بخشی از مقاله
چکیده
اطلاعات دقیق از وضعیت تجدید حیات و الگوی مکانی آن برای احیای جنگل ضروریست. تجدید حیات در جنگلهای زاگرس تحت تأثیر عوامل متعددی قرار داشته و الگوی آنها دارای نوسانات بسیار است. در بررسی حاضر از نظریه فرکتال به منظور توصیف تغییرات مکانی تنوع تجدید حیات در بخشی از جنگلهای زاگرس استفاده شده است. 67 قطعه نمونه به مساحت 400 متر مربع با استفاده از شبکه آماربرداری 100 متر100× متر برداشت شدند . در هر قطعه نمونه تعداد تجدیدحیات جنسی - نهالها - پایههایی با قطر کمتر از 7/5 سانتیمتر - با ثبت نوع گونه - در سطح کل پلات ثبت گردیدند. فراوانی و شاخص تنوع تجدید حیات - 6KDQQRQ +ʼ - محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که هیچکدام از متغیرها، خودهمبستگی ندارند که در واقع تایید کننده عدم وجود ساختار مکانی مشخص آنهاست. بررسی نحوه پراکنش متغیرها نشان میدهد که نوسانات شدیدی در منطقه وجود دارد و تغییرات مکانی دارای ساختار و نظاممندی مشخصی نیست و مقدار بعد فرکتالی متغیرها نیز بالاست.
واژگان کلیدی: بعد فرکتال، تنوع تجدید حیات، ساختار مکانی، خود همبستگی
-1 مقدمه
تجدیدحیات یکی از مهمترین پدیدههای متغیر در اکوسیستمهای جنگلی - - Kolstrom, 1993 و از مهمترین عوامل توسعه و پایداری آنها - Hamann et al., 2006 - به شمار میرود. داشتن اطلاعات دقیق از وضعیت تجدید حیات و الگوی مکانی آن برای احیای جنگل ضروریست. تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی و زمانی پارامترهای محیطی مانند زادآوری نیازمند به کارگیری مفاهیم و روشهای آماری خاص است - محمدی و رییسی، . - 1382 تابع نظری خودهمبستگی، یکی از مهمترین ابزارهای تبیین و صورتبندی خصوصیات مختلف فرایندهای تصادفی ایستا میباشد. - محمدی، . - 60 :1386خودهمبستگی در صورتی ایجاد میشود که نمونهها دارای همبستگی مکانی باشند . - Dorman et al., 2007 - زمانی که در یک متغیر همبستگی مکانی وجود داشته باشد، نمونههای نزدیکتر شباهت بیشتری به هم دارند تا نمونههای دورتر، در این حالت اصطلاحا گفته میشود که این نمونهها دارای خود همبستگی - Autocorrelation - هستند. چنانچه متغیر مورد بررسی فاقد خودهمبستگی و دارای نوسانات شدید کوتاه دامنه باشد، در واقع مشاهدات مجاور هم، غیر همبسته و مستقل از یکدیگر هستند - محمدی، . - 65 :1386
در علوم زیست محیطی تصور اینکه چنین نوسانات و تغییرات، فاقد ساختار قابل توصیفی هستند مشکل و با واقعیت انطباق ندارد. به عنوان مثال با افزایش مقیاس مشاهداتی میتوان اقدام به استخراج ساختاری نظامدار از درون نوسانات تصادفی به ظاهر نویز سفید نمود که در مقیاسهای مکانی مختلف تکرارپذیر است. بدینترتیب ماهیت سلسله مراتبی بودن تغییرات و نوسانات مکانی یک متغیر ناحیهای را میتوان با به کارگیری مفهوم فرکتال، که بیان کننده نسبی بودن تغییرات است به صورت کمی توصیف کرد . - Burrough, 1983 - بررسیهای انجام شده نشان میدهند که بسیاری از خصوصیات گیاهی دارای رفتاری فرکتالی است. بنابراین با استفاده از نظریه فرکتال میتوان الگوی تغییرات مکانی و یا زمانی آنها را بررسی کرد. فرکتال برای رفع مشکلات موجود در توصیف پدیدههای طبیعی در علوم بیولوژی و اکولوژی استفاده میشود. بعد فرکتالی برای توضیح اندازه پیچیدگی در این علوم به کار میرود . - Agaard and Hartvigsen, 2014 -
جنگلهای زاگرس که عرصه وسیعی از پوشش جنگلی کشورمان را در بر میگیرد، علیرغم اهمیت بسیار زیاد، با تخریب فراوان مواجهاند. از آنجا که پایداری پوشش گیاهی در این مناطق نقش حیاتی در نگهداری اکوسیستم دارد، احیا و مدیریت آن برای پایداری عملکرد اکوسیستم ضروری است. بنابراین اگر بتوان با استفاده از روشی مناسب، توصیف دقیقی از الگوی توزیع تجدید حیات در این جنگل ها انجام داد، بی شک در برنامهریزی و مدیریت آنها نقش بسزایی خواهد داشت. هدف تحقیق حاضر، توصیف الگوی تغییرات مکانی تنوع تجدید حیات در بخشی از جنگلهای زاگرس در منطقه گهواره در استان کرمانشاه با به کارگیری نظریه فرکتال است.
-2 مواد و روشها
محل انجام این تحقیق، بخشی از جنگلهای گهواره در استان کرمانشاه میباشد. این منطقه به مدت 11 سال قرق شده است. دارای اقلیم مرطوب سرد میباشد. میانگین بارندگی سالیانه آن حدود 600 میلیمتر و متوسط دمای هوا در آن، 11/6 درجه سانتیگراد است.نمونهبرداری با استفاده از شبکه آماربرداری به ابعاد 100متر100× متر به صورت منظم تصادفی در 67 قطعه نمونه 400 متر مربعی انجام شد. در هر قطعه نمونه تعداد تجدیدحیات جنسی - نهالها - پایههایی با قطر کمتر از 7/5 سانتیمتر - با ثبت نوع گونه - یادداشت گردید. سپس فراوانی و تنوع - شاخص - 6KDQQRQ با استفاده از نرمافزار PAST 1.39 محاسبه شدند
-1-2 خودهمبستگی - Autocorrelation -
تابع خود همبستگی که اقدام به سنجش همبستگی بین دو متغیر - X - t و - ; - W+ میکند - : گام - و مقدار آن بین -1 و +1 در تغییر میباشد. در صورتی ایجاد میشود که نمونهها دارای همبستگی مکانی باشند - محمدی، . - 36-41 :1386
-2-2 نظریه فرکتال
بهمنظور توصیف خودتشابهی در یک پدیده از پارامتری به نام بعد فرکتالی استفاده میشود. از آنجایی که مقدار عددی بعد فرکتال، انعکاسی از نوسانات کوتاه دامنه و بلند دامنه در فضای مورد مطالعه است. استفاده از هندسه فرکتالی در اکولوژی باعث درک بهتر فرایندها و پدیدههای طبیعی میشود و یک روش مناسب برای ارزیابی ساختار و الگوی پراکنش مکانی جوامع گیاهی و کمی کردن ویژگیهای آنها است . - Agaard and Hartvigsen, 2014 - بعد فرکتال متغیرها، از طریق نرم افزار GS+ 5.1 محاسبه شد.
-3نتایج
نتایج حاصل از جدول خلاصه آماری و آزمون نرمال نشان دادند که توزیع دادهها در مورد همه پارامتر از توزیع نزدیک به نرمال پیروی نمیکند. به همین دلیل دادهها به صورت لگاریتم پایه طبیعی تبدیل شدند - جدول - 1نمودارهای خودهمبستگی متغیرهای مورد بررسی در شکل 1 آمده است. برای داشتن خودهمبستگی باید مقادیر معینی از آنها خارج از حدود اطمینان واقع گردند - محمدی، . - 64-70 :1386 همانطور که نمودارها نشان میدهند، هیچکدام از متغیرها خودهمبستگی معناداری ندارند.
