1-2-2- ایجاد و توسعه روش  LFA …………………………………

1-2-3- بکارگیری روش LFA………………………………………..

1-2-3-1- محاسبه سازمان یافتگی اکوسیستم………………… 11

1-2-3-2- ارزیابی سطح خاک……………………………………… 12

1-2-3-3- چهارچوب تفسیری LFA…………………………………

1-3- فرضیه های تحقیق………………………………………….. 15

1-4- اهداف تحقیق……………………………………………….. 16

فصل دوم

2-  سابقه تحقیق…………………………………………………… 17

فصل سوم

3-1- معرفی منطقه مورد مطالعه…………………………………. 23

3-1-1- موقعیت جغرافیایی…………………………………………. 23

3-1-2- پوشش گیاهی……………………………………………… 24

3-1-3- وضعیت بارندگی…………………………………………….. 26

3-1-4- درجه حرارت…………………………………………………. 26

3-1-5- باد…………………………………………………………… 26

3-1-6- وضعیت خاک………………………………………………… 26

3-2-  مراحل انجام کار و برداشت داده ها…………………………. 27

3-2-1- کاربرد روش LFA در دو منطقه مرجع و بحرانی……………… 27

3-2-1-1- کاربرد روش LFA در منطقه مرجع………………………….. 27

3-2-1-2- کاربرد روش LFA در منطقه بحرانی……………………….. 28

3-2-2-  مقایسات بین شاخص های LFA در دو منطقه مرجع و بحرانی…28

3-2-3-  بررسی صحت ارزیابی شاخص های سطح خاک…………… 29

3-2-3-1-  نفوذپذیری……………………………………………………. 29

3-2-3-2-  پایداری خاک……………………………………………….. 31

3-2-3-3-  چرخه عناصر…………………………………………………. 33

3-2-3-4-  بررسی صحت………………………………………………. 34

3-3-  تطبیق روش LFA………………………………………………..

3-3-1-  بررسی تطابق پارامتر های 11 گانه سطح خاک……………. 35

3-3-2-  ارائه پارامتر جدید برای روش LFA………………………………

3-3-3- ارائه LFA تطبیق داده شده یاCLFA…………………………….

3-3-4- بررسی صحت ارزیابی شاخص های سطح خاک CLFA……..

3-3-5- بررسی مفید بودن تغییرات اعمال شده در LFA تحت عنوان CLFA

فصل چهارم

 4- نتایج…………………………………………………………………….. 39

 4-1- کاربرد روش LFA در دو منطقه مرجع و بحرانی………………….. 39

4-1-1- کاربرد روش LFA در منطقه مرجع………………………………. 39

4-1-2- کاربرد روش LFA در منطقه بحرانی…………………………….. 40

4-1-3- مقایسات بین شاخص های LFA در دو منطقه مرجع و بحرانی….41

4-2-  بررسی صحت ارزیابی شاخص های سطح خاک………………. 45

4-2-1- نفوذپذیری………………………………………………………… 46

4-2-2- پایداری خاک……………………………………………………….. 47

4-2-3- چرخه عناصر……………………………………………………….. 50

4-2-4- بررسی صحت شاخص های سطح خاک……………………….. 51

4-3- تطبیق روش LFA……………………………………………………..

4-3-1- بررسی تطابق پارامتر های 11 گانه سطح خاک………………. 57

4-3-2- ارائه پارامتر جدید برای روش LFA………………………………..

4-3-3- ارائه LFA تطبیق داده شذه یاCLFA……………………………..

4-3-3-1- تغییرات در پارامتر های شاخص پایداری LFA و ارائه CLFA……..

4-3-3-2- تغییرات در پارامتر های شاخص نفوذپذیری LFA و ارائه CLFA……

4-3-4- بررسی مفید بودن تغییرات در روش LFA  تحت عنوان CLFA………

فصل پنجم

5-1- بحث و نتیجه گیری…………………………………………………….. 64

5-2- پیشنهادات……………………………………………………………….. 70

منابع

منابع مورد استفاده…………………………………………………………… 72

چکیده:

یکی از روش های نوین پایش اکوسیستم مرتعی، روش تجزیه و تحلیل عملکرد چشم انداز (LFA) می باشد. هدف از این مطالعه بررسی توانایی این روش در بیان تفاوت های موجود در مناطق مرجع و بحرانی،  بررسی صحت شاخص های سطح خاک LFA  و نیز ارائه LFA تطبیق داده شده (CLFA) درمراتع ییلاقی خشک مرکزی ایران می باشد. روش LFA با 10 تکرار در مناطق مرجع و بحرانی بکار گرفته شد سپس صحت شاخص های ارائه شده، از طریق میزان تبعیت آنها از اندازه گیری های صحرایی (رابطه رگرسیونی) تعیین گردید.  به منظور ارائه CLFA آنالیز حساسیت امتیازات پارامترهای سطح خاک انجام گرفت و در پارامترهای ارزیابی سطح خاک تغییراتی داده شد . سپس صحت شاخص های سطح خاک روش CLFA از طریق اندازه گیری های صحرایی (رابطه رگرسیونی) تعیین گردید. نتایج نشان داد بین شاخص های چرخه عناصر و پایداری سطح خاک در دو منطقه مرجع و بحرانی تفاوت معنی دار وجود دارد (05/0 p>). تفاوت معنی داری بین شاخص های نفوذپذیری در دو منطقه مرجع و بحرانی وجود نداشت (05/0 p>). نتایج بیان نمود صحت شاخص های سطح خاک روش LFA در طبقه صحت متوسط (6/0-4/0R: ) و صحت شاخص های سطح خاک روش CLFA در طبقه صحت کامل(6/0<R) قرار دارند. این نتیجه بیانگر کارایی بیشتر روش CLFA نسبت به روش LFA برای اکوسیستم های مرتعی خشک منطقه ندوشن واقع در مناطق مرکزی ایران می باشد.

1-1- مقدمه

بیشترین سطح خشکی های زمین به مراتع اختصاص دارد و این اکوسیستم ها 47 درصد از مساحت خشکیهای زمین را تشکیل می دهند، مساحت مراتع ایران 94 میلیون هکتار می باشد (مقدم، 1386) که این مقدار قسمت اعظم مساحت کشور می باشد و نحوه بهره برداری ، نگهداری و احیای  این بخش کاملا ضروری است زیرا در راستای توسعه پایدار[1] کشور بایستی به پتانسیل های موجود در این عرصه توجه کافی به عمل آید. به عبارت دیگر  مدیریت اصولی مراتع کشور به لحاظ اینکه قسمت اعظم  مساحت کشور را تشکیل می دهند مساله­ای کاملا ضروری است. در حدود 90 درصد مراتع ایران در اقالیم خشک و نیمه خشک قرار دارند. بارندگی کم و با نوسانات شدید مشخصه اصلی اکوسیستم های مرتعی موجود در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. از سوی دیگر مدیریت اکوسیستم های مرتعی واقع شده در این مناطق بسیار حساس است، زیرا به علت شرایط اکولوژیکی و اقلیمی، آسیب پذیری این نواحی در مقایسه با اکوسیستم های مرتعی نواحی مرطوب و نیمه مرطوب بسیار زیاد بوده و در صورت تخریب در پی بهره برداری بی رویه و غیر اصولی، احیای آنها نیازمند زمان طولانی و در پاره ای از موارد غیر قابل دسترس است. جهت اعمال مدیریت علمی و صحیح بر اکوسیستم های مرتعی، داشتن اطلاعاتی از اکوسیستم به عنوان شاخص های سلامت[2] و کارکرد اکوسیستم2 مورد نیاز است. روش های مورد استفاده جهت ارزیابی مراتع3 شامل روش های درجه بندی مراتع، روش کلیماکس و روش شش فاکتوری هستند(مقدم، 1386). روش درجه بندی مراتع، روشی کیفی و نظری بوده و مانند روش های کمی نتایج دقیقی بدست نمی دهد. روش کلیماکس یک روش کمی است و بر سایر روش های متداول ارجحیت دارد اما عیب عمده این روش آن است که کاربرد آن مستلزم داشتن اطلاعات دقیق از کلیماکس4 منطقه است و این در حالی است که در بسیاری از مراتع کشور قطعه قرق شده که مبین اطلاعاتی پیرامون کلیماکس عرصه است وجود ندارد (مقدم، 1386). روش شش فاکتوری در بخش امتیاز دهی به ترکیب پوشش گیاهی و تکثیر گیاهان مرتعی نیاز به اطلاعاتی در مورد کلیماکس منطقه دارد که در تمام مناطق وجود ندارد.  جهت اطلاع از نحوه عملکرد اکوسیستم مرتعی (گرایش5) از روش های کوادرات ثابت6، ترانسکت ثابت7، و روش امتیاز دادن به خصوصیات مرتع (وزن دهی) استفاده می شود (مقدم، 1386). در روش های کوادرات ثابت و ترانسکت ثابت آماربرداری در یک بازه زمانی از سطح کوادرات یا طول ترانسکت صورت می گیرد. در دو روش اخیر داده های برداشت شده مربوط به شاخص های پوشش گیاهی می باشند که تنها بخشی از اکوسیستم مرتعی (گیاه) مورد ارزیابی قرار می گیرد. در روش وزن دهی به خصوصیات مرتع، برخی ویژگی های خاک آن هم به صورت کیفی امتیاز دهی می شود. به علاوه در این روش تنها می توان جهت گرایش را مشخص کرد بدون اینکه شدت و سرعت آن معلوم شود (مقدم، 1386).

این مسائل در پایش مراتع در سطح جهان به نحوی مشابه وجود داشت. پایش مراتع نوعا توصیفی و محدود به شواهدی بود که از بخش زنده اکوسیستم های مرتعی مبتنی بر نظریه توالی گیاهی بدست می آمد (گلی، 1977)[3]. روش های متداول روش هایی بودند که به میزان گسترده ای وابسته به تنها کاربری فعلی بوده و تولید علوفه مهم ترین رکن خروجی آنها بود (تونگ وی، 2004)[4]. در سطح جهان روش های نوین پایش مرتع بوجود آمده اند که با دیدگاهی اکوسیستمی به پایش مراتع پرداخته و مؤلفه های دیگری علاوه بر پوشش گیاهی را در پایش یک اکوسیستم مرتعی مورد نظر دارند، ولی متاسفانه در کشور ایران هنوز همان روش های قبلی مورد استفاده می باشند و در بخش های اجرایی چون ادارات منابع طبیعی ارزیابی وضعیت اکوسیستم مرتعی معمولا با روش شش فاکتوری و تعیین گرایش آن با روش امتیاز دهی به خصوصیات مرتع صورت می گیرد که همانطور که بیان گردید تنها بخشی از اکوسیستم مرتعی را و آن هم به صورت نیمه کمی پایش می کنند.

عملکرد اکوسیستم های مرتعی خشک و نیمه خشک دنیا به طور گسترده ای تحت تاثیر فرایند های اکولوژیکی و هیدرولوژیکی[5] و پس خورها[6] و عکس العمل های این دو بخش در مقیاس های مختلف می باشد (نوی- میر[7]، 1973 – ویلکوس و همکاران[8]، 2003 – لودویگ و همکاران[9]، 2005). مساله دیگر عدم توجه روش های ارزیابی مرتع موجود در ایران به مسائل هیدرولوژیکی و خاکی اکوسیستم مرتعی است که از مؤلفه های اصلی یک اکوسیستم مرتعی است. رابطه بین فرایند های هیدرولوژیکی و پوشش گیاهی مخصوصا در محیط های با محدودیت آب[10] تنگاتنگ است، خصوصا این که الگو های پوشش گیاهی در این گونه رژیم های رطوبتی ترکیبی از لکه های حاصلخیز[11] با زیست توده زیاد و فضاهای خاک لخت[12] می باشد (ساکو و همکاران[13]، 2006). در فرایند های اصلی یک اکوسیستم در فضای خاک لخت و لکه های حاصلخیز تفاوت بسیار زیادی وجود دارد. به عنوان مثال فرآیند نفوذپذیری دریک اکوسیستم در فضا های مذکور دارای تفاوت قابل توجهی می باشد و این در حالی است که نرخ نفوذپذیری[14] در فرایند هایی چون ایجاد رواناب و تامین رطوبت مورد نیاز گیاهان در مناطق خشک یک عامل اساسی است. میزان آب دریافتی و نفوذ یافته در لکه های حاصلخیز زنده (پوشش گیاهی) می تواند تا 200 درصد میزان بارندگی باشد (والنتین و همکاران[15]، 1999 – دانکرلی[16]، 2002). مکانیسم رواناب نفوذ محرکه ای برای یک پس خور مثبت در اکوسیستم است که همان افزایش رطوبت برای لکه های حاصلخیز گیاهی است و در نهایت سبب تقویت کردن الگوهای پوششی[17] می گردد (پوییگ دفابرگس و همکاران[18]، 1999- والنتین و همکاران، 1999- ویلکوس، 2003- ترنبال و همکاران[19]، 2008).

از سوی دیگر توزیع مجدد آب از فضاهای خاک لخت (ناحیه منبع[20]) در مکان لکه های حاصلخیز پوشش گیاهی (ناحیه جذب[21]) یک فرایند پایه در نواحی خشک است که ممکن است در اثر آشفتگی های وارده به ساختار لکه های حاصلخیز مختل گردد. شایان ذکر است توزیع مجدد آب با توزیع رسوبات و عناصر غذایی توام بوده و نرخ حاصلخیزی منجر به افزایش تولید اولیه[22] اکوسیستم می شود. بر اساس موارد ذکر شده الگوهای پوششی فضای بین لکه ای و لکه های حاصلخیز نقش مهمی را در تعیین میزان رواناب و رسوبات یک اکوسیستم مرتعی علی الخصوص در نواحی خشک و نیمه خشک بازی می کند (کامرات و ایمنسون[23]، 1999- ویلکوس، 2003 – ایمنسون و پرینسون[24]، 2004). ساختار لکه های حاصلخیز و فضاهای بین لکه ای در نواحی خشک و نیمه خشک بر رطوبت خاک اثر دارد و این امر خود تعیین کننده نرخ فرسایش نیز می باشد و کاهش لکه های حاصلخیز پوشش گیاهی منجر به افزایش نرخ رواناب[25] و افزایش فرسایش در باران های شدید شده و منجر به تخریب سرزمین می گردد ( ساکو و همکاران، 2006 – ترنبال و همکاران 2008).

   بر اساس مطالب ذکر شده فرآیند های هیدرولوژیکی یک اکوسیستم مرتعی نقش بسزایی در توزیع مجدد منابع و تولید رواناب و نفوذپذیری دارند. همانگونه که ذکر گردید این فرایندها خود متاثر از الگوی مکانی فضاهای لکه های حاصلخیز و فضاهای بین لکه ای می باشند و از سوی دیگر دارای تاثیر مستقیم بر این الگوها می باشند. بدین معنی که تعیین کننده میزان رشد، شادابی، زادآوری، تراکم، تاج پوشش و دیگر مؤلفه های پوشش گیاهی هستند که در علم مرتعداری مورد توجه بوده و اعمال مدیریت صحیح بر آنها