بررسی ارتباط پوشش گیاهی با عوامل خاکی با استفاده از آنالیز چند متغیره (مطالعه موردی: مراتع قشلاقی حوزه چمران استان خوزستان)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری علوم مرتع، گروه احیاء مناطق خشک و کوهستانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 استادیار دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، ایران

3 دانش آموخته کارشناسی ارشد مرتعداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد مرتعداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

5 مربی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، ایران

چکیده

پوشش گیاهی از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر پایداری و تعادل اکوسیستم‌ها است و شناخت دقیق عواملی که باعث استقرار و پراکنش آن می‌شوند، برای مدیرت پایدار منابع طبیعی ضروری است. با توجه به اهمیت زیاد خاک در تنوع و پراکنش پوشش گیاهی، مطالعه کنونی با هدف شناخت جوامع گیاهی و بررسی روابط بین پوشش گیاهی با خصوصیات خاک در حوزه آبخیز چمران بهبهان در استان خوزستان انجام گرفت. برای نمونه‌برداری، ابتدا منطقه بر اساس پیمایش‌های صحرایی به شش واحد همگن تقسیم و در هر واحد تعداد ده پلات یک متر مربعی مستقر شد. در هر پلات درصد پوشش تاجی، درصد سنگ و سنگریزه، درصد خاک لخت و تعداد گونه‌ها یادداشت و نمونه‌های گیاه و خاک برداشت شد. نمونه‌های گیاهی بر اساس منابع معتبر شناسایی و آزمایش‌های رایج فیزیکی و شیمیایی روی نمونه‌های خاک انجام شد. از آنالیز تطبیقی قوس‌گیری شده و آنالیز تطبیقی متعارفی جهت بررسی پوشش گیاهی و تأثیر عوامل خاکی بر پوشش گیاهی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده، شش زیر اجتماع گیاهی در منطقه شناسایی گردید که منطبق با شش واحد همگن تفکیک شده بودند. نتایج حاصل از بررسی گونه‌های گیاهی نشان داد که 49 جنس گیاهی و 20 تیره در منطقه وجود داشت که تیره  Asteraceae با 9 جنس تیره غالب و تروفیت با 63 گونه (49%)، فرم رویشی غالب بود. همچنین نتایج حاصل از آنالیز چند متغیره حاکی از وجود ارتباط معنی‌دار بین عوامل خاک و جوامع گیاهی بود و نتایج آنالیز واریانس یک طرفه نشان داد به‌جز رس، پتاسیم و pH، سایر خواص خاک اختلاف معنی‌داری را بین زیر اجتماعات گیاهی نشان دادند. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که خواص خاک می‌توانند شاخص مناسبی در تفکیک جوامع گیاهی و پراکنش آن‌ها باشند و همچنین پوشش گیاهی می‌تواند به عنوان معیاری مناسب برای تفکیک واحدهای همگن خاک در نظر گرفته شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The relationships between vegetation and soil factors using multivariate analysis (Case study: Chamran summer rangelands, Khuzestan province)

نویسندگان [English]

  • shahla Ghaderi 1
  • Alireza Amirian Chekan 2
  • Amaneh Karim Zadeh 3
  • Masoume Difrakhsh 4
  • Javad Pourrezaie 5
1 Ph.D Student of Range Management, Department of Reclamation of Arid and Mountainous Regions, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Assistant professor, Behbahan Khatamolanbia University of Technology, Behbahan, Iran
3 Former M.Sc. Student in Range Management, Department of Range Management, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Iran
4 Former M.Sc. Student in Range Management, Gorgan University of Agriculture and Natural Resources, Iran
5 Instructor, Behbahan Khatamolanbia University of Technology, Behbahan, Iran

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vegetation cover
  • environmental factors
  • cluster analysis
  • multivariate analysis
  • Plant community

Adel, M.N., Pourbabaei, H. and Dey, D., 2014. Ecological species group-environmental factors relationships in unharvested beech forests in the north of Iran. Ecological Engineering, 69:1-7.

Alvarez-Rogel, J., Martínez-Sanchez, J. J., Blazquez, L. C. and Semitiel, C. M. M., 2006. A conceptual model of salt marsh plant distribution in coastal dunes of southeastern Spain. Wetlands, 26: 703-717.

Amorin, P. K. and Batalha, M. A., 2007. Soil vegetation relationship in hyper seasonal cer-rado and wet grassland in Emas National Park (Central Brazil). Acta Oecol. 32:319–327.

Angiolini, C., Nucci, A., Landi, M. and Bacchetta, G., 2013. Distribution of endemic and alien plants along Mediterranean rivers: A useful tool to identify areas in need of protection? Comptes Rendus Biologies, 336: 416–423.

Barbour, M. G., Burk, J. H., Pitts, W. D., Gilliam, F. S. and Schwartz, M. W., 1999. Methods of sampling the plant community. Terrestrial Plant Ecology, 3rd Edition. Wesley Longman, Inc., Don Mills.

Baldock, J. A. and Oades, N., 1992. Aspects of the chemical structure of soil organic materials as revealed by solid-state. Biogeochemistry.16: 1-42.

Biggelow, S. W. and Canham, C. D., 2002. Community organization of tree species along soil gradients in a north-eastern USA forest. Journal of Ecology, 90: 188–200.

Booth, T., Brye, K. and Dixon, J., 2015. Soil property variation within an aridisol in Big Bend National Park, Texas, USA. Geoderma, 4: 79-90.

Dale, V. H., Brown, S., Haeuber, R. A., Hobbs, N. T., Huntly, N., Naiman, R. J., Riebsame, W. E., Turner, M. G. and Valone, T. J., 2000. Ecological principles and guidelines for managing the use of land. Ecology Applied, 10: 639-670.

El-Keblawy, A., Abdelfattah, M. A. and Khedr, A., 2015. Relationships between landforms, soil characteristics and dominant xerophytes in the hyper-arid northern United Arab Emirates. Journal of Arid Environments, 117:28-35.

Enright, N. J., Miller, B. P. and Akhter, R., 2005. Desert vegetation and vegetation-environment relationships in Khirthar National Park, Sindh, Pakistan. Journal of Arid Environments, 61: 397-418.

Fu, B. J., Liu, S. L., Ma, K. M. and Zhu, Y. G., 2004. Relationships between soil characteristics, topography and plant diversity in a heterogeneous deciduous broad-leaved forest near Beijing, China. Plant Soil, 261: 47-54.

Gavili Kilaneh, E. and Vahabi, M. R. 2012. The effect of some soil characteristics on range vegetation distribution in Central Zagros, Iran. J. Sci. & Technol. Agric. & Natur. Resour. Water and Soil Society, 16: 245-258.

Ghahraman, A., 2004.Vascular plants. Forest and Rangeland Institute Press, Iran, 17p.

Haghiyan, I., Ghorbani, J., Shokri, M. and Jafarian, Z., 2009. Partitioning floristic variance in a part of mountain rangeland of central Alborz due to soil and topographic factors, Rangeland, 9: 29-40.

Hirzel, A. and Guisan, A., 2002. Which is the optimal sampling strategy for habitat suitability modeling. Ecological Modelling, 157: 331-341.

Holechek, J. L., Pieper, R. D. and Herbel, C. H., 1989. Range management, principles and practices. Prentice- Hall, New Jersey, 501p.

Jafari, M., Tavili, A. and Zare Chahouki, M. A. Kohandel, A., 2006. Soil-vegetation relationships in rangelands of Qom province, Pajouhesh & Sazandegi, 73:110-116.

Jafari, M., Rostampour, M., Tavili, A., Zare Chahouki, M. A. and Farzadmehr, J., 2008. Direct gradient analysis of plant species and environmental factors in ecological groups, Case study: Zirkouh rangelands of Qaen. Rangeland, 2: 329-343.

Jafari, M., Tavili, A., Rostampour, M., Zare Chahouki, M. A. and Farzadmehr, J., 2009. Investigation of environmental factors affecting vegetation distribution in the Zirkouh rangelands of Qaen. Journal of Range and Watershed Management, 62: 197-213.

Jafari, M., Biniaz, M., Janfaza, E., Nematolahi, M. J. and Karimpour R., 2013. Relationship between soil characteristics and vegetation types in Damghan. Desert, 17: 129-135.

Jafarian, Z., Karimzadeh, A., Ghorbani, J., and M. Akbarzadeh., 2011. Determination of ecological species groups and effective environmental factors on those. Journal of Environmental Studies, 37:77-88.

Jenny, H., 1941. Factors of soil formation: a system of quantitative pedology. New York: McGrawHill.

Jiang, C., Yu, G., Li, Y., Cao, G., Yang, Z., Sheng, W. and Yu, W., 2012. Nutrient resorption of coexistence species in alpine meadow of the Qinghai-Tibetan Plateau explains plant adaptation to nutrient-poor environment. Ecology Engineering,  44:1–9.

Jiao, S., Zhang, M., Wang, Y., Liu, J. and Li, Y., 2014. Variation of soil nutrients and particle size under different vegetation types in the Yellow River Delta, Acta Ecologica Sinica, 34: 148-159.

Karimi, H., 2008. Vegetable culture of Iran. Press of AgriculturalScience.

Khadem Alhosini, Z., Shokri, M. and Habibian, H., 2007. Effects of topographic and climatic factors on vegetation distribution in arsanjan shrublands (Case study: Bonab watershed), Rangeland, 1: 222-235.

Kouhgardi, E., Zahedi Amiri., G., Sagheb-Talebi, K. and Akbarzadeh, M., 2011. The effects of soil characteristics and physiographic factors on the stablishment and distribution of plant species in mountain forests (Case study: Asalouyeh , South of Iran). International Journal of Biodiversity and Conservation, 3: 456- 466.

Marasenia, T. N. and Pandey, S. S., 2014. Can vegetation types work as an indicator of soil organic carbon? An insight from native vegetations in Nepal. Ecological Indicators, 46: 315–322.

Marini, L., Scotton, M., Klimek, S., Isselstein, J. and Pecile, A., 2007. Effects of local factors on plant species richness and composition of Alpine meadows. Agric. Ecosystem Environment, 119: 281-288.

McAuliffe, J. R., 1994. Landscape evolution, soil formation, and ecological patterns and processes in Sonoran Desert bajadas. Ecology Monographs, 64: 111-148.

Mesdaghi, M., 2006. Vegetation description and analysis, Mashhad Jihad University Press, Iran, 287p.

Mohsennezhad, M., Shokri, M., Zali, H. and Jafarian, Z., 2010. The effects of soil properties and physiographic factors on plant communities distribution (Case study: Behrestagh Rangeland, Haraz). Rangeland, 4: 262-275.

Mohtasham Nia, S., Zahedi, Gh. and Arzani, H., 2007. Vegetation ordination of steppic rangelands in relation to the edaphical and physiographical factors (Case Study: Abadeh rangelands, Fars). Rangeland, 2: 142-158. (In Persian).

Monier, M., Ghani, A. E. and Marei, A. H., 2006. Vegetation associates of the endangered Randonia Africana and its soil characteristics in an arid desert ecosystem ofwestern Egypt. Acta Botanica Croatica, 65: 83–99.

Mozafarian, V., 1998. Culture of plant names. Contemporary Culture Publications, Iran, 594p.

Navratilova, J., Navratil, J. and Hajek, M., 2006. Relationships between environmental factors and vegetation in nutrient-enriched fens at fishpond margins. Journal of Folia Geobotanica, 41: 353- 376.

Perroni, Y., Garcia-Oliva, F. and Souza, V., 2014. Plant species identity and soil P forms in an oligotrophic grassland–desert scrub system. Journal of Arid Environments, 108: 29-37.

Salar Dini, A., 1995. Soil fertility.University of Tehran Press, 441p.

Shaltout, K. H., Sheded, M.G., El-Kady, H. F. and Al- Sodany, Y., 2002. Phytosociology and size structure of Nitrararia restusa along the Egyptian Red Sea coast. Journal of Arid Environment, 53: 331–345.

Shokrollahi, A., Moradi, H., Dianati Tilaki, G. A. and Atghaei, M., 2014. Synecology of semi-steppe vegetation in relation to some ecological factors in Polour rangelands of Mazandaran Province, Iran. Ecopersia, 2: 471-483.

Soil Survey Staff., 2014. Keys to Soil Taxonomy, USDA-Natural Resources Conservation Service, Washington.

Tate, R.L., 2000. Soil microbiology. 2nd Edition. John Wiley and Sons. NY.

Tavili, A. and Jafari, M. 2009. Interrelations between plants and environmental variables. Journal of Environmental Research, 3: 239-246.

Viani, R. A. G., Rodrigues, R. R., Dawson, T. E., Lambers, H. and Oliveira, R. S., 2014. Soil pH accounts for differences in species distribution and leaf nutrient concentrations of Brazilian woodland savannah and seasonally dry forest species. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics, 16: 64-74.

Zare Chahouki, M. A., Jafari. M., Azarnivand, H., Moghadam, M. R., Farahpour, M. and Shafizadeh NasrAbadi, M., 2007. Application of logistic regression to study the relationship between presence of plant species and environmental factors. Pajouhesh & Sazandegi, 76: 136-143.