بوم شناسي کاربردي/ سال دوم / شماره پنجم / پاييز ۱۳۹۲

اثر قرق کوتاه مدت بر توليد چمنزارهاي کوهستاني در منطقه زاگرس مرکزي

سجاد صالحي اردلي۱*، مجيد ايرواني۱ و جوزف سين۲
(تاريخ دريافت: ۳۱/۶/۱۳۹۲ ؛ تاريخ پذيرش: ۶/۱۲/۱۳۹۲)

چكيده
1008888771144

تغييرات قابل توجهي در پوشش گياهي و در نتيجه عملكرد اکوسيستمهاي چمنزار کوهستاني در پاسخ به چراي علفخواران گـزارش شـده است. با اين حال، تاکنون تأثير قرق علفخواران بر پوشش گياهي چمنزارهاي مناطق مرتفع ايران مورد توجه قرار نگرفته اسـت . بـه منظـور بررسي اثر تيمار آزمايشي قرق کوتاه مدت بر لتو يد چمنزارهاي کوهستاني، دو مکان چمنزار در منطقـه حفاظـت شـده سـبزکوه واقـع در ارتفاعات استان چهارمحال و بختياري انتخاب شد. در شروع فصل رويش اول (فروردين ماه) در هر يک از مکانهاي چمنزار، سه قرق ۱۶ مترمربعي(۲×۸ متر) و داخل هر قرق، سه پلات يک مترمربعي مستقر گرديد. به طور مشابه، سه پلات يک مترمربعي خارج از هر قرق مستقر شد (در مجموع ۱۸ پلات قرق و ۱۸ پلات چرا شده). قبل از شروع فصل چرا و در مرحله رشد حداکثر(تيرماه) در سال دوم، زيتوده بالاي سطح خاک تمامي پلاتها قطع و وزن خشک زيتوده لتو يدي به تفکيک اندام هاي رويشي و زايشي گونهها اندازه گ يـري گرد يـد. در نتيجـه قرق، به طور معن يداري لتو يد کل جامعه گياهي افزايشو درصد لتو يد زايشي آن کاهش يافـت . تول يـد گونـه هـا ي غالـب و بلنـد (ماننـد Carex orbicularis) در نتيجه قرق افزايش يافت، در صورتي که قرق باعث کاهش لتو يد گونههاي کوتاه و با فراواني کمتر گرديد. اما درصد لتو يد زايشي اکثر گونهها (به غير از گونه غالب) و گروه هاي گونهاي (به غير از شبه گندميان) در نتيجه قرق کاهش يافت. نتايج اين مطالعـه ميتواند در مديريت اکوسيستمهاي چمنزار در مناطق کوهستاني و مرتفع کشور مورد استفاده قرار گيرد.

واژه هاي كليدي : قرق کوتاه مدت، علفخواران اهلي، چمنزارهاي کوهستاني، تنوع گياهي، زيتوده رويشي و زايشي، منطقه حفاظت شده سبزکوه

۱. گروه مرتعداري، دانشکده منابع طبيعي، دانشگاه صنعتي اصفهان
۲. گروه اکولوژي علفخواران، مؤسسه تحق يقات فدرال سوئيس WSL و دانشگاهETH زوريخ و استاد همبسته دانـشکده منـابع طبي عـي، دانـشگاه صنعتي اصفهان * : مسئول مكاتبات، پست الكترونيكي: salehi.sajjad66@gmail.com
۶۵
مقدمه
گونههاي گياهي اساس شکلگيري اکوسيـ ستمهـا ي خـشک ي وشاخصهاي بالقوه شرايط محيطي هستند (۹ و۲۲). جوامع گياهي به طور همزمان تحت تأثير عوامل مختلفي مانند اچر ي علفخواران بوده که ميتواند نحوه ثتأ ير تغييرات محيطي بر گونه هاي گياهي را متفاوت سازد. به طور مشابه پاسخ جوامع گياهي مختلف به چرا تا حد زيادي با شرايط مح يطي اکوسيستم هاي چرا شده مـرتبط است (۲۰). تنوع شرايط محيطي و پوشش گياهي در اکوسيستم-هاي مختلف ضرورت انجام مطالعات بيشتر در ارتباط با نقـشعلفخواران در ساختار و ترکيب جوامع گياهي کمتر مورد توجه قرار گرفته را برجسته مي نمايد.
چمنزارهاي مناطق مرتفع در بر گيرنده گونههاي علفي شـبهگندمي، گندمي و پهن برگ ميباشند (۲۹) که با توجه به فـصلرشد کوتاه به شـدت نـسبت بـه تغييـ رات اقلي مـي و مـديريتي عکس العمل نشان ميدهند (۲۶). گياهان چمنزار در يک محـيط غني از مواد غذايي همراه با رقابت شد يد قـرار دارنـد (۱۴،۲۲و ۲۷). بنابراين چراي مناسب باعث حفظ تنوع و تركيب گونهاي اين اکوسيستمهاي پر لتو يد ميشود. هم چنين با توجه به ارزش علوفه لتو يدي، تـأث ير چـرا ي علفخـواران روي پوشـش گ يـاهي چمنزار نسبت به پوششهاي خشب ي و جنگلي مـشهود تر اسـت
.(۲۲)
اچر ي علفخواران ميتواند نقش قابل توجهي در سـاختار و عملكرد چمنزارها از طريق تغيير در ميزان رشد و توليد علوفـه، رقابت درون و برون گونهاي، توليد مثل و ادامه حيات گونههاي گياهي داشته باشد (۳، ۲۳، ۲۵ و۲۶). در شرايط رقابتي مطلـوب و در محيط مناسب و غني از مواد مغذي و در صـورت وجـودزمان کافي براي رشد مجدد، گياهان قادر به جبران زيتوده چـرا شده خواهند بود (۱۶،۳۰ و۳۱). چرا با جوان تـر نمـودن بـرگگياهـان، ظرف يـت فتوسـنتزي آنهـا را افـزايش داده و منجـر بـهافزايش تول يد ز يتوده ميگردد (۶، ۷ و ۱۳). با ا ين حال حتـي دراشر يط مح يطي يکسان الگوي رشد جبران ي گونـه هـا ي مختلـف چمنزار بعد از چرا ميتواند کامﹰلا متفاوت باشد (۱۴).
۶۶
اچر ي علفخواران ميتواند ب ه طـور مـؤثر ي تول يـد مثـل گياهـان چمنزار را از طريق تغيير در ميزان رشد زايشي آنها تحت تـأث ير قرار دهد. رشد جبران ي برا ي جا يگزين کردن زيتوده چـرا شـدهمنجر به تغيير در ميزان و زمان گلدهي و در نتيجه رشد زا يـشي گياه ميشود (۲۷). اچر ي بذور و گل آذين گونـه هـا ي چمنـزار باعث از بين رفتن يا ان تقال آنها به مناطق دور از پايههـا ي گ يـاه مادري و در نتيجه تغيير در چرخه زادآوري گونهها از طريق بذر مي گردد (۱۵و۲۱). در هر صورت علي رغم اهميت اين موضـوع در مطالعات اندکي الگوي رشد زايشي گياهان چمنزارهاي مناطق مرتفع تحت شرايط چرا و قرق بررسي شده است (۱۰).
تنـوع توپـوگرافي و سـاير شـرايط محيطـي در رشـته کـوه زاگرس منجر به شکل گيري جوامـع گ يـاهي خـاص در منـاطق مرتفع و کوهستاني اين منطقه شده است (۱). جوامـع چمنـزار به عنوان اکوسيستمهاي پر لتو يد و متنوع از جملـه ا يـن جوامـع مرتفع و کوهستاني ميباشند که با ويژگيهايي از قبيل پوشـش برف زياد و طولاني مدت، کوتـاه ي فـصل رشـد و گونـه هـا ي گياهي منحصر به فـرد (Endemic species) از جوامـع گ يـاهي ديگر متمايز مـيشـوند (۲۴). ايـن چمنـزارهـا بـه دليـل وجـودچشمه هاي دائمـي و پـر آب، بـارش و پوشـش بـرف زيـاد درارتفاعات زاگرس مرکزي در پـايين دسـت چـشمههـا مـشاهدهمي شوند و از جمله اکوسيستمهاي با ارزش بوم شناختي بالا در کشور به شمار ميروند. همواره در فصل رکود پوشش گ يـاهي، زماني که اکثر گياهان مرتعي رشد رويشي و زايشي خود را بـهپايان رسـانده و علوفـه کمـي بـراي علفخـواران اهلـي دارنـد،چمنزارها منبع تأمين علوفه تازهابر ي علفخواران اهلي تا قبل از فصل سرما هستند. به هم ين دل يـل پوشـش گ يـاهي آن در طـولچندين دهه گذشته تحت چراي مفرط قرار گرفته است . با ا يـن حال تاکنون نحوه پاسخ پوشش گياهي آنهـا بـه اثـرات چـرا ي علفخواران به عنوان عامل اصلي اغتشاش (Disturbance) در اين اکوسيستمها مورد توجه واقع نشده است.
با توجه به اهميت لتو يد علوفه پايدار همراه با حفـظ تنـوع گونـه اي در اکوسيـ ستمهـا ي چمنـزار، ا يـن تحق يـق بـا اجـرا ي قرق هاي آزمايشي در طول يک فصل رويش بـه بررسـ ي تـأثير قرق بر توليد کل (مجموع وزن زيتوده رويشي و زا يـشي بـالا ي سطح خاک) و توليد زا يشي (مجموع وزن زيتوده زايشي بـالا ي سطح خاک) گونهها، فـرم هـا ي رو يـشي و کـل جامعـه گ يـاهي مکان هاي چمنـزار در منطقـه حفاظـت شـده سـبز کـوه اسـتانچهارمحال و بختياري پرداخته است.

مواد و رو شها
منطقه مورد مطالعه
اين مطالعه در منطقه حفاظت شده سبز کوه واقـع در ارتفاعـات جنوب شرق ي استان چه ار محـال و بختيـاري و در فاصـله ۱۲۰ کيلومتري شهرکرد (بين ´۲۷ ˚۳۱ تا´۵۴ ˚۳۱ عرض شمالي و´۴۰ ˚۵۰ تا ´۹ ˚۵۱ طول شرقي) انجام گرديد. اين منطقه كوهستاني با ارتفاع متوسط ۲۴۹۵ (از ۱۹۶۰ تا ۳۸۳۰) متر از سـطح دريـا در يک دره بزرگ با آبراههها و شيبهاي متنوع قرار دارد (شکل ۱). ميانگين بارش ساليانه منطقه حدود ۸۶۰ م يلي متر مـيباشـد کـه حدود ۶۰ درصد آن به شکل برف است. متوسط درجه حرارت سالانه منطقه ۷/۶ درجه سانتيگراد و متوسط درجه حرارت هوا در طول فصل رشد گياهان ۲/۱۴ درجه سانتي گراد ميباشد (۱). هم چنين در طول سال حداقل در۸۰ روز دماي هـوا صـفر و يـا کمتر از آن است (۲). خاكهاي منطقه از سـازند هـاي مـارني و آهكي مربوط به دوره كرتاسه مي باشند که ترکيبي از خاکهـا ي لومي رسي تا رسي با pH خنثي تا کمي قليايي ميباشند (۱).
فـصل رشـد گ ياهـان در مراتـع منطقـه سـبز کـوه از اوايـل فروردين ماه تا اواخر تير ماه و فصل چرا معموﹰلا از ااو يل خرداد ماه تا پايان شهريور ماه ميباشد (۱). در دهههـا ي اخ يـر چـراي مفرط توسط دامهاي اهلي باعث تخريب جوامع گ يـاهي منطقـه شــده اســت. در حــال حاضــر دو گونــه بوتــهاي و چــوبي Astragalus adsendens و Daphne mucronata پوشش غالب جوامع گ ياهي منطقه را تشکيل مي دهند (۱). با اين حال به دليـلتنوع توپوگرافي و هم چنين جـاري بـودن چـشمههـاي دائمـ ي متعدد، تعداد قابل توجهي چمنزار (با مساحت متوسط ۱ هکتار) در مناطق مرتف عتر از ۲۵۰۰ متر از سـطح در يـ ا وجـود دارد کـهتقريﹰبا سهم ۱ درصد ي از پوشش منطقه را بـه خـود اختـصاصميدهند و به دليل تنوع گونهاي بالا و پوشش گ ياهي متراکم و پر توليد از جوامع گياهي ديگر کامﹰلا متما يز هستند . شـروع فـصل رشد گياهان در اين چمنزارهـا ي کوهـستان ي بـستگ ي بـه زمـان ذوب برف دارد ولي به دليل وجـود رطوبـت کـافي، تـا قبـل ازکاهش دما در فصل پاييز به رشد خـود ادامـه مـيدهنـد . زمـاناچر ي چمنزار هاي منطقه با تأخير نسبت به فصل چراي منطقـهاتفاق م يافتد، چرا که ارتفاع بالا، تأخير رشـد و رطوبـت زيـ اد مانع ورود زود هنگام دام به چمنزارها ميشود.

اجراي تيمار آزمايشي قرق در مکان هاي چمنزار
پس از شناسا يي مکانهاي چمنزار موجود، دو مکان چمنـزار بـا پوشش گياهي، شرا يط مح يطي و رطوبتي و هم چنـ ين مـديريت اچر ي نسبتاﹰ يکسان جهت احداث قرقهاي موقتي انتخاب شدند (جدول و شکل ۱). در هر يک از مکانهـا ي چمنـزار در آغـازفــصل رو ـيـ ش (فــروردين مــاه) در ســال اول ســه قــرق ۱۶ مترمربعي(۲×۸ متر ) با توجه بـه تغييـ رات پوشـش گ يـاهي و در دورترين فاصله نسبت به يکديگر مستقر گرديدند (ارتفاع فـنس۵/۱ متر ). سپس در خارج از قطعه قرق شده، به صورت تصادفي مساحت مشابه ي بـا پوشـش گ يـاهي و توپـوگرافي يکـسان درفاصله حدا کثر ۱۰ مت ري از فنس علا متگذاري شد (در مجموع۶ قرق و ۶ قطعه چرا شده ۱۶ مترمر بعي در دو مکان چمنـزار).
داخل هر يک از قطعات قرق و چرا، سه پلات ۱ مترمربعـ ي بـهفاصله ۲ متر از يکديگر و ۵۰ سانتي متر از ديواره قرق با استفاده از ميخهاي بچو ي مشخص گرديد (شـکل ۲). ( در مجمـوع ۱۸ پلات در داخل قرق ها و ۱۸ عدد در قطعات مورد چراي دام).

اندازه گيري لتو يد مکانهاي چمنزار
996696816864

در سال دوم قبل از شروع فصل چر اي چمنـزار هـا و در مرحلـه رشد حداکثر گياهان ( ااو يل تير ماه)، زيتوده لتو يدي هر يـ ک ازپلاتهاي قرق و چرا شده به دقت از سطح زمين قطع و به طور
۶۷
جداگانه داخل پاکتهاي کاغذي بزرگ به آزمايشگاه منتقل گرديد.
در آزمايشگاه علوفه قطع شده هر پلات قبل از فاسـد شـدنبه دقت و تا جاي ممکن برحسب اندامهـاي رويـشي (بـرگ و
۶۸
260094-6712120

شکل ۱. موقعيت جغرافيايي منطقه مورد مطالعه در استان به همراه موقعيت مکا نهاي چمنزار مورد مطالعه

ساقه) و زا يشي (گل آذين، بذر و ميوه) هـر گونـه جـدا شـد وبراي خشک شدن در فضاي اتاق خـشک و سـايه بـه مـدت دوهفته قرار گرفت.
آماده سازي و تجزيه و تحليل دادهها
براي هر يک از ۳۶ پلات مطالعـ ه شـده (۱۸ پـلات قـرق و ۱۸ پلات چرا شده)، توليد ز يتـوده رو يـشي و زا يـشي هـر يـ ک ازگروههاي گونهاي (پهن برگان علفي، بقولات، گنـدميان و شـبهگندميان) و جامعه گ ياهي چمنزار محاسبه شد. سپس بـا توجـهبه عدم وجود تفاوت معن ي دار بين ۶ فنس احداث شده از نظـرثتأ ير قرق بر لتو يد زيتوده کل (آزمون تجز يه وار يانس يکطرفه بافاکتور ثابت فنس ،۴۵/۰= (۱۲،۵)P=۰/۶۷ ،F)، و ابر ي جلـوگ يري از ثتأ ير تکرار کاذب در مقا يـسههـا ي آمـار ي، ميـ انگين آمـار ي اطلاعات مربوط به ۳ پلات ۱ مترمربع ي در هر يک از قرقها يا قطعات چرا شده به دست آورده شـد . بـدين ترت يـب بـراي هـرکميت ۶ م يانگين مربوط به ۶ قرق احـداث شـده و ۶ م يـ انگين مربوط به ۶ قطعه چرا شده در دو مکـان چمنـزار مطالعـه شـده به دست آمد (۶=n).
به منظور بررس ي اثر تيمـا ر قـرق کوتـاه مـدت روي تول يـد زيتوده کل (رو يـشي و زا يـشي) و درصـد تول يـد ز ا يـشي (وزن اندامهاي زا يشي به وزن کل زيتوده تول يد شده) جامعه چمنـزار ،
جدول ۱. موقعيت جغرافيايي و مشخصات مکان هاي چمنزار مطالعه شده لتو يد علوفه
(گرم در مترمربع) ارتفاع از سطح دريا
(متر) مساحت
(هکتار) موقعيت جغرافيايي نام مکان
چمنزار شماره
۷۶۰ ۲۷۳۰ ۰/۷ ۵۰º ۵۹΄ ۴۶˝ E ، ۳۱ º ۵۴΄ ۳۶˝ N تل کل عباس ۱
۷۵۰ ۲۷۵۰ ۱/۲ ۵۰º ۵۸΄ ۰۵˝ E، ۳۰º ۵۰΄ ۱۲˝ N له دراز ۲

شکل ۲. نمايي از طرح اجراي سه عدد پلات ۱ مترمربعي در هر قرق و قطعه چمنزار چرا شده (۱۶ مترمربع)

گروههاي گونهاي و گونههاي غالب از روش تجز يـه و تحل يـل تي استفاده شد. قبل از انجام تمام تجزيه و تحليلها، نرمال بودن (Data normality) دادههاي مربوط به هر متغيـر، همگـن بـودن واريانس (Homogenity of variance) و وجود يـا عـدم وجـود دادههاي پرت (Outliers) در آنها مورد بررسي قرار گرفـت و در صورت نياز با روش مناسب تغيير داده (Data transformation)، نسبت به اصلاح آن اقدام گرديد. تمامي آزمـون هـا ي آمـار ي در نرم افزار Minitab 14و رسم نمودارها در نرم افزار 2007 Excel انجام شد.

نتايج
تأثير قرق بر توليد جامعه گياهي چمنزار
مقايسه توليد کل در پلاتهاي قرق و چرا شده نشان داد که تيمار قرق باعث افزا يش توليد کل (۰۱/۰≤P) و کاهش درصـد تول يـد زايشي جامعه گياهي چمنزار شده است (۰۱/۰≤P) (شکل ۳). در هر صورت ثتأ ير قرق روي تول يد کل مشهودتر از تـأث ير آن روي درصد توليد زايشي جامعه گياهي چمنزار بود (شکل ۳).
۶۹
تأثير قرق بر توليد گروههاي گونهاي چمنزار
قرق کوتاه مدت باعث افزايش معني دار در تول يـد کـل گياهـان علفي پهن برگ و شبه گندميان و کاهش معني دار لتو يد کـل در گياهان بقولات در مناطق مورد مطالعه گرديد. با اين حال اعمال تيمار قرق منجر به اختلاف معنـ ي داري در تول يـد کـل گنـدم يان نشد (شکل ۳ – الف، جدول ۲). به طـور متفـاوت، قـرق کوتـاه مدت باعث کاهش معنـ ي دار در درصـد تول يـد زا يـشي گياهـان علفي پهن برگ، بقولات و گندميان گرديد. درصد لتو يد زايشي شبه گندميان در نتيجه اعمال تيمار قرق افزايش يافت ولي ا يـن اختلاف معني دار نبود (شکل ۳ – ب، جدول ۲).

تأثير قرق بر توليد گونههاي چمنزار
اعمال قرق کوتاه مدت ثتأ ير متفاوتي روي لتو يد کل گونـه هـا ي چمنزار در مناطق مورد مطالعه داشـت (شـکل ۴ – الـف ). قـرق باعث افزايش معني دار توليد چهار گونه شبه گندمي orbicularis Eleocharis uniglumis ،Carex stenophylla ،Carex و Juncus gerardii و ســه گونــه پهــن بــرگ علفــي fuchsia
۷۰
185929-2984718

ت
لا
و
بق

ن
په

ن
ا
گ
بر

ف
عل
ي

ه
شب

م
د
گن
يان

م
د
گن
يان

ت

لا

و



قیمت: تومان


پاسخ دهید