـا ي گیـ اهی آن قـرار دارد کـه همـوارهمتضمن پایداري ایـ ن اکوسیسـتم هـا در برابـر عوامـل متغیـ ر محیطی و زیستی اسـت ( 9 و 20). شـاخص تنـوع از جملـهمشخصههاي جوامع گیاهی اسـت کـه از ترکیـ ب دو پـارامترغناي گونهاي و یکنواختی محاسبه میشود. غناي گونهاي بـهتعداد گونهها و یکنواختی به نحوه توزیع افراد بـ ین گونـه هـا اشاره میکند. از ترکیب این دو پـارامتر (غنـا و یکنـواخت ی)، شاخص تنوع گونهاي محاسبه میشود( 18). از نظر مقایسـه،در جوامع گیاهی با یکنـواخت ی مشـابه، جامعـهاي کـه دارا ي غناي گونهاي بیشتري است، شاخص تنـوع بـالاتري را دارد .
در جوامع با غناي گونـه اي مشـابه، جامعـه یکنواخـت تـر ازشاخص تنوع بیشتري برخوردار است. بنابراین چنانچـه هـردو مؤلف ه غن ا و یکن واختی در س طح جوام ع تغیی ر کن د ،بهطوريکه یکی از جوامع غنیتر و جامعه دیگر یکنواختتر باشد ،شناخت جامعه با تنوع بیشتر بـه راحتـ ی میسـر نیسـت(22). کربز براي توضیح تنوع، مفهوم غناي گونـه اي را بیـ ان کرد. مبناي اندازهگیري آن شمارش میباشد ولی شمردن همه گونهها در یـ ک جامعـه طب یعـ ی، مشـکل و غ یـ رممکن اسـت(16). شکري و همکاران در مطالعـه اي اثـر شـدت چـرا بـرغناي گونهاي را در مراتع کوهستانی البـرز بررسـی نمـوده ونشان دادند که در واحد کوهستانی بالادست با افزایش شدت چرا، غناي گونهاي تغییري نمیکند ولی در مناطق میاندسـتو پاییندست با افزایش شدت چـرا، غنـاي گونـه اي کـاهشیافته است( 7). شاخص دیگر تنوع ،یکنواختی گونهاي است که فراوانی نسبی هر کدام از گونهها را در یک منطقه نشان میدهـد(14). از آنجـــا کـــه نـــاهمگن ی، مشـــمول دو ایـــده جـــدا از هم (غناي گونهاي و یکنواختی) است، پس براي اندازهگیـ ري

۲۶

مؤلفه یکنواختی، بایستی بهطور مجزا تلاش کرد. اولین فردي که برروي این مفهوم کار کرد ،کربز بود (16).
هندریکز و همکاران تنوع و غنـا ي گونـه اي را در امتـدادگرادیان چرایی مختلف، در مراتع آفریقـا ي جنـوب ی بررسـ ی کردند و به این نتیجه رسیدند که تنـوع و غنـاي گونـه اي در مناطق نزدیک محل استقرار شبانه دام کـه فشـار چـرا بیشـتر است داراي کمترین مقدار میباشد( 15). ملیگـو در بررسـی اثرات چرا بـر ترک یـ ب و تنـوع گونـه اي مراتـع نیمـه خشـکتانزانیا، نشان داد که در مناطقی با شدتهاي چرایی مختلف ،از نظــر تنــوع گونــهاي، تفــاوت معنــیداري وجــود دارد و بیشترین تنوع گونهاي در پایینترین فشار چرایی رخ میدهد (20). جوري و همکاران شاخصهاي تنوع و غناي گونـه اي را در مراتع صفارود رامسر مقایسه کردنـد و بـه ایـ ن نتیجـهرسیدند که تنوع در اکوسیستمهاي مرتعی با وضعیت متوسط و چراي سبک، افزایش یافته و مناطقی با قرق طولانی مدت ،بیشترین مقدار تنوع و غناي گونهاي را دارند( 3). قهسـاره وهمکاران مدلهاي توزیـ ع فراوانـ ی تنـوع گونـه اي و ارتبـاطعوامل محیطی با شاخص تنـوع گونـه اي را در چهـار مکـانمرتعی استان اصفهان بررسی کردند .آنها مدل لوگ نرمـال را بهعنوان بهترین مدل براي هـر چهـار مکـان مرتعـی معرفـ ی کردند که نشاندهنده جوامع بـا ثبـات اسـت( 8). اقـدام ی و همکاران تغییرات شاخصهـا ي تنـوع گونـه اي را در مراتـعمنطقه فریدن بررسی کردند و نشان دادنـد کـه مرتـع خـوبنسبت به مرتع تخریب شده و دیمزار رهـا شـده، از تنـوع وغناي گونهاي بالاتري برخوردار اسـت و مـدل لـوگ نرمـال بیشترین تطابق را در بین مکانهاي مرتعی، دارا بود که اشاره به ثبات این اکوسیستمها دارد( 1).
با توجه به موارد مذکور، جوامع گیـ اهی دائمـاً بـهوسـ یله فعالیتهاي انسانی و عوامل طبیعی، در حـال تغ ییـ ر اسـت وبسیاري از این عوامل بر جوامع زنده، اثر منفـ ی دارنـد ( 12).
بنابراین در اکوسیستمهاي مرتعی بـه ویـ ژه منـاطق خشـک ونیمهخشک، تعیین سهم عوامل مؤثر بـر پـراکنش گونـه هـا و تنوع گونهاي از اهمیت ویژهاي برخوردار اسـت. سـؤالی کـهمطرح است، این است که آیا واقعاًواقعا قرقهـا ي بلنـد مـدت درمناطق خشک و نیمهخشک میتواند باعث بهبود وضعیت تنـوعگیاهی گردد یا خیر؟ در این مطالعـه سـعی شـده اسـت کـه بـااندازهگیري شاخصهاي پارامتریک و همچنین غیرپارامتریک در مناطق تحت چرا و منطقهاي با سابقه قرق طولانی مدت به ایـ ن سؤال پاسخ داده شود که از لحـاظ کـاربردي مـ یتوانـد جالـبباشد. در مقاله حاضر، تنوع گونهاي مراتـع ایسـتگاه آبخ یـ زداري سد زایندهرود در منطقه چادگان استان اصـفهان بـهعنـوان یـ ک نمونه براي مدیریت مراتع استان بررسـ ی شـد تـا بـا توجـه بـهتغییرات تنوع، غنا و یکنواختی گونهاي، برنامهریزيهاي مناسب بهمنظور اصلاح مراتع منطقه و مناطق مشابه انجام شود.

مواد و روشها
منطقه مورد مطالعه
ایستگاه تحقیقاتی آبخیزداري سد زایندهرود چادگان، قسـمت ی از زیر حوضه دریاچه سد زایندهرود با مساحت 320 هکتـار بـودهکه در موقعیـ ت ΄41 ˚50 تـا ΄45 ˚50 طـول جغراف یـ ایی و ΄39 ˚32 تا ΄43 ˚32 عرض جغرافیایی قرار گرفتـه اسـت. ایسـتگاه،عموماًعموما داراي توپوگرافی زیاد با جهتهاي متفاوت روي شیبها میباشد. بلندترین نقطه ارتفاعی ایستگاه 2225 متر و پستترین نقطه ارتفاعی ایسـتگاه 2064 متـر مـیباشـد ( 2). اقلـ یم منطقـهمطالعاتی طبق طبقهبنـد ي دومـارتن، نیمـه خشـک معرفـی شـدهاست. تنوع خاك، وجود شیبهاي متنوع بـا جهـات مختلـف ومهمتر از آن، قرق 20 ساله منطقه و وجود گونههاي بومی که در سایر اراضی منطقه در اثر چـرا ي مفـرط از بـین رفتـه اسـت ازمزیتهاي ایـ ن ایسـتگاه بـراي مطالعـه در زم ینـه منـابع طبیعـ ی میباشد. میانگین بارش سالانه طـ ی دوره آمـار ي 46 سـاله 290 میلیمتر گزارش شده است. متوسط درجه حرارت منطقه در دي ماه 3- و در تیرمـاه 4/23 درجـه سـانتیگـراد اسـت. حـداقل وحداکثر دماي مطلق هوا بهترتیب 34- و 38 درجـه سـانت یگـرادانــدازهگیــري شــده اســت. تیــپهــاي گیــاهی غالــب منطقــه
غيرپارامتريک

، Acanthophyllum sp.-Scariola orientalis ، Acanthophyllum sp.
Scariola ، Centaurea sp.-Stipa barbata ،Centaurea sp.
Scariola orientalis-Centaurea sp. ،orientalis-Astragalus sp.
Scariola orientalis-Stipa ،Scariola orientalis-Centaurea sp.,
.(2 )میباشند barbata

روش تحقیق
در این مطالعه از روش نمونهبرداري تصادفی طبقـه بنـد ي شـدهجهت مطالعه پوشش گیاهی منطقه استفاده شد، ابتدا منطقه مورد مطالعه براساس نـوع مـدیریت (قـرق و عـدم قـرق) و جهـاتمختلف شیب، لایهبندي گردیـ د. سـپس در داخـل هـر کـدام ازلایههاي مذکور (مدیریت و جهات شیب) اقدام به نمونهبـردار ي تصادفی گردید بهطوريکه تعداد 4 ترانسکت عمود بـر هـم بـهطول تقریبی 500 متـر بـه فاصـله 100 متـر در طـول گراد یـ ان محیطی منطقه مورد مطالعه مستقر گردید .یکی از ترانسـکت هـاکاملاکاملاً در ناحیه قرق بیست ساله و یکی از ترانسکتها کـاملاکـاملاً درناحیه چراي سبک واقع شده است بهنحوي کـه در ایـ ن منطقـه،تعداد دام موجود، کمتر از تعـداد دام مجـاز بـوده و حـدود 30 درصد علوفه سرپا (Standing Crop) را برداشت میکنند. زمـانچرا از ابتداي فصل خرداد تا انتهاي تیر ماه است. دو ترانسـکتدیگر، هم منطقه قرق و هم منطقه چراي سبک را شامل میشـد.این پلاتها کلیه لایههاي محیطی و مدیریتی موجـود در منطقـهرا شــامل شــد و در تمــام ی تیــپهــاي گیــاهی منطقــه نیــز ،نمونهبرداري انجام گرفت. بهمنظور بررسی خصوصیات پوشـشگیاهی (تراکم و درصد پوشش تاجی) از پلاتهاي 5/1 مترمربعـ ی براساس بزرگترین قطر تاجپوشش گونههاي موجود در منطقـه درامتداد 4 ترانسکت استفاده شد. تعداد پلات بهروش آمـار ي تعیـی ن شد (در مجموع ،60 پلات) و با توجه به توپوگرافی شدید منطقـه،در طول هر ترانسـکت 15 پـلات در جهـتهـا ي مختلـف شـیب مستقر شد. در هر پلات، تراکم و تاج پوشـش گونـه هـا ي گیـ اهی، نوع مدیریت (قرق یا چرا) و فهرست گونههاي موجود ثبـت شـد.
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

دو منطقه قرق و چرا از نظر توپوگرافی و اقلیم، مشابهاند و فقط از نظر چراي دام متفاوتاند.
27
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:10 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.5.17.25 ]

محاسبه شاخصهاي عددي تنوع و غنا از روابط 1 تـا 4 بـااســتفاده از نــرم افــزار PAST صــورت پــذ یرفت و شــاخص یکنواختی با استفاده از رابطه 5 به کمک نرمافزار Excel محاسبه گردید (جدول 1). جهت مقایسه شـاخص هـا ي مختلـف تنـوع،غنا و یکنواختی بین دو منطقه، پلاتها بهعنوان تکـرار تیمارهـااستفاده شد و تحلیل آماري با استفاده از آزمـون تـی مسـتقل درمحیط نرمافزار 16Minitab انجام شد.
روشهاي پارامتریک تنوع با نام مدلهاي وفـور – رتبـه اي و منحنیهاي تنوع- غالبیـ ت نیـ ز شـناخته مـیشـوند کـه در ایـ ن نمودارها، فراوانی نسبی گونهها براسـاس مقیـ اس لگـار یتمی در مقابل رتبه فراوانی گونهها، رسم میشود. حاصل آن تولیـ د یـ ک خط یا منحنی است که با مدلهاي آماري سري هندسـ ی، سـر ي لگاریتمی، لوگ نرمال و مدل عصاي شکسته با استفاده از آزمون کاياسکوئر مقایسه میشود. براي رسم مدلهاي وفور رتبهاي از نرمافزار PAST استفاده شد( 19).
در تحلیل گرادیان، زمانیکه تأثیر همزمان عوامل محیطی بـر
پوش ش گی اهی، ه دف بررس ی اس ت، از روشه اي مس تقیم اسـتفاده م یش ود. ای ن روشه ا ش امل روش تجزی ه تطبیق ی متعــارفی (CCA: Canonical Corespondance Analysis) و (RDA (Eedundancy Analysis میباشـند کـه بسـته بـه طـولگرادیان حاصله روش مناسب انتخاب میشود (17). در مطالعـهحاضر، رابطه بین شاخصهـا ي معنـ یدار شـده تنـوع بـا عامـلمدیریت و حضور گونهها بهدلیل بیشتر بـودن طـول گرادیـ ان از عــدد چهــار، بــا اســتفاده از روشCCA در محــیط نــرمافــزار
.بررسی شد CANOCO 4.5

نتایج
نتایج حاصل از محاسبه شاخصهاي عددي تنوع( سیمپسـون وشانون)، غنا (منهینگ و مارگالف) و یکنـواخت ی (سیمپسـون) درجدول 2 نشان داده شده است. همـان طـور کـه در ایـ ن جـدولمشـاهده مـیش ود، مقـدار عـددي ش اخصهـاي تنـوع، غن ا ویکنواختی گونهاي در منطقه قرق ،بیشـتر ین و در منطقـه چـراي28
سبک، کمترین مقدار را دارد.
بهمنظور مقایسه شاخصهاي تنوع دو سطح چرایـی (قـرق وچراي سبک) از آزمون تی مستقل استفاده شد. نتایج آزمـون تـی مستقل براي گروهبندي میانگینها در جدول 2 آورده شده است .همانگونه که مشاهده میشود، بین دو منطقه در سطح احتمـال 5 درصــد، از نظــر شــاخص هــاي تنــوع و یکنــواختی، اخــتلاف معنیداري وجود ندارد( 05/0>P) ولی از نظر شاخصهاي غناي منهینگ و مارگالف، اختلاف معنیداري مشاهده شد( 05/0<P).
جدول 3 نتایج بهدست آمده از آزمون برازش کاي اسـکوئرمدلهاي عصاي شکسته ،لوگ نرمال، سري لگـار یتمی و سـر ي هندسی برروي دادههاي فراوانی نسبی دو منطقه قـ رق و چـرا ي سبک را نشان میدهد. این آزمون نشان داد که مدل لوگ نرمـال بهترین مدل برازش شده برروي دو منطقه مورد مطالعه است که بیانگر حضور جـوامع ی بـه نسـبت پایـ دار بـا فراوانـی گونـه اي متوسط تا زیاد میباشد. شکل 1، نمودار لوگ نرمـال دو منطقـهمورد مطالعه را نشان میدهد.
نت ایج حاص ل از تجزی ه و تحلی ل رجبن دي CCA، نش ان داد کــه پــلاتهــاي مســتقر در منطقــه قــرق، ســمت راســتنمــودار و پــلاتهــاي تحــت چــرا، در ســمت چــپ نمــودار
ق رار گرفتن د و ش اخصه اي معن یدار ش ده غن اي گون هاي (Menhinick و Margalef) بـ ه سـ مت سـ ایتهـ اي قـ رق ،بیشترین مقدار را دارا میباشند (شکل 2).

بحث و نتیجهگیري
در یک اکوسیستم، هرچـه تنـوع گونـه اي بیشـتر باشـد، محـیط پایدارتر و از شرایط خودتنظیمی بیشـتر ي برخـوردار مـیشـود.
بنابراین تنوع گونهاي در هر منطقه را باید کلید سـلامت محـیط زیست طبیعی و پایداري آن بـه حسـاب آورد ( 8). بـا توجـه بـهنتایج بهدست آمده، مقادیر عددي شاخصهاي تنوع سیمپسون و شانون در منطقه قرق ،بیشتر از منطقه چراي سبک میباشند ولی از نظر آماري، دو منطقه، اختلاف معنیداري را نشان نمـ یدهنـدکـه ا ی ن مس أله مـیتوان د ب ه پـا یین ب ودن و ع دم یکن واختی
اگر P بزرگتر از 05/0 باشد، مدل پذیرفته شده است.

گونهها در دو منطقه ارتباط داشته باشد. ایستگاه آبخیزداري سـد
زایندهرود حدود 20 سال در حالت قرق کامـل و قسـمتی از آن
تحت چراي سبک بوده و گرایش تمام تیپها مثبت میباشد، اما
غيرپارامتريک

جدول

1
.
فرمول

شاخص
ها
ي

،
غنا
تنوع

و

ی
کنو
اخت
ی

رابطه

نام
شاخص

تنوع

غنا

ی
کنواخت
ی

رنج
عدد
ي

]
1
[

س
ی
مپسون

s
i
i
i
1
n(n
1
)

D
N(N
1
)





– ——-

– ——-

1

0

جدول

1

.



قیمت: تومان


پاسخ دهید