سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

رحیمی مقدم, سجاد. (1402). ارزیابی اکولوژیک کشت گیاهان دارویی در مراتع مختلف استان لرستان. , 21(3), 249-266. doi: 10.48308/envs.2023.1329
سجاد رحیمی مقدم. "ارزیابی اکولوژیک کشت گیاهان دارویی در مراتع مختلف استان لرستان". , 21, 3, 1402, 249-266. doi: 10.48308/envs.2023.1329
رحیمی مقدم, سجاد. (1402). 'ارزیابی اکولوژیک کشت گیاهان دارویی در مراتع مختلف استان لرستان', , 21(3), pp. 249-266. doi: 10.48308/envs.2023.1329
رحیمی مقدم, سجاد. ارزیابی اکولوژیک کشت گیاهان دارویی در مراتع مختلف استان لرستان. , 1402; 21(3): 249-266. doi: 10.48308/envs.2023.1329

ارزیابی اکولوژیک کشت گیاهان دارویی در مراتع مختلف استان لرستان

فصلنامه علوم محیطی
دوره 21، شماره 3، 1402، صفحه 249-266    اصل مقاله (540.76 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.48308/envs.2023.1329
نویسنده
سجاد رحیمی مقدم*
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
چکیده
سابقه و هدف: تغییرات آب و هوایی و برداشت بی­رویه و همچنین چرای خارج از توان اکولوژیک مراتع مختلف کشور باعث از بین رفتن و همچنین کاهش پوشش­ های گیاهی در مراتع مختلف کشور شده است. این موضوع بویژه برای گیاهان خاص از جمله گیاهان دارویی در دهه اخیر شدیدتر بوده است. با تشخیص جوامع گیاهی و تجزیه و تحلیل سرشت اکولوژیکی هر یک از گونه ­ها می ­توان برای مدیریت صحیح و منطبق بر اصول اکولوژیک برای زمان حاضر و آینده برنامه ­ریزی نمود. با توجه به موارد مطرح شده در بالا، مطالعه حاضر با استفاده از رهیافت تحلیل سلسه مراتبی و نرم ­افزار ArcGIS به منظور ارزیابی اکولوژیک کشت گیاهان دارویی در مراتع مختلف استان لرستان برای احیای مراتع و حفاظت از این گیاهان گیاهان دارویی انجام شد.
مواد و روش­ ها: منطقه مورد مطالعه مراتع درجه یک استان لرستان در غرب کشور بود. در انجام این پژوهش داده­ های مورد نیاز شامل داده ­های خاکی، داده ­های بلندمدت اقلیمی (2020 - 1970) و توپوگرافی بودند. داده ­های اقلیمی و توپوگرافی از بانک داده WorldClim تهیه شدند. داده ­های خاکی نیز از مرکز خاک بین المللی اطلاعات مرجع (ISRIC) بدست آمدند. گیاهان دارویی مورد بررسی در این تحقیق شامل آنغوزه، باریجه، شیرین ­بیان، کرفس کوهی و گل­ گاوزبان ایرانی بودند. از قضاوت 15 کارشناس خبره جهت مقایسات زوجی و وزن­ دهی به پارامترهای اکولوژیک برای هر گیاه دارویی به روش دلفی استفاده شد و وزن هر کدام از گزینه ­ها و معیارها در نرم ­افزار Expert Choice11 تعیین شد. بعد از آن جهت انطباق نیازمندی­ های محیطی گیاه دارویی با خصوصیات اراضی، از روش طبقه ­بندی شکست­ های‌ طبیعی جنکس (Natural breaks –Jenks) در نرم ­افزار ArcGIS استفاده شد.
نتایج و بحث: نتایج نشان داد که نقش عامل اقلیمی میانگین دمای سالانه با ضریب وزنی 309/0 در کشت گیاهان دارویی بیشـتر از سـایر عوامل بوده و بعد از آن ارتفاع و بارندگی تجمعی سالانه با ضریب وزنـی 212/0 است. همچنین در بین عوامل مورد بررسی کمترین وزن متعلق به درصد کربن آلی خاک (057/0) بود. از نظر میانگین دمای سالانه، بیش از 53 درصد از مراتع استان لرستان دمایی بین 10 تا 15 درجه سانتی­ گراد را تجربه می­ کند. مراتع استان لرستان به­ طور میانگین 350 میلی­ متر بارش را دریافت می­ کنند. بیش از 60 درصد از مراتع استان لرستان در ارتفاع بین 2000 تا 3000 متر بالاتر از سطح دریا قرار دارند. از نظر شیب بیش از 54 درصد از مراتع دارای شیبی بین 25 تا 60 درصد هستند. خاک مراتع لرستان دارای بافتی سنگین بود به ­طوری که بیش از 75 درصد از مراتع استان لرستان دارای بافت خاک رسی لوم بودند. بیش از 59 درصد مراتع استان لرستان دارای کربن آلی خاکی 2 تا 5 درصد بودند. همچنین بیش از 74 درصد از این اراضی دارای اسیدیته بین 7/7 تا 9/7 بودند. همچنین مراتع استان لرستان از نظر پتانسیل و داشتن شرایط اکولوژیکی مناسب جهت رویش گیاهان دارویی آنغوزه، باریجه، گل­ گاو­زبان ایرانی، کرفس کوهی و شیرین ­بیان به سه کلاس؛ متوسط، خوب و خیلی خوب تقسیم شدند. به‎ترتیب 98، 97 و 94 درصد از مراتع استان لرستان برای کشت گیاهان دارویی آنغوزه، باریجه و کرفس کوهی مجموعا در طبقه خیلی خوب و خوب قرار گرفتند. با این وجود این مقدار برای کشت گل ­گاو­زبان و شیرین ­بیان به ترتیب برابر با 26 و 27 درصد بود.
نتیجه ­گیری: به­ طور کلی مراتع استان لرستان پتانسیل خوبی برای کشت گیاهان دارویی آنغوزه، باریجه و کرفس کوهی داشتند و برای کشت گیاهان دارویی گل­ گاو­زبان ایرانی و شیرین ­بیان دارای پتانسیل متوسطی می­ باشند. با این وجود با توجه به موقعیت جغرافیایی مراتع، تناسب کشت گیاهان دارویی متفاوت بود که توصیه برای کشت هر گیاه دارویی باید بر اساس هر ناحیه جغرافیایی مورد بررسی باشد.
کلیدواژه‌ها
آنغوزه؛ اقلیم؛ باریجه؛ تحلیل سلسله مراتبی؛ کرفس کوهی
عنوان مقاله [English]
Ecological evaluation of cultivating medicinal plants in different rangelands of Lorestan Province
نویسندگان [English]
Sajjad Rahimi-Moghaddam
Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Khorramabad, Iran
چکیده [English]
Introduction: Climate changes and indiscriminate harvesting as well as overgrazing of different Iranian rangelands have caused the destruction and reduction of vegetation in the rangelands. This has been especially severe for medicinal plants, in the last decade. By identifying the plant communities and analyzing the ecological nature of each species, it is possible to plan for optimal management based on ecological principles for the present and the future. Based on the above-mentioned issues, the current research was conducted regarding the ecological evaluation of cultivating medicinal plants in different rangelands of Lorestan Province through analytic hierarchy process (AHP) approach and ArcGIS software in order to restore the rangelands and protect the medicinal plants.
Material and methods: The studied area was the rangelands class 1 of Lorestan Province in the west of Iran. Required data included soil, long-term climatic (1970-2020), and topographic data. Climatic and topographical data were obtained from the WorldClim database. Soil data were gathered by the International Soil Reference and Information Centre (ISRIC). Studied medicinal plants were Asafoetida, Galbanum, Liquorice, Keluss, and Borago Oxtongue flower. The judgment of 15 experts was used for pairwise comparisons and weighting of ecological data for each medicinal plant using the Delphi method, and the weight of each of the options and criteria was calculated in Expert Choice11 software. Then, to match the environmental requirements of the medicinal plants with the characteristics of the rangelands, the natural breaks –(Jenks) classification method was employed in ArcGIS software.
Results and discussion: The results showed the major role of annual mean temperature with a weighting coefficient of 0.309 in cultivating medicinal plants, followed by elevation and annual cumulative rainfall (0.212). Also, among the studied factors, the lowest weight belonged to soil organic carbon percentage (0.057). For annual mean temperature, more than 53% of rangelands in Lorestan Province experienced a temperature between 10 and 15 °C. The rangelands received an average of 350 mm. More than 60% of the rangelands were located at an elevation between 2000 and 3000 m. For slope, more than 54% of rangelands had a slope between 25 and 60%. The soil of Lorestan rangelands had a heavy texture, so that more than 75% of the rangelands had clay loam soil texture. More than 59% of the rangelands had soil organic carbon of 2-5%. Also, more than 74% of the rangelands had a pH between 7.7 and 7.9. Also, the rangelands were divided into three classes (very good, good, and medium) in terms of potential and having suitable ecological conditions for growing Asafoetida, Galbanum, Liquorice, Keluss, and Borago Oxtongue flowers. Ninety-eight, 97, and 94% of the rangelands were placed in the very good and good categories for cultivating Asafoetida, Galbanum, and Keluss, respectively. However, these values were 26 and 27% for planting Liquorice and Borago Oxtongue flower, respectively.
Conclusion: Overall, the rangelands of Lorestan Province had a good potential for growing Asafoetida, Galbanum, and Keluss, and they had a medium potential for cultivating Liquorice and Borago Oxtongue flowers. However, the suitability of medicinal plants cultivation varied based on the geographical position of the rangelands, and the recommendation for cultivating each medicinal plant should be considered according to each geographical zone.
کلیدواژه‌ها [English]
Analytic hierarchy process, Asafoetida, Climate, Galbanum, Keluss
مراجع

Abdollahi, J., Naderi, H. and Khavaninzade, A.R., 2014. Impact of some topographical and soil characteristics on distribution of ecological vegetation groups (Case study: Ranglands of Khud- Niuk basin, Yazd). Arid Biome Scientific and Research Journal. 4(2), 1-16. (In Persian with English abstract).

Abolmaali, S.M.R., Torkesh Esfahani, M. and Boshri, H., 2017. Assessing impacts of climate change on endangered Kelossia odoratissima Mozaff species distribution using Generalized Additive Model. Journal of Natural Environment. 70 (2), 243-254. (In Persian with English abstract).

Adnani, S., Bashari, H. and Bagheri, H., 2005. Investigation of provenance properties and some chemical components of Ferula gumosa Boiss. in Qom Province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 21(2), 195-211. (In Persian with English abstract).

Ahmadi, K., Omidi, H., Amini Dehaghi, M. and Naghdi Badi, H., 2019. A Review on the botanical, phytochemical and pharmacological characteristics of Kelussia odoratissima Mozaff. Journal of Medicinal Plants.18 (72), 30-45. (In Persian with English abstract).

Azizi, N., Hosseini Bamrood, G. and Bahreyni Nejad, B., 2021. Autecological study of Ferula foetida species in some of the natural habitats of Khorasan- Razavi Province. Iranian Medicinal Plants Technology. 4 (1), 1-13. (In Persian with English abstract).

Churchill, A., Zhang, H., Fuller, K., Amiji, B., Anderson, I., Barton, C., Carrillo, Y., Catunda, K., Chandregowda, M., Igwenagu, C. and Jacob, V., 2022. Pastures and climate extremes: Impacts of cool season warming and drought on the productivity of key pasture species in a field experiment. Frontiers in Plant Science. 13, 836968.

Conrad, O., Bechtel, B., Bock, M., Dietrich, H., Fischer, E., Gerlitz, L., Wehberg, J., Wichmann, V. and Böhner, J., 2015. System for automated geoscientific analyses (SAGA. Geoscientific Model Development. 8, 1991-2007.

Dellar, M., Topp, C.F.E., Banos, G. and Wall, E., 2018. A meta-analysis on the effects of climate change on the yield and quality of European pastures. Agriculture, Ecosystems and Environment. 265, 413-420.

Dini, M., Babakhnlou, P., Aliha, M.M. and Gholipour, M., 2002. Distribution of galbanum sources in Tehran Province. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research. 13 (1), 25-40. (In Persian with English abstract).

ESRI ArcGIS, 2012. 10.1. Environmental Systems Research Institute, Redlands, CA.

Fick, S.E. and Hijmans, R.J., 2017. World Clim 2: new 1‐km spatial resolution climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology. 37 (12), 4302-4315.

Gebeyehu, M.N. and Hirpo, F.H., 2019. Review on Effect of Climate Change on Forest Ecosystem. International Journal of Environmental Sciences and Natural Resources. 17(4), 126-129.

Ghafari, A., Cook, H.F. and Lee, H.C., 2000. Integrating climate, soil and crop information: a land suitability study using GIS. 4th International Conference on Integration GIS and Environmental Modeling (GIS/ EM4). Banff, Alberta, Canada, September 8-2.

Ghasemi, N.M., 2015. Study of factors affecting the distribution of Kelussia odoratissima Mozaff. in Iran. In Proceedings 9th Congress of Horticultural Science, 25th-28th January, Ardebil, Iran. pp.1-5.

Ghasemiaiyan, A., Rouhani, H. and Hajmirahimi, S., 2017. Entrepreneurship Package for Asafoetida Production Under Rainfed Conditions. Asraelm Publishing.

Ghorbani, A., Ahmad Abadi, S. and Elyasi Brojeni, H., 2013. Ecological characteristics of medicinal plants in rangeland ecosystems of ZilbarChay watershed located in East Azerbaijan. Journal of Plant Ecosystem Conservation. 1 (1), 65-85. (In Persian with English abstract).

Hamzeh Saravi, S., Sefidi, K. and Keyvan Behjoo, F., 2014. Assessing some environmental and physiographical factors of Galbanum habitat in Kelarud, Karaj. In Proceedings 3rd Congress of Organic and Conventional Agriculture, 17th August, Ardebil, Iran. pp.1-8.

Hengl, T., Mendes, de Jesus, J., MacMillan, R.A., Batjes, N.H., Heuvelink, G.B.M., Ribeiro, E., Alessandro Samuel-Rosa, A., Kempen, B., Leenaars, J., Walsh, M. and Gonzalez, M., 2014. Soil grids1km global soil information based on automated mapping. PLoS ONE. 9 (8), 1– 17.

Hesari, B.Z., Ghorbani, A., Azimi, F.M., Hashemi, K.M. and Asghari, A., 2014. Study the effects of ecological factors on Artemisia fragrans Willd. distribution in southeast faced slopes of Sabalan. Journal of Rangeland. 8 (3), 238-250. (In Persian with English abstract).

IRNA, 2014. Islamic Republic News Agency (IRNA). Available online at: https://www.irna.ir/news/81248775/69.

Jaberalansar, Z. and Bahreininejad, B., 2015. Exploring the Characteristics of the Habitat of the Endangered Species of Kelussi aodoratissima Mozaff. Journal of Plant and Ecosystem. 43, 29-42. (In Persian with English abstract).

Jahantab, E., Sepehri, A., Mesdaghi, M. and Barani, H., 2015. The effect of topographic (landform) and climatic factors on Kelussia density and canopy in Kohgiluyeh region. Journal of Plant Environmental Physiology. 9 (36), 1-9. (In Persian with English abstract).

Jenks, G.F., 1967. The data model concept in statistical mapping. International Yearbook of Cartography. 7, 186-190.

Karamzade, L., Jafarian, V., Vatankhah, E. and Arellou, A. 2015. Molecular and ecophysiological study of Galbanum (Ferula gummosa Boiss). Journal of Medicinal Plants Biotechnology. 1 (2), 63-78. (In Persian with English Abstract).

Khanahmadi, M.M., Naghdi Badi, H., Akhondzadeh, S., Khalighi-Sigaroodi, F., Mehrafarin, A. and Shahriari, S., 2013. A Review on Medicinal Plant of Glycyrrhiza glabra L. Journal of Medicinal Plants. 12 (46), 1-12. (In Persian with English abstract).

Leonard, J., 1998, Relationships between vegetation cover and soil in arid and semi-arid area. Research Institute of Forests and Rangelands. USA.

Malczewski, J., 2006. GIS-based multicriteria decision analysis: a survey of the literature. International Journal of Geographical Information Science. 20 (7), 703-726.

Marengo, J.A., Chou, S.C., Torres, R.R., Giarolla, A., Alves, L.M. and Lyra, A., 2014. Climate change in central and South America: recent trends، future projections، and impacts on regional agriculture. Technical Report.

Mehrabai, P., Behdani, Tajbakhsh, S. and Mahmoudi, S., 2014. Selecting suitable land for cultivating Liquori medicinal plant in Arak county based on land factors. In Proceedings 2nd Congress of Medicinal Plants and Sustainable Agriculture, 23th August, Hamedan, Iran. pp.1-9.

Melati, F., Parsa, M. and Lalegani, B., 2010. Evaluation of Germination Behaviour and Sowing Date in Dorema, Asafetida and Galbanum. Iranian Journal of Field Crops Research. 8 (3), 521-530. (In Persian with English abstract).

Mirdeilami, S.Z., Heshmati, G.A., Barani, H. and Hematzadeh, Y., 2012a. The effect of several soil and topographical factors on the distribution of medicinal species (A case study: Kachik catchment of Maravetappe). Journal of Water and Soil Conservation. 19 (1), 81-97. (In Persian with English abstract).

Mirdeilami, Z., Heshmati, G.A., Barani, H. and Hematzadeh, Y., 2012b. 'Environmental factors affecting ecological sites distribution of Kachik rangeland, Marave Tappe. Iranian Journal of Range and Desert Research. 19 (2), 333-343. (In Persian with English abstract).

Momeni Damaneh, J., Esmaeilpour, Y., Gholami, H. and Farashi, A., 2021. Predicting suitable growing areas of Ferula assa-foetida L. in northeastern Iran using the maximum entropy model.  Iranian Journal of Range and Desert Research. 28 (3), 578-592. (In Persian with English abstract).

Moradi, P., Mousavi, F., Khanlou, G.B., Aghajanlou, A. and Monfared, H.H., 2015. Medicinal-industrial plant of Galbanum. Ministry of Agriculture Jihad, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Extension Deputy. Technical Journal. Iran. pp. 1-12. (In Persian with English abstract).

Moss, R.H., Edmonds, J.A., Hibbard, K.A., Manning, M.R., Rose, S.K., Van Vuuren, D.P., Carter, T.R., Emori, S., Kainuma, M., Kram, T. and Meehl, G.A., 2010. The next generation of scenarios for climate change research and assessment. Nature. 463 (7282), 747- 756.

Pourhadiyan, H., 2017. Climatic zoning of Borago Oxtongue flower under rainfed conditions in Mazandaran province. In Proceedings 1st National Conference of the Role of Medicinal Plants in Resistive Economy, 27th April, Fereydunshahr, Iran. pp.1-8.

Raghavan, S., 2007. Handbook of spices, seasonings, and flavorings. 3nd ed. CRC press. USA, 69-70.

Rahimi-Moghaddam, S., Kambouzia, J. and Deihimfard, R., 2018. Adaptation strategies to lessen negative impact of climate change on grain maize under hot climatic conditions: A model-based assessment. Agricultural and Forest Meteorology. 253, 1-14.

Saadatfar, A., Tavassolian, I. and Hossein Jafari, S., 2019. Determination potential habitats of Ferula assafoetida medicinal herb using analytical hierarchy process (AHP) and GIS (Case study: Chatrod region, Kerman). RS & GIS for Natural Resources. 9 (4), 139-155. (In Persian with English abstract).

Sefidkon, F., 2021. The role of the Forests, Rangelands, and Watershed Management Organization in the development of medicinal plants. Iran Nature. 6(2), 117-117. (In Persian with English abstract).

Sohngen, B. and Sedjo, R., 1998. Impacts of climate change on forest product markets: Implications for North American producers. The Forestry Chronicle. 81 (5), 669-674.

Taghipour, F., Amouei, A.M. and Nazariyan, H., 2015. Entrepreneurship package for Borago Oxtongue flower production. Asraelm publishing. P. 67. (In Persian with English abstract).

Vaidya, O.S. and Kumar, S., 2006. Analytic hierarchy process: An overview of applications. European Journal of Operational Research. 169 (1), 1-29.

Zho, M., Hastie, T.J. and Walther, G., 2005. Constrained ordination analysis with flexible response function. Ecological Modeling. 187, 524-536.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 13,252
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 4,615