بررسی تنوع گونه های گیاهی ذخیره گاه جنگلی گیسوم تالش

مکرم روانبخش

 چکیده : تنوع گونه ای بعنوان یکی از موضوعات مهم و اساسی در اکولوژی خصوصاً اکولوژی پوشش گیاهی مطرح می باشد و بعنوان شاخصی برای تعیین توان اکولوژیکی اکوسیستمهای جنگلی، مقایسه آنها و ارزیابی در مکان و زمان سودمند است. ازاینرو این تحقیق با هدف بررسی تنوع گونه های گیاهی بمنظور تأمین پایگاه اطلاعاتی و ارزیابی توانایی های منطقه در بلند مدت، همچنین ارائه راهکارهای مناسب مدیریتی انجام شد.

در این بررسی تنوع دو گروه گونه های اشکوب فوقانی و اشکوب تحتانی با استفاده از شاخصهای مختلف غنای گونه ای از جمله شاخص مارگالف و منهینیک و شاخصهای تنوع و یکنواختی شامل شاخص سیمپسون، شانون-وینر، برگر-پارکر محاسبه شد. همچنین از روشهای ترسیمی مدلهای وفور-گونه برای نشان دادن نحوه توزیع افراد گونه ها در منطقه مورد مطالعه استفاده گردیده است. نتایج نشان داد که فلور کف جنگل از تنوع ایده ال خارج شده و تحت فشار های مستقیم انسانی قرار دارد.

 کلمات کلیدی : تنوع ، ذخیره گاه جنگلی، گیسوم

 مقدمه :  اکولوژیستها، روشهای ریاضی را برای اندازه گیری تنوع  یافته اند که راههای عینی برای مقایسه ساختار جوامع

 فراهم کرده است.شاخصهای تنوع را می توان به دو گروه (Numerical and Graphical شاخصهای عددی و ترسیمی تقسیم کرد. شاخصهای عددی به سه گروه Index) شاخصهای غنای گونه همانند شاخص مارگالف ومنهینیک، شاخصهایی براساس وفور نسبی گونه ها (شاخصهای تنوع) مانند سیمپسون ، پارکر -برگر، مک اینتاش، شانون و بریلوئین و شاخصهای یکنواختی مثل شانون یا پیلو، بریلوئین و مک اینتاش تقسیم می شوند ۱۰ ) . همچنین تنوع گونه ای یک جامعه را می توان )بوسیله ترسیم وفور نسبی گونه ها در مقابل درجات وفور آنها بدست آورد. نتایج این منحنیها اطلاعات مناسب و قابل قبولی از جامعه با یک نگاه اجمالی فراهم می کند.علاوه بر این در وصیف جوامع با روشهای آماری تنوع احتمال حذف اطلاعات وجود دارد ( ۹)، بنابراین روشهای ترسیمی روشی مناسب برای نشان دادن توزیع ریاضی برروی دادههای وفور نسبی گونه ها بصورت کمی می باشند. شاخصهای ترسیمی به دو گروه مدلهای وفور –گونه و منحنیهای رتبه (Species Abundance Rank model)– (Rank-Abundance curve (Dominance curve)) فراوانی یا منحنیهای غالبیت تقسیم می شوند. حداقل هیجده فرم بیولوژیکی از دیاگرامهای وفور وجود دارد.

 لیکن گسترده ترین مدلهای استفاده شده عبارتند از سریهای  سریهای نرمال لگاریتمی ، (Logarithmic series) لگاریتمی (Geometric series) سریهای هندسی ،(Lognormal series) .( می باشد ( ۹ (Broken stick series) وعصای شکسته تنوع یک جامعه را می توان بکمک این مدلها توصیف کرد، هر یک از این مدلها منعکس کننده ویژگیهای خاصی از جامعه می باشد. چنانچه سریهای هندسی معرف جوامع واقع در محیطهای تخریبی است و بصورت خط راست با شیب تند بر روی نمودار وفور – گونه رسم می شود وسریهای لگاریتمی نشان دهنده جوامع در معرض تخریبهای انسانی است و بصورت منحنی تقریباًً خطی با شب تند ترسیم می شود. توزیع نرمال لگاریتمی نیز معرف جامعه ای با تعداد زیادی از گونه ها با فراوانی متوسط می شکل است و در نهایت مدل S باشد و نمایش آن به صورت عصای شکسته معرف جوامع همگن ونسبتاً فقیر از گونه یا تعداد زیادی از گونه ها با فراوانی یکسان می باشد ویکنواخت ترین منحنی را در نمودار وفور گونه ها می سازد علیرغم حمایت از مدلهای وفور گونه ، پذیرش آنها فراگیر و جهانی نیست. ویتاکر منحنیهای غالبیت تنوع را بعنوان تکنیک گرافیکی دیگری برای مقایسه تنوع گونه ای مطرح می کند. منحنیهای غالبیت تصویری از لگاریتم وفور در مقابل رتبه گونه ای است. این منحنیها شکلهای مشابه با توزیعهای ذکر شده فوق را ایجاد می کند ، وسعت منحنی معرف غنای گونه ای و درجه شیب معرف غالبیت است، بنابراین هر دو مولفه تنوع ارزیابی می شود( ۱۲ ). بعبارتی این منحنیها چگونگی توزیع فراوانی گونه ها را با توجه به تغییر شیب و یکنواختی منحنی نمایش می دهد و اطلاعات بدست آمده را قابل تفسیر می نماید ( ۱). در این منحنیها مدلهای با یکنواختی بیشتر تعداد گونه های غالب و نادر کمتری دارد و با توجه به اصل مفاهیم تنوع که در ارتباط با .( یکنواختی است جامعه مربوطه متنوع تر می باشد ( ۵ ذخیره گاههای طبیعی پناهگاه فون وفلور هر کشور را تشکیل می دهد، بنابراین بررسی منابع آنها بمنظور جمع آوری برنامه های مدیریتی علمی و دقیق و بدون خطر از اولویت بالایی برخوردار است. با افزایش تخریب زیستگاههای جهانی، مطالعات مدرن از تنوع گونه ای جهت درک جوامع زیستی و حمایت آنها اهمیت حیاتی دارد. از اینرو شاخصهای تنوع روش بسیار مناسبی برای ارزیابی اطلاعات فراوان بیولوژیکی است، خصوصاً هنگامیکه از این شاخصها بعنوان واحدی برای رسیدن به اهداف حفاظت از جوامع گیاهی و پایش محیط مورداستفاده قرار می گیرد. همچنین تنوع زیستی بازتاب کننده مناسبی ازدینامیکهای ساختاری یک مکان در ارتباط با تاریخ تکاملی والگوههای توزیع است. بدین جهت برای درک تنوع چشم انداز، و وجود غنا درتیپهای جوامع وگونه ها، نیاز به شناخت دینامیکهای اکوسیستم، همچنین .( اکولوژی افراد گونه ها است( ۷ تحقیقات بسیار زیادی در زمینه تنوع گونه های گیاهی درایران انجام شده است که در این تحقیقات از شاخصهای تنوع بمنظور بررسی توان و پایداری اکولوژیکی اکوسیستمها، مقایسه جوامع و تیپهای گیاهی و بررسی وضعیت پوشش گیاهی جوامع گیاهی و … استفاده شده است، که به چندین مورد از آنها که در جنگلهای شمال ایران انجام شده است، اشاره می شود. پوربابایی و همکاران ( ۳ )

  تنوع زیستی گونه های چوبی واکوسیستمهای آنها در استان گیلان را با استفاده ازشاخصهای عددی غنا، تنوع و یکنواختی بررسی کرده اند ونشان داده اند که تابع شانون – وینر بدلیل حساسیت زیاد به تغییرات گونه های نادر عملکرد بهتری داردو بیشترین تنوع زیستی در رویشگاههای داغداغان و سرخدار

 کمترین آن در رویشگاههای شمشاد و راش مشاهده می شود.نتایج بررسی احمدی و همکاران( ۲) در مورد تأثیر سه شیوه بهره برداری تک گزینی، تک گزینی گروهی و نواری بر تنوع زیستی جنگل آموزشی و پژوهشی شصت کلاته نشان می دهد که در بین شیوه های مختلف، شیوه تک گزینی بیشترین برازش با مدل عصای شکسته را دارد که نشان دهنده توزیع مناسب در بین گونه ها است، همچنین شاخصهای تنوع بیشترین همبستگی را با فاکتور ارتفاع ازسطح دریا دارد. زارع و همکاران( ۵ ) با بررسی تنوع گونه های گیاهی جنگلهای سیاه بیشه مازندران با استفاده ازشاخصهای عددی و پارامتریک، میزان تنوع گونه های گیاهی در دو تیپ جنگلی شناسایی شده را مقایسه و تیپ گیاهی با تنوع بیشتر را تعیین کردند.

 پیله ور و همکاران( ۴ ) در مطالعه ای تحت عنوان اندازه گیری تنوع گیاهان چوبی جنگل واز با استفاده از قطعات نمونه چند اندازه ای ویتاکر، و در جستجوی روشی بمنظوراندازه گیری تنوع بودند تا بتوان با صرف هزینه و زمان کمتر غنای گونه ای را در بین تیپهای مختلف جنگلی تعیین و مقایسه کرد،آنها دریافتند که در برآورد غنای گونه های گیاهی چوبی استفاده از روش منحنی سطح – گونه تصحیح شده با استفاده از ضریب جاکارد دقت بالایی دارد. هدف از این تحقیق، بدست آوردن پایه اکولوژیکی جهت تعیین پتانسیل با لقوه حفاظتی وارائه برنامه های مدیریتی مناسب ذخیره گاه می باشد. به این منظور با استفاده ازشاخصهای عددی و ترسیمی (مدلهای وفور گونه ها) علاوه برآنکه به بررسی وضعیت منطقه پرداخته، پایگاه اطلاعاتی نیز با هدف ارزیابی رویشگاه و نقش عوامل مدیریتی در بلند مدت تأمین شد.

 مواد و روشها

 منطقه مورد مطالعه: منطقه مورد مطالعه با وسعت ۱۷۱ هکتار در بخش غربی پارک جنگلی گیسوم و۴۹ طول شرقی و ° , ۰۰′, ۴۹ تا ” ۴۰ ° , ۰۰′، در” ۱۰ ۳۷ عرض شمالی قرار °، ۳۹′، ۳۷° تا ” ۰۰ ، ۰۰′، ۳۷″ گرفته است. حداقل ارتفاع منطقه از سطح دریا ۲۰ – و حداکثر ۲۰ + می باشد و شیب عمومی منطقه از ۵ درصد تجاوز نمی کند، از این رو منطقه فاقد جهت جغرافیایی معنی دار است. متوسط بارندگی سالانه آن ۱۳۶۵/۸ میلی متر می باشد و میانگین درجه حرارت سالانه ۱۶ درجه سانتی گراد است. بررسی وضعیت اقلیم منطقه با روش دومارتن معرف آب و هوای معتدل و مرطوب است. محدوده منطقه از نظر ژئومورفولوژی به رسوبات دوران چهارم کواترنری تعلق دارد یعنی منطقه از یک واحد زمین شناسی کواترنر تشکیل یافته و تغییرات شیب – توپوگرافی نیزدر آن مشاهده نمی شود. از نظر وضعیت خاکشناسی ،قهوه ای شسته شده ) A تیپ خاک منطقه از نوع تیپ جنگلی با منشاء آبرفتی) است .

 این رویشگاه تیپ شمشاد (این گونه در گذشته با گونه بلوط در جنگلهای جلگه ای جامعه ای بنام بلوط- شمشادستان تشکیل می داد ولی بعلت برداشت بی رویه گونه بلوط در گذشته در اکثر مناطق جوامع آن از بین رفته و شمشاد بصورت توده های گسسته پراکنش دارد بخشی از جنگلهای گیسوم می باشد که در مسیر جاده تالش- انزلی بعد از پره سر بصورت لکه ای باقی مانده است.

 ۱ منطقه تهیه و با / نمونه برداری: ابتدا نقشه ۱۰۰۰۰مراجعه به منطقه حدود آن روی نقشه مشخص و با انجام جنگل گردشی تیپ غالب منطقه براساس فراوانی و حضور گونه های درختی غالب تعیین شد (منطقه شامل یک تیپ جنگلی است) در مرحله بعد با استفاده از روش پلاتهای حلزونی ، حداقل سطح ۲۰ متر ( ۴۰۰ مترمربع) × قطعه نمونه به ابعاد ۲۰ محاسبه گردید، سپس با انجام نمونه برداری به روش تصادفی– سیستماتیک در مجموع ۴۴ قطعه نمونه در طول ۹ ترانسکت در جهت شرق به غرب و با استفاده از طناب و قطب نما برداشت شد ( باتوجه به موقعیت منطقه حرکت در این مسیر آسانتر بود. اطلاعات لازم از قبیل پارامترهای تراکم (تعداد گونه های درختی و درختچه ای)، قطر برابر سینه (گونه های چوبی با قطر بیش از ۱۰ سانتیمتر) اشکوب فوقانی و پارامتر وفور– غالبت گونه های اشکوب تحتانی (گونه های علقی ، بوته ای نهال یا جوانه های درختی و رونده ها) جمع آوری و به جدول جامعه شناسی منتقل گردید. اسامی علمی گونه های گیاهی با استفاده از منابع هر بار یومی و تشخیص صحرایی تعیین شد.

 پردازش وآنالیز داده ها:

  داده های خام حاصل ازExcel برداشتهای صحرایی به نرم افزار صفحه گسترده جهت اعمال مدیریت لازم روی داده ها منتقل شد، بدین ترتیب ماتریسهایی از ردیف های گونه ای وستونهای قطعات نمونه برداری ساخته شد که بعنوان ماتریس داده های خام شناخته می شود. این ماتریسها مربوط به سه پارامتر وفور – غالبیت (اشکوب فوقانی)، تراکم و سطح مقطع برابرسینه (اشکوب فوقانی) می باشد. سپس بمنظور محاسبه میزان عددی شاخصهای تنوع ، ترسیم مدلهای وفور-گونه ومنحنی رتبه فراوانی ماتریسهای ساخته شده به برنامه های ۸ و ۱۳ ) منتقل و تجزیه و تحلیلهای ) Diver & Nucosa لازم انجام شد. بدین ترتیب ابتدا میزان شاخصهای عددی غنا، تنوع و یکنواختی گونه ای محاسبه، و سپس شاخصهای ترسیمی تنوع شامل منحنی رتبه – فراوانی و مدلهای وفور گونه ترسیم شد، همچنین با در (chi – squared test) استفاده از تست کای مربع درصد تطابق هر یک از پارا متر ها با Nucosa برنامه مدلهای رسم شده مورد ارزیابی قرار گرفت.

 نتایج

 شناسایی گونه های گیاهی: درمجموع ۷۶ گونه گیاهی متعلق به ۶۶ جنس و ۴۴ خانواده شناسایی شد که ۲۱ گونه آن چوبی و مابقی را گونه های علفی تشکیل می دهد. جداول ۱ و ۲ لیست گونه های گیاهی منطقه را نشان می هد.

 محاسبه شاخصهای غنای گونه ای: جدول ۳ مقدارشاخصهای غنای گونه ای را در سه پارامتر تراکم، سطح مقطع برابر سینه و وفور- غالبیت نشان می دهد. همانطور که مشاهده می شود هر دو شاخص مارگالف و منهینیک هم جهت با افزایش تعداد گونه ها در پارامتر های مورد بررسی سیر صعودی را طی می کند.

 محاسبه شاخصهای تنوع و یکنواختی:

  این گروه از شاخصها، غنای گونه ای را بهمراه یکنواختی اندازه گیری می کنند. شاخصهای تنوع محاسبه شده شامل شاخصهای شانون، بریلوئین، سیمپسون، مک اینتاش، برگر- پارکر و و شاخصهای یکنواختی مانند شانون (پیلو)، ,N2 ،N1 بریلیون، سیمپسون و مک اینتاش که بین حداقل مقدارصفرو حداکثر میزان یک تغییر می یابند، می باشد. جدولهای ۴ و ۵ مقادیر محاسبه شده شاخصهای تنوع و یکنواختی را در سه پارامتر مورد بررسی نشان می دهد.

* مقادیرواحد سطح مقطع برابرسینه برحسب متر مربع محاسبه شده است.

 جدول ( ۱):

 لیست گونه های گیاهی چوبی ردیف اسم فارسی خانواده اسم علمی

 Acer cappadocicum Gled. Aceraceae 1 افرای شیردار

 Acer velutinum Boiss. Aceraceae 2 سیاه پلت

 Albizzia julibrissin Durazz. Mimosaceae * 3 گل ابریشم

 Alnus glutinosa (L.)Gaerth Betulaceae 4 توسکای قشلاقی

 Alnus subcordata C.A.Mey Betulaceae 5 توسکای ییلاقی

 Buxcus hyrcana Pajark. Buxaceae * 6 شمشاد جنگلی

 Carpinus betulus L.var Betulus Corylaceae 7 ممرز

 Crataegus microphyla C.koch Rosaceae * 8 سرخه ولیک

 Diospyros lotus L. Ebnaceae 9 خرمندی

 Ficus carica L. Moraceae 10 انجیر

 Fraxinus excelsior L. Oleaceae 11 ون

 Gleditschia caspica Desf. Cesalpinaceae 12 لیلکی

 Mespilus germanica L. Betulaceae 13 ازگیل

 Morus alba L. Moraceae * 14 توت سفید

 Parrotia persica (DC.)C.A.Mey Hammamelidaceae 15 انجیلی

 Populus nigra L. Salicaceae 16 تبریزی

 Pterocaria fraxinifolia (Lam.)Spach Juglandaceae 17 لرگ

 Prunus divaricata Ledeb. Rosaceae * 18 آلوچه

 Quercus castaneaefolia C.A.Mey Betulaceae 19 بلند مازو

 Ulmus minor Miller. Betulaceae 20 اوجا

 Zelkovacaprinifolia Betulaceae 21 آزاد

 * تذکر:گونه های با قطر برا بر سینه کمتر از ۱۰ سا نتیمتر

 جدول ( ۲):

 لیست گونه های علفی ردیف اسم فارسی خانواده اسم علمی

 Ilex Aquifolium L. Aquifolliaceae 1 خاس

 Hedera pastuchovii Woron ex Grossh. Araliaceae 2 داردوست

 Dryopteris borrei Adens Aspidiaceae 3 سرخس نر

 Polysticum branunii (Spenner)Fee Aspidiaceae 4 سرخس مقدس جنگلی

 Polysticum meyerii Roth Aspidiaceae 5 سرخس مقدس آلمانی

 Phyllitis Scolopendrium L.(newm.) Aspleniaceae 6 زنگی دارو

 Artimista annua L. Asteraceae 7 گند واش

 Conyza Canadensis ( L.)Cronq. Asteraceae 8 پیر بهارک کانادایی

 Carpesium cernuum L. Asteraceae – ۹

 Dichrocephala integrifolia D.C. Asteraceae – ۱۰

 Eclipta alba (L.)Hask Asteraceae 11 مستور سفید

 Athyrium filix- femina (L.)Roth Athyriaceae 12 سرخس ماده

Cardamine uliginosa M.B. Brasicaceae 13 تره تیزک باتلاقی

 Symphyandra odontosa A.DC. Campanulaceae – ۱۴

 Sambucus Ebulus L. Carpifoliaceae ( 15 پلم (آقطی

 Stellaria media (L.)Cyr. Cryophylaceae 16 دانه قناری

 Carex divulsa L. Cyperaceae 17 جگن

 Carex sylvatica L. Cyperaceae 18 جگن

 Acalypha australis L. Ephorbiaceae 19 آکالیفا

 Euphorbia squamosa Willd. Ephorbiaceae 20 فرفیون فلس دار

 Euphorbia turcomanica Boiss. Ephorbiaceae 21 فرفیون ترکمنی

 Equisetum ramosisum Desf. Equisetaceae 22 دم اسب پر شاخه

 Geranum lucidum L. Graniaceae 23 سوزن چوپان درخشان

 Hypericum helianthemoides Hypericaceae 24 گل راعی آفتابی

 (Spach)Boiss

 Hypericum perforatum L. Hypericaceae 25 گل راعی

 Calaminta umbrosum Labiateae 26 تره تیزک باتلاقی

 ( M B )

 Lycopus europaes L. Labiateae 27 پای گرگ

 Mentha aquatica L. Labiateae 28 پونه آبی

 Danae racemosa (L.)Moench Liliaceae 29 همیشک

 Ruscus hyrcanus Woron. Liliaceae 30 کوله خاس

 Smilax excelsa L. Liliaceae 31 ازملک

 Circaea lutetiana L. Onograceae 32 عشرق

 Ludwigia palustris (L.)Eilliott Onograceae 33 خرفه آبی

 Oxalis cornicolata L. Oxalidaceae 34 شبدر ترشک

 Plantago major L. Plantaginaceae 35 بارهنگ کبیر

 Cynodon dactylon L. Poaceae 36 مرغ

 Digitaria sanguinalis (L.)Scop. Poaceae 37 پنجه کلاغی

 Oplismenus undolatifolius (Ard.)P.Beauv. Poaceae 38 ارزن جنگلی

 Oplismenus compositum L. P.Beauv. Poaceae 39 ارزن جنگلی

 Polygonum Hydropiper L. polygonaceae 40 علف هفت بند

 Polygonum mite Schrank polygonaceae 41 علف هفت بند نرم

 Rumex Acetosa L. Polygonaceae 42 ترشک باغی

 Polypodium vulgare L. Polypodiacae 43 بسفایج

 Pteris ceritia L. Pteridiaceae 44 سرخس دو پایه

 Potentilla reptans L. Rosaceae 45 پنجه برگ رونده

 Rubus hyrcanus Juz. Rosaceae 46 تمشک خزری

 Galium fumifusum L. Rubiaceae 47 شیر پنیر

 Atropa Belladonna L. Solanaceae 48 شابیزک

 Solanum nigrum L. Solanaceae 49 تاجریزی سیاه

 Thelypteris palusstris Schott Thelpteridaceae 50 سرخس باتلاقی

 Urtica dioica L. Urticaceae 51 گزنه دو پایه

 Urica urens L. Urticaceae 52 گزنه سگ

 Viola odorata L. Violaceae 53 بنفشه معطر

 Galium setaceum Rubiaceae 54 شیر پنیر

 Juncus rigidus Desf. Juncaceae 55 سازو