SUPERVISOR
Mostafa Tarkesh esfahani,Hossein Bashari,HamidReza Karimzadeh
مصطفی ترکش اصفهانی (استاد مشاور) حسین بشری (استاد مشاور) حمیدرضا کریم زاده (استاد راهنما)
STUDENT
Seyed mehrdad Kazemi shikh shabani
سیدمهرداد کاظمی شیخ شبانی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
TITLE
The effects of long-term exclusion on vegetation composition and soil physicochemical properties in Hanna rangelands of Semirom
Rangeland is a natural ecosystem which includes major resources of geneti reserves and different types of plant species and this biodiversity indicated stability of rangeland against environmental and biological variable factors. Soil and plant serves as an important rangeland ecosystem component and evaluating the effects of management practices on structure and function of range ecosystems can assist managers to select the best option in their reclamation plans. This study aimed to compare the effects of long term exclosure and controlled grazing (rest- rotation grazing system) on some soil physicochemical properties in semi- arid rangelands of Hanna - Semirom in Isfahan province. Six perpendicular transects were established in each area and 10 square plots with size of 2m 2 were placed along each transect and the cover percentage, production, density and list of all plant species were recorded. The area under rest rotation grazing systems and exclosure area, randomly 72 soil samples were collected from 0 - 10 and 10 - 30 cm of soil surface. Soil properties such as pH, EC, Caco 3 , organic carbon, absorbable phosphor, total nitrogen, k, Ca, Mg, soil saturated percentage, cation exchange capacity, soil clay, silt, sand and fine sand contents were measured in the soil laboratory. Non parametric diversity, richness and evenness indices and parametric abundance distribution models were calculated for both areas using PASTsoftware. Independent t test was used to compare vegetation and soil properties in both areas. Controlled grazing management cause increased of significant production and vegetation cover percentage compared to exclusion area. The vegetation density was increased significantly in exclusion compared to controlled grazing area. According to the results, although “lightly grazed” site had higher diversity compared to “not grazed” site, only Hill diversity indices varied significantly ( p 0.05) between these sites. Results indicated that richness indices varied significantly between the two sites ( p 0.05). Abundance distribution model showed that no parametric model fitted to the diversity data in “not grazed” site, indicating an unstable vegetation community. Broken stick and log- normal were best fitted parametric models among the species abundance models for the “slightly grazed” site, indicating a stable vegetation community in this site. Results revealed that soil properties were more appropriate in areas under long term rest-rotation grazing system compared with excloure area. According to the results, most soil properties were differed significantly (? = 5%) due to grazing management in both areas, except pH, Mg, soil saturated percentage, silt, sand and fine sand contents. Cation exchange capacity, CaCO 3 , gravel percentage, soil phosphor content and grazing management were identified as the most discriminative factors in separatingvegetation communities based onCanonical correspondence analysis (CCA) and cluster analysis. This study showed that rest- rotational grazing systems could maintain ecosystem health condition in semi-arid area as well as decrease the costs of animal husbandry and is a more appropriate management option for ranchers compared with long term grazing exclusion. Key words: Canonical correspondence analysis, Species diversity, Controlled grazing, Grazing system, Abundance distribution model
خاک و گیاه از مهم ترین مولفه های اکوسیستم های مرتعی هستند و ارزیابی اثرات ناشی از نحوه مدیریت بر ویژگی های ساختاری و عملکردی اکوسیستم، می تواند راهنمای موثری برای برنامه های اصلاحی و بهره برداری صحیح از مراتع باشد. هدف از این پژوهش، بررسی اثرات قرق بلندمدت (33 ساله) و چرای مدیریت شده (سیستم چرای تناوبی – استراحتی) بر ترکیب پوشش گیاهی، گروه های عملکردی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک، در ایستگاه شهید حمزوی حنا در منطقه سمیرم استان اصفهان بود.در این مطالعه تعداد شش ترانسکت عمود بر هم به طول 100 متر در هر منطقه مستقر و در راستای هر ترانسکت 10 پلات دو متر مربعی مستقر و میزان تاج پوشش، تولید، تراکم و فهرست گونه های گیاهی موجود ثبت گردید. همچنین از ابتدا، وسط و انتهای شش ترانسکت مستقر شده در هر منطقه به صورت تصادفی – سیستماتیک و از دو عمق 10-0 و 30-10 سانتی متری، تعداد 72 نمونه خاک برداشت شد. سپس عوامل pH، هدایت الکتریکی، کربنات کلسیم، ماده آلی، فسفر قابل جذب، نیتروژن کل، پتاسیم محلول، کلسیم، منیزیم، درصد رطوبت اشباع، ظرفیت تبادل کاتیونی، درصد ذرات سنگریزه، رس، سیلت، شن و شن خیلی ریز در آزمایشگاه تعیین شد. با استفاده از نرم افزار Past شاخص های تنوع، غنا و یکنواختی و نیز روش های پارامتریک (منحنی وفور رتبه ای) در دو منطقه قرق و چرای مدیریت شده محاسبه گردید. به منظور مقایسه میانگین خصوصیات پوشش گیاهی و خاک در دو منطقه قرق و چرای مدیریت شده، از آزمون t مستقل استفاده گردید. نتایج نشان داد که چرای مدیریت شده باعث افزایش معنی دار تولید و درصد تاج پوشش گیاهی و قرق باعث افزایش تراکم گونه های گیاهی (%5 = ?) به صورت معنی داری شده است. میزان تنوع، غنا و یکنواختی در منطقه چرای مدیریت شده بیشتر از منطقه قرق بود ولی بین شاخص های یکنواختی و تنوع گونه ای به جز شاخص تنوع هیل N 1 تفاوت آماری معنی داری مشاهده نشد. بین شاخص های غنای گونه ای، در سطح اطمینان 5 درصد اختلاف معنی داری بین دو منطقه وجود داشت. همچنین منطقه قرق از هیچ یک از مدل های وفور رتبه ای تبعیت نمی کرد که نشان دهنده جامعه ناپایدار می باشد، در حالی که منطقه چرای مدیریت شده از مدل های عصای شکسته و لوگ نرمال که نشان دهنده جوامع پایدار است، تبعیت می کرد. همچنین نتایج نشان داد که چرای مدیریت شده، باعث بهبود ویژگی های مورد مطالعه خاک در این مراتع شده است. چرای مدیریت شده تاثیر معنی داری (%5 = ?) بر تمام خصوصیات اندازه گیریشده به جز pH، درصد رطوبت اشباع، منیزیم، کلسیم، درصد ذرات سیلت، شن و شن خیلی ریز داشته است. تحلیل رج بندی تطبیقی متعارفی (CCA) و خوشه ای نشان داد که دو منطقه از نظر پوشش گیاهی و تنوع گونه ای به خوبی از یکدیگر قابل تفکیک هستند و مهم ترین خصوصیات موثر در تفکیک گروه های گیاهی، ظرفیت تبادل کاتیونی، آهک، درصد سنگریزه، فسفر و عامل مدیریت می باشد. به طور کلی نتایج نشان داد که چرای مدیریت شده و استفاده از سیستم های چرایی، علاوه بر کاهش هزینه و کسب رضایت دامداران، در حفظ و سلامت اکوسیستم مناطق نیمه خشک، نسبت به قرق بلندمدت موفق تر عمل می کند. کلید واژه ها: تطبیقی متعارفی، تنوع گونه ای، چرای مدیریت شده، سیستم چرایی، منحنی وفور رتبه ای