دانلود تحقیق مکانیزم های اساسی تهاجم گیاهان غیر بومی

مکانیزم های اساسی تهاجم گیاهان غیر بومی
با اینکه آثار ناشی از ورود گیاهان بیگانه بر ساختار جوامع و فرآیند های اکولوژی به خوبی شناخته شده اند، روشهاو مکانیزم هایی که متضمن این اثرات هستند به خوبی درک نشده اند، جستجو و تحقیقات کاملتری برای درک اینکه چرا گیاهان بیگانه فقط اکولوژی های معینی را تحت تاثیر قرار می دهند وچرا تنها برخی از گونه های مهاجم اثرات بزرگی بر جای می گذارد ضروریست.

در این نوشتار ما به بررسی بیش از 150 کار مطالعاتی پرداخته ایم که مکانیزمهای اساسی ناشی از تهاجم گیاهان بیگانه را بر ساخت جوامع گیاهی و جانوری، چرخه ی عناصر غذایی، هیدرولوژی و رژیم های آتش سوزی مورد بررسی قرار داده اند.

ما دریافتیم در حالی که مطالعات متعددی به بررسی آثار گونه های مهاجم بر تنوع و ترکیب گیاهان اختصاص دارد کمتر از 5% مطالعات به این مسئله پرداخته اند که آیا این آثار ناشی از رقابت، دگر آزاری، توالی و تغییر شرایط اکولوژی و یا بر اثر عوامل دیگری رخ داده اند.

با این حال غالبا فرض می شود که رقابت، عامل اصلی است و تقریبا همه ی مطالعات رقابت بین گیاهان بومی و بیگانه را عاملی قوی و مهم در تاثیر گونه های مهاجم می دانند.

در مقابل مطالعاتی که بر تاثیر بر ساختار جمعیتی گیاهان سطوح غذایی بالاتر می پردازد.

تحقیقات در مورد آثار واقع بر چرخه نیتروژن، هیدرولوژی و رژیم آتش سوزی که عموما بسیار پیچیده هستند، توسط ویژگی های خاص گونه های مهاجم تحت تاثیر قرار می گیرند.

جهت مطالعات، آتی برقراری ارتباط میان تاثیرات بر ساختار جوامع و فرآیند های سوم شناختی و کنترل تهاجم پذیری و کنترل آثار تهاجم، پیشنهاد می شود.

کلید واژه ها: تهاجم زیستی، ساختار جمعیتی، فرآیند های سوم شناختی، گیاهان غیر بومی
مقدمه:
طی دو دهه گذشته پتانسیل گونه های غیر بومی در تغییر ساختار و کار کرد اکولوژی به طور وسیعی مورد شناسایی و مطالعه قرار گرفته است.

vitovsek و همکاران 1997 تهاجم زیستی پس از تغییر کاربری اراضی، دومین عامل در معرض خطر قرار گرفتن گونه ها در ایالات متحده امریکاست wilcove و همکاران 1998; miller 1986) و بسیاری از مطالعات موردی انجام شده، جزئیات آثار گونه های معرفی شده بر جمعیت، جامعه و اکولوژی را گزارش نموده اند.

(Parker 1999 و Daehler & strorg 1993 و simberff 1995) در پی آن فرآیند های موثر بر اکولوژی طبیعی مورد توجه قرار گرفت.

بسیاری از این کارها در مورد ویژگیهای مهاجمان موفق به مثابه عوامل تعیین کننده ی تنوع جوامع بوده است Rejmanek & Richar dosn) 1996 و Rejmaveh 1996) نتیجه ی مهمی که از این کار، با تکرار و تایید کافی، به دست می آید است که جوامع اندکی ممکن است از تهاجم در امان باشند بنابراین از نظر منطقی گام بعدی، آزمون صحت فاکتورهایی است که آثار و زیان های گونه های غیر بومی را کنترل می کننند.

از آنجا که این آثار ناشی از گونه های مهاجم است که جوامع بومی را تهدید میکنند، جهت گیری به سمت درک بهتر کنترل این آثار زیانبار از دیدگاه حفاظت (گونه ها) با اهمیت خواهد بود.

در این مقاله به بررسی مکانیزمهای اساسی آثار گیاهان غیر بومی بر اکولوژیهای خاکی بررسی می گردد.

ما از واژه سازوکار برای رساندن مفهوم فرآیند هایی (مانند رقابت، آلوپاتی و تولید مواد قابل اشتعال که موجب بروز آثار زیانبار تهاجم مانند کاهش تنوع و افزایش فراوانی و تنوع آتش سوزی) می شوند، استفاده می کنیم.

به هر روی، هدف ما بررسی کلی و مرور جامع آثار زیانبار نبوده بلکه ترجیحا بررسی فرآیند های موجود آثار گزارش شده گیاهان غیر بومی مهاجم مد نظر قرار گرفته است درک این فرآیند ها برای پاسخ دادن به سوال های اساسی در مطالعه ی تهاجم زیستی ضروری است چرا بخش کوچکی از گیاهان غیر بومی استقرار یافته آثار معنی داری به جای می گذارند؟

(millauson & Iitter 1996 و srmber loff 1981) و چرا گونه های مهاجم در برخی سیستمها آثار زیادی بر جای می گذارند وکدام جوامع می توانند آثار زیانبار حاصله را تحمل کنند.

به طور مشابه از دیدگاه احیاء (زیست بوم)، نیازمند دانستن این مسئله هستیم که گونه های بومی برای استقرار مجدد در سیستم هایی که تخریب شده اند بر کدام فرآیند ها باید غلبه کنند.

در نهایت داشتن درکی از مکانیزم های متضمن آثار زیانبار گونه های غیر بومی مهاجم برای پیش بینی اینکه آیا تغییرات جهانی آب و هوا، این آثار راتشریح می کنند ضروری است (Ducks….).

همانگونه که نشان داده خواهد شد.

مطالعات فراوانی به بررسی ساختار جوامع بومی با حضور و بدون حضور گونه های مهاجم پرداخته اند.

به هر روی بخش اندکی از این مطالعات به فرآیند ها و راههای وقوع این آثار اختصار یافته اند.

به عنوان مثال مطالعات بسیاری، کاهش تنوع گونه های بومی را گزارش کرده اند اما مطالعات کمی به این مسئله پرداخته اند که این کاهش بر اثر رقابت بر سر منابع، آلوپاتی بوده است و با تغییر فرآیند های زیست بوم، مانند چرخه ی نیتروژن این کم توجهی به مکانیزمها ممکن است منجر به کمبود جدی و بحرانی در مراجع مربوط به تنها حجم گردد.

در این نوشتار ما به بررسی بیش از 150 کار مطالعاتی پرداخته ایم تا شواهدی دال بر مکانیزمهای اساسی آثار زیانبار گونه های غیر بومی گیاهی بر ساختار جوامع گیاهی و جانوری، چرخه عناصر غذایی، بهره وری سیستم، هیدرولوژی و رژیم آتش سوزی بیابیم.

منابع مورد مطالعه در وب سایت انتشارات انجمن سلطنتی در دسترس هستند مقالات از طریق جستجوی الکترونیکی توسط کلید واژه های مرتبط با آثار مورد نظر و از طریق مطالعه مقالاتی که این منابع را نقل کرده بودند انتخاب شد.

مرور منابع به منظور پاسخ به سوالات ذیل انجام گرفت.

1- کدام مکانیزم بیشترین تاثیر رابر تغییرات ساختار جوامع و فرآیند های زیست بوم دارد؟

2-آیا امکان پیش بینی تاثیر یک گونه ی خاص و یا تاثیر پذیری یک اکولوژی خاص وجود دارد 3- کدام فرآیند متضمن آثار زیانبار مهمتری است و توجه بیشتری می طلبد؟

2- مکانیزم تاثیر بر ساختار جوامع a ) ساختار جوامع گیاهی بیش از 30 مقاله به مطالعه ی آثار تهاجم گیاهی بر ترکیب و تنوع گیاهان بومی پرداخته (پیوست الکترونیک a) اغلب این مطالعات (بیش از 90%) مقایسه، بر مبنای مشاهده، ترکیب و تنوع جمعیت گیاهان بومی بین مناطق تحت تهاجم و مناطق محفوظ هستند به عنوان مثال martin 1999 دریافت که تعداد جوانه ها و پاجوشها در مناطق مورد تهاجم افراد افرای نروژ کمتر از جنگلهای محفوظ مجاور بود.

در حالیکه pyseek , pyseck 1995 کاهش تنوع گونه ها را در نواحی مورد تهاجم Heracleum mantegazzianum درمقایسه با نواحی محفوظ، درجمهوری چک، گزارش کردند.

این مسئله شناسایی مکانیزم های مورد نظر را به واقع مشکل می نماید چرا که ثبت ساده ساختار جمعیتی در نواحی مورد تهاجم و نواحی محفوظ به مقدار اندکی مکانیزم های مرتبط با تغییرات ساختار را آشکار می نماید.

با این وجود، برخی مطالعات به آ‍مون مکانیزم های مرتبط با آثار زیانبار بر جوامع پرداخته اند، در یکی از مطالعات اولیه بر روی آثار گونه های مهاجم، 1997 vitosec & uller نشان دادند که گیاه ICEPLA'nt، یک مهاجم یک ساله از آفریقای جنوبی، به مقدار قابل توجهی بر ترکیب و تراکم علفزارهای ساحل کالیفرنیا تاثیر گذاشته است طی ترکیبی از اندازه گیری منابع طبیعی و جلوگیری از ورود چرندگان، ایشان نشان دادند که رقابت برای منابع و تفاوت علاقه ی علفخواران به تغذیه از این گونه ها عامل این تغییرات نیست.

اندازه گیری فشار اسمزی در ice plant و گیاهان بومی تحت سطوح مختلف شوری، روشن ساخت که آثار زیانبار مورد نظر احتمالا ناشی از تجمع کمتر نمک درگیاه بوده است.

به علاوه این نظریه با مشاهده ی سخت باقی ماندن نواحی که حتی در آنها Ice plant حذف شده بود تایید شد.

با آشکار شدن این سازگار 1991 Flghareeb توانست فرآیند مشابهی رادرمطالعات خود در مصر مورد تایید قرار دهد در مطالعه ی مکانیزم دیگری، 1999 punbar & saeeli، نشان دادند که orbeavaiegata گل مردار آفریقایی، کاهش تنوع گیاهان یکساله و کار کرد بوته های غالب chenopod در بوته زارهای استرالیا شده است.

اندازه گیریهای فیزیولوژیک بوته ها در پلات هایی که در آنها به طور آزمایشی oRbea حذف شده بود و مقایسه با پلات های شاهد نشان داد که orbea و از طریق کاهش فراهمی آب بر بوته زارها تاثیر گذاشته است.

علی رغم مطالعات اندکی به طور جدی وسخت گیرانه که مکانیزم های متضمن آثار زیانبار بر ساختار جوامع را آزموده بودند، حداقل 20 مورد ازمطالعات به بحث یا فرض مکانیزم هایی پرداخته اند که به نقش آنها در بروز آثار زیانبار اعتقاد داشته اند.

با این حال محدودیتهای در استنتاج از رای گیری در مرور منابع وجود دارد.

17 مورد ا ز20 مورد رقابت را مکانیزم اصلی بروز آثار می دانند.

به عنوان مثال 1999 wooptپیشنهاد کرد که رقابت برای نور، مکانیزم تاثیر tathian hony suckle بر تنوع و پوشش علفهای کف زی بومی در جنگلهای نیوانگلند می باشد.

پیشنهاد مشابهی در مورد گونه های مهاجم به بوته های fynbos در آفریقای جنوبی چنین ساز و کاری داشتند braithwaite و همکاران 1989 پارامتر نهاده و کاهش فراهمی نور را در زیر بوته های غیر بومی mimosa pugra اندازه گرفتند اما دریافتند که کارهای بیشتری برای شناخت مکانیزم آثار زیانبار این گونه باید انجام شده.

باوجود مطالعات که مکانیزم بروز آثار زیانبار را به طور جدی آزموده اند، بیش از 20 مورد از تحلیل و آزمون حذف، افزایش و مقایسه نواحی مجاور به منظور آثار، رقابت شدید گونه های مهاجم و ساکنان بومی بر سر اختصاص منابع برابر رشد و تولید را ذکر کرده اند.

به عنوان مثال1997 Adntong&mafnall دریافتند که گونه ای دائمی و شاداب curpobrtus edulis فراهمی آب در خاک را برای بوته های بومی اراضی ساحل و در پی آن رشد و تولید آن ها را کاهش می دهد.

به طور مشابه melgoa و همکاران 1990 دریافتند که تهاجم bromvstecforum موجب کاهش آب در دسترس سایر گیاهان در یک علفزار واقع در نوار را گردید منابعی که گیاهان بر سر ‌آن رقابت می کنند مشخص نیستند.

مطالعاتی که در بالا ذکر گردید در این مورد استثنا هستند به علاوه busch &smith 1995 شواهدی ارائه کردند مبنی بر اینکه تلفیقی از رقابت بر سر نور و آب موجب آثار زیانبار این گو Tamarix بر روی برخی گونه های درختان کنار رودخانه در جنوب غربی ایالات متحده می باشد.

همچنین رقابت مکانیزمی است که به طور معمول نیازمند تعریف و تفسیر آن در مورد تاثیر گونه های مهاجم غیر بومی بر ساختار جمعیت است به جز تغییرات شیمیایی خاک در حین تجمع نمک vivert & muller...) و آلوپاتی علاوه بر این 1997holmos & ouling پیشنهاد کردند که افزایش نیتروژن در دسترس توسط AcaciA ممکن است موجب کاهش کار کرد رقابتی بوته های fynbu شود وانگهی همانگونه که در بخش 3c تعریف خواهیم نمود برخی از جالب ترین آثار بر ساختار جوامع در حین تغییرات واضح شده در رژیم آتش سوزی واقع می شوند این عوامل در ادامه در بخش 3c بررسی خواهند شد.

در نظر گرفتن تنوع ساز و کارهای مفروض برای توضیح آثار گونه های مهاجم بر ساختار جوامع، بیش از آنکه فرض کنیم رقابت مکانیزم مورد نظر در پس این آثار است، نیاز به تامین امکانات آزمایشی برای آزمایش این ساز و کارها را ایجاب می کند.

b) تاثیر بر سطوح غذایی بالاتر تهاجم گیاهان می تواند منجر به تغییرات ساختار جوامع در سطوح غذایی بالاتر شود بیش از 30 کار مطالعاتی به تحقیق در مورد آثار تهاجم گیاهان بر ترکیب، تنوع و رفتار مصرف کنندگان و تجربه گرها پرداخته اند.

همچنین اغلب این مطالعات مقایسه ای هستند و از آن مکانیزم برای ارتباط دادن تفاوت بین گونه های بومی و غیر بومی در خصوصیات کلیدی استفاده شده است.

به عنوان مثال schimct & Miuibaolen 1999 آشیانه سینه سرخ ها و turcs migratorisis را در فصل تولید مثل در جنگلهای خزان دار امیلی نویز مورد بررسی قرار دارند و دریافتند تعداد آشیانه های غارت شده بر روی گون های معرفی شده R(hamhucy cathariva و lonivera meilla در مقایسه با گونه های بومی بیشتر است علت، ارتفاع کمتر آشیانه ها و عدم وجود تیغهای تیز در گونه های غیر بومی است در مثالی دیگر، حشرات پهن در فلوریدا که بر روی گونه های غیر بومی kelrent eria elegans تشکیل کلونی داده بودند، خرطوم کوتاهتر و جثه ی کوچکتری داشتند و تخمهای کوچکتر و درصد بقای کمتری در مقایسه با حشرات ساکن بر روی گونه های بومی تولید کردند (1997 carol و همکاران این می تواند به علت تفاوت زمابندی و دوره ی رشد گیاهان باشد.

گیاهان غیر بومی می توانند