بررسی اثر پخش سیلاب بر شاخص های تنوع، غنا، تراکم و یکنواختی گونه ای بانک بذر خاک در ایستگاه آبخوانداری کوثر

Abstract

مقدمه و هدف در سال‌های اخیر استفاده از سامانه‌های پخش سیلاب، یکـی از مـؤثرترین روش‌هـا برای مهـار آب‌هـای سـطحی بـه‌ویژه در منـاطق خشـک و نیمـه خشـک است، کـه افزون بـر کـاهش اثـرهای زیان‌بـار سیلاب‌ها موجـب کـاهش فرسـایش خـاک، تقویـت سـفره‌هـای آب زیـر زمینـی، بهبـود زمین‌های کشـاورزی و احیــای پوشــش گیــاهی مراتــع مــی­ شــود. در مراتع سیلابی از خصوصیات بانک بذر خاک اطلاعات اندکی وجود دارد. برای این موضوع هزینه­ و وقت زیادی صرف شده است. بسیاری از گونه ­های موجود در بانک بذر می ­تواند اثر عامل‌های محیطی و مدیریتی گذشته را تفسیر کند. شناسایی این منبع نقش مهمی در حفاظت و احیاء پوشش گیاهی دارد. از این رو، این پژوهش با هدف بررسی اثر پخش­ سیلاب بر شاخص ­های تنوع زیستی بانک بذر خاک برای احیا و بهبود پوشش گیاهی در مراتع ویران‌شده در ایستگاه آبخوانداری کوثر انجام شد. مواد و روش ­ها برای بررسی اثر پخش سیلاب روی ترکیب، تراکم، تنوع ، غنا و یکنواختی گونه‌ای بانک بذر خاک در دو منطقه‌ی پخش سیـلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) در منطقه‌ی گربایگان فسا از سال 1399 به­ مدت سه سال، پژوهش‌های بانک بذر اجراء شد. پس از شناسایی آغازین مرتع‌های عرصه‌ی پخش سیلاب در خرداد ماه 1399، مکان ­یابی دو منطقه معرف درون و خارج از پخش سیلاب (شاهد) انجام شد. نمونه ­برداری بانک بذر خاک در پاییز 1399 قبل از آغاز رویش بذرهای موجود در خاک انجام شد. در درون منطقه‌ی معرف (مرتع پخش سیلاب‌شده در 6 نوار) و شاهد (مرتع بدون پخش سیلاب)، یک نوار اندازه‌گیری 150 متری در جهت عمود بر شیب زمین مستقر شد. از روی هر نوار اندازه‌گیری با فاصله‌ی 10 متر یک قطعه یک مترمربعی با روش تصادفی-نظام‌مند (15 قطعه یا تکرار) مشخص شد. در چهار گوشه و مرکز هر قطعه‌ی یک مترمربعی گودالی به قطر 7 سانتی‌متر و با ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی‌متر حفر شد. خاک ­های هر ژرفا به­ شکل جداگانه در پنج نقطه‌ی قطعه‌ی یک مترمربعی با هم ترکیب و به­ عنوان یک نمونه برای کاشت در سینی­ های مخصوص در گلخانه در نظر گرفته شدند. نمونه­ های بانک بذر خاک به­ مدت چهار ماه برای شکسته ­شدن خواب بذر در یخچال نگهداری و سپس به­ مدت یک سال برای کشت به محیط گلخانه منتقل و با روش ظهور گیاهچه، بذرهای موجود در خاک که به­ تدریج سبز شدند، شناسایی و شمارش شدند. تحلیل‌های بانک بذر بر اساس شمارش گیاهچه ­های جوانه‌زده در گلخانه انجام شد. تراکم گونه ­های موجود در بانک بذر خاک با روش محاسبه‌ی مجموع تعداد بذر همه‌ی گونه ­ها در مترمربع انجام شد. برای تعیین شاخص ­های تنوع، غنا و یکنواختی گونه ­ای از نرم­ افزار PAST استفاده شد. برای غنای گونه­ ای بانک بذر خاک از شاخص­ های مارگالف و منهینیک و برای تنوع از شاخص ­های شانون-وینر و سیمپسون و برای یکنواختی از شاخص هیل استفاده شد. برای مقایسه‌ی خصوصیات بانک بذر خاک (تراکم، غنا، تنوع و یکنواختی گونه ­ای) میان دو منطقه‌ی معرف مرتع پخش سیلاب و مرتع بدون پخش سیلاب (شاهد) از آزمون t مستقل و برای مقایسه‌ی میان دو ژرفای 5-0 و 10-5 سانتی ­متری نیز از آزمون t جفتی استفاده شد. تجزیه و تحلیل‌های آماری به‌وسیله‌ی نرم ­افزار R با استفاده از تحلیل پراکندگی یک‌طرفه انجام شد. همچنین، مقایسه‌ی میانگین­ ها با روش دانکن انجام شد. نتایج و بحث نتایج بررسی‌های گلخانه­ ای نشان داد که 5340 شمار بذر در گلخانه جوانه­ زنی داشت، که در منطقه‌ی پخش سیلاب در ژرفای 5-0 سانتی­ متر 3756 شمار بذر و در ژرفای 10-5 سانتی­ متر 1190 شمار بذر رویش داشتند. در منطقه‌ی بدون پخش سیلاب (شاهد) نیز در ژرفای 5-0 سانتی‌متر 329 شمار بذر و در ژرفای 10-5 سانتی ­متر 65 شمار بذر رویش داشتند. تراکم بانک بذر در منطقه‌ی پخش سیلاب ایستگاه آبخوانداری کوثر در ژرفای 5-0 سانتی­ متر، به­ طور میانگین رویش 113 بذر (از 18 خانواده‌ی گیاهی و 61 گونه) در مترمربع بود. در ژرفای 10-5 سانتی­ متر، به‌طور میانگین رویش 36 بذر (از 18 خانواده‌ی گیاهی و 56 گونه) در مترمربع بود. تراکم بانک بذر در منطقه‌ی شاهد در ژرفای 5-0 سانتی‌متر، به‌طور میانگین رویش 9/96 بذر (از 10 خانواده‌ی گیاهی و 23 گونه) در مترمربع بود. در ژرفای 10-5 سانتی‌متر، میانگین رویش 1/96 بذر (از 8 خانواده‌ی گیاهی و 15 گونه) در مترمربع بود. در منطقه‌ی پخش سیلاب میانگین تراکم بذرهای سبزشده در ژرفای 5-0 سانتی‌متر خاک 3/14 برابر بیشتر از ژرفای 10-5 سانتی‌متر خاک بود. در منطقه‌ی شاهد هم میانگین تراکم بذرهای سبزشده در ژرفای 5-0 سانتی‌متر خاک 5/08 برابر بیشتر از ژرفای 10-5 سانتی‌متر خاک بود. نتایج تجزیه‌ی پراکنش نشان داد که تفاوت شاخص ­های تنوع زیستی (تراکم، تعداد گونه، تنوع، غنا و یکنواختی گونه ­ای) میان نوارهای شبکه‌ی پخش سیلاب بیشه زرد 1 و شاهد در ژرفای 5-0 و10-5 سانتی‌متر بانک بذر خاک در سطح 1 % و 5 % معنی‌دار بود. همچنین، در دو منطقه‌ی پخش سیلاب و بدون پخش سیلاب (شاهد) نتایج آزمون t نشان داد که تفاوت شاخص ­های تنوع زیستی میان ژرفای­ 5-0 و 10-5 سانتی‌متر بانک بذر خاک در سطح 1 % و 5 % معنی ­دار بود. نتیجه ­گیری و پیشنهادها به‌طور کلی می‌توان گفت که اجرای عملیات پخش سیلاب در منطقه‌ی مطالعه‌شده زیست بوم ویژه ­ای ایجاد کرده است که سبب بهبود شرایط محیطی مانند رطوبت کافی و ماده آلی مناسب در منطقه شده است. همچنین، بر افزایش تراکم و تنوع، غنا و یکنواختی گونه ­ای بانک بذر خاک و ترکیب گونه ­ای تأثیر قابل توجهی داشته است. بنابراین از این ظرفیت بانک بذر می ­توان برای احیای این منطقه و مناطق مشابه استفاده کرد. در نهایت نتایج این پژوهش نشان داد بانک بذر خاک منطقه‌ی مزبور پاسخ مثبتی به اجرای عملیات پخش سیلاب است به­ شکلی ­که در منطقه‌ی پخش سیلاب بیشترین تراکم، تنوع، غنا و یکنواختی گونه ­ای ذخیره بذری خاک مشاهده شد. پیشنهاد می ­شود طرح ­های بررسی تأثیر پخش سیلاب بر شاخص ­های تنوع زیستی در قطعه‌های جنگل­کاری با گونه ­های مختلف اکالیپتوس، آکاسیا و همچنین قطعه‌های بوته ­کاری با گونه‌ی آتریپلکس همراه با قطعه‌ی شاهد در گربایگان فسا انجام شود و نتایج با هم مقایسه شوند. نتایج این پژوهش را می ­توان در حفظ تنوع گیاهی، حفظ ذخیره‌های ژنتیکی و احیاء و مدیریت پوشش گیاهی منطقه به‌کار برد.

Keywords

• تنوع زیستی
• جوانه زنی بذر
• دشت گربایگان فسا
• سیل