ویژگی‌های بوم‌شناختی، رویشگاهی و ریخت‌شناختی Ephedra procera C.A.Mey. در مراتع کوهستانی ارومیه

نویسندگان

1 بخش تحقیقات مرتع، موسسة تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکدة منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 ادارة کل منابع طبیعی و آبخیزداری آذربایجان غربی، ارومیه، ایران

چکیده

بررسی ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی گیاهان دارویی برای استفادة چندمنظوره از مراتع، ضروری است؛ بنابراین، ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی ارمک (Ephedra procera C.A.Mey.) در مراتع کوهستانی ارومیه بررسی شدند. بدین‌منظور، بین رویشگاه‌های معرف، سه رویشگاه انتخاب شدند که ازنظر ویژگی‌های فیزیکی و پوشش گیاهی، نمایندة سطح وسیعی از مناطق پراکنش E. procera هستند؛ سپس از پوشش گیاهی، داخل 30 پلات دو متر مربعی که با فاصلة 10 متر از یکدیگر در امتداد ترانسکت‌های 100 متری قرار گرفته بودند آماربرداری شد و ویژگی‌های ریخت‌شناختی و مقدار تولید علوفة آن اندازه‌گیری شدند. برای بررسی روابط پراکنش پوشش گیاهی با ویژگی‌های خاک، نمونه‌های خاک با سه تکرار در امتداد ترانسکت‌ها برداشت شدند. نتایج نشان دادند ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera و نیز ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در رویشگاه‌های مختلف تفاوت معنی‌داری دارند. نتایج تجزیة واریانس رابطة رگرسیون خطی بین تولید علوفه E. procera با مشخصات ریخت‌شناختی آن بیان‌کنندة وجود رابطة معنی‌دار بین تولید علوفه با تعداد جست هستند. نتایج بررسی روابط پراکنش پوشش گیاهی با عوامل محیطی نشان دادند اثر متغیرهای محیطی بر پوشش گیاهی معنی‌دار است. براین‌اساس، متغیرهای شیب، دما، جهت جغرافیایی، تخلخل، درصد شن، درصد سنگ‌ریزه، ارتفاع از سطح دریا، وزن مخصوص ظاهری و هدایت الکتریکی، عوامل مؤثر بر پراکنش E. procera هستند. نتایج به‌دست‌آمده در برنامه‌ریزی حفاظت از E. procera و عملیات احیایی در رویشگاه های طبیعی، کاربردی‌اند.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Ecological, habitat and morphological characteristics of the Ephedra procera C.A.Mey. in the mountain rangelands of Urmia

نویسندگان [English]

  • Javad Motamedi 1
  • Esmaeil Sheidai Karkaj 2
  • Farhad Ghasemi 3
  • Mahshid Souri 1
1 Rangeland Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization, Tehran, Iran
2 Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran
3 Administration of Natural Resources and Watershed Management of West Azarbaijan, Urmia, Iran
چکیده [English]

The survey of the ecological and m
orphological characteristics of medicinal plants is one of the essential requirements for multipurpose use of rangelands. Accordingly, the ecological and morphological characteristics of Ephedra procera were investigated in the mountain rangelands of Urmia. For this end, regarding to the physical and vegetation characteristics; three habitats representing a wide range of areas of E. procera distribution region were selected. Then, the data inventory was conducted within 30 two square meters plots established on transects along 100-meter with distances of 10 meters apart and the morphological characteristics and amount of forage production were measured. To study the relation between distribution of vegetation and soil characteristics, soil samples were taken with three replications along transects. The results showed that the morphological characteristics of Ephedra and soil physical and chemical properties in study sites; are significantly different among the sites. Analysis of variance linear regression equation between forage production of Ephedra with morphological characteristics indicates a significant relationship between forage production and number of plant shoots. The results of studying the relationships vegetation distribution with environmental factors showed that the influence of environmental variables on vegetation is significant which accordingly the factors such as slope, temperature, aspect, porosity, sand, elevation from sea level, percent of gravel, bulk density and electrical conductivity are of the most important factors affecting the distribution of Ephedra species. The results can be used in planning the protection and restoration practices of Ephedra in natural habitats.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • By-product
  • Ephedra
  • Environmental factors
  • Mountain rangelands of Urmia

مقدمه

محصولات فرعی مانند محصولات دارویی و صنعتی ازجمله خدمات بوم‌سامانه‌های مرتعی‌اند که به‌دلیل نیاز جوامع محلی، مقبول‌بودن و بازارپسندی، وضعیت اقتصادی بهره‌برداران را بهبود می‌بخشند؛ اما اهمیت آنها در برخی موارد به‌خوبی درک نشده است یا به‌دلیل بهره‌برداری غیراصولی، گونه‌های دارای ویژگی‌های یادشده در معرض انقراض قرار گرفته‌اند؛ بنابراین، ضرورت دارد ضمن شناسایی مناطق پراکنش گونه‌های تولید‌کنندة محصولات فرعی، ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی آنها برای شناخت نیازهایشان بررسی شود تا بتوان برمبنای اطلاعات به‌دست‌آمده نسبت به کشت و اهلی‌کردن آنها، تولید انبوه در بوم‌سامانه‌های زراعی و عملیات اصلاحی مرتع برنامه‌ریزی کرد. دراین‌باره معمولاً این پرسش‌ها مطرح می‌شوند که نیاز بوم‌شناختی هریک از گونه‌های مولد محصولات فرعی چیست و بین ویژگی‌های ریخت‌شناختی آنها با عوامل محیطی چه رابطه‌ای وجود دارد. این پرسش‌ها مسئلة اصلی بسیاری از پژوهش‌های مرتبط با بهره‌برداری از محصولات فرعی‌اند؛ ازاین‌رو پژوهش حاضر با هدف پاسخ به پرسش‌های یادشده بر ارمک (Ephedra procera C.A.Mey.) در مراتع کوهستانی ارومیه انجام شد.

جنس ارمک یا ریش‌بز (Ephedra) از تیرة Ephedraceaeاست. بررسی‌های تاکسونومیک نشان می‌دهند ارمک در ایران 12 گونة پراکنده در مناطق مختلف کشور دارد و تنها درختچة بازدانه‌ای است که در مراتع پراکنش دارد (Mozafarian, 2007). گونة E. procera گیاهی پایا، دوپایه، درختچه‌ای ایستاده، به‌ندرت خیزان یا کمی در پایه خوابیده است که ارتفاع 50 تا 120 سانتی‌متر دارد و کم‌و‌بیش به رنگ سبز مات و متمایل به آبی است. ساقه‌های آن متعدد، ایستاده، محکم، در قاعده چوبی است و پوستی دارد که در سطح خارجی، قهوه‌ای متمایل به خاکستری است. برگ‌ها تحلیل‌یافته و به‌صورت غلاف‌اند و به‌طورکلی گیاه بدون برگ است. گل‌ها مجتمع در مخروط‌های تک‌جنس‌اند. موسم گل‌دهی معمولاً اردیبهشت و خردادماه است. میوه‌ها با طول 5 تا 7 میلی‌متر با براکته‌های گوشتی قرمز یا متمایل به زرد، دانه‌ها کشیده و تخم‌مرغی با طول 4 تا 6 میلی‌متر و در سطح پشتی محدب هستند (Ghahraman, 1978-2007).

گونه‌های این جنس به‌سبب وجود آلکالوئیدهای افدرین (Ephedrin) و پسودوافدرین (Pseudoephedrin)، خاصیت دارویی در درمان بیماری‌های تنفسی و آسم دارند (Mozaffarian, 2015). نتایج پژوهش‌ها بر ترکیبات شیمیایی چهار گونة ارمک نشان دادند اسانس‌های α-terpineol، Carvone، Limenone، Camphene و Carvacrol ترکیبات غالب در گونه‌های ارمک هستند؛ ضمن اینکه ترکیبات شیمیایی موجود در پایه‌های نر و مادة گونه‌های مختلف تقریباً یکسان هستند (Vaezi et al., 2014). همچنین گزارش شده است محتوای آلکالوئیدها و اسانس‌های گونه‌های مختلف ارمک با سن گیاه و بهترین زمان جمع‌آوری آن ارتباط دارد که سن مناسب برداشت، چهار سال بیان شده است (Porwal et al., 2003). از دیگر ویژگی‌های گونه‌های ارمک، توانایی زیاد آنها در پالایش خاک‌های آلوده (Soltani Javid et al., 2014) و جذب کربن دی اکسید (Rosata et al., 2010) است.

ازنظر بوم‌شناختی بیشترین پراکندگی Ephedra در مناطقی با خاک‌های شنی و شنی لومی سنگ‌ریزه‌دار، اقلیم خشک و نیمه‌خشک، تابستان گرم و زمستان سرد گزارش شده است. فصل گل‌دهی آن اوایل بهار است و رشدرویشی آن تا اواسط مهرماه ادامه دارد. گرده‌افشانی در Ephedra با باد و حشرات انجام می‌شود و بذر آن تقریباً در همة سال جوانه می‌زند. سیستم ریشه‌ای گونه‌های ارمک ویژگی ریخت‌شناختی ویژه‌ای دارد با تغییرات شدید خاک و شرایط رطوبتی سازگار می‌کند (Arzani et al., 2000).

بررسی نیازهای بوم‌شناختی و ویژگی‌های ریخت‌شناختی Ephedra به‌دلیل همیشه‌سبز‌بودن آن، فوایدی که برای تغذیة دام‌ها دارد و نیز فواید دارویی آن به‌دلیل داشتن دو مادة مؤثر به‌نام افدرین و پسودوافدرین و ازسوی‌دیگر مضربودن آن برای دام‌ها به‌دلیل سمی‌بودن و مهاجم‌بودن آن در مراتع (Mozaffarian, 2015) ضرورت دارد. در سال‌های گذشته، رویشگاه‌های ارمک به‌دلیل بهره‌برداری غیراصولی و همچنین تغییر کاربری عرصه‌های مرتعی در معرض تخریب قرار گرفته‌اند و حضور این گیاه در مراتع کاهش یافته است؛ به‌طوری‌که گونه‌های جنس ارمک در معرض انقراض هستند (Ghahraman, 2012). برهمین‌اساس در پژوهش حاضر، ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی E. procera بررسی شدند. وضعیت توپوگرافی، خاک، اقلیم و پوشش گیاهی مکان‌های بررسی‌شده، معرف سطح وسیعی از مناطق پراکنش ارمک هستند؛ بنابراین، نتایج، تعمیم‌پذیر به مناطق مشابه هستند.

 

مواد و روش‌ها

مکان‌های مورد بررسی: برای انجام پژوهش حاضر، با استناد به بررسی‌های کتابخانه‌ای و میدانی، رویشگاه‌های معرف پراکنش E. procera در مراتع کوهستانی نازلوچای ارومیه مشخص شدند (شکل1) که ویژگی‌های فیزیکی آنها در جدول 1 ارائه شده‌اند. از بین رویشگاه‌های محل پراکنش، مراتع کوهستانی نجف‌آباد، قره‌باغ و تپیک برای انجام پژوهش انتخاب شدند و در آنها نمونه‌برداری از پوشش گیاهی و خاک انجام شد.

 

روش بررسی: پس از تعیین تودة معرف در هریک از رویشگاه‌ها با استناد به راهنمای طرح ملی ارزیابی مراتع مناطق مختلف آب و هوایی کشور (Arzani, 1997)، از پوشش گیاهی با روش تصادفی سیستماتیک در 30 پلات دو متر مربعی قرارگرفته به فاصلة 10 متر از همدیگر در امتداد ترانسکت‌های 100 متری آماربرداری شد. باتوجه‌به اندازة تاج‌پوشش پایه‌های E. procera که معمولاً تا دو متر مربع می‌رسد، اندازة پلات مشخص شده است. همچنین تعداد پلات‌ها طوری تعیین شد که جامعة آماری مد نظر، ازنظر تعداد نمونه کافی باشد. فاصلة بین ترانسکت‌ها نیز با‌توجه‌به مساحت تودة معرف، 50 متر در نظر گرفته شد.

 

پس از قرارگرفتن پلات‌های نمونه‌برداری، تعداد پایه‌ها به تفکیک گونه و درصد پوشش تاجی

 

 

شکل1- نقشة پراکنش رویشگاه‌های محل پراکنش E. procera در مراتع کوهستانی ارومیه

 

جدول 1- ویژگی‌های فیزیکی رویشگاه‌های محل پراکنش E. procera در مراتع کوهستانی ارومیه

شیب غالب

(%)

جهت غالب

میانگین دمای سالانه

(سانتی‌گراد)

میانگین بارندگی سالانه (میلی‌متر)

دامنة ارتفاعی

(متر)

مساحت محدودة پراکنش (هکتار)

مختصات جغرافیایی

رویشگاه

40

جنوب

4/12

272

1700-1600

10

8/511274

16/4212742

نجف‌آباد

40

شمال

4/12

272

1500-1300

15

3/506437

33/4217395

قره‌باغ

30

جنوب

3/13

303

1500-1400

10

8/489732

12/4170759

تپیک

40

جنوب

5/9

450

1800-1600

6

3/475666

64/4164008

مارمیشو

40

جنوب

5/10

450

1900-1700

5

6/478179

55/4142648

قره‌لاچین

40

جنوب

13

375

1600-1400

7

5/486222

71/4119880

دره‌بنار

40

جنوب

8/10

386

1900-1700

5

1/494438

87/4110737

چریک‌آباد

40

جنوب

13

375

1700-1450

6

7/481322

22/4168205

آرسینگران

40

جنوب

6/9

347

1900-1700

7

4/466206

78/4179820

سورسیارک

 

 

پایه‌های قرارگرفته در پلات‌ها، درصد خاک لخت، سنگ و سنگ‌ریزه و لاشبرگ با روش تخمین ثبت شد. به‌طور هم‌زمان ویژگی‌های ریخت‌شناختی پایه‌های E. procera قرارگرفته در پلات‌ها با دستورالعمل Cornelissen و همکاران (2003) و مقادیر تولید سرپای آنها با روش قطع و توزین اندازه‌گیری شدند و رابطة رگرسیونی بین تولید علوفة آن با ویژگی‌های ریخت‌شناختی و عوامل محیطی بررسی شد. در پژوهش حاضر، ویژگی‌های ریخت‌شناختی اندازه‌گیری‌شده شامل ارتفاع هر پایه، قطر یقه، قطر بزرگ و کوچک تاج، قطر متوسط تاج، تعداد جست و طول برگ بودند. در هریک از رویشگاه‌ها وضعیت و گرایش مراتع بررسی‌شده نیز به‌ترتیب با روش چهارفاکتوری و ترازوی گرایش مشخص شدند (Mesdaghi, 2003).

برای بررسی اثر عوامل خاکی بر پراکنش E. procera طول هر ترانسکت به چهار قسمت تقسیم و از هر قسمت، یک نمونة خاک تا عمق ریشه‌دوانی ارمک (صفر تا 45 سانتی‌متر) برداشت شد. از مخلوط‌کردن خاک هر قسمت مشخص برای سه ترانکست، یک نمونة مرکب به دست آمد. درمجموع برای هر مکان، چهار نمونة خاک و در کل پژوهش، 12 نمونة خاک برداشت شدند که ویژگی‌های آنها شامل هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد اشباع، درصدآهک، درصد کربن آلی، درصد رس، درصد سیلت، درصد شن، وزن مخصوص ظاهری، درصد رطوبت خاک، درصد سنگ‌ریزه و تخلخل براساس دستورالعمل Carter و Gregorich (2008) اندازه‌گیری شدند.

تحلیل آماری: پس از اندازه‌گیری ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی E. procera با تجزیه و تحلیل چندمتغیره (روش‌های رج‌بندی)، ارتباط بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی بررسی شد. بدین‌منظور، از روش تحلیل تطبیقی متعارفی (Canonial Correspondance Analaysis, CCA) استفاده شد که با انجام آزمون مونت کارلو، معنی‌داری کل مدل با F-ratio و P-value با 999 تکرار ارزیابی شد. آزمون مونت کارلو معمولاً برای آزمون معنی‌داری ارزش‌های ویژة نخستین محور کانونیک استفاده می‌شود (Jongman et al., 1995).

برای حذف هم‌خطی بین شاخص‌های خاکی و درنتیجه مطمئن‌بودن نتایج تحلیل تطبیقی متعارفی، ابتدا برای انتخاب مهم‌ترین شاخص‌های خاکی دارای کمترین همبستگی و هم‌خطی، تجزیة مؤلفه‌های اصلی (Principal Component Analaysis, PCA) بر شاخص‌های خاکی بررسی شد. ماتریس اولیه برای انجام تحلیل تطبیقی متعارفی، شامل گونه‌های گیاهی در واحدهای نمونه‌برداری و ماتریس ثانویه، شامل عوامل محیطی مرتبط با واحدهای بوم‌شناختی بود.

برای بررسی تفاوت بین مقدار تولید و ویژگی‌های ریخت‌شناختی و ویژگی‌های خاک، از تجزیة واریانس یک‌سویه استفاده شد و میانگین‌ها با آزمون دانکن مقایسه شدند. همچنین برای تعیین رابطة رگرسیونی بین تولید علوفة ارمک با ویژگی‌های ریخت‌شناختی آن و ویژگی‌های خاک، رگرسیون گام‌به‌گام به کار برده شد. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها نیز از نرم‌افزارهای SPSS نسخة 21 و Pc-ORD نسخة 1/3 استفاده شد (Zare Chahouki and Bihamta, 2015).

 

نتایج

ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera: ویژگی‌های مرتبط با اندازه‌گیری پوشش گیاهی رویشگاه‌های بررسی‌شده، در جدول 2 ارائه شده‌اند. بیشترین درصد پوشش تاجی مربوط به رویشگاه تپیک و کمترین مقدار متعلق به رویشگاه قره‌باغ بود.

 

جدول 2- ویژگی‌های پوشش گیاهی رویشگاه‌ها

درصد لاش‌برگ

درصد سنگ و سنگ‌ریزه

درصد خاک لخت

اهمیت نسبی ارمک

درصد پوشش تاجی

گرایش مرتع

وضعیت مرتع

رویشگاه

13

17

5/22

84

5/47

ثابت

متوسط

نجف‌آباد

2/13

7/31

4/17

7/47

7/37

ثابت

متوسط

قره‌باغ

6/10

5/18

5/6

3/58

4/64

منفی

متوسط

تپیک (نازلو)

 

جدول 3- تجزیة واریانس میانگین ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera در مکان‌های بررسی‌شده

منبع تغییر

درجة آزادی

قطر بزرگ تاج

قطر کوچک تاج

قطر یقه

ارتفاع

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

بین مکان‌ها

2

77/9540

32/22**

31/14354

**29/54

16/6

**21/6

67/13681

**12/44

داخل مکان‌ها

177

41/427

-

39/264

-

992/0

-

08/310

-

کل

179

-

-

-

-

-

-

-

-

ضریب تغییرات

-

11/28

9/32

3/30

5/33

 

منبع تغییر

درجة آزادی

طول برگ

جست

تولید علوفة پایه‌ها

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

بین مکان‌ها

2

84/230

**03/26

29/367

**71/6

82/63566

15/1 ns

داخل مکان‌ها

177

87/8

-

74/54

-

68/55195

-

کل

179

-

-

-

-

-

-

ضریب تغییرات

-

2/23

2/25

7/35

** بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 01/0P≤ و ns بیان‌کنندة معنی‌دارنبودن در سطح 05/0P≤ است.

 

 

نتایج تجزیة واریانس ویژگی‌های ریخت‌شناختی (جدول 3)، نشان دادند بین ویژگی‌های بررسی‌شده در مکان‌های مختلف در سطح 01/0P≤ تفاوت معنی‌دار وجود دارد؛ ولی تفاوت بین مقدار تولید علوفة پایه‌های E. procera در مکان‌های مختلف، ازنظر آماری معنی‌دار نیست (05/0 ≤P).

میانگین ویژگی‌های ریخت‌شناختی و مقدار تولید سرپای پایه‌های E. procera (جدول 4) نشان دادند بیشترین مقدار تولید علوفه مربوط به رویشگاه قره‌باغ و کمترین مقدار متعلق به رویشگاه نجف‌آباد است.

 

 

 

جدول 4- میانگین و اشتباه از معیار صفات ریخت‌شناختی و زیست‌تودة E. procera

رویشگاه

قطر بزرگ تاج

(سانتی‌متر)

 

قطر کوچک تاج

(سانتی‌متر)

قطر یقه

(سانتی‌متر)

ارتفاع

(سانتی‌متر)

طول برگ

(سانتی‌متر)

تعداد جست

تولید علوفة پایه

(گرم)

نجف‌آباد

a 4/3 ± 1/88

a2/2 ± 1/67

a3/0 ± 6/1

a5/3 ± 6/72

b4/0 ± 7/11

a9/1 ± 8/21

a 0/20 ± 3/148

قره‌باغ

b0/2 ± 9/66

b0/2± 2/39

b1/0 ± 8/0

b3/2 ± 6/41

c3/0 ± 9/9

a2/2 ± 5/17

a 7/84 ± 0/275

تپیک (نازلو)

b4/2 ± 6/65

b1/2 ± 6/41

b1/0 ± 8/0

b8/1 ± 2/43

a5/0 ± 8/13

b5/1 ± 9/11

a9/58± 47/237

مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیان‌کنندة تفاوت معنی‌دار در سطح 01/0P≤ با آزمون دانکن هستند.

 


ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک رویشگاه‌ها: نتایج تجزیة واریانس ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک در جدول 5 ارائه شده‌اند. همان‌طورکه مشاهده می‌شود بین ویژگی‌های یادشده در مکان‌های مختلف، تفاوت معنی‌داری در سطح 01/0P≤ وجود دارد.

میانگین و اشتباه از معیار ویژگی‌های خاک رویشگاه‌ها، در جدول 6 ارائه شده‌اند. همان‌گونه‌که مشاهده می‌شود، بین مقادیر یادشده در سطح 01/0P≤ تفاوت معنی‌دار وجود دارد.

رابطة رگرسیونی بین تولید علوفة E. procera با ویژگی‌های ریخت‌شناختی و ویژگی‌های خاک:نتایج تجزیة واریانس رابطة رگرسیون خطی بین تولید علوفة E. procera با ویژگی‌های ریخت‌شناختی آن (جدول 7) بیان‌کنندة وجود رابطة معنی‌دار بین تولید علوفه و ویژگی‌های ریخت‌شناختی است. با‌توجه‌به ضریب تعیین ارائه‌شده (جدول 8)، رابطة 1 رابطة رگرسیونی در نظر گرفته شد.

رابطة 1  

(65/0=r2) 789/59–(تعداد جست)×387/16=تولید

روابط پراکنش پوشش گیاهی با عوامل محیطی: در بررسی روابط پراکنش پوشش گیاهی با عوامل محیطی ابتدا برای جلوگیری از هم‌خطی و درنتیجه مطمئن‌بودن نتایج تحلیل تطبیقی متعارفی و انتخاب مهم‌ترین شاخص‌های خاکی با کمترین همبستگی و هم‌خطی، تجزیة مؤلفه‌های اصلی بر شاخص‌های خاکی انجام شد. دراین‌باره، نتایج مرتبط با مقادیر ویژه و درصد واریانس تجمعی حاصل از تجزیة مؤلفه‌های اصلی (جدول 8)، بیان می‌کنند سه محور اول، درمجموع، 95 درصد واریانس‌ها را توجیه می‌کنند؛ بنابراین تنها ضرایب همبستگی شاخص‌های خاکی مرتبط با سه محور اول، دوم و سوم، در محاسبات مد نظر قرار می‌گیرند (جدول 9).

 

 

جدول 5- تجزیة واریانس میانگین ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک رویشگاه‌ها

منبع تغییر

درجة آزادی

درصد شن

درصد رس

درصد سیلت

هدایت الکتریکی

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

بین مکان‌ها

2

58/1806

**41/73

75/171

**42/17

33/884

**74/197

26/1

**23/68

داخل مکان‌ها

9

61/24

-

86/9

-

47/4

-

02/0

-

کل

11

-

-

-

-

-

-

-

-

ضریب تغییرات

-

7/6

6/25

01/25

3/20

                     

 

منبع تغییر

درجة آزادی

اسیدیته

درصد رطوبت اشباع

درصد آهک

درصد کربن آلی

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

بین مکان‌ها

2

17/0

**90/58

08/661

**24/117

86/0

ns75/2

9/15

**66/91

داخل مکان‌ها

9

003/0

-

64/5

-

31/0

-

17/0

-

کل

11

-

-

-

-

-

-

-

-

ضریب تغییرات

-

73/0

5/7

5/26

6/26

 

منبع تغییر

درجة آزادی

درصدتخلخل

درصد سنگ‌ریزه

وزن مخصوص ظاهری

درصد رطوبت خاک

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

میانگین مربعات

مقدار F

بین مکان‌ها

2

38/61

ns90/1

6/1825

**40/11

04/0

ns90/1

32/0

ns94/1

داخل مکان‌ها

9

38/32

-

160

-

02/0

-

17/0

-

کل

11

-

-

-

-

-

-

-

-

ضریب تغییرات

-

1/14

4/31

5/9

5/7

                     

** بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 01/0P≤ و ns بیان‌کنندة معنی‌دارنبودن در سطح 05/0P≤ است.

 

 

در محور اول، بین 12 شاخص خاکی، 10 شاخص بار عاملی بیشتر از 5/0 دارند که همة آنها شاخص‌های مهم مؤلفة اول به شمار می‌روند. نتایج همبستگی (جدول 10) بیان می‌کنند میزان شن که بیشترین بار عاملی را دارد، با شاخص‌های شوری، اسیدیته، رطوبت اشباع، کربن آلی، رس و سیلت ارتباط معنی‌داری دارد و ضرایب همبستگی برای هر مورد، بیش از 9/0 هستند؛ بنابراین برای اجتناب از احتمال هم‌خطی، تنها شن، نخستین شاخص نهایی محور اول انتخاب شد. علاوه‌براین، میزان شن با شاخص سنگ‌ریزه نیز همبستگی اندکی (68/0) داشت و شاخص بعدی از محور اول انتخاب شد. دربارة دو شاخص باقی‌مانده یعنی وزن مخصوص ظاهری و تخلخل، اگرچه میزان شن با هردو، همبستگی اندکی داشت؛ ولی چون این دو با هم همبستگی زیادی دارند، باید یکی از آنها انتخاب

 

 

 

جدول 6- میانگین و اشتباه از معیار ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک رویشگاه‌ها

رویشگاه

درصد شن

درصد رس

درصد سیلت

هدایت الکتریکی

(میلی‌موس بر سانتی‌متر)

اسیدیته

درصد رطوبت اشباع

نجف‌آباد

a9/1± 8/83

b2/1±5/10

b8/0± 8/5

b01/0± 2/0

a03/0±6/7

b9/0±5/23

قره‌باغ

a1/1± 0/88

b5/0± 8/6

b9/0± 3/5

b1/0± 5/0

a02/0±7/7

b9/0±5/24

تپیک (نازلو)

b7/3± 3/49

a4/2±5/19

a4/1± 3/31

a1/0±3/1

b03/0±3/7

a7/1±3/46

 

رویشگاه

درصد آهک

درصد کربن آلی

درصد رطوبت خاک

درصد تخلخل

درصد سنگ‌ریزه

وزن مخصوص ظاهری

(گرم بر سانتی‌متر مکعب)

نجف‌آباد

a 1/0± 6/1

b1/0± 4/0

a 2/0±5/1

a 9/2±2/40

a7/9±0/43

a 08/0±6/1

قره‌باغ

a 1/0± 6/2

b1/0± 4/0

a 3/0± 9/1

a 6/3±5/36

b9/3±2/18

a 09/0±7/1

تپیک (نازلو)

a 5/0± 1/2

a3/0± 9/3

a 1/0±5/1

a 8/1±3/44

a3/3±7/60

a 05/0±5/1

مقادیر، میانگین سه تکرار ± انحراف معیار هستند. حروف متفاوت، بیان‌کنندة تفاوت معنی‌دار در سطح 01/0P≤ با آزمون دانکن هستند.

 

جدول 7- تجزیة واریانس رابطة رگرسیونی بین تولید علوفة E. procera با مشخصات ریخت‌شناختی

مدل

مجموع مربعات

درجة آزادی

میانگین مربعات

F

Sig.

رگرسیون

باقی‌مانده

جمع

840/814625

471/1630726

311/2445352

1

43

44

840/814625

871/37923

481/21

000/0

 

مدل

ضرایب غیراستاندارد

ضرایب استاندارد

t

Sig.

B

اشتباه از معیار

Beta

(ثابت)

تعداد جست

789/59-

387/16

033/67

536/3

577/0

892/0-

635/0

377/0

000/0

 

جدول 8- مقادیر ویژه و درصد واریانس تجمعی مرتبط با هریک از محورهای مختصات

مجموع چرخش مربع بارگذاری‌شده

استخراج مجموع مربع بارگذاری‌شده

مقادیر ویژة اولیه

محور

درصد تجمعی

درصد

جمع

درصد تجمعی

درصد

جمع

درصد تجمعی

درصد

جمع

683/54

683/54

562/6

479/65

479/65

858/7

479/65

479/65

858/7

اول

350/75

667/20

480/2

682/83

202/18

184/2

682/83

202/18

184/2

دوم

961/94

611/19

353/2

961/94

279/11

353/1

961/94

279/11

353/1

سوم

 

جدول 9- ضرایب همبستگی شاخص‌های بررسی‌شده با محورهای مختصات

محور سوم

محور

دوم

محور

اول

شاخص

303/0

141/0

907/0**

هدایت الکتریکی

080/0-

044/0-

958/0-**

اسیدیته

254/0

006/0

949/0**

درصد رطوبت اشباع

692/0*

566/0*

382/0-

درصد آهک

136/0

020/0-

949/0**

درصد کربن آلی

061/0

009/0

914/0**

درصد رس

196/0

039/0

972/0**

درصد لای

155/0-

030/0-

975/0-**

درصد شن

015/0

919/0**

332/0-

درصد رطوبت

525/0-*

586/0*

610/0*

تخلخل

237/0-

554/0-*

767/0*

سنگ‌ریزه

525/0*

586/0-*

610/0-*

وزن مخصوص ظاهری

** بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 01/0P≤ و * بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 05/0P≤ است.

 

شود. به‌همین‌دلیل، تنها وزن مخصوص ظاهری به‌دلیل پرکاربرد‌بودن در بررسی‌های بوم‌شناسی مرتع، شاخص سوم از محور اول آنالیز مؤلفه‌های اصلی در نظر گرفته شد.

در محور دوم؛ شاخص‌های آهک، رطوبت خاک، تخلخل، سنگ‌ریزه و وزن مخصوص ظاهری، بار عاملی بیشتر از 5/0 داشتند. ازآنجاکه شاخص‌های وزن مخصوص ظاهری و سنگ‌ریزه در محور اول انتخاب شدند و تخلخل با وزن مخصوص ظاهری نیز رابطة همبستگی قوی دارد، تنها شاخص‌های آهک و رطوبت خاک، شاخص‌های معرف محور دوم انتخاب شدند. گفتنی است دو شاخص یادشده، همبستگی ضعیفی دارند؛ درنتیجه، احتمال هم‌خطی، ضعیف است.

برای محور سوم؛ سه شاخص وزن مخصوص ظاهری، تخلخل و آهک بار عاملی زیادی داشتند که هر سه در محورهای قبلی، مهم‌ترین شاخص انتخاب شدند؛ بنابراین، شاخص‌های شن، سنگ‌ریزه، وزن مخصوص ظاهری، آهک و رطوبت خاک، پنج شاخص خاکی هستند که با سایر شاخص‌های محیطی وارد تحلیل‌های چندمتغیره برای بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل محیطی شدند.

پس از انتخاب شاخص‌های مهم خاکی، برای بررسی ارتباط آنها با پوشش گیاهی و انتخاب روش مناسب خطی و غیرخطی، تحلیل تطبیقی قوس‌گیری‌شده (Detrended correspondence analysis, DCA) بر داده‌های پوشش گیاهی (داده‌های پاسخ) انجام و طول گرادیان مشخص شد. نتایج (جدول 11) نشان دادند میزان متوسط طول گرادیان، بیشتر از سه است؛ بنابراین برای تحلیل ارتباط بین متغیرهای محیطی و گونه‌های گیاهی از روش تحلیل تطبیقی متعارفی استفاده شد که روشی غیرخطی است.

نتایج تحلیل تطبیقی متعارفی نشان دادند متغیرهای محیطی بررسی‌شده بر پوشش گیاهی اثر معنی‌دار دارد. محور اول با مقادیر ویژة 394/0و همبستگی 842/0 با متغیرها و گونه‌ها، 4/7 درصد از تغییرات پوشش گیاهی را توجیه کرد. محور دوم نیز

 

جدول 10- ضریب همبستگی پیرسون بین شاخص‌های خاکی

 

هدایت الکتریکی

اسیدیته

درصد رطوبت اشباع

درصد آهک

درصد کربن آلی

درصد رس

هدایت الکتریکی

1

 

 

 

 

 

اسیدیته

**876/0-

1

 

 

 

 

درصد رطوبت اشباع

**954/0

**898/0-

1

 

 

 

درصد آهک

067/0

*309/0

187/0-

1

 

 

درصد کربن آلی

**954/0

**905/0-

**957/0

*320/0

1

 

درصد رس

**769/0

**882/0-

**853/0

250/0-

**773/0

1

               

 

 

درصد لای

درصد شن

درصد رطوبت خاک

تخلخل

سنگ‌ریزه

وزن مخصوص ظاهری

درصد لای

1

 

 

 

 

 

درصد شن

**989/0-

1

 

 

 

 

درصد رطوبت خاک

*268/0-

*297/0

1

 

 

 

تخلخل

**504/0

**527/0

**309/0

1

 

 

سنگ‌ریزه

**663/0

**682/0-

**775/0-

*294/0

1

 

وزن مخصوص ظاهری

**504/0-

**527/0

**309/0-

**000/1-

*294/0-

1

** بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 01/0P≤ و * بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 05/0P≤ است.

 

 

با مقادیر ویژة 312/0 و همبستگی 833/0، ازنظر اهمیت در جایگاه بعد قرار دارد (جدول 12).

 

جدول 11- نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل تطبیقی قوس‌گیری‌شده برمبنای چهار محور

درصد واریانس تجمعی

طول گرادیان

مقدار ویژه

محور

82/11

92/3

5555/0

اول

36/19

65/3

3542/0

دوم

59/24

64/2

2461/0

سوم

96/27

83/2

1582/0

چهارم

 

در این زمینه، با انجام آزمون مونت کارلو، معنی‌داری کل مدل با F-ratio و P-value و 999 تکرار ارزیابی شد. نتایج تحلیل تطبیقی متعارفی نشان دادند اثر عوامل محیطی بر پوشش گیاهی معنی‌دار است (4/2F-ratio= و 002/0P-value=) و نخستین محور با مقدار ویژة 394/0، 4/7 درصد از کل تغییرات را توجیه می‌کند که همبستگی بین این محور با متغیرها و گونه‌ها 842/0 است. معنی‌داری ضرایب همبستگی عوامل محیطی با محورهای اصلی به‌دست‌آمده از تحلیل تطبیقی متعارفی در جدول 13 ارائه شده است که از مقادیر آنها نقش و میزان اهمیت هریک از شاخص‌های محیطی در استخراج محورها درک می‌شود.

 

جدول 12- نتایج تحلیل تطبیقی متعارفی برای عوامل محیطی مرتبط با گونه‌های گیاهی

محورها

مقادیر ویژه

واریانس توجیه‌شده

واریانس تجمعی

ضریب همبستگی محور با متغیرها و گونه‌ها

اول

394/0

4/7

4/7

842/0

دوم

312/0

8/5

2/13

833/0

سوم

251/0

7/4

8/17

761/0

 

جدول 13- ضرایب همبستگی هریک از متغیرهای محیطی با محورهای اصلی حاصل از تحلیل تطبیقی متعارفی

شاخص‌های خاکی

محور اول

محور دوم

محور سوم

هدایت الکتریکی

565/0-

571/0*

011/0-

رطوبت خاک

562/0

231/0

058/0

آهک

429/0

332/0

362/0-

شن

669/0**

486/0-*

092/0-

وزن مخصوص ظاهری

254/0

465/0-*

230/0-

سنگ‌ریزه

666/0-**

066/0

188/0

تخلخل

672/0-**

454/0

104/0

دما

672/0-**

454/0

104/0

شیب

672/0**

454/0-

104/0-

جهت شیب

641/0**

001/0

243/0-

ارتفاع

266/0

468/0-*

190/0

** بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 01/0P≤ و * بیان‌کنندة معنی‌داری در سطح 05/0P≤ است.

 

 

براساس ضرایب همبستگی متغیرها با محورها، محور اول بیشترین همبستگی را با متغیرهای شیب، دما، جهت شیب، تخلخل، درصد شن و درصد سنگ‌ریزه و محور دوم بیشتـریـن همبسـتـگـی را بـا

متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، درصد شن، وزن مخصوص ظاهری و هدایت الکتریکی دارد (جدول 13).

نمودار رسته‌بندی رویشگاه‌ها براساس محورهای اول و دوم در شکل2 ارائه شده است. میزان فاصلة نقاط از محورهای مختصات، بیان‌کنندة شدت یا ضعف رابطه است و هرچه طول بردار، بزرگ‌تر و زاویة آنها با محور، کوچک‌تر باشد، همبستگی بین عوامل و گونه‌های گیاهی با محورها بیشتر و رابطة آن با ویژگی‌های معرف محورها قوی‌تر است. نتایج بیان می‌کنند گونه‌ها و رویشگاه‌هایی که در ربع اول و چهارم محور مختصات قرار گرفته‌اند، با متغیرهای جهت شیب، رطوبت خاک، درصد آهک، درصد

 

 

شکل2- نمودار پراکنش گونه‌های گیاهی مرتبط با عوامل محیطی با تحلیل تطبیقی متعارفی: EC (هدایت الکتریکی)، pH (اسیدیته)، Soil.Mo (درصد رطوبت اشباع)، CaCO3‌ (درصد آهک)، oc (درصد کربن آلی)، clay (درصد رس)، silt (درصد سیلت)، sand (درصد شن)، soil.Mo (رطوبت خاک)، prosity (تخلخل)، gravel (سنگ‌ریزه)، bd (وزن مخصوص ظاهری)، slope (شیب)، elev (ارتفاع از سطح دریا)، temp (درجة حرارت)، percip (بارش)، aspect (جهت شیب)، مثلث آبی (مکان پراکنش)، فلش (شاخص محیطی)، + (گونه‌های گیاهی)، a (Ephedra procera)، b (Centaurea virgata)، c (Bromus tectorum)، d (Annual forbs)، e (Medicago sativa)، f (Poa bulbosa)، g (Stipa barbata)، h (Agropyrom trichophorum)، i (Festuca pinifolia)، j (Achillea millefolium)، k (Prangos latiloba)، l (Ziziphora persica)، m (Acanthophyllum heterophyllum)، n (Alyssum bracteatum)، o (Cousinia atropatana)، p (Echinops aucheri)، q (Noea mucronata)، r (Secale montanum)، s (Achillea millefolium)، t (Melica persica)، u (Hordeum glaucum)، v (Centaurea glastifolia)، w (Ceratocarpus arenarius)، x (Anthemis atropatana)، y (Lepidium perfoliatum)، z (Bromus brizifomis)، aa (Acanthophyllum heterophyllum)، ab (Poa annua)، ac (Anthemis atropatana)، ad (Annual grasses)، ae (Medicago radiata)، af (Cirsium arvense)، ag (Kochia scoparia)، ah (Fumaria parviflora)، ai (Pterropyron aucheri)، aj (Anchusa iranica)، ak (Centaurea persica)

 

 

شیب، درصد شن، ارتفاع از سطح دریا و وزن مخصوص ظاهری خاک رابطة مستقیم دارند و گونه‌ها و مکان‌هایی که در ربع دوم محور مختصات قرار گرفته‌اند، بیشترین همبستگی را به‌ترتیب با متغیرهای درصد سنگ‌ریزه، تخلخل، میانگین دمای سالانه و هدایت الکتریکی نشان می‌دهند. E. procera (علامت a) همبستگی بیشتری با درصد سنگ‌ریزه داشت.

با‌توجه‌به نتایج، E. procera در مناطقی رشد رویشی خوبی خواهد داشت که ویژگی‌های خاک آنها عبارتند از: 1- هدایت الکتریکی خاک منطقة رویش بین 21/0 تا 27/0 دسی‌مول بر سانتی‌متر باشد؛ 2- اسیدیتة خاک محل مد نظر بین 68/7 تا 56/7 باشد؛ 3- درصد آهک خاک بین 3/1 تا 9/1 درصد باشد؛ 4- درصد کربن آلی بین 23/0 تا 74/0 درصد باشد؛ 5- ترکیب بافت خاک منطقة پراکنش به‌گونه‌ای باشد که در آن درصد رس بین 8 تا 13، درصد سیلت بین 4 تا 7 و درصد شن بین 80 تا 87 باشد؛ 6- درصد تخلخل خاک بین 58/33 تا 79/46، درصد سنگ‌ریزه بین 87/23 تا 07/62 و وزن مخصوص ظاهری خاک بین 41/1 تا 76/1 گرم بر سانتی‌متر مکعب باشد و 7- ارتفاع منطقه بین 1400 تا 1700 متر با شیب 30 تا 40 درصد در جهت جنوب و متوسط دمای سالانة 13 درجة سانتی‌گراد باشد.

 

بحث

در پژوهش حاضر، نتایج به‌دست‌آمده از اندازه‌گیری ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera نشان دادند بین ویژگی‌های یادشده در مکان‌های مختلف تفاوت معنی‌دار وجود دارد که این موضوع، به تفاوت بین عوامل محیطی رویشگاه‌های بررسی‌شده نسبت داده می‌شود. در این راستا گزارش شد حضور گیاهان و پراکنش آنها در بوم‌سامانه‌های مرتعی و تغییرات صفات گیاهی، تصادفی نیست؛ بلکه عوامل اقلیمی، خاکی، پستی و بلندی و عوامل زیستی در حضور یا نبودن و تغییرات آنها نقش اساسی دارند (Azarnivand and Poor Reihan, 1999). این عوامل و نیز عوامل مدیریتی نقشی مهم در استقرار و گسترش گیاهان دارند.

به‌طورکلی بین رویشگاه‌ها بیشترین مقدار ویژگی‌های ریخت‌شناختی، مربوط به مراتع کوهستانی نجف‌آباد و کمترین مقدار مربوط به رویشگاه تپیک است. رویشگاه قره‌باغ ویژگی‌های ریخت‌شناختی بینابینی دارد. از مقادیر ویژگی‌های ریخت‌شناختی اندازه‌گیری‌شده در پژوهش حاضر، در بررسی‌های فیتوشیمی برای برآورد ترکیبات شیمیایی در واحد وزن پوشش گیاهی استفاده می‌شود.

بررسی ویژگی‌های خاک رویشگاه‌ها بیان‌ می‌کند در محل‌هایی که مقدار آهک خاک، کمتر و درصد سنگ و سنگ‌ریزه و مقدار شن خاک بیشتر است، ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera به‌دلیل رشد بهتر، نسبت به دیگر رویشگاه‌ها مطلوب‌تر هستند؛ بنابراین، نتیجه‌گیری می‌شود مقدار آهک خاک بر رشد E. procera بسیار تأثیرگذار است. در این راستا بررسی‌های انجام‌شده برای تعیین مؤثرترین عامل محیطی در پراکنش جوامع گیاهی در مراتع کچیک مراوه‌تپه نشان دادند جهت جغرافیایی، مقدار شیب، هدایت الکتریکی، اسیدیته، بافت و آهک خاک، بیشترین تأثیر را بر پراکنش گروه‌های بوم‌شناختی مراتع کچیک مراوه‌تپه دارند (Mirdeylami et al., 2012). تفاوت درخورتوجه در مقدار شن و سیلت خاک، یکی از فاکتورهای تعیین‌کنندة بافت خاک در رویشگاه‌های بررسی‌شده، نشان می‌دهد گونه‌های مختلف گیاهی و به‌دنبال آن جوامع گیاهی مختلف، بسترهای رویشی متفاوتی برای استقرار نیاز دارند. براساس نتایج، E. procera تمایل به استقرار در خاک‌هایی با شن فراوان و سیلت کم از خود نشان داد.

به‌طورکلی با انجام پژوهش حاضر، ویژگی‌های محیطی مؤثر بر پراکنش E. procera و نیازهای بوم‌شناختی آن مشخص شدند که برمبنای آنها نسبت به کشت و اهلی‌کردن E. procera در بوم‌سامانه‌های زراعی، اقدام می‌شود.

نتایج تجزیة واریانس رابطة رگرسیونی بین تولید علوفة E. procera با ویژگی‌های ریخت‌شناختی آن به‌وضوح اثر تعداد جست هر پایه را در میزان تولید علوفه نشان می‌دهند. همچنین از میان ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاک، بافت خاک به‌ویژه درصد شن و درصد سنگ‌ریزه تأثیر بسزایی در مقدار تولید علوفه دارد و پس از این دو ویژگی؛ وزن مخصوص ظاهری، درصد سنگ‌ریزه، تخلخل و رطوبت خاک جزء شاخص‌های مهم و مؤثر در ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera هستند. همچنین نتایج به‌دست‌آمده از روش آنالیز تطبیقی متعارفی نشان دادند اثر متغیرهای محیطی بر ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera معنی‌دار است و متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، جهت جغرافیایی، شیب و عوامل خاکی (بافت خاک و هدایت الکتریکی) بیشترین نقش را در ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera دارند. باتوجه‌به‌ کوهستانی‌بودن مراتع بررسی‌شده و نقش بیشتر درصد سنگ‌ریزه، تخلخل، دما و هدایت الکتریکی نتیجه‌گیری می‌شود عوامل یادشده بر سایر عوامل تأثیرگذارند.

همان‌طور‌که بیان شد مؤلفة اول شامل مقدار شن، درصد سنگ‌ریزه و وزن مخصوص ظاهری است و مؤلفة دوم شامل درصد آهک و درصد رطوبت خاک است. باتوجه‌به قرارگرفتن E. procera در نزدیکی مؤلفة اول، مؤلفه دوم و بردارهای عوامل درصد شن، وزن مخصوص ظاهری خاک، شیب، ارتفاع و درصد سنگ‌ریزه تأثیر بیشتری از این عوامل پذیرفته‌اند و با آنها ارتباط مستقیم دارند؛ ولی با رطوبت خاک و درصد آهک رابطة معکوس دارند.

باتوجه‌به نتایج به‌دست‌آمده بیشترین‌ درصد سنگ‌ریزه در رویشگاه‌های اول و دوم دیده می‌شود و سنگ‌ریزه تا اندازة مشخصی به تهویه و تعدیل بافت خاک کمک می‌کند؛ اما افزایش بیش از حد آن ایجاد لایة محدودکنندة رشد گیاه را باعث می‌شود؛ بنابراین، درصد سنگ و سنگ‌ریزه یکی از دیگر عوامل تأثیرگذار بر پراکنش E. procera است. به‌طور مشابهی گزارش شد درصد سنگ‌ریزه‌های سطح زمین بر پراکنش درمنة کوهی در حاشیة کویر طبس بیشتر تأثیر می‌گذارد (Azarnivand and Poor Reihan, 1999). بررسی‌های انجام‌شده دربارة موقعیت جغرافیایی E. procera در استان سمنان نشان دادند بافت خاک‌های مناطق رویشی سه گونة Ephedra procera C.A.Mey.، Ephedra intermedia Schrenk & C.A.Mey. و Ephedra strobilacea Bunge؛ شنی، شنی - رسی و شنی - لومی؛ pH آنها 7 تا 8/8 است و املاح گچ و نمک زیادی دارند. علاوه‌براین در بررسی رویشگاه‌های گیاهی منطقة توران، آب و هوای رویشگاه E. procera استپی گزارش شده است (Niko et al., 2007). همچنین گزارش شده است E. procera بیشتر در مناطق خشک و بیابانی با شدت نور و دمای زیاد یا در مناطق کوهستانی با شیب تند و سطح سفرة آب زیرزمینی پایین رشد می‌کنند. همچنین گونه‌های Ephedra major و E. procera تنها گونه‌هایی هستند که علاوه‌بر رویش در مناطق رویشگاهی ایرانی - تورانی، در مناطق هیرکانی نیز پراکنش وسیعی دارند؛ ازاین‌رو بیان می‌شود دو گونة یادشده توانایی سازگاری با شرایط اقلیمی متفاوت و خاک‌هایی با درصد املاح و مواد آلی متغیر را دارند (Mofid Bojnordi et al., 2016).

در پژوهش حاضر، آهک ازجمله عوامل خاکی است که رابطة منفی با حضور و پراکنش E. procera دارد و جزء مؤلفه‌های محور دوم است. وجود آهک به‌اندازة مناسب، در ایجاد ساختمان خاک و تعدیل اسیدیته نقش دارد؛ ولی اگر آهک خاک بیش از حد افزایش یابد، ایجاد سخت‌لایه در خاک و افزایش اسیدیتة خاک را باعث خواهد شد. در این راستا، وجود مقادیر زیاد آهک در خاک، یکی از عوامل اصلی پراکنش گونه‌های گیاهی ذکر شده است (Farajollahi et al., 2012; Jafari et al., 2006).

به‌طورکلی، E. procera باتوجه‌به ویژگی‌های منطقة رویشی، نیازهای بوم‌شناختی و دامنة بردباری با بعضی از ویژگی‌های خاک، در سطوح متفاوت، رابطه دارد؛ بنابراین، نتایج به‌دست‌آمده در هر رویشگاه تنها به مناطقی با شرایط مشابه تعمیم‌پذیر هستند؛ البته آگاهی از ویژگی‌های خاک رویشگاه هر گونة گیاهی برای پیشنهاد گونه‌های سازگار با شرایط خاک در مناطق مشابه اهمیت دارد؛ بنابراین از نتایج پژوهش حاضر در اصلاح و احیاء پوشش گیاهی مناطق با شرایط مشابه استفاده می‌شود. پیشنهاد می‌شود برای به‌دست‌آوردن نتایج بهتر علاوه‌بر تأثیر عوامل محیطی و خاک بر ویژگی‌های پراکنش پوشش گیاهی به عوامل دیگری ازجمله مدیریت مرتع و چرای دام نیز توجه شود.

در پژوهش حاضر، هدایت الکتریکی نیز که عامل خاکی و از ویژگی‌های شیمیایی است، بر ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی E. procera تأثیر گذاشت و رابطة معنی‌داری با پراکنش پوشش گیاهی نشان داد. هدایت الکتریکی یکی از شاخص‌های خاک است که با تعیین آن تا حدودی فشار اسمزی و مقاومت گیاهان نسبت به زیادبودن درجة غلظت یون‌های خاک تعیین می‌شود (Jafari et al., 2002). همچنین در بررسی رابطة بین توزیع گونه‌ها با هدایت الکتریکی خاک نتایج مشابهی گزارش شدند (Mirdeylami et al., 2012; Zare Chahouki and Safizade, 2008; Mokhtari Asl et al., 2007). اگرچه عوامل محیطی مؤثر در ویژگی‌های بوم‌شناختی و ریخت‌شناختی و پراکنش E. procera از کنترل ما خارج هستند و تنها می‌توانیم سهم هرکدام از آنها را در پراکنش پوشش گیاهی تعیین کنیم و این عوامل در مناطق رویشی مختلف، تأثیر متفاوتی دارند، با اعمال تدابیر مدیریتی و نظارتی متخصصان در شیوة بهره‌برداری از مراتع و با کنترل میزان بهره‌برداری از گونه‌های مطلوب می‌توان پراکنش این گونه را تا حدی کنترل کرد.

نتایج نشان دادند گونة E. procera با گونه‌های Agropyrom trichophorumوMedicago sativaارتباط مستقیم و با گونه‌هایCentaurea virgata،Acanthophyllum heterophyllum،Melica persica،Bromus brizifomisوSecale montanum رابطة منفی دارد. ازآنجاکه گونه‌های Agropyrom trichophorumوMedicago sativa از گونه‌های با تولید زیاد و نسبتاً خوش‌خوراک در مرتع هستند؛ بنابراین در بذرپاشی این گونه‌ها، مکان‌هایی که E. procera  دارند در اولویت هستند؛ زیرا نتایج، بیان‌کنندة هم‌زیستی مناسب این گونه‌ها با گونة بررسی‌شده هستند و E. procera شرایط میکروکلیمایی مناسب برای این گونه‌ها و پرستاری از آنها ایجاد می‌کند. ازسویی باتوجه‌به رابطة منفی گونه‌های Centaurea virgata،Acanthophyllum heterophyllum،Melica persica،Bromus brizifomisوSecale montanumبا E. procera به نظر می‌رسد دو گونةCentaurea virgateوAcanthophyllum heterophyllumکه از گونه‌های غیرخوشخوراک و مهاجم هستند در مکان‌هایی غیر از مکان‌های با گسترش E. procera مشاهده می‌شوند؛ زیرا E. procera بیشتر در مناطق کمتر تخریب‌یافته حضور دارد؛ درحالی‌که دو گونة یادشده در مناطق با فشار محیطی رویش دارند. سه گونةMelica persica،Bromus brizifomisوSecale montanum در مناطقی با بافت خاک و شرایط رویشگاهی مناسب رویش دارند؛ درحالی‌که E. procera بین صخره‌ها و در مناطقی با شرایط سخت گسترش دارد؛ بنابراین طبیعی است که رابطه‌ای منفی بین این گونه‌ها و E. procera مشاهده شود (Jangju et al., 2010; Gholami et al., 2016).

 

جمع‌بندی

آنچه در تعیین روابط گیاه با عوامل محیطی باید توجه شود، حاکم‌بودن دیدگاه بوم‌شناختی بر این نوع بررسی‌ها است که نقش عوامل تأثیرگذار و تأثیرپذیر را به تصویر بکشد. بررسی حاضر با درنظر‌گرفتن این اصول بوم‌شناختی، تأثیر عوامل محیطی را بر ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera، تحلیل کرده است. استفاده از رابطة همبستگی و رگرسیونی در تحلیل عوامل یادشده نشان داد جهت شیب، همبستگی شدیدی با محور اول دارد و نشان می‌دهد E. procera در جهت‌های رو به شمال رشد بیشتر و درنتیجه تولید درخورتوجه‌تری دارد. باتوجه‌به‌اینکه وضعیت مرتع رویشگاه‌های بررسی‌شده یکسان است؛ ازاین‌رو تفاوت مربوط به ویژگی‌های ریخت‌شناختی E. procera و به‌ویژه مقدار تولیدآن، متأثر از مدیریت مرتع و به‌دنبال آن شدت چرا در رویشگاه‌های بررسی‌شده خواهد بود. دام‌های اهلی کمتر از E. procera چرا می‌کنند؛ ولی بز در مواقع خشک‌سالی و کمبود علوفه به‌ویژه در فصل غیرچرا به‌دلیل همیشه‌سبز‌بودن اندکی از آن تغذیه می‌کند. هدف از پژوهش حاضر بیشتر اندازه‌گیری تولید علوفة E. procera بود که در پژوهش‌های بعدی از مقدار تولید علوفه در محاسبة ترکیبات شیمیایی آن در واحد وزن پوشش گیاهی استفاده شود. پراکنش E. procera در رویشگاه‌ها معمولاً به‌صورت لکه‌ای است و هریک از لکه‌ها نیز متراکم و با فواصل نسبتاً زیاد نسبت به یکدیگر قرار دارند و گاهی در شرایط خوب مرتع و در یک هکتار از آن تنها یک لکه با مساحت کمتر از 1/0 هکتار پراکنش دارد؛ بنابراین، مقدار به‌دست‌آمدة علوفة سرپا در هریک از لکه‌ها تعمیم‌پذیر به کل مساحت تیپ گیاهی نیست. ازسوی‌دیگر، گون، کمتر به مصرف چرای دام می‌رسد؛ بنابراین با‌توجه‌به ترکیب گیاهی رویشگاه‌ها و ترکیب گله‌های دام چراکننده در مراتع منطقه که بیشتر گوسفند نژاد ماکویی هستند، علوفة به‌دست‌آمده از آنها معمولاً در محاسبات ظرفیت چرا مد نظر قرار نمی‌گیرند و بیشتر، از جنبة دارویی بر آنها تأکید می‌شود.

 

سپاسگزاری

پژوهش حاضر، در چارچوب طرح پژوهشی شناخت و بهره‌برداری از محصولات فرعی مرتعی و جنگلی استان آذربایجان غربی و با همکاری معاونت پژوهشی دانشگاه ارومیه اجرا شده است و ادارة کل منابع طبیعی و آبخیزداری آذربایجان غربی هزینه‌های مرتبط را تأمین کرده است. بدین‌وسیله از مراکز یادشده سپاسگزاری می‌شود.

 

Arzani, H. (1997) Manual of rangeland assessment plan in rangelands of Iran with various climate conditions. Iranian Research Institute of Forests and Rangelands Press, Tehran (in Persian).
Arzani, H. and Mozaffari, M. (2000) Ecological investigation on Ephedra spp. in Biarjmand region of Shahrood. Iranian Journal of Natural Resources 53(2): 99-111 (in Persian).
Azarnivand, H. and Poor Reihan, M. (1999) Investigation of the relationship between Yazd marginal vegetation cover and physicochemical properties of soils. Iranian Journal of Natural Resources 52(1): 10-21 (in Persian).
Carter, M. R. and Gregorich, E. G. (2008) Soil sampling and methods of analysis. CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton.
Cornelissen, J. H. C., Lavorel, S., Garnier, E., Díaz, S., Buchmann, N., Gurvich, D. E., Reich, P. B., ter Steege, H., Morgan, H. D., van der Heijden, M. G. A., Pausas, J. G. and Poorter, H. (2003) A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide. Australian Journal of Botany 51(4): 335-380.
Farajollahi, A., Zare Chahouki, M. A., Azarnivand, H., Yari, R. and Gholinejad, B. (2012) The effects of environmental factors on distribution of plant communities in rangelands of Bijar protected region. Iranian Journal of Rangeland and Desert Research 19(1): 108-119 (in Persian).
Ghahraman, A. (1978-2007) Colorful flora of Iran. vols: 1-26. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran (in Persian).
Ghahraman, A. (2012) Basic botany: anatomy and morphology of reproductive organs and their actions in large groups of vegetation (Vol. 2). Tehran University Press, Tehran (in Persian).
Gholami, P., Shir Mardi, H. A. and Amuzgar, L. (2016) Effect of mechanical facilitation of Astragalus microcephalus Willd. on vegetation indices in semi-steppe rangelands of central Zagros. Journal of Plant Ecosystem Conservation 8(4): 77-88 (in Persian).
Jafari, M., Bagheri, H., Ghanadha, M. R. and Arzani, H. (2002) Relationship of soil physical and chemical characteristics with dominant range plant species in Mehrzamin region of Qom province. Iranian Journal of Natural Resources 55(1): 30-40 (in Persian).
Jafari, M., Zare Chahouki, M. A., Tavili, A. and Kohandel, A. (2007) Soil-vegetation relationships in rangelands of Qom province. Pajouhesh and Sazandegi 73: 110-116 (in Persian).
 
Jangju, M., Ejtehadi, H. and Hassanpour, H. (2010) Spatial correlation between bushes and perennial grasses. Journal of Rangeland 4(1): 12-22 (in Persian).
Jongman, R. H. G., Ter Braak, C. J. F. and Van Tongeren, O. F. R. (1995) Data analysis in community and landscape ecology. Cambridge University Press, Cambridge.
Mesdaghi, M. (2003) Range management in Iran. Imam Reza University Press, Mashhad (in Persian).
Mirdeylami, S. Z., Heshmati, Gh., Barani, H. and Hemmatzade, Y. (2012) Environmental factors affecting ecological sites distribution of Kachik rangeland, Marave Tappe. Iranian Journal of Rangeland and Desert Research 19(2): 333-343 (in Persian).
Mofid Bojnordi, M., Aghdasi, M., Mian Abadi, M. and Nadaf, M. (2016) A comparative study on some secondary metabolites of male and female stems of Ephedra major Hos. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 32(2): 290-300 (in Persian).
Mokhtari Asl, A., Mesdaghi, M. and Sadeghimanesh, M. R. (2007) Factors affecting establishment and distribution of four halophytic species in Eastern Azarbayjan- Marand Gherkhelar rangelands. Iranian Journal of Rangeland 1(2): 116-128 (in Persian).
Mozafarian, V. A. (2007) Dictionary of plant names in Iran. Farhangh Moaser Press, Tehran (in Persian).
Mozaffarian, V. A. (2015) Recognition of medicinal and aromatic plants of Iran. Farhangh Moaser Press, Tehran (in Persian).
Niko, S., Azarnivand, H., Jafari, M. and Jonidi Jafari, H. (2007) Study of habitat conditions of Ephedra intermedia species in Damghan area. Iranian Journal of Rangeland 1(3): 237-249 (in Persian).
Porwal, M. C., Lalit, Sh. and Roy, P. S. (2003) Stratification and mapping of Ephedra gerardiana Wall. in Poh (Lahul and Spiti) using remote sensing and GIS. Current Science 84(2): 208-212.
Rosata, T., Falhah, A., Amirnejad, H. and Bordbar, K. (2010) Study of the importance of Ephedra spp. in reducing greenhouse gases. National Conference on Medicinal Plants, Jahade-Daneshghahi, Mazandaran branch, Mazanderan, Iran (in Persian).
Soltani Javid, A., Maraghebi, F. and Farzami Sepehr, M. (2014) The role of Ephedra poracera Fish & C.A.Mey. in absorbing heavy metals in Robat Karim manganese ore plant. Iranian Journal of Plant Environmental Physiology 43(2): 65-71 (in Persian).
Vaezi, J., Amiri Moghadam, D., Abrishamchi, P. and Ansari, A. (2014) Phytochemical study of Ephedra L. genus in northeastern Iran. The first National Conference on Medicinal Plants, Traditional Medicine and Organic Farming, Collage of Shahid Mofateh, Tabriz, Iran (in Persian).
Zare Chahouki, M. A. and Bihamta, M. R. (2015) Principles of statistics in natural resources science. Tehran University Press, Tehran (in Persian).
Zare Chahouki, M. A. and Safizade, M. (2008) Environmental effective factors on distribution of arid plants (Case study: Chahbyki region of Yazd province). Iranian Journal of Rangeland and Desert Research 15(3): 403-414 (in Persian).