بررسی تاثیر چرای دام بر شاخص‎ های تنوع گونه ‎ای و کارکردی پوشش گیاهی در دو حوضه با اقلیم متفاوت

مقدمه و هدف: ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ این که ﺗﻨﻮع زیستی در ﻫﺮ ﺟﺎﻣﻌﻪ زﻧﺪه ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﻨﻨﺪه ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺧﺎص آن ﺟﺎﻣﻌﻪ اﺳﺖ و از ﻃﺮف دیﮕﺮ ﭘﺎیداری ﺑﻪﻋﻨﻮان ﺗﻮاﻧﺎیی اﮐﻮﺳﯿﺴﺘﻢ در ﺣﻔﻆ و ﻧﮕﻬﺪاری ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺧﻮد ﻣﺤﺴﻮب ﻣﯽﺷﻮد، بنابراین ﮐﺎﻫﺶ اﻓﺰایش ﺗﻨﻮع ﺑﺮ ﭘﺎیﺪاری آن ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﯽﮔﺬارد. در چند دهه اخیر، همزمان با افزایش تهدیدات جهانی از قبیل تغییرات اقلیمی و افزایش شدت بهره‌برداری، کارکردهای اکوسیستم مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در این بین به‌دلیل تاثیر و اهمیت تنوع زیستی در حفاظت از کارکردهای مختلف اکوسیستم، بسیاری از تحقیقات به مطالعه شاخص‌های تنوع زیستی و کارکردهای اکوسیستم در شرایط مختلف محیطی پرداخته‌اند. در مطالعه حاضر از شاخص‎های تنوع گونه‎ای (غنا، شانون-وینر، سیمپسون و یکنواختی) و کارکردی (غنای کارکردی، یکنواختی کارکردی، واگرایی کارکردی) و شاخص‎های میانگین وزنی جامعه (cwm) برای بررسی ارتباط آن‎ها با مدیریت‎های مختلف چرا (سبک و سنگین) و دو اقلیم متفاوت در حوزه‌های آبخیز استان مازندران استفاده شد. هدف از این تحقیق تعیین نقش متغیرهای تاثیرگذار بر تنوع گیاهی و کارکرد اکوسیستم مرتع و کمک به مدیریت بهتر مراتع ییلاقی است که نقش حفاظتی برای مناطق پایین‎دست را در حوزه‌های آبخیز ایفا می‌کنند.مواد و روش‎ها: به‌منظور بررسی اثرات چرای دام بر تنوع پوشش گیاهی و شاخص‌های کارکردی مناطق ییلاقی دو حوزه آبخیز زارم رود و چشمه کیله با اقلیم نیمه‎خشک و بسیار مرطوب در شرق و غرب استان مازندران انتخاب شدند. پس از تعیین تیپ‌های گیاهی در هریک از مناطق، سایت چرایی سبک و سنگین بر اساس میزان دسترسی و فاصله از منابعی مانند آغل، آبشخور و راه مشخص شدند. جهت نمونه‌برداری در مناطق مورد مطالعه، دامنه شمالی و با شیب یکسان (صفر تا 20 درصد) به‌منظور رعایت همگن بودن انتخاب شدند. نمونه‌برداری با استفاده از 5 پلات اصلی (10*10) متر که درون هر پلات 3 پلات 1*1 مترمربعی بود، انجام شد که در مجموع 15 پلات در هر سایت چرایی (سبک و سنگین) و در کل 30 پلات در قالب طرح تصادفی-سیستماتیک استفاده شد. برای اندازه‎گیری شاخص‎های تنوع کارکرد، علاوه بر داده‎های فراوانی گونه‎ای، ویژگی‎های کارکردی گیاهان که دارای سهولت در اندازه‎گیری باشند و ارتباطی با میزان کارکرد اکوسیستم داشته باشند انتخاب و اندازه‎گیری شد. در این مطالعه براساس نظر کارشناسان و همچنین مرور منابع موجود 5 صفت شامل سطح برگ، محتوای ماده خشک برگ، شاخص سطح ویژه برگ، ارتفاع گیاه، و وزن خشک برگ جهت تعیین تنوع کارکردی مورد استفاده قرار گرفت. محاسبه شاخص‎های تنوع گونه‎ای در نرم‎افزار past صورت گرفت. در این راستا سه شاخص تنوع گونه‎ای شامل غنای گونه‎ای، تنوع شانون وینر و تنوع سیمپسون محاسبه شد. همچنین، پس از بررسی نرمال بودن داده‎ها، مقایسه میانگین تنوع گونه‎ای، تنوع کارکردی، در دو حوزه آبخیز با چرا و اقلیم متفاوت با استفاده از آزمون t- student test مستقل صورت گرفت. در نهایت به‌منظور مقایسه آماری داده‎ها از آزمون تجزیه واریانس در قالب مدل عمومی خطی (glm) و برای تفکیک‎پذیری مناطق چرایی که با استفاده از شاخص‎های تنوع کارکردی قابل تفکیک هستند از تجزیه مولفه‎های اصلی (pca) استفاده شد.یافته‎ها: نتایج نشان داد که متغیرهای وابسته (میانگین وزنی سطح برگ و میانگین وزنی محتوای ماده خشک) به‎صورت معنی‏دار در اقلیم مختلف و چرای دام مختلف، متفاوت هستند. همچنین به‎طور مشابه متغیر مستقل منطقه و چرای دام با متغیرهای غنای گونه‎ای، شانون-وینر و میانگین وزنی سطح برگ دارای اختلاف معنی‎داری هستند. با توجه به نتایج، در مراتع تحت چرای سبک چاشتخوران در حوضه چشمه کیله شاخص‌های سیمپسون (=0.000p-value)،شانون-وینر (=0.000p-value)، غنای کارکرد (=0.001p-value)، واگرایی کارکرد (=0.08p-value)، بیشتر از مراتع تحت چرای سنگین میانبند از حوضه زارم رود بوده است. همچنین میانگین وزنی سطح برگ (=0.001p-value) در منطقه چاشتخوران تحت چرای سبک بیشتر از منطقه میانبند بوده و در چرای سنگین میانبند بیشتر از مرتع چاشتخوران بوده اما میانگین وزنی محتوای ماده خشک (=0.001p-value) عکس میانگین وزنی سطح برگ است. با توجه به نتایج تجزیه مولفه‎های اصلی، مولفه اول به‎ترتیب مربوط به شاخص‌های سیمپسون، شانون-وینر، غنای کارکرد و واگرایی کارکرد و مولفه دوم مربوط به یکنواختی، یکنواختی کارکرد، میانگین وزنی سطح برگ، میانگین وزنی محتوای ماده خشک و میانگین وزنی ارتفاع می‎باشد. بنابراین این عوامل با توجه به تاثیر بالای خود به‌عنوان موثرترین عوامل در تفکیک مناطق تحت چرای سبک و سنگین شناسایی شدند. مولفه اول 36/3 درصد و مولفه دوم 19/8 درصد از تغییرات را توجیه می‎کنند. نتیجه‎گیری: تعامل قابل‎توجه بین اقلیم و چرا نشان داد که تفاوت بین نواحی چرای سبک و سنگین دو منطقه آب و هوایی، با دو متغیر میانگین وزنی سطح برگ و میانگین وزنی محتوای ماده خشک مشخص می‎شود. به‎گونه‎ای که سطح برگ مقادیر بیشتری برای کرت‎های چرای سنگین در منطقه خشک نشان داد، و در منطقه مرطوب این فاکتور در چرای سبک بیشتر بوده است. این مطالعه اهمیت حفاظت از چرا را به‌عنوان یک ابزار مدیریتی موثر برای حفظ پوشش‎های گیاهی برجسته می‌کند. به‎طور کلی به‎نظر می‎رسد ترکیب صفات گیاهی در پوشش گیاهی مناطق کوهستانی ایران بیشتر تحت تاثیر چرای شدید بوده تا تفاوت‌های آب و هوایی. با توجه به نتایج، اجرای برنامه‌های مدیریت چرایی در جهت بهبود شاخص‌های عملکردی مرتع پیشنهاد می‌شود. 

the effects of livestock grazing on species diversity and functional indicators of vegetation in two watersheds with different climates

background: decreasing or increasing diversity affects a community’s sustainability because biodiversity in any living community determines its specific function, and on the other hand, sustainability is considered the ability of an ecosystem to preserve and maintain its function. at the same time as the global threats of climate change and the increase in harvesting intensity in the last few decades, ecosystem functions have been the focus of many researchers. due to the impact of biodiversity on the protection of different ecosystem functions, many studies have investigated biodiversity indicators and ecosystem functions in different environmental conditions. in the present study, species diversity (richness, shannon-wiener, simpson, and evenness) and functional (functional richness, functional evenness, functional divergence, and cwm indices) indices were used to investigate their relationships with different grazing managements (light and heavy) and two different climates in the basins of mazandaran province. this research aims to determine the role of variables influencing plant diversity and the pasture ecosystem functioning to help better manage summer pastures that play a protective role for downstream areas in watersheds.