تأثیر عوامل بوم‌شناختی بر تنوع زیستی گونه‌های گیاهی بوم‌نظام طبیعی بهارکیش قوچان

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 17، دوره 11، شماره 4، زمستان 1398، صفحه 1449-1465  

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i4.56352

نویسندگان

سعید جاهدی پور؛ علیرضا کوچکی ؛ مهدی نصیری محلاتی ؛ پرویز رضوانی مقدم

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

به‌منظور دستیابی به توسعه پایدار و هم‌چنین حفاظت از اکوسیستم‌های طبیعی و تنوع زیستی آن‌ها، لازم است نقش عوامل بوم‌شناختی و تأثیر آن­ها بر تنوع گونه­های گیاهی مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا، در پژوهش حاضر تأثیر عوامل بوم‌شناختی بر تنوع زیستی گونه‌های گیاهی در بوم‌نظام طبیعی بهارکیش قوچان در بهار سال 1393 بررسی شد. ابتدا با روی‌هم‌اندازی چهار نقشه شیب، جهت جغرافیایی، طبقات ارتفاعی و سازندهای زمین‌شناسی نقشه واحدهای کاری تهیه شد، سپس بر اساس ساختار، نحوه توزیع و حضور گونه­های غالب، چهار تیپ همگن مشخص شده و 35 پلات در هر تیپ گیاهی به‌روش سیستماتیک- تصادفی مسقر گردید و پلات­های با سطح نمونه دو مترمربعی (بر اساس روش تعیین حداقل سطح) جهت برآورد پوشش گیاهی به‌کار گرفته شد. نمونه‌برداری از پوشش گیاهی در کلیه پلات‌ها و نمونه‌برداری از خاک به‌صورت نمونه مرکب از هر واحد کاری به‌وسیله اوگر از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری انجام شد. در هر پلات گیاهان موجود فهرست و درصد تاج‌پوشش ثبت و کلیه ویژگی‌های خاک شامل: درصد رس، سیلت، شن، ماده آلی، رطوبت اشباع، کربن آلی و میزان اسیدیته و هدایت الکتریکی و هم‌چنین ویژگی‌های توپوگرافیک از جمله: شیب، جهت جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا اندازه‌گیری شد. از طرفی، تغییرات تنوع در سازند­های مختلف زمین‌شناسی نیز مشخص شد. مطالعه تنوع زیستی گونه­های گیاهی با استفاده از شاخص­های تنوع شانون- وینر و سیپمپسون، شاخص غنای مارگالف و شاخص یکنواختی اسمیت- ویلسون انجام شد. هم‌چنین به‌منظور تعیین مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر تغییرات تنوع گونه‌ای از آنالیز تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و در محیط PCA استفاده شد. نتایج پژوهش نشان داد که ارتفاع از سطح دریا بر تنوع، غنا و یکنواختی گونه‌های گیاهی منطقه تأثیر معنی‌داری داشته و در دامنه ارتفاعی میانی2200-1900 متر، شاخص‌های تنوع سیمپسون و شانون– وینر، غنای مارگالف و یکنواختی اسمیت- ویلسون بیش‌ترین مقدار را داشتند. هم‌چنین جهت دامنه شمالی و شیب دامنه، تنوع و غنای گونه‌ای را به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر قرار داده و در شیب­های تا 15 درصد، تنوع شانون- وینر و غنای گونه‌ای مارگالف بالاترین مقدار را داشته و شاخص یکنواختی اسمیت- ویلسون در شیب 15 تا 45 درصد، بیش‌ترین مقدار را داشت. نتایج حاصل از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان داد که با توجه به قدر مطلق ضرایب، مؤلفه اول شامل: درصد کربن آلی خاک، درصد ماده آلی و درصد رس و مؤلفه دوم شامل: هدایت الکتریکی و ارتفاع و درصد رطوبت اشباع، درصد سیلت، درصد شن و درصد شیب، بیش‌ترین تأثیر را بر تنوع گونه‌ای منطقه مورد مطالعه داشتند.

کلیدواژه‌ها

تجزیه به مؤلفه های اصلی؛ تنوع گونه ای؛ عوامل ادافیکی؛ عوامل توپوگرافی؛ مرتع

مراجع

Abbasi Kesbi, M., Tataian, M.R., Tamartash, R., and Fattahi, B., 2015. Species diversity in relation to physiographic factors in Lashgerdar protected region, Malayer, Iran. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences (JBES) 7(1): 38-45. Aghaalikhani, M., and Qushchi, F., 2005. Translation: Applied Plant Ecology. Islamic Azad University of Varamin Pishva, Varamin, Iran. First Edition. 218 p. (In Persian)

Annual Report Meteorological Organization (taken from the Meteorological Office of Khorasan Razavi), manuals statistics from 2001 to 2013, first edition, 16 volumes, 450 p. (In Persian)

Assadi, M., 1988 - 2011. Flora of Iran. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, Iran. 4318 p. (In Persian)

Badano, E.I., Cavieres, L.A., Molinga-Montenegro, M.A., and Quiroz, C.L., 2005. Slope aspect influences plant association patterns in the Mediterranean matural of central Chile. Journal of Arid Environments 62: 93-108.

Bagheri, A.R., Ghorbani, R., Banayan Aval, M., and Schaffner, U., 2014. Effect of different levels of environmental protection on plant species diversity. Journal of Agroecology 6(1): 60-69.(In Persian with English Summary)

Boissier, P.E., 1867-1888. Flora Orientalis. Vols. 1-5. Genevae ET Basileae. H. Georg, Geneva. 466 p.

Cain, S., 1938. The species-area curve. American Midland Naturalist 19:573-581.

Chawla, A., Rajkumar, S., Singh, K.N., Brij Lal, R.D.S., and Thukral, A.K., 2008. Plant species diversity along an altitudinal gradient of Bhabha Valley in Western Himalaya. Journal of Mountain Science 5: 157-177.

Davis, P.H., 1965-1988. Flora of Turkey and the East Aegean.Vols. 1-8. Edinburgh University Press, Scotland.7789 p.

Dehghan, F., Ahmadi, A., and Jahedi Pour, S., 2011. Investigate medicinal plant diversity index. National Conference on Conservation of Biodiversity and Indigenous knowledge. Institute of Environmental Sciences, International Center for Science, High Technology and Environmental Sciences, Kerman, Iran. (In Persian with English Summary)

Ejtehadi, H., Soltani, R., and Zahedi Pour, H., 2007. Documenting and comparing plant species diversity by using numerical and parametric methods in Khaje Kalat, NE Iran. Pakistan Journal of Biological Sciences (PJBS) 10: 3683-3687.

Fisher, M.A., and Fuel, P.Z., 2004. Change in forest vegetation and arbuscular mycorrhizae along a steep elevation gradient in Arizova. Forest Ecology and Management 200: 293-311.

Ghaemi, F., 2005. Geological map of Quchan, IRAN. Scale: 1:250000, Geological ministry of mine and metals survey of IRAN.

Fontaine, M., Aerts, R., O¨zkan, K., Mert, A., Serkan, Gu¨lsoy, S., Su¨el, H., Waelkens, M., and Muys, B., 2007. Elevation and exposition rather than soil types determine communities and site suitability in Mediterranean mountain forests of southern Anatolia, Turkey. Forest Ecology and Management 247: 18-25.

Ghahreman, A., 1979-1992. Colorful flora of Iran. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran, Iran. (In Persian with English Summary)

Ghahreman, A., 1994. Plant systematics: cormophytes of Iran. Center for Academic Publication, Tehran. (In Persian with English Summary)

Ghalegolab-Behbahani, A., Khoshbakht, K., Tabrizi, L., Davari, A., and Vaisi, H., 2013. A comparative assessment of Agrobiodiversity indices in farms, gardens and home gardens (Case study: of Jajrood basin). Journal of Agroecology 5(2): 61-68. (In Persian with English Summary)

Ghalegolab-Behbahani, A., Nassiri Mahallati, M., Keshavarz Afshar, R., Alipour Jahangiri, A., Pazoki, A., Safa, A., and Kariminejad, M., 2014. Assessing the status of agrobiodiversity through calculation of species richness index using the method of rarefaction (A case study: Shahre-Rey city located in south of Tehran, Iran). Journal of Agroecology 6(2): 199-208. (In Persian with English Summary)

Heshmati, G., 2003. The effects of environmental factors on the establishment and expansion of range plants using multivariate analysis. Iranian Journal of Natural Resources 56: 309-321. (In Persian with English Summary)

Heydari, M., and Mahdavi, A., 2009. Pattern of plant species diversity in related to physiographic factors in melah gavan protected area, Iran. Asian Journal of Biological Sciences 2: 21-28.

Jafari Haghigi, M., 2003. Methods of soil analysis (sampling and analysis important physical and chemical). Tehran: Publishers Nedaey Zoha, 236 p.

Komarov, V.L., 1934-1954. Flora of USSR. Vols. 1-30. Izdatel’stvo Akademi Nauk SSSR Leningrad (English translation from Russian, Jerusalem, 1968-1977).

Koocheki, A., Mahdavi Damghani, A., Kamkar, B., Farsi, M., Rezvani Moghaddam, P., and Barzghar, A.B., 2011. Translation: Agrobiodiversity.Wood, D. Lenne, J. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. 610 p. (In Persian)

Koocheki, A., Aghaalikhani, M., Nassiri Mahallati, M., and Khiabani, H., 2008. Translation: Biology and Utilization of Shrublands. Cyrus M. Mckell. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. 833 p. (In Persian)

Leonard, J., 1988. Contribution à I’etude la flore et de la vegetation des desert d’Iran, Fascicule 8: Etude des aries de distribution, Les phytochories, Les chorotypes. Bulletin of the Jardin Botanique Nacional de Belgique, 190 p.

Maassoumi, A.A., 1986-2000. The genus Astragalus in Iran. vols. 1-4. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran. (In Persian)

Mahdavi, A., 2013. The effect on biodiversity and soil physiographic characteristics of pasture plants. First National Conference on e-Agriculture and Sustainable Natural Resources, Iran. (In Persian)

Margalef, R., 1958. Information theory in Ecology. General Systematics 3: 36-71.

Mesdaghi, M., 2003. Pastoralists in Iran. Imam Reza university press. Sixth edition. 333 p.

Ministry of Energy Statistics Meteorological Stations and Evapo. (Taken from the Meteorological Office of Khorasan Razavi). Statistical manual of 2013, first edition, 624 p. (In Persian)

Mirzaee, J., Akbarinia, M., Hosseini, S.M., Sohrabi, H., and Hossein Zadeh, J., 2007. the diversity of herbaceous species in relation to physiographic factors Drakvsystmhay central Zagros, Journal of Biology 4: 375-382. (In Persian with English Summary)

Mirzaei, H., 2006. Relationship between vegetation and soil and topography in the northern forests of Ilam. MA thesis, Tarbiat Modarres University, Faculty of Natural Resources and Marine Sciences, 71 p. (In Persian with English Summary)

Mobayen, S., 1975-1996. Flora of Iran: vascular plants. vols. 1-4. Tehran University Press, Tehran, Iran. (In Persian)

Moghadam, M.R., 2005. Pasture and rangeland. The second edition, Tehran University Press. 470 p. (In Persian)

Mohammadzadeh, A., Basiri, R., and Tarahy, A., 2014. Biodiversity assessment plant species Arasbaran using non-parametric indicators of ecological factors in relation to height above sea level. Journal of Plant (Journal of Biology Iran) 27: 949-963. (In Persian with English Summary)

Mohsennejad Andvari, M., Shokri, M., Zali, S.H., and Jafarian, Z., 2010. Investigation effect of soil and physiographic factors on the distribution of plant communities Case study: Haraz Behrestag rangelands. Journal of Range 14: 262-275. (In Persian with English Summary)

Mohtasham nia, S., Zahedi, G., and Arzani, H., 2007. Vegetation ordination of steppic rangelands in relation to the edaphical & physiographical factors (Case Study: Abadeh Rangelands, Fars). Journal of Pasture 1:142-158. (In Persian with English Summary)

Mozaffarian, V., 2003. A dictionary of Iranian plant names. Farhang Moaser Publication, Tehran. (In Persian)

Mozaffarian, V., 2005. Plant classification. vols 1-2. Amirkabir, Tehran. (In Persian)

Nassiri Mahallati, M., Koocheki, A., Rezvani Moghaddam, P., and Bheshti, A., 2001. Translation: Agroecology. Gliessman, Stephen P. Ferdowsi University of Mashhad, Iran. 459 p. (In Persian)

Ozkan, K., Gulsoy, S., Aerts, R., and Muys, B., 2010. Site properties Crimean Juniper (Juniperus excelsa) in semiarid forests of south western Anatolia Turkey. Journal of Environmental Biology 31: 97-100.

Raunkiaer, C., 1934. The life form of plants and statistical plant geography. Oxford Clarendon Press, London.

Rechinger, K.H., 1967-1998. Flora Iranica. Akademische Drucku, Verlagsanstalt Graz, Austria, 468 p.

Rezaei, S.A., and Arzani, H., 2007. The use of soil surface attributes in rangelands capability assessment. Iranian journal of Range and Desert Reseach 27: 232-248. (In Persian with English Summary)

Shannon, C.E., and Wiener, W., 1963. The mathematical theory of communication. University of Illinois Press, Urbana.

Simpson, E.H., 1949. Measurement of diversity. Nature 163: 688.

Smith, B., and Wilson, J.B., 1996. A consumer’s guide to evenness indices. Oikos 76: 70-82.

Takhtajan, A., 1986. Floristic regions of the world. University of California Press, California.

Townsend, C.C., and Guest, E., 1966-1985. Flora of Iraq. vols. 1-9. Ministry of Agriculture and Agrarian Reform, Baghdad.

Walkley, A., and Black, I.A., 1934. An examination of the Degtareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science 37: 29-38.

Zar, J.H., 1996. Biostatistical Analysis. Third ed. Prentice-Hall, New Jersey, USA. 638p.

Zhang, J.T., and Dong, Y., 2010. Factors affecting species diversity of plant communities and the restoration process in the loess area of china, Ecological Engineering 36: 264-270.

Zohary, M., 1966-1972. Flora Palaestina. Jerusalem Academic Press. Palaestina.

Zohary, M., 1973. Geobotanical Foundations of the Middle East. Vol. 1-2, Gustav Fischer Verlag Press, Stuttgart, Swets and Zeitlinger, Amsterdam.