بررسی تنوع گیاهی زیراشکوب اجتماعات گیاهی در امتداد گرادیان ارتفاعی در غرب کوه‌های آلاداغ، شمال شرقی ایران

نویسندگان

1 آزمایشگاه تحقیقاتی اکولوژی آماری و تنوع زیستی گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران؛

2 آزمایشگاه تحقیقاتی اکولوژی آماری و تنوع زیستی گیاهی، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

3 گروه گیاه‌شناسی، پژوهشکده علوم گیاهی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران؛ گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

4 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران

چکیده
درک الگوهای پراکندگی و تنوع گونه‌های گیاهی در امتداد شیب‌های محیطی به‌ویژه زمان گسستگی زیستگاه‌ها به دلیل فشار شدید انسان، برای مدیریت اکوسیستم‌ها ضروری است. منطقه درکش که در غرب کوه‌های آلاداغ در استان فلوری خراسان-کپه‌داغ واقع شده است، دربرگیرنده شرقی‌ترین لکه‌های باقی‌مانده از جنگل‌های هیرکانی بوده و دارای سه ریختار پوشش گیاهی اصلی شامل درختچه­زارها، جنگل‌های بلوط (Quercus castaneifolia) و گیاهان نیمه­آلپی است. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات تنوع زیستی گیاهی در زیراشکوب اجتماعات گیاهی فوق در راستای گرادیان ارتفاع است. از 187 پلات با ابعاد 2×2 مترمربع و در امتداد گرادیان ارتفاعی 1300متری در طبقات ارتفاعی 100 متری و به روش طبقه‌بندی‌شده-تصادفی نمونه‌برداری شد و فراوانی و سطح پوشش گونه‌ها تخمین زده شد. ویژگی­های فلوریستیک و شاخص­های مختلف تنوع اندازه­گیری شدند. 252 گونه گیاهی متعلق به 161 سرده و 44 تیره شناسایی شدند. از این تعداد 41 گونه انحصاری یا نیمه­انحصاری هستند. همی­کریپتوفیت­­ها و تروفیت­ها شکل­­های زیستی غالب در این منطقه هستند. 8/46 درصد گونه‌های گیاهی به عناصر رویشی ایران-تورانی، 5/17 درصد به عناصر دو­ناحیه­ای، 5/17 درصد به عناصر سه ­ناحیه­ای، 5/11 درصد به عناصر چند­ناحیه‌­ای، و 7/6 درصد به عناصر اروپا-سیبری تعلق دارند. شاخص‌­های تنوع هیل و شاخص­های تنوع بتا در زیر­اشکوب اجتماعات درختچه­زار، دارای بالاترین میزان بوده و سپس زیراشکوب جنگل بلوط و زیراشکوب نیمه­آلپی، در رده­های بعدی قرار دارند. روند تغییر تنوع در راستای گرادیان ارتفاع به صورت سینوسی است. به منظور حفاظت از تنوع گونه­ای و جوامع گیاهی ارزشمند به­‌ویژه گیاهچه­های جوان بلوط، توصیه می‌شود که یک دالان حفاظتی در امتداد گرادیان ارتفاعی ایجاد شود. این راهبرد برای حفاظت بهینه از تنوع زیستی در این زیستگاه‌های منحصربه‌فرد ضروری است.


کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله English

Plant diversity in the understory of plant communities along the elevational gradient in western Aladagh Mountains, northeastern Iran

نویسندگان English

Ali Asghar Arjmandi 1
Hamid Ejtehadi 2
Farshid Memariani 3
Mansour Mesdaghi 4
1 Quantitative Plant Ecology and Biodiversity Research Lab., Department of Biology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Quantitative Plant Ecology and Biodiversity Research Lab., Department of Biology, Faculty of Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
3 Herbarium FUMH, Department of Botany, Research Center for Plant Science, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran; Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
4 Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده English

Understanding the different patterns of plant diversity and distribution along the environmental gradients is essential for managing ecosystems, especially in fragmented habitats due to intensive human pressure. The Darkash area is located in the western Aladagh Mountains in Khorassan-Kopet Dagh Floristic Province. The easternmost patches of the Hyrcanian montane forests grow in this area. The three main vegetation types in the area are shrublands/scrub forests, oak forests (Quercus castaneifolia), and subalpine vegetation. In this study, we aimed to evaluate the plant diversity in the understory of plant communities along the elevational gradient. We sampled 187 vegetation plots (2m x 2m) along a 1300m elevational gradient (in 100-m classes) using the stratified-random method and estimated the abundance and canopy cover of the species. Floristic characteristics and different diversity indices were measured. In total, 252 plant species belonging to 161 genera and 44 families were identified. Of these, 41 species were found to be endemic or semi-endemic. Hemicryptophytes and therophytes are the dominant life-forms in the study area. The Irano-Turanian elements (46.8%) make the major chorotype in the flora of the area, followed by Bi-regional (17.5%), Tri-regional (17.5%), Pluri-regional (11.5%), and Euro-Siberian (6.7%) elements. The shrubland understory has the highest Hill's and beta diversity indices, followed by the oak forest and the subalpine understory. The biodiversity changes sinusoidally along the elevation. In order to protect plant species, especially young oak seedlings, it is recommended to create a protective corridor along the elevational gradient in this area. This strategy is essential to protect plant diversity in these habitats.




کلیدواژه‌ها English

biodiversity
elevational gradient
Khorassan- Kopet Dagh
Darkesh
conservation
Hyrcanian
Akhani, H. 1998. Plant biodiversity of Golestan National Park. Stapfia 53: 1-411.
Amiri, M.S., Saeidi Mehrvarz, S., Memariani, F. & Joharchi, M.R. 2022. Vascular flora of Zarrin-Kuh Protected Area in Central Kopet Dagh Mountains, NE Iran: An annotated checklist. Phytotaxa 574: 32-60.
APG IV 2016. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants, APG IV. Botanical Journal of the Linnean Society 181: 1-20.
Arjmandi, A.A., Ejtehadi, H. Memariani, F., Joharchi, M.R., Mesdaghi, M. 2021. Campanula oreodoxa (Campanulaceae), a new critically endangered species from the Aladagh Mountains, NE Iran. Phytotaxa 521: 193-202.
Assadi, M., Maassoumi, A.A. Khatamsaz, M. & Mozaffarian, V. (eds). 1988-2021. Flora of Iran, vols. 1-151. Research Institute of Forests and Rangelands Publications, Tehran. [In Persian].
Atashgahi, Z., Ejtehadi, H. & Zare, H. 2009. Study of floristics, life form and chorology of plants in the east of Dodangeh forests, Mazandaran province, Iran. Iranian Journal of Biology 22: 193-203.
Atashgahi, Z., Ejtehadi, H., Mesdaghi, M. & Ghassemzadeh, Z. 2018. Plant diversity of the Heydari Wildlife Refuge in northeastern Iran, with a checklist of vascular plants. Phytotaxa 340: 101-127.
Atashgahi, Z., Memariani, F., Jafari-Polgerd, V. & Joharchi, M.R. 2022. Floristic composition and phytogeographical spectrum of Pistacia vera L. woodland remnants in northeastern Iran. Nordic Journal of Botany 2022: e03510.
Aydani, M. 2004. Floristic study of Darkesh area in the northwest of Khorassan province. Master thesis of plant sciences. Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Behroozian, M., Ejtehadi, H., Memariani, F., Joharchi, M.R. & Mesdaghi, M. 2022. Floristic diversity and vegetation of communities associated with two endemic Dianthus species in the montane steppes of northeastern Iran. Nordic Journal of Botany 2022: e03581.
Beniston, M. 2003. Climatic change in mountain regions: a review of possible impacts. Climate Change 59: 5-31.
Bruun, H.H., Moen, J., Virtanen, R., Grytnes, J., Oksanen, L. & Angerbjörn, A. (2006) Effects of altitude and topography on species richness of vascular plants, bryophytes and lichens in alpine communities. Journal of Vegetation Science 17: 37-46.
Colling, G. & Matthies, D. 2004. The effects of plant population size on the interactions between the endangered plant Scorzonera humilis, a specialised herbivore, and a phytopathogenic fungus. Oikos 105: 71-78.
Esmailzadeh, A., Hosseini, S.M. and Oladi, J. 2005. Introduction to flora, life form and plant geographical distribution of Afratakhteh Yew (Taxus baccata L.) habitat. Pajouhesh & Sazandegi 68: 66-76.
Ezazi, A., Rahchamani, N. & Ghahremaninejad, F. 2014. The flora of Saluk National Park, Northern Khorassan province, Iran. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences 5: 45-71.
Gholizadeh, H., Naqinezhad, A. & Chytrý, M. 2020. Classification of the Hyrcanian forest vegetation, Northern Iran. Journal of Vegetation Science 23: 107-126.
Grabherr, G., Gottfried, M. & Pauli, H. 1994. Climate effects on mountain plants. Nature 369: 448.
Jafari, J., Tabari, M., Hosseini, S.M. & Kooch, Y. 2015. Effect of soil properties on plant diversity of ecological groups in the reserved forest of North Khorasan. Journal of Plant Research (Iranian Journal of Biology) 28: 79-90.
Jafari, J., Tabari, M., Hosseini, S.M. & Kooch, Y. 2016. Effect of physiographical factors on plant species diversity in the forests of western Bodjnourd. Journal of Wood and Forest Science and Technology 22: 224-238.
Kadhum, S.M., Ejtehadi, H., Memariani, F. & Erfanian, M.B. 2021. Evaluating changes in the plant communities after overgrazing in the Golbahar plain, northeast of Iran. Nova Biologica Reperta 7: 431-441.
Kamrani, A., Naqinezhad, A., Attar, F., Jalili, A. & Charlet, D. 2011. Wetland flora and diversity of the Western Alborz Mountains, North Iran. Phytologia Balcanica 17: 53–66.
Klimes, L. 2003. Life-forms and clonality of vascular plants along an altitudinal gradient in E Ladakh (NW Himalayas). Basic and Applied Ecology 4: 317-328.
Léonard, J. 1988. Contribution a l’étude de la flore et de la végétation des desert d’Iran, Fascicule 8. Étude des Aries de distribution, Les phytochories, Les chorotypes. Jardin Botanique National de Belgique, Meise.
Lomolino, M.V. 2001. Elevation gradients of species-density: historical and prospective views. Global Ecology and Biogeography 10: 3-13.
Ludovicy, S., Noroozi, J., Semenchuk, P., Moser, D., Wessely, J., Talebi, A. & Dullinger, S. 2022. Protected area network insufficiently represents climatic niches of endemic plants in a Global Biodiversity Hotspot. Biological Conservation 275: 109768.
Memariani, F. 2020. The Khorassan-Kopet Dagh Mountains; in Noroozi, J. (editor), Plant biogeography and vegetation of high mountains of Central and South-West Asia. Springer Nature Switzerland AG, Cham, pp. 93-116.
Memariani, F., Zarrinpour, V. & Akhani, H. 2016a. A review of plant diversity, vegetation, and phytogeography of the KhorassanKopet Dagh floristic province in the Irano-Turanian region (northeastern Iran– southern Turkmenistan). Phytotaxa 249: 8-30.
Memariani, F., Akhani, H. & Joharchi, M.R. 2016b. Endemic plants of the Khorassan-Kopet Dagh floristic province in the Irano-Turanian region: diversity, distribution patterns and conservation status. Phytotaxa 249: 31-117.
Memariani, F., Joharchi, M.R. & Akhani, H. 2016c. Plant diversity of Ghorkhod Protected Area, NE Iran. Phytotaxa 249: 118-158.
Memariani, F., Ejtehadi, H., Arjmandi, A.A., Joharchi, M.R. 2022. Piptatherum ferganense (Poaceae), another Middle Asian species as a new record for the flora of Iran. Nova Biologica Reperta 9: 132-138.
Menges, E.S. 1998. Ecology and conservation of Florida scrub; In Anderson, R.C., Fralish, J.S., Baskin, J. (editors), The Savanna, Barren, and Rock Outcrop Communities of North America. Cambridge University Press, New York, pp. 7-22.
Morison, J.I.L. & Morecroft, M.D. 2006. Plant growth and climate change, Wiley-Blackwell Publications, 232 pp.
Nadaf, M., Ejtehadi, H., Mesdaghi, M. & Farzam, M. 2017. Flora, life form and chorology of plants in Jozak-Chaminbid area, North Khorassan Province, Iran. Iranian Journal of Plant Biology 32: 69-88.
Noroozi, J., Talebi, A., Doostmohammadi, M., Manafzadeh, S., Asgarpour, Z. & Schneeweiss, G.M. 2019. Endemic diversity and distribution of the Iranian vascular flora across phytogeographical regions, biodiversity hotspots and areas of endemism. Scientific Reports 9: 12991.
Pimm, S.L. & Jenkins, C.N. 2010. Extinctions and the practice of preventing them. in: Sodhi, N.S. & Ehrlich, P.R. (eds.) Conservation biology for all, Oxford University Press, 181-199.
Rahbek, C. 1995. The elevational gradient of species richness: a uniform pattern? Ecography 18: 200-205.
Rahbek, C. 1997. The relationship among area, elevation, and regional species richness in Neotropical birds. The American Naturalist 149: 875-902.
Rahchamani, N., Ezazi, A. & Ghahremaninejad, F. 2014. The flora of Sarigol National Park, Northern Khorassan Province, Iran. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences 4: 278-307.
Raunkiaer, C. 1934. The Life Form of Plants and Statistical Plant Geography. Clarendon Press, Oxford, 632 pp.
Rechinger, K.H. (ed). 1963–2015. Flora Iranica, vol. 1–181. Akademische Druck- u. Verlagsanstalt, Graz; vol. 175. Akademische Verlagsgesellschaft, Salzburg; vol. 176–181. Verlag des Naturhistorischen Museums, Wien.
Reed, D.H. 2012. Impact of climate change on biodiversity; in Chen, W., Seiner, J., Suzuki, T. & Lackner, M. (editor), Handbook of climate change mitigation. Springer, pp. 505-530.
Saberi, A., Ghahremaninejad, F., Sahebi, S.J. & Joharchi, M.R. 2010. A floristic study of Chahchaheh Pistacia for‌est, NE Iran. Taxonomy and Biosystematics 2: 61–92.
Sang, W. 2009. Plant diversity patterns and their relationships with soil and climatic factors along an altitudinal gradient in the middle Tianshan Mountain area, Xinjiang, China. Ecological Research 24: 303-314.
Tsujino, R & Yumoto, T. 2013. Vascular plant species richness along environmental gradients in a cool temperate to sub-alpine mountainous zone in central Japan. Journal of Plant Research 126: 203-214.

  • تاریخ دریافت 18 خرداد 1405
  • تاریخ انتشار 18 خرداد 1405