سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

اصغری, خدیجه, جلیلوند, حمید, اسدی, حامد. (1401). تعیین سهم تنوع گونه های گیاهی زیرآشکوب در جنگل کاری با گونه های پهن برگ و سوزنی برگ (پژوهش موردی: جنگل کُلِت مازندران). , 20(1), 129-150. doi: 10.52547/envs.2021.1048
خدیجه اصغری; حمید جلیلوند; حامد اسدی. "تعیین سهم تنوع گونه های گیاهی زیرآشکوب در جنگل کاری با گونه های پهن برگ و سوزنی برگ (پژوهش موردی: جنگل کُلِت مازندران)". , 20, 1, 1401, 129-150. doi: 10.52547/envs.2021.1048
اصغری, خدیجه, جلیلوند, حمید, اسدی, حامد. (1401). 'تعیین سهم تنوع گونه های گیاهی زیرآشکوب در جنگل کاری با گونه های پهن برگ و سوزنی برگ (پژوهش موردی: جنگل کُلِت مازندران)', , 20(1), pp. 129-150. doi: 10.52547/envs.2021.1048
اصغری, خدیجه, جلیلوند, حمید, اسدی, حامد. تعیین سهم تنوع گونه های گیاهی زیرآشکوب در جنگل کاری با گونه های پهن برگ و سوزنی برگ (پژوهش موردی: جنگل کُلِت مازندران). , 1401; 20(1): 129-150. doi: 10.52547/envs.2021.1048

تعیین سهم تنوع گونه های گیاهی زیرآشکوب در جنگل کاری با گونه های پهن برگ و سوزنی برگ (پژوهش موردی: جنگل کُلِت مازندران)

فصلنامه علوم محیطی
مقاله 7، دوره 20، شماره 1، 1401، صفحه 129-150    اصل مقاله (881.96 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.52547/envs.2021.1048
نویسندگان
خدیجه اصغری* ؛ حمید جلیلوند؛ حامد اسدی
گروه علوم و مهندسی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، ساری، ایران
چکیده
سابقه و هدف: تنوع، گونه ­ای ترکیبی از دو مؤلفه به ­هم پیوسته غنای گونه ­ای و یکنواختی است. مؤلفه اول غنای گونه ­ای است که مربوط به تعداد گونه­ های حاضر در واحد نمونه ­برداری است؛ و دومین مؤلفه یکنواختی است که به نحوه توزیع افراد گونه ­ها در محیط اطلاق می­ شود، یکی از مشکل­ های مهم این سنجه ­ها، جدا نکردن سهم این دو مؤلفه در مقدار سنجه عددی است. روش مؤثری که برای این منظور ابداع شده است، تجزیه و تحلیل SHE نام دارد. پژوهش پیش­رو نیز با هدف بررسی ترکیب و تنوع گونه ­ای و تعیین سهم هر یک از مؤلفه ­های تنوع در چهار توده طبیعی، جنگل­ کاری افراپلت، توسکا ییلاقی و زربین در جنگل کُلِت انجام شد.
مواد و روش ­ها: در این پژوهش با استفاده از ۴۰ پلات مربعی شکل با مساحت ۴۰۰ مترمربع که به­ صورت انتخابی در منطقه مورد مطالعه پیاده شد، ابتدا فهرست کلیه گونه­‌های علفی به تفکیک فرم‌ رویشی و وفور (درصد تاج پوشش) گونه­‌های گیاهی براساس معیار فراوانی - غلبه وان‌­درمال ثبت شد، سپس به شمارش گونه ­های چوبی در هر قطعه ­نمونه پرداخته شد. آنگاه داده‌­های پوشش علفی و چوبی در نرم‌افزار اکسل سازماندهی شدند و در نرم­افزار PAST تجزیه ­های غنا (تعداد گونه، غنای مارگالف و غنای منهنیک)، یکنواختی (شانون - وینر)، تنوع (سیمپسون و شانون - وینر) انجام شد. نرمال بودن داده ­ها نیز با استفاده از آزمون کولموگروف - اسمیرنوف و همگنی واریانس ­ها با آزمون لون در نرم­افزار  SASمورد بررسی قرار گرفت و برای تعیین سهم هریک از مؤلفه ­های غنا و یکنواختی نیز از روش SHE استفاده شد.
نتایج و بحث: نتایج مقایسه میانگین سنجه­ های مختلف تنوع مربوط به گونه­ های علفی نشان داد که چهار توده طبیعی، افراپلت، توسکا ییلاقی و زربین از نظر میزان غنا (مارگالف و منهنیک) باهم اختلاف معنی­ دار دارند (P<0/01). نتایج طبقه ­بندی گیاهان از نظر شکل زیستی به روش رانکایر نیز نشان داد همی­ کریپتوفیت­ ها دارای بیشترین فراوانی هستند، همچنین تجزیه مؤلفه ­های غنا و یکنواختی در مقیاس لگاریتم طبیعی (تجزیه SHE) برای گونه ­های چوبی در منطقه کُلِت نشان داد که میزان یکنواختی روند ثابت بین چهار توده دارد و سنجه غنا در توده زربین و توده طبیعی دارای نوسان بوده و روند افزایشی دارد. در توده توسکا ییلاقی سنجه یکنواختی و غنا در تعیین تنوع گونه ­های علفی و چوبی در این منطقه سهم یکسان داشته و در توده زربین سنجه غنا بیشترین میزان را داشت. همان­گونه که در منحنی مربوط به تجزیه SHE می ­توان مشاهده کرد، منحنی غنا (LnS) و یکنواختی (Ln E) همزمان باهم تغییر نمی­کنند و تغییر منحنی غنا بیشتر از یکنواختی است. این امر بیانگر سهم بیشتر غنا نسبت به یکنواختی در تعیین تنوع داده ­های مربوط به گونه علفی و چوبی در منطقه مورد مطالعه است، در واقع این مسئله نشان می ­دهد که با افزایش تعداد نمونه ­ها تنها گونه ­های نادر و غیرمتداول هستند که به اسامی گونه ­های علفی و چوبی اضافه می­ شوند.
نتیجه­ گیری: به ­طور کلی نتایج پژوهش حاضر نشان داد که میزان تنوع گونه علفی با توجه به آمیختگی گونه ­ها در توده طبیعی بیشترین مقدار را در این منطقه دارد، از طرفی میزان تنوع و غنا گونه ­های چوبی نیز در توده طبیعی و جنگل ­کاری پهن­ برگ بیشتر از توده سوزنی­ برگ است. بنابراین جنگل­ کاری با گونه­ های پهن ­برگ اثر مثبتی روی تنوع گونه­ های گیاهی منطقه دارد. همچنین مؤلفه مؤثر بر سنجه عددی تنوع در چهار توده مؤلفه غنا (Ln S) است، به این معنی که تغییرات و نوسان­ های شدیدی در گونه ­های گیاهی و ترکیب آن­ها مشاهده شد.
کلیدواژه‌ها
افراپلت؛ تنوع گونه‌ای؛ تجزیه ساختار جامعه (SHE)؛ غنای گونه‌ای؛ نکا- ظالمرود
عنوان مقاله [English]
Determining the contribution of the diversity of understory plant species in broadleaf and coniferous trees reforestation (case study: Colet forest of Mazandaran)
نویسندگان [English]
khadijeh asghari؛ hamid jalilvand؛ hamed asadi
Department of Forest Science and Engineering, Faculty of Natural Resources, University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran
چکیده [English]
Introduction: Species diversity is a combination of two interrelated components of species richness and evenness. The first component is the species richness, which is related to the number of species in the sampling unit; The second component is evenness, which refers to the distribution of species in the site. One of the important problems of these indicators is not determining the contribution of these two components in the diversity index value. An effective method that has been developed for this purpose is called SHE. The aim of this study was to investigate the contribution of the diversity of understory species in four natural stands, Acer velutinum Boiss, Alnus subcordata C. A. M. and Cupressus sempervirens. var horizontalis afforestation in the Colet forest.
Material and methods: In this research, 40 square plots with an area of 400 square meters, were selectively used for sampling in the study area. Then, the list of all herbaceous species with their cover percentage was recorded by Vandermarel criteria. Woody species were counted in each sample plot. The grass and wood cover data were imported and analyzed in Excel and PAST software for analyzing of richness (number of species, Margalf richness and Menhenick richness), evenness (Shannon-Wiener), and diversity (Simpson and Shannon-Wiener). The normality and homogeneity of the data were evaluated using Kolmogorov-Smirnov and Leven test, respectively. SHE analysis was used to determine the contribution of each component of richness and evenness.
Results and discussion: The results of comparing the mean of different diversity indices related to herbaceous species showed that the four studied stands (natural, Acer velutinum Boiss, Alnus subcordata C. A. M. and Cupressus sempervirens. var horizontalis) have significant differences in terms of richness (Margalef and Menhinick) (P <0.01). The results of the classification of plants in terms of biological form by the Raunkiaer method also showed that hemicryptophytes have the highest abundance in the study area. Also, the SHE analysis of richness and evenness components for woody regeneration species in the Colet area showed that the evenness of the trend was constant among the four stands and the richness index in the Cupressus sempervirens and natural stands was fluctuating and had an increasing trend. In the Alnus subcordata stand, the evenness and richness indices had the same contribution in determining the diversity of herbaceous species and woody regeneration in this region. In addition, the SHE curve showed that the richness curve (LnS) and the uniformity (Ln E) do not change with each other, and the change in the richness curve is greater than the evenness. This indicates a greater contribution of richness than evenness in the contribution of determining the diversity of data related to herbaceous species and woody regeneration. In fact, this showed that with the increase in the number of samples, only rare species were being added to the list of herbaceous and woody species.
Conclusion: In general, the results of the present study showed that the diversity of herbaceous species due  to species composition in the natural stand had the highest value in this region. Also, richness and diversity of woody plants in natural stand and broadleaves reforestation stands were higher than coniferous reforestation. Therefore, reforestation with broadleaves species has a positive effect on the diversity in the region. Also, the effective factor on the diversity indices in the four stands was the richness component (Ln S), which means that severe changes and fluctuations in plant species and their composition was observed.
کلیدواژه‌ها [English]
Acer velutinum Boiss, Species diversity, Society structure analysis (SHE), Species richness, Neka- Zalemrood
مراجع

Ahmadi Malakut, E., Soltani, A. and Hasanzade Navrodi, I., 2011. A comparison between understory phytodiversity of a natural forest and forest plantations, Case study: Langerud -Guilan. Iranian Journal of Forest. 3(2),157-167. (In Persian with English abstract).

Anonymous., 2017. Organization of forests and rangelands of the country. Neka-Zalemrood Forestry Plan. Section 3.pp. 112-118.

Ardakani, M.R., 2006. Ecology. University of Tehran Press, seven editions, Tehran.

Akbarinia, M., Zare, H., Hoseini, S.H. and Ejtehadi, H., 2004. Study on vegetation structure, floristic composition and chorology of silver birch communities at Sangdeh, forest of Hyrcanian region. Iranian Journal of Pajouhesh and Sazandegi. 64, 84-96. (In Persian with English abstract).

Asadi, M., Masoumi, A.A., Khatamsaz, M. and Mozaffarian, V., 1992-2002. Flora of Iran. Volumes 1-38. Publications of Forests and Rangelands Research Institute, Tehran.

Baghani, M., Sepehri, A. and Barani, H., 2009. The Role of SHE Analysis in Definig Species Diversity Components of Mountain Rangelands, Ziarat Basin, Gorgan. Iranian Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources 16(1), 1-10. (In Persian with English abstract).

Buzas, M.A. and Hayek, L.A.C., 1998. SHE analysis for biofacies identification. Foraminiferal Research Journal. 28(3), 233-239.

Buzas, M.A. and Hayek, L.A.C., 2005. On richness and evenness within and between communities. Paleobiology Journal. 31(2), 199-220.

Bricca, A., Chelli, S., Canullo, R. and Cutini, M., 2020. The Legacy of the Past Logging: How Forest Structure Affects Different Facets of Understory Plant Diversity in Abandoned Coppice Forests. Diversity Journal. 12(3), 109- 120.

Chen, Y. and Gao, Y., 2014. Response of tree regeneration and understory plant species diversity tostand density in mature Pinus tabulaeformis plantations in the hilly area of the Loess Plateau, China. Ecological Engineering Journal. 73, 238-245.

Cosovic, M., Bugalho, N., Thom, D. and Borges, J., 2020. Stand Structural Characteristics Are the Most Practical Biodiversity Indicators for Forest Management Planning in Europe. Forests Journal. 11(343), 1-24.

Cusack, D. and Montagnini, F., 2004. The role of native species plantation in recovery of understory woody diversity in degraded pasturelands of Costa Rica. Forest Ecology and Management Journal. 188, 1-15.

Ejtehadi, H., Sepehri, A. and Akafi, H., 2009. Biodiversity measurement methods. First Edition. Ferdowsi University of Mashhad Publications, Mashhad.

Ejtehadi, H., Zare, H., Amini Eshkevari, T. and Atashgahi, Z., 2015. A study of tree species diversity and flora in different altitudes and slopes of the Shirinrood river valley, Mazandaran, Iran.  Iranian Journal of Taxonomy and Biosystematics 7(25), 39-53. (In Persian with English abstract).

Esmailzadeh, O. and Nourmohammadi, K., 2017. Introduction of Total Indicator Value Model in Vegetation Classification. Journal of Plant Research. 30(2), 246-263. (In Persian with English abstract).

GhomiOili, E., Hosseini, S.M., Methaji, A. and Jalali, S., 2007. Evaluation of regeneration and species diversity in managed plant community, Noshahr. Journal of environmental studies. 1(33), 101-106. (In Persian with English abstract).

Ghahraman, A., 1996-2000. Colorful flora of Iran. Volume 1-22. Publications of Forests and Rangelands Research Institute and University of Tehran, Tehran.

Haragan, P. D., 1991. Weeds of Kentucky and adjacent states: a field guide. The University Press of Kentucky. Lexington, Kentucky.

Horton, B.P. and Murray, J.W., 2006. Patterns in cumulative increase in live and dead species from foraminiferal time series of Cowpen Marsh, Tees Estuary, UK: Implications for sea-level studies. Marine Micropale Journal. 58, 287-315.

Hammer, Q.D., Harper, A.T. and Ryan, P.D., 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis. Palaeontologia Electronica, pp. 4-9.

Hill, M.O., 1973. Diversity and evenness; Aunifying notation and its consequences. Ecology Journal. 54, 427- 432.

Haghverdi, K., 2015. Influence of Endemic and Exotic Afforestation (Chai bagh district of Qaemshahr) on Biodiversity of Plant Species and Woody Regeneration. Journal of Plant Research. 28(3), 522-534. (In Persian with English abstract).

Howard, L.F. and Lee, T.D., 2003. Temporal patterns of vascular plant diversity in southeastern New Hampshire forests. Forest Ecology and Management Journal. 185(2), 5-20.

Haghgoo, T., 2010. Evaluation of plant species diversity in the group of ecological species of mixed deciduous forests in Kendlat, Gilan. Master Thesis. University of Guilan, Iran .

Latifi, H., Oladi, J., Saroei, S. and Jalilvand, H., 2005. An Evaluation of ETM+ Data Capability to Provide Forest- Shrub land- Range Map, A Case Study of Neka- Zalemroud Region, Mazandaran, Iran. Journal of Agricultural Science and Technology and Natural Resources. 11(40), 439-447. (In Persian with English abstract).

Li, D., Niu, S. and Luo, Y., 2012. Global patterns of the dynamics of soil carbon and nitrogen stocks following afforestation: a meta‐analysis. New Phytologist Journal. 195(1), 172-181.

Ludwig, F., Dekroon, H., Berendse, H.F. and Prins, H.T., 2010. The influence of savanna trees on nutrient, water and light availability and the understory vegetation. Plant Ecology Journal. 170, 93-105.

Mozaffarian, V., 1996. Dictionary of Iranian Plants. Publications of the Institute of Contemporary Culture, Tehran.

Marvi Mohajer, M. R., 2005. Forestry and forestry, University of Tehran Press, Tehran.

Magurran, A. E., 1988. Ecological Diversity and its measurement Princeton. Princeton University Press, London.

Menhenic, E.F., 1964. A comparison of some species individuals diversity indices applied to sample of field insects. Ecology Journal. 45, 859-861.

Margalef, M., 1958. Information theory in ecology. General Systematics Journal. 3, 36-71.

Mirzaei, J., Heydari, M. and Atar- Roshan, S., 2015. Changes in vegetation and plant species biodivercity after industrial logging in Shafaroud forest, Guilan. Journal of Plant Research. 28(2), 435-444. (In Persian with English abstract).

Nouri, Z., Zahedi Amiri, J., Zobeiri, M. and Rahmani, R., 2009. The Study of Shrub and Tree Species Diversity and its Application in Forest Planning, Case study: Patom District, Kheyroud Forest. Journal of Forest and Wood Products. 63(2), 201-214. (In Persian with English abstract).

Nelson, D.W. and Sommers, L.E., 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. In: A. L. Miller, R. H. Keeney, D. R. (ed), Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, American Society of Agronomy, Soil Science Society American, Madison, pp. 539-579.

Nazari, M.R. and Fallah, H., 2015. Identification of plant reagents and their importance in expressing the conditions of white pellet habitats in Hyrcanian forests. Iranian Journal of Natural Ecosystems Quarterly. 6(4), 45-56. (In Persian with English abstract).

Pourbabaei, H., Fakharirad, M. and Meraji, A., 2005. Study on structure and plant species diversity in the box tree (Buxus hyrcana Pojark) sites, eastern Guilan, Iran. 17th International Botanical Congress, Vienna, Austria, Europe. P 2088.

Peet, R.K., 1974. The measurement of species diversity. Annual Review of Ecology and Systematic Journal. 5, 285-307.

RouhiMoghaddam, E., Hosseini, S.M., Ebrahimi, E., Rahmani, A. and Tabari, M., 2011. The Regeneration Structure and Biodiversity of Trees and Shrub Species in Understory of Pure and Mixed Oak Plantations. Environmental Sciences. 8(3), 57-68. (In Persian with English abstract).

Reyahifar, N., 2010. The Impact of Forest Roads on Soil Properties, Vegetation Diversity and Forest Road Reconstruction (Series 5, Section 2, Neka-Zalemrood). MSc. Thesis. Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Sari, Iran.

Rechinger, K.H., 1963-1998. Flora Iranica, Akademish, Druck  University Verlagsanstalt, Vol 1-173, Graz.

Sharifi, J.A., Jalili, Sh., Gasimov, A., Naqinezhad, A. and Azimi Motem, F., 2012. Study on floristic, life form and plant chorology of wetlands in northern and eastern slopes of Sabalan mountains. Iranian Journal of Taxonomy and Biosystematics. 4(10), 41-52. (In Persian with English abstract).

Small, C.J. and Mccarthy, B.C., 2002. Spatial and temporal variability of herbaceous vegetation in an eastern deciduous forest. Plant Ecology Journal. 164, 37-48.

Salarian, T., Jouri, M.H., Askarizadeh, D. and Mahmoudi, M., 2015. The Study of Diversity Indices of Plants Species Using SHE Method,Case Study: Javaherdeh Rangelands, Ramsar. Iranian Journal of Rangeland Science. 5(1), 27-37. (In Persian with English abstract).

Stirling, G. and Wilsey, B., 2001. Empirical relationships between species richness, evenness, and proportional diversity. The American Naturalist Journal. 158(3), 286–299.

Wilson, B., Miller, K., Thomas, A.L., Cooke, N. and Ramsingh, R., 2008. Foraminifera in the mangal at the Caroni swamp, Trinidad: diversity, population structure and relation to sea level. Foraminiferal Research Journal. 38, 127-136.

Wilson, B., Orchard, K. and Phillip, J., 2012. SHE Analysis for Biozone Identification among foraminiferal sediment assemblages on reefs and in associated sediment around St. Kitts, Eastern Caribbean Sea, and its environmental significance. Marine Micropaleontology Journal. 83, 38-45.

Yuguang, B., Abouguendia, Z. and Redmann, R.E., 2001. Relationship between plant species diversity and grassland condition. Range Management Journal. 54,177-183.

Yarci, C., Serin, M. and Altay, V., 2007. The segetal vegetation of Kocaeli Province (Turkey). Ecology Journal. 16, 23-33.

Zakeri Pashakolaei, M., Alvaninejad, S. and Ismailzadeh, O., 2014. Relationship between plant biodiversity and topographic factors in the forests of western Mazandaran, Case study: Research forest of Tarbiat Modares University. Iranian Journal of Ecology. 3(8), 1-15. (In Persian with English abstract).

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 11,967
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 5,747