تحلیل اثر رقابت درون‌گونه‌ای بر ویژگی‌های زیست‌سنجی جست‌گروه‌های بلوط ایرانی با استفاده از تابع‌های همبستگی جفتی و نشان‌دار در جنگلهای زاگرس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشگاه شیراز

چکیده

سابقه و هدف: رقابت درون­گونه­ای بین درختان یک برهمکنش کلیدی در شکل­گیری توده­های جنگلی است و تحلیل فرایندهای نهفته بوم­شناختی در جنگل ممکن می­سازد. این برهمکنش بر رویش و توزیع مکانی درختان تاثیر گذاشته و منجر به یک ساختار افقی و عمودی خاص در توده می­شود. به همین دلیل، رقابت به عنوان یکی از نخستین فرایندهایی شناخته می­شود که تراکم جمعیت، ساختار جامعه و تنوع آن را تحت تاثیر قرار می­دهد. به منظور درک برهمکنش رقابتی درختان در جنگل، روش­های متعددی توسعه یافته­اند که مقیاس مکانی رقابت را بین تک درختان ارزیابی کرده و تاثیر رقابت را بر ویژگی­های زیست­سنجی آنها نشان می­دهند. بنابراین با توجه به نقش مهم رقابت بر رویش درختان و ساختار مکانی آنها، این پژوهش با هدف بررسی اثر رقابت درون­گونه­ای بین جست­گروه­های بلوط ایرانی بر ویژگی­های زیست­سنجی آنها در جنگل­های خشک و نیمه­خشک زاگرس با استفاده از تحلیل مکانی انجام شد.
مواد و روش­ها: یک قطعه­نمونه با ابعاد 300 متر × 300 متر که به طور خالص پوشیده از بلوط ایرانی بود در نزدیکی شهر یاسوج در استان کهگیلویه و بویراحمد انتخاب شد. نقشه نقطه­ای همه 1113 جست­گروه با استفاده از روش آزیموت و فاصله تهیه گردید. ابتدا از آزمون کولموگروف اسمیرنوف برای بررسی اختلاف توزیع جست­گروه­ها با توزیع پوآسون همگن استفاده شد. سپس تحلیل مکانی جست­گروه­های بلوط ایرانی با استفاده از تابع همبستگی جفتی، g(r)؛ تابع O-ring، O(r) و تابع همبستگی نشان­دار، kmm(r) انجام شد. در تابع همبستگی نشان­دار، ویژگی­های زیست­سنجی ارتفاع کل، ارتفاع تاج، قطر یقه، قطر متوسط و مساحت تاج به عنوان نشان بکار رفتند. همچنین از آزمون مونت کارلو برای بررسی معنی­داری نتایج به دست آمده استفاده شد.
یافته­ها: مقایسه با فرایند پوآسون همگن نشان داد که الگوی مشاهده شده بلوط­های ایرانی به طور معنی­داری (در سطح 05/0) همگن بود. نتایج تابع همبستگی جفتی و تابع O-ring نشان­ دادند که بین جست­گروه­های بلوط ایرانی در منطقه مورد مطالعه رقابت درون­گونه­ای وجود داشته که این رقابت تا مقیاس مکانی 5 متر معنی­دار بود (در سطح 05/0). همچنین نتایج تابع همبستگی نشان­دار نیز بیانگر این بود که ارتفاع کل، ارتفاع تاج و قطر یقه به رقابت درون­گونه­ای بسیار حساس بوده در حالیکه ویژگی­های تاج (قطر متوسط و مساحت) حساسیت کمتری به رقابت نشان دادند.
نتیجه­گیری: به طور کلی، نتیجه­گیری شد که در توده خالص مورد مطالعه بین بلوط­های ایرانی برهمکنش­های رقابتی وجود داشته که این رقابت بر ویژگی­های زیست­سنجی آنها تاثیر منفی داشته است. رقابت بین جست­گروه­ها بر رویش آنها تاثیر منفی گذاشته اگرچه این برهمکنش منفی تاثیر کمتری بر مشخصات تاج داشته است زیرا فاصله بین جست­گروه­ها در نتیجه تراکم کم آنها (7/123 جست­گروه در هکتار) رقابت تاجی را کاهش داده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysing the effect of intraspecific competition on biometric attributes of Persian oak coppice trees using pair- and mark-correlation functions in Zagros forests

نویسنده [English]

  • Yousef Erfanifard
Shiraz University
چکیده [English]

Background and objectives: Intraspecific competition between trees is a key interaction in shaping forest stands and makes analyzing the underlying ecological processes possible. This interaction may affect growth and spatial distribution of trees and result in a specific horizontal and vertical stand structure. For this reason, competition is known as one of the primary processes that influence population size, community structure and its diversity.  In order to understand competitive interactions of trees in forests, several methods have been developed to assess spatial scale of competition among individual trees and show the effect of competition their biometric characteristics. Therefore, this study was aimed to investigate the effect of intraspecific competition between Persian oak coppice trees on their biometric attributes in Zagros arid and semi-arid forests using spatial analysis.
Materials and methods: A 300 m × 300 m plot purely cover with Persian oaks was selected close to Yasuj city, Kohgiluye - BoyerAhmad province. The point map of all 1113 coppice trees was obtained by azimuth and distance technique. Kolmogorov-Smirnov test was primarily applied to investigate the difference between the distribution of coppice trees and homogeneous Poisson process. Spatial analysis of Persian oak coppice trees was then performed using pair correlation function g(r), O-ring function O(r), and mark correlation function kmm(r). In mark correlation function, biometric characteristics of total height, crown height, diameter at root collar, crown mean diameter and area were implemented as marks. Moreover, Monte Carlo test was used to test the significance of the results. 
Results: Comparison with homogeneous Poisson process showed that the observed pattern of Persian oaks was significantly homogeneous (α=0.05). The results of pair correlation function g(r), and O-ring function revealed that there was intraspecific competition between Persian oak coppice trees that was significant up to spatial scale of 5 m (α=0.05).In addition, the results of mark correlation function demonstrated that total height, crown height, and diameter at root collar were very sensitive to intraspecific competition, while crown attributes (i.e. mean diameter and area) showed less sensitivity to competition.
Conclusion: In general, it was concluded that there were competitive interactions between Persian oaks in the studied pure stand that negatively affected their biometric characteristics. Competition between coppice trees negatively influenced their growth, although this negative interaction had less effect on crown attributes as the distance between coppice trees because of their low density (123.7 coppice trees ha-1) reduced the crown competition.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Persian oak
  • Mark correlation function
  • Intraspecific competition
  • Zagros
  • Biometric attribute