ارتباط صفات مورفولوژیکی گیاه دارویی stachys inflata benth با عوامل خاکی و توپوگرافی

سابقه و هدف: گونه گیاهی پولک با نام علمی stachys inflata benth از تیره نعناعیان (lamiaceae)، به عنوان یکی از گونه های مهم دارویی پرکاربرد در بین مردم و صنایع بوده و از اندام های هوایی این گیاه به عنوان داروی ضد عفونت ریوی و التهابی استفاده می شود. این گونه پراکندگی وسیعی در جهان و بخصوص در نقاط مختلف کشور دارد. با توجه به پراکنش قابل توجه و نیز مهم بودن این گونه از لحاظ دارویی ضروری است شرایط رشد گونه و عوامل موثر بر رشد آن مورد بررسی و ارزیابی قرار بگیرد. آگاهی از عوامل موثر بر ویژگی های رشدی این گونه، مدیریت اصولی و بهره برداری چند منظوره از مراتع را تسهیل می بخشد. لذا تحقیق حاضر به منظور بررسی اثرگذاری عوامل خاکی و توپوگرافی بر صفات مورفولوژیکی گیاه دارویی (s. inflata benth) در مراتع شمال استان آذربایجان غربی انجام شد. مواد و روش ها: نمونه برداری و ثبت اطلاعات پوشش تاجی این گونه گیاهی در هشت سایت مرتعی در محدوده شهرستان های چایپاره و خوی در شمال استان آذربایجان غربی به روش سیستماتیک–تصادفی با استقرار 80 پلات در امتداد ترانسکت های خطی انجام شد. در هر یک از واحدهای اکولوژیکی مذکور، برای هر کدام از پایه ها در ده پلات، پارامترهایی نظیر درصد تاج پوشش گونه، طول ساقه گل دهنده، طول، عرض و مساحت برگ، طول و عرض تاج پوشش، ارتفاع گیاه، عمق ریشه دوانی، تعداد شاخه های اصلی، وزن خشک ریشه و وزن خشک برگ و ساقه اندازه گیری شد. عوامل توپوگرافیکی ارتفاع از سطح دریا، درصد شیب و جهت جغرافیایی دامنه برای هر سایت ثبت شد. همچنین در داخل پلات ها پارامترهای درصد خاک لخت، درصد لاشبرگ و درصد سنگ و سنگ ریزه نیز تخمین زده شد. از هر یک از سایت ها در پنج نقطه از عمق صفر تا 20 سانتی متری نمونه خاک برداشت شد و برای اندازه گیری پارامترهای خاکی به آزمایشگاه منتقل شد. تغییرات صفات مورفولوژیکی گونه پولک بر اثر عوامل خاکی و توپوگرافی، با استفاده از روش رج بندی آنالیز افزونگی(rda=redundacy detrended analysis) و بررسی شباهت واحدهای اکولوژیکی و صفات مختلف توسط تجزیه خوشه ای (ca=clustering analyses) انجام شد. نتایج: نتایج آنالیز قوس گیری شده (dca= detrended correspondence analysis) بر روی ماتریس صفات گیاهی نشان داد که متوسط طول گرادیان مولفه ها کمتر از سه است و لذا تغییرات این صفات در بین سایت ها از روابط خطی پیروی می کند. بر این اساس نتایج استفاده از آنالیز تطبیقی قوس‌گیری شده نشان داد که اهمیت محورها بر مبنای مقدار ویژه، از محور اول به دوم کاهش‌ می یابد و در نتیجه سهم عمده تغییرات در صفات گیاهی، مربوط به محور اول است. بررسی بارهای عاملی موثر بر استخراج مولفه ها نشان می دهد، محور اول به طور عمده برآیند ویژگی های شیمیایی خاک و محور دوم برآیندی از ویژگی های توپوگرافی دامنه است. نتایج حاصل از رج بندی صفات گیاهی به روش آنالیز افزونگی با عوامل محیطی نشان داد که طول تاج، عرض برگ و مساحت برگ که در ربع اول محور مختصات واقع شده بیشتر تحت تاثیر مستقیم پتاسیم و سدیم خاک هستند. با توجه به اینکه بردار عمق ریشه با بردار شن منطبق هست، پس با افزایش میزان شن رشد ریشه نیز افزایش معنی دار می یابد. ولی عمق ریشه و وزن خشک ریشه با سیلت، رس، درصد رطوبت اشباع، ph خاک و درصد آهک همبستگی منفی دارد. تراکم تاج پوشش، طول برگ و ارتفاع گیاه با ارتفاع از سطح دریا و کربن آلی همبستگی مثبت و با سدیم، پتاسیم و ec همبستگی منفی دارند. نتایج مربوط به همبستگی بین صفات نشان داد درصد تاج پوشش گونه پولک رابطه مستقیم معنی دار با  وزن خشک برگ و ساقه، وزن خشک ریشه و تعداد شاخه و رابطه معکوس معنی دار با طول ساقه گل دهنده دارد. نمودار خوشه بندی سایت ها بر حسب صفات، بیانگر تقسیم آن ها براساس تشابه صفات به مقدار فاصله منفی 7.5 و در پنج گروه مجزا می باشد. دسته اول شامل سایت شماره یک (الهوردی کندی، این سایت در طبقه ارتفاعی 1134 متر از سطح دریا قرا گرفته و تقریباً در پایین دست دامنه واقع شده است و بالاترین درصد پوشش پولک را دارد)، دسته دوم شامل سایت های شماره سه و چهار (سنگتلو و تکیه گاه حضرت ابوالفضل، این دو سایت دارای گونه هایی با کلاس 1 می باشد و شیب غالب در حدود 10 درصد دارند و گیاه پولک در این دو سایت بیشترین ارتفاع را دارند)، دسته سوم شامل سایت های شماره دو و پنج (چورس و چیرکندی هست که در این سایت ها دامنه رو به جنوب غربی است و هر دو دارای گونه هایی با کلاس خوشخوراکی کلاس سه می باشند)، دسته چهارم شامل سایت های شماره شش و هشت (سیه باز و قورول سفلی، که تقریباً ترکیب گیاهی از لحاظ گونه های گیاهی 70 درصد شباهت دارند) و دسته پنجم شامل سایت شماره هفت (یوسف آباد، این سایت در پایین دست دامنه قرار گرفته و منطقه دارای سنگ و سنگ ریزه های بسیاری هست و جهت دامنه رو به شمال هست، این سایت بالاترین درصد تاج پولک را در بین سایت ها دارد) می باشد. نتایج خوشه بندی مربوط به کلاس بندی صفات نیز به میزان فاصله صفات منفی 22.5، صفات را به 12 خوشه مجزا تقسیم می کند. خوشه اول شامل عمق ریشه، خوشه دوم شامل وزن خشک برگ و ساقه، خوشه سوم شامل طول تاج، خوشه چهارم شامل عرض تاج، خوشه پنجم شامل درصد تاج پوشش گونه پولک و تعداد شاخه، خوشه ششم شامل ارتفاع، خوشه هفتم شامل وزن خشک ریشه، خوشه هشتم شامل طول ساقه گل دهنده و تراکم تاج پوشش، خوشه نهم شامل عرض برگ و خوشه دهم شامل مساحت برگ و طول برگ می باشد. بحث و نتیجه گیری: نتایج این بررسی نشان داد که صفات عملکردی گونه s. inflata تحت تاثیر توام عوامل خاکی و توپوگرافی قرار دارد و صفات رشدی آن دارای تغییرات پیچیده می باشد. با توجه به مهم بودن میزان بیوماس تولیدی این گیاه به عنوان معیاری از محصول قابل جمع آوری توسط بهره برداران، به نظر می رسد هر چه مقادیر شن، هدایت الکتریکی و کاتیون های سایت مرتعی بیشتر و مقادیر ارتفاع، میزان نورگیری دامنه، کربن آلی، سیلت، رس، آهک و اسیدیته کمتر می شود، میزان بیوماس تولیدی سایت بیشتر می گردد. از این رو می توان عنوان نمود، این گونه حداقل از لحاظ تولید بیوماس شرایط محیطی سخت تری را می پسندد لذا در سایت های مخروبه، گونه مناسبی برای افزایش فراوانی آن توصیه می شود.

the relationship between the morphological traits of the medicinal plant stachys inflata benth and environmental factors

background and objectives: background and purpose: stachys inflata benth is a medicinal species widely used among people and industries, and its growth conditions and factors affecting its growth are important for principled management and multi-purpose exploitation of rangelands. this study aimed to investigate the effect of soil and topographical factors on the morphological traits of stachys inflata benth in the northern rangelands of west azerbaijan province, iran. methodology: eight rangeland sites in chaipareh and khoy counties were selected using a systematic-random method, and 80 plots were established along linear transects. the percentage of canopy cover, length of the flowering stem, length, width, and area of the leaf, length and width of the canopy, height of the plant, depth of rooting, number of main branches, root dry weight, and leaf and stem dry weight were measured. the topographical factors of elevation, slope percentage, and aspect were recorded, and the percentage of bare soil, litter, rock, and gravel was estimated. soil samples were taken from each site to measure soil parameters. the effects of soil and topographical factors on the morphological traits of stachys inflata benth were analyzed using redundancy analysis (rda) and clustering analysis (ca). results: the results showed that the functional traits of stachys inflata benth are under the combined influence of soil and topographical factors. the amount of sand, electrical conductivity, and cations of the rangelands and less amount of elevation values, exposure of the range to the sun, organic carbon, silt, clay, lime, and acidity were found to be positively correlated with biomass production. the dendrogram related to the classification of traits showed the division of traits into 12 separate clusters based on the similarity of the traits. conclusion: the results suggest that stachys inflata benth prefers harsher environmental conditions for biomass production, and it can be recommended as a suitable species to increase its abundance in degraded sites. the findings of this study provide valuable information for the management and exploitation of rangelands in the northern region of west azerbaijan province, iran.