علوم و تکنولوژی محیط زیست، دورهنوزدهم، شماره دو، تابستان 96

متغیر های زیستگاهی موثر برپراکنش سوسماران منطقه حفاظت شده الوند (شهرستان خمین)

حمیدرضا شمسی[1]

حسن کریم­­ زادگان[2] *

drkarimzadegan@gmail.com

چکیده

زمینه و هدف: شناخت عوامل محیطی موثر بر حضور گونه­ها یکی از مهم­ترین موضوعات در علم بوم­شناسی است و آگاهی از نحوه تاثیر پذیری گونه­ها از متغیرهای محیطی می تواند کمک موثری برای حفاظت از گونه­ها مخصوصا انواع در خطر انقراض به حساب آید. بدین منظور در پژوهش حاضر به شناسایی متغیرهای زیستگاهی تاثیرگذار بر حضور سوسماران منطقه حفاظت شده الوند پرداخته شد.

روش بررسی: منطقه حفاظت شده الوند با مساحت 8618 هکتار  در استان مرکزی و در شهرستان خمین واقع شده است. . در این پژوهش منطقه مورد مطالعه به لحاظ ژئومورفولوژی به سه تیپ دشت ، کوهپایه و کوهستان تقسیم و سپس هر سه تیپ زیستگاه در نرم افزار   Arc Gis نسخه 3/9 به سلول­هایی با اندازه 50 در 50 متر شبکه بندی شده و در نهایت 10 درصد این سلول­ها به صورت تصادفی انتخاب شدند و  مورد بررسی و پایش قرار گرفتند.

یافته ها: نتایج حاصل از آنالیز نرم افزار GGE biplot برای سه تیپ زیستگاه نشان داد که  بیشترین حضور در زیستگاه دشت متعلق به گونه Ophisops elegans است که متغیر های تاثیر گذار برای حضور این گونه عبارتند از درصد غنای گیاهی، درصد خاک، و درصد تراکم پوشش گیاهی و بدترین پارامتر برای حضور این گونه درصد سنگ ریزه می­باشد. در زیستگاه کوهپایه بیشترین حضور متعلق به گونه های Ophisops elegans و Paraloudakia caucasia  بوده و مهم­ترین پارامتر برای گونه Paraloudakia caucasia ارتفاع و درصد سنگ ریزه می­باشد. هم­چنین برای زیستگاه کوهستان گونه های Ophisops elegans، Paraloudakia caucasia و Loudakia nupta بیشترین حضور را داشتند.

 بحث و نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد به طور اختصاصی گونه­های Ophisops elegans و Paraloudakia caucasia با درصد صخره و گونه Loudakia nupta با غنای گیاهی، درصد تراکم پوشش گیاهی، درصد سنگریزه، و ارتفاع به ترتیب حضورشان را نشان دادند.

واژه­های کلیدی: عوامل زیستگاهی، سوسماران، منطقه حفاظت شده الوند، GGE biplot.

Habitat Variable Effecting Dispersal Lizards of Alvand Protected Area (Khomein City)

Hamidreza Shamsi[3]

Hasan Karimzadegan[4]*

drkarimzadegan@gmail.com

Abstract

Background and Objective: Environmental factors affecting the species are one of the most important topics in the science of ecology and understanding the influences of environmental variables can help the protection of species especially endangered species. The purpose of this study was to identify habitat factors influencing the presence of lizard habitat in Alvand protected area.

Method: Alvand protected area; with 8618 hectares survey is located in central province and Khomein city. In this paper, the studied area, in terms of geomorphology is divided to three types including, plain, hillside and mountainous area. Then all three type of habitats divided to cells with 5050 size in Arc GIs 9.3, and ultimately 10 percent of these cells are selected randomly and will be considered and analyzed

Findings: The results of GGE biplot software for three groups of habitat plains, foothills, and mountainside showed that the most presence in plains habitat is dependent to Ophisops elegans species that variables which influence the presence of these species are: the richness of vegetation, soil content, and the density of the vegetation and grit is the worst parameter for the presence of this species. In mountainside habitat, the most presence is dependent to the species Ophisops elegans and Paraloudakia Caucasia. And the most important parameter for Paraloudakia Caucasia is height and the percent of grift. Also for mountainside habitat species like Ophisops elegans, Paraloudakia Caucasia and Loudakia nupta had the most presence.

Discussion and Conclusion: Results obtained from this study illustrated that especially Ophisops elegans and Paraloudakia Caucasia species with percent of rock and Loudakia nupta with vegitation enrichment, the density of vegetation, the percent of grit, and height, respectively showed presence.

Key words: Habitat Factors, Lizards, Alvand Protected Area, GGE Biplot

مقدمه

ایران دارای تنوع بالای  خزندگان است، به شکلی که بیش از 120 گونه سوسمار در نقاط مختلف آن گزارش شده است (1و2). از آنجایی­که اکثر مطالعات موجود در ایران در حوزه خزندگان متمرکز بر مطالعات تاکسونومی بوده است، لذا بررسی بوم شناختی خزندگان (سوسمارها) در ایران ناشناخته مانده است و پژوهش در این حوزه پیرامون این گروه از مهره­دارن حایز اهمیت می باشد. هم­چنین از آن­جایی­که زیستگاه یک عامل اصلی در حفاظت از گونه­ها محسوب می­­شود(3)، لذا بررسی متغیر­ها و پارامترهای زیستگاهی موثر بر حضور، پـراکنش و نیـز انتخـاب زیستگاه سـوسمـارا­ن حایـز اهمیت می باشـد.  به همیـن خاطـر سالیان زیادی است که اکولوژیست ها به بررسی انتخاب زیستگاهی، الگوی تنوع گونه­ای و هم­چنین عوامل زیستگاهی موثر بر پراکنش و حضور سوسماران می­پردازند(4). از طرفی سوسماران در بین دیگر گروه مهره­دارن به عنوان مدلی برای توجیه و توضیح الگوی تنوع گونه­ای مورد استفاده قرار می­گیرند(5و6). سوسماران تغییرات درون و بین گونه­ای زیادی را در الگوی استفاده از زیستگاه و پراکنش نسبت به پارامترهای زیستگاهی از قبیل ارتفاع، ساختار خاک و نیز پوشش گیاهی نشان می­دهند(7و8). استفاده از زیستگاه و هم­چنین  انتخاب زیستگاه در بین گونه­های سوسماران بسیار متفاوت می­باشد و به شدت تحت تاثیر عوامل زیست محیطی (از قبیل ارتفاع، ساختار خاک، پوشش گیاهی، دما، بارش و..) قرار می­گیرند. این ویژگی­های فیزیکی زیست محیطی نقش مهمی را در حضور، پراکنش و  نیز استفاده از زیستگاه سوسماران ایفا می­کنند. غنا و تنوع گونه­ای و بیومس سوسماران می­تواند در بین زیستگاه­ها متفاوت باشد، زیرا هر گونه پاسخ و عکس­العمل متفاوتی را نسبت به عوامل زیستی و غیر زیستی نشان می­دهند(4) شناخت عوامل محیطی موثر بر حضور گونه­ها یکی از مهم­ترین موضوعات در علم بوم­شناسی است(9) و آگاهی از نحوه تاثیر پذیری گونه­ها از متغیرهای محیطی می تواند کمک موثری برای حفاظت از گونه­ها مخصوصا انواع در خطر انقراض باشد. خزندگان نقش مهمی در کارکرد اکوسیستم­ ها دارند(10) و حذف آن­ها باعث اختلال در زنجیره غذایی و چرخه انـرژی در اکـوسیستم­ هـا می شود. لذا گام نخست در حفاظت از طبیعت شناخت تک تک اجزای آن است.

مواد و روش ها

 موقعیت منطقه مورد مطالعه

منطقه حفاظت شده الوند با مساحت 8618 هکتار واقع در استان مرکزی، در سال 1381 حفاظت شده اعلام شد. منطقه شامل رشته کوه الوند ودشت­های اطراف آن با دامنه ارتفاعی 2040 تا 3080 متر است. بارندگی و دمای متوسط سالیانه 380 میلی­متر و10 درجه سانتی­گراد، منطقه را دارای اقلیم مدیترانه­ای معتدل نموده است. این ناحیه جزء رویشگاه ایرانی- تورانی به شمار می­رود. الوند منطقه ای کوهستانی است که به طور مایل از شمال غرب به سمت جنوب شرق امتداد یافته و در بخش جنوبی استان مرکزی قرار گرفته است. کوه الوند در ۲۰ کیلومتری غرب شهرستان خمین و ۳۰ کیلومتری جنوب شرقی شهرستان شازند واقع است. از نظر جغرافیایی در حد فاصل ˝۱۰/́۳۸˚۴۹ تا ˝۰۰/۴۹́/˚۴۹ طول شرقی و ˝۰۰/۴۲́/˚۳۳ تا ˝۱۰/۴۹́/˚۳۳ عرض شمالی واقع شده است و منطقه ای کاملاً کوهستانی با کمربندهای ارتفاعی متفاوت است که دارای کوه ها و تپه ماهورهای بلند و دره های متعددی می­باشد. از پستاندارن مهم منطقه  می­توان به بز و پازن(Capra aegagrus aegagrus)، قوچ و میش(Ovis orientalis)، پلنگ(Panthera pardus)، گرگ(Canis lupus) و از پرندگان مهم می­توان به  شاه بوف(Bubo bubo)، سنقر سفید(Circus Macrourus)، دال(Gyps Fulvus)، عقاب طلایی(Aquila chrysaetos) و قرقی(Accipiter nisus) اشاره کرد(11).

تصویر1- منطقه حفاظت شده الوند

Figure1. Alvand protected area

روش مطالعه

در این پژوهش، زیست­گاه مورد مطالعه از نظر ژئومورفولوژی به سه تیپ دشت، تپه ماهور و کوهستان تقسیم­بندی شد. سپس با استفاده از نرم افزار Arc-Gis (نسخه3/9) هر سه تیپ به سلول­هایی به اندازه 50×50 متر شبکه بندی گردید ودر هرتیپ با استفاده از طرح نمونه برداری  تصادفی- سیستماتیک 10 درصد از سلولها انتخاب شد. به منظور شناسایی فون سوسماران منطقه و پارامتر­های زیستگاهی مؤثر بر حضور گونه­های یافت شده، به روش پیمایشی به جستجوی سوسماران پرداخته شد. سپس در محل مشاهده گونه، با توجه به مطالعات میدانی صورت گرفته (12) پلات دایره­ای به شعاع 5/11 متر در نظر قرار گرفت. جهت ثبت اطالاعات زیستگاهی از قبیل پوشش گیاهی (تراکم، غنا و درصد پوشش گیاهی) و جنس بستر(خاک، سنگ وسنگریزه، صخره)، ارتفاع از سطح دریا و جهت زده شد. پارامترهای جمع­آوری شده با استفاده از نرم افزارGGE biplot که برای اولین بار در مطالعات حیات وحش در این پروژه به­کار رفتند و نحوه­تاثیر پذیری سوسماران از متغیرهای زیستگاهی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. حضور هر گونه (ژنوتیپ) در هر زیستگاه ترکیبی است از اثر اصلی محیط (اثر میانگین محیط­ها[5])، اثری اصلی ژنوتیپ (اثری که ژنوتیپ­ها بر هم دارند[6])، و اثر متقابل ژتوتیپ و محیط (G×E). به طور معمول اثر اصلی ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ و محیط میزان کمتری از تغییرات را توجیه می کنند، اما همین دو اثر است که به ارزیابی زیستگاه گونه و تعیین سازگاری و پایداری گونه در محیط منجر  می شود(13). یکی از خصوصیات این نرم افزار آن است که محیط های ایده­آل و بهترین گونه ها را که شاید در مطالعه ما موجود نباشد نشان می­دهد(14). به عبارت دیگر با شناخت نیازهای هر گونه می­توان زیستگاه هایی که متناسب با نیاز گونه است را معرفی کنیم.

تصویر2-  نقاط انتخاب شده جهت نمونه برداری

Figure 2. Selected spots for sampling

در منطقه مطالعاتی از مجموع 96 پلات زده شده 140 مشاهده صورت گرفت که متعلق به  11 گونه بود که این گونه­ها در 9 جنس و 4 خانواده Agamidae، Scincidae، Gekkonid،  Lacertidae جای دارند (جدول1) ودر مجموع 4/8 درصد  از سوسماران ایران را  شامل می شوند(جدول1).

جدول 1 - فهرست سوسماران منطقه حفاظت شده الوند

Table 1. List of lizards of protected Alvand area

جدول 2- کد تیپ زیستگاه­ در نمودارها

Table 2 - Code of habitat type in charts

جدول 3- کد پارامترهای زیستگاهی در نمودارها

Table 3 - Code of habitat parameters in charts

نتایج­ وبحث

 در این مطالعه به منظور ارزیابی پارامترهای موثر بر حضور گونه­های صید شده از روش biplot بهره برده شد که نتایج حاصل از این روش نشان داد مجموع دو مولفه اصلی اول و دوم 93 درصد می­باشد (pc₁=77% , pc₂=16%) به عبارت دیگر هر بای پلات 93 درصد از تغییرات داده­های مورد مطالعه را توجیه کرده است. تنها گونه­ی مطلوب و یا به عبارتی مشاهده شده برای زیستگاه L₁ (جدول 2) گونه­ی S₁₁ (O. Elegans) است (3- الف). حضور این گونه را می­توان این چنین تفسیر کرد که پارامتر­های درصد غنای گیاهی(GI)، درصد خاک(KH) و درصد تراکم پوشش گیاهی(ta) (جدول 3) بهترین پارامتر­های زیستگاهی برای حضور این گونه­ در این مطالعه در زیست­گاه دشت بوده است. هم­چنین پارامتر سنگریزه(sn) بدترین پارامتر برای حضور گونه­ی S₁₁ محسوب می­شود.

ارزیابی گونه­ها در زیستگاه کوهپایه در بای پلات (3- ب) نشان داده شده است. بر اساس این بای پلات گونه­های S₁₁  (O. Elegans)  و(p. caucasia) S₂ به ترتیب بیشترین حضور را در  زیستگاه کوهپایه نشان دادند. هم­چنین در این زیستگاه با توجه به بای پلات، غنای گیاهی(GI)، در صد خاک(KH)، تراکم پوشش گیاهی(TA)، ارتفاع(ER)  ودرصد سنگریزه(Sa) به ترتیب جزء بهترین پارامتر­ها برای حضور گونه­های S₁₁ و S₂ بودند. پارامتر­های اختصاصی و یا مطلوب­تر برای S₁₁ غنای گیاهی(GI) و در صد خاک(KH)، تراکم پوشش گیاهی(TA) و برای S₂ ارتفاع (ER) و درصد سنگریزه(SA) (جدول 3)می­باشد.

در زیستگاه کوهستان(L₃) همان­طور که در بای پلات (3- ج) نشان داده شده است، گونه های S₂,S₁₁ S₁, (L. nupta) به ترتیب بهترین گونه­ها برای زیستگاه کوهستان شناخته شده اند که بر اساس شرایط این تحقیق پارامترهای درصد صخره(sa)، غنای گیاهی(GI)، تراکم پوشش گیاهی(TA)، درصد سنگ ریزه(Sn) و در نهایت ارتفاع(ER) به ترتیب مطلوب ترین پارامتر­های موجود در زیستگاه  کوهستان(L 3)(جدول 2) بودند. در این بای پلات به طور اختصاصی S₁₁ و S₂ با درصد صخره و گونه S₁ با غنای گیاهی(GI)، درصد تراکم پوشش گیاهی(TA)، درصد سنگریزه(Sn) و ارتفاع(ER) (جدول 3) به ترتیب حضور نشان دادند.

بررسی روابط بین زیستگاه­های مورد مطالعه با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot (شکل 4) نشان داد که بین زیستگاه­های L₁ و L₂ همبستگی بالایی وجود دارد، که این به معنای پاسخ مشابه گونه­ها در این زیستگاه­ها می­باشد و بین رتبه حضور این گونه­ها و رتبه پارامتر­های موثر در این زیستگاه­ها تفاوت چندانی دیده نمی­شود. علت این­که دو زیستگاه L₁ وL₂  همبستگی بیشتری نشان دادند و L ₃ همبستگی کمتری نسبت به دو زیست­گاه دیگر داشت، به خاطر وجود درصد بالای صخره(SA)، سنگ ریزه(SN) و ارتفاع(ER) بود وهمین پارامترها به احتمال قوی سبب جذب گونه­های S₁ و S₂   در زیستگاه L₃  شدند.

تصویر4- بررسی روابط بین زیستگاه­های مورد مطالعه

Figure 4. Study relations between habitats cases

بررسی روابط بین گونه­های سوسماران و پارامتر­های زیستگاهی مورد مطالعه(شکل 5) نشان داد که پارامتر­های درصد خاک (KH)، غنای گیاهی(GI) و تراکم پوشش گیاهی(TA) به دلیل همبستگبی بالایی که نسبت به هم نشان دادند در یک گروه قرار گرفتند و این پارامترها در حضور گونه s₁₁ بیشترین تاثیر را داشتند.

تصویر5- بررسی روابط بین گونه­های سوسماران و پارامترهای زیستگاهی مورد مطالعه

Figure 5. Studying relations between species lizards and habitat variables

نتایج تعیین ابر زیستگاه­ها و بهترین گونه در هر زیستگاه در شکل6 نشان داده شده است. همان­طور که مشاهده می­گردد پارامترهای خاک (KH)، غنای گیاهی(GI)، صخره(SA) و گونه­های S₁₁و S₉ (E. Volex) در راس­های این چند ضلع قرار دارند (گونه­ها و پارامتر­هایی که در راس چند ضلعی قرار دارند، بهترین گونه برای زیستگاهی هستند که در آن قرار گرفته اند). زیستگاه­های L₁ و  L ₂ نیز در بخشی قرار گرفته اند که پارامتر­های خاک (KH) و غنای گیاهی(GI) به عنوان بهترین پارامترها و گونه S₁₁ به عنوان مناسب­ترین گونه­ از بین تمامی گونه­ها شناخته شدند. در این پلی گون نکته قابل توجه این است که درست است گونه­یs ₁₁ برای هر دو منطقه برنده شناخته شده است، ولی با توجه به بای پلات مشاهده­ می­شود که این گونه تمایل بیشتری به محیطL ₂ (همپوشانی L ₂ و گونه S ₁₁) نشان داده است.

پارامتر صخره(SA)  نیز در راس بخشی قرارگرفته است که زیستگاه L ₃ در آن بخش واقع شده، یعنی پارامتر  برنده در این زیستگاه می­باشد. هم،چنین گونه S₉  به همراه توده دیگر از گونه ها در راس بخشی واقع شده است که هیچ زیستگاهی در آن قرار ندارد، یعنی این­که برای هیچ­کدام از مناطق برنده نبودند.

ویژگی دیگر این بای پلات این است که زیستگاه­ها را گروه بندی می­کند که این اشاره به شناسایی ابر محیط­های(MEGA-ENVIRONMENTS) مختلف دارد. در این بای پلات، L₁ و L₂ به عنوان اولین ابر محیط و L₃ به عنوان سومین ابر محیط شناخته شده­است.

تصویر 6- تعیین ابر زیستگاه­ها و بهترین گونه در هر زیستگاه

Figure 6. Election of super habitats and the best species of them

تعیین گونه­ها و پارامترهای زیستگاهی ایده­آل با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot (شکل 7) نشان داد که گونه­ی S₁₁ با قرار گرفتن در بهترین نقطه یعنی در محدوده خیلی نزدیک به مرکز دوایر متحد المرکز به عنوان ایده آل ترین گونه شناخته می­شود. ایده آل­ترین پارامتر­ها در تحقیق حاضر با توجه به بای پلات مذکور، غنای گیاهی(GI)، تراکم پوشش گیاهی(TA) و در نهایت خاک(KH) بودند.

تصویر7- تعیین گونه­ها و پارامترهای زیستگاهی ایده­آل

Figure 7. Election species and variable of best habitat 

تعیین زیستگاه ایده­آل با استفاده از روش گرافیکی GGE biplot (شکل 8) نشان داد که از بین سه زیستگاه مورد بررسی زیستگاه L ₂ به علت قرار گرفتن در مرکز دوایر متحد المرکز به عنوان زیستگاه ایده­آل شناخته شد و زیستگاه L₃ ضعیف ترین زیستگاه  به علت داشتن فاصله از دوایر متحد المرکز می­باشد.با توجه به این تفسیر می­توان این گونه نتیجه گیری کرد که  زیستگاه  L₂ به دلیل دارا بودن حد وسط شرایط زیستگاهی L₁ و L₃می­تواند در صورت تخریب زیستگاه، گونه­های موجود زیستگاه L₂ را انتخاب کند.

تصویر8- تعیین زیستگاه ایده­آل

Figure 8. Election best habitat

تشکر و قدر دانی

نویسندگان بدین وسیله از زحمات محیط بانان منطقه حفاظت شده الوند و نیز مهندس علیرضا محمدی، مهندس مجید حاجی محمد علی جهرمی، مهندس مسعود یوسفی و مهندس علی رضایی به واسطه یاری کردن در این پژوهش کمال تشکر را داشته­باشند.

منابع

1. Anderson, S.Marcus, L.F. Aerography of Australian Tetrapods. AUST.J.zool. 1992. 40: pp 627-651.
2. Rastegar-Pouyani, N., Kami, H. G., Rajabizadeh, M., Shafiei, S. and Anderson, S. C. Annotated Checklist of Amphibians and Reptiles of Iran. Iranian Journal of Animal Biosystematics, 2008.  4 (1): 7-30.
3. Raheleh Dezfoulian, Konrad Mebert, Mahmoud Karami, Mohammad Kaboli and Faraham Ahmadzadeh. Habitat factors determining the distribution of the Caucasian Agama, Laudakia caucasia, (Squamata: Agamidae) in the Sorkh-e-Hesar National park, Tehran province, Iran.Journal of Natural History.2012..pp 2735-2747.
4. Ebrahimi, M,. Ahmadzadeh, F.  Mostafavi. H, Mehrabian, A, ABDOLI, A,. Salman mahini, A, The ecological associations of surface-dwelling lizards in qom province in the northwest of central plateau of iran. PLOS ONE. 2013.
5. Vitt LJ, Pianka ER. Lizard ecology: historical and experimental perspectives USA. Princecetion University Press. 1994.
6. Huey RB, Pinka ER, Schoener TW.  Lizard ecology studies of a model organism. USA: Harvard University press. (1983)
7. Rahbek C T. he elevational gradient of species richness: Auniform pattern? Ecography. 1995. Pp200-205
8. Lomolino VM. Elevation gradients of species-density: Historical and prospective views. Global Ecology& Biogeography. 2001. pp: 3-13
9. Shah B, Shine R, Hudson S, Kearney M. Experimental analysis of retreat-site selection by Thick- Tailed Geckos Nephrurus milii. Austr Ecol. 2004. 29: 549-552
10. Zug, G. R. Herpetology. San diego: Academic press. 2001.pp 237.

11. درویش صفت.ع،1385، اطلس مناطق حفاظت شده ایران. انتشارات سازمان حفاظت محیط زیست، تهران، 170 صفحه.
12. بهروزی راد. ب،1387، فنون مدیریت حیات وحش (روش های مطالعه­ی گیاهان و جانوران در طبیعت)، چاپ اول. تهران، انتشارات نوربخش، 291 صفحه.
13. Yan, W., Hunt, L.A. Sheng, Q. and Szlavnics, Z. 2000. Cultivar evaluation and mega-environment investigation based on the GGE biplot. Crop Science 40:597-605
14. حاجی محمد علی جهرمی. مجید،1389، تجزیه‌ پایداری عملکرد ژنوتیپ‌های امید بخش گندم دوروم در اقلیم گرم ایران با تاکید بر تجزیه گرافیکی، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، گروه اصلاح نباتات.189 صفحه.