ارزیابی همگنی توزیع مکانی درختان در توده آمیخته کهور ایرانی (prosopis cineraria) در منطقه حفاظت شده بارچاه استان هرمزگان

سابقه و هدف: الگوی مکانی درختان در یک توده نتیجه فرآیندهای مختلفی از جمله نوع برهمکنش آنها با یکدیگر، پراکنش بذر و ناهمگنی محیطی است. بنابراین آگاهی از الگوی مکانی گونه‌های گیاهی به منظور درک عمیق‌تر فرضیه‌های مختلف در بوم‌شناسی حائز اهمیت است. با توجه به این اهمیت، شناخت نااریب الگوهای مکانی گونه‌های گیاهی در بوم‌شناسی با استفاده از راهبردهای قابل اطمینان ضروری است. آماره‌های اختصاری که در تحلیل الگوی نقطه‌ای برای دستیابی به الگوی مکانی گیاهان طراحی شده‌اند بر اساس فرآیند پوآسون همگن (تصادفی مکانی کامل) طراحی شده‌اند. بنابراین بررسی همگنی توزیع مکانی درختان پیش از تحلیل الگوی مکانی آنها ضروری است. با توجه به این موضوع، مطالعه حاضر با هدف ارزیابی همگنی توزیع مکانی درختان در یک توده آمیخته کهور ایرانی در ناحیه رویشی خلیج‌عمانی با استفاده از دو روش انجام شد. همچنین بررسی تاثیر عدم توجه به پیش فرض تصادفی مکانی کامل بر تحلیل الگوی مکانی درختان هدف دیگر این مطالعه بود. مواد و روش‌ها: یک قطعه‌نمونه با مساحت 49 هکتار (700 متر × 700 متر) از یک توده آمیخته کهور ایرانی در منطقه حفاظت شده بارچاه استان هرمزگان انتخاب شد. موقعیت مکانی همه درختان و درختچه‌های با ارتفاع بیش از 0.5 متر قطعه‌نمونه ثبت شده و ارتفاع و مساحت تاج آنها اندازه‌گیری شد. همچنین یک قطعه‌نمونه دیگر با شرایط محیطی و تعداد درخت مشابه با توزیع مکانی همگن و الگوی مکانی کپه‌ای درختان شبیه‌سازی شد. دو روش آزمون کای اسکوئر مبتنی بر کوادرات به همراه شاخص باقیمانده پیرسون و آزمون کولموگروف اسمیرنوف برای تشخیص همگنی توزیع مکانی درختان در دو قطعه‌نمونه به کار رفتند. همچنین برای تحلیل الگوی مکانی در دو قطعه نمونه از تابع همبستگی جفتی همگن و ناهمگن استفاده شد. یافته‌ها: قطعه‌نمونه مورد مطالعه پوشیده از 498 درخت و درختچه بود که از 149 پایه کهور ایرانی، 248 پایه آکاسیای چتری و 101 پایه دهیر تشکیل شده بودند. نتایج نشان داد که آزمون کای اسکوئر تنها با ترکیب 4 × 4 کوادرات توانست همگنی قطعه نمونه شبیهسازی را تشخیص دهد. میانگین شاخص باقیمانده پیرسون نیز نتوانست تفاوت همگنی در دو قطعه‌نمونه را شناسایی نماید. در حالی که آزمون کولموگروف اسمیرنوف تفاوت توزیع مکانی درختان در قطعه‌نمونه واقعی (0.001pvalue نتیجه‌گیری: به طور کلی، نتیجه‌گیری شد که آزمون کولموگروف اسمیرنوف روشی قابل اطمینان در ارزیابی همگنی توزیع مکانی گیاهان در منطقه مورد مطالعه بود. همچنین نشان داده شد که کارایی تابع g در شناسایی الگوی مکانی گیاهان از همگنی توزیع مکانی آنها تاثیر گرفته و استفاده از شکل نامناسب تابع g، منجر به ارائه نتایج اریب در تحلیل الگوی مکانی در منطقه مورد مطالعه شد.

Evaluation of homogeneity of tree spatial distribution in a mixed mesquite (Prosopis cineraria) stand in Barchah protected area, Hormozgan province

Background and objectives: Spatial pattern of trees in a stand is the outcome of different processes such as their interactions, seed dispersal, and environmental heterogeneity. In consequence, knowledge of spatial pattern of plant species is important for deeper understanding of different hypotheses in ecology. Considering the importance, unbiased recognition of spatial pattern of plant species using reliable techniques is essential in ecology. Summary statistics used in point pattern analysis to explore spatial pattern of plants are based on the null model of homogeneous Poisson process (Complete spatial randomness: CSR). So it seems necessary to investigate homogeneity of tree spatial distribution before analyzing their spatial pattern. Considering this issue, this study was aimed to evaluate the homogeneity of tree spatial distribution in a mixed mesquite stand in KhalijOmanian vegetation zone using two methods. Moreover, it was also aimed to investigate the impact of ignoring the CSR null model on spatial pattern analysis of trees in the plot. Materials and methods: A 49ha study plot (700 m × 700 m) was selected in a mixed mesquite stand in Barchah protected area in Hormozgand province. The spatial location of all tree and shrubs with height > 0.5 m was registered and their height and crown area were measured. Furthermore, another plot with similar number of plants and environmental conditions was simulated with homogeneous spatial distribution and clustered spatial pattern of plants. Two methods of Chisquared test based on quadrat accompanied with Pearson residuals and KolmogorovSmirnov test were applied to explore homogeneity of tree spatial distribution. Moreover, homogeneous and inhomogeneous pair correlation functions were used to analyze spatial patterns in two plots. Results: The study plot was covered by 498 trees and shrubs including 149 mesquites, 248 umbrella thorns (Acacia tortilis), and 101 desert thorns (Lycium shawii). The results showed that Chisquared test only with 4 × 4 quadrats could recognize homogeneity of the simulated plot. Mean of Pearson residuals also did not characterize the homogeneity difference of two plots. While KolmogorovSmirnov test explored the difference between tree spatial distribution of the real plot (pvalue Conclusion: In general, it was concluded that KolmogorovSmirnov test is a reliable method to assess homogeneity of plant spatial distribution in the study area. Moreover, it was revealed that efficiency of g(r) in spatial pattern recognition of plants was influenced by homogeneity of their spatial distribution and application of inappropriate form of g(r) resulted in biased spatial pattern analysis in the study site.