Environmental factors affecting the distribution of plants in Wet Mountains of Lorestan

Document Type : Original Article

Authors

1 Lorestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Khorramabad, Iran

2 Division of Botany, Institude of forest and rangelands, AREEO, Tehran, Iran

Abstract

Most of Lorestan is mountainous. Precipitation in the mountainous areas of the province is mostly snow (750 to 950 mm). Snow plays a role as a natural reservoir. Its gradual melting has led to the emergence of humid areas and the presence of more plants in mountainous areas. In this study, habitat factors of 5 mountainous sites of Lorestan province were identified and investigated. The collected parameters were analyzed by GGE biplot software. The results show that water regime, substrate and the EC have the greatest effect on the distribution of the species, pH did not show significant differences in habitats. The most ideal habitat is the Sumach Valley, and the Nozian are closer to ideal conditions. By identifying the super environments and their subdivisions, there are two distinct groups of wet mountainous areas: Wet mountainous areas above the timberline (Garin, Oshterankouh and Rimeleh highlands) and wet mountainous areas below the timberline (Neujian and Samag Chegeni Valley). In the region above the timberline, Iranian-Turanian elements have the highest proportion. The plant species of this group of wet mountainous areas are highly dependent on the cold and humidity of the snowfalls. The ecosystems in which they live are often very limited, fragile, small, and isolated. Due to the effects of climate warming and intensive grazing in highlands, they need strong conservation management and maintenance.

Keywords

Main Subjects


مقدمه

پوشش گیاهی مناطق مرطوب دست‌کم در بخشی از حیات خود به آب وابستگی نشان می‌دهد و شرایط غرقابی و آب‌گرفتگی را در دوره‌ای به‌نسبت طولانی از فصل رویش (وضعیت بی‌هوازی که در بخش فوقانی ایجاد می‌شود) تحمل می‌کند (Lopez et al., 2013). پوشش گیاهی مناطق مرطوب کربن را در جوامع گیاهی خودش ذخیره می‌کند، اما خاک بدون رطوبت آن را به‌شکل دی‌اکسید‌کربن به جو انتشار می‌دهد؛ بنابراین، پوشش گیاهی مناطق مرطوب می‌تواند حفاظت و پایداری اتمسفر و تعدیل شرایط آب‌وهوایی جهانی را تأمین کند (Finlayson et al., 1999; Davidson, 2014). مناطق آلپ بالاتر از منطقۀ جنگلی یا پوشش درختی (Timber line) قرار دارند و ازآنجاکه خشکی در بیشتر مناطق دیده می‌شود، تشخیص آن با این تقسیم‌بندی آسان نیست (Noroozi et al., 2008). مناطق کوهستانی به‌علت تفاوت در ارتفاع، شیب، جهت و ساختار زمین‌شناختی، طیف گسترده‌ای از انواع پوشش گیاهی را در بر می‌گیرند (Körner, 2004; Kamrani et al., 2010). وجود مناطق مرطوب کوهستانی سبب تنوع جوامع گیاهی و افزایش غنای گونه‌های گیاهی محلی و منطقه‌ای شده است که پتانسیل بسیار زیادی برای حفاظت از تنوع زیستی دارند (Brose, 2001; Finlaysonand D’Cruz, 2005; Flinn et al., 2008). گونه‌های بسیار زیادی از میکروب‌ها، گیاهان، حشرات، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران می‌توانند بخشی از اکوسیستم مناطق مرطوب باشند؛ هرچند آب‌و‌هوا، ریختار منطقه (توپولوژی)، زمین‌شناسی و جریان و فراوانی آب در تعیین گیاهان و جانورانی که در هر رویشگاه قرار دارند، تأثیر می‌گذارد و به‌همین‌علت، پوشش گیاهی رویشگاه‌های مناطق مرطوب با یکدیگر تفاوت دارد (Finlaysonand D’Cruz, 2005; Carpenter et al., 2011; Russi et al., 2013; Costanza et al., 2014).

بخش عمدۀ لرستان در ناحیۀ کوهستانی واقع شده است. بیشترین مقدار بارش (750 تا 950 میلی‌متر) استان لرستان در مناطق کوهستانی و عمدتاً به‌شکل برف است. برف نقش مخزن طبیعی را ایفا می‌کند که ذوب تدریجی آن سبب پیدایش پوشش گیاهی مناطق مرطوب و حضور بیشتر گیاهان در عرصه‌های کوهستانی می‌شود (Rakhmatullaev et al., 2013). Asri و Mehrnia (2002)، Dehshiri و Goudarzi (2005)، Abrari Vajari و Veiskarami (2005)، Yarahmadi و همکاران (2009)، Mehrnia و Ramak (2014) و Dehshiri و Mahdavar (2016) مطالعه‌هایی را به روش فلوریستیک در مناطق کوهستانی استان لرستان انجام داده‌اند.

پوشش گیاهی مناطق مرطوب کوهستانی با همۀ خدماتی که ارائه می‌دهند، هنوز به‌خوبی شناسایی یا حفاظت نشده‌اند (Daily et al., 1997; Hájková et al., 2006; Xu et al., 2019). پژوهش بیشتر در زمینۀ پوشش گیاهی مناطق مرطوب و همچنین تنوع زیستی و ارزش آب سبب بهبود راه حل‌های مدیریت، اقدامات و ابزارهای لازم برای حمایت از تنوع زیستی می‌شود و درنهایت، ارزش پوشش گیاهی مناطق مرطوب با تصمیم‌گیری و برنامه‌ریزی استفاده از زمین ادغام و سبب حفاظت از این مناطق و کاستن فشارهای وارده بر آنها می‌شود (Xu et al., 2019).

حضور هر گونه (ژنوتیپ) در هر زیستگاه ترکیبی از اثر اصلی محیط (اثر میانگین محیط‌ها)، اثر اصلی ژنوتیپ (اثری که ژنوتیپ‌ها بر هم دارند) و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط (G×E) است (Yan and Kang, 2003). به‌طور معمول، اثر اصلی ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط میزان کمتری از تغییرات را توجیه می‌کنند، اما بررسی همین دو اثر به ارزیابی زیستگاه گونه و تعیین سازگاری و پایداری گونه در محیط منجر می‌شود. روش Biplot، ابزار بسیار مفیدی برای ارزیابی چشمی و تفسیر پاسخ ژنوتیپ‌ها، محیط‌ها و اثر متقابل آنهاست (Setimela et al., 2007, Kochaki et al., 2012; Pourmeidani et al., 2016). بایپلات، نمایش گرافیکی و ارائۀ رفتار هم‌زمان دو منبع متغیر است (Yan et al., 2000). یکی از ویژگی‌های این نرم‌افزار آن است که محیط‌های ایدئال و بهترین گونه‌ها (که شاید در مطالعۀ ما موجود نباشند) را نشان می‌دهد؛ به عبارتی، شناخت نیازهای هر گونه سبب معرفی زیستگاه‌هایی می‌شود که با نیاز گونه متناسب باشند؛ ازجمله پژوهش‌هایی که با این نرم‌افزار در ایران انجام شده‌اند، عبارتند از: Pourmeidani و همکاران (2016)، Shamsi و Karimzadegan (2017)، Kochaki و همکاران (2012) و Rasoli و Dolati Baneh (2018). هدف پژوهش حاضر، معرفی، شناسایی و بررسی عوامل مؤثر بر پراکنش گیاهان مناطق مرطوب پنج منطقۀ کوهستانی استان لرستان (شکل 1) برای منظو‌رکردن آنها در برنامه‌ریزی‌ها و سیاست‌گذاری‌های زیست‌محیطی است.

 

 

 

مواد و روش‌ها

به‌منظور انجام پژوهش حاضر، پنج منطقۀ کوهستانی در دامنه‌های ارتفاعات گرین، اشترانکوه، سفیدکوه (دره سماق)، نوژیان و ریمله انتخاب و طی سال‌های 1390 تا 1395 بررسی شدند (شکل 1). نمونه‌برداری از زیستگاه‌های مرطوب (مناطق برفی، مناطق دارای برفاب‌ها، چشمه‌های دائمی و فصلی، مرغزارها و سیاه‌آب‌های کوهستانی) انجام شد. گیاهان آوندی جمع‌آوری و شناسایی شدند و در هرباریوم مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان نگهداری می‌شوند. شناسایی نمونه‌ها بر اساس روش‌های رایج و با مراجعه به منابع فلوری (Rechinger, 1963-2015; Davis, 1965-1988; Townsend and Guest, 1960-1985; Maassoumi, 1986-2011; Assadi et al., 1988-2019) انجام شد. به‌منظور شناسایی نمونه‌های مشکوک از متخصصان گیاه‌شناسی در مؤسسۀ تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور نظرخواهی شد. اسامی اختصاری مؤلفان گونه‌ها با نمایۀ بین‌المللی نام‌های گیاهی (IPNI, 2013) یکسان‌سازی شد. گیاهان شناسایی‌شده بر اساس سیستم APG III (Angiosperm Phylogeny Group, 2009) تقسیم‌بندی شدند. به‌منظور تعیین شکل‌های زیستی مختلف گیاهان منطقه از روش مرسوم Raunkiaer (1934) استفاده شد. پراکنش جغرافیایی گونه‌های گیاهی منطقه با‌توجه‌به مناطق انتشار آنها در ایران و سایر کشورها و بر اساس تلفیقی از تقسیم‌بندی جغرافیایی رویش‌های ایران Takhtajan (1986) و Zohary (1973) تشخیص داده شد. به‌منظور بررسی طبقه‌های حفاظتی گونه‌های گیاهی منطقه از معیارهای IUCN (McNeely and Miller, 1983) و Jalili و Jamzad (1999) استفاده شد.

به‌منظور بررسی متغیرهای محیطی در نقاط جمع‌آوری، علاوه‌بر ثبت موقعیت جغرافیایی، ارتفاع و شیب منطقه، ویژگی‌های شیمیایی آب و سایر ویژگی‌ها مطابق جدول 1 بررسی شدند. pH و EC آب هر نمونه با استفاده از الکترود الکتریکی pHمتر و ECمتر اندازه‌گیری شد. در پژوهش حاضر، شاخص‌های مدنظر با نرم‌افزار GGE biplot و شیوۀ تأثیرپذیری از متغیرهای زیستگاهی تجزیه‌و‌تحلیل شدند.

 

 

 

شکل 1- نقشۀ پراکنش مناطق کوهستانی مطالعه‌شده؛ A. کوه‌های گرین، B. کوه‌های ریمله، C. کوه‌های منطقۀ اشترانکوه، D. چشمه‌های کوهستانی، E. منطقۀ نوژیان (تاف)

 

جدول 1- ویژگی‌های مطالعه‌شده در مناطق کوهستانی

دامنه

ارتفاع

شیب

رژیم آبی

نوع بستر

ساختار رویشی

1

1800-1500

15˂ملایم

P ≡ Permanent ( Melting snow , surfacewater ≥ 80% of the time)

R ≡ Rock

T ≡ Tree

 

2

2100-1800

25-15

NP ≡ Non-permanent( Melting snow , surfacewater < 80% of the time)

M ≡ Mineral

Sh ≡ Shrub

3

2100-2500

35-25

Sp=spring

P ≡ Peat

HC ≡  Caulescent herb

4

2800-2500

55-35

 

 

Se ≡ Sedge

5

3200-2800

55 ≥ تند

 

 

Gr≡ Tall grass

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نتایج.

نتایج بررسی متغیرهای محیطی مطالعه‌شده (ارتفاع و شیب منطقه، ویژگی‌های شیمیایی آب و سایر ویژگی‌ها) در نقاط جمع‌آوری در جدول 2 آورده شده‌اند.

 

 

 

جدول 2- نتایج بررسی شاخص‌های مطالعه‌شده در پنج منطقۀ کوهستانی

مکان

هدایت الکتریکی (Ec. 106)

ارتفاع

شیب

pH

رژیم آبی

نوع بستر

تیپ رویش

A

330

2800-3000

تند

84/6

NP

R

HC

A

330

2800-3000

تند

84/6

NP

R

HC

A

330

2800-3000

تند

84/6

NP

R

HC

A

330

2800-3000

تند

84/6

NP

R

HC

A

330

2800-3000

تند

84/6

NP

R

HC

B

424

2100

ملایم

32/7

NP

M / R/P

Sh / Se / HC

B

424

2100

ملایم

32/7

NP

M / R/P

Sh / Se / HC

B

424

2100

ملایم

32/7

NP

M / R/P

Sh / Se / HC

B

424

2100

ملایم

32/7

NP

M / R/P

Sh / Se / HC

B

424

2100

ملایم

32/7

NP

M / R/P

Sh / Se / HC

C

370

2800-3200

تند

21/7

P

R

T/Sh / Se / HC

C

370

2800-3200

تند

21/7

P

R

T/Sh / Se / HC

C

370

2800-3200

تند

21/7

P

R

T/Sh / Se / HC

C

370

2800-3200

تند

21/7

P

R

T/Sh / Se / HC

D

420

1900

ملایم

5/7

P

M / R/P

T/Sh / Se

D

420

1900

ملایم

5/7

P

M / R/P

T/Sh / Se

D

420

1900

ملایم

5/7

P

M / R/P

T/Sh / Se

D

420

1900

ملایم

5/7

P

M / R/P

T/Sh / Se

D

420

1900

ملایم

5/7

P

M / R/P

T/Sh / Se

E

542

2100

ملایم

42/7

NP

M / R/P

Sh / Gr

E

542

2100

ملایم

42/7

NP

M / R/P

Sh / Gr

E

542

2100

ملایم

42/7

NP

M / R/P

Sh / Gr

E

542

2100

ملایم

42/7

NP

M / R/P

Sh / Gr

E

542

2100

ملایم

42/7

NP

M / R/P

Sh / Gr

 

 

فلوریستیک و غنای گونه‌ها: در مناطق نمناک کوهستانی، تعداد 237 گونه در 153 جنس و 44 تیرۀ گیاهی جمع‌آوری و شناسایی شدند (پیوست 1). تیره‌های گندمیان (Poaceae)، نعناعیان (Lamiaceae)، بقولات (Papilionaceae)، چتریان (Apiaceae)، کاسنی‌ها (Asteraceae) و سیپراسه (Cyperaceae) بیشترین تعداد گونه‌ها را در بین 44 تیرۀ گیاهی شناسایی‌شده داشتند؛ همچنین تعداد 21 گونۀ انحصاری برای ایران شناسایی شد.

طیف زیستی و پراکنش جغرافیایی گیاهان منطقه:بر اساس سیستم Raunkiaer (1934)، اشکال زیستی گونه‌ها در منطقه به پنج شکل زیستی اصلی تقسیم شدند (شکل2)؛ به‌طوری‌که فانروفیت‌ها 7 درصد (17 گونه)، کامفیت‌ها 7 درصد (16 گونه)، همی‌کریپتوفیت‌ها 41 درصد (98 گونه)، ژئوفیت‌ها 19 درصد (45 گونه) و تروفیت‌ها 26 درصد (61 گونه) فلور منطقه را تشکیل دادند. پس‌از تعیین شکل‌های زیستی تمام گونه‌ها و تقسیم‌های زیرگونه‌ای جمع‌آوری‌شده از گیاهان، طیف شکل‌های زیستی ترسیم شد (شکل 2).

پراکنش جغرافیایی:مطالعۀ پراکنش جغرافیایی گونه‌ها نشان داد بیشترین درصد گونه‌ها به عناصر ناحیۀ ایرانی-تورانی تعلق دارد؛ به‌طوری‌که ناحیۀ ایرانی-تورانی به‌تنهایی 39 درصد گونه‌ها را به خود اختصاص داد و نواحی ایرانی-تورانی/مدیترانه‌ای (IT-M) با 11 درصد، ایرانی-تورانی/مدیترانه‌ای-اروپا-سیبری (IT-M-ES) با 11 درصد و جهان‌وطن (Cosm) با 11 درصد به‌ترتیب در رتبه‌های بعدی قرار گرفتند (شکل 3).

نتایج آنالیز واریانس: نتایج زیر (جدول 3) بر اساس آنالیز واریانس داده‌های جدول 2 به دست آمدند.

 

 

 

شکل 2- درصد فراوانی شکل‌های زیستی گیاهان جمع‌آوری‌شده از پنج منطقۀ کوهستانی؛ Th.: تروفیت، Ch.: کامفیت، He.: همی‌کریپتوفیت، Ge.: ژئوفیت، Ph.: فانروفیت

 

 

شکل 3- فراوانی نواحی رویشی گیاهان مطالعه‌شده در پنج منطقۀ کوهستانی؛ ES: اروپا-سیبری، IT: ایرانی-تورانی،M: مدیترانه‌ای، SS: صحرا-سندی، Cosm: جهان‌وطن

 

جدول 3- تجزیه واریانس اثر تیمارها بر صفت‌های مختلف

ارتفاع

منطقه

بستر

رژیم آبی

شیب

pH

هدایت الکتریکی

درجه آزادی

منابع تغییرات

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰429/17

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰429/17

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰714/5

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰878/1

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰ 429/17

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰ 082/1

⃰⃰⃰  ⃰⃰⃰529/43755

3

تیمار

297/0

297/0

264/0

026/0

297/0

54/0

707/1792

26

اشتباه آزمایش

-

-

-

-

-

-

-

29

کل

⃰⃰  ⃰⃰⃰  اختلاف معنادار در سطح 1 درصد

 

 

.نتایج تجزیه‌و‌تحلیل متغیرهای زیستگاهی با استفاده از GGE biplot: به‌منظور ارزیابی شاخص‌های مؤثر بر متغیرهای زیستگاهی از روش GGE biplot استفاده شد و نتایج آن نشان دادند مجموع دو مؤلفۀ اصلی اول و دوم برابر 1/98 درصد است (Pc1=84.2%, Pc2= 13.9%)؛ به عبارتی، هر Biplot 1/98 درصد تغییرات داده‌های مطالعه‌شده را توجیه می‌کند. پراکنش ویژگی‌های مختلف و محیط‌های بررسی‌شده بر اساس دو مؤلفه ترسیم شد. شکل 4 نشان می‌دهد EC در رویشگاه‌های نوژیان و دره سماق زیاد است و کمترینEC به گرین، اشترانکوه و ریمله تعلق دارد. شکل 5 نشان می‌دهد باثبات‌ترین و پایدارترین رژیم آبی (RW) به دره سماق و ناپایدارترین رژیم آبی به گرین و اشترانکوه مربوط است و ریمله و نوژیان ازنظر رژیم آبی ثبات کمتری دارند. شکل 6 نشان می‌دهد عامل‌های رژیم آبی، EC و جنس بستر بیشترین اثر را بر رویشگاه گونه‌ها دارند و pH تفاوت محسوسی بین رویشگاه‌ها نشان نمی‌دهد. شکل 7، ویژگی‌ها و محیط‌های ایدئال را با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot نشان می‌دهد؛ ایدئال‌ترین رویشگاه، دره سماق است و نوژیان به شرایط ایدئال نزدیک است. شکل 8، همبستگی زیستگاه‌ها را نشان می‌دهد. محیط‌هایی که زاویۀ کمتری دارند، همبستگی بیشتری باهم نشان می‌دهند. در این شکل، نوژیان و دره سماق همبستگی زیادی باهم دارند و همچنین محیط‌های اشترانکوه، گرین و ریمله همبستگی مثبت و زیادی باهم نشان می‌دهند. شکل 9، شناسایی ابرمحیط‌ها و بهترین ویژگی در هر محیط را نشان می‌دهد. منطقۀ نوژیان و دره سماق در بخشی قرار گرفته‌اند که رژیم آبی و EC زیادی دارد. اشترانکوه، گرین و ریمله در یک محیط قرار گرفته‌اند. شکل 10، ارتباط تیپ‌های رویشی و شاخص‌های مؤثر در پراکنش را نشان می‌دهد. تیپ رویشی T/Sh/Se/He بیشترین ارتباط را با رژیم آبی دارد.

 

 

 

 

 

شکل 4- میزان وابستگی رویشگاه‌ها به EC

 

 

شکل 5- میزان وابستگی رویشگاه‌ها به رژیم آبی (RW)

 

 

شکل 6- عامل‌های دارای بیشترین اثر روی رویشگاه گونه‌ها شامل رژیم آبی، EC، pH و جنس بستر

 

شکل 7- تعیین ایدئال‌ترین رویشگاه با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot

 

 

شکل 8- همبستگی رویشگاه‌ها؛ محیطهایی که دارای زاویۀ کمتری باشند، همبستگی بیشتری باهم دارند.

 

 

شکل 9- شناسایی ابرمحیط‌ها و بهترین ویژگی در هر محیط

 

شکل 10- ارتباط بین تیپ‌های رویشی و شاخص‌های مؤثر در پراکنش

 

 

بحث.

بررسی روابط زیستگاهی مطالعه‌شده با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot (شکل 7) نشان داد زیستگاه‌های مطالعه‌شده به دو گروه تقسیم می‌شوند و همبستگی زیادی در هر گروه وجود دارد که به معنای وجود شاخص‌های مشابه در این زیستگاه‌ها و درنتیجه، حضور شکل‌های زیستی مشابه است. باتوجه‌به نتایج، رژیم آبی، جنس بستر، شیب و محدودۀ ارتفاعی از عوامل اصلی جداکنند‌ۀ زیستگاه‌ها و غنای گونه‌ای در مناطق مطالعه‌شده هستند؛ بنابراین، دو گروه زیستگاه مرطوب کوهستانی متمایز وجود دارند: زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی بالای خط درختی (ارتفاعات گرین، اشترانکوه و ارتفاعات ریمله) و زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی پایین خط درختی (نوژیان و دره سماق چگنی).

الف- زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی بالای خط درختی (ارتفاعات گرین، اشترانکوه و ریمله): بر اساس نتایج، گیاهان این گروه کمتر از 80 درصد زمان در طول سال را در مجاورت آب و خاک‌های آبدار قرار دارند؛ در این مناطق مرطوب و نمناک، گیاهان عمدتاً به آب حاصل از ذوب برف‌ها وابسته هستند. این گیاهان سازگاری بیشتری به جنس بستر صخره‌ای و ارتفاعات بالا دارند. گیاهان این ارتفاعات عمدتاً کپه‌ای و کریپتوفیت‌ها هستند که با رطوبت‌های فصلی حاصل از ذوب برف‌ها به حیات خود ادامه می‌دهند و اواخر مردادماه به زندگی بطئی یا کند وارد می‌شوند. گیاهان رویش‌یافته در ارتفاعات گرین و اشترانکوه بسیار به هم شبیه هستند و در گروه گیاهان وابسته به خاک مرطوب (hydric soil) قرار دارند (Vepraskas et al., 2019). شاخص‌های وابستگی به برفاب‌ها، شیب، ارتفاع و بستر صخره‌ای سبب همبستگی زیادی بین این دو زیستگاه شده‌اند. این ارتفاعات در مقایسه با سایر مناطق دارای فلور غنی‌تری است که ممکن است به دلایل زیر باشد:

1- یخچال‌ها و برف‌چال‌های متعددی که بر اثر انحلال در سنگ‌های آهکی به وجود آمده‌اند و در سراسر کوه‌های گرین و اشترانکوه تشکیل شده‌اند؛ این فروچاله‌ها در فصل‌های سرد سال از برف پر می‌شوند و تعداد زیادی از گیاهان با آب‌های حاصل از ذوب‌شدن برف‌ها در این برف‌چال‌ها رویش می‌کنند. یخچال‌ها و برف‌چال‌های کوهستانی یادشده تسهیل‌کننده و عامل مهمی برای تنوع زیستی مناطق کوهستانی هستند (Barthlott et al., 2005; Hájková et al., 2006).

2- فشرده‌سازی مناطق زیست‌محیطی در فواصل کوتاه (Compression of life zones): در مناطق دشتی، شرایط آب‌و‌هوایی مختلفی که بیش از هزاران کیلومتر از یکدیگر فاصله دارند، ممکن است در یک دامنۀ کوه قرار گرفته باشند و سبب فشرده‌سازی مناطق آب‌وهوایی در مسافت‌های کوتاه شوند؛ به‌طوری‌که تفاوت دمایی مناطق پایین‌دست و بالا‌دست و میزان نزولات جوی کاملاً محسوس و تأثیرگذار است (Körner, 2004; Kamrani et al., 2010; Mittermeier et al., 2011)؛ این فشرده‌سازی مناطق زندگی، هرکدام با موجودی زیستی مشخصۀ خود، مجموعه‌ای از تنوع زیستی متضاد را در کوه‌ها ایجاد می‌کند. توپوگرافی بسیار متنوعی در کوه‌های مرتفع گرین و اشترانکوه شکل گرفته است که در ترکیب با تنوع بستر، رژیم آبی و غذایی مرتبط به تنوع زیستی شکننده‌ای منجر شده است (Baron et al., 2009). این مناطق کوهستانی، محل بسیار خوبی برای دیدن گیاهانی هستند که هرگز در مناطق پایین‌دست دیده نشده‌اند (Flinn et al., 2008). در منطقۀ بالای کمربند کوهستانی، عناصر ایرانی-تورانی بالاترین نسبت را دارند که نشان می‌دهد منطقه بدون پوشش درختی کوهستان غنی از گونه‌های اندمیک هستند و این با نظر Korner (2004) که بیان کرد منطقۀ آلپی کوهستانی دارای بیشترین تعداد عناصر انحصاری است و نقاط داغ تنوع زیستی به شمار می‌آید، مطابقت دارد. این ارتفاعات نقاط داغ تنوع زیستی هستند؛ لزوما نه در تعداد مطلق گونه‌ها، بلکه در تعداد گونه‌های نادر و گونه‌های در معرض خطر و گونه‌های بسیار در معرض خطر که نیازهای خاص زیستگاهی دارند و به‌طور انحصاری در این مناطق کوهستانی یافتمی شوند (Flinn et al., 2008). ازجمله گونه‌هایی که عمدتاً در بالای کمربند کوهستانی رویش دارند و جزو گونه‌های نادر و گونه‌های در معرض خطر وابسته به رطوبت برفاب‌ها هستند، می‌توان به نمونه‌های زیر اشاره کرد: Azilia eryngioides، Dracocephalum kotschyi،Artemisia persica، Tetrataenium lasiopetalum، Dionysia gaubana، Smyrnium cordifolim، Allium jesdianum، Ziziphora clinopodioides، Tanacetum kotschyi و Nepeta cryspa. گیاهان یادشده اغلب استفادۀ دارویی و خوراکی دارند؛ به‌طوریکه به‌محض ذوب‌شدن برف‌ها، بهره‌برداران محلی آنها را برداشت می‌کنند. گونۀJuniperus excelsaکه در مناطق کوهستانی دامنه‌های اشترانکوه، درون شیار سنگ‌ها و صخره ها مستقر است، در برابر وزش بادهای سنگین و سرد (کولاک) و در برابر برف‌های شدید به ارتفاع بیش از 2 متر مقاومت و سازگاری دارد. در مطالعه‌های پیشین به بیشتر این گونه‌های وابسته به برفاب‌ها اشاره نشده است. (Asri and Mehrnia, 2002; Dehshiri and Goudarzi, 2005; Abrari Vajari and Veiskarami, 2005; Yarahmadi et al., 2009; Mehrnia and Ramak, 2014; Dehshiri and Mahdavar, 2016)؛ علاوه‌بر‌این، ارتفاعات اشترانکوه تنوع زیادی از گیاهان Epiphyte مانند خزه و سرخس دارد که جزو مهمی از این غنای گونه‌ای هستند و در سایر مناطق خشک کوهستانی استان حضور ندارند.

گیاهان منطقۀ کوه‌های ریمله: این گیاهان کاملاً به برفاب وابسته هستند و به‌محض ذوب‌شدن برف‌ها، در مرحلۀ گل‌دهی قرار دارند.Ficaria kochii،Moraea sisyrinchium،Bellevalia fominii،Scilla persica،Tulipa humilis، Arum giganteum و گونهRanunculus aquaticus از گونه های آبزی هستند و در چشمه‌ها ی حاصل از ذوب برف‌ها که آبهای سرد و تمیزی دارند، می‌رویند و در سایر مناطق مطالعه‌شده مشاهده‌ نمی‌شوند.

گونه‌های گیاهی زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی بالای خط درختی به‌شدت به سرما و رطوبت حاصل از برفابها وابسته‌اند؛ گیاهان یادشده به مدیریت حفاظتی و نگهداری قوی نیاز دارند؛ زیرا اکوسیستم‌هایی که در آن زندگی می‌کنند، شکننده هستند و اغلب بسیار محدود، کوچک و به‌شکل ایزوله در مناطق مرتفع کوهستانی قرار دارند (Hájková et al., 2006; Flinn et al., 2008). باتوجه‌به آثار گرم‌شدن آب‌وهوا و چرای فشرده در بخش‌های زیادی از مناطق کوهستانی، انتظار می‌رود فشار بیشتری بر این گیاهان مقاوم به سرما وارد شود (Spehn et al., 2006). بسیاری از این گیاهانبالقوه جزو گونه های نادر، در معرض خطر و آسیب‌پذیر قرار دارند و براساس معیارهای بین‌المللی حفاظت از طبیعت (IUCN)، با عنوان «به‌شدت در معرض خطر (critically endangered)» طبقه‌بندی می‌شوند (Noroozi et al., 2008; Sloan et al., 2014). حضور فراوان گونه‌های انحصاری منطقۀ ایرانی-تورانی (91 گونه) و 21 گونۀ انحصاری ایران بر اساس نتایج جدول 1، تایید کننده مطلب یادشده است. به‌طور‌کلی، بسیاری از گونه‌های همی‌کریپتوفیت و پشته‌ای چوبی‌شده و خاردار، تیپ‌های گیاهی را در دو منطقۀ گرین و اشترانکوه مشخص می‌کنند و این مطلب با مطالعۀ Dehshiri و Mahdavar (2016) مطابقت دارد. به اعتقاد Archibold (1995)، فراوانی گیاهان کریپتوفیت و همی‌کریپتوفیت در یک منطقه نشان‌دهندۀ اقلیم سرد و کوهستانی است.

ب- مانداب‌های کوهستانی پایین خط درختی: بر اساس نتایج،گیاهان این گروه بیشتر از 80 درصد زمان در طول سال در مجاورت آب و خاک‌های آبدار قرار دارند. طبق نتایج روش گرافیکی GGE biplot، ایدئال‌ترین رویشگاه، دره سماق است و نوژیان به شرایط ایدئال نزدیک‌ است. علت همبستگی زیاد دو زیستگاه یادشده، وجود شاخص‌های جنس بستر، EC مشابه، وجود آب دائمی و وابستگی کمتر به برفاب‌ها است.ترکیب گیاهی این مناطق مرطوب شباهت زیادی با یکدیگر دارد، ولی دو منطقۀ یادشده (مناطق نوژیان و دره سماق چگنی) در برخی عناصر گیاهی باهم تفاوت دارند که به شرح زیر است:

1- گیاهان زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی منطقۀ نوژیان:Hordeum brevisubulatum ازجمله گیاهان وابسته به خاک‌های مرطوب است که در مراتع سیاه‌آب منطقه رویش دارد. جنس Hordeum از گیاهان مقاوم به شوری است (Garthwaite et al., 2005) و باتوجه‌به نتایج، هدایت الکتریکی (EC) زیاد در این رویشگاه‌ها مشکلی برای این گونۀ گیاهی ایجاد نمی‌کند. مانداب‌های این منطقه گونۀ‌ شاخص ترشک (elburensisRumex) را دارند که در مناطق پایین‌دست حوزه و در نم‌زارها و کنار چشمه‌ها و رودخانۀ منطقه دیده می‌شود.

2- منطقۀ دره سماق چگنی: نتایج روش گرافیکی GGE biplot نشان دادند ایدئال‌ترین رویشگاه، دره سماق است؛ زیرا دارای پایدارترین رژیم آبی با چشمه‌های گلی است که محل رویش درخت سُماق (Rhus coriaria) هستند. این گونه در مناطق کوهستانی کنار چشمه‌ها و اراضی مرطوب می‌روید. در این رویشگاه، جنس بستر از مواد معدنی، پیتی و شنی است. در مطالعه‌های پیشین در زمینۀ فلور لرستان (Asri and Mehrnia 2002; Dehshiri and Goudarzi, 2005; Abrari Vajari and Veiskarami, 2005; Yarahmadi et al., 2009; Mehrnia and Ramak, 2014; Dehshiri and Mahdavar, 2016)، این رویشگاه و عناصر بارز آن مطالعه نشده‌اند. در بیشتر مناطق ایران به‌علت مسائل مختلف ازجمله تخریب بی‌رویه و قطع و برداشت نامناسب گیاه، رویشگاه سماق به نقاط محدود و ارتفاعات شیب‌دار و نقاط دورافتاده محدود شده است (Emad et al., 2012). شیب عمدۀ رویشگاه‌های این گیاه 30 تا 60 درصد است و استقرار گیاه در جهت‌های مختلف جغرافیایی به‌ویژه شیب‌های شمالی از پراکنش و توسعۀ بیشتری برخوردار است؛ این نتیجه با یافته‌های پژوهش Emad و همکاران (2012) مطابقت دارد. گونۀ عَشَقِه (Hedera helix) از دیگر عناصر متمایز این منطقه است که روی پایه‌های درخت زبان گنجشک (Fraxinus angustifolia) رویش دارد و در سایر مناطق مطالعه‌شده مشاهده نشد. تیپ‌های رویشی (درصد پوشش گیاهی) همبستگی مثبتی با رژیم آبی دارند؛ یعنی هرچه رژیم آبی پایدارتر باشد، تیپ رویشی هم از چند آشکوب تشکیل شده است. ساختار رویشی T/Sh/Se/He در این منطقه غالب می باشد که احتمالاً ازشرایط بهینۀ رژیم آبی و جنس بستر ناشی می‌شود.

به‌طور‌کلی، ساختار پوشش گیاهی مرکب زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی با تنوع پوشش روی زمین و با سیستم‌های مختلف در‌هم‌تنیدۀ ریشه، احتمالاً بهترین تضمین برای ثبات شیب‌ها و تأمین امنیت مخازن زیرزمینی آب است (Rakhmatullaev et al., 2013). بررسی مناطق نشان داد بیشترین تعداد چشمه‌ها و سراب‌های استان لرستان (ونایی، کهمان، گاماسیاب، آبشار آب سفید الیگودرز و سایر چشمه‌های دائمی) در مناطق پایین‌دست این کوهستان‌ها قرار دارند و آب شرب ساکنان مناطق شهری اطراف از این منابع تأمین می‌شود. حفاظت از گیاهان طبیعی در زیستگاه‌های مرطوب کوهستانی تأثیر مثبت قوی بر ظرفیت مخازن ذخیرۀ آب و تولید غذای سالم برای ساکنان مناطق اطراف دارد (Daily et al., 1997; Myers et al., 2000; Pohl et al., 2009; Rakhmatullaev et al., 2013)

Abrari Vajari, K. and Veiskarami, G. (2005) Floristic study of Hashtad-Pahlu region in Khorramabad (Lorestan). Pajouhesh va Sazandegi 18: 58-64 (in Persian).
Angiosperm Phylogeny Group (2009) An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society 161(2): 105-121.‏
Archibold, O. W. (1995) Ecology of world vegetation. Chapman and Hall, London.
Asri, Y. and Mehrnia, M. (2002) Introducing the flora of central part of the Sefid-Kuh protected area. Iranian Journal of Natural Resources Research 55: 363-376 (in Persian).
Assadi, M. (Ed.) (1988-2019) Flora of Iran. vols. 1-145. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran (in Persian).
Baron, J. S., Herrod Julius, S., West, JM., Joyce, LA., Blate, G., Peterson, CH., Palmer, M., Keller, BD., Kareiva, P., Scott, JM. and Griffith, B. (2009) Some guidelines for helping natural resources adapt to climate change. IHDP Update 2: 46-52.
Barthlott, W., Mutke, J., Rafiqpoor, D., Kier, G. and Kreft, H. (2005) Global centers of vascular plant diversity. Nova Acta Leopoldina 92: 61-83.
Brose, U. (2001) Relative importance of isolation, area and habitat heterogeneity for vascular plant species richness of temporary wetlands in east-German farmland. Ecography 24: 722-730.
Carpenter, S. J., Stanley, E. H. and Vander Zanden, M. J. (2011) State of the world’s freshwater ecosystems: Physical, chemical, and biological changes. Annual Review of Environment and Resources 36: 75-99.
Costanza, R., de Groot, R., Sutton, P., van der Ploeg, S., Anderson, S. J., Kubiszewski, I., Farber, S. and Turner, R. K. (2014) Changes in the global value of ecosystem services. Global Environmental Change 26, 152-158.
Daily, GC., Alexander, S., Ehrlich, P., Goulder, L., Lubchenco, J., Matson, PA., Mooney, HA., Postel, S., Schneider, SH., Tilman, D. and Woodwell, GM. (1997) Ecosystem services: Benefits supplied to human societies by natural ecosystems. Issues in Ecology 2: 1-16.
Davidson, N. C. (2014) How much wetland has the world lost? Long-term and recent trends in global wetland area. Marine and Freshwater Research 65(10): 934-941.
Davis, P. H. (1965-1988) Flora of Turkey. vols. 1-10. Edinburgh University Press, Edinburgh.
Dehshiri, M. M. and Goudarzi, M. (2005) Floristic studies of Borujerd area. Journal of Sciences (Islamic Azad University) 15(58): 459-476 (in Persian).
Dehshiri, M. M. and Mahdavar, H. (2016) Alpine flora of some part of Oshtorankuh, Lorestan province. Taxonomy and Biosystematics 8(26): 31-40 (in Persian).
Emad, M., Ghibi, F., Rasouli, S. M., Khanjanzadeh, R. and Mohammadi Jozani, S. (2012) Collection of medicinal plant of Rhus coriaria. Peyman Nawandish Publications, Tehran.
Finlayson, C. M., Davidson, N. C., Spiers, A. G. and Stevenson, N. J. (1999) Global wetland inventory-current status and future priorities. Marine and Freshwater Research 50: 717-727.
Finlayson, C. M. and D’Cruz, R. (2005) Inland water systems. In: Ecosystems and human well-being: current state and trends: Findings of the condition and trends working group (Eds. Hassan, R., Scholes, R. and Ash, N.) 551-583. Island Press, Washington, D. C.
Garthwaite, A. J., von Bothmer, R. and Colmer, T. D. (2005) Salt tolerance in wild Hordeum species is associated with restricted entry of Na+ and Cl into the shoots. Journal of Experimental Botany 56(419): 2365-2378.‏
IPNI, The International Plant Names Index. Retrieved from http://www.ipni.org. On: 25 November 2013.
Jalili, A. and Jamzad, Z. (1999) Red data book of Iran, a preliminary survey of endemic, rare and endangered plant species in Iran. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran.
Kamrani, A., Naqinezhad, A., Jalili, A. and Attar, F. (2010) Environmental gradients across wetland vegetation groups in the arid slopes of western Alborz mountains, N. Iran. Acta Societatis Botanicorum Poloniae 79(4): 295-304.
Flinn, K. M., Lechowicz, M. J. and Waterway, M. J. (2008) Plant species diversity and composition of wetlands within an upland forest. American Journal of Botany 95(10): 1216-1224.‏
Kochaki, A. R., Sorkhi Lalahlou, B. and Eslamzadeh Hesari, M. R. (2012) Performance stableness of favourable barley genotypes in cold regions of Iran by GGE biplot. Seed and Plant Improvement Journal 28(4): 533-543 (in Persian).
Körner, C. (2004) Mountain biodiversity, its causes and function. AMBIO: A Journal of the Human Environment 33(13): 11-17.‏
Maassoumi, A. A. (1986-2011) The genus Astragalus in Iran. vols. 1-5. Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran (in Persian).
McNeely, J. A. and Miller, K. R. (1983) IUCN, national parks, and protected areas: Priorities for action. Environmental Conservation 10(1): 13-21.‏
Mehrnia, M. and Ramak, P. (2014) Floristic investigation of Noujian Watershed (Lorestan province). Iranian Journal of Plant Biology 6(20): 113-136 (in Persian).
Vepraskas, M. J., Berkowitz, J. F. and Arellano, C. (2019) Determining normal precipitation ranges for hydric soil assessments. Soil Science Society of America Journal 83(2): 503-510.‏
Mittermeier, R. A., Turner, W. R., Larsen, F. W., Brooks, T. M. and Gascon, C. (2011) Globalbiodiversity conservation: the critical role of hotspots. In: Biodiversity hotspots (Eds. Zachos, F. E. and Habel, J. C.) 3-25. Springer Verlag, Berlin.
Myers, N., Mittermeier, R. A., Mittermeier, C. G., da Fonseca, G. A. B. and Kent, J. (2000) Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853-858.
Noroozi, J., Akhani, H. and Breckle, SW. (2008) Biodiversity and phytogeography of the Alpine Flora of Iran. Biodiversity and Conservation 17: 493-521.
Hájková, P., Hájek, M. and Apostolova, I. (2006) Diversity of wetland vegetation in the Bulgarian high mountains, main gradients and context-dependence of the pH role. Plant Ecology 184(1): 111-130.‏
Pohl, M., Alig, D., Körner, C. and Rixen, C. (2009) Higher plant diversity enhances soil stability in disturbed alpine ecosystems. Plant and Soil 324: 91-102.
Pourmeidani, A., Maddah Arefi, H., Jafari, A. A., Torabi, S. and Mirza, M. (2016) Stability analysis of essential oil yield in different populations of thyme (Thymus kotschyanus) in different regions of Iran using GGE biplot. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research 24(2): 277-286.
Rakhmatullaev, S., Huneau, F., Celle-Jeanton, H., Le Coustumer, P., Motelica-Heino, M. and Bakiev, M. (2013) Water reservoirs, irrigation and sedimentation in Central Asia: a first-cut assessment for Uzbekistan. Environmental Earth Sciences 68(4): 985-998.‏
Rasoli, V. and Dolati Baneh, H. (2018) Assessment of the adaptability of 50 Russian grapevine varieties in Iran by genotype and genotype × environment interaction biplot (GGE Biplot) method. Journal of Horticultural Science 27(3): 259-274.
Raunkiaer, C. (1934) The life forms of plants and statistical plant geography. Oxford University Press, Clarendon.
Rechinger, K. H. (Ed.) (1963-2015) Flora Iranica. vols. 1-181. Akademische Druck-U Verlagsanstalt, Graz.
Lopez, R. D., Lyon, J. G., Lyon, L. K. and Lopez, D. K. (2013) Wetland landscape characterization: practical tools, methods, and approaches for landscape ecology. 2nd edition, CRC Press, Boca Raton.
Russi, D., ten Brink, P., Farmer, A., Badura, T., Coates, D., Fo¨ rster, J., Kumar, R. and Davidson, N. (2013) The economics of ecosystems and biodiversity for water and wetlands. IEEP, London.
Setimela, P. S., Vivek, B., Banziger, M., Crossa, J. and Maideni, F. (2007) Evaluation of early to medium maturing open pollinated maize varieties in SADC region using GGE biplot based on the SREG model. Field Crops Research 103: 161-169.
Shamsi, H. and Karimzadegan, H. (2017) Habitat variable effecting dispersal Lizards of Alvand protected area (Khomein city). Journal of Environmental Sciences and Technology 19(2): 149-160.
Sloan, S., Jenkins, C. N., Joppa, L. N., Gaveau, D. L. A. and Laurance, W. F. (2014) A remaining natural vegetation in the global biodiversity hotspots. Biological Conservation 177: 12-24.
Spehn, E. M., Liberman, M. and Körner, C. (2006) Land use change and mountain biodiversity. CRC Press, Boca Raton.
Takhtajan, A. (1986) Floristic regions of the world. University of California Press, California.
Xu, T., Weng, B., Yan, D., Wang, K., Li, X., Bi, W. and Liu, Y. (2019) Wetlands of international importance: Status, threats, and future protection. International Journal of Environmental Research and Public Health 16(10): 1818.
Townsend, C. C. and Guest, E. (1960-1985) Flora of Iraq. vols. 1-9. Ministry of Agriculture and Agrarian Reform, Baghdad.
Yan, W. and Kang, M. S. (2003) GGE biplot analysis: A graphical tool for breeders, geneticists and agronomists. CRC Press, Boca Raton.
Yan, W., Hunt, L. A. Sheng, Q. and Szlavnics, Z. (2000) Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science 40: 597-605.
Yarahmadi, Z., Lari Yazdi, H. and Chehregani, A. (2009) Biodiversity plant study of the Zalian mountain ranges in east of Borojerd, Lorestan, Iran. Biology Journal (Islamic Azad University, Garmsar Branch) 4(2): 27-43 (in Persian).
Zohary, M. (1973) Geobotanical Foundation of Middle-East. vols. 1-2. Department of Botany, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart.