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؟