بررسی رابطه میان حلزون های خشکی زی و ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک در جنگل های هیرکانی شمال ایران؛ رویکرد حفاظتی در تنوع زیستی (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
پیشینه و هدف عوامل مختلفی تنوع زیستی یک اکوسیستم را تحت تاثیر قرار می دهند و یکی از مهم ترین این عوامل ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک است. در اکوسیستم های خشکی بویژه جنگل ها، بستر خاک، زیستگاه گونه ها ی متنوعی از بی مهرگان است. حلزون های زمینی بعنوان یکی از مهم ترین گروه های بی مهرگان خشکی زی در اکوسیستم های جنگلی بشمار می روند. یکی از عوامل مهم و تاثیرگذار بر توزیع زیستی حلزون ها، ویژگی های فیزیکوشیمیایی خاک است. در این مطالعه ارتباط میان حضور حلزون ها و شش پارامتر خاک شامل اسیدیته (pH )، کلسیم کل (Ca)، منیزیم کل (Mg)، کلسیم تبادلی (Ca++)، منیزیم تبادلی++) (Mg و درصد رطوبت اشباع؛ بعنوان عوامل مهم تاثیر گذار در پراکنش حلزون های خشک زی مورد بررسی قرار گرفت. روش شناسی محدوده جغرافیایی مورد مطالعه این پژوهش، واقع در جنگل های هیرکانی ایران است. ایستگاه های نمونه برداری پس از بررسی های میدانی انجام شده در سه ناحیه جنگلی مختلف در شهرهای کردکوی، آمل و تنکابن انتخاب شدند. جهت اطمینان از یک ارزیابی جامع، نمونه برداری در هر جنگل در سه سایت مختلف صورت پذیرفت. برای انجام این مطالعه در مجموع 27 پلات نمونه برداری با ابعداد 3 متر × 3 متر در نه سایت مشخص شده بکار برده شد. شناسایی حلزون ها و تخمین تنوع زیستی با استفاده روش بارکدینگ DNA صورت پذیرفت. به منظور توصیف آماری جوامع مورد بررسی، مقادیر مربوط به فراوانی افراد (تعداد کل حلزون ها) و همچنین تنوع گونه ای آن ها به تفکیک جنگل ها برای هر سایت مشخص شد. آنالیز های مربوط به اندازه گیری فاکتورهای خاک با استفاده از روش های استاندارد آزمایشگاهی صورت پذیرفت. بمنظور کاهش ابعاد داده ها و تعیین متغیرهای اصلی از آنالیز تعیین مولفه اصلی (PCA) استفاده شد و جهت تعیین رابطه میان فاکتورهای فیزیکوشیمیایی خاک و حضور حلزون ها آنالیز همبستگی کانونی (CCA) مورد استفاده قرار گرفت. این آنالیز با مشخص نمودن میزان همبستگی بین پارامترها نشان می دهد که چگونه متغیرهای محیطی با توزیع گونه ها در مکان های مختلف مرتبط هستند. این آنالیزها با استفاده از نرم افزارR V.4.0.3 و بکارگیری بسته factoextra در این نرم افزار صورت پذیرفت. یافته ها و بحث در مجموع تعداد 679 عدد حلزون در ایستگاه های نمونه برداری جمع آوری شد. نتایج درخت تبارشناختی و تعیین حدود گونه ای نشان داد که 37 سکانس بدست آمده متعلق به 10 OTU می باشند. نتایج آنالیز ANOVA تفاوت در فراوانی کل حلزون ها میان جنگل ها را معنی دار ارزیابی نموده است. فاکتورهای اصلی برای آنالیز CCA توسط PCA انتخاب شدند. CCA با استفاده از کلسیم کل، منیزیم کل و درصد رطوبت اشباع انجام شد و نتایج نشان داد آن ها رابطه مثبتی را با اکثر OTU ها و همچنین فراوانی حلزون ها داشتند. این فاکتورها نقش مهمی را در توزیع حلزون های خشکی زی ایفا می کنند. نیاز آن ها به کلسیم و منیزیم جهت بازسازی پوسته نیازی اساسی است. همچنین مناطق با خاک مرطوب تر زیستگاه های مطلوب تری را برای حلزون ها فراهم می کنند. نتیجه گیری در این پژوهش با در نظر گرفتن چند فاکتور کلیدی رابطه میان ویژگی های خاک و جامعه حلزون ها در بخش هایی از جنگل های هیرکانی مورد بررسی قرار گرفت و به ارائه یک ارزیابی کلی در مورد این ارتباط منتج شد. چنین مطالعاتی اطلاعاتی پایه ای را تولید می کنند که به توسعه یک شاخص زیستی بومی سازی شده بر پایه حلزون های خشکی زی ناحیه هیرکانی کمک می کند. استفاده از یک شاخص بومی در توسعه استراتژی های مدیریتی برای حفظ فون حلزون ها کاربردی است.Relationship Between Land Snails and Soil Physicochemical Properties in the Hyrcanian Forests in Northern Iran; A Conservational Approach in Biodiversity
Background and purpose
Biodiversity within ecosystems is intricately linked to a various factor, with soil physicochemical characteristics standing out as pivotal contributors. The soil, particularly in forests, functions as a dynamic habitat supporting a diverse array of organisms, including land snails, which play a significant role in forest ecosystems. This study focuses on unraveling the intricate correlation between the presence of land snails and six key soil parameters: pH, total calcium (Ca), total magnesium (Mg), exchangeable calcium (Ca++), exchangeable magnesium (Mg++), and soil Saturation Moisture percent. These factors are investigated as crucial elements influencing the distribution patterns of land snails.
Methodology
The research was conducted in the Hyrcanian forests of Iran, specifically targeting three distinct forest regions situated in Kordkoy, Amol, and Tonekabon. These areas were designated as sampling sites during field surveys. To ensure a comprehensive and representative approach, sampling was conducted at three distinct locations within each forest, resulting in a total of 27 sample plots, each measuring 3 m × 3 m for detailed ecological assessment. The identification of snails and the evaluation of biodiversity were enhanced by employing DNA barcoding techniques. Snail abundance and species diversity were measured at each forest site, offering valuable insights into the ecological dynamics of these ecosystems. This quantification process provided a comprehensive understanding of the population density of snails and the variety of species present in each forest location. The analysis of soil factors involved laboratory methods, and Principal Component Analysis (PCA) was utilized to simplify the multidimensional data. It identified important variables for subsequent Canonical Correspondence Analysis (CCA), a sophisticated statistical technique. This comprehensive approach played a pivotal role in unraveling intricate relationships between soil physicochemical factors and the presence of snails. The analysis not only clarified the correlations between environmental variables and species distribution within the forests but also offered profound insights into the nuanced interplay shaping the ecological dynamics of these ecosystems.
Findings and discussion
A total of 679 snails were collected from the sampling stations, and phylogenetic tree analysis along with species delimitation revealed 37 sequences belonging to 10 Operational Taxonomic Units (OTUs). ANOVA results indicated significant variations in snail abundance among the forests. Following PCA, key factors for CCA were identified, and CCA, utilizing total calcium, total magnesium, and soil saturation moisture percentage as factors, demonstrated a positive correlation with most OTUs and snail abundance. These factors are vital in shaping the distribution and biodiversity of land snails. Land snails need Ca and Mg to restore the shell. Also, areas with moist soil are more favorable habitats for Snails provide.
Conclusion
In conclusion, this research establishes a foundational understanding of the intricate relationship between soil properties and snail communities in sections of the Hyrcanian forests. The insights gained from such studies contribute fundamental information essential for developing a native biodiversity index based on land snails. This index, in turn, holds promise for informing the formulation of effective management strategies aimed at conserving the diverse fauna of land snails within these ecologically vital forest ecosystems.
تبلیغات
