نام پژوهشگر: امید اسماعیل‌زاده

ارتباط عوامل محیطی با جوامع گیاهی و بانک بذر خاک در توده های راش شرقی (fagus orientalis lipsky)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی 1388
  امید اسماعیل زاده   محسن حسینی

هدف این تحقیق شناسایی جوامع گیاهی جنگل راش دارکلا (پل سفید، استان مازندران) و ارتباط آن با عوامل محیطی رویشگاه و بانک بذر خاک می باشد. مطالعه پوشش گیاهی رو زمینی به روش براون- بلانکه و مطالعه بانک بذر خاک به روش کشت گلخانه ای انجام شد. برای این منظور 52 رولوه 400 متر مربعی به صورت سیستماتیک با ابعاد شبکه شناور 100 و 200 متری با تاکید بر اصل توده معرف، در سطح منطقه پیاده شد. در هر رولوه، فهرست و درصد تاج پوشش گونه ها به همراه خصوصیات توپوگرافی رویشگاه ثبت شده و نمونه برداری از خاک تا عمق 30 سانتی متری در مرکز آن به عمل آمد. نمونه برداری از بانک بذر خاک نیز در داخل هر رولوه در اوایل خرداد ماه هنگامی که تصور می رود اکثر بذور یک ساله موجود در خاک جوانه زنی کرده و بذر پاشی سال جدید آغاز نشده است با استفاده از یک قاب 20 × 20 سانتی متر مربعی تا عمق 10 سانتی متر در 6 تکرار به عمل آمد. جوامع گیاهی منطقه در قالب ایده گروه های جامعه شناختی و واحدهای اکوسیستمی به ترتیب با استفاده از روش سنتز جدولی براون- بلانکه و نتایج تلفیقی تحلیل های خوشه ای و تحلیل گونه های معرف دو طرفه یا twinspan شناسایی و تفکیک شدند. با استفاده از تحلیل تشخیص و رسته بندی به ترتیب معنی داری متغیرهای محیطی و بررسی ارتباط آنها با جوامع گیاهی منطقه بررسی و تعیین شدند. نتایج تجزیه و تحلیل سنتز جدولی براون- بلانکه نشان داد که در جنگل راش دارکلا دو جامعه تیپیک: کوله خاس- راشستان (rusco hyrcani- fagetum orientalis) و همیشک- راشستان(danae racemosii- fagetum orientalis) به همراه دو زیرجامعه: solidagoetosum virga-aurea و بارانک(sorbosetosum torminalii) و یک واریانت دافنه (daphne mezerum) وجود دارد. در طبقه بندی عددی جوامع گیاهی تعداد 5 واحد اکوسیستمی معرفی گردید که بررسی عضویت پذیری مشابه رولوه ها، میزان انطباق آنها با گروه های جامعه شناختی را 98 درصد برآورد کرد. نتایج تحلیل pca نشان داد که واحدهای اکوسیستمی منطقه بر مبنای خصوصیات محیطی رویشگاه نیز در امتداد مولفه های اصلی اول و دوم که 58 درصد از سهم کل واریانس را تشریح می کنند قابل تمایز می باشند. نمایش واحدهای اکوسیستمی در دو روش رسته بندی dca و cca نیز حاکی از آن است که رولوه ها و گونه های شاخص هر یک از واحدها حاشیه مخصوص به خود را داشته و از یکدیگر کاملا متمایز می باشند. مشابه بودن الگوی تغییرات تحلیل های dca و cca برقراری ارتباط نسبتا قوی گونه- محیط را دلالت می کند. در تحلیل cca بر مبنای مقدار واریانس کل داده های پوشش گیاهی (246/4) و واریانس تشریح شده بر مبنای متغیرهای محیطی (613/2) نتیجه گیری شد که فاکتورهای محیطی اندازه گیری شده 5/61 درصد از الگوی تغییرات واحدهای اکوسیستمی را تشریح می کنند. نتایج تحلیل تشخیص و همبستگی گونه– محیط تحلیل cca نشان دادند که متغیرهای توپوگرافیک (ارتفاع از سطح دریا، شیب دامنه، درجه شمال گرایی و شرق گرایی)، شاخص های تنوع زیستی گیاهی و بافت خاک به ترتیب اهمیت به عنوان موثرترین گرادیان های محیطی در گسترش جوامع گیاهی منطقه محسوب می شوند. در مطالعه بانک بذر خاک، تعداد 63 گونه گیاهی با متوسط 4202 عدد بذر در متر مربع شمارش گردید. گونه های متامتی (hypericum androsaemum)، کاردامین (cardamine impatiens) و تمشک (rubus hyrcanus)به ترتیب با تراکم بذر 1590، 570 و 286 در متربع به همراه دو گونه سرخس ماده (athyrium flix- femina) و سرخس پنجه ای (pteris cretica) به ترتیب با تراکم هاگ 1277 و 152 در متر مربع با اختصاص دادن 92 درصد از تعداد نهال های رویش یافته به عنوان فراوان ترین گونه های گیاهی موجود در بانک بذر خاک و بانک هاگ خاک منطقه محسوب می شوند. توسکا ییلاقی(alnus subcordata) تنها گونه درختی است که با تراکم 7 اصله در متر مربع در بانک بذر خاک دایمی منطقه حضور یافت. گونه های علفی فرم رویشی غالب بانک بذر خاک بودند چون بیش از 90 درصد ترکیب گیاهی بانک بذر خاک به آنها تعلق داشت. مقایسه ترکیب گیاهی بانک بذر خاک با پوشش گیاهی رو زمینی نشان داد تعداد 28 گونه بانک بذر خاک در ترکیب پوشش گیاهی حضور نیافته و بلعکس تعداد 44 گونه گیاهی از پوشش کنونی در ترکیب بانک بذر حضور نمی یابند که این مسئله پایین بودن درجه تشابه گونه ای بانک بذر خاک با پوشش رو زمینی را دلالت کرده و عدم وابستگی تجدید حیات ترکیب گیاهی کنونی جوامع گیاهی منطقه از بانک بذر دایمی خاک را تبیین می سازد. نتایج این تحقیق همچنین تصریح می کند که هر چند داده های بانک بذر دایمی خاک قابلیت تشریح واحدهای اکوسیستمی منطقه را ندارند اما نمایش نسبتا متمایزی از دو جامعه گیاهی منطقه در فضای تحلیل رج بندی dca بانک بذر خاک قابل تشخیص می باشد.

تغییرات موقتی در پوشش گیاهی و خصوصیات خاک در اثر تخریب گراز در دو کاربری جنگلی و مرتعی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی 1392
  حمید یوسفی   رضا عرفانزاده

اختلال گراز به طور گسترده به عنوان یک فاکتور کلیدی تاثیر گذار بر ساختار سیستم¬های اکولوژیکی تشخیص داده شده است. به منظور بررسی تغییرات موقتی در پوشش گیاهی رو زمینی، بانک بذر و خصوصیات فیزیکی شیمیایی خاک در دو کاربری جنگلی و مرتعی مرتع سجا و جنگل ارمجک از حوزه آبخیز گلندرود شهرستان نور در استان مازندران با مساحتی بالغ بر 1500 هکتار به عنوان عرصه مطالعاتی انتخاب شد. سپس در این دو کاربری جوامع گیاهی مشخص که به ترتیب در مرتع سجا پنج جامعه و در جنگل ارمجک چهار جامعه گیاهی که در هر یک از این جوامع عمل شخم گراز مشهود بوده انتخاب شد. در هر لکه (patch) جوامع چهار پلات یک مترمربعی در داخل و خارج مستقر گردید. به طوری که این چهار پلات از نظر خصوصیات فیزیوگرافی کاملا مشابه بودند. پوشش گیاهی در داخل و خارج لکه جوامع جنگلی و مرتعی ثبت و نمونه¬های خاک از عمق 0 تا 10 سانتی¬متر برداشت شد. بدین صورت که نمونه¬های خاک را به وسیله اوگر با قطر 5 سانتی¬متر از چهار گوشه و وسط هر پلات برداشت و با هم مخلوط کرده و تشکیل یک نمونه مرکب دادند و به آزمایشگاه و گلخانه منتقل گردید. آنالیز واریانس نشان داد که مواد آلی کل و ذره¬ای، کربن آلی کل و ذره¬ای و نیتروژن آلی کل و ذره¬ای دارای اختلاف معنی¬داری در داخل و خارج لکه¬های جوامع جنگلی و مرتعی داشت به طوری که بیشترین مقدار آن¬ها در خارج لکه و کمترین مقدار آن¬ها در داخل لکه مشاهده شد. آنالیز واریانس نشان داد که که شاخص¬های تنوع، غنا و یکنواختی در داخل و خارج لکه جوامع جنگلی و مرتعی اختلاف معنی¬داری با هم داشتند. به طوری که بیشترین مفدار این شاخص¬ها در خارج لکه و کمترین مقدار آن¬ها در داخل لکه بود. اثر اختلال گراز باعث تغییر در گروه¬های عملکردی گیاهی و کاهش درصد پوشش گیاهی و افزایش درصد سنگ و سنگریزه و خاک لخت شد. همچنین اثر شخم گراز سبب کاهش معنی¬داری تراکم و تعداد گونه¬های بانک بذر خاک شدند شاخص¬های غنا وتنوع بانک بذر خاک در اثر شخم گراز کاهش معنی¬داری نشان دادند.

طبقه بندی جوامع گیاهی شمشاد (.buxus hyrcana pojark) و ارتباط آن با عوامل محیطی در جنگل های فریم، ساری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی 1393
  سمیرا سلیمانی پور   امید اسماعیل زاده

هدف این تحقیق شناسایی جوامع¬گیاهی جنگل¬های شمشاد فریم (ساری) و تعیین مهم¬ترین ویژگیهای محیطی موثر در تفکیک جوامع مزبور در دو رویشگاه با ارتفاع کمتر و بیشتر از 1200 متر از سطح دریا است. برای این منظور تعداد 60 قطعه¬نمونه به صورت سیتماتیک - انتخابی با ابعاد شبکه شناور 200 و 400 متری به مساحت 400 متر مربعی با تاکید بر اصل توده معرف، در سطح منطقه پیاده شدند. در محل هر قطعه¬نمونه، فهرست و درصد تاج¬پوشش گونه¬ها به همراه خصوصیات توپوگرافی رویشگاه ثبت و برای نمونه¬برداری از خاک در هر قطعه¬نمونه یک نمونه ترکیبی با 3 تکرار تا عمق 20 سانتی¬متری برداشت شد. نمونه¬برداری از پوشش گیاهی منطقه در اواخر تیرماه (هنگامی که انتظار می¬رود اکثر گونه¬های گیاهی منطقه در ترکیب پوشش گیاهی آن حضور یابند) و اواخر اسفندماه (به منظور ثبت فلور پیش¬بهاره جنگل) انجام گرفت. همچنین به منظور تکمیل لیست فلوریستیکی منطقه از روش پیمایش صحرایی نیز استفاده گردید. نتایج مطالعه فلورستیک- فیزیونومیک که به تفکیک برای دو رویشگاه با ارتفاع کمتر و بیشتر از 1200 متر از سطح دریا انجام شد نشان داد که در این منطقه 86 گونه گیاهی متعلق به 76 جنس و 51 تیره وجود دارد. در بررسی طیف زیستی به روش رانکایر، کریپتوفیت¬ها (7/41 درصد)، فانروفیت¬ها (5/35 درصد)، و همی کریپتوفیت¬ها (7/17 درصد) به ترتیب به عنوان مهم¬ترین گروه¬های ساختاری معرفی شده و مشخص شد که با افزایش ارتفاع از سطح دریا، همی¬کرپیتوفیت¬ها افزایش یافته و کریپتوفیت¬ها کاهش می¬یابند. مطالعه پراکنش جغرافیایی گونه¬ها، غلبه بالای عناصر گیاهی اروپا- سیبری در هر دو رویشگاه را تصریح می¬کند. نمودار بردار همبستگی متغیرهای محیطی با دو محور اول تحلیل dca نشان داد که دو معیار ارتفاع از سطح دریا و متوسط غلبه (درصد تاج پوشش) درختان شمشاد نقش تعیین¬کننده¬ای بر ترکیب پوشش¬گیاهی و متوسط غنای گونه¬ای (شاخص n0 هیل) دارند. نتایج روش تخمین غنای گونه¬ای جک¬نایف نیز نشان داد که غنای گونه¬ای در رویشگاه با ارتفاع بیشتر از 1200 متر (8/75 گونه) به دلیل کاهش غلبه درختان شمشاد، در سطح بالاتری نسبت به رویشگاه با ارتفاع کمتر از 1200 متر (6/58 گونه) قرار دارد. مقایسه نتایج دارنگاره طبقه¬بندی روش twinspan معمولی و اصلاح شده و ارزیابی کیفیت نتایج این دو روش با استفاده از تحلیل خوشه¬ای و شاخص fpfi نشان داد که روش twinspan اصلاح شده منجر به تغییر منطق طبقه¬بندی twinspan نشده بلکه با تغییر در سلسله مراتب تقسیم¬ها در فرآیند طبقه¬بندی منجر به افزایش انعطاف¬پذیری این روش در تعیین گروه¬های اکولوژیک و بهبود کیفیت نتایج طبقه¬بندی می¬شود. همچنین مشخص شد که از میان شاخص¬های مختلف اندازه¬گیری ناهمگنی خوشه¬ها، کاربرد دو شاخص تنوع بتا ویتاکر و واریانس کل در فرآیند طبقه¬بندی به روش twinspan اصلاح شده نسبت به سه شاخص فاصله¬ای عدم¬تشابه سورنسون، جاکارد و اورلوسی، نتایج مناسب¬تری را ارائه می¬دهد. طبقه¬بندی اکولوژیک منطقه با استفاده از روش twinspan اصلاح شده بر مبنای شاخص ناهمگنی تنوع، نشان داد که تعداد شش گروه اکولوژیک در سطح منطقه قابل تفکیک و طبقه¬بندی می¬باشند. تجزیه و تحلیل گروه¬ها با استفاده از تحلیل ممیزی براساس ویژگیهای توپوگرافیک رویشگاه و مشخصات فیزیکی- شیمایی خاک نشان داد که متغیرهای اسیدیته خاک، ارتفاع از سطح دریا، رطوبت خاک، درصد ذرات سیلت و رس، درصد ازت، شیب دامنه و درجه شرق¬گرایی به ترتیب اهمیت به عنوان مهم¬ترین فاکتورها در توابع پنج¬گانه ممیزی قرار گرفتند که هر کدام در سطح خطای 1 درصد معنی¬دار بودند. توابع حاصله، صحت طبقه¬بندی گروه¬های اکولوژیک را 3/88 درصد برآورد کردند. نمایش گروه¬ها در دو روش رج¬بندی dca و cca نیز حاکی از آن است که قطعات¬نمونه و گونه¬های معرف هر یک از واحدها حاشیه مخصوص به خود را داشته و از یکدیگر کاملا متمایز می¬باشند. مشابه بودن الگوی تغییرات تحلیل¬های dca و cca برقراری ارتباط نسبتا قوی گونه- محیط را دلالت می¬کند. در تحلیل cca بر مبنای مقدار واریانس کل داده¬های پوشش¬گیاهی (019/3) و واریانس تشریح شده بر مبنای متغیرهای محیطی (335/1) نتیجه¬گیری شد که فاکتورهای محیطی اندازه گیری شده، 2/44 درصد از الگوی تغییرات گروه¬های اکولوژیک را تشریح می¬کنند. آنالیز تقسیم ¬بندی واریانس با استفاده از تحلیل cca جزیی، نشان داد که 8/15 درصد از تغییرات پوشش¬گیاهی منطقه به وسیله خصوصیات توپوگرافی و 5/12 درصد توسط ویژگی¬های خاک منطقه قابل تشریح بوده و حدود 9/15 درصد از تغییرات پوشش¬گیاهی منطقه تحت اثر مشترک دو سری از عوامل محیطی مزبور می¬باشد. نتایج تحلیل گونه معرف با استفاده از معیار تعلقه فی نیز نشان داد از 77 گونه گیاهی منطقه، تعداد 47 گونه دارای تعلقه مثبت به گروه¬های مزبور بوده (05/0p ) و از این رو به عنوان گونه¬های معرف جوامع¬گیاهی شمشاد منطقه معرفی شدند. به منظور بررسی الگوی توزیع گروه¬های اکولوژیک از تحلیل dca برمبنای مقادیر درصد تاج¬پوشش گونه¬ها (کلیه گونه¬ها و فقط گونه¬های معرف) استفاده گردید. نمایش ابر نقاط قطعات¬نمونه گروه-های اکولوژیک منطقه در نمودار تحلیل dca و مقایسه درصد تجمعی واریانس توجیه شده بیانگر آن است که رسته¬بندی گروه¬های مزبور براساس مقادیر درصد تاج¬پوشش فقط گونه¬های معرف (1/37 درصد) نسبت به کلیه گونه¬ها (2/26 درصد) الگوی توزیع مناسب¬تری را ارائه می¬دهد. نتایج تحلیل mrpp نیز مبین آن است که ابر نقاط (پراکنش قطعات¬نمونه) گروه¬ها در نمودار رسته¬بندی بر مبنای فقط گونه¬های معرف از فاصله درون¬گروهی کمتر ولی با فاصله بین¬گروهی بیشتری نسبت به حالتی که رسته¬بندی بر مبنای کلیه داده¬ها انجام می¬شود برخوردار است. به طور کلی نتایج تحقیق حاضر تصریح می¬کند کاربرد گونه¬های معرف منجر به بهبود نتایج رسته¬بندی گروه¬های گیاهی به منظور تعیین دقیق¬تر عوامل محیطی موثر بر توزیع گروه¬های مزبور می¬شود.