ارزیابی پاسخ گونه Salsola arbusculiformis Drobدر دشت شوقان خراسان شمالی نسبت به متغیرهای محیطی با استفاده از مدل جمعی تعمیم‌یافته

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری محقق بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خراسان شمالی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 استادیار پژوهشی بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مرکزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

10.29252/aridbiom.2023.18233.1885

چکیده

یکی از زمینه ­های مطرح در بوم ­شناسی پوشش گیاهی، درک روابط گونه­ های گیاهی و عوامل محیطی و تحلیل واکنش گونه ­ها در امتداد شیب عوامل محیطی است. با توجه به اهمیت گیاه Salsola arbusculiformis Drob در حفاظت خاک و تولید علوفه در منطقه شوقان استان خراسان شمالی، در این تحقیق به بررسی عکس­ العمل این گونه نسبت به متغیرهای محیطی با استفاده از مدل جمعی تعمیم ­یافته پرداخته شد. بدین منظور برای اندازه­ گیری مؤلفه ­های گیاهی و عوامل محیطی از روش تصادفی-سیستماتیک استفاده شد. برای بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل محیطی از روش آنالیز تطبیقی‌‌متعارفی استفاده شد. نتایج حاصل از آنالیز تطبیقی متعارفی نشان داد که عوامل محیطی مثل درصد شن، یون­ های سولفات و بیکربنات خاک، بارندگی سالانه و ارتفاع از سطح دریا، به­ ترتیب با بیان 8/5 ، 4/11، 7/5، 1/9 و 7 درصد از واریانس موجود در ترکیب گیاهی، نقش مهمی در تغییرات پوشش گیاهی در رویشگاه مورد مطالعه داشتند. مطالعه عکس ­العمل این گونه به عوامل محیطی نشان داد که از 25 متغیر محیطی مورد مطالعه، 14 متغیر تأثیر معنی ­داری (01/0p <) بر عملکرد گیاه داشتند. الگوی پاسخ گونه مورد مطالعه در امتداد شیب عواملی مثل اسیدیته، درصد شن و رس خاک، ارتفاع از سطح دریا و درصد شیب زمین به صورت تک­نمایی بود، و حد بهینه رشد آن برای هر یک از این عوامل به ترتیب 4/8، 66%، 28%، 1452 متر و 5% بود. پاسخ این گونه به میزان سولفات و درصد آهک خاک از مدل کاهشی پیروی کرد. بدین ترتیب که با افزایش مقادیر این عوامل، عملکرد آن کاهش نشان داد. الگوی پاسخ گونة مورد نظر در امتداد شیب عواملی مثل کلر، سدیم، کربن آلی، ازت، شوری خاک و متوسط درجه حرارت سالانه حالت دو مد داشت. این مدل، نشان‌‌دهندة وجود یک محدودیت رقابتی در طول شیب محیطی است. نتایج نشان داد که این گونه در شیب ­های شمالی دارای بیشترین مقدار عملکرد است. مطالعه عکس ­العمل گونة مورد نظر در امتداد شیب عوامل توپوگرافی و خاک، اطلاعات ارزشمندی برای تعیین نیازهای اکولوژیکی این گونه‌‌ ارائه داد که می‌‌تواند در عملیات اصلاح مراتع در مناطق مشابه، مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


[1]. Ahmadi, A., Shahmoradi, A., Zarehkiya, S., Nateghi, S., 2013. Atheological study of Astragalus effusus rangeland species in rangelands of West Azerbaijan province. Iranian Range and Desert Research, 20 (1): 172-181. (in Farsi)
[2]. Ahmadi, K., Alavi, S., Tabari Kochaksaraei, M., 2014. Evaluation of production capacity of Fagus orientalis habitat using generalized collective model (Case study: Educational and research forest of Tarbiat Modares University). Iranian Forest Magazine, 7 (1): 32-17. (in Farsi)
[3]. Akaike, H., 1974. A new look at the statistical model identification, Automatic Control, IEEE Transactions on, 19(6): 716-723.
[4]. Alavi, S., Nori, Z., Zahedi, A., 2017. Beech reaction curve to environmental variables using a generalized collective model in Nowshahr Khairid forest. Journal of Wood and Forest Science and Technology Research, 24 (1): 29-42. (in Farsi)
[5]. Ali Ahyaei, M., Behbahani Zadeh, A., 1993. Description of the methods of chemical analysis of soil. Technical magazine, No. 893. Soil and Water Research Institute, 129 pages.
[6]. Arzani, H., Abedi, M., 2015. Rangeland Assessment, Vegetation Measurement, Volume II. University of Tehran Press, 305 p.
[7]. Bakhshi Khaniki, G, R., Mohamadi, B., 2012. Ecological study of some species of the genus Salsola in Golestan province. New Journal of Cellular and Molecular Biotechnology, 2 (6): 51-45.
[8]. Begon, M., Harper, J.L., Townsend, C.R. 1996. Ecology: Individuals, Populations and Communities, third ed. Wiley-Blackwell; 4 edition, 752 p.
[9]. Bongers, F., Poorter, L., Rompaey, R.S.A.R., and Parren, M. 1999. Distribution of Twelve Moist Forest Canopy Tree Species in Liberia and Côte d'Ivoire: Response Curves to a Climatic Gradient. Journal of Vegetation Science. 10: 3. 371-382. 8.
[10]. Comstock, J.P., and Ehleringer, J.R. 1992. Plant adaptation in the Great Basin and Colorado plateau, Western North American Naturalist, 52(3): 195-215.
[11]. Cox, C.B., Ian, N.H., and Peter, D.M. 1973. Biogeography: An ecological and Publisher, Alterra, 2007. 20 pages. Evolutionary approach. Blackwell Scientific Publication, 179p. 10
[12]. Dashti, M., Mirdavodi, H., Fazeli Kakhli, S, F., Azizi, N., 2020. Response of rangeland species Hedysarum kopetdaghi to environmental gradients in natural habitats of Khorasan Razavi. Agricultural Ecology, 12 (2): 194-179.
[13]. Esfanjani, j., Zareh Chahoki, M, A., Rohani, R., Mohamad Esmaeili, M., Behmanesh, B., 2016. Simulation of habitat suitability of plant species in Chaharbagh rangelands of Golestan province using the Ecological Niche Factor Analysis. Iranian Journal of Range and Desert Research, 3 (23): 526-516. (in Farsi)
[14]. Faraji, A., 2014. Reaction of Artemisia Dashti communities to some environmental changes in Markazi province. Isfahan University of Technology, Faculty of Natural Resources. Master Thesis in Range Management. 102 p. (in Farsi)
[15]. Gauch, H.G., Whittaker, R.H. 1972. Coenocline simulation. Ecology, 53(3): 446-451.
[16]. Ghanbari, F., Shataee, Sh., Dehghani, A.A., and Ayoubi, Sh. 2009. Tree density estimation of forests by terrain analysis and artificial neural network. Journal of Wood and Forest Science and Technology. 16: 4. 25-42. (in Farsi)
[17]. Gogina, M. 2010. Investigation of interrelations between sediment and near-bottom environmental parameters and macrozoobenthic distribution patterns for the Baltic Sea. A doctoral thesis at the Ernst Moritz Arndt University of Greifswald, Germany.
[18]. Guisan, A., Edwards, T. C. Jr., Hastie, T. 2002. Generalized linear and generalized additive models in studies of species distributions: setting the scene. Ecol. Modell. 157: 89–100.
[19]. Heegaard, E. 2002. The outer border and central border for species–environmental relationships estimated by non-parametric generalised additive models. Ecological Modelling. 157: 2. 131-139.
[20]. Heydari, F., Diyanaki Nilky, G., Alavi, S., 2017. Comparison of response curves of Bromus tomentellus and Achillea millefolium to environmental gradients using a generalized collective model. Journal of Plant Ecology, 5 (11): 34-17. (in Farsi)
[21]. Huisman, J., Olff, H., and Fresco, L.F.M. 1993. A hierarchical set of models for species response analysis. Journal of Vegetation Science. 4: 1. 37-46.
[22]. Jafariyan, Z., Kargar, M. 2018. Distribution Modeling of Protective and Valuable Plant Species in the Tourist Area of Polour Using Generalized Linear Model (GLM) and Generalized Additive Model (GAM). Geography and Development Quarterly, 15: 46. 117-132. (in Farsi)
[23]. Jongman, R.H.G., ter Braak, C.J.F., and van Tongeren, O.F.R. 1995. Data Analysis in Community and Landscape Ecology. Cambridge University Press, 299p.
[24]. Khasi Ahvazi, L., Chahoki, M, A., Azarnivand, H., Soltani, M., 2011. Modeling the suitability of Eurotia ceratoides habitat using the Ecological Niche Factor Analysis in the northeastern rangelands of Semnan. Rangeland Scientific Journal, 5 (4): 373- 362.
[25]. Kent, M. 2011. Vegetation description and data analysis: a practical approach. Johan Wiley and Sons, 414p.
[26]. Kiasi, Y., Foroozeh, M.R., Mirdeylami, S.Z. and Niknahad, H., 2020. Environmental factors and the presence of medicinal species in Khosh Yeylagh Rangelands in Golestan Province. Journal of Rangeland, 3(14): 462-478.
[27]. Leps, J., Smilauer, P., 2003. Multivariate Analysis of Ecological Data using CANOCO. Cambridge University Press.269 pp.
[28].McGill, B.J., Enquist, B.J., Weiher, E. & Westoby, M. 2006. Rebuilding community ecology from functional traits. Trends in Ecology and Evolution, 21: 178–185.
[29]. Mirdavodi, H., 2013. The effect of turbulence on plant diversity and invasive species in oak groves in western Iran (Case study: Dalab forest of Ilam). PhD Thesis, University of Tehran, Department of Forestry and Forest Economics, 128 p.
 [30]. Oksanen, J., and Minchin, P.R. 2002. Continuum theory revisited: what shape are species responses along ecological gradients? Ecological Modelling. 157: 2. 119-129. 32.R Development Core Team. 2014.
[31]. Palmer, M. W., 1993. Putting things in even better order: The advantages of canonical correspondence analysis. Ecology 74: 2215- 2230.
[32]. Pearson, R.G., Dawson, T.P. 2003. Predicting the impacts of climate change on the distribution of species: are bioclimate envelope models useful?, Global Ecology and Biogeography, 12(5): 361-371.
[33]. Shahsavarzadeh, R., Tarkesh, M., Rahmati, Z. and Ghazizadeh, M., 2016. Potential habitat modelling Ferula ovina Boiss. Using by genetic algorithms in Ferydoun shahr, Isfahan. Iranian Journal of Medical and Aromatic Plants, 31(6): 977-987.
[34]. Ter Braak, C.J.F., Smilauer, P., 2002. Canoco, reference manual and CanoDraw for Windows user’s guide: software for canonical community ordination (version 4.5). Microcomputer Power, Ithaca.
[35]. Traoré, S., Zerbo, L., Schmidt, M., Thiombiano, L. 2012. Acacia communities and species responses to soil and climate gradients in the Sudano-Sahelian zone of West Africa. Journal of Arid Environments, 87:144-152.
[36]. Wood, S.N. 2006. Generalized Additive Models: An Introduction with R. Chapman and Hall/CRC press, 384p.
[37]. Wieling, M. 2018. Analyzing dynamic phonetic data using generalized additive mixed modeling: A tutorial focusing on articulatory differences between L1 and L2 speakers of English. Journal of Phonetics. 70: 86-116.
[38]. Yee, T.W., and Mitchell, N.D. 1991. Generalized additive models in plant ecology, Journal of Vegetation Science. 2: 5. 587-602.