در پژوهش های بوم شناختی (اکولوژیک) کاربردی با هدف حل مشکلات مدیریتی و حفاظتی در ‏اکوسیستم های طبیعی، شناخت ویژگی های اصلی پوشش گیاهی یک منطقه از اهمیت ویژه ای برخوردار ‏است. در حاشیه رودخانه های دایمی دره های زاگرس، که وسیع ترین پهنه جنگلی کشور محسوب می شود، ‏جنگل های کران رودی زیبایی وجود دارند که شناخت، حفاظت و حمایت از این اکوسیستم های ارزشمند در ‏درجه نخست در گرو بررسی دقیق اکولوژیک آن هاست. هدف این پژوهش، تعیین ترکیب، غنا و تنوع گونه ‏ای جنگل های کران رودی دره خان در منطقه دره شهدای شهرستان ارومیه است. برای بررسی پوشش ‏درختی و درختچه ای، 50 قطعه نمونه 400 مترمربعی در امتداد خط نمونه هایی به فواصل 200 متر از ‏یکدیگر عمود بر محور اصلی رودخانه دره خان از دو طرف، در فواصل 0، 20، 50، 100 و 200 متری پیاده ‏شد. درصد فراوانی پوشش علفی به روش براون بلانکه در قطعات نمونه 100 مترمربعی (10متر×10متر) به ‏مرکز قطعات نمونه اصلی برآورد شد. گروه های اکولوژیک گیاهی به روش تجزیه و تحلیل خوشه ای، و گونه ‏های معرف با کمک آنالیز گونه های معرف تعیین شد. برای تجزیه و تحلیل ارتباط بین پوشش گیاهی با ‏عوامل فیزیوگرافی، روش رسته بندی آنالیز چندبعدی غیرمتریک (‏nms‏) مورد استفاده قرار گرفت. برای ‏بررسی تنوع زیستی منطقه، از شاخص های غنای گونه ای، یکنواختی شانون وینر، تنوع گونه ای شانون وینر و ‏تنوع گونه ای سیمپسون استفاده شد. با بررسی فلورستیک گیاهان منطقه، 277 تاکسون (270 گونه)، ‏متعلق به 44 تیره و 179 جنس شناسایی شد که خانواده های کاسنی (‏asteraceae‏)، شب بو ‏‏(‏brassicaceae‏)، نعناعیان (‏lamiaceae‏)، نیام داران (‏fabaceae‏)، گندمیان (‏poaceae‏)، و چتریان ‏‏(‏apiaceae‏) از بیشترین فراوانی برخوردارند. بیشتر گیاهان منطقه، از نظر طیف زیستی رانکایر، به همی ‏کریپتوفیت ها و تروفیت ها، و از نظر جغرافیای گیاهی به ناحیه رویشی ایرانی- تورانی تعلق دارند. براساس ‏تجزیه و تحلیل خوشه ای، گیاهان علفی منطقه مورد مطالعه در سه گروه اکولوژیک دامنه شمالی، دامنه ‏جنوبی و کنار رودخانه ای قرار گرفتند که از گروه اول گونه های ‏astragalus persicus، ‏echinops ‎bithynicus، ‏silene marschallii، و ‏thymus migricus، از گروه دوم گونه های ‏salvia ‎multicaulis، ‏onosma sericeum، ‏aristolochia bottae، و ‏valerianella vesicaria، و از ‏گروه سوم گونه های ‏colchicum szovitsii، ‏galium spurium، ‏pimpinella anthriscoides، و ‏symphytum kurdicum‏ را می توان نام برد. گونه های چوبی نیز در دو گروه اکولوژیک کنار رودخانه ای ‏‏(‏juglans regia‏ و ‏pyrus syriaca‏) و دور از رودخانه (‏cerasus microcarpa‏ و ‏pistacia ‎atlantica‏) قرار گرفتند. ‏

بازسازی تاریخچه پوشش گیاهی یک منطقه در طول زمان اطلاعات ارزشمندی را درباره تغییرات پوشش گیاهی و مهم¬ترین عوامل تاثیرگذار بر آن، یعنی آب و هوا و انسان، در اختیار می-گذارد. مهم¬ترین ابزار برای بازسازی پوشش گیاهی و محیط زیست گذشته گرده¬شناسی (پالینولوژی) است. در این پژوهش نتایج به¬دست آمده از بررسی گرده¬شناسی یک مغزه یک متری با نام sk1، که از حاشیه جنوب غربی دریاچه ارومیه برداشت شده، ارایه می¬گردد. نمودار گرده sk1 امکان بازسازی تغییرات پوشش گیاهی و آب و هوایی منطقه و نیز نقش فعالیت¬های انسان را در در حدود 1600 سال گذشته فراهم نموده است. فراوانی گرده¬های درختی، به¬ویژه بلوط، و کم بودن نسبی گرده¬های درمنه و اسفناجیان در بازه زمانی 1200-1600 سال گذشته وجود جنگلی با چیرگی بلوط و آب و هوای مرطوب را در منطقه پیشنهاد می¬کند. همچنین، حضور هاگ¬های ریلا (riella) و مقادیر کم حساسیت مغناطیسی و کربنات کلسیم نشانگر تراز به¬نسبت بالای آب دریاچه ارومیه و پایین¬تر بودن میزان شوری آب آن در این زمان است. وجود گرده گردو در این دوره نشانه¬ای از فعالیت¬های کشاورزی و کشت درختان گردو در منطقه است. پایان این دوره با کاهش شدید گرده بلوط و افزایش گرده¬های اسفناجیان و درمنه و همچنین گرده گیاهان سطح تالاب همراه است. فراوانی گرده¬های نشانگر پوشش استپی نیمه بیابانی همانند درمنه، اسفناجیان، پیرگیاه، بابونه و گیاهان خانواده کلاه میرحسن در این بازه زمانی (1200 تا 900 سال پیش)، می¬تواند از افزایش خشکی و سرمای هوا ناشی شده باشد. کاهش هاگ ریلا در این دوره به¬همراه شواهدی از گسترش گیاهان شورپسند در حاشیه دریاچه، نشان¬دهنده افت شدید تراز آب دریاچه و به¬وجود آمدن زمین¬های شور و گل¬آلود مناسب برای استقرار اسفناجیان بوده است. افزایش دوباره گرده بلوط و هاگ ریلا، کاهش گرده گز و گیاهان سطح تالاب و مقادیر کم حساسیت مغناطیسی در بازه زمانی 900 تا 650 سال گذشته، می¬تواند نشانگر گسترش نسبی جنگل بلوط و افزایش تراز آبی دریاچه باشد. این دوره، که همزمان با پدیده موسوم به بی¬نظمی آب و هوایی سده¬های میانی است، با آب و هوایی گرم¬تر و پرباران¬تر از امروز در قفقاز و شمال کشور همراه بوده است. با پایان این دوره، منحنی گرده¬های درختی و به¬ویژه بلوط به¬شدت کاهش می¬یابد که همراه با منحنی پیوسته ریلا و وجود گرده¬های ارس حاکی از بالا بودن تراز آب دریاچه و سرمای هوا در 650 تا 450 سال گذشته است. این دوره سرد با عصر یخبندان کوچک همزمان است که در بسیاری از مناطق با کاهش تبخیر و بالا آمدن سطح آب دریاچه¬ها همراه بوده است. در 450 سال اخیر روند کاهش بلوط و ریلا ادامه داشته و در نمونه¬های بالایی به¬طور کامل ناپدید می¬شوند؛ همزمان گرده گیاهان استپی و بیابانی در نمودار گرده افزایش می¬یابد. همچنین، منحنی مواد آلی در اعماق بالایی مغزه افزایش چشمگیری را نشان می¬دهد که نشانگر کاهش تراز آب دریاچه و پیشروی تالاب و گیاهان آبزی به حاشیه دریاچه است. براساس یافته¬های این پژوهش، پوشش جنگلی منطقه در چند قرن اخیر به کمترین حد خود رسیده، تراز آب دریاچه به¬شدت کاهش و شوری آن افزایش ¬یافته است. به¬نظر می¬رسد که تشدید فعالیت¬های انسانی و خشک¬تر شدن آب و هوا عوامل اصلی موثر در چنین وضعیتی باشد.

ارتفاع از سطح دریا از عوامل موثر بر پراکنش، ترکیب، تنوع و ساختار توده های جنگلی در مناطق کوهستانی است. باتوجه به اهمیت اکولوژیک توده های جنگلی منطقه حفاظت شده ارسباران، بررسی تاثیر ارتفاع از سطح دریا بر ویژگی های کمی و کیفی توده های جنگلی، نوع و فراوانی گونه های چوبی در توده های بالغ و زادآوری و هم چنین پهنه بندی ارتفاعی توده های جنگلی ضروریست. به این منظور، قطعات نمونه دایره ای شکل 400 متر مربعی در فواصل ارتفاعی 50 متری، در امتداد سه پروفیل طولی به فاصله 100 متر از یکدیگر، از پایین ترین (1100 متر) تا بالاترین (1725 متر) حد گسترش جنگل پیاده شد. در هر قطعه نمونه، پس از تعیین شرایط فیزیوگرافی (شیب، جهت دامنه، ارتفاع از سطح دریا و مختصات جغرافیایی)، گونه های گیاهی چوبی شناسایی و قطر برابر سینه تمامی درختان (حد شمارش 5/7 سانتی متر)، ارتفاع نزدیک ترین درخت به مرکز قطعه نمونه و قطورترین درخت در قطعه نمونه، مبدا پایه ها، وضعیت سلامت درختان، تعداد تنه، پیچش تنه و وضعیت تنه نسبت به سطح افق اندازه گیری یا تعیین شد. هم چنین، به مرکز قطعات نمونه اصلی، یک قطعه نمونه 100 متر مربعی پیاده و فراوانی زادآوری های هر گونه در دو طبقه بلندتر از 30/1 متر در سه کلاسه قطر برابر سینه (5/2-0، 5/5-5/2 و 5/7-5/5 سانتی متر) و کوتاه تر از 30/1 متر در سه کلاسه ارتفاعی (10-0، 50-10 و 130-50 سانتی متر) مطالعه شد. نتایج این بررسی نشان داد که توده های جنگلی منطقه مورد مطالعه جوان بوده و بیشتر در مراحل رویشی خال و تیرک (دامنه قطری 8 تا 25 سانتی متر) قرار دارند. با افزایش ارتفاع از سطح دریا تعداد در هکتار درختان به طور معنی داری تا ارتفاع 1700 متر افزایش و پس از آن کاهش می یابد (5%=?). در طول گرادیان ارتفاعی، چهار تیپ ممرز- بلوط سفید (ارتفاع 1100 تا 1400 متر از سطح دریا)، ممرز-بلوط سفید-کرب-زبان گنجشک (ارتفاع 1400 تا 1500 متر از سطح دریا)، ممرز-بلوط سفید-کرب (ارتفاع 1500 تا 1650 متر از سطح دریا) و ممرز-بلوط اوری (ارتفاع 1650 تا 1725 متر از سطح دریا) شناسایی شد. گونه های ممرز و بلوط (بلوط سفید و اوری)، در توده های مورد بررسی از بیشترین درصد آمیختگی (85 درصد) برخوردار بودند. بررسی تعداد در هکتار زادآوری های با ارتفاع بیشتر از 30/1 و کم تر از 30/1 متر در طول گرادیان ارتفاعی نشان داد که کمترین تعداد در هکتار زادآوری زادآوری در طبقات ارتفاعی میانی وجود دارد. همچنین با افزایش ارتفاع از سطح دریا و عدم دسترسی آسان روستاییان و عشایر، درصد فراوانی زادآوری دانه زاد افزایش پیدا می کند.

مهم ترین ابزار برای بازسازی پوشش گیاهی گذشته در یک منطقه گرده شناسی (پالینولوژی) است. در این پژوهش نتایج به دست آمده از بررسی گرده شناسی یک مغزه رسوبی از تالاب گانلی گول (نام اختصاری gnl) در نزدیکی ارومیه ارایه می شود. نمودار گرده تغییرات پوشش گیاهی قابل توجهی را در بازه زمانی 1500 تا 3000 سال پیش نشان می دهد. درمنه و اسفناجیان فراوان ترین تاکسون گیاهی در ترکیب پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه بوده است. فراوانی کم گرده های درختی به ویژه بلوط و درمنه و فراوانی بالای خانواده اسفناج در طول بازه زمانی 3000 تا 2800 سال پیش نشانگر شرایط نسبتا خشک در منطقه است. افزایش گرده درمنه با حضور گرده بلوط در بازه زمانی 2800 تا 2600 سال پیش، می تواند نشانگر خشکی کمتر با پوشش گیاهی نیمه استپی باشد. همچنین فراوانی نسبتا بالای گرده ای نی توپی و مقدار پایین جگن در این دوره بر بالا بودن سطح آب تالاب دلالت دارد. پایان این دوره با کاهش بلوط و درمنه و افزایش اسفناجیان، وجود شرایط آب و هوایی سرد و خشک با پوشش گیاهی استپی- بیابانی را برای 2400 تا2600 سال پیش در منطقه پیشنهاد می کند. افزایش بلوط به همراه مقادیر بالای درمنه و گندمیان می تواند نشان دهنده ی بهبود شرایط آب و هوایی در دوره 2000 تا2400 سال پیش در منطقه باشد. علاوه براین، اولین حضور گرده انگور و فراوانی نسبتا بالای گرده های شاخص فعالیت های انسانی، مانند کاردی و گل گندم زرد شواهدی بر افزایش فعالیت های کشاورزی در این دوره هستند. افزون براین، تنوع تیپ های گرده ای شامل نی توپی و لویی که گیاهان مادری آن ها رطوبت پسند هستند و مقدار بسیار کم گرده جگن نشان از بالا بودن سطح آب تالاب دارد. در بازه زمانی 1500 تا2000 سال پیش اسفناجیان و گندمیان و پیرگیاه افزایش یافت درحالیکه گرده بلوط در این دوره ناپدید شد. پوشش گیاهی در این دوره استپی و شرایط خشک در منطقه حاکم بود. حضور بالای گرده های خانواده گندمیان، نی توپی، لویی و خون فام در بین سال-های 1700 تا 1800، نشان دهنده توسعه گیاهان رطوبت پسند در حاشیه تالاب در این بازه زمانی است. بعد از این دوره فراوانی بالای گرده جگن و کاهش فراوانی گرده گیاهان رطوبت پسند ممکن است نشان دهنده ی پایین بودن سطح سفره آب تالاب باشد.

به منظور شناسایی برخی از ویژگی های اکولوژیک گونه شیردار (acer cappadocicum glod) در جنگل های غرب مازندران 9 منطقه (رویشگاه) انتخاب گردید. در هر منطقه قطعه نمونه ای به مساحت 250m انتخاب و ویژگی های اکولوژیک مهم آن از قبیل: خاک ، اقلیم و گیاهان همراه، و نیز وضعیت کمی و میفی و زادآوری درختان شیردار، بررسی شد. از مطالعه خاک ، 5 رده خاک (سیستم رده یندی آمریکایی) به شرح زیر به دست آمد: mollisol, entisol, inceptisol, alfisol و uitisol تجزیه و تحلیل ویژگی های فیزیکی شیمیایی این خاک ها نشان داد که: درختان شیردار دامنه وسیعی از ph (8.17-4.3) و آهک فعال (62-0 درصد) را تحمل می کنند، خاک بیشتر این رویشگاه ها دارای بافت رسی یا لوم رسی بود، از بین عناصر ضروری، mg در هیچ رویشگاهی کمبود نداشته، ولی p, k, ca و n در برخی از پروفیل های خاک از حد معمول کمتر بودند. سنگ مادر به طور عمده از سنگ های آهکی و یا ماسه تشکیل شده بود. مطالعه گیاهان همراه بیانگر حضور برخی از گیاهان در همه رده های خاکی فوق بوده که از این گروه می توان mercurilis perennis, galium odoratum و euphorbia amygdaloides را نام برد. در حالیکه گیاهانی نظیر brachypodium sylvaticum و stellaria holostea تنها در یک رده خاک مشاهده شدند. طیق بررسی اقلیمی: میانگین بارندکی سالانه (p): 1100-1342، میانگین درجه حرارت سالیانه (t): 14.6c میانگین حداکثر درجه حرارت گرمترین ماه سال: 15.5-23.8c، میانگین حداقل درجه حرارت سردترین ماه سال: -2.9-5.4c، ضریب خشکی دومارتون (i): 82.3-44.7، ضریب باران حرارت آمبرژه: 260.9-207.8، و تعداد روزهای حشک (روش باکنول و گولن): 30-0 روز در سال به دست آمد. مطالعه وضعیت کمی و کیفی و زادآوری درختان شیردار نشان داد که: (1) بیشترین تعداد درختان شیردار در خاک رده mollisol، اقلیم خبلی مرطوب با زمستان خشک (روش آمبرژه)، یا خیلی مرطوب نوع ب با p معادل 1342 (روش دومارتون)، دامنه غربی، شیب 25-0 درصد، و تاج پوشش 50-30 درصد، (2) بالاترین میزان رویه زمینی در خاک رده entisol، اقلیم خیلی مرطوب با زمستان حد واسط نیمه سرد و خنک ، یا خیلی مرطوب نوع ب با p معادل 1238، دامنه شمال غربی، شیب 50-25 درصد، و تاج پوشش 50-30 درصد، (3) مرغوبترین درجه کیفی در خاک رده های inceptisol و alfisol، اقلیم خیلی مرطوب با زمستان های نیمه سرد تا معتدل7 و یا خیلی مرطوب نوه ب با p بیش لز 1100، دامنه های شمال و جنوب غربی، شیب 50-25 درصد، و تاج پوشش 75-50 درصد، (4) فراوانترین تعداد زادآوری در خاک رده ultisol، اقلیم خیلی مرطوب با زمستان خنک ، و یا خیلی مرطوب نوع ب با p برابر 1238، دامنه شمالی، شیب 75-50 درصد، و تاج پوشش 50-30 درصد دیده می شوند. در کلیه رویشگاه ه ا، تعداد زادآوری های بلندتر از 1.30 متر و نیز درختان طیقات قطری پایین، دچار کمبود شدید بودند که از دلایل آن، کم بودن قدرت و رقابت شیردار با سایر پهن برگان، جرای دام، فعالیت بارندکی (آللوپاتی) درختان شیردار، نیاز به نور بیشتر در مراحل جوانی و تخریب رویشگاه به وسبله انسان، تشخیص داده شد. در این تحقیق، 5 تیپ مختلف شامل تیپ های: ممرز - شیردار (فراوانترین تیپ)، ممرز - شیردار - راش ، ممرز - شیردار- بلت ، شیردار و ممرز - راش ، مشاهده شد.