مطالعه فلور بخش امن پناهگاه حیات وحش میاندشت در استان خراسان شمالی

مقدمه.

کشور ایران در بین کشور‌های جنوب‌غرب آسیا با توجه به وسعت، تنوع اقلیمی و توپوگرافی از تنوع گیاهی بالایی برخوردار است. Takhtajan (1986) فلور ناحیه ایرانی-تورانی و بخش فلات ایران را با دارا بودن جنس‌های انحصاری متعدد، غنی‌ترین فلور گستره ایرانی-تورانی معرفی کرده است. در مناطق نیمه‌خشک تنازع برای بقا، نرخ سازش و تنوع ریز اقلیمی نمود بیشتری داشته و معمولاً نرخ گونه‌زایی در این زیستگاه‌ها بیشتر است. کشور ایران یکی از مناطق بزرگ گونه‌زایی فلور بیابانی در قلمرو هولئارکتیک به شمار می‌رود (Akhani, 2006). از جمله مطالعات پژوهشگران ایرانی در ارتباط با پوشش‌های گیاهی ایران می توان به مطالعه گیاهان پاییزی کویر (Assadi, 1984)، فلور کویر میقان (Akhani, 1989)، فلور منطقه حفاظت شده قمشلو (Yousofi-Najaf-Abadi, 1996)، فلور ذخیره گاه بیوسفر کویر (Asri, 2003)، تنوع گونه‌های گیاهی در ایران (Ghahreman and Attar, 1999)، فلور آبخیز کبار قم (Tavakkoli and Mozaffarian, 2005) و ‌هالوفیت‌های ایران (Asri, 2007) اشاره نمود. همچنین، از مطالعات پوشش گیاهی در استان خراسان می‌توان مطالعه رُستنی‌های خراسان (Rashed Mohassel, 1982)، فلور ارتفاعات بینالود (Ghahreman et al., 2006)، ارتفاعات کلات-زیرجان گناباد (Vaseghi et al., 2008)، مطالعات فلوریستیک جنگل پسته چهچهه (Saberi et al., 2010)، حوزه آبخیز زنگلانلو (Amiri and Jabbarzadeh, 2010)، منطقه سیساب (Naghipour Borj et al., 2011)، منطقه ساریگل (Naddaf and Mortazavi, 2011)، منطقه حفاظت‌شده قورخود (Keshtkar et al., 2012) و منطقه بزداغی (Vahidchoopany et al., 2011) را نام برد.

پناهگاه‌ حیات وحش میاندشت، زیستگاه یکی از گونه‌های مهم جانوری به نام یوزپلنگ آسیایی است که در سطح جهان نادر است. از سوی دیگر، پوشش گیاهی منطقه به علت چرای بی‌رویه و به دنبال آن فرسایش بادی و سیلاب‌های فصلی آسیب دیده است. بنابراین، مطالعه جنبه‌های مختلف زیست محیطی به وی‍ژه پوشش گیاهی منطقه جهت مدیریت حفاظت و برقراری تعادل و پایداری اکوسیستم ضروری به نظر می‌رسد.

پژوهش حاضر، به منظور بررسی جوامع گیاهی منطقه امن پناهگاه حیات وحش میاندشت انجام شده و نتایج مطالعات فلوریستیک آن ارایه شده است.

مواد و روش‌ها.

پناهگاه حیات وحش میاندشت با وسعت 84435 هکتار، درجنوب‌غرب استان خراسان شمالی بین طول‌های جغرافیایی تا′26 °56 تا ′57 °56 شرقی و عرض‌های جغرافیایی "30 ′47 ° 36 تا ′30 °37 شمالی در ده کیلومتری شرق شهرستان جاجرم واقع شده است (شکل 1). فاصله این منطقه با پارک ملی گلستان 100 کیلومتر و با مناطق حفاظت شده قورخود، توران و سالوک به ترتیب 80، 75 و 30 کیلومتر است.

پژوهش حاضر در 16000 هکتار از این منطقه که به عنوان بخش امن تعیین شده است، صورت گرفت. میانگین بارندگی سالانه 250 میلی‌متر و ارتفاع حدودی منطقه 912 تا 1085 متر از سطح دریا است. شکل 2 نشان می‌دهد که این منطقه هفت ماه از سال در معرض خشکی است. سیمای عمومی این بخش در شمال شامل زمین‌های پست تپه ماهوری، در قسمت میانی شامل یک رشته ارتفاعات با حداکثر ارتفاع 1018 که از شرق به غرب کشیده شده و در جنوب شامل یک رشته ارتفاعات بلندتر که از غرب به جنوب‌شرقی امتداد دارند، است. منبع آب طبیعی موجود، کال شوری است که در مرز غربی منطقه قرار دارد. از دیدگاه جغرافیای گیاهی، این منطقه در پهنه رویشی ایرانی-تورانی قرار دارد.

خاک منطقه بسیار آسیب‌پذیر است. شوری و اسیدیته بالا موجب اختلال در فعالیت‌های زیستی درون خاک می‌شود. بافت خاک بیشتر از نوع ماسه و سیلت است که در این قسمت‌ها، چسبندگی بین ذرات خاک کم است، بنابراین، بخش قابل توجهی از منطقه در کانون‌های بحرانی فرسایش بادی واقع شده است. علاوه بر باد و شرایط نامساعد خاک، دام مازاد در منطقه که بیش از چهار برابر ظرفیت چرای آن است و چرای زودرس در فصل رشد و گل‌دهی گیاهان، از عمده‌ترین عوامل تشدید کننده شرایط بیابانی در منطقه است.

به منظور کسب اطلاعات اولیه، عکس‌های هوایی منطقه، نقشه توپوگرافی با مقیاس 1:50000 و نقشه زمین‌شناسی از ادارات و مؤسسات مربوط تهیه و حدود منطقه امن روی نقشه توپوگرافی ترسیم گردید. سپس، با مراجعه به منطقه و با دستگاه GPS دستی تصحیحات لازم روی نقشه صورت گرفت. با توجه به این که معرفی فلور در پژوهش حاضر، بخشی از مطالعه اکوفیتوسوسیولوژی منطقه است، نمونه‌برداری از اسفندماه 1389 تا آخر آبان ماه 1392 در فصول رویش، به طور مداوم طی مراجعات متعدد و چندین دوره پیمایش کامل منطقه، با روش اکوفیتوسوسیولوژی (Atri, 1996) صورت گرفت. در این روش، پس از تعیین محیط‌های آندوژن، ترکیب گونه‌های هر یک از محیط‌های آندوژن جمع‌آوری گردید. روش مذکور امکان جمع‌آوری دقیق و کامل گیاهان را فراهم می‌نماید. از کلیه نمونه‌ها در محل، با دوربین دیجیتال Nikon مدل D70S عکس‌برداری شد.

موقعیت جغرافیایی نقاط جمع‌آوری گیاهان در شکل‌های مربوط ثبت گردید. عملیات پرس، خشک کردن و تهیه نمونه‌های هرباریومی با روش معمول در مطالعات گیاه‌شناسی انجام شد. شناسایی گیاهان با مراجعه کلید‌های شناسایی و توصیف‌های موجود در منابع، به ویژه فلورا ایرانیکا (Rechinger, 1963-2012)، فلور ایران (Assadi et al., 1988-2013) و فلور کشور‌های مجاور شامل: فلور ترکیه (Davis, 1965-2000)، فلور شوروی سابق (Komarov, 1934-1957)، فلور پاکستان (Nasir and Qaiser, 1970-2012)، فلور عراق (Townsend and Guest, 1966-1985) و با استفاده از انجام شد. در پایان، کلیه گیاهان شناسایی شده توسط متخصصان تاکسونومیست در مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع ایران تأیید شد.

شکل زیستی هر یک از گونه‌ها بر اساس طبقه‌بندی Raunkiaer (1934) تعیین شد. پراکنش جغرافیایی گیاهان بر اساس منابع موجود نظیر: Rechinger (2012-1963)، Zohary (1973)، Takhtajan (1986) و Leonard (1988) تعیین شد. بوم‌زادی و وضعیت خطر انقراض گونه‌ها نیز بر اساس کتاب فهرست سرخ گیاهان ایران Jalili و Jamzad (1999) تعیین گردید.

شکل 1- نقشه توپوگرافی و موقعیت بخش امن پناهگاه حیات وحش میاندشت در استان خراسان شمالی در ایران

شکل 2- منحنی باران-دمای ایستگاه هواشناسی سبزوار

مشاهدات و نتایج.

از بخش امن پناهگاه حیات وحش میاندشت، 260 تاکسون شناسایی شد که به 156 جنس و 38 تیره گیاهی تعلق دارند(پیوست 1).نمونه‌ها در هرباریوم ابن‌سینا در دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران نگهداری می‌گردد. از میان گیاهان جمع‌آوری شده، 1 تیره متعلق به بازدانگان، 5 تیره متعلق به نهاندانگان تک‌لپه و 31 تیره متعلق به نهاندانگان دو‌لپه هستند (پیوست 1). مهم‌ترین تیره‌ها از نظر تعداد گونه به ترتیب عبارتند از: Chenopodiaceae با 20 جنس و 44 آرایه (92/16 درصد)، Asteraceae با 29 جنس و 42 آرایه (15/16 درصد)، Brassicaceae با 21 جنس و 31 آرایه (92/11 درصد)، Papilionaceae با 4جنس و 23 آرایه (85/8 درصد)، Poaceae با 14 جنس و 20 گونه (70/7 درصد). تیره‌های: Cuscutaceae، Cyperaceae، Geraniaceae، Ixioliriaceae، Plantaginaceae، Podophyllaceae، Primulaceae، Resedaceae، Rosaceae، Rubiaceae، Scrophulariaceae و Thymeleaceae هر کدام با یک گونه کمترین تعداد را داشتند (شکل 5). حضور 18 گونه و زیرگونه متعلق به 11 بخش از جنس Astragalus تنوع بالایی را در این جنس نشان می‌دهد. جنس‌های مهم دیگر از نظر تعداد گونه شامل Salsola،AtriplexوValerianella به ترتیب با 9، 7 و 6 آرایه بودند.

بحث و نتیجه‌گیری.

پوشش گیاهی هر منطقه بازتاب واکنش عناصر زیستی در برابر شرایط محیطی است و ارتباط مستقیمی با تکامل گیاهان در دوران های گذشته زمین‌شناسی و وضعیت جغرافیایی آن دارد (Soleymanipour and Esmailzadeh, 2015). برای منطقه‌ای با اقلیم نیمه‌خشک که میزان محدود بارندگی و توزیع نامناسب آن و همچنین شوری خاک از عوامل محدودکننده رشد گیاهان هستند، تعداد 260 آرایه، تنوع خوبی به شمار می‌رود. تا حدودی می‌توان علت را به وسعت زیاد منطقه مربوط دانست که در آن تنوع ریز اقلیم‌ها و واحد‌های فیزیوگرافی مناطق خشک و مناطق شور از جمله دشت‌‌های دامنه‌ای، بیابان‌‌های سنگریزه‌ای و شنی، آبراهه‌های فصلی، کال‌های شور و بخش‌های کویری، همچنین تشکیلات زمین‌شناختی متنوع و در نتیجه تنوع شرایط اکولوژیک وجود دارد. همچنین، وجود دو رشته ارتفاعات که در بخش‌های میانی و جنوبی از غرب به شرق کشیده شده‌اند، شرایط زیستگاهی متنوعی را برای استقرار گونه‌های بیشتر فراهم آورده است. از آنجا که بستر‌های شنی بخش وسیعی از منطقه را تشکیل می‌دهند، تعداد زیادی از گونه‌های شاخص بیابان‌های شنی نظیر: Haloxylon persicum Bunge ex Boiss. و H. ammodendron (C. A. Mey.) Bunge. وجود دارد. گونه Carex physodes Bieb. (جگن) نیز روی شن رشد می‌کند که بر اساس اظهارات Walter (1968) بیوماس اندام‌های زیرزمینی آن به حدود 19 تن در هکتار می‌رسد، در حالی که بیوماس اندام‌های هوایی تنها 3 تن در هکتار است (Cyrus, 1989).

در محل‌هایی که به علت بالا بودن سطح آب زیرزمینی و تبخیر زیاد، در سطح زمین نمک تجمع یافته است، گونه‌های گیاهی نمک‌دوست نظیر: Halocnemum strobilaceum، Halostachys belangeriana، Kalidium capsicum، Salsola turcumanicaو Seidlitzia rosmarinusبه خوبی رشد یافته‌اند.

لگدکوب شدن خاک توسط دام‌‌ها و وجود مکان‌های اسکان دام باعث تخریب پوشش گیاهی طبیعی و استقرار گونه‌های انسان‌زای (anthropogenic) زیادی شده است که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

Achillea wilhelmsii، Alhagi persarum، Alyssum dasycarpum، Atriplex moneta، Boissiera squarrosa، Bromus danthoniae، Bromus tectorum، Cardaria draba، Ceratocarpus arenarius، Ceratocephalus falcatus، Chrozophora tinctoria، Descurainia sophia، Goldbachia laevigata، Hordeum glaucum، Hypecum pendulum، Lepidium vesicarium، Malcolmia africana، Peganum harmala، Poa bulbosa، Scariola orientalis، Sophora pachycarpa و Ziziphora tenuior.

فراوانی بیشتر جنس‌های متعلق به تیره‌های: Asteraceae، Brassicaceae، Chenopodiaceae و Poaceae نشان‌دهنده‌ شرایط بیابانی منطقه پناهگاه حیات وحش میاندشت است (Saber-Amoli, 2001). فراوانی گیاهان تیره Asteraceae می‌تواند مربوط به چرای زیاد در منطقه یا به علت تکامل و جوان بودن گیاهان این تیره باشد که به آنها قدرت پراکنش زیاد داده است (Tavakkoli and Mozaffarian, 2005). نتیجه پژوهش حاضر، با نتایج بررسی‌های انجام شده در منطقه حفاظت شده‌ توران Rechinger (1977)، کویر مرکزی ایران Assadi (1984)، ذخیره‌گاه بیوسفر توران Asri و همکاران (2000)، ذخیره‌گاه بیوسفر کویر Asri (2003) و منطقه حفاظت شده‌ قمشلو Yousofi-Najaf-Abadi (1996) مطابقت دارد. گونه‌های تیره Asteraceae سازش خوبی با شرایط آب و هوایی ناحیه ایرانی-تورانی دارند. اما با توجه به ارزش غذایی پایین این گیاهان در تغذیه دام، حضور فراوان آنها در فواصل مطالعه شده، نشان از تخریب ترکیب گیاهی دارد (Ahmadauli et al., 2015). تیره Chenopodiaceae در میان تیره‌های دیگر، بیشترین تعداد (4/44 درصد) ‌هالوفیت‌های ایران را به خود اختصاص داده است (Asri, 2007). بنابراین، با توجه به این که بخش وسیعی از منطقه دارای خاک‌ شور است، فراوان‌تر بودن گونه‌های این تیره قابل انتظار است. گونه‌های مختلف Atriplex و Salsolaنیز که قادرند در شیب‌های متفاوت شوری رشد کنند، با تنوع نسبتاً بالایی در منطقه حضور دارند.

طیفی که از اشکال رویشی هر منطقه ترسیم می‌شود بیانگر چگونگی وضعیت آب و هوایی و اقلیمی آن است (Saberi et al., 2010)، زیرا شکل زیستی گیاهان نشان‌دهنده سازش‌های ریختی آنها نسبت به شرایط اقلیمی، خاکی، زیستی و در نهایت، اکولوژی یک رویشگاه است .(Archibold, 1995) بر اساس طبقه‌بندی Raunkiaer (1934)، در طیف زیستی گونه‌ها تروفیت‌ها با 139 گونه (46/53 درصد) بیشترین سهم را در فلور منطقه دارند. همی‌کریپتوفیت‌ها با 47 گونه (08/18 درصد)، کامه‌فیت‌ها با 35 گونه (46/13 درصد)، ژئوفیت‌ها با 23 گونه (85/8 درصد) و فانروفیت‌ها با 14 گونه (38/5 درصد) درجات بعدی اهمیت را دارند. از میان ژئوفیت‌ها، 10 گونه از ژئوفیت‌ها پیازدار، 8 گونه ریزوم‌دار و 5 گونه غده‌دار هستند (شکل 3). تروفیت‌ها فراوان‌ترین شکل زیستی فلور‌ هالوفیت هستند (Asri, 2007)‌ که طیف زیستی منطقه مورد مطالعه نیز مؤید این مطلب است. بنا به عقیده Akhani (1989) در فصل بهار در اثر شستشوی خاک میزان نمک در شوره‌زارها کاهش می‌یابد، بنابراین، گیاهان تروفیت می‌توانند در چنین مناطقی رشد نمایند.

تنوع وراثتی در بذور که حاصل تولید مثل جنسی هستند، سبب انعطاف ژنتیکی در جمعیت می‌شود و بقای گونه‌ها را در مقابل تهاجم انتخاب طبیعی تضمین می‌نماید (Neishabouri, 1995). اغلب تروفیت‌های منطقه میاندشت نیز با دوره کوتاه بارندگی و دمای نامناسب سازش یافته‌اند و به سرعت چرخه زندگی خود را کامل و تولید بذر می‌کنند. در مطالعات فلوریستیک متعددی از جمله مطالعات Ghayormand و Saeidi Mehrvarz (2014)، Sabaghi و همکاران (2014)، Sokhanvar و همکاران (2013)، Malekpourzadeh و همکاران (2015)، Nafisi و Ghahremaninejad (2013)، بالا بودن درصد تروفیت‌ها و همی‌کریپتوفیت‌ها، در شرایط سخت زیست محیطی به ویژه خشکی نشان داده شده است. همی‌کریپتوفیت‌ها روش‌های مختلفی از جمله ذخیره آب، استفاده از آب داخل زمین، کاهش نیاز آبی از طریق از دست دادن برگ‌ها و کاهش رشد رویشی تحت شرایط نامساعد محیطی را به کار می‌برند (Nafisi and Ghahremaninejad, 2013). Saberi و همکاران (2010) نیز اظهار داشتند که در فلور تیپیک مناطق بیابانی و نیمه بیابانی، همی‌کریپتوفیت‌ها و تروفیت‌ها بیشترین سهم را دارند. کامه‌فیت‌ها و فانروفیت‌ها از خشکی گریزان هستند. این گروه از گیاهان به دلیل سازگاری کمتر در مقایسه با دو گروه اخیر آستانه تحمل مشخصی نسبت به شرایط خشک دارند و با افزایش شرایط نامساعد زیستی محکوم به مرگ هستند. وجود درصد کم ژئوفیت‌ها در منطقه مورد مطالعه نیز نشان‌دهنده کم عمق بودن و فرسایش خاک است. کم بودن فانروفیت‌ها نیز نشان از شرایط سخت دارد .(Malekpourzadeh et al., 2015) همان طور که Saberi و همکاران (2010) در مطالعه فلور بخشی از استان کرمان اظهار داشتند، در منطقه میاندشت نیز وجود درصد پایینی از عناصر متعلق به شکل زیستی فانروفیت و گونه‌های درختچه‌ای نشان می‌دهد که با ادامه حفاظت، قرق و فراهم بودن شرایط زیست‌محیطی، این گروه از گیاهان در منطقه گسترش یابند.

پراکنش جغرافیایی مجموعه گونه‌های گیاهی یک منطقه بازتاب تأثیرپذیری آن از ناحیه یا نواحی رویشی مختلف است .(Naghipour Borj et al., 2011)

بررسی پراکنش جغرافیایی گونه‌ها نشان داد که گیاهان انحصاری ناحیه ایرانی-تورانی با 175 گونه (31/67 درصد) در درجه نخست اهمیت قرار دارند و پس از آن، گیاهان مشترک ایرانی-تورانی و صحرا-سندی با 31 گونه (92/11 درصد) تعداد بیشتری دارند. گیاهان دارای انتشار جغرافیایی دو ناحیه‌ای ایرانی-تورانی/مدیترانه‌ای با 9 گونه (46/3 درصد) و ایرانی-تورانی و اروپا-سیبری با 11 گونه (23/4 درصد) در منطقه حضور دارند. فراوانی گیاهان سه ناحیه‌ای عبارت است از: ایرانی-تورانی/مدیترانه‌ای/ صحرا-سندی با 11 گونه (23/4 درصد)، ایرانی-تورانی/مدیترانه‌ای/اروپا-سیبری با 7 گونه (69/2 درصد) و ایرانی-تورانی/صحرایی-سندی/اروپا-سیبری با 2 گونه (77/0 درصد) و گیاهان جهان‌وطن با 2 گونه (77/0 درصد). از گیاهانی که به عنوان عناصر چند ناحیه‌ای معرفی شده‌اند نیز 12 گونه (62/4 درصد) در منطقه مشاهده شد (شکل 4). پناهگاه حیات وحش میاندشت در ناحیه رویشی ایرانی-تورانی واقع شده است. بررسی جغرافیای زیستی گیاهان منطقه نیز مؤید این مطلب است، زیرا به استثنای 4 گونه از 260 گونه، بقیه گونه‌ها یا انحصاری ایرانی-تورانی هستند یا از گونه‌های مشترک ایرانی-تورانی با یک یا دو منطقه دیگر هستند. یعنی بخش اعظم فلور منطقه، شامل گیاهانی است که توانسته‌اند از نظر شکل زیستی با شرایط اقلیمی و خاکی منطقه سازش یابند. بنا به اظهارات Asri (2007) در میان ‌هالوفیت‌های ایران، گونه‌هایی با پراکنش جغرافیایی ایرانی-تورانی بیشترین سهم را دارند که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت دارد.

مطالعه بوم‌زادی (endemism) گونه‌ها نشان داد که در این منطقه، 24 آرایه انحصاری (23/9 درصد) متعلق به 19 جنس و 13 تیره وجود دارد که 14 گونه آن با ریسک پایین و 10 گونه فاقد اطلاعات کافی است. حدود 2000 گونه گیاه انحصاری در ایران وجود دارد (Mozaffarian, 2007). بدین ترتیب می‌توان گفت در بخش امن پناهگاه حیات وحش میاندشت، 5/1 درصد از گیاهان بوم‌زاد ایران وجود دارند وچون در مورد تعداد زیادی از آنها اطلاعات کافی در دست نیست، مطالعه بیشتر جهت حفظ ذخایر ژنتیکی این گونه‌های انحصاری ضروری به نظر می‌رسد.

شکل 5- نمودار تعداد آرایه‌های تیره‌های گیاهی در فلور میاندشت

سپاسگزاری.

نگارندگان از دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنورد، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، اداره کل محیط زیست استان خراسان شمالی و اداره محیط زیست شهرستان جاجرم به خاطر تسهیلاتی که برای انجام این پژوهش فراهم آوردند، صمیمانه قدردانی می‌نمایند.