مقاله حفره های تاج پوشش و ارتباط آن تنوع گونه های گیاهی در جنگل

بخشی از مقاله

چکیده

بومسازگانها محصول ارتباط متقابل جاندارن، اقلیم ، خاک و فرایندهای اختلال میباشند و جنگلها ، به عنوان مهمترین بومسازگانهای خشکی در زمین، خدمات اساسی برای بشر از جمله چرخه مواد، حفاظت خاک ، حفاظت تنوع زیستی، تنظیم شرایط اقلیمی و ذخیره منابع آبی را فراهم میسازند .جنگلها سیستمهای پویایی هستند که در معرض تغییرات دایمی میباشند. تنوعگونهای به عنوان یکی از موضوعات مهم در اکولوژی خصوصاً اکولوژی پوشش گیاهی مطرح میباشد وبه عنوان شاخصی برای تعیین توان اکولوژیکی بومسازگانهای جنگلی، مقایسه آنها و ارزیابی در مکان و زمان سودمند است. شناخت پویایی حفره در جنگلها برای آگاهی از بومشناسی جنگل و مدیریت منابع تولید چوب مهم میباشد. آگاهی از اثرات اختلال در اثر عامل انسانی نظیر بهرهبرداری بر بومسازگان و مقایسه آن با اختلالات طبیعی برای توسعه بهرهبرداری پایدار اکولوژیک بسیار مهم میباشد .

کلمات کلیدی:  جنگل ، بومسازگان، حفرههای تاجپوشش، تنوعزیستی

مقدمه

جنگلها، سیستمهای پویایی هستند که در معرض تغییرات دایمی میباشند [ 33 ] و پویایی یکی از ویژگیهای اصلی آنها است .[ 15] مناطق جنگلی همواره تحت تأثیر عوامل طبیعی - مثل طوفان - یا انسانی - مثل بهرهبرداری - هستند و این عوامل میتواند اثرات جدی بر بومنظام داشته باشد [ 21 ] .واکنش جنگلها به دخالتهای طبیعی - مثل آتش، سیل، باد - و انسانی - مثل بهرهبرداری - میتواند مکانیسمهای تکاملی توده جنگلی را فراهم سازد ] .[28 تاج پوشش درختان جنگلی همواره در معرض اختلالات قرار دارند و شدت آنها برساختار توده، زادآوری ، ترکیب گونهها و تنوع گونهای موثر میباشد [ 29 ] .اختلالات در تاج پوشش تأثیر زیادی بر پویایی جنگل از طریق افزایش ناهمگنی محیطی در اشکوب تحتانی اعمال میکند. [ 24 ] یکی از چالشهای عمده شیوههای جنگلشناسی و بومشناسی آگاهی از چگونگی توسعه ساختار جوامع گیاهی در جنگلها پس از ایجاد اختلال می-باشد [ 9 ]

که میتواند شامل تشکیل حفره تا حوادثی در سطح وسیع - مثل آتش و طوفان - باشد [ 14 ] .شناخت پویایی حفره در جنگل ها برایآگاهی از بوم شناسی جنگل و مدیریت منابع تولید چوب مهم می باشد [ 27] و دیرزمانی است که به عنوان مولفه مهمی در بوم سازگان های جنگلی مطرح شده است [ 12 ] .حفاظت از تنوع گونه های گیاهی در اشکوب تحتانی جنگل بایستی به عنوان یک هدف مهم سیستم های جنگل شناسی مطرح شود ،نه تنها به علت حساسیت آنها به اختلالات بلکه به جهت نقش اساسی که در ساختار و عملکرد بوم سازگان ایفا می نماید[ 8 ] تغییر در جوامع گیاهی اشکوب تحتانی ابزار مفیدی برای کمی کردن دامنه اثرات حفره ها و شاخص مناسبی برای پاسخ تنوع زیستی گیاهان به حفره های تشکیل شده تلقی شود 12 ] .[آگاهی از چگونگی توسعه ساختار جنگل در عکس العمل به اختلالات برای ارزیابی شرایط کنونی جنگل در ارتباط با عملیات مدیریتی و حفاظتی جنگل ضروری به نظر می رسد .[ 11]

حفرههای تاجپوشش - Canopy gaps -

حفرهها در اثر مرگ یا آسیب یک یا چند درخت آشکوب فوقانی تشکیل شده و فضاهای باز کوچک در تاجپوشش جنگل هستند که سطحی کمتر از 0/1 هکتار در تیپهای مختلف جنگل را اشغال مینماید [ 30] به عقیده وان- ایسنرود و همکاران [ 35 ] حفرههای تاج پوشش در اثر نابودی عناصر ساختاری جنگل به وجود میآیند. مکانیسمهای مختلفی منجر به حذف - برداشت - درختان آشکوب فوقانی و ایجاد حفرههای تاج پوشش می-شوند [ 19 ] به طوری که میزان نفوذ نور در آنها بیشتر از تودهجنگلی مجاور میباشد .[ 6] هنگامی که حفرهای در جنگل به وجود میآید مجموعهای از تغییرات فیزیکی و بیولوژیکی رخ داده و این تغییرات تفاوتهای محیطی را افزایش میدهد 39]،[ 38 که در پویایی جمعیت گونههای گیاهی مؤثر میباشد . [ 16] خرداقلیم در داخل حفره و اطراف آن بعد از تشکیل حفره تغییر مییابد [ 39 ] .

اندازه - مساحت - و شکل حفره ها دو مشخصه مهم آنها محسوب می شود که می تواند بر شرایط رویشگاهی در یک توده جنگلی موثر باشد - هیو و همکاران، . - 2009 در مناطقی که حفرهها تشکیل میشوند فضای آزاد برای تجدید حیات جنگل به وجود میآید و تغییرات حاصله و ناهمگنی محیطی در داخل حفرهها و اطراف آنها به حضور، رشد، توسعه و تنوع گیاهان تأثیر [ 35 ] و نقش مهمی را در هدایت پویایی تودههایجنگلی ایفا مینمایند [ 25 ] فرایندهای تشکیل حفره تا حدی ساختار جنگل را تعیین می کند و نقش مهمی را در حفاظت غنای گونه های گیاهی ایفا می نماید .[ 24 ]

حفره های تاج پوشش و تنوع زیستی گیاهان

تنوعگونهای به عنوان یکی از موضوعات مهم در بومشناسی جنگل مطرح می باشد و به عنوان شاخصی برای تعیین توان بومشناختی بوم-سازگانهای جنگلی، مقایسه آنها و ارزیابی در مکان و زمان سودمند است .[ 3]دانستن مفاهیم اساسی تنوعزیستی برای جنگلداران، برنامهریزان و سایر مدیران منابعطبیعی اهمیت بهسزایی دارد؛ زیرا حفاظت تنوعزیستی ارزشمند است و به عنوان یک هدف اصلی در مدیریت جنگل و منظر طبیعی [ 2] و استفادهی از آن در برنامهریزی جنگلداری نوین از اهمیت زیادی برخوردار میباشد.واکنش حفرهها در جوامعگیاهی آشکوب تحتانی نسبت به جوامع-گیاهی آشکوب فوقانی ممکن است بسیار متفاوت باشد؛ به ویژه در جنگلهای معتدله - مانند جنگلهای شمال ایران - که آشکوب تحتانی بسیار متنوع میباشد .[ 16 ]حفرهها اغلب باعث تغییر شرایط اقلیمی در اشکوب تحتانی شده که در نهایت تغییراتی در ساختار و ترکیب به وجود میآورد و منجر به تشکیل طبقات سنی مختلف و در نهایت تاجپوشش چند آشکوبه میشوند .[ 34 ] از اینرو، حفرهها یک منبع مهم تغییر در ترکیب و تنوع جوامعگیاهی به شمار میآیند [ 31]

و ترکیب و ساختار بسیاری از جوامع گیاهی را میتوان مشاهده نمود که در نتیجه عکسالعمل گونههای مختلف به اندازه، فراوانی و پراکنش حفرهها به وجود آمدهاند .[ 26] فرایندهای تشکیل حفره تا حدی ساختار جنگل را تعیین میکنند و نقش مهمی را در حفاظت غنای گونههای گیاهی ایفا مینمایند .[ 24] شیوههای بهرهبرداری به دلیل تأثیرگذاری بر تنوع گونهای نیازمند ارزیابی بوده و کسب اطلاعات بیشتری از اثرات شیوههای مختلف جنگلشناسی بر تنوع گونهای ضروری است .[ 27]عملیات جنگلشناسی نوین به مدیریتجنگلی تأکید دارد که هر دو عامل بهرهبرداری و حفاظت تنوعزیستی در آن لحاظ شده باشد .[ 33]تحقیقات زیادی در رابطه با اثرات حفره های تاج پوشش بر تنوع زیستی گیاهان انجام شده که به مواردی اشاره می شود.

فاهی و پیوت من [ 12] در تحقیقی درباره اشکوب تحتانی جنگل Pseudotsuga menziesii در اورگان امریکا پی بردند که ترکیب گونه در حفرههای بزرگتر مشابه ترکیب گونهها در حفرههای کوچک میباشد. شومان و همکاران [ 32] بیان داشتند که بسیاری از گونهها که در حفره ها حضور دارند گونههای نورپسند میباشند و البته با بسته شدن حفرهها ، حضورآنها کاهش مییابد. خواص فیزیکو - شیمیایی خاک در حضور و استقرار گونههای اشکوب تحتانی جنگل موثر میباشد .[ 36] به طور کلی تنوع و تعداد افراد گونههای گیاهی ممکن است در طی زمان پس از بروز اختلال تغییر یابد .[ 17 ] غنای گونهای بیشتر در حفرهها میتواند به علت بقای گونههای علفی نسبت به اختلال به وجود آمده باشد.[ 10]

با توجه به اندازه و کیفیت حفرهها ، گونههای گیاهی موجود در آنها متفاوت میباشند .[ 5] برخی مطالعات نشان میدهد که زمان تشکیل حفره ، تنوع اندازه حفره و تفاوت شرایط محیطی حفرهها در تنوعزیستی گونهها در جنگل نقش دارند .[ 18]در فعالیتهای مدیریتی جنگل ضروری است که موضوع تنوعزیستی گونههای گیاهی به ویژه در رابطه با شیوههای پرورش جنگل به کار گرفته شده ارزیابی شوند و نتایج به دست آمده در طرحهای جنگلداری مورد استفاده قرار گیرند.بررسی شعبانی و همکاران.[ 4]در رابطه با تأثیر حفرهها بر تنوع زیسی گونههای گیاهی در منطقه جنگلی لالیس- نوشهر نشان داد که شاخصهای تنوع و غنای گونهای و یکنواختی بیشترین همبستگی را با افزایش سطح دارند.مطالعه ابراری واجاری [ 1] در حفره های حاصل از اجرای شیوه تک گزینی پایه ای در راشستان-مازندران نشان داد بین حفرههای تاجپوشش به وجود آمده در اثر بهرهبرداری اختلاف معنیداری - به جز شاخص غنای مارگالف - از نظر شاخصهای تنوع زیستی مشاهده نمیشود، به طوریکه بیشترین میانگین غنای مارگالف برای حفره خیلی بزرگ به دست آمده است.

از نتایج استنباط میشود که گونههای گیاهی موجود در حفرهها گونههای انحصاری حفرهها نبوده بلکه در توده جنگلی بهره برداری نشده هم حضور دارند.مطالعه بودریو و لوز [ 7] در مورد اثر حفرههای تشکیل شده در اثر بهرهبرداری در حفظ تنوعزیستی درختان در جنگلهای نیمهگرمسیری آشکار میسازد که در حفرههای موجود در زیر درختان تراکم شاخ و برگ کمتر بوده ولی دارای رطوبت خاک بیشتری میباشد و جامعه اولیه زاد آوری شده در حفرهها از لحاظ ترکیب از آشکوب تحتانی دست نخورده متفاوت .مطالعه گالهیدی و همکاران.[ 24 ]در رابطه با تأثیر اندازه حفره بر رستنی اشکوب تحتانی در جنگل راش مجارستان نشان داد که غنا، ترکیب و پوشش گیاهان علفی در بین حفرههای کوچک و بزرگ اختلاف معنی-داری وجود دارد.

ررسی ناف و ولف [ 25] در خصوص اثرات اندازه حفره 1410-116 - متر مربع - بر پوشش علفی در 56 حفره ایجاد شده در اثر شیوه تکگزینی در راشستانهای اروپا - آلمان - نشان میدهد که تعداد گونهها با توجه به اندازه حفرهها و تابش نور افزایش مییابد و ترکیب گونه نسبتاً همگن بوده اما تا حد زیادی به وسیله اندازه حفره و نور مشخص میشود.فالک و همکاران [ 13] جهت ارزیابی اثرات سیستم تکگزینی درختی و گروهی بر غنا و تنوع گونههای علفی بهاره در جنگلهای خزان کننده واقع در جنوب غربی انتاریو - کانادا - از پلات های 4 مترمربعی دایرهای شکل استفاده کردند و به این نتیجه رسیدند که میانگین غنا گونهای بعد از بهره برداری به طور معنیداری افزایشیافته که عمدتاً به علت افزایش گونه-های بهاره و تابستانه میباشد.

مطالعه ساپ کوتا و همکاران [ 30] در خصوص زادآوری و تنوع گونهای در جنگلهای خشک Shorea robusta در نپال بعد از تشکیل حفره نشان داد که تعداد نهالها در حفرههای حاصل از افتادن چندین درخت بیشتر از حفرههای تشکیل شده در اثر افتادن تک درختان بوده و همچنین شاخص یکنواختی، شاخص سیمپسون در لایه زادآوری کمتر از توده دست نخورده میباشد. بررسی تحقیقات انجام شده می-توان چنین استنباط نمود که اثرات هر گونه اختلالی بر جنگل متفاوت است وحفرههای تاجپوشش در زمان و مکانهای مختلف به وسیله عوامل متنوع زنده و غیر زنده در راستای توسعه جنگل تشکیل میشود و این حفرهها با توجه به خصوصیات مختلفی که دارا میباشند شرایط محیطی، ساختار و ترکیب جنگل را تغییر میدهند. حفرههای تاج پوشش به عنوان نیرو محرکه اصلی برای حفاظت ساختار جنگل و پایداری آن معرفی شدهاند.آگاهی از ویژگی های فیطیکی ، گیاگان و ساختاری حفره ها در مطالعه پویایی آنها ضروری است .[ 23]

نتیجه گیری

جنگلها به عنوان سیستمی پویا، همواره در معرض عوامل طبیعی و انسانی تخریب و بازسازی قرار دارند. شناخت این عوامل و چگونگی روابط بین جنگل و آنها در طول زمان میتواند راهکاری مناسب برای مدیران جهت اتخاذ تصمیم صحیح به منظور توسعه پایدار مناطق جنگلی باشد. اثرات حفره-های تاجپوشش بایستی به خوبی شناسایی شده و این مسأله برای احیای بومسازگانهای تخریب شده و مدیریت علمی بومسازگانهای جنگلی بسیار مهم میباشد .[ 37] مطالعات پویایی حفرهها، سهم زیادی در میزان آگاهی در رابطه با نقش اختلالات با مقیاس کوچک در بومسازگانهای جنگلی داشته است .[ 9]در فعالیتهای مدیریتی جنگل ضروری است که موضوع تنوعزیستی گونههای گیاهی به ویژه در رابطه با شیوههای پرورش جنگل به کار گرفته شده ارزیابی شوند و نتایج به دست آمده در طرحهای جنگلداری مورد استفاده قرار گیرند.