بررسی تأثیر جهت جغرافیایی و تراکم توده بر تنوع عملکردی گونه‌های درختی در جنگل‌های زاگرس

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه ایلام

2 دکتری علوم زیستی جنگل، محقق بخش تحقیقات جنگلها، مراتع و آبخیزداری، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان ایلام، سازمان

10.22069/jwfst.2026.24695.2163

چکیده

سابقه و هدف: گرادیان‌های محیطی و تغییر شکل زمین با تغییرات تدریجی عوامل غیرزنده، توزیع و تراکم گونه‌ها را تحت تأثیر قرار داده و برای پراکنش فضایی تنوع گونه‌های گیاهی اهمیت دارند. عوامل توپوگرافی (ارتفاع از سطح دریا، شیب و جهت دامنه) به‌طور مستقیم و غیرمستقیم بر استقرار، زادآوری و تنوع جوامع گیاهی اثرگذار بوده و از مهمترین عوامل مؤثر بر تنوع زیستی و خصوصیات اکوسیستم هستند. مطالعه حاضر با هدف مقایسه شاخص‌های تنوع گونه‌ای و کارکردی در ارتباط با عوامل فیزیوگرافی در جنگل‌های میان‌تنگ سیروان در استان ایلام، انجام گرفت.

مواد و روش‌ها: بدین منظور در جنگل‌های مذکور تعداد 40 قطعه نمونه بصورت تصادفی در دو جهت شمالی و جنوبی و با دو تراکم تاج پوشش متفاوت به ابعاد 30×30 متر مربعی پیاده شد. علاوه بر این، شاخص‎های تنوع زیستی شامل تنوع تاکسونومیک (شاخص‌های شانون-وینر، سیمپسون و یکنواختی و غنای گونه‌ای)، تنوع کارکردی (میانگین وزنی جامعه برای هر ویژگی، پراکندگی و شاخص رائو) محاسبه شد. برای اندازه‌گیری تنوع کارکردی، علاوه بر فراوانی، ویژگی‎های کارکردی درختان (نیتروژن و فسفر برگ، شاخص سطح ویژه، محتوای خشک، کربن، چگالی چوب و ارتفاع درخت) اندازه‌گیری شد. برای بررسی تأثیر خصوصیات توپوگرافیک، متغیرهای ارتفاع از سطح دریا، جهت و درصد شیب محاسبه گردید.

یافته‌ها: مطالعه نشان داد که شاخص‌های پراکندگی، رائو، میانگین وزنی جامعه فسفر، نیتروژن و کربن برگ، تراکم چگالی و ارتفاع درخت به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر جهت دامنه قرار داشتند. یکنواختی در جهت شمالی بیشترین مقدار داشت. میزان شاخص رائو، پراکندگی کارکردی و میانگین وزنی جامعه فسفر برگ در جهت جنوبی و منطقه کم تراکم بیشتر بود. همچنین نتایج نشان داد میانگین وزنی نیتروژن و کربن برگ، چگالی چوب و ارتفاع درخت در جهت‌های شمالی نسبت به جهت جنوبی بیشتر است. نتایج تحلیل PCA بر اساس شاخص‌های کارکردی نشان داد سایت‌های جنوبی (با هر دو تراکم) با سطح ویژه برگ و فسفر برگ بالاتر و سایت‌های شمالی (با هر دو تراکم) با چگالی چوب، کربن و نیتروژن برگ بالاتر مشخص شدند. این الگو نشان‌دهنده‌ی نقش کلیدی جهت دامنه در تفکیک جوامع از نظر صفات کارکردی است.

نتیجه گیری: تفاوت‌های معنادار در الگوهای تنوع گونه‌ای و عملکردی بین دامنه‌های شمالی و جنوبی، نشان‌دهنده نقش کلیدی جهت دامنه و تراکم توده در شکل‌دهی به ساختار جوامع جنگلی زاگرس است. غنای بالاتر در دامنه‌های جنوبی احتمالاً ناشی از دریافت بیشتر تابش و یکنواختی بیشتر در دامنه‌های شمالی ناشی از شرایط خنک‌تر و رطوبت بالاتر می‌باشد. بر این اساس، جهت دامنه می‌تواند به‌عنوان معیاری کارآمد در برنامه‌ریزی مدیریت پایدار و عملیات احیای جنگل‌های زاگرس مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effects of slope aspect and stand density on functional diversity of woody species in Zagros forests

نویسندگان [English]

  • JAVAD MIRZAEI 1
  • reza omidipour 1
  • Nahid Jafarian 2
  • Nosrat allah Gholami 1
1 Ilam university
2 Researcher, PhD in Forest Biology, Research Division of forests, Rangelands and Watershed, Ilam Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Ilam, Iran. E-mail: n.jafarian@areeo.ac.ir
چکیده [English]

Abstract

Background and objectives: Environmental gradients and landform changes, through gradual alterations in abiotic factors, influence the distribution and density of species and are important for the spatial distribution of plant species diversity. Topographic factors (elevation, slope, slope aspect) directly and indirectly affect the establishment, regeneration, and diversity of plant communities and are among the most important factors influencing biodiversity and ecosystem properties. The present study was conducted with the aim of comparing species and functional diversity indices in relation to physiographic factors in the Miantang forests of Sirwan, Ilam province.

Materials and methods: For this purpose, 40 sample plots measuring 30 × 30 meters were randomly established in the aforementioned forests across northern and southern aspects with two different canopy cover density levels. In addition, biodiversity indices including taxonomic diversity (Shannon–Wiener, Simpson, evenness, and species richness indices) and functional diversity (community-weighted mean for each trait, functional dispersion, and Rao’s quadratic entropy) were calculated. To measure functional diversity, in addition to species abundance, the functional traits of trees—including leaf nitrogen and phosphorus content, specific leaf area, leaf dry matter content, leaf carbon content, wood density, and tree height—were quantified. To assess the effects of topographic characteristics, variables such as elevation, aspect, and slope percentage were also calculated.

Results: The study revealed that functional diversity indices (functional dispersion, Rao's index) and community-weighted means of leaf phosphorus, nitrogen, carbon, wood density, and tree height were significantly influenced by slope aspect. Species evenness was highest in northern aspects. Rao's index, functional dispersion, and community-weighted mean of leaf phosphorus were greater in southern aspects and low-density stands. In contrast, community-weighted means of leaf nitrogen, carbon, wood density, and tree height were higher in northern aspects. PCA results based on functional traits indicated that southern sites (with both high and low densities) were characterized by higher specific leaf area and leaf phosphorus, while northern sites (with both densities) exhibited higher wood density, leaf carbon, and nitrogen. This pattern highlights the key role of slope aspect in separating communities based on functional traits.

Conclusion: Significant differences in functional diversity patterns between northern and southern slopes underscore the key role of slope aspect and stand density in shaping the structure of Zagros forest communities. Higher functional richness in southern slopes is likely due to greater solar radiation, while higher evenness in northern slopes may result from cooler and more humid conditions. Accordingly, slope aspect can serve as an efficient criterion for sustainable management and restoration planning in Zagros forests.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Functional traits
  • Slope aspect
  • Ilam forests