مدیریت اکوسیستم‌های طبیعی

مدیریت اکوسیستم‌های طبیعی

بررسی ویژگی‌های رویشگاهی و مدل پاسخ گونه مرتعی ماشک ایرانی (Vicia persica Boiss) به عوامل محیطی در مراتع استان مازندران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حسن قلیچ نیا 1
حمید رضا میرداوودی 2
1 دانشیار، بخش تحقیقات جنگل و مرتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران.
2 دانشیار، بخش تحقیقات جنگل و مرتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مرکزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اراک، ایران.
10.22034/emj.2024.717160
چکیده
مدل‌‌های پیش‌‌بینی پاسخ گونه‌‌های‌‌گیاهی به عوامل محیطی، از ابزارهای مهم جهت کسب اطلاعات درباره علل استقرارگونه‌‌ها و تناسب مدل‌‌های پیش‌‌بینی پاسخ گونه‌‌های‌‌گیاهی به عوامل محیطی، از ابزارهای مهم جهت کسب اطلاعات درباره علل استقرارگونه‌‌ها، محسوب می‌‌شوند. در این تحقیق، با استفاده از آنالیزهای چندمتغیره، ضمن تعیین عوامل اکولوژیک مؤثر بر تغییرات ترکیب ‌‌گیاهی به بررسی پاسخ گونه‌‌ ماشک ایرانی (Vicia persica) به تغییرات عوامل‌‌محیطی، پرداخته شد. نمونه‌‌برداری از پوشش‌‌گیاهی به روش سیستماتیک-تصادفی طی سال‌های 1398-1396 انجام شد. مطالعات پوشش گیاهی شامل درصد تاج پوشش و تراکم گونه‌ها در داخل پلات‌ها انجام شد. برای این منظور تعداد پنج ترانسکت به طول 1000 متر با فاصله یکسان نسبت به هم بکار برده شد. سپس بر روی هر یک از آنها، شش پلات (2 در 2 متر) با فواصل یکسان، مستقر گردید. از هر یک از پلات‌ها، یک نمونه خاک با سه تکرار از عمق 0 تا 30 سانتی‌متری سطح خاک برداشت گردید. جهت بررسی ارتباط متغیرهای محیطی اثرگذار و معنی‌‌دار با پوشش‌‌گیاهی و انتخاب روش مناسب خطی و غیرخطی، آنالیز تطبیقی قوس‌‌گیری شده بر روی داده‌های پوشش‌‌گیاهی، انجام و طول گرادیان مشخص گردید. برای پیش‌‌بینی پاسخ گونه‌های‌‌گیاهی به تغییرات عوامل‌‌محیطی از مدل جمعی استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده‌ها در این بخش، از نرم‌افزارCanoco  نسخه 4.5، استفاده شد. نتایج نشان داده است که دامنه ارتفاع رویشگاه این گونه، 3400– 2200 متری از سطح دریا است. بررسی تأثیر مجموعه‌ای از عوامل‌‌محیطی بر تغییرات پوشش‌‌گیاهی در رویشگاه، منجر به انتخاب 12 متغیر از بین 19 متغیر اولیه شد. پاسخ گونه به متغیرهای درصد شن، هدایت الکتریکی، پتاسیم و آهک خاک به صورت تک‌‌نمایی، پاسخ گونه به متغیرهای اسیدیته خاک و درصد سنگ و سنگریزه به‌‌صورت کاهشی و پاسخ گونه به متغیرهای درصد ماده آلی، درصد کربن آلی، درصد نیتروژن و فسفر خاک، از مدل افزایشی پیروی می‌کند. پاسخ گونه به رطوبت اشباع خاک و وزن مخصوص ظاهری خاک، از مدل دو نمایی، پیروی کرد. درمجموع نتایج این پژوهش نشان داد که، مدل افزایشی تعمیم‌‌یافته اطلاعات ارزشمندی برای تعیین نیازهای اکولوژیکی گونه‌‌ها ارائه می‌دهد که می‌تواند در مدیریت پوشش‌‌گیاهی و اصلاح مراتع در مناطق مشابه، مورد توجه قرار گیرد.
 
 
کلیدواژه‌ها
گونه ماشک
رسته‌‌بندی
عوامل اکولوژیک
مدل‌‌جمعی تعمیم‌‌یافته
منحنی‌‌پاسخ گونه
ویژگی‌های اکولوژیک
موضوعات

عنوان مقاله English

Investigation ofhabitats properties and response pattern of Vicia persica Boiss to environmental factors in rangelands of Mazandaran province

نویسندگان English

Hassan Ghelichnia 1
Hamidreza Mirdavoodi 2
1 Associate Professor, Forest and Rangeland Research Department, Mazandaran Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Sari, Iran.
2 Associate Professor, Forest and Rangeland Research Department, Markazi Agriculture and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Arak, Iran.
چکیده English

Predictive models of response of plant species to environmental factorsare important tools for obtaining information about the causes of species establishment. In this research, using multivariate analysis, while determining the ecological factors affecting the changes in plant composition, response of (Vicia persica) to changes in environmental factors was investigated. Sampling of vegetationwas done by systematic-random method during 2016-2018. Vegetation studies, including canopy percentage and species density, were done inside the plots. For this purpose, five transects with a length of 1000 meters were used with the same distance to each other. Then, on each of them, six plots (2 x 2 meters) were established with the same distances. In each of the plots, a soil sample was collected with three repetitions from the depth of 0 to 30 cm of the soil surface. in order to investigate the relationship between effective and significant environmental variables with vegetationand choosingchoose the appropriate linear and non-linear method, DCA was performed on the vegetation data and gradient length was determined. A generalized additive model was used to predict the response of plant species to changes in environmental factors. Canoco software version 4.5 was used for data analysisin this section. The results showed thatthe height range of this plant habitat is 2200-3400 above sea level. Investigating the effect of a set of environmental factors on vegetation changes in the habitat, led to the selection of 12 variables out of 19 primary variables. The response of the species to the variables of sand percentage, electrical conductivity, potassium and soil lime was monoexponential, the response of the species to the variables of soil acidity and stone percentage and gravel was decreasing, And the response of the species to the variables of percentage of organic matter, carbon, soil nitrogen and phosphorus, follows the incremental model. Species response to saturated humidity of soil and soil apparent specific gravity followed the bi-exponential model. In total, the results of this research showed that the generalized additive model provides valuable information for determining the ecological needs of the species, which can be considered invegetation management and rangeland improvement in similar areas.

کلیدواژه‌ها English

Vicia persica
Classification
Ecological factors
Generalized additive model
Species response curve
Ecological properties
ارزانی، ح.، و عابدی، م. (1393). ارزیابی مرتع و اندازه‌گیری پوشش گیاهی. تهران: انتشارات دانشگاه تهران،350 ص.
جابرالانصار، ز.، برهانی، م.، بحرینی‌نژاد، ب.، و میرداودی، ح. (1400). بررسی رویشگاه و الگوی پاسخ گونه‌ مرتعی Krascheninnikovia ceratoides (L.) Guldenst به عوامل محیطی در استان اصفهان. تحقیقات مرتع و بیابان، (3)28، 563-551..
خلاصی اهوازی، ل.، زارع چاهوکی، م. ر.، آذرنیوند، ح.، سلطانی گردفرامرزی، م. (1390). مدل‌سازی مطلوبیت رویشگاه .Eurotia ceratoides (L.) C.A.M با کاربرد روش تحلیل عاملی آشیان بوم‌شناختی (ENFA) در مراتع شمال شرق سمنان. مرتع، (5)4، 373-362.
طویلی، ع.، شفیعی، ا.، پوزش، ح.، فرج‌اللهی، ع.، صابری، م.، و شاهمرادی، ا. (1389). مطالعه بوم شناسی فردی گونه Vicia villosa در استان کهگیلویه و بویراحمد. مرتع، (15)3، 422-433.
علی‌احیایی، م.، و بهبهانی‌زاده، ا. (1383). روش‌های تشریح ویژگی‌های شیمیایی خاک. تهران: موسسه تحقیقات آب و خاک، 129 ص.
فهیمی‌پور، ا.، زارع چاهوکی، م.، طویلی، ا.، و جعفری، م. (1389). بررسی عوامل محیطی موثر بر تغییرات تنوع گونه‌ای در مراتع طالقان میانی. پژوهش‌های آبخیزداری، (87) 2، 41-47.
علوی، ج.، نوری، ز.، و زاهدی، ق. (1396). منحنی عکس‌العمل گونه راش نسبت به متغیرهای محیطی با استفاده از مدل جمعی تعمیم یافته در جنگل خیرود، نوشهر. پژوهش‌های علوم و فناوری چوب و جنگل، (24)1، 59-29.
مختاری اصل، ا.، مصداقی، م.، و صادقی‌منش، م. (1391). عوامل موثر در استقرار و پراکنش چهار گونه مرتعی شور پسند در مراتع قرخلار مرند در استان آذربایجان شرقی. مرتع، (2)1، 116-1128.
Ali, H. B., and Osman, S. A. (2020). Genetic relationship study of some Vicia species by FISH and total seed storage protein patterns. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology,18(1), 37.
Austin, M. P. (2002). Spatial prediction of species distribution: an interface between ecological theory and statistical modelling. Ecological modelling, 157(2-3), 101-118.
Austin, M. P., Belbin, L., Meyers, J. A. A., Doherty, M. D., and Luoto, M. (2006). Evaluation of statistical models used for predicting plant species distributions: role of artificial data and theory. Ecological modelling, 199(2), 197-216.
Bakkenes, M., Alkemade, J. R. M., Ihle, F., Leemans, R., and Latour, J. B. (2002). Assessing effects of forecasted climate change on the diversity and distribution of European higher plants for 2050. Global change biology, 8(4), 390-407.
Bashir, H., Ahmad, S. S., Jabeen, A., and Erum, S. (2016). Multivariate analysis for the assessment of herbaceous roadsides vegetation of Wah Cantonment. The Journal of Animal & Plant Sciences, 26(2), 457-464.
Da Silva, V. B., Almeida-Bezerra, J. W., De Brito, E. S., Ribeiro, P. R. V., Cordeiro, L. S., Júnior, J. T. C., da Costa, J. G. M., and Da Silva, M. A. P. (2021). Effect of decomposition of leaves of Azadirachta indica A. Juss. on germination and growth of Myracrodruon urundeuva Allemão. South African Journal of Botany, 142, 42-52.
Gleich, S. J., Cram, J. A., Weissman, J. L., and Caron, D. A. (2022). NetGAM: Using generalized additive models to improve the predictive power of ecological network analyses constructed using time-series data. ISME communications, 2(1), 23, pp.1-9
Gholami, L., Khaledi Darvishan, A., Spalevic, V., Cerdà, A., and Kavian, A. (2021). Effect of storm pattern on soil erosion in damaged rangeland; field rainfall simulation approach. Journal of Mountain Science, 18(3), 706-715.
Guisan, A., Edwards Jr, T. C., and Hastie, T. (2002). Generalized linear and generalized additive models in studies of species distributions: setting the scene. Ecological modelling, 157(2-3), 89-100.
Ibrahim, M., Iqbal, M., Tang, Y. T., Khan, S., Guan, D. X., and Li, G. (2022). Phosphorus mobilization in plant–soil environments and inspired strategies for managing phosphorus: A review. Agronomy, 12(10), 2539.
Jalilian, N., Mirdavoudi, H., Paykani, M. N., and Rahimi, H. (2022). Response of Vicia variabilis to some ecological factors in the Zagros Forests of Iran. Rangeland Ecology & Management, 80, 39-47.
Jongman, R. H. G., Terbraak, G. J. F., and Van Tongeren, F. R. (1995). Data Analysis in ommunity and lndscape ecology, Cambridge university press, 299 pp.
Jayaraman, S., Sahu, M., Sinha, N.K., Mohanty, M., Chaudhary, R.S., Yadav, B., Srivastava, L.K., Hati, K.M.C., Patra, A.K., and Dalal, R.C. (2022). Conservation Agricultural Practices Impact on Soil Organic Carbon, Soil Aggregation and Greenhouse Gas Emission in a Vertisol. Agriculture, 12(7), p.1004.
Kent, M. (2011). Vegetation description and data analysis: a practical approach. John Wiley and sons, 414 pp.
Kleyer, M., Dray, S., Bello, F., Leps, J., Pakeman, R.J., Strauss, B., Thuiller, W., and Lavorel, S. (2012). Assessing species and community functional responses to environmental gradients: which multivariate methods? Journal of vegetation science, 23(5), 805-821.
Ma, L., X., Wang, M., Yan, F., Liu, S., Zhang, and Wang, X. (2022). Genome survey sequencing of common vetch (Vicia sativa L.) and genetic diversity analysis of Chinese germplasm with genomic SSR markers. Molecular Biology Reports, 49(1), 313-320.
Mackenzie, M. L., Donovan, C. R., and McArdle, B. H. (2005). Regression spline mixed models: A forestry example. Journal of agricultural, biological, and environmental statistics, 10, 394-410.
Oksanen, J., and Minchin, P. R. (2002). Continuum theory revisited: what shape are species responses along ecological gradients? Ecological Modelling, 157(2-3), 119-129.
Palmer, M. W. (1993). Putting things in even better order: the advantages of canonical correspondence analysis. Ecology, 74(8), 2215-2230.
Samadi Khangah, S., Ghorbani, A., and Moameri, M. (2021). Relationship between ecological species groups and environmental factors in Fandoghlou rangelands of Ardabil, Iran. Ecopersia, 9(2), 131-138.
Su, Y., Ma, X., Gong, Y., Ahmed, Z., Han, W., Li, K., and Liu, X. (2022). Global patterns and drivers of litter decomposition under nitrogen enrichment: a Meta-analysis. Frontiers in Forests and Global Change, 5, 895774.
Ter Braak, C. J. (1985). Correspondence analysis of incidence and abundance data: properties in terms of a unimodal response model. Biometrics, 859-873.
Traoré, S., Zerbo, L., Schmidt, M., and Thiombiano, L. (2012). Acacia communities and species responses to soil and climate gradients in the Sudano-Sahelian zone of West Africa. Journal of arid environments, 87, 144-152.

  • تاریخ دریافت 08 اردیبهشت 1403
  • تاریخ بازنگری 26 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش 11 مرداد 1403