بررسی پراکنش و برخی ویژگی های زیستی گیاه مهاجم سنبل آبی در تالاب انزلی، استان گیلان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی وزارت جهاد کشاورزی

2 دانشگاه گیلان. دانشکده منابع طبیعی. گروه محیط زیست

3 پژوهشکده آبزی پروری آبهای داخلی (بندر انزلی)

چکیده

گیاه سنبل آبی (Eichhornia crassipes ) بومی آمازون بوده و یکی از بدترین گونه های علف هرز جهان است که در سراسر دنیا پراکنده شده است. در سال 1391 در آببندان عینک مشاهده شد و پس از آن از برخی منابع آبهای طبیعی شمال کشور همچون تالاب انزلی گزارش گردید. در این مطالعه پراکنش سنبل آبی طی سال‌های 1394 تا 1397 درتالاب انزلی و برخی خصوصیات زیستی گیاه از قبیل هدر رفت آب، مقاومت در برابر شوری و تاثیر مواد مغذی در رشد اندام‌های مختلف آن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی نشان داد که طی سال‌های مختلف 7 تا 84 نقطه از تالاب انزلی با وسعت تقریبی 100 تا 1000 متر مربع آلوده به سنبل آبی بودند. به‌خاطر زمستان سرد 1395 گستره گیاه در سال 1396 در حداقل میزان قرار داشت. دانه ها قدرت نامیه خود را حفظ کرده و دو سال بعد نمو ‌کردند. هدر رفت آب در حوضچه‌های دارای سنبل تا 5/2 برابر مناطق بدون رویش این گونه بود. گیاه سنبل آبی در تیمارهای شوری بالاتر از 2/5 گرم درلیتر از بین رفته در حالی‌که در آب با شوری 1 گرم در لیتر افزایش 33 درصدی برگ‌ها را نشان داد. نسبت زی‌توده خشک ریشه به کل گیاه در زیستگاههایی با نیتروژن کم بالاتر از 5/0 و در محیطهایی با نیتروژن بالا کمتر از 5/0 بوده است. ریسک حضور و رشد زیاد گیاه در اکثر مناطق استان گیلان وجود داشته، لذا پایش مستمر مناطق آلوده، آموزش مردم و مسئولان و انجام اقدامات پیشگیرانه برای کنترل گیاه ضروری می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Distribution survey and some biological aspects of Water Hyacinth in Anzali Wetland, Guilan province

نویسندگان [English]

  • Alireza Mirzajani 1
  • Saeed Naderi 2
  • Darush Parvaneh Moghadam 3
1 Inland Water Aquaculture Research Center, Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Bandar Anzali, Iran
2 2Environmental Sciences Department, Natural Resources Faculty, University of Guilan, Iran
3 Inland Water Aquaculture Research Center, Iranian Fisheries Science Research Institute, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Bandar Anzali
چکیده [English]

Water Hyacinth, Eichhornia crassipes is one of the world’s worst weeds. It originates from Amazonia and be invader to other areas in the worldwide. It has recently been detected in several natural areas of northern part of Iran such as Anzali Wetland. Here, distribution of Water Hyacinth was studied in Anzali Wetland during 2015-2018. Also some biological characteristic including; evapotranspirative water losses, surveillance against salinity gradients and nutrient effect on biomass production of root and green parts were investigated. Water Hyacinth infestation was observed from 7 to 84 points of Anzali Wetland with 100 to 1000 m2 in different years. The distribution of Water Hyacinth was limited in summer of 2017 because of a prolonged temperatures below freezing winter. The seed was germinated in study area after two years. The water losses were estimated up to 2.5 times more from Water Hyacinth compared to open water. While the mortality of Water Hyacinth was observed in salinities more than 5.2 g.l-1, the leaves was increased in salinities lower than 1 g.l-1. The biomass of root was more than biomass of green part in areas with lower nutrient while it was versus in regions with high nitrogen level. Water Hyacinth has a high risk threat in the most water bodies in northern Iran because of the favorite climate situation and high eutriphication level. A multidisciplinary approach should be designed in the fight against Water Hyacinth in Anzali Wetland that awareness raising among local communities and the stakeholders is the most important.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anzali Wetland
  • Invader plant
  • Water Hyacinth
  • surveillance
  • salinity gradient
  • water loses

ورود و گسترش گونه‌های غیربومی و به‌ویژه مهاجم از چالش‌های اساسی در زیست‌بوم‌های طبیعی به شمار می‌رود. گیاه سنبل آبی با نام علمی Eichhornia crassipes متعلق به زیرردة تک‌لپه‌ای‌ها، راستة Commelinales و خانوادة Pontederiaceae است. این گیاه، بومی کشورهای آمریکای جنوبی به‌ویژه کشور برزیل است؛ اما درحال‌حاضر به بیشتر کشورهای دنیا در همة قاره‌ها وارد شده است (Dagno et al., 2012). این گیاه در گروه گیاهان آبزی و آب‌دوست و جزء 100 گونة مهاجم خطرناک دنیا در فهرست IUCN به شمار می‌رود و یکی از 10 گونة علف هرز بد جهان تشخیص داده شده است (Holm et al., 1977) و توجه فزاینده‌ای درسطح جهانی به این گونة مهاجم شده است. از ویژگی‌های این گیاه، رشد سریع، توانایی انتشار وسیع وتحمل زیاد شرایط سخت محیطی است (Zhange et al., 2010)؛ با دو روش رویشی و زایشی تکثیر می‌کند؛ در شرایط مطلوب به‌وسیلة ساقه‌های رونده به‌راحتی رشد می‌کند و گیاهچه‌های خواهری را به وجود می‌آورد و درنهایت، به‌شدت گسترش می‌یابد. رشد این گیاه بسیار سریع است؛ به‌طوری‌که در6 تا 18 روز دو برابر می‌شود و در بعضی مناطق آسیای جنوب شرقی 2 تا 5 متر در روز رشد می‌کند. هر گیاه هزارها دانه در سال تولید می‌کند و قدرت نامیة این دانه‌ها تا 28 سال حفظ می‌شود. در حاشیة آب‌های کم عمق، تعداد زیادی از نهال‌‌ها ایجاد می‌شود. در هر هکتار از پهنة آبی حدود 500 تن از این گیاه تولید می‌شود (Gopal, 1987) که به‌دلیل پوشاندن سطح وسیعی از رودخانه‌ها و تالاب‌ها، مشکلات محیط‌زیستی، اقتصادی، اجتماعی و سیاسی متعددی برای بسیاری از کشورها ایجاد می‌کند. آثار سنبل آبی بر ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آب مشهود است؛ برای نمونه، گاهی کاهش اکسیژن محلول آب در اندازه‌ای است که مرگ‌ومیر انبوهی از ماهیان را موجب می‌شود (Rai and Munshi, 1979). این گیاه در دریاچة ویکتوریا بدون حضور دشمنان طبیعی، دردسرهای بوم‌شناختی زیادی به وجود آورد؛ راه‌های دسترسی به بنادر را مسدود کرد؛ ذخایر ماهی را از بین برد و به معیشت ساکنان محلی صدمة شدید وارد کرد (Theuri, 2013).

درحال‌حاضر برای بهبود کیفیت محیط‌های آبی، بسیاری از گیاهان آبزی در بستر آب‌های آلوده استفاده می‌شوند و درنهایت، از آنها برای خوراک دام‌های اهلی و تولید انرژی استفاده می‌شود. گیاهانی مانند سنبل آبی و کاهوی آبی نیز قدرت تصیفة زیادی در محیط‌های آلوده دارند؛ اما به‌دلیل رشد بسیار زیاد و مشکل‌زابودن، کمتر به آنها توجه می‌شود (Zhao et al., 2012).

E. crassipes به‌دلیل گل‌های بسیار زیبا و جذاب به بسیاری از باغ‌ها و گلخانه‌ها و درنهایت، منابع آب‌های طبیعی بسیاری از کشورها راه یافته است (Gopal, 1987). زمان ورود و حضور این گیاه در ایران کاملاً مشخص نیست؛ اما در سال 1391 به‌صورت انبوه در آببندان عینک مشاهده و در سال 1394 گزارش شد (Mozaffarian and Yaghoubi, 2015). نخستین مشاهدة گیاه سنبل آبی در تالاب انزلی در بررسی پستانداران منطقه در شهریور 1394 (Naderi et al., 2017) انجام شد و پراکنش آن در بخش‌هایی از منطقة حفاظت‌شدة سیاه‌کشیم و انتهای تالاب غرب گزارش شد (Mirzajani, 2019).

تالاب انزلی در گذشته‌ای نه‌چندان دور، همة ویژگی‌ها و ارزش‌های بوم‌شناختی تالاب‌ها را داشت و جزء نخستین تالاب‌هایی بود که در فهرست تالاب‌های بین‌المللی کنوانسیون رامسر ثبت شد؛ اما درحال‌حاضر با مشکلات ریز و درشت متعدد خود در فهرست مونترو با اولویت حفاظت و احیا قرار گرفته است (Jica Doe Moja, 2005; Ramsar convention Bureau, 2014).

افزایش زیتودة گیاه سنبل آبی در تالاب انزلی ممکن است مرگ نهایی تالاب را در زمان اندکی رقم بزند. بر این ‌اساس، بررسی مداوم مناطق مختلف تالاب، جمع‌آوری و کنترل گیاه در نقاط پراکنش‌یافته بسیار ضروری هستند. پژوهش حاضر با هدف کلی شناسایی نقاط آلوده به سنبل آبی برای اعمال مدیریت کنترلی صحیح انجام شد. پراکنش مکانی و زمانی گیاه سنبل آبی در بوم‌سازگان تالاب انزلی و میزان گسترش آلودگی به آن بررسی شد. همچنین برخی ویژگی‌های بوم‌شناختی گیاه در شرایط محیطی منطقة گیلان مانند هدررفتن آب، ارتباط مواد مغذی با زیتودة بخش‌های متفاوت گیاه و مقاومت گیاه به غلظت‌های مختلف شوری بررسی شده‌اند.

 

مواد و روش‌ها

بررسی پراکنش سنبل آبی در تالاب انزلی در دوره‌های زمانی مهر تا آبان و بهمن تا اسفند 1395، خرداد تا تیر 1396، اسفند 1396 و شهریور تا مهر 1397 با گشت‌زنی در حواشی و پیکره‌های آبی باز تالاب، نواحی مصبی رودخانه‌ها و کانال‌های خروجی انجام شد. به‌دلیل پوشش‌های گیاهی انبوه و عمق کم آب در بسیاری از ماه‌ها، در بیشتر بخش‌ها از شناور کوچک با موتور 25 اسب بخار و پاروزنی استفاده شد. محدودیت‌ها از بهار 1396 تشدید شدند؛ به‌طوری‌‌که پیمایش حواشی تنها با شناور ورزشی کایاک میسر بود. موقعیت جغرافیایی مناطق حضور گیاه سنبل آبی و تراکم آن ثبت شد و با نرم‌افزار ArcGis نسخة 4/10 نقشه‌های پراکنش تهیه شدند.

میزان جذب و هدررفتن آب با گیاه سنبل در 8 حوضچه در مقایسه با 3 حوضچة بدون این گیاه اندازه گیری شد. ارتفاع آب در شروع آزمایش در 30 سانتی‌متری سطح حوضچه‌ها قرار داشت. کاهش ارتفاع آب در روزهای تابستان 1397 اندازه گیری شد.

بقای گیاه در شوری‌های مختلف از آب دریای خزر با روش تعداد برگ‌های پژمرده (Olivares and Colonnello, 2000) بررسی شد. بدین‌منظور، بوته‌های گیاه سنبل با تعداد 6 تا 8 برگ با سه تکرار در تیمارهای شوری 6/11، 3/8، 2/5، 2/3 و 3/0 گرم در لیتر آب دریای خزر قرار داده شدند. تعداد برگ‌های پژمرده پس از 7 و 30 روز شمارش شد. اندازه‌گیری دوبارة شوری پس از یک ماه انجام شد. در این مدت بر اثر فعالیت گیاه و تبخیر آب، شوری، بین 4/0 تا 8/2 گرم در لیتر در تیمارها افزایش یافت. اندازه‌گیری شوری با دستگاه مولتی‌متر (شرکت WTW، مدل Multi 340i، آلمان) انجام شد.

ارتباط شاخص مواد مغذی آب با زیتودة بخش‌های هوایی و ریشه‌ای گیاه در مناطق مختلف شامل دو بخش آلوده در تالاب انزلی (عرض جغرافیایی 46/37 درجة شمالی و طول جغرافیایی 35/49 درجة شرقی)، پساب وارده به تالاب عینک (عرض جغرافیایی 26/37 درجة شمالی و طول جغرافیایی 53/49 درجة شرقی)، پساب شهری لنگرود (عرض جغرافیایی 18/37 درجة شمالی و طول جغرافیایی 15/50درجة شرقی)، زهکش‌های ناحیة چکوور صومعه سرا (عرض جغرافیایی 4/37 درجة شمالی و طول جغرافیایی 3/49 درجة شرقی) و حوضچه‌های آزمایشی در پژوهشکدة آبزی‌پروری (عرض جغرافیایی 47/37 درجة شمالی و طول جغرافیایی 47/49 درجة شرقی) بررسی شد. حوضچه‌های آزمایشی برای انجام آزمایش‌های مختلف بر گیاه سنبل آبی ساخته شدند و تعدادی از بوته‌های گیاه سنبل به آنها منتقل شدند که پس از مدت کوتاهی همة سطح حوضچه‌ها با گیاه پوشیده شد. عمق آب در مناطق برداشت گیاه تقریباً یکسان و حدود 1 تا 5/1 متر بود؛ زیرا عمق در میزان زیتودة بخش‌های یادشده مؤثر است (Téllez et al., 2008). وزن تر اندام‌های ریشه و هوایی گیاه با ترازوی با دقت یک گرم (مدل D-72417، شرکت Bosch، آلمان) اندازه‌گیری شد؛ سپس ریشه و اندام هوایی گیاه در خشک‌کن (مدل Drying oven، شرکت Binder، هلند) با دمای 70 درجة سانتی‌‌‌گراد به‌مدت 24 ساعت قرار داده شدند و سپس با ترازوی با دقت 01/0 گرم (مدل GF-1202-A، شرکت AND، آمریکا) توزین شدند. نمونه‌برداری آب از هریک از مناطق یادشده انجام شد و مواد مغذی آنها شامل نیتروژن کل و فسفر کل با روش Kjeldahl (APHA, 2005) اندازه‌گیری شدند.

تحلیل آماری:برای مقایسة تفاوت میانگین تعداد برگ‌های باقیمانده در تیمارهای مختلف شوری از تجزیة واریانس یک‌طرفه (One Way ANOVA) و برای مقایسة میانگین بین گروه‌ها از آزمون توکی (Tukey) استفاده شد. از نرم‌افزار آماری SPSS نسخة 18 برای تحلیل آماری داده‌ها استفاده شد.

نتایج

بررسی پراکنش گیاه درماه‌های مهر و آبان سال 1395 نشان داد بسیاری از نقاط در تالاب غرب شامل کرانه‌های شمالی، جنوبی، منطقه چکوور و مصب رودخانة مرغک در ناحیة سیاه کشیم، آلوده به گیاه مهاجم بودند. در این زمان 84 نقطه از تالاب انزلی آلوده به گیاه بودند (شکل 1) که از تک‌بوته تا حدود 20 متر مربع گسترش داشتند. در برخی مناطق مانند انتهای تالاب غرب و مصب رودخانة مرغک تراکم بسیار زیادی از گیاه مشاهده شد که تردد شناورها را ناممکن کرد. به‌طورکلی گسترة آن حدود 800 متر مربع بود. بقایای متلاشی‌شدة گیاه سنبل در ماه‌های بهمن تا اسفند سال 1395 در همان مناطق نیز مشاهده شدند؛ اما در گشت‌زنی در ماه‌های اردیبهشت تا خرداد سال 1396، گیاه سنبل در مناطق یادشده مشاهده نشد و تنها در ابتدای تالاب غرب و مصب رودخانة مرغک با تراکم محدود مشاهده شد. درگشت‌زنی مهر ماه سال 1396 بجز منطقة مرغک و ابتدای تالاب غرب، مناطق بیشتری از حواشی تالاب غرب آلوده به این گیاه بودند. به‌طورکلی 9 منطقه از تالاب (شکل 1) با گسترة گیاهی 1 تا 2 متر مربع آلوده به گیاه سنبل بودند. بررسی گیاه در ماه اسفند 1396، حضور آن را در چهار منطقه از تالاب انزلی نشان داد. نکتة درخورتوجه، سبزبودن نسبی این گیاه در زمان یادشده است. گسترة پوششی آن درمجموع، به‌اندازة100 متر مربع بود. افزایش دوبارة گسترة گیاه در ماه‌های شهریور تا مهر سال 1397 در بسیاری از مناطق تالاب مشاهده شد. این گیاه در 11 منطقه با پراکندگی زیاد مشاهده شد (شکل 1). درمجموع در این مرحله از بررسی، گستره‌ای به‌اندازة 650 متر مربع از تالاب غرب با گیاه سنبل آبی اشغال شده بود و گسترة آن در انتهای رودخانة مرغک حدود 400 متر مربع بود.

 

 

شکل 1- پراکنش گیاه سنبل آبی در تالاب انزلی در سال‌های 1395 تا 1397

 

در آزمایش میزان هدررفتن آب، میانگین تفاوت سطح آب در حوضچه‌های دارای سنبل به حوضچه‌های بدون سنبل در دورة تابستان 5/9 سانتی‌متر بود (شکل 2). شیب نزولی نمودار (شکل 2) به‌دلیل بارندگی‌هایی است که در آن روزها رخ داده‌اند. میزان هدررفتن آب از حوضچه‌های دارای سنبل نسبت به حوضچه‌های بدون سنبل از صفر تا 6/0 سانتی‌متر متغیر بود و میانگین روزانة
17/0 ± 21/0 سانتی‌متر در تابستان داشت.

 

 

 

شکل 2- تغییر ارتفاع آب در دو گروه از حوضچه‌های بدون و دارای سنبل آبی

 

 

نتایج بررسی آثار شوری نشان دادند پس از یک هفته قراردادن گیاه در تیمارهای شوری 6/11، 3/8 و 2/5 گرم در لیتر به‌ترتیب 95، 40 و 40 درصد برگ‌های سنبل آبی از بین رفت؛ درحالی‌که در شوری 2/3 گرم در لیتر تغییری در برگ‌ها مشاهده نشده و در آب با شوری 3/0 گرم در لیتر، رشد و افزایش 33 درصدی برگ‌ها مشاهده شد. پس از یک ماه و هم‌زمان با افزایش تدریجی شوری، میزان بازماندگی برگ‌ها در شوری‌های 10، 7/6 و 1/5 گرم در لیتر به‌ترتیب 7، 33 و 65 درصد بود. رشد و افزایش تعداد برگ‌ها در تیمار شاهد نیز دیده شدند (شکل 3).

نسبت زیتودة خشک ریشه به کل گیاه در حوضچه‌های آزمایشی، بیشتر از مقادیر این شاخص در سایر مناطق و به‌اندازة 76 درصد بود. این شاخص در سایر مناطق از 25 تا 35 درصد متغیر بود (شکل 4). مقدار نیتروژن در حوضچه‌های آزمایشی و زه‌کش‌های چکوور کمترین بود؛ درحالی‌که در سایر مناطق بیشتر از 5/1 میلی‌گرم در لیتر و در آببندان عینک بسیار زیاد بود (شکل 4).


 

شکل 3- تعداد برگ در غلظت‌های مختلف شوری در دورة یک‌ماهه- مقادیر شوری در ابتدا و انتهای دورة آزمایش اندازه‌گیری شدند. مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف‌معیار هستند. حروف متفاوت، بیان‌کنندة تفاوت معنی‌دار در سطح 05/0P< هستند.

 

 

 

شکل 4- نسبت وزن خشک ریشه به کل گیاه سنبل آبی و مواد مغذی فسفر و نیتروژن کل در آب مناطق مختلف- مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف‌معیار هستند. حروف متفاوت، بیان‌کنندة تفاوت معنی‌دار در سطح 05/0P< هستند.


بحث

در بررسی حاضر، نوسان در میزان گسترش و زیتودة گیاه سنبل آبی در تالاب انزلی مشاهده شد؛ به‌طوری‌که کاهش گسترش و تراکم آن در سال 1396 نسبت به سال‌های 1395 و 1397 مشهود بود (شکل 1). براساس بررسی‌های آزمایشگاهی (Freidel et al., 1978)، بیشترین گیاهان دختری در دمای 20 تا 40 درجة سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 15 تا 95 درصد دیده می‌شوند. رشد گیاه سنبل آبی زمانی متوقف می‌شود که دمای آب بیشتر از 40 درجة سانتی‌گراد یا کمتر از 10 درجة سانتی‌گراد باشد. در شرایط یخ‌بندان نیز برگ‌ها از بین می‌روند (Duke, 1983). در منطقة بررسی‌شده، تعداد روزهای یخ‌بندان در زمستان‌های سال‌های 1394 تا 1396 به‌ترتیب 11، 28 و 5 روز بود (Mirzajani, 2019). براین‌اساس، زیادبودن تعداد روزهای یخ‌بندان در زمستان سال 1395 کاهش گسترش و زیتودة سنبل آبی را در سال 1396 سبب شد و کاهش تعداد روزهای یخ‌بندان در زمستان سال 1396 به افزایش بیشتر گسترش و تراکم گیاه را در سال 1397 (شکل1) منجر شد. ازبین‌رفتن گیاه در زمستان‌های سرد و رشد و نمو دوبارة آن در نواحی حاشیه‌ای نشان‌دهندة تکثیر گیاه با دانه است. این گیاه حتی در عرض‌های جغرافیایی بسیار بالاتر از شمال ایران مانند بالادست رودخانة ایلینویز حضور سالانه داشت؛ اگرچه تراکم زیادی که مخاطرات حاد به وجود آورد نداشت و دانه‌ها نیز نمو نداشتند. نمونکردن دانه‌ها به‌دلیل شرایط محیط‌زیستی (رطوبت، عمق و دما) نامناسب و زنده‌نبودن آنها به‌دلیل تولید دیر (نارس‌بودن) تفسیر شده است (VonBank et al., 2018). بررسی‌های آزمایشگاهی VonBank و همکاران (2018) داشتن قوة نامیة گیاه سنبل را در حاشیة بالادست رودخانة ایلینویز نشان دادند و براین‌اساس هشدار دادند در صورت تداوم تغییرات اقلیمی موجود، شرایط برای رشدونمو گیاه مطلوب‌تر خواهد شد.

در بررسی حاضر در زمستان‌های سرد، پوسیدگی کامل گیاه در نواحی مختلف مشاهده شد. براین‌اساس در تالاب انزلی نیز مانند نواحی معتدله و نیمه‌حاره، مرگ و تجزیة گیاه سنبل آبی اتفاق می‌افتد و براساس بررسی Xie و همکاران (2004) عوامل بیرونی (مانند دما، اسیدیته و اکسیژن محلول) و عومل درونی (مانند مواد مغذی و فیبر) بر میزان فساد و تجزیة گیاه سنبل آبی در زیستگاه‌های مختلف تأثیر می‌گذارند.

در بررسی حاضر، میزان هدررفتن آب، به‌طور میانگین، روزانه 17/0 ± 21/0 سانتی‌متر بود. این میزان در همة دورة رشد تداوم دارد. درمنطقه بررسی‌شده، در چهار سال گذشته به‌طور میانگین، از 90 تا 110 روز، دمای کمتر از 10 درجة سانتی‌گراد وجود داشت (Mirzajani, 2019)؛ به‌عبارت‌دیگر دورة رشد گیاه 255 روز خواهد بود و میزان هدررفتن آب از گیاه سنبل در این شرایط حدود 54/0 متر برآورد شد که با میزان تبخیر گیاه سنبل در جنگل‌های نواحی مرکزی اروپا (4/0 تا 5/0 متر در سال) برابر است. میزان تبخیر گیاه در جنگل‌های بارانی نواحی حاره 5/1 تا 2 متر و در نواحی تالابی 3/1 تا 6/1 متر در سال است (Stottmeister et al., 2003). تصور می‌شود در صورت توسعة گستردة این گیاه در تالاب انزلی، بیشترین بخش این گسترة آبی در مدت کوتاهی خشک خواهد شد. براساس نتایج بررسی حاضر، میزان هدررفتن آب از گیاه سنبل از 8/0 تا 5/2 برابر نسبت به نواحی بدون رویش این گونه در روزهای متفاوت متغیر بود. هدررفتن آب ناشی از تبخیر و تنفس در گیاه سنبل آبی در پژوهش Penfound و Earle (1948) به‌اندازة 67/2 و در بررسی Lallana و همکاران (1987) به‌اندازة 2/3 برابر آب‌های باز بود.

از آزمایش تأثیر شوری نتیجه‌‌گیری می‌شود افزایش شوری تا 5 و 7 گرم در لیتر به‌‌ترتیب 40 و 70 درصد گیاه سنبل را از بین می‌‌برد و شوری کمتر از 1 هیچگونه تاثیری در توقف رشد آن نداشته است (شکل 3). شوری به عنوان یکی از عوامل محدوده کننده رشد این گیاه در تالاب های ساحلی می باشد و تاثیر منفی افزایش میزان هدایت الکتریکی و میزان شوری در کاهش مطلوبیت زیستگاهی سنبل آبی تایید شده است (Malik, 2007; Olivares and Colonnello, 2000). این گیاه در شوری بیشتر از 15 درصد آب دریا رشد نمی‌کند و درنهایت از بین می‌رود (Duke, 1983). Muramoto و همکاران (1991) نیز اثر شوری را بر غلظت برخی عناصر گیاه سنبل آبی بررسی و سطح کشندة شوری را برای گیاه سنبل 6 تا 8 درصد (یک چهارم شوری دریا) بیان کردند که با نتایج این بررسی هم‌خوانی دارند. بررسی Téllez و همکاران (2008) نشان داد گیاه سنبل آبی نسبت به تغییرات غلظت سدیم و نسبت یون سدیم به پتاسیم در بخش‌های مختلف حساسیت بیشتری نسبت به شوری نشان داده است. غلظت زیاد یون سدیم (200 مول در متر مکعب) در آب رودخانه از حضور سنبل آبی جلوگیری می‌کند. تنظیم اسمزی در سنبل آبی در شرایط شوری زیاد اتفاق می‌افتد که با از بین رفتن برگ‌ها هم همراه است.

براین‌اساس، گسترش سنبل آبی در ناحیة جنوبی سواحل خزر ممکن نیست. ازسوی‌دیگر، زمین‌های پست حاشیة دریای خزر همچون تالاب انزلی، بر اثر نوسانات کوتاه‌مدت، میان‌مدت و درازمدت سطح آب دریای خزر هستند (Kazancı et al., 2004). آمار تغییرات آب دریای خزر از سال 1830 وجود دارد که نوسانی تا 3 متر داشته است. اگرچه درحال‌حاضر بسیاری از بخش‌های تالاب انزلی خشک شده‌اند یا عمق بسیار اندکی دارند، جریان‌های آبی در همة بخش‌ها مشاهده می‌شوند. با افزایش سطح آب دریای خزر، آب شور به‌طور یکنواخت در همة بخش‌های شرقی و غربی تالاب نفوذ می‌کند. با کاهش سطح آب دریای خزر، ایستابی آب در بسیاری از مناطق غربی طولانی‌تر است (Karimpor, 1994). جمع‌بندی داده‌های ده‌سالة تالاب انزلی نشان داد شوری آب در ماه‌های تیر تا شهریور که با کاهش بارندگی و نفوذ آب دریا همراه است، ماندگاری و شوری بیشتر آب را در بخش‌هایی از تالاب سبب می‌شود که بیشینة مقادیر آن در بخش ابتدایی و میانة تالاب غرب به‌ترتیب تا 5/2 و 4/1 گرم در لیتر هستند (Mirzajani, 2009). این میزان شوری در مدت کوتاه تأثیرگذاری، سنبل آبی را در تالاب انزلی کنترل نمی‌کند.

در بررسی حاضر، نسبت زیتودة خشک ریشه به کل گیاه در حوضچه‌های آزمایشی که مواد مغذی کمتری دارند بیشتر است (شکل 4). در سایر مناطق، این نسبت کمتر از 5/0 است؛ زیرا بیشتر این مناطق، جاذب پساب‌های شهری و خانگی هستند و مقادیر مواد مغذی به‌ویژه نیتروژن زیادی دارند (شکل 4). تالاب انزلی نیز از گذشته بسیار یوتروف معرفی شده است (Mirzajani et al., 2010). به‌طورکلی مواد مغذی، تعیین‌کنندة رشد گیاه هستند. در پژوهش Carignan و همکاران (1994)، بررسی رشد گیاه در تیمارهای مختلف فسفر و نیتروژن نشان داد افزایش نیتروژن به‌طور معنی‌داری افزایش زیتودة گیاهی را در مقایسه با نمونه‌های شاهد و تیمار افزایش فسفر موجب می‌شود. در پژوهش آنها در تیمار شاهد و تیمار فسفر که با کمبود نیتروژن همراه بودند، درصد زیتودة ریشه نسبت به کل گیاه بیشتر بود (52 درصد)؛ درحالی‌که در تیمار نیتروژن، زیتودة اندام‌های هوایی بیشتر بود و ریشه‌ها تنها 36 درصد زیتودة کل را تشکیل دادند. از آنجا که زه‌کش‌ها با زمین‌های کشاورزی ارتباط دارند و باروری این زمین‌ها با کودهای شیمیایی در زمان خاص، بیشتر در بازة زمانی ماه اسفند تا ماه اردیبهشت انجام می‌شود، کم‌بودن مقدار نیتروژن در زه‌کش‌های چکوور در ماه شهریور احتمالاً به‌دلیل جذب سریع مواد غذایی و رشد سریع گیاه است. نتایج Reddy و همکاران (1989) نشان دادند با افزایش نیتروژن محیط تا 5/5 میلی‌گرم درلیتر، تولید گیاه سنبل افرایش می‌یابد؛ اما پس از آن معنی‌دار نیست. در بررسی Lugo و همکاران (1979) نیز بیشینة رشد گیاه در 21 میلی‌گرم در لیتر نیتروژن و 62 میلی‌گرم در لیترفسفر دیده شد و اگر مواد مغذی کم باشد، گیاهان، سبز و پژمرده و ریشه‌ها بنفش‌رنگ می‌شوند. در این بررسی، تغییرات مقدار فسفر با زیتودة بخش‌های مختلف گیاهی ارتباطی نداشت. فسفر عامل محدود‌کنندة اصلی تولید در بوم‌سازگان‌های آبی شناخته شد؛ درحالی‌که نتایج Carignan و همکاران (1994) نشان دادند نیتروژن، عامل محدودکنندة رشد در گیاه سنبل آبی به شمار می‌رود.

 

جمع‌بندی

نتایج به‌دست‌آمده از بررسی حاضر نشان دادند اگرچه به‌دلیل غلظت زیاد شوری، گسترش سنبل آبی در ناحیة جنوبی سواحل خزر ممکن نیست، به‌دلیل شرایط اقلیمی مناسب و فراغنی‌بودن بیشتر منابع آبی استان گیلان و شمال کشور، خطر حضور سنبل آبی در بیشتر مناطق وجود دارد. در چنین شرایطی دورة رشدی سنبل آبی نسبتاً طولانی است و دانه‌ها نیز قدرت نامیه و نمو زیادی دارند. پوسیدگی
E. crassipes در فصول سرد اتفاق می‌افتد و جمع‌آوری‌نکردن گیاهان به افزایش مواد مغذی آب منجر می‌شود. در‌این‌راستا، آموزش و یادآوری مخاطرات حضور این گیاه به‌طور دوره‌ای و مداوم برای عموم مردم و مسئولان ضروری است تا از انتقال بیشتر آن جلوگیری شود و گسترش آن محدود بماند. همچنین بررسی مستمر منابع آبی آلوده به‌ویژه تالاب انزلی ضروری است تا با تلفیق مبارزة مکانیکی و شیمیایی، گسترش گیاه سنبل آبی محدود و کنترل شود.

سپاسگزاری

در اینجا از آقایان رضا محمدی دوست بابت همکاری در تعیین پراکنش گونة سنبل آبی در تالاب انزلی، علی عابدینی بابت همکاری در نمونه‌برداری آب و از آقای حجت اله خداپرست بابت مشارکت در ترسیم نقشه‌ها سپاسگزاری می‌شود. مقالة حاضر در قالب پروژة بررسی پراکنش گیاه سنبل آبی در استان گیلان با شمارة مصوب 951090-95039-107-12-73-124 سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و با اعتبار مالی ادارة کل حفاظت محیط‌زیست استان گیلان انجام شد.

 

APHA (2005) Standard methods for the examination of water and wastewater. 21st edition, American Public Health Association/American Water Works Association/Water Environment Federation, Washington DC.

Carignan, R., Neiff, J. J. and Planas, D. (1994) Limitation of water hyacinth by nitrogen in subtropical lakes of the Paraná flood plain (Argentina). Limnology and Oceanography 39(2): 439-443.

Dagno, K., Lahlali, R., Diourté, M. and Jijakli, M. H. (2012) Present status of the development of mycoherbicides against water hyacinth: successes and challenges. A review. Biotechnologie, Agronomie, Société et Environement 16(3): 360-368.

Duke, J. (1983) Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. Handbook of Energy Crops. Purdue University, Center for New Crops and Plants Products, West Lafayette, Indiana.

Freidel, J., Koch, W. and Philipp, O. (1978) Untersuchungen zur Biologie und Populationsdynamik von Eichhornia crassipes (Mart.) Solms. in Sudan. 4th EWRS International Symposium of Aquatic Weeds, Amsterdam, Netherland.

Gopal, B. (1987) Water hyacinth. Elsevier Science Publisher, Amsterdam.

Holm, L. G., Plucknett, D., Pancho, J. V. and Herberger, J. P. (1977) The world's worst weeds. Distribution and biology. University Press of Hawaii. Honolulu, Hawaii.

Jica, Doe and Moja (2005) The study on integrated management for ecosystem conservation of Anzali Wetland in the Islamic Republic of Iran. Draft final report. Nippon Koei Co., Ltd.

Karimpor, M. (1994) Investigation on rising effect of the Caspian Sea level on Anzali Wetland in 1993. Fisheries Research Center, Bandar e Anzali (in Persian).

Kazancı, N., Gulbabazadeh, T., Leroy, S. A. and Ileri, Ö. (2004) Sedimentary and environmental characteristics of the Guilan-Mazenderan plain, northern Iran: influence of long-and short-term Caspian water level fluctuations on geomorphology. Journal of Marine Systems 46(1-4): 145-168.

Lallana, V. H., Sabattini, R. A. and Lallana, M. D. C. (1987) Evaporation from Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Salvinia herzogii and Azolla caroliniana during summer in Argentina. Journal of Aquatic Plant Management 25: 48-50.

Lugo, A., Jones, S., Dugger, K. and Morris, T. (1979) Ecological approaches to the control of aquatic weeds. Geo-Eco-Trop 3(3): 193-213.

Malik, A. (2007) Environmental challenge vis a vis opportunity: the case of water hyacinth. Environment International, 33(1): 122-138.

Mirzajani, A. (2009) Limnological survey of Anzali wetland based on ten years data 1990-2003 by use of GIS system. Iranian Fisheries Science Research Institute, Tehran (in Persian).

 

Mirzajani, A. R., Khodaparast, H., Babaei, H., Abedini, A. and Dadai Ghandi, A. (2010) Eutrophication trend of Anzali Wetland based on 1992-2002 Data. Journal of Environmental Studies 35(52): 65-74.

Mirzajani, A. (2019) Distribution, ecological studies and controlling methods of water hyacinth in Anzali wetland. Draft final report. Inland Water Aquaculture Research Center, Bandar e Anzali. Mozaffarian, V. and Yaghoubi, B. (2015) New record of Eichhornia crassipes (water hyacinth) from north of Iran. Rostaniha 16(2): 208-211.

Muramoto, S., Aoyama, I. and Oki, Y. (1991) Effect of salinity on the concentration of some elements in water hyacinth (Eichhornia crassipes) at critical levels. Journal of Environmental Science and Health, Part A 26(2): 205-215.

Naderi, S., Mirzajani, A., Rajabi Maham, H. and Hadipour, E. (2017) The mammals of Anzali Wetland in the Southern Caspian Sea. Caspian Journal of Environmental Sciences 15(3): 223-235.

Olivares, E. and Colonnello, G. (2000) Salinity gradient in the Mánamo River, a dammed distributary of the Orinoco Delta, and its influence on the presence of Eichhornia crassipes and Paspalum repens. Interciencia 25(5) 242-248.

Penfound, W. T. and Earle, T. T. (1948) The biology of the water hyacinth. Ecological Monographs 18(4): 447-472.

Rai, D. and Munshi, J. D. (1979) The influence of thick floating vegetation (water hyacinth: Eichhornia crassipes) on the physico-chemical environment of a fresh water wetland. Hydrobiologia 62(1): 65-69.

Ramsar Convention (2011) The Montreux Record. Gland, Switzerland. Retrieved from http://archive.ramsar.org/cda/en/ramsar-documents-montreux-montreux-record/main/ramsar/1-31-118%5E20972_4000_0. On: 13 July 2019.

Reddy, K., Agami, M. and Tucker, J. (1989) Influence of nitrogen supply rates on growth and nutrient storage by water hyacinth (Eichhornia crassipes) plants. Aquatic Botany 36(1): 33-43.

Stottmeister, U., Wießner, A., Kuschk, P., Kappelmeyer, U., Kästner, M., Bederski, O. and Moormann, H. (2003) Effects of plants and microorganisms in constructed wetlands for wastewater treatment. Biotechnology Advances 22(1-2): 93-117.

Téllez, T. R., López, E., Granado, G. L., Pérez, E. A., López, R. M. and Guzmán, J. M. S. (2008) The water hyacinth, Eichhornia crassipes: an invasive plant in the Guadiana River Basin (Spain). Aquatic Invasions 3(1): 42-53.

Theuri, M. (2013) Water hyacinth-Can its aggressive invasion be controlled. Environmental Development 7: 139-154.

VonBank, J. A., Casper, A. F., Pendleton, J. E. and Hagy, H. M. (2018) Water hyacinth (Eichhornia crassipes) invasion and establishment in a temperate river system. River Research and Applications.

Xie, Y., Qin, H. and Yu, D. (2004) Nutrient limitation to the decomposition of water hyacinth (Eichhornia crassipes). Hydrobiologia 529(1-3): 105-112.

Zhange, Y. Y., Zhang, D. Y. and Barrett, S. C. (2010) Genetic uniformity characterizes the invasive spread of water hyacinth (Eichhornia crassipes), a clonal aquatic plant. Molecular Ecology 19(9): 1774-1786.

Zhao, F., Yang, W., Zeng, Z., Li, H., Yang, X., He, Z. and Peng, (2012) Nutrient removal efficiency and biomass production of different bioenergy plants in hypereutrophic water. Biomass and Bioenergy 42: 212-218.

Zhao, F., Yang, W., Zeng, Z., Li, H., Yang, X., He, Z., Gu, B., Rafiq, M. T. and Peng, H. (2012) Nutrient removal efficiency and biomass production of different bioenergy plants in hypereutrophic water. Biomass and Bioenergy 42(7): 212-218.