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 : جنگلداری

مرضیه زمانی ¹ (دانش آموخته دانشگاه گیلان)
محسن جوانمیری پور ² (دانش‌آموخته دکتری جنگل، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران)

تاریخ دریافت : 1402/11/09 تاریخ پذیرش : 1403/01/25 تاریخ انتشار : 1403/02/03

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.

چکیده انگلیسی:

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.

منابع و مأخذ:

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

متن کامل:



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: [e-mail]

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

S= تعداد­ها یا تعداد­ها در نمونه؛ N= حجم یا اندازه نمونه یا تعداد کل افراد در نمونه؛ Ln N= لگاریتم طبیعیN  یا Log N و ni= سهم افراد درگونه i ام نسبت به کل نمونه.

 

 

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/ [arctan ∑log(ni)-∑log(nj/s)2/s]	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 [e-mail]

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.

---