بخشی از مقاله
چکیده
رقابت یک فرآیند اکولوژیکی بنیادی است که پویایی، زندهمانی، رشد و همزیستی گونههای یک جمعیت را تنظیم مینماید. این مطالعه با هدف تعیین نوع رقابت درون گونهای سرخدار در جنگلهای افراتخته شهرستان علیآباد کتول انجام گرفته است. در منطقه مورد مطالعه مختصات همه درختان سرخدار - درختان بالغ و نهالها - به روش فاصله_آزیموت تعیین شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده از تابع دو متغیره k رایپلی انجام شد. نتایج نشان داد که رقابت شدیدی از نوع دفع بین درختان سرخدار با زادآوریها وجود دارد که به دلیل تراکم بالای درختان مادری سرخدار، سمی بودن درخت سرخدار و محیط اطراف آن ناشی از تاکسول درخت سرخدار، تاج پوشش انبوه آنها و رقابت بر سر مواد غذایی است.
مقدمه
گونه سرخدار یکی از گونههای بومی نادر و ارزشمند در جنگلهای شمال ایران است. هر چند این گونه دارای پراکنش وسیع در دنیا - آمریکایشمالی، اروپا، مدیترانه، غرب آسیا، شمال آفریقا و شمال ایران - است، اما طی چندین دهه گذشته رو به زوال رفته است. شناخت فرآیندهای اکولوژیک مرتبط با ترکیب پوشش گیاهی مثل رقابت و تعیین الگوی مکانی گونههای گیاهی به عنوان یک موضوع مهم در اکولوژی گیاهی محسوب میشود. البته در تجزیه و تحلیل ساختار جنگل بررسی اثرات متقابل بین گونهها و افرادی که با هم حضور دارند برای درک کامل سازماندهی جوامع گیاهی و دانستن ارتباط بین فرایندهای اکولوژیک با الگوهای مکانی نیز اهمیت دارد
رقابت درختان در جنگل از جمله سازوکارهای حیاتی است که از عوامل مؤثر در فرآیند توالی جنگل بوده و بر ساختار توده جنگلی تأثیر میگذارد شناخت و تشخیص رقابت از اهمیت ویژهای برای محققان جنگل برخوردار است، چرا که سبب کاهش رویش در جنگل شده و خطر انقراض گونهها را افزایش میدهد
به طور کلی اثرات متقابل درختان یا الگوی اجتماعپذیری آنها را میتوان به دو دسته اثر متقابل یا اجتماعپذیری مثبت - جذب - 1 و منفی - دفع - 2 تقسیم نمود.
در حالت جذب دو گونه گیاهی یا افراد یک گونه با ابعاد متفاوت - چه از نظر قطر یا ارتفاع - در کنار یکدیگر رشد کرده و یکدیگر را تحمل میکنند، اما در حالت دفع این دو گروه از عناصر گیاهی قادر به تحمل یکدیگر نبوده و تا فاصله مشخصی از هم دور میشوند.
در خصوص رقابت بین درختان نیز مطالعات مختلفی انجام شده است که میتوان به موارد ذیل اشاره کرد: درتحقیقی با استفاده از تابع دو متغیره k رایپلی به این نتیجه رسیدند که درختان کم قطر دارای اثر متقابل با درختان قطور و بسیار قطور میباشند. در جنگلهای نکا با استفاده از تابع دو متغیره K رایپلی به این نتیجه رسیدند که کلاسههای قطری مختلف گونه بلند مازو تأثیرات رقابتی مثبت و منفی بر هم دارند.
با استفاده از آماره دو متغیره او-رینگ در منطقه حفاظت شده هزار مسجد به این نتیجه رسیدند که رقابت معنیداری بین پایههای ارس وجود ندارد و در بیشتر موارد اثر متقابل از نوع جذب یا در نهایت خنثی است.
مواد و روشها
منطقه تحقیق بخشی از رویشگاه سرخدار افراتخته به مختصات جغرافیایی 36˚ 45' 24" تا 36˚ 47' 3" درجه عرض
شمالی و 48˚ 55' 48" تا 54˚ 57' 12" درجه طول شرقی در بخش جنوب غرب شهرستان علیآباد کتول استان گلستان است.
پس از بستن محدوده منطقه مورد تحقیق، مختصات اولین درخت با استفاده از دستگاه موقعیت یاب جهانی - GPS3 - ثبت شد.
به دلیل اینکه در این جنگلها فاصله درختان از یکدیگر زیاد نیست و دقت GPS هم در بهترین حالت حدود 4 متر است. بنابراین فاصله و آزیموت - Moeur., 1993 - تمامی درختان سرخدار با استفاده از دستگاه TP 3604 که بسیار دقیق است ثبت شد.
به منظور تعیین رقابت پایههای سرخدار با زادآوری خود این گونه، فاصله و آزیموت تمامی زادآوری ها و همچنین ارتفاع آنها نیز اندازهگیری گردید. سپس با استفاده از روابط مثلثاتی فاصله و آزیموتها به مختصات دکارتی - - X,Y تبدیل شد.
در این پژوهش برای بررسی وضعیت رقابتی درختان از تابع دو متغیره K رایپلی استفاده گردیده است. این تابع از فواصل بین درختان یک گونه با ابعاد مختلف برای تحلیل رقابت بهره میبرد. اثرات متقابل درختان به دو دسته مثبت - جذب - و منفی - دفع - تقسیم میشود. در جذب افراد یک گونه با ابعاد متفاوت در کنار یکدیگر رشد کرده و یکدیگر را تحمل میکنند، اما در حالت دفع این دو گروه از عناصر گیاهی قادر به تحمل یکدیگر نبوده و تا فاصله مشخصی از هم دور میشوند. برای آزمون معنیدار بودن از روش مونت کارلو استفاده میشود. به طوری که اگر تابع L در داخل محدوده مونت کارلو قرار بگیرد دو گروه مستقل از هم هستند، ولی اگر تابع بالاتر یا پایینتر از این محدوده قرار بگیرد به ترتیب درختان رقابت مثبت - جذب - و منفی - دفع - با یکدیگر دارند
نتایج
با بهرهگیری از نرم افزار قدرتمند R v3.4.3 - R., 2017 - نتایج زیر حاصل شد.
شکل-1 نقشه وضعیت حیات درختان - سمت راست - و منحنی وضعیت رقابتی سرخدار با نونهالهای این گونه با استفاده از تابع دو متغیره رایپلی - سمت چپ -
شکل1 نتیجه تابع دو متغیره k رایپلی برای تعیین وضعیت رقابتی درختان سرخدار - با قطر بیش از 15 سانتیمتر - با نونهالهای سرخدار را نشان میدهد. همانطور که در تصویر سمت چپ مشخص است در تمامی فواصل تا شعاع 35 متری منحنی پایینتر از محدوده مونت کارلو قرار گرفته و رقابت شدیدی از نوع دفع بین آنها وجود دارد. تصویر سمت راست هم وضعیت حیات درختان سرخدار - زنده، خشکهدار - و موقعیت مکانی نونهالها و نهالهای سرخدار را نشان میدهد.
بحث
نتایج تابع دو متغیره K رایپلی نشان داد که رقابت شدیدی بین نهالهای سرخدار با درختان مادری و بالغ سرخدار وجود دارد. در مقایسه نتیجه این پژوهش با نتایج سایر مطالعات انجام گرفته، میتوان به تحقیق در جنگلهای تبت اشاره کرد که رقابت درختان در طبقات قطری مختلف را بیشتر از نوع جذب گزارش دادند، زیرا شرایط سخت محیطی باعث شده که نهالهای نوجوان در پناه درختان قطورتر رشد پیدا کنند.
اما نتیجه مطالعه در جنگلهای شمال غرب اسپانیا نشان داد که به دلیل رقابت، نوعی اثر متقابل منفی بین درختان کم قطر و قطور وجود دارد. یکی از دلایل این رقابت میتواند رقابت بر سر مواد غذایی محدود در منطقه باشد، زیرا نهالهای جوان در ابتدا بسیار ضعیف بوده و توانایی رقابت با درختان بالغ را ندارند و در همین رقابت حذف میشوند. در تحقیق به این نتیجه رسیدند که تراکم کم درختان مادری در مقیاس کم 10 - متر - مشکلی برای زادآوریها ندارد اما با افزایش تراکم درختان بالغ رقابت با زادآوریها بیشتر میشود که با نتایج تحقیق حاضر مطابقت دارد، زیرا تراکم درختان مادری سرخدار در منطقه مورد مطالعه بسیار زیاد بود.
در مطالعهای که Thomas and Polwart در سال - 2003 - انجام دادند به این نتیجه رسیدند که سمی بودن درخت سرخدار ناشی از تاکسول آن باعث شده که نهالهای این گونه نتوانند در زیر تاج پوشش درختان مادری رشد کنند که نتیجه تحقیق حاضر را تایید میکند. در تحقیقی دیگر که در ایرلند انجام شده است تایید کرده که تراکم و تاج پوشش درختان مادری سرخدار به طور منفی بر استقرار نهالهای سرخدار تاثیر میگذارد که با کمی تامل در نتایج تحقیق حاضر میتوان نتیجه گرفت که تعداد و تراکم زیاد درختان تنومند سرخدار میتواند دلیل خوبی برای توجیه تعداد کم نهالهای سرخدار در این منطقه باشد.
