تغییرات شاخص های تنوع و غنای گونه ای گیاهی در ارتباط با مقیاس نمونه برداری در مراتع جلگه ای شمال ایران (مطالعه موردی: خمام- گیلان)

برخی شاخص های پوشش گیاهی مانند فراوانی، تنوع و غنای گونه ای گیاهی به شدت تحت تاثیر مقیاس نمونه برداری  هستند؛ اما در بسیاری از نظریه های مرتبط با علوم اکولوژی و جامعه شناسی گیاهی به تاثیر بالقوه مقیاس نمونه برداری توجه زیادی نشده است. تا کنون برای اندازه گیری تنوع گونه ای پوشش گیاهی از روش های مختلفی مانند ترانسکت، پلات تک مقیاسی یا چندمقیاسی و روش های آشیانه ای استفاده شده است. اما در این پژوهش برای اندازه گیری و مطالعه شاخص های تنوع و غنای گونه ای پوشش گیاهی، برای اولین بار در ایران از پلات های هم مرکز استفاده شد تا اثر تغییرات عوامل محیطی بر تغییر مقادیر تنوع و غنا در محدوده نمونه برداری به حداقل برسد. این پژوهش به منظور بررسی و تحلیل تغییرات تنوع و غنای پوشش گیاهی در ارتباط با تغییرات مقیاس نمونه برداری انجام پذیرفت.

نمونه برداری از پوشش گیاهی در بهار 1400 در حالت حداکثر رشد گونه های گیاهی انجام شد. در دامنه شمالی البرز در ارتفاع 24/0 - متر بالاتر از سطح دریا در منطقه جلگه ای خمام، دو سایت تفکیک و نمونه برداری از این ناحیه جلگه ای انجام شد. به این صورت که در هر سایت، تعداد 6 مقیاس (پلات) نمونه برداری (5/0، 1، 2، 3، 5 و 10 متر مربع) به صورت هم مرکز و به شکل مربعی جهت نمونه برداری استفاده شد؛ به عبارت دیگر یک نقطه اولیه به عنوان مرکز کوچک ترین مقیاس انتخاب و مقیاس های بعدی محیط بر مقیاس ماقبل و با مرکزیت همان نقطه اولیه مستقر شدند. 6 بار پلات های هم مرکز برای بررسی پوشش گیاهی مستقر و در هریک از این  شش استقرار پلات های هم مرکز، تعداد 10 تکرار به صورت تصادفی در نظر گرفته شد (60 تکرار در هر سایت مطالعاتی) و در مجموع چون دو سایت مطالعاتی در طبقه ارتفاعی جلگه انتخاب شده بود، 120 نمونه برای هر مقیاس (120 = 2 × 60) و درمجموع تعداد کل نمونه ها (اندازه پلات های مختلف) برابر با (720 =120×6) بودند. آنالیزهای آماری شامل مقایسات میانگین و آزمون توکی نیز در محیط نرم افزار R انجام شد.

براساس نتایج به دست آمده، به طورکلی اثر مقیاس نمونه برداری در سطح احتمال 001/0، در مورد هر دو شاخص تنوع و غنا تایید شد. بیش ترین تفاوت اثر مقیاس بر تنوع در مقیاس m25/0 نسبت به m25  و m210 مشاهده گردید. مقیاس های m23 و m24 تفاوت معنی داری در مقدار تنوع نداشتند. درمورد شاخص غنا نیز بیش ترین اثر مقیاس نمونه برداری در استفاده از مقیاس m25/0 نسبت به m25 و m210 نشان داده شد. از طرفی دقت محاسبه متغیرهای مختلف با افزایش سطح افزایش یافت. با این وجود با رسیدن به مقیاس m22 و m23 تقریبا به سطح ثابتی رسید و سپس در مقیاس m25  و m210 افزایش پیدا کرد. مقیاس m25/0مقدار عددی شاخص های مورد اندازه گیری را به شدت کاهش می دهد و باعث ارایه نتایج اشتباه می گردد.

با توجه به نتایج به دست آمده به نظر می رسد که برای نمونه برداری و محاسبه صحیح شاخص های تنوع و غنای گونه ای در مناطق جلگه ای شمال کشور (پوشش علفی و گونه های خاردار)، بهتر است که از پلات/مقیاس 3 متر مربعی استفاده گردد. علاوه بر نتایج مناسب، مزیت دیگر این مقیاس برای نمونه برداری در مناطق جلگه ای، سهولت در استفاده (حمل و استقرار) و یکنواختی و همگنی نسبی پوشش گیاهی در داخل آن است. البته برای سایر مناطق، به ویژه دامنه ها و طبقات ارتفاعی بالاتر این مقیاس پیشنهاد نمی گردد. زیرا احتمالا اثر ارتفاع و سایر گرادیان های محیطی، ترکیب و تنوع و سایر خصوصیات جامعه گیاهی را دست خوش تغییرات چشم گیری خواهد کرد و پوشش گیاهی ناهمگنی بیشتری نسبت به مناطق جلگه ای و کم ارتفاع خواهد داشت.