۶۱
مقدمه
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

رش د گی اه در رویش گاه ه ای طبیع ی حاص ل ک ارکرد عوام ل گوناگون زیستی از جمله اقلـیم، خـاک و توپـوگرافی مـی باشـد(21). جوامع گیاهی همواره تحـت تـأثیر عوامـل محیطـی قـرارمی گیرند، بنابراین با تغییر متغیرهای محیطی جوامع گیـاهی نیـزتغییر خواهد کرد (13). عوامل مؤثر بر پراکنش گونه های گیاهی ممکن است تحت تأثیر عوامل درون زا یا برون زا یا هر دو عامل باشد. عوامل درون زا کـه ناشـی از ویژگـی هـای گیـاه اسـت درمقیـاس هـای کـوچکتر و عوامـل بـرون زا (عوامـل محیطـی) در مقیاس های بزرگتر باعث پراکنش می شوند (15 و 26). مهمترین عوامل محیطی شـامل عوامـل اقلیمـی، خصوصـیات فیزیکـی وش یمیایی خ اک و عوام ل توپ وگرافی هس تند. از ب ین عوام ل محیطی، خاک یکی از مهمترین عواملی است کـه در پـراکنش وتراکم پوشش گیاهی نقش عمده ای دارد، که به نوعی برآینـد اثـرکلیه عوامل محیطی مؤثر می باشد (3 و 8).
گاچ (19) بیان می کند کـه شـناخت روابـط بـین گیاهـان وعوامل محیطی جهت ثبات و پایداری اکوسیستم ها امری اجتناب ناپذیر است. برای بررسی پوشش گیاهی و تأثیر عوامل محیطـیبــرروی آن روش هــای آمــاری متنــوعی وجــود دارد . یکــی از روش های مطالعه روابط بین پوشش گیـاهی و عوامـل محیطـی،رج بندی است. این روش یکی از روش های چند متغیره ای است که در تجزیه و تحلیل داده های اکولوژی پوشش گیـاهی بـه کـارمی رود (10). آنالیز دو طرفه گونه های شاخص (TWINSPAN) یک روش جدید با قابلیت تفکیک بهتر و ساده تر می باشد که در بسیاری از مطالعات محیطی استفاده شده است (11 و 25). ایـنروش برای اکوسیسـتم هـای طبیعـی و واحـد هـای اکولوژیـک،هیـدرولوژیک و زیرحوض ه هـا قابلی ت اسـتفاده دارد. تغیی رات محیطی روی الگوی رویش هم در مقیاس های کوچک و هم در مقیاس های بزرگ تأثیر مـی گـذارد و گیاهـان کـم و بـیش ایـنتغییرات را دریافت می کنند. در روش های جامعه شناسی واحـداندازه گیری و بررسی پوشش گیاهی قطعات نمونه با اسـتفاده ازسطح حداقل می باشد و لازمـه بررسـی جوامـع گیـاهی وجـود ۶۲
گرادیان های محیطـی مشـتمل بـر خـاک، اقلـیم و شـکل زمـینمی باشد که در حوضه گنبد نیز قابل رویت و مشاهده است.
تاکنون مطالعات بسیاری در زمینه بررسی اثر متقابل پوشـشگیاهی و خاک انجام شده است. کویدو و فرانسس (29) با ارائه مدلی از روابـط خـاک و پوشـش گیـاهی در منـاطق خشـک و نیمه خشک، نشان دادنـد کـه تغییـرات پوشـش گیـاهی در ایـناکوسیستم ها در نتیجه ارتباطات پیچیده بین عناصر خاک و اقلیم و تغییر در رطوبت خاک شکل مـی گیـرد . لـو و همکـاران (24) روابط بین عوامل خاکی و پراکنش گونه هـا را در اشـکوب هـایدرختچه ای و علفی مقایسه کردند. نتایج تحلیل گرادیان مسـتقیمخاک، نشان داد کـه مقـدار رطوبـت خـاک، مـاده آلـی وpH از مهم ترین عواملی بودند که پراکنش گونه ها را در هر دو اشکوب توجیه می کنند. نصراللهی (14) در مطالعه ای برروی ارتباط بـینویژگی های فیزیکی- شیمیایی خاک و پوشش گیاهی در منطقـۀوردآورد کرج، به این نتیجـه رسـید کـه عمـق خـاک بیشـترینهم بستگی را با تیـپ هـای گیـاهی، و گونـهArtemisia sieberi بیشترین هم بستگی را با عوامـل خـاکی دارد. زانـگ وهمکـاران(31) رج بندی Self-Organizing Feature Map) SOFM) را بـامتـــداول تـــرین روش هـــای رج بنـــدی Detruded ) DCACorrespondence Analysis) و Principal Component ) PCAAnalysis) ، مقایســـه کردنـــد. نتـــایج DCA ،SOFM و PCA عملکرد مطابقی داشتند، همبستگی معنی داری بین مقـادیر ویـژهمحورها بـا ارتفـاع، مـاده آلـی خـاک، K ،P ،N و شـیب وجـودداشت. به عبـارتی، ایـن متغیرهـا در توسـعه و اسـتقرار جوامـعگیاهی در این منطقه نقش مهمـی داشـتند. هـاینس و همکـاران(20) در رج بندی گونه ها و متغیرهای محیطی نشـان دادنـد کـهشدت چرا ترکیـب جامعـه گیـاهی را در سراسـر منطقـه مـوردمطالعه با اثرات قوی بر خوش خوراکی گیاهان تحت تـأثیر قـرارداد. معتمدی و همکـاران (12) در بررسـی رابطـه بـین عوامـلمحیطی و پراکنش جوامع گیاهی با استفاده از تجزیه مؤلفه هـایاصـ لی (PCA) و روش آنـ الیز تطبیقـ ی متعـ ارفی ( :CCA Canonical Correspondence Analysis) دریافتند کـه عوامـل محیطی اثـر یکسـانی در پـراکنش گونـه هـای گیـاهی ندارنـد ومهمترین عوامل مؤثر در پراکنش و استقرارگونه های غالب نظیـر Artemisia fragrans و Agropyron trichophorum بافــت خاک، چرا، بارندگی، ارتفاع از سطح دریا، جهـت جغرافیـایی وهدایت الکتریکی می باشند. اسدیان (1) در طبقـه بنـدی قطعـاتنمونه بـا اسـتفاده از روشTWINSPAN دو گـروه اکولوژیـکاصلی را در مراتع آلموقلاغ تعیین کـرد . هـم چنـ ین در تجزیـه وتحلیل DCA عوامل محیطی درصد لوم، ارتفـاع از سـطح دریـا،درصد رس، درصـد سـنگریزه و درصـد شـیب سـبب تفکیـکجوامع گیاهی شدند.
سرزمین پهناور ایران با تنوع اقلیم و ویژگـی هـای گونـاگونخاک رویشگاه بسیاری از گونه هاست کـه در صـورت شـناختعوامل مؤثر بر رشد این گونه ها و سـازگاری آنهـا ، مـی تـوان ازصرف هزینه و اتلاف زمان در برنامه ریزی جهت اصلاح مراتـعجلوگیری کرد. برای این منظور شناسایی روابـط گیاهـان بـومیمستقر در عرصه و عوامل مؤثر بر استقرار و بقای آنها ضـروریاست. هدف از این مطالعـه بررسـی جوامـع گیـاهی در حوضـه آبخیز گنبد ،واقع در شهرستان همـدان، براسـاس روشDCA و تعیین مهم ترین عوامل مؤثر در تفکیک تیپ های گیاهی می باشد.

مواد و روش ها
حوضه آبخیز زوجی گنبد با مجموع مسـاحتی نزدیـک بـه 290 هکتار میان طول جغرافیایی ″5 ′41 °48 تا ″17 ′42 °48 درجـهشــرقی و عــرض جغرافیــایی ″16 ′41 °34 تــا ″31 ′42 °34 شمالی در 28 کیلومتری جنـوب شـرقی همـدان قـرار داشـته وشامل دو زیرحوضه قرق با 150 هکتار و زیرحوضـه شـاهد بـا140 هکتار است (شکل 1).
در زیرحوضه شـاهد، ورود و خـروج دام در سراسـر فصـلچرا آزاد بوده و در زیرحوضه قرق از سال 1381، چـرای پایـانفصل انجام می گیرد. به طوری که از میانه مهر مـاه یعنـی پـس ازرسیدن و پخش شدن بذرها، در پایان فصل رشـد و تنهـا بـرایزمان کوتاهی نزدیک یک ماه، دام ها برای چـرا بـه حوضـه وارد می شوند. میانگین بارش سالانه منطقه 4/304 میلی متر و میانگین سـ الانه دمـ ای هـ وا 5/9 درجـ ه سـ انتی گـ راد اسـ ت (5).
،Typic Calcixerepts خــاک ایــن حوضــه در زیرگــروه هــایطبقـه بنـدی شـده Lithic Xerorthents و TypicHaploxerepts .(4) است
ابتدا بر اساس بازدیـدهای صـحرایی و تصـاویر مـاهواره ای ،پوشش گیاهی (شامل تراکم و تنوع گونه ها) در کـل حوضـه بـاتوجه به خصوصیات ظاهری تیپ بندی شد. 11 تیپ گیـاهی درزیر حوضه قرق و 5 تیپ گیاهی در زیـر حوضـه شـاهد تعیـینشد. برای مطالعه پوشش گیاهی سطح حداقل به روش کاین (18) و تعداد پلات به روش آمـاری و هـم چنـین روش منحنـی وزن-گونه (22) تعیین گردید. با توجه به همگنی و یکنواختی پوشش گیــاهی در تیــپ هــای گیــاهی ،در هــر تیــپ 3 الــی 4 قــاب نمونه برداری، با ابعاد 1×1 متر، مـورد مطالعـه قـرار گرفـت. در مجم وع از 62 ق اب، نمون ه ب رداری از گی اه و خ اک ص ورت گرفت. لیست گونه ها به همراه درصد پوشش گیاهی و لاشـبرگو متغیرهای محیطی شامل ارتفاع، درصد شـیب، جهـت شـیب، درصد سنگریزه سطحی و خاک لخت برای هر قاب تعیین شـد .
داده های مربوط به جهت شیب کـه برحسـب درجـه نسـبت بـهشمال بود، با اسـتفاده از فرمـول زیـر بـه مقیـاس بیـرز (1966) تبدیل شد (به نقل از 1).
A´ = Cos (45 – A) + 1
A مقدار جهت (درجه) و A´ مقدار تبدیل شده که بین 0 و
2 در تغییر است؛ جهت شمال شرقی دارای بیشترین مقدار و جهت جنوب غربی دارای کمترین مقدار می باشد (1).
برای نمونه برداری از گیاه، تاج پوشش گیاهـان یـک سـاله ازیک سـانتی متـر ی سـطح زمـین، گیاهـان پهـن بـرگ و گنـدمیانچندساله از پنج سانتی متری سطح زمین، و برای گیاهان بوته ای ،رشد سال جاری برداشت شد و پـس از انتقـال بـه آزمایشـگاه،خشک و برای تعیین تولید سالانه وزن شد.
برای نمونه برداری خاک همانند پوشش گیاهی، نمونه برداری
126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

از کل حوضه و از 62 قاب انجام شد. در هر قاب از سـه نقطـه
۶۳

126873867918

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

به صـورت تصـادفی، از لایـ ۀ 15-0 سـانتی متـر ی نمونـه خـاکبرداشته شد. در آغاز نمونه های خاک به آزمایشگاه منتقل، بعد از هوا خشک شدن و کوبیده شدن، از الک 2 میلی متری عبـور دادهشد و مقـدار سـنگریزه در هـر نمونـه بـه روش حجمـی تعیـینگردید.
بافت خاک بر پایه قانون استوکز و به روش پیپـت بـا کمـکمثلث بافت خاک (27) تعیین شد. pH نمونه هـا در عصـاره 1:2 خاک به آب اندازه گیری شد. مقدار کـربن آلـی خـاک بـه روش اکسایش تر (30) اندازه گیری شد. فسفر خاک با روش اولسن و همکاران (28) تعیین شد.
داده های پوشش گیاهی و عوامل محیطـی در محـیط اکسـل مرتب شد و سپس به نرم افزار PC-ORD انتقال داده شـد . بـرایتعیین گونه هـای معـرف از روشTWINSPAN ، بـرای تعیـینجوامع گیاهی از روشDCA ، و به منظور شناخت ارزش واقعی گونه ها و تعیین گونه های شاخص از تجزیه و تحلیل گونه هـای شاخص استفاده گردید.

نتایج و بحث
گروه های اکولوژیک و گونه های شاخص
در اولین مرحله با اسـتفاده از نـرم افـزارPC–ORD نسـبت بـهطبقه بندی 62 قطعه نمونه با 40 گونه گیاهی طبق روش تجزیـه
۶۴
شکل 1. موقعیت حوضه زوجی گنبد در استان همدان
و تحلیل دوطرفه گونه های معرف (TWINSPAN) اقدام گردید (جدول 1). طبقه بنـدی بـر مبنـای مقیـاس وانـدرمارل صـورتگرفت. دراین آنالیز به منظور تفکیـک و طبقـه بنـدی گـروه هـای اکولوژیک، سطح قطع چهارم به عنوان سطح قطع نهـایی درنظـر گرفتـه شـد و چهـار گـروه اکولوژیـک شناسـایی شـد؛ گـروهاکولوژیـک اول (Asteragalus gossypinus, Anual grass) در محدوده چرای آزاد و دامنه های جنوبی قرار داشـت، گـروه دوم(Acantholimon sp, Asteragalus verus, Cousina sp) نیز در محدوده چرای آزاد بود و عوامل محیطی شیب، جهـت شـیب وارتفاع از سطح دریا بر تفکیک این گروه مؤثر بودند، گروه سوم (Acatophyllum sp, Astragalus verus) در دامنه هـای شـمالیقرار داشت و تابع عوامل درصـد شـیب و جهـت شـیب بـود وگروه چهـارم (Luctuca orentalis, Centaura sp) در محـدودهارتفاع کم در دامنه های جنوبی قرار داشت و تحت تـأثیر جهـتشیب بود.
در نتیجه تجزیه و تحلیل TWINSPAN اولین سطح با مقدار ویژه ۵۰۷/۰ به دو گروه با ۶۰ و ۲ قطعه نمونه تقسیم شده است.
گونـۀ شـاخص در اولـین سـطح در سـمت راسـت گونـه
.Silene conoidea L بـود، در دومـین سـطح و بـا مقـدار ویـژه
126873867918Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

483/0 درســمت راســت ،گونــه هــای Asteragalus verus و .Cousina sp و در ســمت چــپ، گونــه Acatophyllum sp. گونه های شاخص بودند، در سومین سطح با مقدار ویـژه 532/0 در سمت راسـت گونـه .Acatophyllum sp و در سـمت چـپگونه Lactuca sp. گونه های شاخص بودند، در همین سـطح درتفکیــک پــنجم بــا مقــدار ویــژه 486/0 در ســمت راســتگونهCentaura sp. و در سمت چپ گونـه هـای Asteragalus verus و .Acatophyllum sp بودند، در سطح چهارم بـا مقـدارویژه 730/0 در سـمت چـپ گونـه .Scaropholaria sp گونـه
جدول 1. تحلیل دوطرفه قطعات نمونه و گونه های گیاهی
رنگ های متفاوت بیانگر گروه های مختلف اکولوژیک است. (رنگی در نسخه الکترونیکی)

113 111234412344444411133351233455 22223355555622256645
21378845013550498223578924534926901168678913676734579202410160
26 Sile cono ————————————-1————1–11—–55 1 23 Astr gosi —-4——————————————————–4 01
19 Hete pili ———1—-2—–13—–1—————-3——2-1—1–1- 01
14 Taen crin —————2—2———————3–2—–3———-2 01 35 Scar orie ———–4————————————————– 001111
32 Noae mucr ——-3—————————————————— 001111
31 Erem pers ———–1————————————————– 001111
30 Aegi cras ———–1————————————————– 001111
8 Ment long ——11—————————————————— 001111
36 Cyno dact ———————–1————————————– 001110
20 Acan micr ——-455444553545354445—2——————————— 001110 24 Holt sp —44————5——————————————– 00110
22 Astr kord —24———-5——4————————————— 00110
15 Brom tect —1-3—–1——4———–1——-2——-22-2———— 00101
11 Stac infl ——-11–1———————-3——–1—————— 00101
6 Euph chie ——22—2—–3————————-24—-3———— 00101
2 Lact orie 12412-231-5-512—————-1——4-1-31-42—1—1115—- 00101 29 Alys meni ————–1—————————————–2—– 001001
17 Brom dant ——–1—41—————–13———–11——2—2—– 001001
16 Brom tome —————-43—-3——1—32—-2—1—-2——3—— 001001
10 Acan brom —-3–3-3—2-44-5—–1—–31-315-44323–21354333-122—— 001001
4 Scar orie 1———————2——————5——————– 001001
3 Cent virg -523—3——————————-3—–5—2—114–43– 001000 13 Fest Ovin —–3-5—1————1444-54145-154—————-4–4—- 00011
12 Stip Barb —————-2—-11-54451–2–41–3-53-2—————— 00011
9 Cous bija ——-3–5—–42——343—-24-13141–241–55–4-4–12—– 00011
1 Erem pers -1———1————–2—-1————1———–1—– 00011
18 Brom japo —-1————————————-4——————- 00010
7 Astr veru ——1-25-3-3———-554154415–11-55555555451545121–5—- 00010
5 Poa bulb 1—————————————2–1———–11—– 00010 27 Salv muti ————————————2—–2–1—-1———– 000011
39 Cart oxya ————————————————4————- 000010
38 Phlo oliv —————————————————2———- 000010
37 Sals cane ————————————————2—2——— 000010
34 Astr sp ——————————————-4—————— 000010
33 Marr astr ——————————————1–1—————- 000010
28 Goge sp ——————————————4————55—– 000010
25 Verb spec ——————————————————54-5—- 000010
21 Arte sibe —————-1———5—-5555————————— 00000
9997441152

00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000011
4658868-41486

000000000000000000000000111111111111111111111111111111111111
000001111111111111111111000000000000000000000000000000000011
1213104-38465

3906012-189341

0111101111111111111111110000000000000011111111111111111111
2229612-111577

0000000001111111110000000111111100000000000000001111
گروه۴ گروه۳
گروه۲ گروه۱
شاخص بود و در همین سطح در تفکیک نهـم بـا مقـدار ویـژهدر ســمت راســت و گونــه Acatophyllum sp. گونــه 0/513 .در سمت چپ گونه های شاخص بودند Festuca ovina

تجزیه و تحلیل DCA
با توجه به اینکه مقادیر ویـژه محـور اول و دوم در رسـته بنـدیDCA بیشتر بود، لذا جهت ارائه نتایج از محـور 1 و 2 اسـتفادهشده است. شایان ذکر است این دو محور کـاملاً غیـر هـم بسـته
۶۵

شکل 2. رج بندی قطعات نمونه (قاب ها و گونه ها) حاصل از DCA با تأثیر عوامل محیطی و گیاهی
126873867918Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

Downloaded from ijae.iut.ac.ir at 16:30 IRST on Saturday October 28th 2017 [ DOI: 10.18869/acadpub.ijae.4.14.61 ]

بوده و دارای بیشترین مقادیر ویژه هستند (بـه ترتیـب 949/0 و 672/0) که بالاترین تغییرات بین جوامع گیـاهی توسـط محـوراول و دوم تعیین می شود.
با توجه به شکل 2 و نتایج تجزیه و تحلیل DCA، در گـروهاکولوژیک اول که در منتهی الیـه محـور 1 متمرکـز شـده، گونـهشاخص .Silen sp عامل تفکیک این گـروه اکولوژیـک گردیـدهاست، که با مقادیر ویژه 949/0 بالاترین رتبه (584) را بـه خـوداختصاص داده است. عوامل محیطی یـا جامعـه خـاص گیـاهیبرروی این گروه مؤثر نبـوده و فقـط گونـه تفریقـی مـذکور در تفکیک آن نقش داشته است.
گروه اکولوژیک دوم در محـدوده مثبـت محـور 1 و 2 پراکنـده ،(558) Asteragalus gossypinuse ش ده اس ت، گون ه ه ای Heteranthelium piliferum ،(394) Taeniatherum crinitum
Asteragalus parravianus ،(360) Astragalus kordicus ،(384)
،(194) Acantolimon olivieri ،(289) Scariophlaria sp. ،(309) با مقادیر ویـژه 949/0 سـبب تفکیـک (100>) Aegilops crassa
۶۶
این گروه شده اند. عامل درصد شن نیـز در تفکیـک ایـن گـروهتأثیر مثبت دارد.
گروه اکولوژیک سوم در محدوده منفی محور 1 و محـدودهمثبت محور 2 پراکنده شده ، گونه هـای Astragalus kordicus (360)،Stachys inflate ،(100) Bromus dantonia (55)،
Sophora alopecouroides ،(97) Noaea mucronata (86)، Lactuca orientalis (134) و Cynodon dactylon (175) سبب تفکیک این گروه می باشند و عوامل محیطی یـا گیـاهی خاصـیبرروی این گروه مؤثر نبوده است. گـروه اکولوژیـک چهـارم در منتهی الیه محدوده منفی محور 1 و مثبت محور 2 متمرکـز شـده


پاسخ دهید