محاسبه تعداد نمونه لازم برای برآورد فیتومس atriplex canescens (pursh) nutt. به روش غیرمستقیم

سابقه و هدف: با توجه به سطح وسیع مراتع ایران و محدودیت زمان و بودجه، برآورد مستقیم تولید از طریق تعداد زیاد نمونه میسر نیست. از این رو روش های غیرمستقیم مثل برآورد فیتومس از روی ابعاد گیاه یکی از روش های پیشنهادی توسط پژوهشگران علوم مرتع است. مسئله ای که وجود دارد این است که چه تعداد پایه می بایست قطع شود تا به معادله معتبری دست یابیم؟ از این رو پژوهش حاضر ضمن تعیین حداقل نمونه لازم برای روش قطع و توزین با استفاده از آنالیز توان، تاثیر اندازه نمونه را بر نتایج آزمون های همبستگی و رگرسیون بررسی می کند.مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر در مناطق چهارگانه پروژه ترسیب کربن حسین‌آباد سربیشه، استان خراسان جنوبی انجام شد. نمونه برداری در زمان رشد کامل atriplex canescens (pursh) nutt. به عنوان گیاه شاخص کاشته شده در این پروژه انجام شد. برای محاسبه تعداد پایه مورد نیاز، نمونه برداری اولیه (10 پایه) انجام شد. بدین منظور، در هر ردیف، به صورت تصادفی، یک پایه آتریپلکس انتخاب و ابعاد آن با متر اندازه گیری شد. سپس برای برآورد فیتومس، کل بخش هوایی گیاه قطع شد. پس از خشک شدن در محیط سایه، فیتومس بخش هوایی به صورت کیلوگرم محاسبه شد. آزمون همبستگی جهت بررسی شدت و جهت رابطه بین ابعاد گیاه و فیتومس و آزمون رگرسیون جهت تعیین معادله انجام شد. با داشتن 4 عامل اندازه اثر، توان مدنظر آزمایش (60 درصد و 80 درصد)، سطح معنی داری 0.05 و فرضیه مقابل، اندازه نمونه لازم توسط بسته های r محاسبه شد. همچنین در پژوهش حاضر، تعداد نمونه لازم به روش ترسیمی نیز تعیین شد. پس از مشخص شدن تعداد نمونه مورد نیاز، نمونه برداری مجدداً انجام شد و تعداد نمونه به 20 و 30 نمونه افزایش یافت. به منظور بررسی دقت نمونه برداری، از معیار ضریب تغییرات (cv) استفاده شد. پس از آزمون رگرسیون، برای انتخاب بهترین مدل، از معیارهای r^2، aic، bic و.... استفاده شد.نتایج: نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که در 10 پایه اولیه، بین ارتفاع و فیتومس آتریپلکس همبستگی معنی داری وجود ندارد (r = 0.45, t(8) = 1.42, p > 0.05 (2-tailed)). با افزایش تعداد پایه به 20 و 30 عدد، ضریب همبستگی بین دو متغیر معنی دار شده است (r = 0.67, t(18) = 3.84, p < 0.01 (2-tailed)) و (r = 0.62, t(28) = 4.15, p < 0.01 (2-tailed)). نتایج نشان می دهد که با افزایش تعداد پایه، توان آزمون همبستگی و رگرسیون به همان میزان افزایش پیدا می کند (توان آزمون همبستگی ترتیب: 0.27، 0.93 و 0.99 و توان آزمون رگرسیون به‌ترتیب: 0.29، 0.97 و 0.98). نتیجه آزمون هاروی-کولیر نشان می دهد که رابطه خطی بین ارتفاع و فیتومس گیاه در داده های 20 پایه اولیه معنی دار است (p > 0.05). اما رابطه خطی بین ارتفاع و فیتومس در کل 30 پایه معنی دار نیست (p < 0.05). نتایج نشان می دهد که برای رسیدن به توان 60 درصد و 80 درصد، به‌ترتیب حداقل حدود 23 تا 36 پایه مورد نیاز است. نتایج نشان می دهد که دقت نمونه برداری در اندازه گیری ارتفاع گیاه، بیشتر از فیتومس بوده است، همچنین با افزایش تعداد دفعات نمونه برداری، دقت نمونه برداری کاهش یافته است.نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که توان آزمون همبستگی و رگرسیون 10 پایه کمتر از 50 درصد است. طبق قرارداد، مطالعات با توان کمتر از 0.50 درصد معمولاً نباید انجام شود. از این رو، تعداد 10 پایه تحت هیچ شرایطی توصیه نمی شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش تعداد نمونه، ضریب تغییرات ارتفاع و فیتومس گیاه افزایش و دقت نمونه برداری کاهش پیدا می کند. در پژوهش های علوم مرتع، به‌ویژه نمونه‌برداری های میدانی، با افزایش تعداد نمونه، پژوهشگر خسته شده و تخمین ها و برداشت های بعدی با دقت کمتری انجام می شود. نتیجه پژوهش حاضر نشان می دهد که با استفاده از روش ترسیمی نمی توان تعداد نمونه لازم برای برآورد فیتومس آتریپلکس را تعیین کرد.

calculation of the number of required samples to estimate atriplex canescens (pursh) nutt phytomass, in an indirect method

background and objectives: due to the extensive area of rangelands and constraints in time and cost, direct estimation of rangeland production through plot sampling becomes impractical. therefore, indirect methods, such as estimating phytomass from plant dimensions, have been proposed. however, determining the optimal sample size for the clipping and weighing method poses a challenge. this study aimed to determine the minimum required sample size for this method and explore its impact on correlation and regression tests.methodology: the study was conducted in four areas within the carbon sequestration project of hossein abad sarbisheh, south khorasan province. sampling was carried out during the full growth period of atriplex canescens (pursh) nutt, a key plant species in the project. initial sampling involved 10 samples to calculate the required sample size. a random individual of atriplex was selected in each row, and its dimensions were measured. the entire aerial part of the plant was then clipped to estimate phytomass, which was subsequently weighed after drying. correlation and regression tests were conducted to assess the relationship between plant dimensions and phytomass. sample size was determined using power analysis with effect size, test power (60% and 80%), significant level of 0.05, and alternative hypothesis. the sample size was also determined through the drawing method. subsequent samplings were conducted with increased sample sizes of 20 and 30. coefficient of variation (cv) was used to evaluate sampling accuracy, and various model selection criteria were employed after regression analysis.results: initial sampling of 10 samples showed no significant correlation between height and phytomass of atriplex (r = 0.45, t (8) = 1.42, p > 0.05 (2-tailed)). however, with increased sample sizes of 20 and 30, significant correlations were observed (r = 0.67, t (18) = 3.84, p < 0.01 (2-tailed)) and (r = 0.62, t (28) = 4.15, p < 0.01 (2-tailed)), respectively. the power of correlation and regression tests increased with larger sample sizes (correlation test power: 0.27, 0.93, and 0.99; regression test power: 0.29, 0.97, and 0.98, respectively). harvey-collier test indicated significant linear relationship between height and phytomass in the data of 20 samples (p > 0.05), but not in 30 samples (p < 0.05). a sample size of 23 to 36 was recommended to achieve 60% and 80% power. sampling accuracy in plant height measurement was higher than phytomass, and it decreased as the number of samples increased.conclusion: the power of correlation and regression tests from 10 initial samples was found to be less than 0.50%, which is generally not recommended for conducting studies. the study suggests that using 10 samples is not advisable. additionally, increasing sample size led to higher coefficient of variation (cv) for height and phytomass, indicating reduced sampling accuracy. in rangeland research, fatigue and decreased precision in subsequent estimations and samplings were observed. the drawing method was found insufficient in determining the required sample size for estimating atriplex phytomass.