سامانه مدیریت نشریات علمی دانشگاه شهید بهشتی

نداف, محبت, امیدی پور, رضا. (1398). اثرهای چرای دام و جنگل‎کاری بر تنوع کارکرد (مطالعه موردی: منطقه چشمه دلاو، خراسان شمالی). , 17(4), 61-74. doi: 10.29252/envs.17.4.61
محبت نداف; رضا امیدی پور. "اثرهای چرای دام و جنگل‎کاری بر تنوع کارکرد (مطالعه موردی: منطقه چشمه دلاو، خراسان شمالی)". , 17, 4, 1398, 61-74. doi: 10.29252/envs.17.4.61
نداف, محبت, امیدی پور, رضا. (1398). 'اثرهای چرای دام و جنگل‎کاری بر تنوع کارکرد (مطالعه موردی: منطقه چشمه دلاو، خراسان شمالی)', , 17(4), pp. 61-74. doi: 10.29252/envs.17.4.61
نداف, محبت, امیدی پور, رضا. اثرهای چرای دام و جنگل‎کاری بر تنوع کارکرد (مطالعه موردی: منطقه چشمه دلاو، خراسان شمالی). , 1398; 17(4): 61-74. doi: 10.29252/envs.17.4.61

اثرهای چرای دام و جنگل‎کاری بر تنوع کارکرد (مطالعه موردی: منطقه چشمه دلاو، خراسان شمالی)

فصلنامه علوم محیطی
مقاله 4، دوره 17، شماره 4، دی 1398، صفحه 61-74    اصل مقاله (495.74 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.29252/envs.17.4.61
نویسندگان
محبت نداف* 1؛ رضا امیدی پور2
1گروه زیست شناسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
2گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
چکیده
سابقه و هدف:
تنوع زیستی تنها شامل تعداد و وفور گونه‏ ها نیست، بلکه گوناگونی در کارکردهای هر گونه را شامل می ‏شود که بوسیله سنجه‎های تنوع کارکرد اندازه‏ گیری می ‏شود. از سویی دیگر، تغییرکاربری زمین‎ها و چرای دام دو مورد از مهمترین عامل‎ها تاثیرگذار بر تنوع زیستی و خدمات اکوسیستم هستند. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر جنگل‎کاری و چرای دام بر سنجه‎های تنوع کارکرد در منطقه چشمه دلاو در غرب استان خراسان شمالی انجام شد.
مواد و روش­ ها:
برای اندازه‏ گیری تنوع کارکرد از سنجه‏ های مبتنی بر یک ویژگی (میانگین وزنی جامعه) و مبتنی بر چند ویژگی (غنای کارکرد ، یکنواختی کارکرد ، واگرایی کارکرد ، پراکنش کارکرد و سنجه تنوع کارکرد رائو) در بسته آماری "FD" در نرم افزار "3.3.1.R" استفاده گردید. برای مقایسه تنوع در تیمارهای مورد مطالعه از تجزیه واریانس یکطرفه و آزمون تکمیلی دانکن استفاده شد.
نتایج و بحث:
نتایج نشان داد که چرای دام به همراه جنگل‎کاری دارای اثرهای مختلفی بر روی سنجه‎های تنوع کارکردی است. بر اساس نتایج، غنای کارکردی و سنجه تنوع کارکرد رائو و همچنین سنجه ‏های میانگین وزنی ارتفاع و فرم زیستی تروفیت در منطقه ‏های مورد مطالعه دارای اختلاف معنی‏ داری بودند. بیشترین مقادیر سنجه غنای کارکردی، تنوع کارکردی رائو و میانگین وزنی ارتفاع مربوط به منطقه‎های تحت چرای دام بود. این نتیجه نشان می‎دهد برای کاهش رقابت بین گیاهان و به حداکثر رسیدن کارکرد در یک اکوسیستم، وجود حداقلی از تنش (چرا) لازم است. همچنین بیشتر بودن سنجه میانگین وزنی ارتفاع در کاربری تحت چرا تایید کننده وجود ارتباط مثبت بین غنای کارکرد و سنجه میانگین وزنی است. از طرفی دیگر، بیشترین مقدار سنجه میانگین وزنی فرم رویشی تروفیت در کاربری عدم چرا-جنگل‎کاری مشاهده شد که در ارتباط با شرایط نامساعد محیطی از قبیل رقابت بالا (بدلیل نبود چرای دام) و مداخلات انسانی (جنگل‏ کاری) بود.
نتیجه ­گیری:
استفاده از سنجه‎های تنوع کارکرد به عنوان سنجه ­ای از تنوع زیستی که افزون بر اینکه فروانی گونه‏ ها، ویژگی ‏های کارکردی آن­ها را نیز مد نظر قرار می ‏دهد، ابزارهای مفیدی در بررسی تاثیر عامل‎های مختلف بر تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستم ‏های نیز می‏ باشند.
کلیدواژه‌ها
تغییرکاربری؛ تنوع زیستی؛ غنای کارکردی؛ تنوع کارکردی رائو
عنوان مقاله [English]
Effects of grazing and forestation on functional diversity indices: a case study of Cheshmeh Dalav, Northern Khorasan
نویسندگان [English]
Mohabat Nadaf1؛ Reza Omidipour2
1Department of Biology, Payame Noor University (PNU), Tehran, Iran
2Department of Rangeland and Watershed Management, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran
چکیده [English]
Introduction:
Biodiversity includes not only the species number and their abundance but also the differences in the functions of any species, which is measured by the functional diversity indices. On the other hand, land-use change and grazing are two important factors affecting biodiversity and ecosystem services. This study was carried out to investigate the effects of grazing and forestation on functional diversity indices at Cheshmeh Delav in the western part of Northern Khorasan Province, Iran.
Material and methods:
To measure the functional diversity, the single-trait indices (community-weighted mean; CWM) and also the multiple-trait indices (functional richness, functional evenness, functional divergence, functional dispersion, Rao quadratic diversity) were used and measured by the "FD" statistical package in "R.3.3.1" software. The one-way analysis of variance (ANOVA) followed by Duncan’s test was used to compare the mean diversity.
Results and discussion:
The results showed that grazing and forestation have different effects on functional diversity indices. Based on the results, functional richness, Rao index, CWM of height and therophyte had a significant difference in the studied areas. The highest values of functional richness, Rao and CWM of the height index were related to grazing areas. Therefore, the low levels of disturbance factors such as grazing are necessary to reduce competition between plants and an increase in ecosystem function. As CWM of height was the highest at grazing sites, there was a positive relationship between functional richness and CWM. On the other hand, the maximum value of the CWM of therophyte life form was observed in the ungrazing – forestation site due to environmental adverse conditions such as high competition (due to lack of grazing) and disturbance (forestation).
Conclusion:
Using functional diversity indices as an index of biodiversity that considers not only species abundance, but also functional traits was an effective mean in the study of the effects of different factors on biodiversity and the function of different ecosystems. 
کلیدواژه‌ها [English]
Biodiversity, Functional richness, Land use change, Rao diversity
مراجع
  1. Akkafi, H.R., Ejtehadi, H. and Sepehri, A., 2017. I nvestigation of plant functional diversity based on functional groups identification WITHIN THE SAFE AREAS OF THE Ghamishloo National Park Isfehan province. Environmental Sciences. 15(3), 93-108.
  2. Allan, E., Bossdorf, O., Dormann, C.F., Prati, D., Gossner, M.M., Tscharntke, T., Blüthgen, N., Bellach, M., Birkhofer, K., Boch, S. and Böhm, S., 2014. Interannual variation in land-use intensity enhances grassland multidiversity. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111(1), 308-313.
  3. Allan, E., Manning, P., Alt, F., Binkenstein, J., Blaser, S., Blüthgen, N., Böhm, S., Grassein, F., Hölzel, N., Klaus, V.H. and Kleinebecker, T., 2015. Land use intensification alters ecosystem multifunctionality via loss of biodiversity and changes to functional composition. Ecology letters. 18(8), 834-843.
  4. Anonymous., 2015. Green Albourz Consulting Engineers. Forest project of non- industrial woods in Darkash and Jozak watershed. Bureau of natural resources in North Khorasan. (in Persian with English abstract).
  5. Asselen, S. and Verburg, P.H., 2013. Land cover change or land‐use intensification: simulating land system change with a global‐scale land change model. Global change biology. 19(12), 3648-3667.
  6. Azimi Motem, F., Talai, R., Asiabizadeh, F. and Houshyar, M., 2011. A survey on flora, life forms
  7. and geographical distribution of plant species in the protected forest of Fandoghlu (Ardabil
  8. province). Taxonomy and Biosystematics. 9(3), 75-88. (in Persian with English abstract).
  9. Baraloto, C., Herault, B., Paine, C.E., Massot, H., Blanc, L., Bonal, D., Molino, J.F., Nicolini, E.A. and Sabatier, D., 2012. Contrasting taxonomic and functional responses of a tropical tree community to selective logging. Journal of applied ecology. 49(4), 861-870.
  10. Blaser, J., Sarre, A., Poore, D. and Johnson, S., 2011. Status of tropical forest management. ITTO Technical Series 38. International Tropical Timber Organization, Yokohama, Japan.
  11. Butterfield, B.J. and Suding, K.N., 2013. Single‐trait functional indices outperform multi‐trait indices in linking environmental gradients and ecosystem services in a complex landscape. Journal of Ecology. 101(1),9-17.
  12. Cardinale, B.J., Duffy, J.E., Gonzalez, A., Hooper, D.U., Perrings, C., Venail, P., Narwani, A., Mace, G.M., Tilman, D., Wardle, D.A., Kinzig, A.P., Daily, G.C., Loreau, M., Grace, J.B., Larigauderie, A., Srivastava, D.S. and Naeem, S., 2012. Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature. 486, 59–67.
  13. Carvalho, T.S., Jesus, E.D.C., Barlow, J., Gardner, T.A., Soares, I.C., Tiedje, J.M. and Moreira, F.M.D.S., 2016. Land use intensification in the humid tropics increased both alpha and beta diversity of soil bacteria. Ecology. 97(10), 2760-2771.
  14. De Bello, F., Lavorel, S., Diaz, S., Harrington, R., Cornelissen, J.H.C., Bardgett, R.D., Berg, M.P., Cipriotti, P., Feld, C.K., Hering, D., Martins da Silva, P., Potts, S.G., Sandin, L., Sousa, J.P., Storkey, J., Wardle, D.A. and Harrison, P.A., 2010. Towards an assessment of multiple ecosystem processes and services via functional traits. Biodivers Conserv. 19, 2873–2893.
  15. Dodge, Y., 2008. Kolmogorov–Smirnov Test. The concise encyclopedia of statistics.
  16. Edwards, F.A., Edwards, D.P., Larsen, T.H., Hsu, W.W., Benedick, S., Chung, A., Vun Khen, C., Wilcove, D.S. and Hamer, K.C., 2014. Does logging and forest conversion to oil palm agriculture alter functional diversity in a biodiversity hotspot? Animal conservation. 17(2), 163-173.
  17. Erfanzadeh, R., Omidipour, R. and Faramarzi, M., 2015. Variation of plant diversity components in different scales in relation to grazing and climatic conditions. Plant Ecology and Diversity. 8(4), 537-545.
  18. Fauset, S., Baker, T.R., Lewis, S.L., Feldpausch, T.R., Affum-Baffoe, K., Foli, E.G., Hamer, K.C. and Swaine, M.D., 2012. Drought-induced shifts in the floristic and functional composition of tropical forests in Ghana. Ecol. Lett. 15, 1120–1129.
  19. Gossner, M.M., Lewinsohn, T.M., Kahl, T., Grassein, F., Boch, S., Prati, D., Birkhofer, K., Renner, S.C., Sikorski, J., Wubet, T. and Arndt, H., 2016. Land-use intensification causes multitrophic homogenization of grassland communities. Nature. 540(7632), 266-269.
  20. Grime, J.P.,2006. Trait convergence and trait divergence in the plant community: mechanisms and consequences. Journal of Vegetation Science.17, 255–260.
  21. Heydari, M., Omidipour, R., Abedi, M. and Baskin, C., 2017. Effects of fire disturbance on alpha and beta diversity and on beta diversity components of soil seed banks and aboveground vegetation. Plant Ecology and Evolution.150(3), 247-256.
  22. Jafarian, Z., Ahmadi, F. and Kargar, M.,2018. Effects of grazing intensities on functional diversity and species diversity indices in the Bolban Abad rangeland, Kurdistan province. Iranian Journal of Range and Desert Research, 24(4):768-777
  23. Kent, M., 2012. Vegetation description and data analysis. 2nd edition. John Wiley & Sons, Ltd
  24. Hooper, David U, F S Chapin, J J Ewel, Andy Hector, Pablo Inchausti, Sandra Lavorel, J H Lawton, D M Lodge, Michel Loreau, and S Naeem., 2005. “Effects of Biodiversity on Ecosystem Functioning: A Consensus of Current Knowledge.” Ecological monographs. 75(1), 3–35.
  25. Isbell, F., Calcagno, V., Hector, A., Connolly, J., Harpole, W.S., Reich, P.B., Scherer-Lorenzen, M., Schmid, B., Tilman, D., Van Ruijven, J. and Weigelt, A., 2011. High plant diversity is needed to maintain ecosystem services. Nature.477(7363), 199.
  26. Karen Esler & Alanna Rebelo .,2014. Quantifying Functional Biodiversity. African Journal of Range and Forage Science. 31:3, 235-236.
  27. Katovai, E., Burley, A.L. and Mayfield, M.M., 2012. Understory plant species and functional diversity in the degraded wet tropical forests of Kolombangara Island, Solomon Islands. Biological Conservation. 145(1), 214-224.
  28. Laliberte, E., Legendre, P. and Shipley, B., 2014. FD: measuring functional diversity from multiple traits, and other tools for functional ecology. R package version 1.0-12.
  29. Lavorel, S., Grigulis, K., McIntyre, S., Williams, N.S., Garden, D., Dorrough, J., Berman, S., Quetier, F., Thebault, A. and Bonis, A., 2008. Assessing functional diversity in the field–methodology matters. Functional Ecology. 22(1), 134-147.
  30. Lohbeck, M., Poorter, L., Paz, H., Pla, L., van Breugel, M., Martinez-Ramos, M. and Bongers, F., 2012. Functional diversity changes during tropical forest succession. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics. 14(2), 89-96.
  31. Loreau, Michel, and Andy Hector. 2001. “Partitioning Selection and Complementarity in Biodiversity Experiments.” Nature. 412(6842), 72.
  32. Mason. N.W.H. Mouillot. D. Lee. W.G. and Wilson. J.B., 2005. Functional richness, functional evenness and functional divergence: the primary components of functional diversity. Oikos. 111 (1), 112–118.
  33. Mayfield, M.M., Bonser, S.P., Morgan, J.W., Aubin, I., McNamara, S. and Vesk, P.A., 2010. What does species richness tell us about functional trait diversity? Predictions and evidence for responses of species and functional trait diversity to land-use change. Global Ecology and Biogeography.19, 423–431.
  34. Mobayen, S., 1981. Plant Geography. 2nd edition, Tehran University Publication, Tehran (in Persian).
  35. Morris, R.J., 2010. Anthropogenic impacts on tropical forest biodiversity: a network structure and ecosystem functioning perspective. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 365, 3709–3718.
  36. Mouillot, D., Graham, N.A.J., Villeger, S., Mason, N.W.H. and Bellwood, D.R., 2013. A functional approach reveals community responses to disturbances. Trends Ecol. Evol. 28, 167–177.
  37. Naeem, S., Duffy, J.E. & Zavaleta, E., 2012. The functions of biological diversity in an age of extinction. Science. 336, 1401–1406.
  38. Nelson, G.C., Bennett, E., Berhe, A.A., Cassman, K., DeFries, R., Dietz, T., Dobermann, A., Dobson, A., Janetos, A., Levy, M., Marco, D., Nakicenovic, N., O'Neill, B., Norgaard, R., Petschel-Held, G., Ojima, D., Pingali, P., Watson, R. and Zurek, M., 2006. Anthropogenic drivers of ecosystem change: an overview. Ecol. Soc. 11, 29.
  39. Omidipour, R., Ebrahimi, A., Tahmasebi, P. and Faramarzi, M. 2019. The relationship between functional richness, functional evenness and functional divergence with ecosystem function in a cold steppe rangeland of Marjan, Boroujen. Journal of Rangeland. 13(3):504-521.
  40. Pairanj, J., Ebrahimi, A., Tarnain, F. and Hassanzadeh, M., 2011. Investigation on the geographical
  41. distribution and life form of plant species in sub Alpine Zone Karsank Region, Shahrekord.
  42. Taxonomy and Biosystematics. 7(3), 1 -10 (in Persian with English abstract).
  43. Peco, B., Carmona, C.P., de Pablos, I. and Azcarate, F.M., 2012. Effects of grazing abandonment in Mediterranean dehesas: changes in functional and taxonomic diversity. Agriculture, Ecosystems and Environment.152, 27–32.
  44. Perez-Harguindeguy, N., Diaz, S., Garnier, E., Lavorel, S., Poorter, H., Jaureguiberry, P., Bret-Harte, M.S., Cornwell, W.K., Craine, J.M., Gurvich, D.E. and Urcelay, C., 2013. New handbook for standardised measurement of plant functional traits worldwide. Australian Journal of botany. 61(3), 167-234.
  45. Pla, L., Casanoves, F. and Di Rienzo, J., 2011. Quantifying functional biodiversity. Springer Science and Business Media.
  46. R Core Team (2016). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/.
  47. Schultz, B., 1983. On Levene's test and other statistics of variation. Evolutionary Theory. 6, 197-203.
  48. Tahmasebi, P., Moradi, M. and Omidipour, R., 2017. Plant functional identity as the predictor of carbon storage in semi-arid ecosystems. Plant Ecology & Diversity. 10(2-3), 139-151.
  49. Tilman, D., 2001. Forecasting agriculturally driven global environmental change. Science. 292, 281–284.
  50. Tilman. D., 2001. Functional diversity, in: S.A. Levin (Ed.). Encyclopedia of Biodiversity. Academic Press. San Diego. pp. 109–120.
  51. Villeger, S., Mason, N.W. and Mouillot, D., 2008. New multidimensional functional diversity indices for a multifaceted framework in functional ecology. Ecology. 89(8), 2290-2301.
  52. Xia, T., Wu, W., Zhou, Q., Verburg, P.H., Yu, Q., Yang, P. and Ye, L., 2016. Model-based analysis of spatio-temporal changes in land use in Northeast China. Journal of Geographical Sciences.26(2), 171-187.
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 12,885
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 6,972