بررسی تنوع گونه‌ای گیاهان دارویی مراتع ییلاقی اسدلی-پلمیس در استان خراسان شمالی

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره نوزدهم،ویژه نامه شماره 5 ، تابستان1396

بررسی تنوع گونه­ای گیاهان دارویی مراتع ییلاقی اسدلی-پلمیس در

استان خراسان شمالی

نگین نودهی[1]*

neginnodehi@yahoo.com

موسی اکبرلو[2]

چکیده

زمینه و هدف: حفظ تنوع گونه­ای هدف اصلی مدیریت مراتع است. برای مدیریت اکوسیستم اولین قدم، تعیین عوامل موثر بر پراکنش گونه­ها و تنوع گونه­ای است و تنوع گونه­ای با خصوصیات اکوسیستم همبستگی دارد. با اندازه­گیری تنوع می­توان توزیع گونه­ها را در محیط بررسی کرد و با تاکید بر پویایی اکوسیستم توصیه­های مدیریتی مناسب را ارایه نمود.

روش بررسی: در این بررسی 90 پلات 1متر مربعی، به طور سیستماتیک-تصادفی در منطقه مورد مطالعه پیاده گردید. در هر پلات، حضور و درصد تاج پوشش گیاهان تعیین شد. ضمن شناسایی گونه­های دارویی، تعلق هر گونه به جنس و خانواده، تعیین و فرم رویشی و تیپ زیستی و دوره زندگی آن­ها مشخص گردید. از شاخص­های تنوع شانون و مک اینتاش برای برآورد تنوع گیاهان دارویی منطقه در سطح تاکسونومیک، فرم­های رویشی، تیپ زیستی و دوره رویشی گیاهان استفاده شدند.

نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد که تنوع گونه­ای مراتع اسدلی-پلمیس در حد متوسط است و پوشش گیاهی منطقه بیشتر از گیاهان چند ساله تشکیل شده است که از مشخصه مناطق کوهستانی با اقلیم سرد ارتفاعات است.

واژه­های کلیدی: مراتع ییلاقی، گیاهان دارویی، تیپ زیستی، فرم رویشی، تنوع گونه­ای.

Investigation of species diversity in medicinal plants of Asadli-Pelmiss summer rangelands in North Khorasan province

Negin Nodehi[3]*

alirezanowrouzi@gmail.com

Mousa Akbarlou [4]

Abstract

Background and Objective: Species diversity conservation is a main objective in rangelands management. In ecosystem management, the first step is to determine the factors influencing the distribution of species and species diversity, knowing that species diversity is correlated with ecosystem parameters. By measuring the diversity, distribution of species in the environment can be studied with an emphasis on the dynamics of ecosystems and proper management recommendations can be presented.

Method: In this study, 90 plots (1 m²) were established in the study area in a systematic-randomized manner. Presence and cover percent were determined within each plot.Also identification of medicinal plants, belonging to genus and family, was performed and biological type,life form and growth form were determined. Shannon and McIntosh diversity indices were used to estimate the species diversity of medicinal plants in taxonomic, life form, biological type and growth form levels.

Conclusion: The results showed that the species diversity of Asadli-Pelmiss rangelands could be considered as moderate, and the vegetation of the study area was mostly of perennial plants species which is a characteristic of mountainous areas with cold climate in altitudes.

Keywords: Summer rangelands, Biological type, Life forms, Medicinal plants, Species diversity.

مقدمه

مراتع علاوه بر نقشی که به عنوان ارزش حفاظتی، تفرجگاهی، تولید علوفه، محیط زیست، منبع ژنتیکی و غیره دارند، از نظر تولید گیاهان دارویی و صنعتی از جایگاه ویژه­ای برخوردار هستند (1). خوشبختانه آگاهی عمومی در زمینه استفاده از گیاهان دارویی و نقش آن­ها در داروسازی به طور روز افزونی در حال افزایش است. گیاهان دارویی نیز جایگاه ویژه­ای در درمان بیماری­ها پیدا کرده­اند. تعیین میزان شاخص تنوع گونه­ای در محیط کاربرد داشته و مکان­های با تنوع بیشتر ارزشمندترند (2). جامعه علمی هم­زمان نیازهای جدیدی را به منظور کشف و کمی کردن تنوع زیستی پیش روی محققین قرار داده است (3). دستیابی به پایداری نسبی اکولوژیکی در غالب اکوسیستم­های طبیعی یکی از اهداف اساسی در مدیریت این عرصه­ها محسوب می­شود و یکی از شیوه­های اصولی نیل به این پایداری، توجه به حفظ و افزایش تنوع گونه­ای در اجرای عملیات بیولوژیک می­باشد (4). تنوع گیاهی به طور وسیع در مطالعات پوشش گیاهی و ارزیابی زیست محیطی به عنوان یکی از شاخص­های مهم و سریع در تعیین وضعیت اکوسیستم مورد استفاده قرار می­گیرد و از طریق مطالعه آن می­توان پویایی جامعه گیاهی را در محیط بررسی کرد و با تاکید بر پویایی اکوسیستم توصیه­های مدیریتی مناسب را ارایه نمود (5)(6).

تنوع گونه­ای از مفاهیم مهم در بوم شناسی و مدیریت پوشش گیاهی است (7) و نقش مهمی در سلامت (8)، تولید (9) و ارزیابی اکوسیستم (10) دارد.

تنوع گونه­ای دارای دو مفهوم کاملا متمایز است (11)، مولفه اول، مربوط به تعداد گونه­های حاضر در واحد نمونه برداری است که به آن غنای گونه­ای اطلاق می­شود. مولفه دیگر، یکنواختی است که به توزیع افراد گونه­ها در محیط مربوط می­گردد (7)(12)(13)(14).

در زمینه جمع­آوری و شناسایی گیاهان دارویی مناطق مختلف کشور تحقیقات متعددی انجام شده که به اختصار به پاره­ای از آن­ها اشاره

می­شود.

 در سال 1391پیکانی و جلیلیان (15) گیاهان دارویی استان کرمانشاه را مطالعه کردند و در مجموع 208 گونه دارویی از 198 جنس و 72 خانواده شناسایی شد.

در سال 1388 هوشیدری (16) گیاهان دارویی استان کردستان را مورد مطالعه قرار داد و 144 گونه دارویی را معرفی کرد.

در سال 1387 حسینی و همکاران (17) در تحقیقی 409 گونه دارویی متعلق به 95 تیره گیاهی را برای استان گلستان معرفی کردند.

در سال 1387 بهمنش و همکاران (18) در بررسی تنوع گونه­ای گیاهان دارویی مراتع کوهستانی چهار باغ گرگان به این نتیجه رسیدند که تنوع گونه­های دارویی در منطقه مورد مطالعه در حد متوسط است و بیشترین توزیع فراوانی مربوط به گونه­هایGallium verum Achillea millefolium, Cynodon dactylon, Euphorbia rigida  می­باشد.

در سال 1380 ایران نژاد پاریزی و همکاران (19) در مطالعه­ای تحت عنوان بررسی لیست فلورستیک و جغرافیای گیاهی پارک ملی خبر و پناهگاه حیات وحش رو چون در مجموع 451 گونه و زیر گونه گیاهی متعلق به 279 جنس و 74 خانواده گیاهی را شناسایی کردند که خانواده Compositae با 57 گونه گیاهی دارای بیشترین غنای گونه­ای در منطقه می­باشد.

در سال 2007 باغانی (20)، شاخص­های عددی و غیر عددی تنوع را در مراتع کوهستانی زیارت بررسی نمود. در سال 2000 آخانی (21) تنوع گونه­های گیاهی پارک ملی گلستان را مورد مطالعه قرار داد.

هدف از تحقیق حاضر بررسی تنوع گونه­ای منطقه، در سطح تاکسونومیک گونه، خانواده و در سطوح فرم رویشی، تیپ زیستی و دوره رویشی گیاهان در مراتع ییلاقی اسدلی- پلمیس است.

منطقه مورد مطالعه

منطقه اسدلی- پلمیس در 30 کیلومتری جنوب شهرستان بجنورد از توابع استان خراسان شمالی واقع می­باشد. این منطقه در محدوده طول جغرافیایی ´18°57 تا ´25 °57 شرقی و عرض جغرافیایی ´13 °37 تا ´19 °37 شمالی قرار گرفته است. براساس آمار موجود، میانگین بارندگی 25 ساله منطقه 5/363 میلی متر است، به طوری که متوسط دمای سالانه منطقه 07/9 درجه سانتی گراد و اقلیم منطقه با استفاده از روش آمبرژه نیمه خشک سرد تا اقلیم ارتفاعات است. از نظر عوارض طبیعی، منطقه مورد بررسی، تپه ماهور و کوهستانی بوده و این منطقه در ارتفاعات آلاداغ قرار دارد و حداکثر ارتفاع آن 2330 متر و حداقل آن 1540 متر می­باشد. از لحاظ زمین شناسی، منطقه مربوط به دوران اول تا سوم است و بیشتر تشکیلات آن از نوع رسوبی می­باشد (22).

روش کار

برای نمونه­برداری، ابتدا پلات یک متر مربعی (از طریق سطح حداقل نمونه) مشخص شد، سپس تعداد پلات با استفاده از فرمول  محاسبه گردید که در آن N حداقل تعداد نمونه،  تی دانش آموز، CV ضریب تغییرات و d درصد صحت می­باشد، (تعداد 90 پلات) و سپس به صورت سیستماتیک-تصادفی، در سطح عرصه پیاده شد. در داخل هر پلات حضور و درصد تاج پوشش گیاهان برآورد شد. شناسایی گونه­های گیاهی منطقه مورد مطالعه با استفاده از فلور ایران، اطلس گون­های ایران و کتابRead data Book of Iran، فرهنگ نام­های گیاهان ایران و سایر منابع موجود انجام شد (23) (24).

جهت بررسی تنوع گونه­ای گیاهان دارویی منطقه مورد نظر در سطوح تاکسونومیک گونه، خانواده، فرم رویشی، تیپ بیولوژیکی و دوره رویشی گیاهان و درصد تاج پوشش گونه­ها به عنوان متغیر در نرم­افزار وارد گردید. داده­ها با استفاده از نرم افزار اکولوژیکی PAST نسخه 17/2 (25) آنالیز شدند. برای تعیین تنوع گونه­ای، شاخص­های مختلفی ارایه شده است که انتخاب هر کدام از روش­های اندازه­گیری با توجه به شرایط بوم‌شناختی منطقه مورد مطالعه و براساس اهداف مدیریت می­باشد (26) که در این مطالعه از 2 شاخص شانون و مک اینتاش استفاده شد.

شاخص شانون به طور جداگانه توسط شانون و وینر[5] در سال 1949 (27) مطرح شده است. این شاخص به گونه­های نادر حساس بوده و میزان عددی شاخص شانون بین صفر تا حدود 5/4 تغییر می­کند و از طریق معادله زیر محاسبه می­گردد:

H′: شاخص شانون-وینر،: Pi فراوانی نسبی هر گونه،: s تعداد کل گونه­ها در نمونه.

در سال 1967 مک اینتاش (28) پیشنهاد کرد که یک جامعه می­تواند به عنوان نقطه­ای در یک فضای چند بعدی در نظر گرفته شود و فاصله اقلیدسی جامعه از مبدا می­تواند به عنوان شاخصی از تنوع استفاده شود که با استفاده از فرمول زیر محاسبه می­گردد:

U: شاخص تنوع مک اینتاش

n: تعداد گونه i ام

شاخص­های متفاوتی از یکنواختی در منابع ذکر شده است. معمول­ترین روش این است که نسبت یکی از شاخص­های نا همگنی بر مقدار ماکزیمم خودش به دست آورده شود (10):

رابطه (3)                                                                                   

V^′: شاخص یکنواختی

D: شاخص مشاهده شده از تنوع گونه­ای

D_max: بیشترین مقداری که تنوع می­تواند داشته باشد (با S گونه و N فرد)

رابطه (4)                                    

E: شاخص یکنواختی شانون

H^′: شاخص تنوع شانون

H_max: ماکزیمم شاخص تنوع

نتایج

لیست فلور منطقه مورد مطالعه در جدول (1) درج شده است. در این منطقه 37 گونه دارویی در پلات­های برداشت شده، شناسایی شدند. از نظر شکل زیستی، همی­کریپتوفیت­ها با 59 درصد، مهم­ترین شکل زیستی منطقه مورد مطالعه است و پس از آن به ترتیب کامفیت­ها با 19 درصد، تروفیت­ها با 11 درصد، فانروفیت­ها با 8 درصد و ژئوفیت­ها با 3درصد قرار دارند (شکل 1 الف). این گونه­ها از 18 خانواده گیاهی و در 3 فرم رویشی فورب (78 درصد)، گراس (6 درصد) و بوته (16 درصد) می­باشند (شکل 1ب). هم­چنین بیشتر گیاهان منطقه از گیاهان چند ساله (84 درصد) و گیاهان یک ساله (16 درصد) تشکیل شده­اند (شکل 1 ج).

بزرگ­ترین تیره­های گیاهی منطقه از لحاظ تعداد گونه عبارتند از Lamiaceae با 7 گونه، Apiaceae با 4 گونه و Poaceae، Asteraceae، Rosaceae با 3 گونه.

جدول 1- لیست گیاهان دارویی موجود در منطقه مورد مطالعه

Table 1-List of medicinal plants in the study area

He: Hemicryptophyte, Ch: Chamephyte, Th: Therophytes, Ge: Geophyte, Ph: Phanerophyte. F: Forb, Sh: Shrub, Gr: Grass. P: Perennial, A: Annual

شکل 1- نمودار فرم حیاتی (الف)، فرم رویشی (ب) و طول عمر (ج) گیاهان دارویی منطقه مورد مطالعه

Figure 1-Diagram of Biological type (a), Life form (b) and Growth form (c) medicinal plants in the study area

شاخص­های تنوع گیاهی و شاخص یکنواختی برای کلیه سطوح تاکسونومیک و فرم حیاتی، فرم رویشی و دوره رویشی تعیین
شد. نتایج در جدول (2) نشان داده شده است.

جدول 2- نتایج اندازه گیری تنوع گیاهان دارویی بر اساس گونه، خانواده، فرم حیاتی، فرم رویشی و دوره رویشی

Table 2- Results of measuring diversity of medicinal plants based on species, family, Biological type, Life form and Growth form

بحث و نتیجه­گیری

از آن جایی که گیاهان دایما تحت تأثیر عوامل اقلیمی و ادافیکی قرار دارند، بنابراین رشد و نمو و تنوع آن­ها تحت تأثیر عوامل مذکور بوده، به طوری که هر گونه گیاهی در طول زمان دارای ویژگی اکولوژیک خاص خود است و از دامنه بردباری معینی نسبت به شرایط محیطی برخوردار می­باشد. نتایج نشان داد که 37 گونه دارویی، از 18 خانواده گیاهی، در منطقه مورد مطالعه شناسایی شدند. با توجه به اطلاعات به دست آمده از تحقیق، غالب گونه­های موجود گونه­های چند ساله هستند که دلیل آن کوهستانی بودن منطقه می­باشد که با مطالعات صباغی و همکاران در سال 2004 (29) و بهمنش و همکاران در سال 2002 (18) مطابقت دارد.

بررسی تیپ زیستی گیاهان منطقه مورد مطالعه نشان دهنده وجود تنوع نسبتا خوب در اشکال زیستی آن است که به دلیل سازگاری گیاهان منطقه به شرایط اقلیمی و خاکی است. نتایج حاصل از طبقه بندی تیپ­های زیستی بیان­گر این است که گیاهان همی­کریپتوفیت جز     فراوان­ترین شکل زیستی منطقه می­باشد که طبق نظر آرچی بولد[6] در سال 1995 (30) فراوانی گیاهان همی­کریپتوفیت در یک ناحیه نشان دهنده اقلیم­های سرد و ارتفاعات است. با توجه به این­که اقلیم منطقه نیز با استفاده از روش آمبرژه نیمه خشک سرد تا اقلیم ارتفاعات می­باشد، افزایش همی­کریپتوفیت­ها در این منطقه تحت تأثیر این اقلیم­ها است. هم­چنین بالا بودن درصد شکل زیستی تروفیت­ها تا حدودی ناشی از حضور گونه­های یک ساله تحت تأثیر چرای مفرط و تخریب منطقه می­باشد.

همان­طور که جدول (2) نشان می­دهد، حداکثر شاخص شانون برابر با 029/3 است. میزان عددی این شاخص بین صفر تا حدود 5/4 تغییر می­کند. اگر فقط یک گونه در واحد نمونه­برداری حضور داشته و یا جامعه تحت تنش و تخریب باشد، این شاخص برابر صفر خواهد بود و زمانی که همه S گونه، تعداد افراد یکسانی داشته باشند و یا جامعه دور از آلودگی و تنش باشد، مقدار آن بیشینه است. در واقع، هر چه شاخص شانون کمتر باشد، گویای شرایط سخت جامعه است و زمانی که هر دو گروه شاخص­های یکنواختی و غنا در یک جامعه دارای مقادیر عددی نسبتا بالایی باشند، این امر حاکی از تنوع گونه­ای زیاد در آن عرصه خواهد بود (31).

با توجه به این مطلب، منطقه مورد مطالعه دارای شرایط مناسب با تنوع خوب است که با نتایج آخانی در سال 2000 (21) و باغانی در سال 2007 (20) مطابقت دارد. هر چه تنوع در هر یک از سطوح تاکسونومیک زیاد­تر باشد، جامعه دارای پایداری بیشتری بوده و استرس­های محیطی کمتر می­توانند منجر به آشفتگی در جامعه مورد نظر گردند. عدد تنوع به دست آمده تابعی از غنای سطح تاکسونومیک مورد نظر و یکنواختی بین آن سطح می­باشد. این امر به خوبی در نسبت شاخص تنوع شانون و کاهش تدریجی شاخص غنا و شاخص یکنواختی در بین گونه، خانواده، فرم حیاتی، فرم رویشی و دوره رویشی دیده می­شود (جدول 2).

مقایسه شاخص­های عددی جوامع ما را قادر می­سازد که تأثیر آلودگی­ها یا دیگر تنش­های محیطی در یک جامعه منفرد را به منظور انتخاب بهترین زیستگاه از بین یک گروه مشابه، برای هدف حفاظت تعیین نماییم. جامعه­ای از نظر حفاظت اهمیت دارد که دارای تنوع و غنای بالایی باشد. بنابراین منطقه مورد مطالعه از تنوع گونه­ای خوبی برخوردار است و با رویکرد مدیریت حفاظتی به مناطق کوهستانی، می­توان ضمن حفظ پوشش گیاهی، افزایش غنای گونه­ای را انتظار داشت، همان گونه که باغانی در سال 2007 (20) و بهمنش در سال 1387 (18) در بررسی خود این نتیجه را تأیید می­کنند.

منابع

1-      Hosseini, S. A., 2001. Medicinal and industrial plants in rangelands of Golestan province. Article abstracts in National conference of Iran medicinal plants. The institute of forest and rangelands researches press. Pp. 127-128.

2-      Khatami, S.H., 2003. Statistical experiments in environmental sciences. The environmental protecting organization press.

3-      (3)Hawksworth, D. L., 1995. Biodiversity: Measurement and Estimation. London. Chapman and Hall.140p.

4-      Haghani, Gh., M.Hojati., 2006. Investigating the species changes in biological activities of desertification. Seasonal journal of forest and range, 70:44-51.

5-      Van der Maarel, E., 1988. Species diversity in plant communities in relation tostructure and dynamics in : During, H.J., M.J.A. Werger & H.J. Willems, editors. Diversity and pattern in plant communities. SPB Academic Publishing, The Hague, the Netherlands. Pp: 1-14.

6-      Vogt, K. A., J. G. Gordon., J. P. Wargo., D. J. Vogt., H. Asbjornsen., P. A. Palmiotto., H. J. Clark., J. L. Ohara., W. S. Keeton., T. P. Weynand & E. Witten, 1997. Ecosystems: Balancing science with Management. New York. 470p.

7-      مصداقی. م،1384، بوم شناسی گیاهی، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، 187ص.

8-      Odum E.F. 1971. Fundamentals of Ecology, (3rd. ed), W. B. saunders Co. Philadelphia, London, Torento.

9-      Noor Alhamad M. 2006. Ecological and species diversity of arid Mediterranean grazing land vegetation. Journal of Arid Environments, 66: 698-715.

10-  Magurran, A. E. 1988. Ecological Diversity and its Measurement. By Princeton University Press, New Jersey. 179p.

11-  Hawksworth D.L. 1995. Biodiversity: Measurement and Estimation. Chapman and Hall, London.

12-  Gosselin, F. 2006. An assessment of the dependence of evenness indices on species richness. Journal of Theoretical Biology. 242: 591-597.

13-  Magurran, A. E. 1996. Ecological diversity and its measurement. Croom Helm. London. 179pp.

14-  Brewer R. 1994. The Science of ecology. 2^nd Ed., Saundcrs College Publishing, 773 pp.

15-  نعمتی پیکانی. م و جلیلیان. ن، 1391، گیاهان دارویی استان کرمانشاه، مجله تاکسونومی و بیوسیستماتیک، شماره 11: صفحه 69-78.

16- هوشیدری. ف، 1388، گیاهان دارویی استان کردستان، فصل نامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 25، شماره 1، صفحه 103-92.

17- حسینی. س. ع. ر، ابرسجی، ق و حسینی. س. ع. ح، 1387، گیاهان دارویی استان گلستان، فصل نامه علمی-پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 24، شماره 4، صفحه 498-472.

18- بهمنش. ب، حشمتی. غ و باغانی، م، 1387، تعیین تنوع گونه ای گیاهان دارویی مراتع کوهستانی چهارباغ، استان گلستان، مجله علمی پژوهشی مرتع، شماره 2: صفحه 141-150.

19- ایران نژاد پاریزی. م، شریعت پناهی. م، زبیری، م و مهاجر. م، 1380، بررسی فلورستیک و جغرافیای گیاهی پارک ملی خبر و پناهگاه حیات وحش روچونه، مجله منابع طبیعی ایران، جلد 54، شماره 2: صفحه 111-130.

20-  Baghani, M. 2007. Determination of suitable species diversity model for plant communities (a Case study: mountainous rangeland Ziarat Basin Gorgan, Iran). Thesis M.Sc. Degree in Rangeland. Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. 110p.

21-  Akhani.H. 2000. Species diversity in Golestan national park. Collection of paleoecology and biodiversity articles. Pp. 217-237.

22-  مدیریت آبخیزداری خراسان شمالی- بجنورد، 1378، مطالعات تلفیقی حوزه اسدلی.

23-  قهرمان. ا، 1358-1380، فلور رنگی ایران. انتشارات موسسه تحقیقات جنگل­ها و مراتع کشور.

24-  Jalili, A. & Z. Jamzad, 1999. Red data book of Iran. A preliminary Survey of Endemic, Rare and Endangered plant Species in Iran. Research Institute of Forest and Rangelands, pp: 748.

25-  Hammer, Q., Harper, D. A. T. and Ryan, P. D., 2001. PAST: Paleontological Statistical Software Package for Education and Data Analysis, Palaeontologia Electronica. 4(1): 9

26-  Krebs, C. J., 2001. Ecology. Benjamin Cummings Sanfransisco. Fifth Ed. 343-384.

27-  Shannon C. E. and Wiener W. 1949. The mathematical theory of communication. University of Illinois Press, Urbana.

28-  McIntosh, R. P. 1967. An index of diversity and the relation of certain concepts to diversity. Ecology journal., 48: 392-404.

29-  Sabaghi, Sh., H.Nazarian., Gh.A. Tahmasbi and M.Akbarzadeh.2004. Introducing the plants using for honeybee and defining their attraction amount in north Damavand city, Pajouhesh and Sazandegi journal., 65: 6-18.

30-  Archibold, O.W., 1995. Ecology of world vegetation. Chapman and Hall Inc. London, 509p.

31-  Krebs, C. J. 1998. Ecological methodology, University of British Colombia. Canada. 620 pp.