SUPERVISOR
Seyed Hamid Matinkhah,Mostafa Tarkesh esfahani,Hossein Bashari,Jahangir Khajehali
سید حمید متین خواه (استاد راهنما) مصطفی ترکش اصفهانی (استاد مشاور) حسین بشری (استاد مشاور) جهانگیر خواجه علی (استاد مشاور)
STUDENT
Atefeh Shahbazi
عاطفه شهبازی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390
TITLE
Investigation on some ecological characteristic of Hedysarum criniferum Boiss
The response of plant species to the ecological factors is an efficient guide in improvement, restoration and harvesting projects of range lands. Present study was done in order to investigate some ecological characteristics of Hedysarum criniferum Boiss in five separate stages. In the first stage, the effects of environmental factors on distribution of H. criniferum was studied in Chadegan and Mute region in Isfahan province. A total of 30 soil samples were collected from the 80 randomly established plots. Canonical Correspondence Analysis was used to explore the relationships between environmental and management factors with the species distribution in CANOCO software and Cluster analysis was also used to group sampling plots. The results showed that the presence of the species is mainly on loamy, sandy loam and silty loam soils. In Chadegan habitat, this species appear more in the North and East slopes with convex shape and in Mute mostly scattered in of North slopes. Unlike some other species in these regions, H. criniferum is not sensitive to soil calcium and magnesium. The most presence of H. criniferum was seen in the low gravel percentage (0-10%) and in 60-80% slope. In the second stages, the effect of pollinators and seed predators on regeneration of H. criniferum was investigated. To achieve the goal, the tulle-mesh cages with rebar in the dimensions 75×150×150cm were used to apply the following treatments: pollinators excluded/seed predators present; seed predators excluded/pollinators present; seed predators excluded/pollinators excluded; or control (neither excluded). The GLM procedure was implemented to evaluate the set of data in 2×2 factorial design in completely randomized design. The results show that the pollination impact is supportive and causes increment of 47.6 fold of loments and 62.6 fold of produced seeds compared to their absence. In addition, the seed predators infected 27% of the seeds compared to the control. Therefore, it was found that the pollinators are more effective than the seed predators on the reproduction of this plant. In the third stages, the germination characteristics of H. criniferum were studied in different temperature and moisture conditions in vitro. The experiment was conducted as a randomized complete design with two factors (first factor included four alternative temperature levels and the second factor includes four drought levels) with three replications. Based on the results, as the temperature and drought levels increase, the germination percentage and germination speed of the species decrease. Incredibly, the seeds even germinated in high osmotic potential (-6 bar). Higher germination percentage of H. criniferum seeds in different drought levels in comparison to high alternative temperature (24-26 °C) indicated that this species is more sensitive to higher temperature than high levels of drought condition. Therefore, it could be concluded that the H. criniferum is a relatively drought resistance species. Some indicators of quality forage of H. criniferum in different phenological stages were determined in the fourth stages of this research. In all phenological stages, in Muteh the high amount of ADF, NDF and CF as reducing agents of forage quality was observed and conversely, the high amount of CP, TDN, DMD and ME as the increasing forage quality was detected in Chadegan. This species is “highly desirable” regarding the rangeland forage quality normal" H. criniferum , Astragalus cyclophyllon and Bromus tomentellus (non-legume plants as control) as well as the control soil at 0-30 and 30-60cm depths in a completely randomized design. Results showed that the amounts of inorganic nitrogen, total nitrogen and organic carbon at 0-30cm soil depth were significantly higher than the other treatments and were decreased with increasing in depth. In general, regarding the importance of this native legume, its preservation and conservation of this valuable resource within the optimal management framework seems a must. Key Words: Autecology, pollinator insects, seed predator beetles, germination, forage quality, nitrogen fixing
پاسخ گونههای گیاهینسبت به عوامل اکولوژیکی،راهنمایموثریدربرنامههایاصلاح،احیاوبهرهبرداریازمراتع میباشد. پژوهش حاضر با هدف بررسی برخی خصوصیات بوم شناختی گونه اسپرسی همدانی درپنج مرحله جداگانه انجام گرفت. در مرحله اول، به مطالعه اثر عوامل محیطی بر پراکنش گونه اسپرسی همدانی در دو منطقه چادگان و موته در استان اصفهان پرداخته شد. ازمجموع 80 پلات مستقر شده به روش نمونهب رداریتصادفی، 30 نمونه خاکب رداشته شد.ارتباط بین عوامل محیطی و مدیریتی با پراکنش گونه اسپرسی همدانی با آزمون رجبندی (CCA) در نرمافزار CANOCO بررسی شد و از تجزیه و تحلیل خوشهبندی برای گروهبندی پلاتهای نمونهبرداری استفاده گردید. نتایج نشان داد که حضور این گونه عمدتاً بر روی خاکهای با بافت لومی، لومی شنی و لومی سیلتی است. این گونه در رویشگاه چادگان بیشتر در دامنههای روبه شمال و شرق با شکل محدب و در رویشگاه موته بیشتر در دامنههای روبه شمال به صورت لکهای پراکنده است. گونه اسپرسی نسبت به کلسیم و منیزیم خاک حساس نمیباشد. بیشترین حضور این گونه بر روی خاکهایی با درصد سنگریزه پایین (?10-0) و شیب 80-60 درصد دیده شد. در مرحله دوم، به بررسی تاثیر حشرات گردهافشان و بذرخوار بر زادآوری گونه اسپرسی همدانی پرداخته شد. به این منظور با استفاده از قفسهای توری شکل با پایکهای فلزی در ابعاد 75×150×150 سانتی متر، تیمارهای حذف گردهافشان و حضور بذرخوار، حذف گردهافشان و بذرخوار، حضور گردهافشان و حذف بذرخوار و شاهد یعنی حضور گردهافشان و بذرخوار اعمال گردید. برای تجزیه و تحلیل دادهها از آزمایش فاکتوریل2×2 در قالب طرح کامل تصادفی با استفاده از مدل تعمیمیافته خطی (GLM) استفاده شد. نتایج نشان داد که حضور حشرات گردهافشان مفید بوده و باعث شده است 6/47 برابر بندبنشنهاو 6/62 برابر بذر تولید شده نسبت به غیاب آنها افزایش یابد. به علاوه سوسکهای بذرخوار ( Col ., Bruchidae) توانستند 27? بذرها را نسبت به حالت شاهد آلوده کنند.به این ترتیب مشخص شد که گردهافشانها اهمیت بیشتری نسبت به بذرخواران در زادآوری این گیاه دارند. در مرحله سوم، به بررسی خصوصیات جوانهزنی گونه در شرایط دمایی و رطوبتی مختلف در آزمایشگاه پرداخته شد. بدین منظور آزمایشیبصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو فاکتور (فاکتور اول شامل چهار سطح دمای تناوبی و فاکتور دوم شامل 4 سطح تنش خشکی) در سه تکرار صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که با افزایش میزان دما و سطح خشکی، درصد جوانهزنی و سرعت جوانهزنی این گونه کاهش مییابد. بذرهای این گونهحتی در پتانسیلهای اسمزی بالا (6- بار) نیز جوانه زدند. از طرفی بالاتر بودن درصد جوانهزنی بذر این گونه در سطوح مختلف خشکی نسبت به دمای تناوبی°C 26-24 نشان داد که این گونه حساسیت نسبتاً بیشتری به دمای بالا در مقابل تنش خشکی دارد و این امر میتواند تا حدی نشان دهنده مقاومت به خشکیمتوسط این گونه باشد. در مرحله چهارم، به تعیین برخی شاخصهای کیفیت علوفه گونه مورد مطالعه در مراحل فنولوژی مختلف پرداخته شد. در تمامی مراحل فنولوژی، بالاترین مقادیر ADF، NDF و CF به عنوان عوامل کاهنده کیفیت علوفه در رویشگاه موته و بیشترین میزان پروتئین خام ( CP )، کل مواد غذایی قابل جذب (TDN)، میزان هضم پذیری ماده خشک(DMD) و انرژی متابولیسمی(ME) به عنوان عوامل افزاینده کیفیت علوفه در رویشگاه چادگان مشاهده شد. این گونه به لحاظ شاخصهای طبقه بندی کیفیت علوفه مراتع جزو "گونههایخیلیمطلوب" بهشمارمیرود.برخلاف عنصر فسفر و روی، عناصر پتاسیم،منیزیم،کلسیموآهن دراین گونه در تمامی مراحل رشد،ب یشترا ز حد بحرانی به منظور تأمین نیاز روزانه واحد دامی است. در مرحله پنجم، به منظورتعیین میزان فراهمآوری نیتروژن، نمونهبرداری از خاک زیر گونه اسپرسیهمدانی، Astragalus cyclophyllon و Bromus tomentellus به عنوان گیاه غیرلگوم و همچنین خاک شاهد در عمقهای 30-0 و 60-30 سانتیمتر در قالب طرح کاملاً تصادفی انجام شد.نتایج نشان داد که مقادیر نیتروژن معدنی، درصد نیتروژن کل و درصد کربن آلی خاک در عمق 30-0 سانتیمتری خاک تحت تاج پوشش گونه اسپرسی همدانی و Astragalus cyclophyllon به عنوان گیاهان لگوم بیشتر از دیگر تیمارها است و با افزایش عمق از مقدار این پارامترها کاسته میشود. بطور کلی با آگاهی از اهمیت این گونه مرتعی، پاسداری و حفاظت از این منبع ارزشمند در چهارچوب مدیریت بهینه امری ضروری به نظر میرسد. کلید واژهها: آت اکولوژی، حشرات گردهافشان،خصوصیات جوانهزنی، سوسکهای بذرخوار، فراهم آوری نیتروژن، کیفیت علوفه