SUPERVISOR
Mohamoud-Reza Hemami,Mohammad Iravani
محمودرضا همامی (استاد مشاور) مجید ایروانی (استاد راهنما)
STUDENT
Razie Mirzajani darestani
راضیه میرزاجانی دارستانی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
The importance of ant-gazelle interaction for vegetation structure and composition in Kolah-Qazi National Park, Isfahan
The structure and species composition of vegetation in grazing ecosystems have been formed as a result of the evolutionary and mutual relationship of different animal groups with each other and the vegetation within a long period of time.Herbivores with a variety of body sizes (including both. vertebrates and invertebrates) have interactive effects on each other through the vegetation in their common habitat, The impact of such relationships on the vegetation is still one of the subjects of interest by the ecologists. In this study, the importance of seed harvesting ants ( Messor species ) and Persian gazelle ( Gazelle subgutturosa ) on the vegetation and soil seed bank in rangeland habitats of Kolah Ghazi National Park were investigated.15 active ant nest sites established besides the gazelle droppings accumulation sites (gazelle presence- ant presence sites) were chosen and then in the closest distance to each location, one ant nest site without gazelle droppings accumulation site in the surrounding (ant presence- gazelle absence sites) and a gazelle droppings accumulation site without any ant nest site around it (gazelle presence- ant absence sites) were selected (totally 15 sites for each combination of gazelle and ant presences). Vegetation was studied inside and outside of each site using a 25×25cm plots. A pooled soil sample was taken from each site to investigate the soil seed bank composition in the greenhouse. Totally, 61 plant species belonged to 19 different families and 60 different genera were recorded in the vegetation plots of sites and the relevant surrounding areas. The total vegetation cover, and the relative frequency of annual and also forb species at the gazelle presence- ant presence sites were significantly higher than those of the droppings accumulation sites. Specie richness and the relative frequency of graminoid species at the droppings accumulation sites were significantly higher than those of gazelle presence- ant presence sites. Meanwhile, the results of DCA analysis indicated that vegetation species composition in droppings accumulation sites is different from those of gazelle presence- ant presence sites. In germination experiments at the greenhouse for 6 months, 4,625 seeds from 120 cultivated soil samples germinated which belonged to 69 plant species from 24 families and 59 genera. The relative frequency of forb species in gazelle presence- ant presence sites was significantly bigger than the same for the mere droppings accumulation sites or mere ant nest sites, : this is while the total density, specie richness, and the relative frequency of graminoid species in soil seed bank of mere droppings accumulation sites were higher. On the other hand, the results of DCA analysis showed the different species composition of soil seed bank in different sites of presence of the two animal groups (one or both). In conclusion, the effect of activities of both animal groups (e.g. ant nest and/or gazelle droppings accumulation sites) on the vegetation and soil seed bank are obvious, while such effect is different. Meanwhile, the joint effect of both animal groups on the vegetation and soil seed bank is different from their independent effects. Considering the dry climate of the studied ecosystem, both animal groups therefore play a major role in the structure and composition of vegetation and specially the seed storage of plant species in the soil, which is essential for their cycle of life. The result of this study presents the ecological importance of different animal groups in dry regions ecosystems, especially relating to the soil seed bank and vegetation dynamics, which may be applied in the management of protected ecosystems and rangeland habitats of the country. Keywords: grazing ecosystems, herbivores, soil seed bank and vegetation dynamics, species composition, germination experiments.
ساختار و الگو های پوشش گیاهی اکوسیستم های چرایی در نتیجه رابطه تکاملی و متقابل گروه های جانوری مختلف با یکدیگر و با پوشش گیاهی در زمان طولانی شکل گرفته است. علفخواران با جثه متفاوت (مثلاً مهره دار و بدون مهره) در زیستگاه مشترکشان از طریق پوشش گیاهی بر یکدیگر اثرات توأم دارند که نحوه تأثیر این ارتباط بر روی پوشش گیاهی همچنان مورد توجه بوم شناسان می باشد. در این مطالعه اهمیت رابطه توأم مورچه های برداشت کننده بذر (گونه های جنس Messor ) و آهوی ایرانی ( Gazelle subgutturosa ) بر روی پوشش گیاهی و بانک بذر خاک در زیستگاه های مرتعی پارک ملی کلاه قاضی بررسی گردید. بدین منظور 15 لانه مورچه فعال مستقر در کنار مکان تجمع سرگین آهو (حضور آهو – حضور مورچه) انتخاب گردید و سپس در نزدیک ترین فاصله به هر مکان یک لانه مورچه بدون مکان تجمع سرگین آهو در اطراف (حضور مورچه –غیاب آهو) و یک مکان تجمع سرگین آهو بدون لانه مورچه در کنار آن (حضور آهو – غیاب مورچه) انتخاب گردید (در مجموع 15 مکان برای هر ترکیب حضور آهو و مورچه). بررسی پوشش گیاهی در داخل (لانه مورچه، مکان تجمع سرگین آهو) و خارج محدوده هر یک از مکان های انتخاب شده با استفاده از پلات های 25×25 سانتی متری مطالعه گردید و از هر مکان پلات گذاری یک نمونه ترکیبی خاک جهت بررسی بانک بذر خاک در گلخانه جمع آوری گردید. در مجموع 61 گونه گیاهی متعلق به 19 خانواده و 60 جنس مختلف در پلات های پوشش گیاهی مکان های تجمع سرگین آهو و لانه مورچه (حضور یکی یا هر دو)و محدوده اطراف ثبت گردید. درصد پوشش تاجی کل، درصد ترکیب گونه های یکساله و پهن برگ علفی در مکان های حضور آهو -حضور مورچه به طور معنی داری بیش تر از مکان های تجمع سرگین آهو بود در حالی که غنای گونه ای و درصد ترکیب گونه های گندمی در مکان های تجمع سرگین تنها به طور معنی داری بیش تر از مکان های حضور آهو - حضور مورچه بود. همچنین نتایج آنالیز DCA نشان داد که در مجموع ترکیب گونه ای پوشش گیاهی در مکان های تجمع سرگین تنها با مکان های تجمع سرگین در کنار لانه مورچه متفاوت است.طی آزمایشات جوانه زنی درگلخانه به مدت 6 ماه ، 4625 بذر از 120 نمونه خاک کشت شده جوانه زد که متعلق به 69 گونه گیاهی از 59 جنس و 24 خانواده بودند. درصد گونه های پهن برگ علفی، در مکان های حضور آهو - حضور مورچه به طور معنی داری بیش تر از مکان های تجمع سرگین تنها و یا لانه مورچه تنها بود در حالی که تراکم کل، غنای گونه ای، درصد گونه های یکساله و گندمی در بانک بذر خاک مکان های تجمع سرگین آهوی تنها بیش تر بود. همچنین نتایج آنالیز DCA ترکیب گونه ای متفاوت بانک بذر خاک را در مکان های مختلف حضور دو گروه جانوری (یکی یا هر دو) نشان داد. در مجموع نتایج این مطالعه نشان می دهد که فعالیت هردو گروه علفخوار (لانه مورچه و یا تجمع سرگین آهو) بر روی پوشش گیاهی و بانک بذر خاک مؤثر بوده ولی تأثیر این دو نوع فعالیت متفاوت می باشد. همچنین تأثیر توأم فعالیت های مورچه و آهو بر پوشش گیاهی و بانک بذر خاک متفاوت از تأثیر مستقل آن ها می باشد. در نتیجه با توجه به شرایط اقلیمی خشک اکوسیستم مورد مطالعه هر دو گروه علفخوار نقش به سزایی در ساختار و ترکیب پوشش گیاهی و به ویژه ذخیره بذر گیاهان در خاک که لازمه تجدید حیات آن ها می باشد، دارند. نتایج این تحقیق اهمیت اکولوژیکی گروه های جانوری مختلف را در اکوسیستم های مناطق خشک ، به ویژه در ارتباط با پویایی بانک بذر خاک و پوشش گیاهی ارائه می دهد که می تواند در مدیریت اکوسیستم های حفاظت شده و زیستگاه های مرتعی کشور به کار گرفته شود. کلمات کلیدی : اکوسیستم های چرایی ، علفخواران ، پویایی پوشش گیاهی و بانک بذر خاک ، ترکیب گونه ای، آزمایشات جوا نه زنی.