بررسی اثر پخش سیلاب بر شاخص های تنوع، غنا، تراکم و یکنواختی گونه ای بانک بذر خاک در ایستگاه آبخوانداری کوثر

مقدمه و هدف درسال‌های اخیر استفاده از سامانه‌های پخش سیلاب، یکی از موثرترین روش‌ها برای مهار آب‌های سطحی به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک است، که افزون بر کاهش اثرهای زیان ‌بار سیلاب‌ها موجب کاهش فرسایش خاک، تقویت سفره‌های آب زیر زمینی، بهبود زمین‌های کشاورزی و احیای پوشش گیاهی مراتع می شود. در مراتع سیلابی از خصوصیات بانک بذر خاک اطلاعات اندکی وجود دارد. برای این موضوع هزینه و وقت زیادی صرف شده است. بسیاری از گونه های موجود در بانک بذر می تواند اثر عامل‌های محیطی و مدیریتی گذشته را تفسیر کند. شناسایی این منبع نقش مهمی در حفاظت و احیاء پوشش گیاهی دارد. از این رو، این پژوهش با هدف بررسی اثر پخش سیلاب بر شاخص های تنوع زیستی بانک بذر خاک برای احیا و بهبود پوشش گیاهی در مراتع ویران‌شده در ایستگاه آبخوانداری کوثر انجام شد. مواد و روش ها برای بررسی اثر پخش سیلاب روی ترکیب، تراکم، تنوع ، غنا و یکنواختی گونه‌ای بانک بذر خاک در دو منطقه‌ی پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) در منطقه‌ی گربایگان فسا از سال 1399 به مدت سه سال، پژوهش‌های بانک بذر اجراء شد. پس از شناسایی آغازین مرتع‌های عرصه‌ی پخش سیلاب در خرداد ماه 1399، مکان یابی دو منطقه معرف درون و خارج از پخش سیلاب (شاهد) انجام شد. نمونه برداری بانک بذر خاک در پاییز 1399 قبل از آغاز رویش بذرهای موجود در خاک انجام شد. در درون منطقه‌ی معرف (مرتع پخش سیلاب‌شده در 6 نوار) و شاهد (مرتع بدون پخش سیلاب)، یک نوار اندازه‌گیری 150 متری در جهت عمود بر شیب زمین مستقر شد. از روی هر نوار اندازه‌گیری با فاصله‌ی 10 متر یک قطعه یک مترمربعی با روش تصادفی-نظام‌مند (15 قطعه یا تکرار) مشخص شد. در چهار گوشه و مرکز هر قطعه‌ی یک مترمربعی گودالی به قطر 7 سانتی‌متر و با ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی‌متر حفر شد. خاک های هر ژرفا به شکل جداگانه در پنج نقطه‌ی قطعه‌ی یک مترمربعی با هم ترکیب و به عنوان یک نمونه برای کاشت در سینی های مخصوص در گلخانه در نظر گرفته شدند. نمونه های بانک بذر خاک به مدت چهار ماه برای شکسته شدن خواب بذر در یخچال نگهداری و سپس به مدت یک سال برای کشت به محیط گلخانه منتقل و با روش ظهور گیاهچه، بذرهای موجود در خاک که به تدریج سبز شدند، شناسایی و شمارش شدند. تحلیل‌های بانک بذر بر اساس شمارش گیاهچه های جوانه‌زده در گلخانه انجام شد. تراکم گونه های موجود در بانک بذر خاک با روش محاسبه‌ی مجموع تعداد بذر همه‌ی گونه ها در مترمربع انجام شد. برای تعیین شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای از نرم افزار past استفاده شد. برای غنای گونه ای بانک بذر خاک از شاخص های مارگالف و منهینیک و برای تنوع از شاخص های شانون-وینر و سیمپسون و برای یکنواختی از شاخص هیل استفاده شد. برای مقایسه‌ی خصوصیات بانک بذر خاک (تراکم، غنا، تنوع و یکنواختی گونه ای) میان دو منطقه‌ی معرف مرتع پخش سیلاب و مرتع بدون پخش سیلاب (شاهد) از آزمون t مستقل و برای مقایسه‌ی میان دو ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی متری نیز از آزمون t جفتی استفاده شد. تجزیه و تحلیل‌های آماری به‌وسیله‌ی نرم افزار r با استفاده از تحلیل پراکندگی یک‌طرفه انجام شد. همچنین، مقایسه‌ی میانگین ها با روش دانکن انجام شد. نتایج و بحث نتایج بررسی‌های گلخانه ای نشان داد که 5340 شمار بذر در گلخانه جوانه زنی داشت، که در منطقه‌ی پخش سیلاب در ژرفای 5-0 سانتی متر 3756 شمار بذر و در ژرفای 10-5 سانتی متر 1190 شمار بذر رویش داشتند. در منطقه‌ی بدون پخش سیلاب (شاهد) نیز در ژرفای 5-0 سانتی‌متر 329 شمار بذر و در ژرفای 10-5 سانتی متر 65 شمار بذر رویش داشتند. تراکم بانک بذر در منطقه‌ی پخش سیلاب ایستگاه آبخوانداری کوثر در ژرفای 5-0 سانتی متر، به طور میانگین رویش 113 بذر (از 18 خانواده‌ی گیاهی و 61 گونه) در مترمربع بود. در ژرفای 10-5 سانتی متر، به‌طور میانگین رویش 36 بذر (از 18 خانواده‌ی گیاهی و 56 گونه) در مترمربع بود. تراکم بانک بذر در منطقه‌ی شاهد در ژرفای 5-0 سانتی‌متر، به‌طور میانگین رویش 9/96 بذر (از 10 خانواده‌ی گیاهی و 23 گونه) در مترمربع بود. در ژرفای 10-5 سانتی‌متر، میانگین رویش 1/96 بذر (از 8 خانواده‌ی گیاهی و 15 گونه) در مترمربع بود. در منطقه‌ی پخش سیلاب میانگین تراکم بذرهای سبزشده در ژرفای 5-0 سانتی‌متر خاک 3/14 برابر بیشتر از ژرفای 10-5 سانتی‌متر خاک بود. در منطقه‌ی شاهد هم میانگین تراکم بذرهای سبزشده در ژرفای 5-0 سانتی‌متر خاک 5/08 برابر بیشتر از ژرفای 10-5 سانتی‌متر خاک بود. نتایج تجزیه‌ی پراکنش نشان داد که تفاوت شاخص های تنوع زیستی (تراکم، تعداد گونه، تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای) میان نوارهای شبکه‌ی پخش سیلاب بیشه زرد 1 و شاهد در ژرفای 5-0 و10-5 سانتی‌متر بانک بذر خاک در سطح 1 % و 5 % معنی‌دار بود. همچنین، در دو منطقه‌ی پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) نتایج آزمون t نشان داد که تفاوت شاخص های تنوع زیستی میان ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی‌متر بانک بذر خاک در سطح 1 % و 5 % معنی دار بود.نتیجه گیری و پیشنهادها به‌طور کلی می‌توان گفت که اجرای عملیات پخش سیلاب در منطقه‌ی مطالعه‌شده زیست بوم ویژه ای ایجاد کرده است که سبب بهبود شرایط محیطی مانند رطوبت کافی و ماده آلی مناسب در منطقه شده است. همچنین، بر افزایش تراکم و تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای بانک بذر خاک و ترکیب گونه ای تاثیر قابل توجهی داشته است. بنابراین از این ظرفیت بانک بذر می توان برای احیای این منطقه و مناطق مشابه استفاده کرد. در نهایت نتایج این پژوهش نشان داد بانک بذر خاک منطقه‌ی مزبور پاسخ مثبتی به اجرای عملیات پخش سیلاب است به شکلی که در منطقه‌ی پخش سیلاب بیشترین تراکم، تنوع، غنا و یکنواختی گونه ای ذخیره بذری خاک مشاهده شد. پیشنهاد می شود طرح های بررسی تاثیر پخش سیلاب بر شاخص های تنوع زیستی در قطعه‌های جنگل کاری با گونه های مختلف اکالیپتوس، آکاسیا و همچنین قطعه‌های بوته کاری با گونه‌ی آتریپلکس همراه با قطعه‌ی شاهد در گربایگان فسا انجام شود و نتایج با هم مقایسه شوند. نتایج این پژوهش را می توان در حفظ تنوع گیاهی، حفظ ذخیره‌های ژنتیکی و احیاء و مدیریت پوشش گیاهی منطقه به‌کار برد.

effect of flood spreading on indices species diversity, richness, density and evenness of soil seed in the aquifer management kowsar station

introduction and goalin recent years, the use of flood spreading systems is one of the most effective ways to controlsurface water, especially in arid and semi-arid regions which in addition to the reduction of theharmful effects of floods, it results in the reduction of soil erosion, the strengthening groundwater tables, the improvement of agricultural lands and the rehabilitation of rangelands vegetation.in flooded rangelands, there is little information about the characteristics of the soil seed bank.this, in turn, has cost and wasted a lot of time. the presence of many species in the seed bankcan explain the effects of environmental and management factors in the past. identification of thisresource plays an important role in the protection and restoration of vegetation. in this regard, theaim of the current study is to assess the biological diversity indicators of the existing seed bank dueto flood spreading in order to restore and improve the vegetation cover in such rangelands. in order to investigate the effects of flood spreading on the composition, density, diversity,richness and evenness species of the soil seed bank in two areas with flood spread and withoutflood spread (control) in gareh bygone fasa region, seed bank research was carried out for three years from 2020. in june 2020, was done after the preliminary identification of the rangelands of the floodspreading area, the location of two representative areas inside and outside the flood spreading area(control). sampling of the soil seed bank in the fall of 2020, before the seeds in the soil began to grow.inside the representative area (rangeland flooded in 6 strips) and control (rangeland without flooding),1 transect of 150 meters was established in the direction perpendicular to the slope of the land. at 10-mintervals along each transect, a 1-m2 plot was randomly selected (total of 15 plots or repetitions). a pitwith a diameter of 7 cm and a depth of 0 to 5 and 5 to 10 cm was dug in the four corners and center of eachplot. soils of each depth were combined separately in five points of one square meter plot and consideredas a sample for planting in special trays in the greenhouse. the soil seed bank samples were kept in therefrigerator for four months to break the seed dormancy and then transferred to the greenhouseenvironment for one year for cultivation and by the seedling emergence method, the seeds in the soilwhich gradually they turned green, were identified and counted.