تأثیر ایجاد سدهای کوتاه اصلاحی بر تنوع گونه ای گیاهی در زیرحوزه های آبخیز عنبران چای

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده ی منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

3 کارشناس ارشد مرتعداری، ادار ه کل منابع طبیعی و آبخیزداری اردبیل، اردبیل، ایران

4 دکترای علوم مرتع، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

باوجود سابق هی طولانی اجرای طر حهای آبخیزداری، کمتر به ارزیابی تأثیرهای این طرح ها در پوشش گیاهی و مخصوصاً تنوع گون هیی، توجه شده است. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر عملیات آبخیزداری )ایجاد سدهای کوتاه( بر تغییرات تنوع گونه یی زیرحوزه ها در منطق هی عنبران اردبیل بود. زیرحوز ههایی که در آ نها سدهای کوتاه آبخیزداری در حدود یک دهه پیش ساخته شده بود، حوز ههای آبخیز آزمایشی و زیرحوز ههایی که در آ نها طرح اجرا نشده بود و از نظر خصوصی تهای محیطی مشابه بودند، حوز ههای شاهد گرفته شد. با استفاده از روش تصادفی نظا ممند، در هر یک از زیرحوز هها 20 قطعه ی یک مترمربعی در امتداد شش چارچوب 150 - 100 متری در امتداد و کنار هی آب راه ها گذاشته شد. درصد پوشش تاجی و تعداد پایه های هر گونه ثبت، و بر مبنای آ نها، شاخ صهای عددی غنای گون هیی، یکنواختی و تنوع گونه یی محاسبه شد. نتایج نشان داد که میانگین شاخص های عددی غنای گونه یی مارگالف، یکنواختی سیمپسون و تنوع گونه یی شانون-وینر ) 74 / 1، 65 / 0 و 41 / 1( در حوزه های آبخیز آزمایشی از حوزه های آبخیز شاهد ) 68 / 1، 63 / 0 و 3 6/ 1( بی شتر بود، اما این تفاوت از دیدگاه آماری معن یدار نبود. باای نحال، براساس منحنی درجه بندی تنوعِ مبتنی بر شاخص رنی، اند از ههای کلی تنوع در حوز ههای آزمایشی از حوز ههای شاهد بیشتر بود. مقدار معنی داری آماری میانگین شاخص های عددی غنای گونه یی مارگالف، یکنواختی سیمپسون و تنوع گونه یی شانون- وینر در حوزه های آبخیز جهت شمالی )ب هترتیب 85 / 1، 67 / 0 و 47 / 1( در مقایسه با حوزه های آبخیز جهت جنوبی ) 58 / 1، 61 / 0 و 30 / 1( بیش ترین بود. برهمین اساس می توان نتیجه گرفت که سدهای کوتاه اصلاحی، تأثیر بسزایی بر بهبود شاخ صهای تنوع گونه یی و تأمین هد فهای زیستی زیرحوز هها داشته است. با توجه به این نتایج اجرای طرح های سد کوتاه در سایر شرایط محیطی مشابه پیشنهاد می شود. شاید زیرحوز ههایی که سدهای کوتاه در آن است، مکا نهای اولویت دار برای حفاظت تنوع گیاهی باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effects of Check Dams on Plant Species Diversity in Subbasins of Anbaran-Chai

نویسندگان [English]

  • Javad Motamedi 1
  • Esmaeil Sheidai Karkaj 2
  • Mehdi Ashayer 3
  • Morteza Mofidi Chelan 4
1 Associate Professor, Rangeland Research Division, Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran
3 M.Sc. in Rangeland Management, Ardabil Bureau of Natural Resourse and Watershed Management, Ardabil, Iran
4 Ph.D in Rangeland Scinces, Faculty of Natural Resources, Urmia University, Urmia, Iran
چکیده [English]

Despite the long history of implementing watershed management restorative projects, evaluation of the effects of these projects on vegetation and in particular the species diversity of plants has been neglected. The purpose of this study was to investigate the effect of watershed management projects (Check Dam) on the variation of sub-basin species diversity in Anbaran area of Ardabil. In 2017 sub-basins where check dams were established about a decade ago, were considered as
experimental watersheds, and subbasins with no implementation and similar in terms of environmental characteristics, were considered as control. Using a systematic randomized method, 20 plots of one square meter were established in each of the subbasins, along with six transects of 150–100 meters along the sides of the waterways.Percentage of crown cover and the number of bases of any species were recorded, and numerical indices of species richness, evennsess and
species diversity were calculated. Results showed that despite means of Margalef Species Richness Index, Simpson Uniformity Index, and Shannon-Weiner Diversity Index (1.74, 0.65 and 1.41) were higher in experimental watersheds than controls (1.68, 0.63 and 1.36), differences were not statistically significant. However, based on the Renyi Index based diversity curve, the experimental basins had a high diversity in comparison with the control basins. Meanwhile, the mean Margalef Species Richness, Simpson Uniformity Index and Shannon-Weiner Diversity Index in the northern watersheds (1.85, 0.67 and 1.47, respectively) were significantly higher than the southern watersheds (1.58, 0.61 and 1.30). Accordingly, it can be concluded that the check dam projects have had a significant impact on the improvement of diversity index and supporting the biological objectives in the subbasins. According to the results, implementation of check dam projects is recommended in other similar environmental conditions. Sub basins with check dams can be considered as priority locations to protect vegetation diversity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Check dam
  • mountain range lands
  • species diversity
  • vegetative cover
  • water way

مراجع

Arzani H. 1997. Guidelines for assessing the
rangelands of different climate zones of Iran.
Research Institute of Forests and Rangelands, 75p.
(In Persian).
Arzani H, Abedi M. 2015. Rangeland Assessment
(Vegetation Measurement). University of Tehran
Press, 304p. (In Persian).
Badano EI, Cavieres LA, Molina-Montenegro MA,
Quiroz CL. 2005. Slope aspect influences plant
association patterns in the Mediterranean motorral
of central Chile. Journal of Arid Environments. 62:
93–98.
Bendix J, Hupp CR. 2000. Hydrological and
geomorphological impacts on riparian plant
communities. Hydrological Processes. 14(16-17):
2977–2990.
Bombino G, Boix-Fayos C, Gurnell AM,
Tamburino V, Antonio Zema D, Marcello Zimbone
S. 2013. Check dam influence on vegetation species
diversity in mountain torrents of the mediterranean
environment. Ecohydrology. 7(2): 678–691.
Bombino G, Tamburino V, Zimbone SM. 2006.
Assessment of the effects of check-dams on riparian
vegetation in the mediterranean environment: A
methodological approach and example application.
Ecological Engineering. 27(2): 134–144.
Bombino G, Tamburino V, Antonio Zema D,
Marcello Zimbone S. 2010. The influence of check
dams on fluvial processes and riparian vegetation
in mountain reaches of torrents. Journal of
Agricultural Engineering. 2(1):1–11.
Brauch Z. 2005. Vegetation environmental
relationships and classification of the seasonal
savannas in Venezuela. Journal of Flora. 200(1):
49–64.
Davies KW, Bates JD, Miller RF. 2006. Vegetation
characteristics across part of the Wyoming
big sagebrush alliance. Rangeland Ecology &
Management. 59(6): 567–575.
Ejtehadi H, Sepehry A, Akkafi HR. 2009. Methods
of Measuring Biodiversity. Ferdowsi University
Press, Mashhad, 228 p. (In Persian).
El-Ghareeb R, Shabana MA. 1990. Vegetationenvironment
relationships in the bed of Wadi El-
Sheikh of Southern Sinai. Journal of Vegetation.
90(2): 145–157.
He MZ, Zheng JG, Li XR, Qian YL. 2007.
Environmental factors affecting vegetation
composition in the Alxa Plateau, China. Journal of
Arid Environments. 69(3): 473–489.
Hegazy AK, El-Demerdash MA, Hosni HA. 1998.
Vegetation species diversity and floristic relations
along an altitudinal gradient in South-West Saudi
Arabia. Journal of Arid Environments. 38(1): 3–13.
Jehad Sazandegi Organization of the Ardabil
Province, 1998. Feasibility studies for Anbaran
Chai Namin, Volume 9, Final report of biological
operations. Watershed Management, 120 p.
Krebs CJ. 1999. Ecological methodology.
Benjamin-Cummings Publication. New York. 620
p.
Lenzi MA, Comiti F. 2003. Local scouring and
morphological adjustments in steep channels with
check-dam sequences. Geomorphology. 55 (1–4):
97–109.
Margalef R. 1985. Information theory in ecology.
General Systematices. 3(2): 36–71.
Mesdaghi M. 2005. Plant Ecology. Mashhad Jehad
Daneshgahi Press, 187p. (In Persian).
Mishra A, Froebrich J, Gassman PW. 2007.
Evaluation of the SWAT model for assessing
sediment control structures in a small watershed
in India. Transactions of the American Society of
Agricultural and Biological Engineers. 50 (2): 469–
477.
Moghadam MR. 2006. Range and Range
Management. Publication of University of Tehran.
484 p. (In Persian).
Motamedi J, Sheidai Karkaj E. 2014. Suitable
species diversity abundance model in three grazing
intensities in Dizaj Batchi rangelands of West
Azerbaijan. Journal of Range and Watershed
Management. 67(1): 103–117. (In Persian).
Motamedi J, Souri M. 2016. Efficiency of numerical
and parametrical indices to determine biodiversity
in mountain rangelands. Acta Ecologica Sinica. 36
(2): 108–112.
Motamedi J, Abdolslizadeh Z, Sheidai Karkaj E.
2016. Field and laboratory methods in the research
of grazing and animal production. Urmia University
Press, 530 p. (In Persian).
Mut H, Ayan I. 2011. Effects of different
improvement methods on some soil properties
in a secondary succession rangeland. Journal of
Biological Environmental Science. 5(4): 11–16.
Nichols MH, McReynolds K, Reed C. 2012. Shortterm
soil moisture response to low-tech erosion
control structures in a semiarid rangeland. Catena.
98(2): 104–109.
Noy-Meir I. 1973. Multivariate analysis of the semiarid
vegetation of southern Australia. Vegetation
catenae and environmental gradients. Australian
Journal of Botany. 22(1): 40–115.
Petts GE. Gurnell AM. 2005. Dams and
geomorphology: research progress and new
directions. Geomorphology.2–1(71 ): 27–47.
Polyakov VO, Nichols MH, McClaran MP, Nearing
MA. 2014. Effect of check dams on runoff, sediment
yield, and retention on small semiarid watersheds.
Journal of Soil and Water Conservation. 69 (5):
414–421.
Rezaei SA, Gilkes R. 2006. The effects of landscape
attributes and plant community on soil chemical
properties in rangelands. Geoderma. 125(1–2):167–
176.
Robertson JH, Neal DL, Mcadams LR, Tuller
PT. 1970. Changes in crested wheat grass ranges
under different grazing treatments. Jurnal of Range
Management. 23(1): 27–34.
Salardini AA. 1982. Soil Fertility. Tehran University
Press. (In Persian).
Sandercock PJ, Hooke JM. 2011. Vegetation
effects on sediment connectivity and processes in
an ephemeral channel in SE Spain. Journal of Arid
Environments. 75(3): 239–254.
Shannon CE, Weaner W. 1949. The mathematical
theory of communication. University of Illinois
Press, Urbana.
Sheidai Karkaj E, Motamedi J, Akbarlou M,
Alijanpour A. 2012. Floristic structure and
vegetation composition of Boralan Mountaninous
Ranglands in North-Western Azerbijan, Iran.
Journal of Rangeland Science. 2(4): 697–706.
Simpson EH. 1949. Measurement of diversity.
Nature. 163(4148):688–689.
Sperry JS, Hacke UG. 2002. Desert shrub water
relations with respect to soil characteristics and
plant functional type. Journal of Functional
Ecology. 16(3): 367–378.
Stromberg JC, Beauchamp VB, Dixon MD, Lite
SJ, Paradzick C. 2007. Importance of low-flow and
high-flow characteristics to restoration of riparian
vegetation along rivers in arid south-western United
States. Freshwater Biology. 52(4): 651–679.
Tothmeresz B. 1995. Comparison of different
methods for diversity ordering. Journal of
Vegetation Science. 6(2): 283–290.
Witte PM. 2002. The descriptive capacity of
ecological plant species group. Plant Ecology.
162(2): 199–213.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 بهمن 1396
  • تاریخ بازنگری: 18 اسفند 1396
  • تاریخ پذیرش: 21 فروردین 1397

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار