فهرست مطالب

عنوان                                                                                             صفحه

فصل اول: مقدمه و کلیات

1-1-مقدمه………………………………….. 1

1-2-کلیات…………………….. ……………………………………………………… 3

1-2-1- اکولوژی…………………….. …………………………………………………………………….       3

1-2-3- مفهوم جامعه گیاهی…………………….. ……………………………………… 3

1-2-4- گروه گونه اکولوژیک ……………………. 4

1-2-5- تنوع زیستی……………………………. 5

1-2-5-2- تنوع گونه‌ای و اجزای آن……………….. 6

1-2-5-3-انواع تنوع…………………………… 6

1-2-5-4- روش‌های اندازه‌گیری تنوع ………………. 7

1-2-5-5- شاخص‌ها و نمایه‌های ریاضی برای اندازه‌گیری تنوع 8

1-2-5-5-1-شاخص‌های تنوع گونه‌ای…………………. 8

1-2-5-5-2-شاخص‌های غنای گونه‌ای…………………. 9

1-2-5-5-3-شاخص‌های یكنواختی گونه‌ای……………… 9

1-2-6- فلور…………………………………. 10

1-2-7- زادآوری………………………………. 11

1-2-8- عوامل محیطی…………………………… 12

1-2-8-1- فیزیوگرافی………………………….. 12

1-2-8-1-1- ارتفاع از سطح دریا…………………. 12

1-2-8-1-2- جهت‌ جغرافیایی……………………… 13

1-2-8-1-3- شیب………………………………. 13

1-2-8-2- خاک………………………………… 13

1-2-8-2-1- خصوصیات  فیزیکی…………………. 14

1-2-8-2-2- خصوصیات شیمیایی……………………. 14

1-2-9- روش‌های آماری در آنالیز پوشش گیاهی……….. 14

1-2-9-1- روش طبقه‌بندی…………………………14

1-2-9-2-روش رسته‌بندی…………………………. 15

فصل دوم : مروری بر پژوهش‌های انجام شده

2-1- مطالعات صورت گرفته در زمینه گروه گونه‌های اکولوژیک و ارتباط آن با عوامل محیطی….. 17

2-2- مطالعات صورت گرفته در زمینه تنوع زیستی……. 23

2-3- مطالعات صورت گرفته در زمینه فلور…………. 25

2-4- مطالعات صورت گرفته در زمینه زادآوری………. 27

فصل سوم: مواد و روشها

3-1-منطقه مورد مطالعه……………………….. 29

3-1-2-زمین‌شناسی……………………………… 31

3-1-3- خاكشناسی……………………………… 31

3-1-4- اقلیم منطقه…………………………… 31

3-1-5- وضعیت اقتصادی و اجتماعی منطقه…………… 32

3-2-روش جمع‌ آوری داده‌ها………………………. 33

3-2-1- روش نمونه‌برداری از پوشش گیاهی…………… 33

3-2-2-نمونه‌برداری از عوامل محیطی………………. 35

3-2-2-1-نمونه‌برداری از خاک……………………. 35

3-2-2-2-نمونه‌برداری از عوامل فیزیوگرافی………… 35

3-3-روش تحلیل گروه گونه اکولوژیک……………… 36

3-3-1-روش تعیین گونه‌های شاخص………………….. 36

3-3-2- ارتباط بین گروه های اکولوژیک با عوامل محیطی.. 36

3-4-روش مطالعه تنوع زیستی……………………. 36

3-5-روش مطالعه فلور…………………………. 37

3-6-روش مطالعه زادآوری………………………. 37

3-7-روش آزمایشگاهی شیمیایی و فیزیکی خاک……….. 37

3-7-1- اندازه‌گیری pH خاک……………………… 37

3-7-2-اندازه‌گیری هدایت الکتریکی EC خاک…………. 38

3-7-3-اندازه‌گیری نیتروژن كل خاك……………….. 38

 

3-7-4- اندازه‌گیری فسفر قابل جذب خاک……………. 39

 

3-7-5- اندازه‌گیری پتاسیم قابل جذب……………… 40

 

3-7-6-اندازه‌گیری کربن آلی (مواد آلی خاک)……….. 40

3-7-7- اندازه‌گیری میزان آهک خاک……………….. 41

3-7-8- اندازه‌گیری سدیم خاک……………………. 41

 

3-7-9-تعیین بافت خاک به روش هیدرومتر…………… 42

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1- تعیین گروه گونه‌های اکولوژیک……………… 43

4-1-2- بررسی گروه‌های اکولوژیک در ارتباط با عوامل محیطی و شاخص‌های تنوع زیستی……………………………………… 47

4-1-2-1- نتایج آنالیز CCA……………………. 47

4-1-2- 2-نتایج آنالیز واریانس و مقایسه میانگین …. 51

4-1-3- بحث و نتیجه‌گیری گروه گونه‌های اکولوژیک……. 52

4-2- نتایج تنوع زیستی……………………….. 55

4-2-1-نتایج آنالیز یک طرفه و مقایسه میانگین شاخص‌های تنوع زیستی در طبقات مختلف (شیب، جهت جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا)… 55

4-2-2- نتایج آنالیز همبستگی شاخص‌های تنوع زیستی با طبقات مختلف شیب، جهات جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا……………….. 57

4-2-3-نتایج آنالیز همبستگی شاخص‌های تنوع زیستی  با متغیرهای محیطی    58

4-2-4- بحث و نتیجه‌گیری تنوع زیستی……………… 60

4-3- نتایج زادآوری گونه‌های درختی و درختچه‌ای……. 61

4-3-1- نتایج آنالیز DCA……………………… 62

4-3-2- نتایج آنالیز CCA……………………… 63

4-3-3- بحث و نتیجه‌گیری زادآوری………………… 68

4-4- نتایج بررسی عوامل توپوگرافی در ارتباط با عوامل خاکی و محیطی    70

4-4-1- نتایج آنالیز واریانس یک طرفه و مقایسه میانگین عوامل خاکی در طبقات مختلف (شیب، جهت جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا)… 70

4-4-2- نتایج آنالیز همبستگی…………………… 73

4-4-3- بحث بررسی عوامل توپوگرافی در ارتباط با عوامل خاکی و محیطی    74

4-5- نتای بررسی فلورستیک منطقه……………….. 76

4-5-1- بحث فلور……………………………… 76

4-6- نتیجه ­گیری کلی………………………….. 83

4-7- پیشنهادات……………………………… 85

منابع مورد استفاده………………………….. 86

پیوست……………………………………… 107

فهرست جدول­ها

عنوان                                            صفحه

جدول 3-1- فراوانی پوشش براون بلانکه……………. 33

جدول 3-2-طبقات شیب دامنه…………………….. 34

جدول 3-3- طبقات ارتفاع از سطح دریا……………. 34

جدول 3-4- جدول طبقات جهت…………………….. 34

جدول 4-1- مقدار شاخص اهمیت برای گونه‌های گیاهی در هر گروه اکولوژیک   41

جدول 4-2- نتایج آنالیز CCA داده‌های متغیرهای محیطی. 46

جدول 4-3- نتایج تست مونت کارلو برای همبستگی بین گونه‌ها و عوامل محیطی………………………………………….. 46

جدول 4-4-جدول نتایج همبستگی متغیرهای محیطی و شاخص‌های تنوع زیستی با محورهای CCA                         47

جدول 4- 5- نتایج آنالیز واریانس شاخص‌های تنوع زیستی و متغیرهای محیطی در گروه‌های اکولوژیک……………………………. 50

جدول 4-6- میانگین شاخص‌های تنوع و عوامل محیطی در گروه‌های اکولوژیک    51

جدول4- 7- حداکثر، حداقل، میانگین شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی در منطقه مورد مطالعه ……………………………….. 54

جدول 4 -8– نتایج آنالیز واریانس یک طرفه تنوع گونه‌ای، غنا و یکنواختی در طبقات مختلف ارتفاع، جهت و شیب………………… 55

جدول 4-9- مقایسه میانگین شاخصهای تنوع زیستی در ارتفاع از سطح دریا، جهات جغرافیایی و شیب‌های مختلف…………………….. 56

جدول 4-10- ضرایب همبستگی شاخص‌های تنوع با طبقات مختلف شیب، جهات جغرافیایی و ارتفاع از سطح

دریا………………………………………. 57

جدول 4-11- نتایج همبستگی شاخص‌های تنوع زیستی با عوامل محیطی 58

جدول4-12-نتایج زادآوری گونه‌های درختی و درختچه‌ای موجود در پلاتهای مورد مطالعه       61

جدول 4-13- همبستگی خاک و عوامل محیطی با محورهای DCA 63

جدول 4-14- نتایج آنالیز CCA داده‌های زادآوری……. 64

جدول 4-15- نتایج تست مونت کارلو برای همبستگی بین زادآوری و عوامل محیطی………………………………………….. 64

جدول 4-16- همبستگی محورهای CCA با عوامل محیطی و خاک 65

جدول 4-17-نتایج آنالیز واریانس یک طرفه متغیرهای خاک در طبقات مختلف ارتفاع از سطح دریا، جهت و شیب………………………. 69

جدول 4-18-نتایج مقایسه میانگین دانکن متغیرهای خاک و محیطی در طبقات مختلف ارتفاع از سطح دریا،

جهت و شیب…………………………………..71

جدول 4-19- نتایج آنالیز همبستگی بین متغیرهای خاک و محیطی با عوامل توپوگرافی………………………………………….. 72

جدول 4-20- نام علمی، فارسی، شکل زیستی و کوروتیپ گیاهان موجود در رویشگاه جنگلی وزگ………………………………….. 78

فهرست شکل‌ها

عنوان                                            صفحه

شكل 3-1-موقعیت استان كهگیلویه و بویراحمد……… …….29

شكل 3-2-موقعیت منطقه مورد مطالعه در ایران و در استان كهگیلویه و بویراحمد……………………………..………29   

شکل 3-3 – منحنی آمبروترمیک منطقه مورد مطالعه…… 31

شکل 3-4- منحنی سطح – گونه منطقه مورد مطالعه……. 32

شکل 3-5- محل قرار گرفتن قطعات نمونه، نقشه ارتفاع از سطح دریا، نقشه شیب و نقشه جهت در منطقه

مورد مطالعه……………………………………………………………………………………… 33

شکل 4-1- دندروگرام طبقه‌بندی قطعات نمونه از طریق TIWNSPAN    42

شکل 4-2- پراکنش گروه‌های اکولوژیک بر روی دو محور بر اساس آنالیز  CA 45

شکل 4-3- متغیرهای محیطی در ارتباط با گروه‌های اکولوژیک 48

شکل 4-4- متغیرهای محیطی در ارتباط با گونه‌های گیاهی 49

شکل4- 5– نتایج رسته‌بندی DCA برای گونه‌های درختی و درختچه‌ای 62

شکل 4-6- نتایج رسته‌بندی CCA برای ارتباط بین خصوصیات خاک و عوامل محیطی با زادآوری……… 66

شکل 4-7- درصد فراوانی تیره‌ها…………………. .76

شکل 4-8- طیف زیستی گیاهان منطقه بر اساس طبقه‌بندی رانكایر 77

چک‍یده

در مطالعات کاربردی برای حل مسائل اکولوژیکی در ارتباط با مدیریت و حفاظت از اکوسیستم‌های طبیعی، شناخت و بررسی پوشش گیاهی بسیار مهم است. بررسی اکولوژیکی پوشش گیاهی جنگل‌های زاگرس که وسیع‌ترین ناحیه رویشی کشور محسوب می‌شوند، مسئله حفاظت و حمایت در آن از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از انجام این تحقیق بررسی اکولوژیک پوشش گیاهی جنگل وزگ واقع در جنوب شرقی یاسوج بود. جهت جمع‌ آوری داده‌های مربوط به پوشش درختی و درختچه‌ای، تعداد 61 قطعه نمونه 450 متر مربعی بصورت تصادفی سیستماتیک پیاده گردید. در هر قطعه نمونه، برآورد پوشش گونه‌ها‍ی درخت‍ی و درختچه‌ای به صورت ع‍ین‍ی و به صورت درصد ب‍یان گردید. جهت برداشت پوشش علف‍ی در چهار گوشه و مرکز پلات اصلی پنج م‍یکرو پلات به ابعاد یک متر مربع برداشت شد و نوع گونه و درصد پوشش آن به روش براون-بلانکه تخم‍ین زده شد. همچن‍ین جهت اندازه‌گ‍یری زادآوری گونه‌های چوب‍ی، در هر قطعه نمونه اصل‍ی، قطعات نمونه‌ا‍ی مربع شکل به ابعاد 8×8 متر پ‍یاده گردید و تمام‍ی نهال‌های شاخه‌زاد و دانه‌زاد برای هر گونه ثبت شد. به منظور مشخص کردن گروه‌های اكولوژیک و گونه‌های شاخص در منطقه مورد مطالعه از تحل‍یل دو طرفه گونه‌های شاخص (TWINSPAN) استفاده گردید. جهت تع‍ی‍ین و برآورد تنوع زیستی گ‍یاه‍ی از شاخص‌ها‍ی عددی غنای گونه‌ای مارگالف و منه‍ین‍یک، یكنواختی پایلو و تنوع گونه‌ا‍ی شانون-وینر و س‍یمپسون استفاده شد. دو روش رسته‌بندی، روش آنال‍یز تطب‍یق‍ی قوس‌گیری شده (DCA) و روش آنال‍یز تحل‍یل تطب‍یق‍ی متعارف (CCA) برای تجزیه و تحلیل ارتباط بین پوشش گیاهی و زادآوری با متغیرهای محیطی بكار گرفته شد. نمونه‌های جمع‌ آوری شده با بهره گرفتن از فلورهای مختلف شناسایی گردید. نتایج نشان داد که در منطقه مورد مطالعه چهار گروه اكولوژیک وجود دارد که این گروه‌ها عبارتند از: گروه اول Quercus brantii–Anthenus italica، گروه دوم Heteranthelium piliferum–Avena clauda، گروه سوم Teucrium polium و گروه چهارم Salvia reautreana. همچنین ارتباط بین گروه‌های اکولوژیک با متغ‍یرهای مح‍یط‍ی و شاخص‌های تنوع زیست‍ی معن‍ی‌دار‍ بود. مؤثرترین متغ‍یرهای مح‍یط‍ی در ارتباط با گروه‌های اكولوژیك، متغ‍یر درصد لاشبرگ، ارتفاع از سطح دریا، درصد پوشش علف‍ی و درصد ش‍یب بود. نتایج نشان داد که عوامل فیزیوگرافی روی شاخص‌های تنوع زیستی گیاهی تأثیر معنی‌دار داشته، به طوری که ارتفاع از سطح دریا بر شاخص تنوع س‍یمپسون و یكنواختی، جهت جغراف‍یای‍ی بر شاخص‌ها‍ی غنای مارگالف و منهین‍یک و درصد ش‍یب بر شاخص‌ها‍ی تنوع س‍یمپسون و شانون- وینر و شاخص یكنواختی اثر معنی‌داری داشتند. طبق نتایج بدست آمده زادآوری‌ گونه‌های درختی و درختچه‌ای با متغ‍یرهایی چون ارتفاع از سطح دریا، درصد پوشش سنگ‍ی، درصد لاشبرگ و آهک و پتاس‍یم خاک ارتباط معن‍ی‌داری نشان داد. در بررس‍ی فلورست‍یک گ‍یاهان منطقه مورد مطالعه، 122 گونه گ‍یاه‍ی شناسایی گردید که این گونه‌ها به 32 ت‍یره و 102 جنس تعلق داشته و  ب‍یشترین شکل رویش‍ی متعلق به تروف‍یت‌ها و ب‍یشترین درصد عناصر شناسای‍ی شده در منطقه مورد مطالعه متعلق به  عناصر منطقه ایران توران‍ی بود.

واژه‌های کل‍یدی: زاگرس، پوشش گ‍یاه‍ی، گروه‌های اکولوژیک، تنوع زیست‍ی، زادآوری، فلور، عوامل مح‍یط‍ی، یاسوج، وزگ

فصل اول: مقدمه وکلیات

1-1-مقدمه

پوشش گیاهی، شامل کلیه گونه‌های گیاهی و طرز پراکنش مکانی و زمانی آنها در یک ناحیه می‌باشد و از گونه‌های مختلفی تشكیل شده است (تالیس[1]، 1991). گیاهان به صورت اجتماعی زندگی می‌کنند و در یک اکوسیستم، بین گیاهان و سایر اجزای آن ارتباط تنگاتنگی وجود دارد (بیبی[2]، 1993، استیلینگ[3]، 2002). از آنجایی که گیاهان تحت تأثیر عوامل محیطی مانند اقلیم، خاك و فیزیوگرافی می‌باشند به همین جهت برای سالیان متمادی آنها در طبقه‌بندی رویشگاه مورد استفاده قرار گرفته‌اند تا شرایط رویشگاهی و تولید بالقوه جنگل را نشان دهند (میرزایی و همکاران، 1386). از طرفی گرد آمدن درختان و درختچه‌ها و سایر گیاهان و جانوران کوچک و بزرگ در رویشگاه معین به هیچ وجه تصادفی نیست (احمدی و شیخ السلامی، 1383). پوشش گیاهی، شرایط و شایستگی‌های زیادی را در روی زمین برای مطالعه کردن دارد زیرا اولاً توزیع و تعریف تیپ‌های مختلف پوشش و جوامع گیاهی بعنوان علم فیتوسوسیولوژی معرفی می‌شود که در آن، تیپ‌ها و جوامع در نقشه‌های پوشش گیاهی به ترسیم کشیده می‌شوند و ثانیاً مطالعه روابط گونه‌های گیاهی و محیط زیست آنها بعنوان زیستگاهی برای جانوران، پرندگان و حشرات، مهم‌ترین نقش را در سرنوشت موجودات کره زمین بازی می کند. اثرات ناهمگن بودن محیط بر روی پوشش گیاهی به خوبی شناخته شده است و هر چند چنین واکنش‌هایی از پوشش گیاهی در الگوی پراکندگی آنها متجلی می‌شود ولی عمدتاً ترکیب گیاهی را تغییر داده و در مقیاس کلان ظاهر می‌گردند (مقدم، 1380). داشتن اطلاعات از پوشش گیاهی ممکن است ما را در حل مسائل اکولوژیکی مانند اهداف مدیریتی بر پوشش و حفاظت بیولوژیک، کمک کند. در واقع، با مطالعه پوشش گیاهی و عوامل مختلف محیطی همچون فیزیوگرافی، خاک و اقلیم، می‌توان به پایداری جوامع گیاهی و همبستگی این عوامل با پوشش گیاهی پی برد که این مسئله از جهت توسعه و احیای جوامع جنگلی بسیار مهم و کاربردی است (بصیری، 1382). توصیف پوشش گیاهی همواره بخش مهمی از مطالعات اكولوژی را به خود اختصاص داده و ارتباط بین شرایط رویشگاهی و پوشش گیاهی توسط محققین مختلفی بررسی شده است (ویتنی[4]، 1991.، هیکس و پیرسی[5]، 1997 و کاشین[6] و همکاران، 2003). از نظر جغرافیایی، کشور ایران در منطقه‌ای از نیمکره شمالی واقع شده است که معمولاً فقیر از جنگل می‌باشد. با این وجود، به دلیل تنوع اقلیمی کشور، وسعت زیاد آن و رشته کوههای البرز و زاگرس جنگلهای متنوعی در آن گسترش یافته‌اند. ناحیه رویشی زاگرس به عنوان وسیع‌ترین ناحیه رویشی کشور محسوب می‌شود (آریان‌وند و پیروکیلی، 1374)، که با طول متوسط 1500 کیلومتر و عرض 75 کیلومتر بین دو مدار 29 تا 38 درجه عرض شمالی و 45 تا 52 درجه طول شرقی از ارتفاع 650 تا 2700 متر از سطح دریا گسترش دارد (یوسفی و همکاران، 1381) كه از سردشت واقع در استان آذربایجان غربی تا فسا واقع در استان فارس گسترش داشته و شامل استانهای آذربایجان غربی، کردستان، لرستان، کرمانشاه، ایلام، خوزستان، اصفهان، چهارمحال و بختیاری، کهگیلویه و بویراحمد و فارس می‌باشد. این جنگلها نقش بسیار مهمی در جلوگیری از فرسایش خاک، تلطیف آب و هوا و حفاظت محیط زیست منطقه و کشور ایفا می‌کنند. همچنین وجود گونه‌های متنوع گیاهی و جانوری این منطقه را متمایز از سایر مناطق ساخته و توجه اکثر محققین علوم زیستی را به خود معطوف ساخته است. امروزه این جنگل ها در معرض تخریب قرار گرفته‌اند (فتاحی، 1373). بنابراین این جنگلها نیاز مبرم به حمایت و حفاظت دارند که این هم نیازمند شناخت بهتر از روابط بین رستنی‌ها و شرایط رویشگاهی در اکوسیستم و تنوع زیستی آن می‌باشد که یکی از اهداف مهم مدیریت واحدهای زیست محیطی و دستیابی به اصل توسعه مستمر و پایدار می‌باشند. جنگلهای استان کهگیلویه و بویراحمد در ناحیه رویشی زاگرس جنوبی قرار گرفته‌اند و یک میلیون هکتار از جنگلهای زاگرس را شامل می‌شوند. گونه غالب این جنگلها بلوط ایرانی می‌باشد و گونه‌های دیگری از جمله بنه، بادام وحشی، زالزالک، زبان گنجشک، گلابی وحشی، افرا و غیره همراه آن حضور دارند. منطقه مورد تحقیق بخشی از جنگل‌های استان کهگیلویه و بویر احمد در 15 کیلومتری جنوب شرق یاسوج در منطقه وزگ قرار دارد که به لحاظ توپوگرافی، جهات جغرافیایی، غنای گونه‌ای و شرایط خاص رویشگاهی دارای تنوع بسیار خوبی بوده و چشم انداز رویشی خاصی را در منطقه به وجود آورده است. با توجه به اینکه گزارشی مبنی بر مطالعه اکولوژیک پوشش گیاهی در این منطقه مشاهده نشده است به همین منظور به جهت انجام مطالعات پوشش گیاهی و تفکیک جوامع موجود و بررسی تنوع زیستی منطقه جهت مدیریت بهتر این تحقیق انجام می‌شود. علاوه بر این در این تحقیق زادآوری طبیعی گونه‌های درختی و درختچه‌ای منطقه نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد تا با دستیابی به این اطلاعات بتوان گام مهم و مؤثری در جهت حفظ و احیای گونه‌های درختی و درختچه‌ای منطقه برداشت و با بررسی اثر عوامل مختلف محیطی بر زادآوری طبیعی گونه‌ها بتوان راهكارهای كاربردی و مناسبی در امر جنگل‌كاری گونه‌های بومی ارائه داد. به طور کلی می‌توان گفت که تحقیق حاضر اهداف زیر را دنبال خواهد کرد: