Journal of Rangeland

fa بررسی روابط بین زیتوده روزمینی و شاخص‌های تنوع‌گونه‌ای و کارکردی در مراتع خشک استان ایلام Investigating the Relationships between Aboveground Biomass and Species-Functional Diversity Indices in Arid Rangelands of Ilam Province تخصصي Special پژوهشي Research سابقه و هدف: تنوع‌زیستی در مراتع از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و نقش کلیدی در حفظ و پایداری اکوسیستم‌های مرتعی  و خدمات آن ایفا می‌کند. مطالعه رابطه بین تنوع‌زیستی و بهره‌وری، به‌ویژه از طریق بررسی شاخص‌های تنوع‌زیستی و زی‌توده روزمینی، برای ارزیابی کارکردها و خدمات اکوسیستم و درک پایداری آن بسیار مهم است و رویکردهای جدید در این زمینه برای اندازه‌گیری ارتباط بین زی‌توده گیاهی و تنوع گونه‌های گیاهی بسیار ضروری است. فرضیه نسبت زیست‌توده و فرضیه تکمیلی آشیان اکولوژیک هر دو اهمیت تنوع‌زیستی در اکوسیستم‌ها را برجسته می‌کنند، اما هر یک از زاویه‌ای متفاوت به این موضوع می‌نگرند. فرضیه اول بیشتر بر ارتباط مستقیم بین تنوع گونه‌ها و زیست‌توده تمرکز دارد، در حالی که فرضیه دوم به تعاملات پیچیده میان گونه‌ها و نقش‌های اکولوژیکی آن‌ها تأکید می‌کند. بنابراین، برای درک کامل‌تر نقش تنوع‌زیستی در تولید زیست‌توده و پایداری اکوسیستم‌ها، لازم است که هر دو فرضیه در مطالعات مورد توجه قرار گیرند. این پژوهش به منظور بررسی ارتباط میان شاخص‌های تنوع‌زیستی و کارکرد اکوسیستم (زی‌توده) در مراتع خشک استان ایلام انجام شد. مواد و روش‌ها: این مطالعه به‌منظور بررسی رابطه بین شاخص‌های تنوع زیستی و کارکرد اکوسیستم (زی‌توده) در مراتع اطراف روستای بان رحمان، واقع در شهرستان مهران، استان ایلام، انجام شد. بدین منظور ارتباط بین شاخص‌های تنوع گونه‌ای، شاخص‌های کارکردی مبتنی بر یک ویژگی (غنای کارکردی، یکنواختی کارکردی، پراکندگی کارکردی و شاخص رائو کارکردی) و شاخص‌های کارکردی مبتنی بر چند ویژگی، با زی‌توده روزمینی به‌عنوان کارکردی اصلی این اکوسیستم مورد بررسی قرار گرفت. به منظور محاسبه شاخص‌های تنوع‌زیستی اعم از تنوع گونه‌ای و تنوع کارکردی، فراوانی گونه‌های گیاهی حاضر در عرصه و ویژگی‌های کارکردی شامل: ارتفاع گیاه- محتوی ماده خشک برگ- سطح ویژه برگ به‌وسیله‌ 90 قطعه نمونه‌برداری 1×1 مترمربعی در بهار 1402 انجام گرفت. بررسی ارتباط میان شاخص‌های تنوع‌زیستی و زی‌توده روزمینی در این تحقیق به‌وسیله‌ تجزیه و تحلیل رگرسیونی انجام گردید. نتایج: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که همه شاخص‌های تنوع گونه‌ای شامل: غنا (591/0= R2)، یکنواختی (189/0= R2)، شانون (585/0= R2) و سیمپسون (537/0= R2) دارای ارتباط معنی‌دار و مثبتی با زی‌توده روزمینی بودند. در میان شاخص‌های کارکردی مبتنی بر یک ویژگی شاخص‌های میانگین وزنی ارتفاع (155/0= R2) و محتوی ماده خشک برگ (389/0= R2) دارای ارتباط منفی و شاخص سطح ویژه برگ (237/0= R2) دارای ارتباط مثبت با زی‌توده بودند. همچنین در میان شاخص‌های کارکردی مبتنی بر چند ویژگی تنها شاخص غنای کارکردی (333/0= R2) دارای ارتباط مثبت و معنی‌دار با زی‌توده بود. همچنین نتایج رگرسیون چندگانه خطی نشان داد که شاخص تنوع گونه‌ای و شاخص‌های مبتنی بر چند ویژگی بیشترین میزان تغییرات کارکرد اکوسیستم را توجیه کردند. نتیجه‌گیری: نتایج نشان دادند که تنوع بیشتر گونه‌ها منجر به افزایش تولید زی‌توده و بهره‌وری بهتر اکوسیستم می‌شود. ارتباط منفی میان ارتفاع و محتوای ماده خشک برگ با زی‌توده روزمینی نشان‌دهنده استفاده مؤثرتر گونه‌های با نسبت زی‌توده بالاتر از منابع است. غنای کارکردی نیز با بهره‌وری بالای اکوسیستم مرتبط است. بنابراین، مدیریت و حفظ تنوع‌زیستی و تأکید بر ویژگی‌های کارکردی مختلف در اکوسیستم‌های مرتعی به افزایش بهره‌وری و پایداری این اکوسیستم‌ها منجر می‌شود.   Background and Objective: Rangelands Biodiversity is particularly importance and plays a key role in the maintaining and sustaining rangeland ecosystems and their services. Studying the relationship between plant diversity and productivity, especially through biodiversity indices and aboveground biomass, is crucial for assessing ecosystem functions and services, as well as understanding their sustainability. New approaches in this field are essential for measuring the relationship between plant biomass and plant species diversity. One of the key effective factors in examining the relationship between biodiversity and aboveground biomass, as one of the most important functions of rangeland ecosystem, is the level of livestock grazing in rangelands. Therefore, investigating the effect of grazing intensity on biomass and species diversity holds particular significance in ecological studies. Methodology: This study was conducted to investigate the relationship between biodiversity indices and ecosystem function in rangelands around Ban Rahman village, located in Mehran County, Ilam Province. We examined the relationship between species diversity indices, single-trait-based functional indices (CWM) and multi-trait-based indices (functional richness, functional evenness, functional dispersion and functional Rao index) with aboveground biomass as the key ecosystem function. To calculate biodiversity indices (including species and functional diversity), we recorded the abundance of plant species in the field and measured functional traits (plant height, leaf dry matter content, and specific leaf area) using 90 randomly placed 1m *1m sampling units in spring 2023. The relationship between biodiversity indices and aboveground biomass was analyzed using single and multiple linear regression models. Results: The results of this study showed that all species diversity indices including: richness (R2=0.591), evenness (R2=0.189), Shannon (R2=0.585), and Simpson (R2=0.537) had a significant and positive relationship with aboveground biomass. Among the single-trait-based functional indices, the community weighted mean of average height (CWM.H) (R2=0.155) and leaf dry matter content (CWM.LDMC) (R2=0.389) had a negative relationship, while the specific leaf area index (CWM.SLA) (R2=0.237) had a positive relationship with biomass. additionally, among the multi-trait-based functional indices, only the functional richness index (R2=0.333) had a positive and significant relationship with aboveground biomass. Conclusion: Biodiversity and varied species characteristics not only contribute to ecosystem productivity but also enhance its long-term sustainability. The results demonstrate that greater species diversity leads to increased biomass production and improved ecosystem productivity. The negative relationship between height and leaf dry matter content with aboveground biomass indicates that species with higher biomass ratios utilize resources more efficiently. Functional richness is also linked with high ecosystem productivity. Therefore, effective management and conservation of biodiversity, along with emphasis on different functional traits in rangeland ecosystems, can enhance productivity and sustainability in these ecosystems.   کارکرد اکوسیستم, تنوع کارکردی, زیتوده, مدیریت اکوسیستم, عملکرد گیاهی Ecosystem function, functional diversity, biomass, ecosystem management, species richness 166 181 http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-153-14&slc_lang=fa&sid=1 Zahra Hematizad زهرا همتی زاد zahra.hematizad@modares.ac.ir 100319475328460019424 100319475328460019424 No Department of Range Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور Reza Erfanzadeh رضا عرفانزاده rezaerfanzadeh@modares.ac.ir 100319475328460019425 100319475328460019425 Yes Department of Range Management, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor گروه مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تربیت مدرس، نور Reza Omidipour رضا امیدی پور r.omidipour@yahoo.com 100319475328460019426 100319475328460019426 No Department of Range and Watershed Management, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam دانشگاه ایلام