فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه و کلیات
1-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………… 2
1-1-1- بیان مسأله……………………………………………………………………………………………………………. 4
1-1-2- سؤال تحقیق………………………………………………………………………………………………………… 5
1-1-3- فرضیهها……………………………………………………………………………………………………………… 5
1-1-3-1- فرضیههای تحقیق…………………………………………………………………………………………….. 5
1-1-3-2- فرضیههای آماری…………………………………………………………………………………………….. 6
1-1-4- اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………………. 6
1-2- کلیات……………………………………………………………………………………………………………………… 6
1-2-1- اصطلاحات آتشسوزی………………………………………………………………………………………… 6
فصل دوم: مرور منابع
2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………….. 10
2-2- تأثیر آتشسوزی بر تراکم و تاجپوشش گونههای گیاهی………………………………………………. 11
2-3- تأثیر آتشسوزی بر تنوع گونههای گیاهی…………………………………………………………………… 13
2-4- بررسی اثر آتشسوزی بر کلاس خوشخوراکی و ترکیب گیاهی…………………………………… 14
2-5- بررسی اثر آتشسوزی بر ارزش غذایی و کیفیت علوفه………………………………………………. 18
2-6- بررسی اثر آتشسوزی بر روند توالی و گرایش مرتع………………………………………………….. 20
2-7- بررسی اثر آتشسوزی بر خاک لخت مرتع………………………………………………………………… 21
2-8- تأثیر زمان آتشسوزی بر پوشش گیاهی سوخته شده………………………………………………….. 22
2-9- جمعبندی………………………………………………………………………………………………………………. 23
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل سوم: مواد و روشها
3-1- مواد………………………………………………………………………………………………………. 26
3-1-1- موقعیت استان لرستان………………………………………………………………………………. 26
3-1-1-1- موقعیت منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………………… 27
3-1-2- وضعیت اقلیمی منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………… 28
3-1-2-1- نزولات جوی…………………………………………………………………………………………………… 28
3-1-2-2- رطوبت نسبی منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………. 30
3-1-2-3- درجه حرارت منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………………… 30
3-1-2-4- تعیین اقلیم منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………….. 33
3-1-2-4-1- روش آمبرژه جهت تعیین اقلیم منطقه……………………………………………………………. 33
3-1-2-4-2- منحنی آمبروترمیک منطقه مورد مطالعه………………………………………………………….. 34
3-1-3- وضعیت خاک منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………….. 35
3-1-4- وضعیت پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………… 35
3-2- روشها……………………………………………………………………………………………………………………. 36
3-2-1- آمادهسازی دادههای اولیه………………………………………………………………………………………. 36
3-2-1-1- جمعآوری و تهیه اطلاعات مربوطه…………………………………………………………………….. 36
3-2-1-2- عملیات میدانی………………………………………………………………………………………………… 36
3-2-1-3- تجزیه و تحلیل دادهها……………………………………………………………………………………….. 37
3-2-2- تشریح روش کار…………………………………………………………………………………………………… 37
3-2-2-1- روش نمونهبرداری و انتخاب محل ترانسکتها…………………………………………………… 38
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-2-2-2- بررسی صفات پوشش گیاهی و نحوه اندازهگیری آنها………………………………………… 38
3-2-2-2-1- محاسبه تاجپوشش………………………………………………………………………………………… 38
3-2-2-2-2- محاسبه تراکم………………………………………………………………………………………………. 38
3-2-2-2-3- محاسبه ترکیب…………………………………………………………………………………………….. 39
3-2-2-2-4- محاسبه فراوانی……………………………………………………………………………………………. 39
3-2-2-2-5- محاسبه گرایش…………………………………………………………………………………………….. 39
3-2-2-2-6- ارزیابی کلاس خوشخوراکی………………………………………………………………………….. 39
فصل چهارم: نتایج
4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………… 42
4-2- گونههای گیاهی موجود در منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………. 42
4-3- ارزیابی دادههای نمونهبرداری شده ……………………………………………………………………………. 44
4-4- نتایج حاصل از مطالعات پوشش گیاهی بر اساس گونههای موجود در منطقه ………………… 45
4-4-1- بررسی اثر آتش بر درصد تاجپوشش گونههای موجود در مرتع ……………………………….. 45
4-4-1-1- اثر آتش بر تاجپوشش گیاهان جنس Astragalus……………………………………………… 45
4-4-1-2- اثر آتش بر تاجپوشش گیاهsterigosa Picris و Centaurea virgata……………… 46
4-4-1-3- اثر آتش بر تاجپوشش گیاهBromus tomemtellus ………………………………………… 46
4-4-1-4- اثر آتش بر تاجپوشش گیاهان جنس Poa, Agropayron, festuca………………….. 46
4-4-1-5- اثر آتش بر تاجپوشش گیاه .Agrostis sp………………………………………………………….. 46
4-4-2- بررسی اثر آتش بر تراکم گونههای موجود در مرتع ………………………………………………… 48
4-4-2-1- اثر آتش بر تراکم گیاهان جنس Astragalus……………………………………………………. 48
4-4-2-2- اثر آتش بر تراکم گیاه sterigosa Picris و Centaurea virgata…………………… 48
فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-4-2-3- اثر آتش بر تراکم گیاهBromus tomemtellus ……………………………………………….. 48
4-4-2-4- اثر آتش بر تراکم گیاهان جنس Poa, Agropayron, festuca…………………………. 49
4-4-2-5- اثر آتش بر تراکم گیاه .Agrostis sp………………………………………………………………… 49
4-5- نتایج حاصل از مطالعات پوشش گیاهی بر اساس فرم رویشی ……………………………………… 49
4-5-1- بررسی اثر آتش بر درصد تاجپوشش گونههای گیاهی بر اساس فرم رویشی………………. 50
4-5-1-1- بررسی اثر آتش بر تاجپوشش فوربهای یکساله…………………………………………………. 50
4-5-1-3- بررسی اثر آتش بر تاجپوشش بوتههای خشبی…………………………………………………….. 50
4-5-1-4- بررسی اثر آتش بر تاجپوشش فوربهای چندساله………………………………………………. 50
4-5-1-5- بررسی اثر آتش بر تاجپوشش گندمیان یکساله…………………………………………………….. 50
4-5-1-6- بررسی اثر آتش بر تاجپوشش گندمیان چندساله………………………………………………….. 51
4-5-1-7- بررسی اثر آتش بر تاجپوشش درختچهها……………………………………………………………. 51
4-5-2- بررسی اثر آتش بر تراکم گونههای گیاهی بر اساس فرم رویشی……………………………….. 52
4-5-2-1- بررسی اثر آتش بر تراکم بوتههای خشبی…………………………………………………………… 52
4-5-2-2- بررسی اثر آتش بر تراکم فوربهای چندساله……………………………………………………… 52
4-5-2-3- بررسی اثر آتش بر تراکم گندمیان چندساله………………………………………………………… 52
4-5-2-4- بررسی اثر آتش بر تراکم درختچهها…………………………………………………………………… 52
4-6- بررسی اثر آتش بر ترکیب گیاهی مرتع ……………………………………………………………………… 53
4-6-1- بررسی اثر آتش بر ترکیب فوربهای یکساله………………………………………………………….. 54
4-6-3- بررسی اثر آتش بر ترکیب بوتههای خشبی……………………………………………………………… 54
4-6-4- بررسی اثر آتش بر ترکیب فوربهای چندساله……………………………………………………….. 54
فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-6-5- بررسی اثر آتش بر ترکیب گندمیان یکساله……………………………………………………………. 55
4-6-6- بررسی اثر آتش بر ترکیب گندمیان چندساله…………………………………………………………. 55
4-6-7- بررسی اثر آتش بر ترکیب درختچهها…………………………………………………………………… 55
4-7- بررسی اثر آتش بر پوشش سطحی و حفاظت خاک……………………………………………………. 56
4-8- بررسی اثر آتش بر درصد فراوانی گیاهان…………………………………………………………………. 56
4-9- بررسی اثر آتش بر کلاس خوشخوراکی پوشش گیاهی……………………………………………….. 58
4-10- بررسی اثر آتش بر گرایش مرتع…………………………………………………………………………….. 59
4-11- جمعبندی…………………………………………………………………………………………………………….. 61
فصل پنجم: بحث و نتیجهگیری
5-1- بحث……………………………………………………………………………………………………………………… 64
5-2- نتیجهگیری……………………………………………………………………………………………………………… 66
5-3- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………… 67
5-3-1- پیشنهادهای اجرایی…………………………………………………………………………………………….. 67
5-3-2- پیشنهادهای پژوهشی…………………………………………………………………………………………… 67
منابع………………………………………………………………………………………………………………….. 70
مقدمه
مراتع بیش از نصف اراضی کشور را در بر میگیرند و نقش بسیار مهمی در تأمین نیاز غذایی دامهای اهلی دارند. بهرهبرداری از مراتع کشور سابقهای بس طولانی دارد (مصداقی، 1386). تاکنون تعاریف متعددی برای مراتع ارائه شده است. در یک تعریف کلی مرتع را میتوان چنین تعریف کرد؛ کلیه اراضی که دارای پوشش گیاهی طبیعی بوده و به نحوی خوراک دام از آن تأمین میشود و تجدید حیات گیاهان به طور طبیعی صورت میگیرد و همچنین آن قسمت از اراضی که بشر به نحوی برای کمک به تجدید حیات طبیعی گیاهان در آنها دخالت کرده است و پس از دخالت آن را به صورت طبیعی بهرهبرداری مینماید مرتع نامیده میشود (انجمن مرتعداران آمریکا، 1974). مراتع جزو اکوسیستمهای طبیعی و دینامیک روی کره زمین هستند و یکی از مهمترین منابع غیر مستقیم در تأمین گوشت قرمز و سایر فراوردههای فرعی به حساب میآیند. برای مدیریت و بهرهبرداری مراتع باید شناخت دقیقی از اجزای آنها داشت و واکنش آنها را در مقابله با دخالتها و تغییرات گوناگون مطالعه کرد (شریفی و ایمانی، 2006). مدیریت صحیح مراتع تحت شرایط اکولوژیکی مختلف هنوز به طور کامل شناخته نشده است (چنگ و ژانگ 2000، زی و همکاران،2001). آتش اگرچه واژهایست که اغلب مردم از آن میترسند ولی یک فاکتور بزرگ برای مدیریت در مراتع محسوب میشود که اهدافی از قبیل بهبود کیفی و کمی گونههای علوفهای مهم برای دام و همچنین کنترل هجوم بوتهها را در بر میگیرد و در واقع یک فاکتور بسیار مهم برای رشد گندمزارها است. آتشسوزی قدیمیترین روشی است که به وسیله بشر برای کنترل و از بین بردن گیاهان نامرغوب به کار رفته است و از هجوم بوتهها به علفزارها جلوگیری میکند. حتی مشاهده شده که آتشسوزی اتفاقی در بوتهزارهای مناطق بیابانی در صورتی که با بارانی خوب همراه باشد، موجب رشد انبوه گیاهان علفی میگردد (مصداقی،1386). آتشسوزی در مواقع خشکسالی ممکن است سطح زمین را به مدت طولانی بدون پوشش گذارده، دمای خاک را افزایش دهد و به اندامهای زیرزمینی گیاه صدماتی وارد سازد. چنانچه آتشسوزی با اتلاف مواد آلی، ازت و گوگرد همراه شود، بعد از چرای مفرط، مهمترین عامل تخریب مرتع به شمار خواهد رفت (تیگوئه و همکاران، 2008). از اینرو آتش دارای مزایا و معایبی است و مانند هر برنامه اصلاحی باید با رعایت اصول اکولوژیکی فقط برای مقاصد ویژهای به کار گرفته شود. لخت و بدون پوشش گذاردن خاک برای مدت مدید به وسیله آتشسوزی در آغاز فصل خشک و یا آتشسوزیهای مکرر معمولاً زیان آور است. آتشسوزی شیبهای تند، فرسایش خاک را تشدید میکند. چنانچه پس از آتشسوزی، مرتع تحت چرای سنگین قرار گیرد، گیاهان تازه رشد یافته آن صدمه دیده و تولید علوفه مرتع به شدت کاهش مییابد (نوبل و همکاران، 1984) اگر چه آتشسوزی روشی نسبتاً ارزان برای کنترل بوتههاست ولی در مجموع بدون هزینه و خالی از ریسک نیست زیرا در آتشسوزی علوفه موجود در مرتع الزاماً از بین خواهد رفت. بهتر است موقعی به آتشسوزی اقدام کرد که علوفه کافی در اختیار دام باشد و علوفه مورد مصرف در آتشسوزی کیفیت پایینی داشته باشد. بر اثر سوزانیدن بوتههای مزاحم با حذف رقابت، رطوبت موجود در خاک در اختیار سایر گونههای علفی قرار میگیرد. آتشسوزی باعث افزایش خوشخوراکی گیاهان شده و با حذف مواد گیاهی قدیمی و خشک درصد بهرهبرداری گیاهان را به وسیله دامهای چرنده افزایش میدهد. با استفاده از آتشبر میتوان آتشسوزی را تحت کنترل درآورد. برای ساختن آتشبر میتوان از ماشین آلات سنگین استفاده نمود، از عوارض طبیعی مانند رودخانه، تپههای سنگی و یا حتی از جاده نیز میتوان به عنوان آتشبر استفاده کرد. عوامل محیطی روی شدت آتشسوزی تأثیر زیادی دارند. شدت یک آتشسوزی در یک علفزار بر حسب وات در هر متر جبهه آتش اندازهگیری میشود. چون مقدار انرژی مواد حاصله از گونههای مختلف تقریباً یکسان است لذا شدت آتشسوزی به وسیله مقدار مواد سوختنی موجود و هر عاملی که روی سرعت آتشسوزی اثر بگذارد، کنترل خواهد شد. سرعت آتشسوزی با دمای هوا و سرعت باد همبستگی مثبت و با رطوبت هوا و رطوبت موجود در مواد سوختنی همبستگی منفی دارد. آلودگی هوا را باید در برنامه آتشسوزی کنترلی تحت بررسی قرار داد. معمولاً آتشسوزیهای کوچک در مقایسه با آتشسوزیهای بزرگ از نظر موارد ایمنی، مصرف بوتهها برای آتشسوزی و مقدار دود تولیدی، نتایج رضایتبخشتری دارند. توصیه شده که آتشسوزی در مراتع تحت نظارت کامل ارگانهای ذیربط اجرا شود. به طور کلی میتوان نتیجهگیری کرد که آتشسوزی علیرغم اثرات منفی آن، در شرایط خاص یکی از ابزارهای مهم اصلاح مراتع است ولی کاربرد آن در ایران در شرایط فعلی در مقیاس کوچک و به صورت پروژههای تحقیقاتی پیشنهاد میشود (مصداقی، 1386).
1-1-1- بیان مسأله
مراتع به عنوان یک اکوسیستم، مناطقی در جهان هستند که به دلیل محدودیتهای فیزیکی همچون بارندگیهای کم و نامنظم، پستی و بلندی زیاد، برای کشاورزان مناسب نیستند، اما به عنوان منابع مهم تولید علوفه برای مرتعداران بومی، حیوانات اهلی و وحشی از اهمیت زیادی برخوردارند و تأثیر عمدهای بر زندگی و اقتصاد انسان دارند بنابراین انجام هر گونه برنامه مدیریتی که به منظور اصلاح و احیاء یا بهرهبرداری از منابع طبیعی انجام میشود، ضروری میباشد. آتشسوزی در اراضی جنگلی شمال ایران عاملی مضر محسوب میشود و طبق اظهار نظر کارشناسان خسارات زیادی به این منبع با ارزش وارد میسازد چون آتشسوزی اتفاقی یا عمدی میتواند صدمات زیادی به پوشش گیاهی وارد کند. در بعضی از جوامع گیاهی، آتشسوزی از عوامل مقتدری است که اگر اثر مثبتی نداشته باشد، باید حذف گردد. در برخی دیگر از مراتع، آتشسوزی باعث نابودی گیاهان بلند و غالب شده و برای گیاهان جدید فرصت تجدید حیات را به وجود میآورد، بنابراین آتشسوزی باعث بهبود تنوع پوشش گیاهی شده و به مراتع حیات کاملاًَ تازهای میبخشد (مصداقی، 1386) این مهم آتشسوزی را به یکی از مؤثرترین روشهای اصلاح و احیاء مراتع تبدیل کرده و به عنوان یک ابزار مدیریتی قوی مورد استفاده قرار داده است (سابیتی و همکاران 1992، تون و اوهلن بوش 1992، لیلاند و همکاران 1976). کاربرد آتشسوزی به عنوان روشی اصلاحی در مراتع فقط در سالهای اخیر با توجه به نتایج مثبت حاصله از تحقیقات در سایر کشورها، نظر محققان و کارشناسان را جلب نموده ولی هنوز در کشور ما بررسیهای لازم درباره آن صورت نگرفته است. یک کمبود جدی از دادههای کمی در خصوص تأثیر رفتار آتش بر اجزای مختلف اکوسیستم در ایران وجود دارد. درصورتی که در استرالیا و آمریکا مطالعات زیادی درمورد رفتار آتش انجام شده و مدلهای ریاضی پیچیدهای را برای پیشبینی رفتار آتش طراحی کردند تا از آتشسوزیهای کنترل شده برای اصلاح مراتع استفاده کنند (ترولپ، 2002).
بررسی منابع مختلف حاکی از آن است که آتشسوزی، یک ابزار اکولوژیکی مهم در بازسازی، نگهداری و بهرهوری از علفزار است؛ استفاده مناسب از آتش، کیفیت و کمیت گیاهان علوفهای را برای علفخواران بهبود میبخشد و همچنین در کنترل هجوم بوتهها به مراتع اهمیت دارد (سابیتی و همکاران، 1992). آتشسوزی با شرایط آبوهوایی غالب در هر منطقه و همچنین فصل آتشسوزی تغییر میکند. مقدم (1377) این روش اصلاحی را بیشتر برای مناطق نیمهمرطوب و مرطوب پیشنهاد میکند و مصداقی (1386) آتشسوزی را در شکلگیری پوشش گیاهی مناطق خشک و نیمهخشک عامل مهمی میداند بنابراین بررسی رفتار آتش بر گونههای گیاهی در رویشگاههای مختلف مرتعی ایران واجد ارزش تحقیقاتی بوده و با استناد به نتایج حاصله میتوان در مورد اجرای آن، به عنوان روشی از اصلاح مراتع در مناطق اکولوژیکی مختلف اعلام نظر نمود. در منطقه زاغهی استان لرستان در مرداد ماه سال 1389 به صورت سهوی آتشسوزی ایجاد شد که حدود 500 هکتار از اراضی مرتعی را سوزاند، این مهم فرصت مطالعاتی برای ما به وجود آورد تا بتوانیم تأثیر آتشسوزی را روی پوشش گیاهی منطقه مورد بررسی قرار دهیم و در صورت بهبود کیفی و کمی پوشش گیاهی منطقه سوخته شده، آتشسوزیهای تحت کنترل و طراحی مدلهایی برای پیشبینی رفتار آتش را در مطالعات بعدی پیشنهاد کنیم.
1-1-2- سؤال تحقیق
صورت یک مسأله غالباً اساسیتر از حل آن است، حل مسأله ممکن است فقط مستلزم مهارتهای تجربی و یا ریاضی باشد، حال آنکه طرح پرسشهای نو، امکانات جدید و بررسی مسائل قدیمی از دیدگاهی تازه، نیازمند ذهنی خلاق و مبین آزمودگی فرد در علوم است (انیشتین). باشد که طرح این سخنان نیز بتواند منظری نوین را برای نگریستن به مشکلی دیرینه بگشاید. اهم سؤالات این تحقیق به شرح زیر است:
الف: آیا آتشسوزی باعث افزایش گیاهان مرغوب نسبت به گیاهان نامرغوب میشود؟
ب: آتشسوزی بر درصد تاجپوشش، تراکم و ترکیب گونههای گیاهی چه تأثیری میگذارد؟