مجله مرتع
سال هفدهم شماره 1 (پیاپی 65، بهار 1402)

در کشور ایران مشابه دیگر کشورها محرک های اجتماعی و اقتصادی بسته به شرایط مناطق سبب تغییر کاربری شده است. یکی از مناطقی که به دلیل نزدیکی به مراکز جمعیتی از جمله تهران و کرج و همچنین احداث سد طالقان در سال 1380 و شروع آبگیری آن در سال 1384 و تبدیل شدن به یکی از مراکز گردشگری، دستخوش تغییرات زیادی شده است، حوزه آبخیز طالقان می باشد. پژوهش های متعددی در زمینه ارزیابی تغییرات کاربری در این حوزه انجام شده که بررسی آنها نشان می دهد که در تمام این پژوهش ها تغییرات کاربری تا زمان آبگیری سد یا حداکثر تا سال 1386 بررسی شده است و در دهه اخیر برای بررسی تغییرات کاربری اراضی در این حوزه و تحلیل آن پژوهشی صورت نگرفته است. از این رو، در پژوهش حاضر تغییرات کاربری در حوزه آبخیز طالقان در یک دوره سی ساله (1366-1396) مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.

ابتدا نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز طالقان میانی در دوره سی ساله اخیر در چهار سال 1366، 1377، 1387 و 1396 تهیه شد. برای تهیه نقشه کاربری اراضی از تصاویر ماهواره ای لندست استفاده شد. در این تحقیق از روش طبقه بندی هیبرید (ترکیب دو روش طبقه بندی نظارت شده و طبقه بندی نظارت نشده استفاده شد و دقت طبقه بندی تصاویر مذکور به کمک دو شاخص کاپا و صحت کلی سنجیده شد و نتایج قابل قبولی بر حسب درصد به دست آمد. برای محاسبه میزان تغییرات کاربری سرزمین طی دوره سی ساله از شاخص t استفاده شد.

بررسی تغییرات کاربری نشان می دهد که سطح کاربری دیم زار رها شده (با سطح 08/12 درصد) پس از کاربری مرتع (با سطح 06/71 درصد) بیشترین وسعت را دارد. مساحت کاربری ساختمان سازی و نیز کاربری باغ نسبت به سال های قبل به ترتیب افزایش و کاهش یافته است محاسبه این شاخص t نشان داد که طی دوره سی ساله، بیشترین تغییر در افزایش سطح کاربری دیم زار رها شده بوده است.

 به منظور بررسی دقیق تر، تغییرات الگوی مکانی کاربری ها نیز با بهره گیری از شاخص  LQبرآورد شد. بدین منظور، در سال های 1366، 1377، 1387 و 1396 در هر زیرحوزه برای کاربری هایی که بیشترین تغییر را داشته اند، به طور جداگانه محاسبه شد. نتایج شاخص  LQنشان داد که در بازه زمانی1366-1396 سطح مراتع تقریبا ثابت بوده است. همچنین، سطح اراضی کشاورزی آبی و دیم به دلیل مهاجرت و بازگشت مجدد مردم به منطقه در این فاصله دارای نوسان بوده است. در این بازه زمانی، سطح اراضی مسکونی نیز افزایش قابل توجهی داشته که دلیل اصلی آن ویلاسازی و ساخت تفرجگاه توسط افراد بومی و غیربومی در حوالی دریاچه سد می باشد. بررسی تغییرات الگوی مکانی کاربری های مختلف نیز نشان می دهد که بیشترین تغییرات در زیرحوزه های اطراف دریاچه سد و حواشی رودخانه اصلی رخ داده است.

تولید ناخالص اولیه (GPP) یکی از فاکتورهای بسیار مهم در چرخه کربن اکوسیستم های خشکی است. با افزایش گرمایش جهانی، فراوانی وقوع خشکسالی و پاسخ منحصر به فرد پوشش های گیاهی مختلف منطقه ای به این تغییرات، ضروری است که ارتباط بین داده های اقلیمی و تولید ناخالص اولیه اکوسیستم در مناطق خشک، شناسایی و کمی سازی شود. در این تحقیق پاسخ تولید ناخالص اولیه اکوسیستم منطقه بردخون واقع در جنوب غرب ایران به خشکسالی، در طول فصل رشد (نوامبر - آوریل) با استفاده از شاخص SPI و مدل[1]BGC-MAN برای دوره 2000 تا 2015 مورد آنالیز قرار گرفت. به این منظور بعد از مشخص کردن الگوی زمانی و مکانی تولید ناخالص اولیه و خشکسالی در منطقه، ارتباط بین GPP و SPI با استفاده از ضریب همبستگی (R)، مشخص گردید. اعتبارسنجی این مدل با استفاده از محصول GPP مودیس با فاصله زمانی 16 روزه(MOD13A3) در بازه زمانی مشابه با خشکسالی انجام شد. ضریب همبستگی بین GPP شبیه سازی شده با GPP برآورد شده از تصاویر ماهواره مودیس در مقیاس فصلی معنی دار (05/0 ,P<14/0 R2=) بود. علاوه بر این، نتایج نشان داد که پاسخ انواع فرم رویشی گیاهان به خشکسالی در طول فصل رشد، متفاوت هست. بطوریکه در شرایط یکسان خشکسالی، پوشش گیاهی علفی بیشترین همبستگی را در میانه فصل رشد (ژانویه و فوریه) (29/0 R=) نشان داد در حالیکه بیشترین همبستگی برای پوشش گیاهی بوته ای در ماه های انتهای فصل رشد (مارس و آوریل) (28/0 R=) بدست آمد که این امر حاکی از حساسیت متفاوت آنها به کمبود آب در مرحله رشد دارد. نتایج اشاره به این دارند که مدل سازی اکوسیستمی، می تواند یک روش جایگزین در برآورد تولید اکوسیستم باشد و پتانسیل شبیه سازی در منطقه خشک را دارد، هر چند کارایی مدل پیشنهادی باید در مناطق دیگر مورد ارزیابی قرار گیرد.   

خاک به عنوان یکی از اجزای مهم و اصلی اکوسیستم به منظور تولید و رشد در عرصه های مرتعی از اهمیت به سزایی برخوردار است. یکی از میکرواورگانیسم های زنده در خاک سیانوباکتری ها هستند که به عنوان نوعی پوسته زیستی در مراتع، نقش مهمی در افزایش حاصل خیزی خاک ایفا می کنند. آن ها به دلیل تثبیت ازت و کربن تاثیر به سزایی در بهبود باروری خاک دارند. در این تحقیق اثرگذاری غلظت های مختلف سیانوباکتری به عنوان یکی از پوسته های زیستی خاک و نهایتا تعیین بهترین غلظت در جهت بهینه شدن حاصل خیزی خاک در مرتع گلگنگک واقع در حوزه آبخیز جمع آبرود بررسی شده است. در سال های اخیر استفاده از سیانوباکتری ها در مناطق خشک و بیابانی به منظور تثبیت ازت مورد توجه قرار گرفته است ولی در مورد استفاده از غلظت های مختلف و تعیین بهترین غلظت در مراتع تحقیق خاصی انجام نشده است، لذا پژوهش حاضر با هدف ارزیابی اثر تلقیح مستقیم سیانوباکتری با روش اسپری کردن به خاک و بررسی تاثیر آن بر فاکتورهای حاصلخیزکننده خاک و نهایتا تعیین بهترین غلظت از سیانوباکتری جهت اقدامات اصلاحی در مرتع انجام شده است.

مرتع مورد مطالعه با نام محلی گلگنگک است که در یکی از مراتع نیمه استپی در حوزه آبخیز جمع آبرود قرار دارد، این حوزه یکی از زیرحوزه ها در حوزه آبخیز بزرگ حبله رود می باشد. دراین تحقیق ابتدا با نمونه برداری از افق سطحی خاک، واقع در عمق (cm20-0) سیانوباکتری های منطقه جمع آوری و در شرایط آزمایشگاه خالص سازی شدند. این خالص سازی تا حد جنس ادامه یافت و نهایتا 3 جنس غالب از سیانوباکتری منطقه شناسایی گردیدند که به ترتیب الویت عبارتند از: Osillatoria، Phormidium، Nostoc . در مرحله بعد سه غلظت مختلف از سیانوباکتری شامل 1012 ، 1010 و 108  عدد سلول سیانوباکتری در یک لیتر سوسپانسیون BBM (Bold Basal Medium) تهیه شده و به طور مستقیم در عرصه در فصل بهار پاشش گردید. در فواصل زمانی 15، 30، 45 و 180 روز پس از پاشش مجددا از خاک نمونه برداری گردید و فاکتورهای حاصل خیزی که شامل (نیتروژن، پتاسیم، کربن آلی و pH) بررسی گردید. به این صورت که پس از تهیه عصاره خاک،  واکنش خاک با استفاده از دستگاه pH متر، کربن آلی با روش تیتر کردن، نیتروژن با روش کلدال، پتاسیم با استفاده از استات آمونیوم و شیک کردن اندازه گیری گردید.

نتایج نشان داد ارتباط معنی داری (05/0>p) بین کرت شاهد و کرت های تلقیح وجود دارد. نیتروژن، پتاسیم و کربن آلی به ترتیب افزایشی حدود 3/21، 3/51 و 3/51 درصد را در انتهای دوره آزمایش نشان دادند و pH به میزان 4/0 کاهش را دارا بود. از آنجا که سیانوباکتری ها باعث تثبیت نیتروژن در خاک می شوند، بنابراین در حاصل خیزی خاک تاثیر به سزایی دارند.

با بررسی غلظت های مختلف سیانوباکتری در زمان های مختلف مشخص شد که با پاشش سیانوباکتری در مرتع مزبور فاکتورهای حاصل خیزی خاک از جمله نیتروژن، پتاسیم و کربن آلی افزایش یافت و نهایتا غلظت 108 لیتر به عنوان بهترین غلظت جهت بهبود وضعیت خاک از لحاظ حاصل خیزی تعیین گردید. به طور کلی نتایج این تحقیق می تواند به عنوان اولین قدم در بررسی امکان استفاده از روش های زیست محیطی موثر و سریع جهت کمک به بهبود وضعیت حاصل خیزی خاک در  مراتع مختلف به ویژه مراتع تخریب یافته محسوب و مورد توجه قرار گیرد. البته نباید فراموش کرد که با توجه به نتایج این تحقیق هر چند پوسته های زیستی اعم از خزه، سیانوباکتری، جلبک و گلسنگ می توانند باعث بهبود حاصل خیزی خاک شود، ولی تعیین غلظت بهینه در هر مرتع جهت اقدامات اصلاحی بسیار مهم بوده و بایستی نسبت دوزهای مورد استفاده در هر شرایط به صورت کاملا علمی و دقیق تعیین و مورد توجه قرار گیرد.

یکی از رایج ترین کارکردهای مراتع، زنبورداری است که برای بهبود معیشت مرتعداران و مشارکت بهتر آنان در مدیریت مراتع، می تواند توسعه یابد. مطالعات بسیاری در خصوص شناسایی گونه های جذاب برای زنبورداری انجام شده است؛ اما در مورد ارزیابی قابلیت مراتع برای زنبورداری، تحقیقات کمتری صورت گرفته است. از اینرو، پژوهش حاضر با هدف ارزیابی قابلیت مراتع کوهستانی درمیان خراسان جنوبی برای زنبورداری، انجام شد.

برای این منظور، بر مبنای مقادیر معیارها و شاخص های اکولوژیکی، اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی، شایستگی مراتع برای زنبورداری مشخص گردید. شاخص های اکولوژیکی، با آماربرداری از پوشش گیاهی در داخل 60 پلات دو متر مربعی مستقر در امتداد ترانسکت های 200 متری، محاسبه گردید. اطلاعات اقلیمی نیز از نزدیک ترین ایستگاه هواشناسی، تهیه شد. فاصله از منابع آبی، فاصله از جاده و کلاس های مختلف شیب اراضی نیز به عنوان شاخص های محیطی، مد نظر قرار گرفت. محدودیت ها و پتانسیل های منطقه نیز برای بهره برداری از پتانسیل زنبورداری، از دیدگاه بهره برداران و کارشناسان، با طراحی مجموعه سیوالات، در قالب طیف لیکرت ارزیابی شد. از تلفیق نقشه ها در محیط GIS و بر مبنای رویکرد عامل محدوده کننده فایو (روش رایج تعیین شایستگی مرتع)، نقشه نهایی شایستگی برای بهره برداری از پتانسیل زنبورداری بر اساس درجات شایستگی خوب (S1)، متوسط (S2)، کم (S3) و غیرشایسته (N) تهیه گردید.

با توجه به بررسی لیست گونه های گیاهی مراتع درمیان، تعداد 85 گونه در مراتع منطقه پراکنش دارد که 65 گونه به عنوان گونه های جذاب برای زنبورعسل شناسایی شد. گیاهان با کلاس جذابیت III و II، به ترتیب با 8/42 و 2/30 درصد، بیشترین حضور را در ترکیب گیاهی دارند و در همه تیپ های گیاهی، سهم گیاهان کلاسI، اندک بود. بیشترین گونه ها، متعلق به خانواده های Asteraceae، Lamiaceae و Leguminosa بود. بر مبنای نتایج، 8/7661 هکتار (1/56 درصد) از مساحت مراتع منطقه، در طبقه شایستگی متوسط (S2)، 9/274 هکتار (0/2 درصد) در طبقه شایستگی کم (S3) و 4/5717 هکتار (9/41 درصد) در طبقه غیر شایسته (N) قرار دارد. دما و رطوبت نسبی در ارتفاعات منطقه، شاخص جذابیت گونه های گیاهی توام با رطوبت در پایین دست منطقه و مشکلات فرهنگی- اجتماعی نظیر؛ کمبود و یا نبود دانش مرتبط با زنبورداری؛ از عوامل محدود کننده شایستگی اراضی، برای زنبورداری می باشند. ترکیب گیاهی، سرعت باد و در برخی تیپ های گیاهی، دوره گلدهی طولانی و همچنین بازار خوب مصرف عسل، از عوامل افزایش دهنده شایستگی و عامل پایداری این حرفه در منطقه بود.

با توجه به اینکه عمده سطح مراتع (1/56 درصد)، شایستگی مطلوب (S2) از نظر زنبورداری دارند؛ پرورش زنبورعسل می تواند به عنوان معیشت تکمیلی جهت افزایش درآمد مرتعداران و بهبود وضعیت اقتصادی آنان، به کار رود. در این خصوص، با برگزاری دوره های آموزشی و حمایت دولت جهت ارایه تسهیلات، انگیزه مرتعدران برای کاهش دام در قبال درآمد حاصل از زنبورداری، افزایش خواهد یافت.

شناسایی، حفظ و اصلاح رویشگاه های گیاهان دارویی و صنعتی مراتع، از نقطه نظر اقتصادی و اجتماعی حایز اهمیت است. وشا Dorema ammoniacum D. DON. از گیاهان با ارزش علوفه ای، صنعتی و دارویی است که مورد بهره برداری بیش از حد قرار می گیرد به طوری که از گیاهان در معرض خطر استان است. هدف این تحقیق تهیه نقشه پیش بینی رویشگاهی گونه D. ammoniacum  با استفاده از روش رگرسیون لجستیک بود. با بررسی ارتباط یک یا چند متغیر مستقل با یک متغیر پاسخ، مهمترین عوامل موثر در پراکنش گونه مورد بررسی تعیین می شود.

پژوهش حاضر در مراتع ندوشن از توابع شهرستان میبد در استان یزد انجام شد. اطلاعات مورد نیاز شامل: داده های عوامل محیطی مانند توپوگرافی، اقلیم، خاک و پوشش گیاهی جمع آوری شد. این داده ها با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاع، ایستگاه های هواشناسی و نمونه برداری میدانی و آزمایشگاه تهیه شد. نمونه برداری پوشش گیاهی، در شش واحد همگن به روش تصادفی-سیستماتیک و در هر واحد، نمونه برداری در طول سه ترانسکت 350 متری انجام شد. به طوری که در طول هر ترانسکت 10 پلات مستقر شد. هم چنین از ابتدا و انتهای هر ترانسکت از عمق های 30-0 و 60-30 سانتی متر نمونه خاک برداشت شد. داده های مربوط به عوامل محیطی، به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شدند. داده های حضور و عدم حضور گونه به عنوان متغیر وابسته به ترتیب با کد 1 و 0 مشخص شدند. برای بررسی و تشریح ارتباط و ساختار فضایی بین عوامل خاک از تجزیه و تحلیل تغییرنما (واریوگرام) در نرم افزار GS+5.1.1 استفاده شد. سپس با روش درون یابی کریجینگ و وزن دهی فاصله معکوس (Inverse distance weighting/IDW)، نقشه ویژگی های خاک در نرم افزار ArcGIS10.4 تهیه شد. به منظور ارزیابی روش های میان یابی از روش تقاطعی و سه پارامتر آماری شامل شاخص های میانگین قدر مطلق خطا (MAE/Mean Absolute Error)، میانگین انحراف خطا (MBE/Mean Bias Error) و هم چنین جذر میانگین مربعات خطا (RMSE/Root Mean Square Error) استفاده شد. بعد از تهیه نقشه عوامل موردنظر، با استفاده از مدل رگرسیون لجستیک و در دست داشتن داده های حضور/عدم حضور و داده های محیطی، نقشه پراکنش بالقوه گونه D. ammoniacum تهیه شد.

با بررسی ارتباط و ساختار فضایی بین عوامل خاک با استفاده از تجزیه و تحلیل تغییرنما (واریوگرام) نتایج نشان داد که اغلب متغیرهای مورد بررسی از نظر وابستگی مکانی در دامنه قوی و متوسط قرار دارند؛ به طوری که مدل تغییرنما برای رطوبت اشباع و کربن آلی کروی برای متغیرهای درصد سدیم، ازت و کلسیم گوسی است. بر اساس نتایج، برای متغیرهای رطوبت اشباع، درصد سدیم و کلسیم عمق اول خاک و درصد کربن آلی عمق دوم خاک، روش درون یابی کریجینگ نقطه ای به عنوان صحیح ترین روش انتخاب شد. تنها در مورد ازت عمق اول خاک روش وزن دهی فاصله معکوس، دارای خطا و انحراف کم تری بود. روش های درون یابی کریجینگ و وزن دهی معکوس فاصله به عنوان روش های مناسب جهت درون یابی انتخاب شدند. بهترین مدل برازش شده به منظور تخمین احتمال رخداد گونه D. ammoniacum به صورت معادله ارایه شد. با توجه به معادله به دست آمده، حضور گونه D. ammoniacum با درصد رطوبت اشباع و سدیم عمق اول خاک، کربن آلی عمق دوم و کلسیم عمق اول خاک ارتباط مثبت و با نیترات عمق اول خاک ارتباط منفی دارد. با توجه به طبقه بندی مطلوبیت رویشگاه و مطابق مدل پیش بینی، 20 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای تناسب عالی و 24 درصد رویشگاه مناسب تعیین شد. بر اساس شاخص کاپا، میزان تطابق نقشه پیش بینی حاصل با داده های زمینی برای رویشگاه مذکور در سطح خوب ارزیابی شد.

مدل سازی پراکنش بالقوه گونه های گیاهی با استفاده از رگرسیون لجستیک، می تواند در مکان یابی مناطق مستعد جهت احیای گونه های مهم کمک شایانی نماید. با توجه به اینکه نقشه پیش بینی شبیه سازی شده، با صحت قابل قبول به دست آمد و توانسته است متغیرهای تاثیرگذار بر گونه D. ammoniacum را شناسایی کند، از این رو می توان از این مدل برای برآورد حدود جغرافیایی و شناسایی رویشگاه های دارای شرایط پراکنش بالقوه استفاده نمود که این امر می تواند منجر به تصمیم های مدیریتی در راستای حفاظت و بهره برداری پایدار از گونه مورد نظر گردد.

رویشگاه های کوهستانی، با توجه به شرایط اقلیمی که دارند، جزء مناطق بسیار حساس محسوب می شوند و عموما در مقایسه با ارتفاعات پایین دست از تنوع گیاهی کمتری برخوردار می باشند. متاسفانه در سالیان گذشته، به علت تعرض های انسانی، بخش هایی از این مناطق تخریب شده و اکنون در بعضی سطوح یا فاقد پوشش گیاهی می باشند و یا اینکه از پوشش گیاهی بسیار کمی برخوردارند. از آنجایی که گونه های ولیک و زرشک غالبیت پوشش های درختچه ای رویشگاه های کوهستانی شمال کشور را شامل می شوند، در این پژوهش به مطالعه اثر شدت های مختلف تخریب این پوشش های گیاهی بر شاخص های زیستی خاک پرداخته خواهد شد.

بدین منظور در منطقه ییلاقی میرکلای بخش کجور در غرب استان مازندران مناطقی با درصد پوشش های بین 90 تا 100، 70 تا 60، 40 تا 30 و 10 تا 0 درصد، به ترتیب به عنوان رویشگاه های بدون تخریب و شدت تخریب های سبک، متوسط و شدید انتخاب شدند. سه قطعه یک هکتاری (100 متر × 100 متر) در هر یک از این رویشگاه ها مدنظر قرار گرفت. در داخل هر یک از  این قطعات، تعداد 5 نمونه خاک (از چهار گوشه و مرکز قطعات) از عمق های 10-0، 20-10 و 30-20 سانتی متری و در یک سطح 30 سانتی متر × 30 سانتی متر برداشت و به آزمایشگاه انتقال داده شد. در مجموع از هر یک از این رویشگاه ها تعداد 45 نمونه خاک به آزمایشگاه انتقال داده شد.

بیشترین مقادیر زیتوده ریزریشه و درشت ریشه های خاک در رویشگاه های بدون تخریب مشاهده شد. بیشترین مقادیر محتوای کربن در درشت ریشه های رویشگاه های بدون تخریب مشاهده شد. رویشگاه های بدون تخریب و همچنین رویشگاه هایی با شدت تخریب کم دارای بالاترین مقادیر محتوای نیتروژن و فسفر در ریشه ها بود. بیشترین مقادیر کلسیم در ریزریشه رویشگاه های بدون تخریب و با تخریب کم مشاهده شد در حالی که رویشگاه بدون تخریب دارای بالاترین مقادیر کلسیم در درشت ریشه های خاک بود. کمترین مقادیر منیزیم در ریزریشه و درشت ریشه رویشگاه هایی با شدت تخریب شدید مشاهده شد. بیشترین فعالیت آنزیم اوره آز در رویشگاه های بدون تخریب و لایه های بالایی خاک مشاهده شد و با افزایش شدت تخریب فعالیت این آنزیم بطور معنی داری کاهش یافت. بیشترین فعالیت آنزیم اسیدفسفاتاز خاک در رویشگاه بدون تخریب و کمترین مقادیر آن در رویشگاه هایی با شدت تخریب شدید مشاهده شد. در رویشگاه هایی با شدت تخریب متوسط، مقدار فعالیت آنزیم اسیدفسفاتاز در عمق های مختلف خاک تفاوت آماری معنی داری نشان نداد. افزایش شدت تخریب باعث کاهش معنی دار فعالیت آنزیم های آریل سولفاتاز و اینورتاز خاک شد. عمق 10-0 سانتی متری خاک دارای بیشترین مقادیر  آریل سولفاتاز و اینورتاز خاک به ترتیب در رویشگاه های بدون تخریب و شدت های تخریب سبک، متوسط و شدید بود.

نتایج پژوهش حاضر حاکی از آنست که شدت های مختلف تخریب پوشش گیاهی اثر قابل توجهی بر شاخص های زیستی خاک دارند. در واقع می توان اشاره داشت که حفاظت از پوشش گیاهی می تواند اثرات مثبتی بر فعالیت اجزای زیرزمینی خاک داشته باشد. بنابراین یافته های این پژوهش موید حفاظت از پوشش های گیاهی طبیعی جهت افزایش مشخصه های کیفی و سلامت خاک می باشد. نتایج این پژوهش می تواند در خصوص ارزیابی توان اکولوژیک و چرخه عناصر غذایی پوشش های گیاهی طبیعی در مناطق کوهستانی شمال ایران اطلاعات ارزشمندی در اختیار مدیران منابع طبیعی قرار داده و کمک شایانی نماید.

تعیین حداقل تعداد واحد نمونه برداری و حداقل پارامترهای مورد اندازه گیری؛ از ملزومات اساسی اندازه گیری پوشش گیاهی است. روش های مختلفی برای این منظور، بکار برده می شود. روش های ترسیمی و شاخصه های آماری، از رایج ترین روش ها می باشند که بر اساس آن، با اندازه گیری یک یا تعدادی از صفات گیاهی گونه غالب؛ تعداد واحدهای نمونه برداری، مشخص می گردد. از اینرو، در پژوهش حاضر، دو روش مذکور، در اکوسیستم های بیابانی زیرکوه خراسان جنوبی با غالبیت گونه های Salsola richteri و Ammotamnus lehmannii، مورد مقایسه قرار گرفت.

برای انجام پژوهش، محدوده ای از رویشگاه، به وسعت 100 هکتار، به عنوان توده معرف، انتخاب شد و جهت تعیین تعداد واحدهای نمونه بردای، با استناد به مطالعات قبلی و پراکندگی پوشش گیاهی؛ تعداد 10 پلات اولیه به اندازه 10×10 متر، به صورت تصادفی در داخل توده معرف، مستقر شد. سپس با اضافه کردن تعداد پلات ها و برآورد میانگین درصد پوشش تاجی و تعداد پایه های گیاهی گونه Salsola richteri در دفعات مختلف؛ تعداد مناسب واحد نمونه برداری، به روش ترسیمی رایج در مطالعات مرتعداری و کاربرد منحنی تجمع گونه ای (SAC)، مشخص گردید. همچنین با محاسبه آماره های اول و دوم کوکران، یامن، حدود اطمینان و ضریب تغییرات؛ تعداد مناسب واحد نمونه برداری نیز به روش آماری، تعیین گردید. برای این منظور، تمامی محاسبات آماری، در بسته biotools در محیط نرم افزار R ، انجام شد.

بر مبنای کاربرد روش های ترسیمی، تعداد مناسب واحد نمونه بردای، بر مبنای کاربرد منحنی تجمع گونه ای (SAC)، 40 عدد و بر اساس روش رایج در مطالعات مرتعداری، 50 عدد، تشخیص داده شد. با استفاده از آماره های اول و دوم کوکران و ضریب اصلاحی با میزان خطای قابل قبول 10 درصد، به ترتیب 78 تا 92 واحد نمونه بردای، ، برای رویشگاه مورد پژوهش، مناسب است که اگر نمونه برداری اولیه تا سطح توان 100 درصد، ادامه داده شود؛ در نتیجه، حدود 200 واحد نمونه برداری، لازم خواهد بود. تعداد واحد نمونه برداری قابل محاسبه توسط آماره دامنه تغییرات (حداقل: 53، حداکثر: 160 و بهینه: 75)، به تعداد محاسبه شده توسط رابطه کوکران، نزدیک تر است. ضعیف ترین آماره برای محاسبه تعداد واحد نمونه برداری، ضریب تغییرات است که بر اساس آن، تعداد 10 پلات با کمترین ضریب تغییرات، مناسب ترین تعداد واحد نمونه بردای برای رویشگاه، تشخیص داده شد. مناسب ترین تعداد پلات در منطقه مورد مطالعه 75 عدد پیشنهاد شد، چرا که تعداد بهینه پلات با حداقل تلاش نمونه برداری (از لحاظ هزینه و زمان) اطلاعات بیشتری را فراهم می کند.

نتایج پژوهش، نشان داد که بر مبنای کاربرد روش های ترسیمی، بیش از 40 واحد نمونه بردای، برای اندازه گیری پوشش گیاهی، مناسب است که به لحاظ آسان بودن شمارش پایه های گیاهی در روش منحنی تجمع گونه ای نسبت به تخمین درصد پوشش تاجی در روش ترسیمی رایج در مطالعات مرتعداری و همچنین، هزینه کمتر روش منحنی تجمع گونه ای، به واسطه کاربرد تعداد کمتری واحد نمونه برداری؛ روش منحنی تجمع گونه ای، برای محاسبه تعداد مناسب واحد نمونه برداری برای اکوسیستم های بیابانی منطقه، پیشنهاد می گردد. همچنین بر مبنای نتایج، رابطه معنی داری بین ضریب تغییرات (CV) و تعداد واحد نمونه بردای اولیه، وجود ندارد. یعنی افزایش تعداد واحد نمونه برداری (پلات)، لزوما منجر به کاهش انحراف معیار داده ها نمی شود، از اینرو، پیشنهاد می شود در مطالعاتی که تعداد نمونه اولیه کمتر از 40 عدد انتخاب می شود؛ از روش ترسیمی یا رابطه ضریب تغییرات با تعداد پلات، برای تعیین تعداد واحد نمونه برداری، استفاده نشود.

گیاه آنغوزه با نام علمی Ferula assa- foetida L. از خانواده چتریان یکی از مهمترین گیاهان دارویی ایران است که دارای اثرات ضد تشنج، قاعده آور و ضد انگل بوده و در درمان اسپاسم حنجره، بیماری های دستگاه گوارش، آسم و غیره کاربرد دارد. با توجه به اهمیت اقتصادی این گیاه و جایگاه ویژه آن در صنعت داروسازی این تحقیق با هدف شناخت نیازهای اکولوژیکی، فنولوژی و جوانه زنی بذر آنغوزه شیرین به منظور احیا آن در رویشگاه های طبیعی استان کرمان در سه رویشگاه راور، کرمان و کوهبنان به اجرا درآمد.

در محل های نمونه برداری رویشگاه، سه ترانسکت در هر یک از بخش های آن در نظر گرفته شد. در هر ترانسکت 500 متری10 پلات 2×2 متر مربعی به طور تصادفی به فاصله50 متر از هم انداخته و درصد پوشش تاجی و تراکم اندازه گیری گردید. به منظور بررسی فنولوژی گیاه، در هر رویشگاه 10 پایه بطور تصادفی انتخاب و علامت گذاری و هر 15- 10 روز یک بار زمان جوانه زنی، زمان ظاهر شدن برگ ها، گل دهی، بذرهی و خشک شدن ثبت گردید. جهت اندازه گیری خصوصیات خاک رویشگاه، 10 نمونه خاک از عمق 0-30 جمع آوری و مخلوط شد و یک نمونه به آزمایشگاه ارسال گردید. از اطلاعات هواشناسی مربوط به شمال و شرق استان کرمان که شامل رویشگاه های آنغوزه شیرین بود جهت تعیین میزان بارندگی استفاده شد. تیمارها شامل بذور شست وشوی شده و سرما داده شده و گروه شاهد بود. شیرابه آنغوزه شیرین با روش تقطیر با آب توسط دستگاه کلونجر تهیه شد. ترکیبات شیمیایی اسانس با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی گازی و گاز کروماتوگراف متصل به طیف سنج جرمی شناسایی شد. اطلاعات برداشت شده از رویشگاه های مورد مطالعه با نرم افزار SPSS 11.5 آنالیز و مقایسه میانگین ها به روش آزمون چند دامنه ای دانکن انجام گرفت.

در رویشگاه های مورد مطالعه محدوده ارتفاعی آنغوزه شیرین بین1750-2100 متر از سطح دریا و میزان بارندگی آن بین100-130 میلی متر متغیر بود. نتایج آنالیز خاک نشان می دهد که این گیاه برای رشد و نمو به یک یا چند عنصر خاص وابستگی ندارد. بافت خاک، شنی لومی تا لومی رسی و اسیدیته خاک در محدوده 8/7 تا 5/7 متغییر بود. هدایت الکتریکی (EC) تفاوت قابل توجهی را نشان داد و از 7/0 در مرتع کوهبنان تا 30/2 در مرتع راور متغییر بود. مواد آلی خاک کم و مقدار آن بین 14/0- 3/0 درصد بود. با افزایش ارتفاع در رویشگاه ها، دمای متوسط شبانه روز کاهش یافته و دمای لازم برای رسیدن به هر مرحله رشد رویشی به تاخیر افتاد. بیشترین فاصله زمانی از سبز شدن تا خزان گیاه آنغوزه مربوط به رویشگاه کوهبنان با ارتفاع 2075 متر و کمترین آن متعلق به رویشگاه راور با ارتفاع 1750 متر بود. آزمون جوانه زنی بذر نشان داد، سرمادهی و شستشوی بذر منجر به افزایش درصد جوانه زنی به میزان 3/95 درصد نسبت به تیمار شاهد بود. بطورکلی 70 ترکیب شیمیایی در اسانس آنغوزه شناسایی شد که برخی از آنها در رویشگاه های مورد مطالعه مشترک بود.

با توجه به اینکه تمام شرایط انتخاب نمونه ها، خشک شدن، استخراج اسانس و شناسایی ترکیب های موجود در آن برای همه نمونه های شیرابه گیاه آنغوزه شیرین یکسان در نظر گرفته شده بود، نوسانات شدید کیفیت ترکیبات شیمیایی موجود در اسانس نمونه ها می تواند ناشی از تغییرات ژنتیکی یا غیر ژنتیکی در پاسخ به تفاوت های اکولوژیکی رویشگاه ها از قبیل طول و عرض جغرافیایی، ارتفاع، دما، رطوبت و خاک باشد. بنابراین شرایط متفاوت اقلیمی، ادافیکی و فیزیوگرافی رویشگاه ها مسیرهای متابولیکی و بیوسینتز مواد موثره را تحت تاثیر قرار داده و در نتیجه متابولیت های ثانویه متنوعی تحت شرایط محیطی متفاوت بیوسنتز می شوند.

گونه های مرتعی حساسیت متفاوتی نسبت به چرای دام دارند. این تاثیر گاه با کمک شرایط اقلیمی بسیار مهمتر می شود، اگر جمعیت و شدت چرای دام در هر اکوسیستم متناسب با ظرفیت چرایی و حد مجاز بهره برداری باشد، حفظ گونه های مرغوب مرتعی و خوشخوراک و ترکیب گیاهی و همچنین دوام تولید در اکوسیستم مرتعی تضمین می گردد. بنابراین آگاهی از میزان تولید و حدمجاز برداشت یکی ار اساسی ترین اطلاعات پایه ای در مدیریت این زیست بوم ها به شمار می رود. این مقاله با هدف تعیین حد بهره برداری مجاز 5 گونه کلیدی مراتع ییلاقی استان لرستان نگارش گردید.

برای تعییین حد بهره برداری مجاز گونه تعداد 50 پایه متوسط ویکسان از گونه هایAstragalus curvirostris  Bromus tomentellus ، Festuca ovina، Onobrychis melanotricha، Picris strigosaانتخاب شد. این پروژه به مدت 5 سال (90-1385) انجام گردید. به این صورت که پایه های شماره 1 تا 10 بدون برداشت یا تیمار شاهد، پایه های شماره 11 تا 20 تیمار 25%، پایه های شماره 21 تا 30 تیمار 50%، و پایه های شماره 31 تا 40 تیمار 75% اعمال گردید. علاوه بر آن تعداد 10 پایه متجانس دیگر انتخاب شده و پس از تکمیل رشد به عنوان شاهد سالانه قطع و با استفاده از ترازوی الکتریکی با دقت 01/0 گرم وزن شدند. با جمع کردن علوفه حاصل از ماه های برداشت با باقیمانده تولید در پایان فصل رویش مقدار کل علوفه تولید شده هر پایه برای هر سال مشخص شد. همزمان با اعمال تیمار ها، ویژگی های دیگری نیز مانند بنیه و شادابی، مرگ و ارتفاع گیاه مورد اندازه گیری و ارزیابی قرار گرفتند. این آمار در سطح 40 هکتار قرق محصور و موجود برداشت گردید. پس از تکمیل آماربرداری با استفاده از نرم افزار تخصصی MSTAT- C داده ها تجزیه و تحلیل شدند.

نتایج نشان داد تولید گونه O. melanotricha تحت اثر چرای 25% رشد مجدد بیشتری دارد ولی برداشت های50 و 75% باعث تحلیل و مرگ پایه ها می شود. در گونهB. tomentellus  برداشت های 25، 50 و 75 درصد باعث افزایش تولید گیاه بروموس در مقایسه با قرق می شود. در بررسی اثر اجرای تیمارهای مختلف برداشت بر تولید، گونهF. ovina  نسبت به برداشت اندام های هوایی مقاومت بیشتری دارد. نسبت به سایر گونه ها از خود نشان داده است ولی با مقایسه میانگین های تولید سالیانه تولید در پایه های شاهد و تیمار برداشت 75٪ نسبت به تیمارهای برداشت 25 و 50٪ در طبقه بالاتر قرار دارد. گونه A. curvirostris نسبت به چرای سنگین حساس است و ادامه چرای سنگین باعث عدم تکمیل رشد کامل آن در سالهای آتی می شود که نشان می دهد این گونه نباید بیش از 50٪ مورد چرا قرار گیرد ولی در چرای سبک یا 25٪ بهترین نتیجه را خواهیم داشت. مشخص گردید که، گونه P. strigosa نسبت به تیمارهای چرایی در مراحل گلدهی و پس از آن حساسیت چندانی ندارد اما به چرای اول فصل بسیار حساس است. اگر برگچه های اولیه بطور کامل حذف شوند گیاه در همان مرحله از بین خواهد رفت.

نتیجه گیری: 

در بررسی اثر متقابل گونه، زمان و درصد برداشت، به طور خلاصه حد مجاز برداشت گونه ها را می توان چنین بیان نمود. گونهF. ovina  مقاومترین گونه نسبت به برداشت اندام های هوایی و تا 75% مقاوم است. گونه O. melanotricha 25%، گونه A. curvirostris  25 تا 50%، گونه B. tomentellus  50% و گونه P. strigosa 25 تا 50% را می توانند تحمل نمایند. البته رعایت فصل چرا بسیار اهمیت دارد.

گونه گیاهی پولک با نام علمی Stachys inflata Benth از تیره نعناعیان (Lamiaceae)، به عنوان یکی از گونه های مهم دارویی پرکاربرد در بین مردم و صنایع بوده و از اندام های هوایی این گیاه به عنوان داروی ضد عفونت ریوی و التهابی استفاده می شود. این گونه پراکندگی وسیعی در جهان و بخصوص در نقاط مختلف کشور دارد. با توجه به پراکنش قابل توجه و نیز مهم بودن این گونه از لحاظ دارویی ضروری است شرایط رشد گونه و عوامل موثر بر رشد آن مورد بررسی و ارزیابی قرار بگیرد. آگاهی از عوامل موثر بر ویژگی های رشدی این گونه، مدیریت اصولی و بهره برداری چند منظوره از مراتع را تسهیل می بخشد. لذا تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرگذاری عوامل خاکی و توپوگرافی بر صفات مورفولوژیکی گیاه دارویی (S. inflata Benth) در مراتع شمال استان آذربایجان غربی انجام شد.

نمونه برداری و ثبت اطلاعات پوشش تاجی این گونه گیاهی در هشت سایت مرتعی در محدوده شهرستان های چایپاره و خوی در شمال استان آذربایجان غربی به روش سیستماتیک-تصادفی با استقرار 80 پلات در امتداد ترانسکت های خطی انجام شد. در هر یک از واحدهای اکولوژیکی مذکور، برای هر کدام از پایه ها در ده پلات، پارامترهایی نظیر درصد تاج پوشش گونه، طول ساقه گل دهنده، طول، عرض و مساحت برگ، طول و عرض تاج پوشش، ارتفاع گیاه، عمق ریشه دوانی، تعداد شاخه های اصلی، وزن خشک ریشه و وزن خشک برگ و ساقه اندازه گیری شد. عوامل توپوگرافیکی ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب و جهت جغرافیایی دامنه برای هر سایت ثبت شد. همچنین در داخل پلات ها پارامترهای درصد خاک لخت، درصد لاشبرگ و درصد سنگ و سنگ ریزه نیز تخمین زده شد. از هر یک از سایت ها در پنج نقطه از عمق صفر تا 20 سانتی متری نمونه خاک برداشت شد و برای اندازه گیری پارامترهای خاکی به آزمایشگاه منتقل شد. تغییرات صفات مورفولوژیکی گونه پولک بر اثر عوامل خاکی و توپوگرافی، با استفاده از روش رج بندی آنالیز افزونگی(RDA) و بررسی شباهت واحدهای اکولوژیکی و صفات مختلف توسط تجزیه خوشه ای (CA) انجام شد.

نتایج آنالیز قوس گیری شده (DCA) بر روی ماتریس صفات گیاهی نشان داد که متوسط طول گرادیان مولفه ها کمتر از سه است و لذا تغییرات این صفات در بین سایت ها از روابط خطی پیروی می کند. بر این اساس نتایج استفاده از آنالیز تطبیقی قوس گیری شده نشان داد که اهمیت محورها بر مبنای مقدار ویژه، از محور اول به دوم کاهش می یابد و در نتیجه سهم عمده تغییرات در صفات گیاهی، مربوط به محور اول است. بررسی بارهای عاملی موثر بر استخراج مولفه ها نشان می دهد، محور اول به طور عمده برآیند ویژگی های شیمیایی خاک و محور دوم برآیندی از ویژگی های توپوگرافی دامنه است. نتایج حاصل از رج بندی صفات گیاهی به روش آنالیز افزونگی با عوامل محیطی نشان داد که طول تاج، عرض برگ و مساحت برگ که در ربع اول محور مختصات واقع شده بیشتر تحت تاثیر مستقیم پتاسیم و سدیم خاک هستند. با توجه به اینکه بردار عمق ریشه با بردار شن منطبق هست، پس با افزایش میزان شن رشد ریشه نیز افزایش معنی دار می یابد. ولی عمق ریشه و وزن خشک ریشه با سیلت، رس، درصد رطوبت اشباع، pH خاک و درصد آهک همبستگی منفی دارد. تراکم تاج پوشش، طول برگ و ارتفاع گیاه با ارتفاع از سطح دریا و کربن آلی همبستگی مثبت و با سدیم، پتاسیم و EC همبستگی منفی دارند. نتایج مربوط به همبستگی بین صفات نشان داد درصد تاج پوشش گونه پولک رابطه مستقیم معنی دار با  وزن خشک برگ و ساقه، وزن خشک ریشه و تعداد شاخه و رابطه معکوس معنی دار با طول ساقه گل دهنده دارد. نمودار خوشه بندی سایت ها بر حسب صفات، بیانگر تقسیم آن ها براساس تشابه صفات به مقدار فاصله منفی 5/7 و در پنج گروه مجزا می باشد. دسته اول شامل سایت شماره یک (الهوردی کندی، این سایت در طبقه ارتفاعی 1134 متر از سطح دریا قرا گرفته و تقریبا در پایین دست دامنه واقع شده است و بالاترین درصد پوشش پولک را دارد)، دسته دوم شامل سایت های شماره سه و چهار (سنگتلو و تکیه گاه حضرت ابوالفضل، این دو سایت دارای گونه هایی با کلاس 1 می باشد و شیب غالب در حدود 10 درصد دارند و گیاه پولک در این دو سایت بیشترین ارتفاع را دارند)، دسته سوم شامل سایت های شماره دو و پنج (چورس و چیرکندی هست که در این سایت ها دامنه رو به جنوب غربی است و هر دو دارای گونه هایی با کلاس خوشخوراکی کلاس سه می باشند)، دسته چهارم شامل سایت های شماره شش و هشت (سیه باز و قورول سفلی، که تقریبا ترکیب گیاهی از لحاظ گونه های گیاهی 70 درصد شباهت دارند) و دسته پنجم شامل سایت شماره هفت (یوسف آباد، این سایت در پایین دست دامنه قرار گرفته و منطقه دارای سنگ و سنگ ریزه های بسیاری هست و جهت دامنه رو به شمال هست، این سایت بالاترین درصد تاج پولک را در بین سایت ها دارد) می باشد. نتایج خوشه بندی مربوط به کلاس بندی صفات نیز به میزان فاصله صفات منفی 5/22، صفات را به 12 خوشه مجزا تقسیم می کند. خوشه اول شامل عمق ریشه، خوشه دوم شامل وزن خشک برگ و ساقه، خوشه سوم شامل طول تاج، خوشه چهارم شامل عرض تاج، خوشه پنجم شامل درصد تاج پوشش گونه پولک و تعداد شاخه، خوشه ششم شامل ارتفاع، خوشه هفتم شامل وزن خشک ریشه، خوشه هشتم شامل طول ساقه گل دهنده و تراکم تاج پوشش، خوشه نهم شامل عرض برگ و خوشه دهم شامل مساحت برگ و طول برگ می باشد.

نتایج این بررسی نشان داد که صفات عملکردی گونه S. inflata تحت تاثیر توام عوامل خاکی و توپوگرافی قرار دارد و صفات رشدی آن دارای تغییرات پیچیده می باشد. با توجه به مهم بودن میزان بیوماس تولیدی این گیاه به عنوان معیاری از محصول قابل جمع آوری توسط بهره برداران، به نظر می رسد هر چه مقادیر شن، هدایت الکتریکی و کاتیون های سایت مرتعی بیشتر و مقادیر ارتفاع، میزان نورگیری دامنه، کربن آلی، سیلت، رس، آهک و اسیدیته کمتر می شود، میزان بیوماس تولیدی سایت بیشتر می گردد. از این رو می توان عنوان نمود، این گونه حداقل از لحاظ تولید بیوماس شرایط محیطی سخت تری را می پسندد لذا در سایت های مخروبه، گونه مناسبی برای افزایش فراوانی آن توصیه می شود.