تأثیر گرادیان ارتفاعی بر تنوع پوشش گیاهی در حاشیۀ جاده¬های خاکی چند سال¬ساخت جنگل¬های غرب گیلان (سری دو ناو اسالم)
محورهای موضوعی : جنگلداریمرضیه زمانی 1 , محسن جوانمیری پور 2
1 - دانش آموخته دانشگاه گیلان
2 - دانشآموخته دکتری جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران
کلید واژه: تنوع زیستی, جاده¬های قدیمی, جاده¬های تازه¬ساخت, ارتفاع از سطح دریا.,
چکیده مقاله :
تنوع زيستي ضامن انعطاف¬پذيري و ظرفيت سازگاري اكوسيستم جنگلي با محيط اطراف است. با بررسي تنوع زيستي در جوامع مختلف حاشیۀ جاده¬ها مي توان به¬طور غير مستقيم به شرايط حاكم بر اكوسيستم جنگل دست يافت. هدف از این پژوهش، ارزیابی تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر تنوع پوشش گیاهی در جاده¬های جنگلی چند سال ساخت ناو اسالم استان گیلان بود. بدین¬منظور 240 قطعه نمونه به صورت منظم-تصادفی با روش ترانسکت خطی در دو کلاسۀ سنی جاده (کمتر از 10 سال و بیشتر از 10 سال ساخت) برداشت شد. مقادیر شاخص¬های غنا، یکنواختی، تنوع گونه¬ها برای هر طبقۀ سنی جاده محاسبه شد. نتایج نشان داد مقدار شاخص تنوع شانون وینر و سیمپسون برای گونه¬های درختی و زادآوری در جاده¬های بیشتر از 10 سال ساخت در ارتفاعات کمتر از 700 متر از سطح دریا بیشتر بود. شاخص¬های یکنواختی سیمپسون برای گونه¬های درختی در جاده¬های قدیمی و برای زادآوری در جاده¬های تازه¬ساخت بیشتر بود. شاخص¬های غنا برای گونه¬ها در ارتفاعات کم و در جاده¬های قدیمی بیشتر از سایر ارتفاعات و جاده¬های تازه¬ساخت بود. حضور گونه¬های درختی غالب منطقه در جاده¬های تازه ساخت بیشتر بود. مقدار شاخص یکنواختی سیمپسون درختی در سنین مختلف جاده به احتمال 05/0 معنی¬دار نبود. شناسایی گونه¬های مناسب و آگاهی دقیق از سن ساخت جاده در جهت حفظ جوامع گیاهی نقش مهمی دارد. بررسی تغییرات گونه¬ها در ارتفاعات مختلف حاشیۀ جاده¬های چند سال ساخت، سبب آگاهی از روند تأثیر¬گذاری جاده می¬شود و در نهایت می¬تواند به مدیریت بهینه پوشش گیاهی در زمان ساخت جاده-های جدید کمک کند.
Biodiversity is the guarantee of the flexibility and adaptability of the forest ecosystem with the surrounding environment. By studying the biodiversity in different communities on the side of the roads, the conditions governing the forest ecosystem can be obtained indirectly. The purpose of this research was to evaluate the effect of altitude on the diversity of vegetation in the forest roads of Nav Aslam, Guilan province. For this purpose, 240 sample pieces were taken in a regular-random manner with the linear transect method in two road age classes (less than 10 years and more than 10 years old of construction). The values of richness, uniformity, species diversity indices were calculated for each age class of the road. The results showed that the Shannon Wiener and Simpson diversity index value was higher for tree species and reproduction in roads with more than 10 years of construction at elevation less than 700 meters above sea level. Simpson uniformity indices were higher for tree species on old roads and for regeneration on newly constructed roads. Richness indices for species at low elevation and on old roads were higher than other elevations and newly constructed roads. The presence of dominant tree species in the region was more on newly constructed roads. The Simpson tree uniformity index value was not significant at different ages of the road with a probability of 0.05. Identification of suitable species and accurate knowledge of the age of road construction plays an important role in preserving plant communities. Examining the changes of species at different elevations along the roads of several years of construction will give us an insight into the impact of the road and can ultimately help in the optimal management of vegetation during the construction of new roads.
افکار، س.، هادی، ف ,جعفری، ع. الف. (1400) بررسی تنوع درون گونه¬ای و بین گونه¬ای گیاه فستوکا. مجلۀ پژوهش¬های ژنتیک گیاهی، 8 (2) :2-14.
بخشی، ر. (1401) اثر ارتفاع از سطح دریا بر خواص بیومتری، فیزیکی و مکانیکی گونه توسکا ییلاقی (مطالعۀ موردی در منطقه سوادکوه). مجلۀ صنایع چوب و کاغذ ایران،: (2) 13 239-247.
برنجی¬ تهرانی، ف.، مجنونیان، ب.، عبدی، الف و امیری، ق. (1393) اثر جاده¬های جنگلی بر تنوع گونه¬های گیاهی، ماده آلی و میزان کربن آلی (مطالعۀ موردی: جنگل خیرود نوشهر). نشریۀ توسعه پایدار جنگل، 1(1): 20-1.
حسن زاد ناورودی، الف.، سفرکار، ت. (1396) تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر فراوانی و ترکیب تجدید حیات گونه¬های درختی در توده¬های جنگلی طبیعی منطقۀ آستارا. مجلۀ پژوهش¬های گیاهی، 31(4) : 1-10.
دلجویی، الف.، عبدی، الف و مجنونیان، ب. (1394) تغییرات شاخص¬های تنوع و غنا با فاصله از جاده¬های اصلی و فرعی جنگل، جنگل و فرآورده¬های چوب. مجله منابع طبیعی ایران، 68(4): 302- 317.
دلیر، پ.، نقدی، ر. و قجر، الف. (1397) بررسی سیستم زهکشی و عوامل تأثیر¬گذار بر خرابی جاده¬های جنگلی. مجلۀ جنگل ایران، 10 (3): 279-291.
زادسر، ز.، شتایی، ش.، حبشی، ه. و لطفعلیان، م،. (1389) اثر سن جاده¬های جنگلی و فاصله از جاده¬ها بر تنوع درختان و درختچه-ها. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده جنگلداری و فناوری چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 86 صفحه.
سرگزی، ف. و ریاحی، ح .(1397) مطالعۀ تنوع درون گونه¬ای در گونه¬هایHypnea(Rhodophyta, Gigartinales) . مجلۀ گیاه شناسی، 24 (1): صفحات 72-83.
سلطانی، ف.، فلاح چای، م. م و حق وردی،ک. (1392) بررسی اثرات ارتفاع از سطح دریا و جاده¬های جنگلی بر تنوع زادآوری گونه¬های چوبی (مطالعه موردی: سری سیزده جنگل گلندورد مازندران). اولین همایش علوم و مهندسی محیط زیست و توسعه پایدار، 14 صفحه.
سهرابی¬زاده، الف.، حیدری، ر. ح. و حیدری، م. (1400) بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر الگوی پراکنش گیاهان در جنگل های زاگرس میانی مطالعه موردی: جنگل آموزشی، پژوهشی دانشگاه رازی کرمانشاه. مجلۀ اکوسیستم¬های طبیعی ایران، 12 (2) : 28-42.
قاسمی آقباش، ف.، عبدی، ع. و حیدری، م. (1397) اثرات جاده¬های جنگلی بر زیست¬بوم¬های جنگلی بلوط ایرانی از نظر تنوع زیر-اشکوب و ویژگی¬های فیزیکو¬شیمیایی خاک. نشریۀ حفاظت زیست بوم گیاهان، 6 (12): 59-76.
فتح¬الهی، الف.، علی¬جانپور، الف. و اسحاقی راد، ج. (1394) تأثیر جهت دامنه و ارتفاع از سطح دریا بر تراکم تجدید حیات در رویشگاه¬های ممرز جنگل¬های ارسباران. دومین همایش ملی صیانت از منابع طبیعی و محیط زیست، 15 صفحه.
فلاح، الف.، حجتی، س م. و صفری ارمی، م. (1396) تأثیر شرایط مختلف رویشگاهی بر تنوع زیستی گیاهی در توده¬های ون سری برنجستانک ارائه شده در هفتمین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، 13 صفحه.
جمشیدی¬نیا، ز.، ابراری واجاری، ک.، سهرابی، الف. و ویس¬کرمی، غ ح. (1395) گیاگان و تنوع گونه¬های گیاهی در جنگل¬های دست کاشت سوزنی برگ استان لرستان، فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 24 (2): 249-259. حسینی، س. ع. (1402) کنش و واکنش جاده جنگلی در بوم¬سازگان جنگلی هیرکانی. نشریۀ علمی تحقیقاتی جنگل
و صنوبر ایران، 31 (1): 57-64.
عبدی، الف. و مجنونیان، ب. (1396) حفاظت از جاده¬های جنگلی. انتشارات دانشگاه تهران، 327 صفحه.
کرمی¬راد، س. (1393) بررسی وضعیت زادآوری درختی در حاشیۀ جاده¬های جنگلی (مطالعۀ موردی: بخش پاتم و نمخانه جنگل خیرود). دومین همایش ملی علوم جنگل. دانشگاه تهران، 11 صفحه.
مبین، ص. 1355. فلور ایران». انتشارات دانشگاه تهران، 40 صفحه.
میرهاشمی، ه.، پوربابائی، ح. و مزبانی، الف. (1397) تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر تنوع و اهمیت نسبی (SIV) گونه¬های علفی در جنگل¬های کبیرکوه استان ایلام. مجله پژوهش¬های گیاهی، 33 (4): 1025-1036.
مفاخری، ن.، پور¬اسماعیل، م. و منصوری¬فر، س. (1399) بررسی تنوع صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گونه¬های وحشی نخود زراعی. مجلۀ پژوهش¬های گیاهی، 33 (1): 21-35.
نقدی، ر.، پوربابایی، ح.، حیدری، م. و نوری، م. (1395) بررسی زادآوری و ترکیب پوشش گیاهی در حاشیه جاده¬های جنگلی. جنگل و فرآورده¬های چوب (منابع طبیعی ایران)، 69(1): 87-96.
نظری عنبران، فر.، قربانی، الف.، عظیمی معظم، ف.، تیمورزاده، ع.، اصغری، ع. و هاشمی¬مجد، ک. (1394) بررسی فلورستیکی و تنوع گونه¬ای در گرادیان ارتفاعی لاهرود-شابیل (شمال سبلان). نشریه حفاظت زیست بوم گیاهان، 3 (7): 111-127.
واردی کولایی، س. م.، جلیلوند، ح.، حجتی، س. م. و پارسا¬خو، الف. (۱۳۹۰) بررسی تنوع زیستی در توده¬های تمشک و توسکای حاشیۀ جاده جنگلی. همایش منطقه¬ای جنگل¬ها و محیط زیست ضامن توسعه پایدار. بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر، 16 صفحه.
یوسفی، ص.، مرادی، ح. ر. و نجفی، الف. (1390) تأثیر عوامل توپوگرافی و سن جاده بر سطوح فرسایش تحت تأثیر جاده¬های جنگلی. پژوهش¬های دانش زمین، 2 (7): 18-28.
Alexander, J.M. (2010) Genetic differences in the elevational limits of native and introduced Lactuca serriola populations. Journal Biogeogr, 37:1951–1961
. Eker, R. and Aydin, A. 2016 Landslide susceptibility assessment of forest roads. European Journal of Forest Engineering, 2(2): 54-60
. Bazyar, M., Haidari, M., Shabanian, N. and Haidari, R. H.) 2013(Impact of physiographical factors on the plant species diversity in the Northern Zagros Forest Case study, Kurdistan Province, Marivan region. Annals of Biological Research, 4(1): 317-324
. Berenji Tehrani, F., Majnounian, B and Abdi, E. (2014) Impacts of Forest Road on Plant Species Diversity in a Hyrcanian Forest Iran. Original scientific paper, Vol. 21: 137–136
. Braun-Blanquet, J. (1964) The study of Plant Communities translated by Fuller, G.D. and Conard, H.S., 1983. Mc raw Hill Book Company, Inc New York, 156 p
. Delgado, J.D., N.L. Arroyo, J.R. Ar´evalo. and J.M. Fern´andez-Palacios. (2007) Edge effects of roads on temperature, light, canopy cover and canopy height in laurel and pine forests (Tenerife, Canary Islands). Landscape and Urban Planning, 81(4): 328–340
. Deljouei, A., Cislaghi, A., Abdi, E., Borz, S.A., Majnounian, B. and Hales, T.C (2023) Implications of hornbeam and beech root systems on slope stability: From field and laboratory measurements to modelling methods. Plant and Soil, 483(2): 547-572
. Enoki, T., Kusumoto, B., Shuichi Igarashi, S. and Kazuki, T. (2014) Stand structure and plant species occurrence in forest edge habitat along different aged roads on Okinawa Island, southwestern Japan. Journal of Forest Research, pp. 97-104
. Gullison, R.E., S.N. Panfil, J.J. Strouse. and S.P. Hubell. (2006(Ecology and management of mahogany (Swietenia Macrophylla King) in the Chimanes Forest Beni Bolivia. Journal of the Linnean Society, 122(1): 9-34
. Harper, K.A, Lesieur, D., Bergeron, Y. and Drapeau, P. (2004) Forest structure and composition at young fire and cut edges in black spruce boreal forest Can. Jornal Forest Research, 34:(2), pp. 289-302
. Hashemi, S.A. (2010) Evaluating plant species diversity and physiographical factors in Natural Broad Leaf Forest. American Journal of Environmental Sciences, 6(1): 20-25
. Kemp, D.R., King, W.McG. and Lodge, G.M. (2003) Plant species diversity and productivity in grazed permanent grasslands. 11th Australian Agronomy Conference, Geelong, Victoria. Krebs, C.J. (1999) Ecological methodology. 2nd Ed. Addison Wesley Longman, Menlo Park, California, 620 p
. Krebs, C.J. (2001) Ecological methodology. 2nd ed. Addison Wesley Longman. London, 540 p
. Laurance, W.F., Camargo, J.L.C., Luizão, R.C.C., Laurance, S.G., Pimm, S.L, Bruna, E.M., Stouffer, P. C, Bruce Williamson, G. and Benítez-Malvido, J. (2010) The fate of Amazonian forest fragments: a 32-year investigation. Biological Conservation, Vol. 144, pp. 56-67
. Mao, Z., Saint-André, L., Genet, M., Mine, F.-X., Jourdan, C., Rey, H., Courbaud, B. and Stokes, A. (2012) Engineering ecological protection against landslides in diverse mountain forests: Choosing cohesion models. Ecological Engineering distribution and strength of riparian tree roots in relation to riverbank reinforcement. Hydrological Processes, 15(1): 63
. Margalef, R. (1958) Information theory in Ecology General systematic, 71 p
. Menhinick, E.F. (1964) A comparison of some species individual diversity indices applied to samples of field insects. Ecology, 45: 839 –861
. Miyajima, Y. and Takahashi, K (2010) Altitudinal changes invegetation of tree, herb and fern species on Mount Norikura, central Japan, Vegetation Science, Vol. 24, pp 29–40
. Moya, R. and Munoz, F) . 2010( Physical and mechanical properties of eight fast-growing plantation species in Casta Rica. Journal of Tropical forest science, 22(3):317-328
. Nyandwi, E. (2008) Road edge effect on forest canopy structuer and epiphyte biodiversity in Tropical Mountainous Rainforest, Nyungwe Nationnal Park, Rwanda. Thesis submitted to the national Institue for Geo-Information Science and Earth Observation in partial fulfilment of the degree of Master of Science, 101 p
. Park, S.J., Z. Cheng, H., Yang, E.E., Morris, M. Sutherland, B.B.M. Gardener. and P.S. Grewal (2010) Differences in Soil chemical properties with distance to roads and age of development in urban areas. Urban Ecosystems, 13:483-497
. Pourbabaei, H. and Zandi Navgran, S. H. (2011) Study on floristic and plant species diversity in the Lebanon oak (Quercus libani) site, Chenareh, Marivan, Kordestan Province, western Iran. Bioscience, 3(1): 15-22
. Rechinger, K. H. (2010) Flora Iranica. Akademische Druck-uVerlagsantalt, Graz, 1-178 p
. Rose, R., Monteith, D. T., Henrys, P., Smart, S., Wood, C., Morecroft, M. and Corbett, S. (2016). Evidence for increases in vegetation species richness across UK Environmental Change Network sites linked to changes in air pollution and weather patterns. Ecological Indicators, pp: 52-62
. Shannon, C.E. and W. Wiener. (1949) The mathematical theory of communication. University of Illinois Press, 350 p
. Simpson, E.H. (1949) Measurment of diversity. Nature, 688 p
. Smith, B. and J.B. Wilson. (1996) A consumer’s guide to evenness indices. Oikos, 76:70-82 p
. Smith, J.M.B. and Wilson (1977) Vegetation and microclimate of east and west facing slopes in the grasslands of Mt. Wilhelm, Papua New Guinea. Journal of Ecology, Vol. 65, pp 39-53
. Tavankar, F., Picchio, R., LoMonaco, A and Bonyad, A. (2014) Forest management and snag characteristics in Northern Iran lowland forests. Journal of Forest Science, pp. 431–441
. Topaloglu, E., Ay.N., Altun, L. and Serdar, B.) 2016( Effect of altitude and aspect on various wood properties of Oriental beech (Fagusorientalislipsky)wood. Turkish Journal of Agriculture and forestry, 40:397-406
. Wang, Z. R., Yang, G. J., Yi, S. H., Chen, S. Y., Wu, Z., Guan, J. Y. and Ye, B. S. (2012). Effects of environmental factors on the distribution of plant communities in a semi-arid region of the Qinghai-Tibet Plateau. Ecological Research, 27(4), PP: 667-675
. Yin, S., Z. Shen, P., Zhou, X., Zou, S. Che. and W. Wang. (2011) Quantifying air pollution attenuation within urban parks: An experimental approach in Shanghai, China. Environmental Pollution, 159(9):2155-2163
. Zeng, S., Zhang, T., Gao, Y, Ouyang, Z., Chen, J., Li, B. and Zhao, B. (2010) Effects of road disturbance on plant biodiversity. World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 66, pp 437–448
مجله تحقیقات منابع طبیعی تجدیدشونده، سال چهاردهم، شماره2، پائیز و زمستان 1402(پیاپی چهل )، ص 173-161، نوع مقاله : علمی پژوهشی/161
تاثیر گرادیان ارتفاعی بر تنوع پوشش گیاهی در حاشیه جادههای خاکی چند سالساخت جنگلهای غرب گیلان (سری دو ناو اسالم)
مرضیه زمانی1* و محسن جوانمیریپور2
1) دانشآموخته دکتری رشته جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران.
*رایانامه نویسنده مسئول مکاتبات: zamanym274@gmail.com
2) دانشآموخته رشته علوم جنگل، جنگلشناسی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
تاریخ دریافت: 09/11/1402 تاریخ پذیرش: 25/01/1403
چکیده
تنوع زيستي ضامن انعطافپذيري و ظرفيت سازگاري اكوسيستم جنگلي با محيط اطراف است. با بررسي تنوع زيستي در جوامع مختلف حاشیه جادهها ميتوان بهطور غيرمستقيم به شرايط حاكم بر اكوسيستم جنگل دست يافت. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر تنوع پوشش گیاهی در جادههای جنگلی چندسال ساخت ناو اسالم استان گیلان بود. بدین منظور 240 قطعه نمونه به صورت منظم- تصادفی با روش ترانسکت خطی در دو کلاسه سنی جاده (کمتر از 10 و بیشتر از 10 سال ساخت) برداشت شد. مقادیر شاخصهای غنا، یکنواختی، تنوع گونهها برای هر طبقه سنی جاده محاسبه شد. نتایج نشان داد مقدار شاخص تنوع شانونوینر و سیمپسون برای گونههای درختی و زادآوری در جادههای بیشتر از 10 سال ساخت، در ارتفاعات کمتر از 700 متر از سطح دریا بیشتر بود. شاخصهای یکنواختی سیمپسون برای گونههای درختی در جادههای قدیمی و برای زادآوری در جادههای تازهساخت بیشتر بود. شاخصهای غنا برای گونهها در ارتفاعات کم و در جادههای قدیمی بیشتر از سایر ارتفاعات و جادههای تازهساخت بود. همچنین حضور گونههای درختی غالب منطقه در جادههای تازه ساخت بیشتر بود. مقدار شاخص یکنواختی سیمپسون درختی در سنین مختلف جاده با احتمال 05/0 معنیدار نبود و شناسایی گونههای مناسب و آگاهی دقیق از سن ساخت جاده در جهت حفظ جوامع گیاهی دارای نقش مهمی در این راستا بود. بنابراین بررسی تغییرات گونهها در ارتفاعات مختلف حاشیه جادههای چندسال ساخت، سبب آگاهی از روند تاثیرگذاری جاده میشود و در نهایت میتواند به مدیریت بهینه پوشش گیاهی در زمان ساخت جادههای جدید کمک نماید.
واژه‌های کلیدی: ارتفاع از سطح دریا، تنوع زیستی، جادههای تازهساخت، جادههای قدیمی.
مقدمه
ارتفاع از سطح دریا اهمیت زیادی در انتشار گیاهان، محدودیت گسترش گونهها، جوامع جنگلی و یا فقدان آنها دارد (Deljouei et al., 2023 ). بنابراین هر چه ارتفاع از سطح دریا بیشتر باشد، فقر گونهای و در نهایت فقدان پوشش گیاهی مشاهده میشود (فلاح و همکاران، 1396). یکی از پایههای طبقهبندی پوشش گیاهی یا جوامع جنگلی، عامل ارتفاع از سطح دریا است که منجر به تقسیمبندی جنگلها به جلگهای، میانبند، کوهستانی و ارتفاعات زیاد میشود (سهرابیزاده و همکاران، 1400).
بهطور کلی با افزایش ارتفاع از سطح دریا تغییرات اکولوژیکی مانند کوتاه شدن دوره رویش گیاهی، زیادی برف و بوران، کاهش رویش درختان و کاهش سرعت فرآیندهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک ایجاد میشود (Hashemi, 2010). از بین عوامل توپوگرافی، عامل ارتفاع از سطح دریا به دلیل تاثیر در اقلیم منطقه بر پراکنش گونههای گیاهی نقش موثری دارد (Bazyar et al., 2013). بررسی پراکنش گونههای غیربومی در کناره جاده در طبقات ارتفاعی مختلف نشان داد گیاهان غیربومی اطراف جاده دارای الگوی پراکنش نامنظمی در گرادیان ارتفاعی هستند، در صورتی که در ارتفاعات خیلی زیاد دارای فراوانی کم و در ارتفاعات میانی دارای فراوانی بالا
میباشند (Eker & Aydin, 2016). ارتفاع از سطح دریا یک عامل کاهنده موثر در غنای گونههای غیربومی در طول
جادههای کوهستانی است (Alexander et al., 2010). تعداد گونههای بومی و غیربومی بهصورت معنیدار با گرادیان ارتفاعی همبستگی مثبت دارد و اختلاف اندکی بین الگوی پراکنش آنها، دامنه تغییرات اقلیمی و بیوجغرافیایی گونههای بومی و غیربومی مشاهده میشود (بخشی، 1401). تغییر ارتفاع بر تنوع پوشش گیاهی نیز در شیبهای مختلف از نظر زاویه و جهت عواملی هستند که موزاییک جوامع را در اکوسیستم ایجاد میکند (Mao et al., 2012). هدف از مدیریت اکوسیستم نیز حفظ تنوع زیستی است. رویشگاهی که تنوع زیستی بیشتری داشته باشد، پایداری اکولوژیکی و حاصلخیزی بیشتری خواهد داشت و اکوسیستمی پایدار و پویا خواهد بود (Pourbabaei & Zandi Navgran, 2011). بنابراین اولین گام برای حفاظت از تنوع زیستی، تعیین و برآورد آن در عرصه منابع طبیعی است (Wang et al., 2012).
تعیین تنوع گونههای چوبی در طرحهای جنگلداری
بهمنظور برنامهریزی، مدیریت بهینه و توسعه پایدار در حال و آینده حایز اهمیت است (بخشی، 1401). امروزه در جنگلهای دنیا برای آگاهی از تغییرات موجود در اکوسیستمها، تنوع و ترکیب گونههای چوبی برآورد میشود (Topaloglu et al., 2016). همچنین تنوع گونههای درختی مهمترین بخش تنوع زیستی جنگل در جنگلهای استوایی است، زیرا درختان منابع و زیستگاههای سایر گونههای جنگلی را تامین میکنند (Moya & Munoz, 2010). حفظ تنوع گونهای یکی از اهداف مدیریت اکوسیستم است و تنوع گونهای با خصوصیات محیطی اکوسیستم همبستگی و رابطه دارد (Wang et al., 2012). تنوع گونهای بالا نشاندهنده آن است که به دلیل وجود شرایط محیطی مساعد گونههای متعدد میتوانند در محل مستقر شوند
(مفاخری و همکاران، 1399).
تنوع گونهای اهمیت زیادی در ارزیابی عملکرد و دخالت
انسانی در سیستمهای طبیعی دارد. در واقع، سیستم زمانی پایدار است که گونههای تشکیلدهنده آن دچار نوسانهای زیاد نشود (سرگزی و ریاحی، 1397؛ فتحالهی و همکاران، 1394). یکی دیگر از عوامل مهم برای ارزیابی تاثیرات اکولوژیک در طول زمان، تعیین سن ساخت جاده است که بهعنوان یکی از مهمترین عوامل موثر بر ایجاد ساختار پوشش گیاهی حاشیه جاده تعریف شده است (Enoki et al., 2014). با ساخت جاده در اثر جابهجاییهای خاک اطراف آن، حالت طبیعی اکوسیستم دچار تغییر میشود. شناخت تاثیر جاده و آگاهی از سن جاده میتواند هم در جهت حفظ و توسعه جوامع گیاهی موثر باشد و هم در کمک به بهینهسازی مدیریت پوشش گیاهی اهمیت بهسزایی دارد (دلیر و همکاران، 1397).
پژوهشگران زیادی اثر عامل ارتفاع از سطح دریا بر تنوع و ترکیب پوشش گیاهی را ارزیابی کردهاند (میرهاشمی و همکاران، 1399؛ حسنزادناورودی و سفرکار، 1396؛ کهیانی، 1401؛ فنائی و همکاران، 1402؛ افکار و همکاران، 1400). در پژوهشی تنوع پوشش گیاهی حاشیه جاده در ارتفاعات متوسط بیشتر از ارتفاعات کم بیان شده است (Takahashi, 2010 & Miyajima). در پژوهش کهیانی (1401) نشان داده شد غنای گونهای و سایر شاخصهای گونهای در طبقات ارتفاعی مختلف، اختلاف معنیداری ندارند. در مجموع طبقه ارتفاعی کمتر از ۲۰۵۰ متر از سطح دریا دارای بیشترین غنا و تنوع گونهای گیاهان چوبی میباشد. میرهاشمی و همکاران (1399) نیز نشان دادند عامل ارتفاع از سطح دریا تاثیر معنیداری بر تنوع و غنای گونههای علفی داشته و بین این شاخصها با ارتفاع از سطح دریا همبستگی منفی وجود داشته است. در پژوهش آنان بیشترین مقدار شاخصهای تنوع و غنای گونهای در طبقه ارتفاع میانی بهدست آمده است.
با توجه به سرانه کم جنگل در ایران نسبت به وسعت آن، محدودیت عرصههای جنگلی شمال و قابلیت ویژه این
جنگلها به لحاظ اهمیت و تنوع گونههای گیاهی، لزوم
بهرهبرداری اصولی به متولیان منابع طبیعی تاکید شده است، ولی عملیات تخریب اکوسیستم بهدلیل تردد ماشینآلات و احداث جادههای جنگلی تازهساخت راهی برای بازیابی و احیاء اصولی چنین اکوسیستمی باقی نگذاشته و زمان طولانی جهت بازیابی پوشش گیاهی نیاز بوده است. اثرات نتیجهبخش جادههای جنگلی چند سال ساخت بر بومسازگان جنگل، نیازمند تدوین راهکارهای مدیریتی جدید جهت حفاظت جنگل است.
در پژوهش حاضر سوال اصلی آن است که آیا با توجه به شرایط جادههای جنگلی شمال و با در نظر گرفتن زمان ساخت آنها بهعنوان عامل اثرگذار بر ساختار و تنوع جوامع گیاهی، تنوع درختی و زادآوری در اطراف جادههای جنگلی با سن ساخت مختلف، متفاوت است؟ همچنین نوآوری پژوهش حاضر تمرکز بر شناخت اثر سن جادههای جنگلی با اثرگذاری ارتفاع از سطح دریا بر درختان و تودههای جنگلی حاشیه جاده است که از اهمیت بهسزایی برخوردار بوده و به این امر در جنگلهای پهنبرگ شمال ایران کمتر پرداخته شده است.
مواد و روشها
این پژوهش در سری دو ناو اسالم (با عرض °37 ʹ41 ʺ30 تا °37 ʹ45 ʺ21 شمالی، طول جغرافیایی °48 ʹ33 ʺ44 تا °48 ʹ51 ʺ33 شرقی) در حوضه آبخیز هفت جنگلهای شمال ایران انجام شد (شکل 1). ارتفاع از سطح دریا در این منطقه بین 600 تا 1800 متر متغیر و متوسط بارش سالانه حدود 920 تا 1100 میلیمتر با بیشترین بارش در پاییز و زمستان است. میانگین درجه حرارت روزانه از زیر صفر درجه سانتیگراد در ماههای آذر، دی و بهمن و تا 25 درجه سانتیگراد در طول تابستان متغیر میباشد (حسنزادناورودی و سفرکار، 1396). پوشش گیاهی اصلی این منطقه از جنگلهای آمیخته ناهمسال با
گونههای غالب راش (Fagus orientalis Lipsky) و ممرز (Carpinus betulus L.) با زیراشکوب توسکای ییلاقی (Alnus subcordata C.A.Mey)، شیردار (Acer cappadocicum Gled) و نمدار (Tilia platyphyllos Scop) همراه است (Tavankar et al., 2014). بافت خاک در این منطقه قهوهای جنگلی و دارای زهکش کامل لومیرسی تا لومی کمعمق تا عمیق بوده و ساختمان خاک اسفنجی دانه‌ریز و
دانهای- منشوری و یا فاقد ساختمان مشخص بوده است.
جادهها در منطقه مورد مطالعه دارای 5/5 متر عرض خاکی هستند و طول کل جادههای جنگلی در این محدوده 09/9 کیلومتر و تراکم آن 9/22 متر در هکتار است (Tavankar et al., 2014).
شکل 1. موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در ایران
روش نمونهبرداری از پوشش گیاهی
جهت مطالعه پوشش گیاهی در حاشیه جادههای جنگلی به روش ترانسکت خطی 240 قطعه نمونه به صورت
تصادفی - منظم برداشت شد (Berenji Tehrani et al., 2014). همچنین، در هر سه طبقه ارتفاعی کمتر از 700 متر، 700-1500 و بیشتر از 1500 متر دو طبقه سنی جاده کمتر و بیشتر از ده سال هر یک به طول 1000 متر در جهتها و شیبهای یکسان انتخاب شدند (نقدی و همکاران، 1395). عمود بر روی هر یک از مسیرها با نقطه شروع تصادفی 10 خط نمونه به طول 150 متر با فاصله 100 متر از یکدیگر پیاده شدند (Berenji Tehrani et al., 2014). بر روی هر خط نمونه 5 پلات 150 مترمربعی (30 در 5 متر) در هر کلاسه سنی جاده به سمت داخل جنگل (دو و نیم برابر ارتفاع غالب درختان منطقه) پیاده شد (Park, 2010 Yin et al., 2011;) در داخل قطعات نمونه 150 مترمربعی علاوه بر اندازهگیری پوشش درختی یک پلات 4 مترمربعی (2*2) برای برداشت پوشش زادآوری انتخاب شد (Enoki et al., 2014). اطلاعات مربوط به پوشش درختی (ارتفاع کل و قطر برابر سینه)، اندازهگیری تعداد (تراکم)، تعیین گونههای درختی و ارتفاع غالب آنان همراه با درصد تاج پوشش، ارتفاع تاج و شیب با دستگاه سونتو اندازهگیری شد (Nyandwi, 2008). سپس زادآوریهایی با قطر برابرسینه (5/2-0 سانتیمتر، 5/2 تا 5/7 سانتیمتر و ارتفاع بیشتر از 130 سانتیمتر) برداشت شد (Gullison et al., 2006). همچنین فراوانی و درصد پوشش گونههای مختلف با استفاده از
مقیاسهای ترکیبی براون بلانکه ثبت شد (Braun-Blanquet, 1964). نمونههای جمعآوری شده پس از خشک شدن در هرباریوم دانشکده منابع طبیعی دانشگاه گیلان بر اساس
روشهای رایج و با بهرهگیری از کلیدهای شناسایی مانند فلور ایرانیکا (Rechinger, 2010)، فلور و رستنیهای ایران (مبین، 1355) شناسایی شد.
روش تجزیه و تحلیل دادهها
شاخصهای غنا، یکنواختی و تنوع گونهای با مقادیر درصد تاج پوششها با استفاده از توابع مندرج در جدول (1) برای هر قطعه نمونه محاسبه شد. شاخصهای تنوع زیستی گیاهی برای هر قطعه نمونه و در طبقات مختلف ارتفاعی برای گونههای درختی و زادآوری به صورت مجزا محاسبه شد (Krebs, 1999). در این پژوهش تمام شاخصهای تنوع، غنا و یکنواختی با نرمافزارهای Past و Ecological Methodology محاسبه شدند (Krebs, 2001). شاخص غنا صرفا مربوط به شمارش گونهها است و فراوانی گونهها یا پراکندگی نسبی فراوانی آنها را در نظر نمی‌گیرد (Krebs, 1999). برای تنوع، شاخص سیمپسون را میتوان به سادگی تعداد گونههایی دانست که
بهطور مساوی در اجتماع انتشار دارند. این شاخص عمدتا
بهعنوان شاخص چیرگی استفاده میشود، چرا که حساسیت بیشتری به پوشش گونههای عمومی در قطعه نمونه یا جامعه دارد (واردیکولایی و همکاران، 1390). شاخص اسمیت ویلسون بر اساس واریانس فراوانی گونهها است. این شاخص بر طبق نظر اسمیت ویلسون بهترین شاخص یکنواختی است، زیرا از غنای گونهها مستقل است و هم به گونههای نادر و هم به گونههای فراوان در نمونه یا جامعه حساس است (Smith & Wilson, 1996). لازم به ذکر است مقايسه چندگانه با استفاده از آزمون GLM برای ارزیابی اثر سن جاده و ارتفاع از سطح دریا بر تنوع زیستی پوشش گیاهی استفاده شد و از آزمون دانکن براي مقايسه چندگانه ميانگينها و مقايسههای دو گروه از آزمون T مستقل استفاده شد. تمام محاسبات این پژوهش در محیط نرمافزار SPSS16 و Excel2013 انجام شد.
جدول 1. شاخصهای غنا، یکنواختی و ناهمگنی مورد استفاده در پژوهش
مرجع | دامنه | فرمول | شاخص | مولفه تنوع |
Margalef, 1958 | -0∞ | R1=(S-1)/Ln(n) | مارگالف | غنا
|
Menhinick, 1964 | -0∞ | R=S/ | منهینیک | |
Simpson, 1949 | 0-1 | E1=1/∑(ni2×S) | سیمپسون | یکنواختی
|
Smith & Wilson, 1996 | 0-1 | Evar=1-2/ | اسمیت و ویلسون | |
Shannon & Weaner, 1949 | 5/4- 0 | H' = −Σ(ni / n)× Ln(ni / n) | شانون وینر | ناهمگنی
|
Simpson, 1949 | 0-1 | S=1-∑[(ni(ni-1)/N(N-1)) | سیمپسون |
نتایج
تنوع گونههای درختی در ارتفاعات مختلف:
مقایسه میانگین شاخص تنوع شانون وینر در کلاسههای مختلف ارتفاع نشان داد بیشترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی کمتر از 700 متر (13/1) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (42/0) است. همچنین مقایسه میانگین شاخص تنوع سیمپسون بیشترین مقدار این شاخص را در کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (37/0) و 700-1500 متر (39/0) و کمترین مقدار این شاخص را در کلاسه ارتفاعی بالاتر از 1500 متر (14/0) نشان داد (شکل 2).
شکل 2. تغییرات شاخص تنوع درختی در ارتفاعات مختلف از سطح دریا
مقایسه میانگین شاخص یکنواختی سیمپسون در کلاسههای مختلف ارتفاع اختلاف معنیداری را نشان نداد (05/0Sig>). بیشترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (44/0) و کمترین مقدار آن در کلاسه ارتفاعی کمتر از 700 متر (37/0) بود. مقایسه میانگین شاخص اسمیت ویلسون، بیشترین مقدار این شاخص را در کلاسه ارتفاعی میانی
700-1500 متر (25/0) و کمترین مقدار این شاخص را در کلاسه ارتفاعی کمتر از 700 متر (19/0) و بیشتر از 1500 متر (17/0) نشان داد (شکل 3).
شکل 3. تغییرات شاخص یکنواختی درختی در ارتفاعات مختلف از سطح دریا
مقایسه میانگین شاخص غنای مارگالف در کلاسههای مختلف ارتفاع نشان داد بیشترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی کمتر 700 متر (13/3) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (91/0) است. مقایسه میانگین شاخص غنای منهینیک در کلاسههای مختلف ارتفاع بیشترین مقدار این شاخص را در کلاسه ارتفاعی کمتر از 700 متر (43/2) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (79/0) را نشان داد (شکل 4).
شکل 4. تغییرات شاخص غنای درختی در ارتفاعات مختلف از سطح دریا
تنوع گونههای زادآوری در ارتفاعات مختلف:
مقایسه میانگین شاخص تنوع شانونوینر در کلاسههای
مختلف ارتفاع اختلاف معنیداری را نشان داد. بیشترین مقدار این شاخص در کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (89/1) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسه ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (59/0) بود. بیشترین مقدار شاخص تنوع سیمپسون در کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (62/0) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسههای ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (21/0) بود (شکل 5).
شکل 5. تغییرات شاخص تنوع زادآوری در ارتفاعات مختلف از سطح دریا
مقایسه میانگین شاخص یکنواختی سیمپسون (E1/D) در کلاسههای مختلف ارتفاع اختلاف معنیداری را نشان داد. بیشترین مقدار این شاخص در کلاسههای ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (62/0) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (19/0) بود. همچنین بیشترین مقدار شاخص اسمیت ویلسون در کلاسههای ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (17/0)، 701-1500 متر (15/0) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (13/0) بود (شکل 6).
شکل 6. تغییرات شاخص یکنواختی زادآوری در ارتفاعات مختلف از سطح دریا
مقایسه میانگین شاخص غنای مارگالف در کلاسههای مختلف ارتفاع، بیشترین مقدار این شاخص را در کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (14/1) و سپس در 701-1500 متر (01/1) و کمترین مقدار این شاخص را در کلاسههای ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (50/0) نشان داد. همچنین بیشترین مقدار شاخص غنای منهینیک در کلاسههای مختلف ارتفاع در
کلاسههای ارتفاعی کمتر از 700 متر (64/0) و سپس در
701-1500 متر (54/0) و کمترین مقدار این شاخص در کلاسههای ارتفاعی بیشتر از 1500 متر (36/0) بود (شکل 7).
شکل 7. تغییرات شاخص غنای زادآوری در در ارتفاعات مختلف از سطح دریا
تنوع گونههای درختی در سنین مختلف جاده:
مقایسه میانگین شاخص تنوع شانون وینر در حاشیه
جادههایی با سن کمتر از 10 سال بهطور معنیداری مقدار کمتری را در مقایسه با جادههایی با سن بیشتر از 10 سال نشان داد. همچنین، میانگین شاخص تنوع سیمپسون در حاشیه
جادههایی با سن بیشتر از 10 سال بهطور معنیداری بیشتر از جادههایی با سن کمتر از 10 سال بود. مقدار شاخص یکنواختی سیمپسون در سنین مختلف جاده معنیدار نبود. همچنین مقدار شاخص یکنواختی اسمیتویلسون در حاشیه جادههایی با سن کمتر از 10 سال بهطور معنیداری بیشتر از جادههای قدیمی بود. مقدار شاخص غنای مارگالف در حاشیه جادههای قدیمی (21/2) بیشتر از جادههای تازهساخت (58/1) بود. همچنین مقدار شاخص غنای منهینیک در حاشیه جادههای تازهساخت (80/1) بیشتر از جادههای قدیمی (30/1) بود (جدول 2).
جدول 2. شاخصهای تنوع درختی در سنین مختلف جاده
شاخصهای تنوع | سن جاده (سال) | |
| >10 | <10 |
تنوع شانونوینر | a38/0 | b25/0 |
تنوع سیمپسون | a48/0 | b22/0 |
یکنواختی سیمپسون (E1/D) | a93/0 | a90/0 |
یکنواختی اسمیتویلسون | b2/1 | a24/0 |
غنای مارگالف | a2/2 | b44/1 |
غنای منهینیک | b36/1 | a87/1 |
*حروف انگلیسی متفاوت، اختلاف معنیدار در سطح 5 درصد را نشان میدهد.
تنوع گونههای زادآوری در سنین مختلف جاده:
نتایج نشان داد مقدار شاخص تنوع شانونوینر و سیمپسون در جادههای قدیمی بیشتر از جادههای تازهساخت بود. مقدار شاخصهای یکنواختی سیمپسون و اسمیتویلسون در حاشیه جادههای تازهساخت بهترتیب 53/1 و 54/0 بود که مقدار این شاخصها در مقایسه با جادههای قدیمی ( 96/0 و 32/0) بیشتر بود. مقادیر شاخصهای غنای مارگالف و منهینیک بهترتیب در جادههای قدیمی 1 و 56/0 بود که این مقادیر از جادههای
تازهساخت (84/0 و 47/0) بیشتر بود (جدول 3).
جدول 3. شاخصهای تنوع زادآوری در سنین مختلف جاده
شاخصهای تنوع | سن جاده (سال) | |
| >10 | <10 |
تنوع شانونوینر | a5/0 | b8/3 |
تنوع سیمپسون | a48/0 | a5/3 |
یکنواختی سیمپسون (E1/D) | b96/0 | a53/1 |
یکنواختی اسمیتویلسون | b32/0 | a54/0 |
غنای مارگالف | a1 | b84/0 |
غنای منهینیک | a56/0 | b47/0 |
*حروف انگلیسی متفاوت، اختلاف معنیدار در سطح 5 درصد را نشان میدهد.
نتایج این پژوهش نشان داد مقدار حضور و فراوانی
گونههای افرا پلت، شیردار، ممرز و راش در هر دو جاده های تازهساخت و قدیمی بیشتر بود. همچنین حضور گونههای توسکای ییلاقی، گیلاس وحشی و بارانک در جادههای
تازهساخت مشاهده شد و گونههای ون و نمدار در جادههای قدیمی یا چند سال ساخت بیشتر بود (جدول 4).
جدول 4. فهرست مهمترین گونههای گیاهی موجود در جادههای چندسال ساخت (+ حضور و عدمحضور گونهها)
سن جاده (سال) | خانواده | نام علمی | گونهها | |||||
10> | >10 | |||||||
+ | + | Aceraceae | Acer velutinum. Boiss | افرا پلت | ||||
+ | + | Aceraceae | Acer cappadocicum. Gled | شیردار | ||||
+ | - | Betulaceae | Alnus subcordata C.A.Mey | توسکای ییلاقی | ||||
+ | + | Corylaceae | Carpinus betulus L | ممرز | ||||
+ | + | Fagaceae | Fagus orientalis Lipsky | راش | ||||
+ | - | Fagaceae | Quercus petraea subsp. Iberica Steven ex M.Bieb. | سفیدمازو | ||||
- | + | Oleaceae | Fraxinus excelsior subsp | ون | ||||
+ | - | Rosaceae | Cerasus avium (L.) Moench | گیلاس وحشی | ||||
+ | - | Rosaceae | Sorbus torminalis (L.) Crantz | بارانک | ||||
- | + | Tillaceae | Tilia platyphyllos Scop | نمدار | ||||
بحث و نتیجهگیری
در این پژوهش مقدار تنوع شانونوینر و سیمپسون برای گونههای درختی و زادآوری در ارتفاعات کمتر از 700 متر از سطح دریا بیشتر از ارتفاعات دیگر بود که با نتایج برنجیتهرانی و همکاران (1393) که کاهش تنوع گونهای را در ارتفاعات بالا (1000-1200 متر) در حاشیه جادههای جنگلی گلندرود مازندران مشاهده کردند، همخوانی دارد. در واقع حاشیه جادهها در مناطق با ارتفاع کم به علت مناسب بودن شرایط جوی و اقلیمی، برای استقرار گونههای درختی مناسب است. از طرفی دمای کمتر و کندتر آب شدن یخ در این زمینها، سرمای زودرس و از بین رفتن قسمتهای هوایی غیرخشبی درختان و سایر گیاهان در برخی از مناطق بهویژه در ارتفاعات بالا، باعث تنوع کمتری در این ارتفاعات شده است (سهرابیزاده و همکاران، 1400).
در پژوهش حاضر، مقدار شاخصهای یکنواختی سیمپسون در گونههای درختی در ارتفاعات بیشتر از 1500 متر از سطح دریا و در گونههای زادآوری در ارتفاعات میانی نسبت به سایر ارتفاعات بیشتر بود. در پژوهشی Miyajima و Takahashi (2010) در حاشیه جاده جنگلی ژاپن، نشان دادند تنوع
گونههای بومی در ارتفاعات بیشتر از 2000 متر از سطح دریا کم و در ارتفاعات کمتر یکنواختی آنها زیاد بود که با نتایج این تحقیق همخوانی دارد. در واقع ارتفاعات زیاد به علت تغییر میکروکلیما مانند درجه حرارت، ذوب برف و یخزدگی سطح زمین در ماههای سرد سال به یکنواختی گونههای درختی منجر شده است (میرهاشمی و همکاران، 1399)، از طرفی سخت بودن شرایط محیطی از لحاظ کاهش دما، ریزش نزولات آسمانی بهصورت برف، وزش بادها و طوفانهای سنگین است که شرایط را برای حضور گونههای درختی مشکل کرده و موجب افزایش یکنواختی گونههای درختی شده است (سهرابیزاده و همکاران، 1400؛ کرمیراد، 1393). نتایج این پژوهش نشان داد مقدار شاخصهای غنا در ارتفاعات کمتر از 700 متر از سطح دریا نسبت به سایر ارتفاعات در گونههای درختی و زادآوری بیشتر بود که با پژوهش نظری و همکاران (1394) همخوانی ندارد.
در این مطالعات با افزایش ارتفاع از سطح دریا زادآوری افزایش یافته، که بهدلیل دسترسی محدود انسان و دام بوده است. از طرفی کاهش دما به ازای افزایش ارتفاع از سطح دریا و در نهایت با توجه به وجود سرما در ارتفاعات بالا شرایط برای حضور برخی گونهها نامساعد بوده است (کهیانی، 1401).
نتایج این پژوهش نشان داد مقدار شاخص تنوع شانونوینر لایه درختی و زادآوری در حاشیه جادههای قدیمی بیشتر از جادههای تازهساخت بود که با نتایج پژوهش زادسر و همکاران (1389) در حاشیه جادههای جنگلی نکا که نشان دادند تنوع گونههای درختی در جادههای 33 ساله بیشتر از جادههای 12 ساله بود، همخوانی دارد. اصولا زیاد بودن مقادیر شاخصهای تنوع در جادههای قدیمی به منزله وجود شرایط مساعد و مدیریت مناسب است، اما در حالت طبیعی ممکن است بسته به شرایط رویشگاه با افزایش سن توده و حرکت آن به سمت کلیماکس از میزان تنوع گونهای یا تنوع ساختاری کاسته شود (عبدی و مجنونیان، 1396؛ Delgado et al., 2007؛ Rose et al., 2016).
در این پژوهش، مقدار شاخص یکنواختی سیمپسون در لایه زادآوری در جادههای تازهساخت بیشتر از جادههای قدیمی بود. این نتایج با یافتههای Zeng و همکاران (2010) همخوانی دارد. آنها در جادههای تازهساخت، فراوانی و حضور گونههای بیشتری از زادآوری را در حاشیه جادههای جنگلی چین مشاهده کردند. در حاشیه جادههای تازهساخت فراوانی و پیدایش
گونههای غیربومی بهدلیل دخالتهای انسانی و عوامل تخریبی آنها بیشتر از فواصل دور از جاده است (نقدی و همکاران، 1395؛ دلجویی و همکاران، 1394؛ یوسفی و همکاران، 1390).
مقدار شاخص غنای مارگالف برای لایه درختی در حاشیه جادههای قدیمی بیشتر از جادههای تازهساخت بود. مقدار شاخص غنای منهینیک برای لایه درختی و زادآوری حاشیه جادههای تازهساخت بیشتر بود که با پژوهش Zeng و همکاران (2010) که در حاشیه جادههای جنگلی کشور چین به این نتیجه رسیدند که سن جاده بر غنای گونهای تاثیرگذار است، همخوانی دارد. در واقع تاثیر جاده بر محیط اطراف منفی است، زیرا در طول مدت زمان ساخت جاده، بهدلیل فعالیتهای ماشینآلات چوبکشی و بهرهبرداری، تغییرات زیادی در محیط ایجاد
میشود. بنابراین، غنای گونهای در طول بیست سال اول بعد از ساخت جاده افزایش مییابد و سپس به ثبات و پایداری میرسد (Delgado et al., 2007 ؛ حسینی، 1402؛ قاسمیآقباش و همکاران، 1397).
نتایج این پژوهش فراوانی و حضور گونههای غالب گیاهی را در جادههای تازهساخت نشان داد. این یافتهها با پژوهشهای زادسر و همکاران (1389) که اختلاف معنیداری در فراوانی گونه در کلاسههای سنی جاده 12 و 33 ساله مشاهده نکردند، همخوانی ندارد. در زمانهای اولیه ساخت جاده، قطع درختان حاشیه باعث ایجاد روشنه در تاج پوشش جنگل شده که شرایط استقرار و رشد زادآوری بیشتری را در منطقه فراهم میکند (قاسمیآقباش و همکاران، 1397؛ Laurance, 2010؛ جمشیدینیا و همکاران، 1395).
نتایج پژوهش حاضر نشان داد در طبقات ارتفاعی کمتر از 700 متر از سطح دریا حضور برخی گونههای درختی چشمگیر بوده است که با مطالعه کهیانی (1401) که بیشترین غنا و تنوع گونهای گیاهان چوبی را در ارتفاعات کم در منطقه آبسرده شهرستان اردل مشاهده کرد، همخوانی دارد. بررسی تنوع و حضور گونهها و شرایط مناسب برای استقرار آنها تحت تاثیر دخالتهای انسانی نیز میباشد (Rahayu et al., 2022) و به نظر میرسد حضور درختان در زیراشکوب همراه با افزایش فراوانی برخی گونهها در مناطق دور از دسترس سبب
شکلگیری تنوع قابل قبولی در ساختار ارتفاعی جنگلها با آشفتگی کم شده است (سفیدی و جهدی، 1402)، که این موضوع در پژوهش حاضر با حضور گونههای راش، ممرز و بلندمازو در ارتفاعات بیشتر از 1500 متر از سطح دریا نیز مشهود بوده است.
احداث جادههای جنگلی با هدف امکان دسترسی به مناطق مختلف جنگلی برای مدیریت و حفاظت بهتر از جنگل با لحاظ کردن مسایل زیست محیطی، پیامدهای مخربی میتواند بر جنبههای مختلف اکوسیستم گذارد اما همین حاشیه جادهها جهت تبدیل و خروج چوبآلات و سایر فعالیتهای مدیریتی ضروری هستند، بهطوریکه تاثیرات ایجاد جادهها در حاشیه از زمان ساخت تا مدتها بعد از رها کردن آن بر محیط اطراف و مجاور وجود دارد. بنابراین ضروری است پژوهشهای بیشتری در راستای اثرات زمان ساخت جادههای جنگلی بر بومسازگان جنگل انجام شود و بررسی روند احیا و بازیابی پوشش گیاهی مناطق تحت تاثیر جادههای ساخته شده بهمنظور تدوین دستورالعملهای مدیریتی صورت پذیرد.
منابع
افکار، س.، هادی، ف. و جعفری، ع.1. (1400) بررسی تنوع درون گونهای و بین گونهای گیاه فستوکا. مجله پژوهشهای ژنتیک گیاهی، 8(2): 2-14.
بخشی، ر. (1401) اثر ارتفاع از سطح دریا بر خواص بیومتری، فیزیکی و مکانیکی گونه توسکا ییلاقی، مطالعه موردی: منطقه سوادکوه. مجله صنایع چوب و کاغذ ایران، 13(2): 239-247.
برنجیتهرانی، ف.، مجنونیان، ب.، عبدی، ا. و امیری، ق. (1393) اثر جادههای جنگلی بر تنوع گونههای گیاهی، ماده آلی و میزان کربن آلی، مطالعه موردی جنگل خیرود نوشهر. نشریه توسعه پایدار جنگل، 1(1): 1-20.
جمشیدینیا، ز.، ابراریواجاری، ک.، سهرابی، ا. و ویسکرمی، غ.ح. (1395) گیاگان و تنوع گونههای گیاهی در جنگلهای دستکاشت سوزنی برگ استان لرستان. فصلنامه
علمی- پژوهشی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 24(2): 249-259.
حسنزادناورودی، ا. و سفرکار، ت. (1396) تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر فراوانی و ترکیب تجدید حیات گونههای درختی در تودههای جنگلی طبیعی منطقه آستارا. مجله پژوهشهای گیاهی، 31(4): 1-10.
حسینی، س.ع. (1402) کنش و واکنش جاده جنگلی در
بومسازگان جنگلی هیرکانی. نشریه علمی تحقیقاتی جنگل و صنوبر ایران، 31(1): 64-57.
دلجویی، ا.، عبدی، ا. و مجنونیان، ب. (1394) تغییرات شاخصهای تنوع و غنا با فاصله از جادههای اصلی و فرعی جنگل. جنگل و فرآوردههای چوب، مجله منابع طبیعی ایران، 68(4): 302- 317.
دلیر، پ.، نقدی، ر. و قجر، ا. (1397) بررسی سیستم زهکشی و عوامل تاثیرگذار بر خرابی جادههای جنگلی. مجله جنگل ایران، 10(3): 291-279.
زادسر، ز.، شتایی، ش.، حبشی، ه. و لطفعلیان، م. (1389) اثر سن جادههای جنگلی و فاصله از جادهها بر تنوع درختان و درختچهها. پایاننامه کارشناسیارشد رشته جنگلداری، دانشکده جنگلداری و فناوری چوب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، 86 صفحه.
سرگزی، ف. و ریاحی، ح .(1397) تاثیر فاکتورهای محیطی بر تنوع ریختی گونههای هیپنهآ. مجله گیاهشناسی، 21(1): 72-83.
سفیدی، ک. و جهدی، ر. (1402) تاثیر آشفتگیهای انسانی بر تنوع اندازهای درختان در جنگلهای ارسباران، پژوهش موردی: ذخیرهگاه جنگلی حاتم مشهسی در شهرستان مشگین شهر. نشریه علمی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران، 31(3): 241-256.
سهرابیزاده، ا.، حیدری، ر.ح. و حیدری، م. (1400) بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر الگوی پراکنش گیاهان در جنگلهای زاگرس میانی، مطالعه موردی: جنگل آموزشی، پژوهشی دانشگاه رازی کرمانشاه. مجله اکوسیستمهای طبیعی ایران، 12(2): 28-42.
عبدی، ا. و مجنونیان، ب. (1396) حفاظت از جادههای جنگلی، تهران: انتشارات دانشگاه تهران، 327 صفحه.
فتحالهی، ا.، علیجانپور، ا. و اسحاقیراد، ج. (1394) تاثیر جهت دامنه و ارتفاع از سطح دریا بر تراکم تجدید حیات در رویشگاههای ممرز جنگلهای ارسباران، دومین همایش ملی صیانت از منابع طبیعی و محیط زیست، اردبیل، صفحات: 632-653.
فلاح، ا.، حجتی، س.م. و صفریارمی، م. (1396) تاثیر شرایط مختلف رویشگاهی بر تنوع زیستی گیاهی در تودههای ون سری برنجستانک. هفتمین همایش سراسری کشاورزی و منابع طبیعی پایدار، تهران، صفحات: 321-334.
فنائی، ن.، شیروانی، ا.، متینیزاده، ا.، ثاقبطالبی، خ.، اعتماد، و و جوانمیری، م (1402) الگوی پراکنش مکانی درختان در تیپهای غالب در نیمرخ ارتفاعی در جنگلهای هیرکانی. نشریه علمی تحقیقاتی جنگل و صنوبر ایران(در دست انتشار).
قاسمیآقباش، ف.، عبدی، ع. و حیدری، م. (1397) اثرات جادههای جنگلی بر زیستبومهای جنگلی بلوط ایرانی از نظر تنوع زیراشکوب و ویژگیهای فیزیکوشیمیایی خاک. نشریه حفاظت زیستبوم گیاهان، 6(12): 59-76.
کرمیراد، س. (1393) بررسی وضعیت زادآوری درختی در حاشیه جادههای جنگلی، مطالعه موردی بخش پاتم و نمخانه جنگل خیرود، دومین همایش ملی علوم جنگل، دانشگاه تهران، تهران، 11 صفحه.
کهیانی، ص. (1401) تنوع زیستی گونههای چوبی در ارتباط با ارتفاع از سطح دریا در جنگلهای آبسرده چهارمحال و بختیاری، سومین همایش ملی منابع طبیعی و توسعه پایدار در زاگرس، شهرکرد، 12 صفحه.
مبین، ص. (1355) فلور ایران، تهران، انتشارات دانشگاه تهران، 40 صفحه.
مفاخری، ن.، پوراسماعیل، م. و منصوریفر، س. (1399) بررسی تنوع صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گونههای وحشی نخود زراعی. مجله پژوهشهای گیاهی، 33(1): 21-35.
میرهاشمی، ه.، پوربابایی، ح. و مزبانی، ا. (1399) تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر تنوع و اهمیت نسبی (SIV) گونههای علفی در جنگلهای کبیرکوه استان ایلام. مجله پژوهشهای گیاهی، 33(4): 1025-1036.
نظری، ف.، قربانی، ا.، عظیمیمعظم، ف.، تیمورزاده، ع.، اصغری، ع. و هاشمیمجد، ک. (1394) بررسی فلورستیکی و تنوع گونهای در گرادیان ارتفاعی لاهرود- شابیل (شمال سبلان). نشریه حفاظت زیستبوم گیاهان، 3(7):
111-127.
نقدی، ر.، پوربابایی، ح.، حیدری، م. و نوری، م. (1395) بررسی زادآوری و ترکیب پوشش گیاهی در حاشیه جادههای جنگلی. جنگل و فرآوردههای چوب (منابع طبیعی ایران)، 69(1): 87-96.
واردیکولایی، س.م.، جلیلوند، ح.، حجتی، س.م. و پارساخو، ا. (۱۳۹۰) بررسی تنوع زیستی در تودههای تمشک و توسکای حاشیه جاده جنگلی. همایش منطقهای جنگلها و محیط زیست ضامن توسعه پایدار، بوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر، 16 صفحه.
یوسفی، ص.، مرادی، ح.ر. و نجفی، ا. (1390) تاثیر عوامل توپوگرافی و سن جاده بر سطوح فرسایش تحت تاثیر جادههای جنگلی. پژوهشهای دانش زمین، 2(7): 18-28.
Alexander, J.M. (2010) Genetic differences in the elevational limits of native and introduced Lactuca serriola populations. Journal Biogeogr, 37(3): 1951–1961.
Bazyar, M., Haidari, M., Shabanian, N. and Haidari, R.H. (2013) Impact of physiographical factors on the plant species diversity in the Northern Zagros Forest Case study, Kurdistan Province, Biological Research, 4(1): 317-324.
Berenji Tehrani, F., Majnounian, B. and Abdi, E. (2014) Impacts of forest road on plant species diversity in a Hyrcanian Forest Iran. Original Scientific Paper, 21(4): 136–137.
Braun-Blanquet, J. (1964) The study of Plant Communities translated (G.D. Fuller, and H.S. Conard, 1983). Mc raw Hill Book Company, Inc New York, 156p.
Delgado, J.D., Arroyo, N.L., Ar´evalo, J.R. and Fern´andez-Palacios, J.M. (2007) Edge effects of roads on temperature, light, canopy cover and canopy height in laurel and pine forests (Tenerife, Canary Islands). Landscape and Urban Planning, 81(4): 328–340.
Deljouei, A., Cislaghi, A., Abdi, E., Borz, S.A., Majnounian, B. and Hales, T.C. (2023) Implications of hornbeam and beech root systems on slope stability: From field and laboratory measurements. Plant and Soil, 483(2): 547-572.
Eker, R. and Aydin, A. (2016) Landslide susceptibility assessment of forest roads. European Journal of Forest Engineering, 2(2): 54-60.
Enoki, T., Kusumoto, B., Shuichi Igarashi, S. (2014) Stand structure and plant species occurrence in forest edge habitat along different aged roads on Okinawa Island, southwestern Japan. Journal of Forest Research, 430(2): 97-104.
Gullison, R.E., Panfil, S.N., Strouse, J.J. and Hubell, S.P. (2006) Ecology and management of mahogany (Swietenia Macrophylla King) in the Chimanes Forest Beni Bolivia. Journal of the Linnean Society, 122(1): 9-34.
Hashemi, S.A. (2010) Evaluating plant species diversity and physiographical factors in natural broad leaf forest. American Journal of Environmental Sciences, 6(1): 20-25.
Krebs, C.J. (1999) Ecological methodology. 2nd Ed, Addison Wesley Longman, Menlo Park, California, 620p.
Krebs, C.J. (2001) Ecological methodology. 2nd ed, Addison Wesley Longman, London, 540p.
Laurance, W.F., Camargo, J.L.C., Luizão, R.C.C., Laurance, S.G., Pimm, S.L, Bruna, E.M., Stouffer, P.C, Bruce Williamson, G. and Benítez-Malvido, J. (2010) The fate of Amazonian Forest fragments: A 32-year investigation. Biological Conservation, 144(4): 56-67.
Mao, Z., Saint-André, L., Genet, M., Mine, F.-X., Jourdan, C., Rey, H., Courbaud, B. and Stokes, A. (2012) Engineering ecological protection against landslides in diverse mountain forests: Choosing cohesion models. Ecological Engineering distribution and strength of riparian tree roots in relation to riverbank reinforcement. Hydrological Processes, 15(1): 63-63.
Margalef, R. (1958) Information theory in Ecology, General systematic, 771p.
Menhinick, E.F. (1964) A comparison of some species individual diversity indices applied to samples of field insects. Ecology, 45(3): 839–861.
Miyajima, Y. and Takahashi, K (2010) Altitudinal changes in vegetation of tree, herb and fern species on Mount Norikura, central Japan. Vegetation Science, 24(2): 29–40.
Moya, R. and Munoz, F. (2010) Physical and mechanical properties of eight fast-growing plantation species in Casta Rica. Journal of Tropical Forest Science, 22(3): 317-328.
Nyandwi, E. (2008) Road edge effect on forest canopy structure and epiphyte biodiversity in Tropical Mountainous Rainforest, Nyungwe Nationnal Park, Rwanda. Thesis submitted to the national Institute for Geo-Information Science and Earth Observation in partial fulfilment of the degree of Master of Science, 101p.
Park, S.J.Z., Cheng, H., Yang, E.E., Morris, S. and Grewal, P.S. (2010) Differences in Soil chemical properties with distance to roads and age of development in urban areas. Urban Ecosystems, 13(2): 483-497.
Pourbabaei, H. and Zandi Navgran, S.H. (2011) Study on floristic and plant species diversity in the Lebanon oak (Quercus libani) site, Chenareh, Marivan, Kordestan Province, western Iran. Bioscience, 3(1): 15-22.
Rahayu, S., Pambudi, S., Permadi, D., Tata, H.L., Martini, E., Rasnovi, S. and van Noordwijk, M. (2022( Functional trait profiles and diversity of trees regenerating in disturbed tropical forests and agroforests in Indonesia. Forest Ecosystems, 9(3): 100030.
Rechinger, K.H. (2010) Flora Iranica. Akademische Druck-uVerlagsantalt, Graz, pp. 1-178.
Rose, R., Monteith, D.T., Henrys, P., Smart, S., Wood, C., Morecroft, M. and Corbett, S. (2016) Evidence for increases in vegetation species richness across UK Environmental Change Network sites linked to changes in air pollution and weather patterns. Ecological Indicators, 44(1): 52-62.
Shannon, C.E. and Wiener, W. (1949). The mathematical theory of communication, University of Illinois Press, 350p.
Simpson, E. H. (1949). Measurement of diversity. Nature, 688, 163p.
Smith, B. and Wilson, J.B. (1996) A consumer’s guide to evenness indices, Oikos, 76: 70-82.
Tavankar, F., Picchio, R., LoMonaco, A. and Bonyad, A. (2014) Forest management and snag characteristics in Northern Iran lowland forests. Journal of Forest Science, 23(1): 431–441.
Topaloglu, E., Ay. N., Altun, L. and Serdar, B. (2016) Effect of altitude and aspect on various wood properties of Oriental beech (Fagusorientalislipsky) wood. Turkish Journal of Agriculture and forestry, 40(2): 397-406.
Wang, Z.R., Yang, G.J., Yi, S.H., Chen, S.Y., Wu, Z., Guan, J.Y. and Ye, B.S. (2012) Effects of environmental factors on the distribution of plant communities in a semi-arid region of the Qinghai-Tibet Plateau. Ecological Research, 27(4): 667-675.
Yin, S., Shen, Z., Zhou, P., Zou, X., Che, S. and Wang, W. (2011) Quantifying air pollution attenuation within urban parks: An experimental approach in Shanghai, China. Environmental Pollution, 159(9): 2155-2163.
Zeng, S., Zhang, T., Gao, Y., Ouyang, Z., Chen, J., Li, B. and Zhao, B. (2010) Effects of road disturbance on plant biodiversity. World Academy of Science, Engineering and Technology, 66(3): 437–448.
The effect of elevation gradient on the diversity of vegetation on the edge of dirt roads in several years of construction in the forests of West Guilan (Two Nav Aslam series)
Marzieh Zamani1* and Mohsen Javanmiri Pour2
1) Ph.D. Student in Forestry, Natural Resources Department, Guilan University, Guilan, Iran.
*Corresponding Author Email Address: zamanym 274@gmail.com
2) Ph.D. student in Forest Sciences, Natural Resources Department, University of Tehran, Karaj, Iran.
Date of Submission: 2024/01/29 Date of Acceptance: 2024/04/13
Abstract
Biodiversity is the guarantee of the flexibility and adaptability of the forest ecosystem with the surrounding environment. By studying the biodiversity in different communities on the side of the roads, the conditions governing the forest ecosystem can be obtained indirectly. The purpose of this research was to evaluate the effect of altitude on the diversity of vegetation in the forest roads of Nav Aslam, Guilan province. For this purpose, 240 sample pieces were taken in a regular-random manner with the linear transect method in two road age classes (less than 10 years and more than 10 years old of construction). The values of richness, uniformity, species diversity indices were calculated for each age class of the road. The results showed that the Shannon Wiener and Simpson diversity index value was higher for tree species and reproduction in roads with more than 10 years of construction at elevation less than 700 meters above sea level. Simpson uniformity indices were higher for tree species on old roads and for regeneration on newly constructed roads. Richness indices for species at low elevation and on old roads were higher than other elevations and newly constructed roads. The presence of dominant tree species in the region was more on newly constructed roads. The Simpson tree uniformity index value was not significant at different ages of the road with a probability of 0.05. Identification of suitable species and accurate knowledge of the age of road construction plays an important role in preserving plant communities. Examining the changes of species at different elevations along the roads of several years of construction will give us an insight into the impact of the road and can ultimately help in the optimal management of vegetation during the construction of new roads.
Keywords: Biodiversity, Elevation, New roads, Old roads.