نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشگاه شهید بهشتی
چکیده
در مطالعه حاضر نمونه برداری از ماکروبنتوزهای سواحل پره سر در 7 ایستگاه و در دو عمق 5 و 10 متری در طی چهار فصل درسال 94 با استفاده از گرب با 8 تکرار در هر ایستگاه انجام شد. در این مطالعه در مجموع تعداد 10472 فرد شمارش شد که این تعداد شامل 22 گونه از 13 خانواده می باشد. بیشترین مقدار فراوانی ماکروبنتوزها (79/170±648) در فصل بهار و بیشترین مقدار زیتوده (5/2±21/36 گرم در متر مربع) در فصل زمستان مشاهده شد. در مجموع بیشترین درصد فراوانی گروه های غالب ماکروبنتوزی در طول دوره نمونه برداری به ترتیب در دوکفه ای ها (40%)، سخت پوستان (36 %)، کرم های حلقوی (22%) و شکم پایان (2%) مشاهده شد. نتایج آنالیز PERMANOVA نشان داد که اثر دو فاکتور فصل و عمق در فراوانی، زیتوده، غنای گونه ای، ترکیب گونه ای و ساختار جمعیت ماکروبنتوزها معنی دار است. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش عمق از 5 متر به 10 متر فراوانی ماکروبنتوزها به ترتیب در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان به میزان 4، 2، 1و 9 برابر افزایش یافته اند. همچنین با این افزایش عمق مقادیر شاخص های تنوع شانون، غنای گونه ای و زیتود زیاد شده است. با استفاده از این نتایج می توان نتیجه گرفت که ماکروبنتوزها در فصول و اعماق مختلف دارای تغییرات نسبتا زیادی در میزان فراوانی، زیتوده و شاخص تنوع هستند. بنابراین در هنگام استفاده از این جوامع برای ازریابی اثر فاکتورهای زیست محیطی، باید تغییرات طبیعی آنها را در نظر گرفت.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Spatial and temporal variations of macrobenthic communities of the southern coast of the Caspian Sea, Pareh sar
چکیده [English]
In the present study, macrobenthos were sampled using a grab in Pareh Sar coast at 7 station and two depths (5 and 10 m) during 4 seasons in 2016. In total, 10472 individuals belonging to 22 Species from 13 families were counted. The highest abundance of macrobenthos (648±170.79) was seen in spring while the most biomass (36.21±2.5 gr/m2) was observed in winter. The most abundance group was bivalves (40%) followed by crustaceans (36%), annelids (22%) and gastropods (2%). PERMANOVA analysis showed that season and depth affected the abundance, biomass, species richness, species composition and community structure significantly. The results also showed that with increasing the depth from 5 to 10 m, macrobenthos abundance enhanced in spring, summer, autumn and winter by a magnitude of 4, 2, 1 and 9, respectively. Furthermore, Shannon index, spices richness and biomass increased from 5 to 10 m depth. According to our results, it can be concluded that abundance, biomass and diversity index of macrobnthic communities vary greatly with season and depth. Therefore, natural fluctuations of these variables should come into account while using macrobenthos for environmental impact assessment.
کلیدواژهها [English]
تغییرات زمانی و مکانی جوامع درشت کفزیان سواحل جنوبی دریای خزر، پره سر
مرتضی فرشچی، علی نصرالهی* و محمد رضا شکری
تهران، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، گروه زیست شناسی و زیست فناوری دریا و آبزیان
تاریخ دریافت: 25/12/95 تاریخ پذیرش: 8/8/96
چکیده
در مطالعه حاضر نمونه برداری از درشت کفزیان سواحل پره سر در 7 ایستگاه و در دو عمق 5 و 10 متری در طی چهار فصل درسال 94 با استفاده از گرب ون وین با 8 تکرار در هر ایستگاه انجام شد. در این مطالعه در مجموع تعداد 10472 فرد شمارش شد که این تعداد شامل 22 گونه از 13 خانواده میباشد. بیشترین مقدار فراوانی درشت کفزیان (79/170± 648 عدد/مترمربع) در فصل بهار و بیشترین مقدار زیتوده (5/2±21/36 گرم/ متر مربع) در فصل زمستان مشاهده شد. در مجموع بیشترین درصد فراوانی گروه های غالب درشت کفزیان در طول دوره نمونه برداری به ترتیب در دوکفه ای ها (40%)، سخت پوستان (36 %)، کرم های حلقوی (22%) و شکم پایان (2%) مشاهده شد. نتایج تحلیل PERMANOVA نشان داد که اثر دو فاکتور فصل و عمق در فراوانی، زیتوده، غنای گونه ای، ترکیب گونه ای و ساختار جمعیت درشت کفزیان معنیدار است. نتایج همچنین نشان داد که با افزایش عمق از 5 متر به 10 متر فراوانی درشت کفزیان به ترتیب در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان به میزان 4، 2، 1و 9 برابر افزایش یافته اند. همچنین با این افزایش عمق مقادیر شاخص های تنوع شانون، غنای گونه ای و زیتود زیاد شده است. با استفاده از این نتایج می توان نتیجه گرفت که درشت کفزیان در فصول و اعماق مختلف دارای تغییرات نسبتا زیادی در میزان فراوانی، زیتوده و شاخص تنوع هستند. بنابراین در هنگام استفاده از این جوامع برای ازریابی اثر فاکتورهای زیست محیطی، باید تغییرات طبیعی آنها را در نظر گرفت.
کلمات کلیدی: دریای خزر، درشت کفزیان ، فراوانی، زیتوده، غنای گونه ای
* نویسنده مسئول، تلفن: 29905506-021، پست الکترونیکی: a_nasrolahi@sbu.ac.ir
مقدمه
دریای خزر بزرگترین بدنه آبی محصور در خشکی است که 40 درصد حجم آب فلات قاره کره زمین را شامل می شود (34). این پهنه آبی از نظر زیست شناسی دارای شرایط خاصی است به طوری که حدود 80 درصد گونه های آن بومی هستند (32). از طرف دیگر تنوع زیستی آن درمقایسه با آبهای مجاور مانند دریای سیاه تقریبا پایین است (29). دریای خزر باقی مانده اقیانوس تتیس است و شوری این دریا در پلوستون به شدت کاهش یافت که منجر به کاهش تنوع زیستی و تکامل گونه های بومی شد. از بین گونه های بومی به عنوان مثال می توان به گونه فک خزری (Phoca caspica) و شش گونه ماهی خاویاری اشاره کرد که از گونه های تجاری و مهم بشمار میروند (32). قسمت عمده موجودات دریای خزر از بیمهرگان (77 درصد) هستند. در مجموع 476 گونه بیمهره در دریای خزر شناسایی شده که 46 درصد آنها بومی خزر و بیش از 20 درصد آنها غیر بومی میباشند. بخش عمده آنها را جوامع کفزی تشکیل میدهند (67). این موجودات مهمترین منبع غذایی برای ماهیان محسوب میشوند که از مهمترین آنها میتوان به ماهیان خاویاری و کپور ماهیان در خزر اشاره کرد (47). جوامع کفزی برای تحقیقات مقایسه ای طولانی مدت مناسب هستند زیرا بسیاری از گونه های این جوامع بیتحرک یا کمتحرک هستند. همچنین دارای عمر نسبتا طولانی اند و تاثیر تغییرات محیطی را در طی زمان به خوبی نشان میدهند (13،14،57،59). گوناگونی در تحمل فیزیولوژیک، استراتژی های چرخه های زندگی، نوع تغذیه و بر همکنشهای تغذیه ای در جوامع درشت کفزی ، این جوامع را برای ارزیابی شرایط محیطی مناسب میسازد (12،15،16،24،25،26،28). علاوه بر این، این موجودات نقش عملکردی مهمی در برهم زدن رسوبات، فراهم نمودن مواد مغذی و غذایی برای گروه های تغذیه ای بالاتر و همچنین ایجاد زیستگاه دارند (19،41،58،63،64). درشت کفزیان نقش مهمی را به عنوان تولید کنندگان ثانویه در دریاها بازی میکنند (17،40،44،56،66) و نقش کلیدی در زنجیره غذایی دارند (22،29،62). عموما الگوی پراکنش درشت کفزیان به فاکتورهای محیطی همچون جریانات جزر و مدی، عمق، مواد مغذی، جنس رسوبات، مقدار موادآلی و سرعت جریانات مرتبط است (10،30،65). معمولا فراوانی و زیتوده گروههای غالب کفزیان با زمان و مکان تغییرات تقریبا زیادی نشان میدهد. به عنوان مثال در مطالعه شربتی و همکاران (1391) بر روی فراوانی و زیتوده جوامع درشت کفزیان در آبهای ساحلی جنوب شرقی دریای خزر، بیشترین فراوانی گروه های غالب درشت کفزیان در طول به ترتیب مربوط به شکم پایان، روزنهداران، پرتاران و دوکفه ایها گزارش شد. در این مطالعه بیشترین میزان فراوانی درفصل تابستان و کمترین آن در فصل پاییز، همچنین بیشترین زیتوده در فصل تابستان و کمترین زیتوده در فصل بهار تعیین گردید. این در حالی است که نتایج مطالعه نصراله زاده ساروی و همکاران (1392) بر روی روابط بین رده های غالب کفزیان و برخی پارامترهای محیطی در حوضه جنوبی دریای خزر نشان داد که در فصول مختلف رده پرتاران بالاترین سهم جمعیتی را در بین رده های غالب کفزیان دارا است. در این مطالعه بیشترین مقدار فراوانی در فصل تابستان مشاهده شد که عمدتا مربوط به جنس Streblospioاز پرتاران است. مطالعه (2016)Ghasemi et al بر روی درشت کفزیان خلیج گرگان نیز حاکی از غالبیت کرم پرتار جنس Streblospio است. در تحقیق دیگر بر روی درشت کفزیان تالاب بندر انزلی در استان گیلان توسط جلیلی و همکاران (1389) بر روی فون درشت کفزیان بخش جنوب غربی تالاب انجام شد، بیشترین فراوانی درشت کفزیان در فصل بهار و بیشترین میزان زیتوده در فصل پاییز مشاهد شد. در مطالعه دیگر که توسط کوثری و همکاران (1388) بر روی فراوانی و زیتوده درشت کفزیان دریای خزر در حوضه استان مازندران انجام گرفت، بیشترین فراوانی گروه های غالب درشت کفزیان در طول به ترتیب مربوط به پرتاران، کمتاران، دوکفه ایها، سخت پوستان و حشرات گزارش شد. در این مطالعه بیشترین میزان فراوانی در فصل تابستان و کمترین آن در فصل پاییز تعیین گردید.
همان طور که ذکر شد تغییرات مکانی و زمانی درشت کفزیان میتواند وابسته به شرایط محیطی باشد. بخشی از شرایط محیطی با تغییر فصل تغییر مییابد و بخشی از آن نیز تحت تاثیر فعالیت های انسانی است. از آنجا که از کفزیان در مطالعات ارزیابی زیست محیطی استفاده میشود، بررسی تغییرات طبیعی این جوامع و اثر فاکتورهای محیطی بر آنها اهمیت فراوانی دارد. بنابراین در مطالعه حال حاضر تغییرات مکانی و زمانی در فراوانی، زیتوده و غنای گونهای درشت کفزیان در سواحل پره سر در دو عمق و در چهار فصل بررسی شد.
مواد و روشها
مطالعه حال حاضر در سواحل شهر پره سر از توابع استان گیلان به صورت فصلی از بهار تا زمستان (اردیبهشت، مرداد، آبان، بهمن) در سال 1394 در 7 ایستگاه انجام شد (جدول 1 و شکل 1). از آنجا که ایستگاه های مورد مطالعه در نزدیکی آب گرم خروجی سیستم خنک کننده نیروگاه پره سر قرار داشت، با پایش محیطی دما، ایستگاه ها به گونه ای انتخاب شد که تحت تاثیر آب گرم قرار نداشته باشد. جهت نمونه برداری موجودات کفزی از نمونه بردار رسوب (grab) مدل Van Veen با سطح مقطع 025/0 متر مربع استفاده شد.
جدول1- موقعیت جغرافیایی ایستگاه های مورد مطالعه و عمق ایستگاه های نمونه برداری در طول دوره مطالعه در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
||||
ایستگاه |
عمق |
عرض جغرافیایی |
طول جغرافیایی |
|
1 |
5 |
E ″88/12 ′6 ◦49 |
N ″69/50 ′38 ◦37 |
|
2 |
5 |
E ″95/25 ′5 ◦49 |
N ″80/1 ′39 ◦37 |
|
3 |
10 |
E ″01/31 ′5 ◦49 |
N ″76/10 ′39 ◦37 |
|
4 |
10 |
E ″33/49 ′5 ◦49 |
N ″09/6 ′39 ◦37 |
|
5 |
10 |
E ″99/49 ′5 ◦49 |
N ″04/6 ′39 ◦37 |
|
6 |
10 |
E ″04/51 ′5 ◦49 |
N ″80/5 ′39 ◦37 |
|
7 |
10 |
E ″46/17 ′6 ◦49 |
N ″65/59 ′38 ◦37 |
شکل1- منطقه مورد مطالعه و موقعیت ایستگاه ها ی نمونه برداری در سواحل شهر پره سر در سال 1394
برای تعیین تعداد تکرار در هر ایستگاه، در اولین نمونه برداری در فصل بهار تعداد 10 تکرار در هر ایستگاه گرفته شد سپس تعداد گونهها در هر تکرار مشخص گردید و بعد از محاسبه میانگین داده ها، خطای استاندارد هر تکرار محاسبه شد. سپس با استفاده از فرمول زیر میزان شاخص دقت محاسبه شد و مقدار عددی هر تکرار که به 1/0 رسید به عنوان تعداد تکرار آن ایستگاه در نظر گرفته شد. در نهایت از تعداد تکرارها میانگین گرفته شد و عدد بدست آمده به عنوان تعداد تکرار در نمونه برداری منظور گردید (49). در این فرمول SE خطای استاندارد و 15X"> میانگین دادهها می باشد.
15Precision index=SEX">
در مطالعه حاضر تعداد تکرار مناسب برای نمونه برداری در ایستگاهها 8 تکرار بدست آمد. همچنین 3 تکرار به منظور اندازهگیری مجموع مواد آلی موجود در رسوبات و تعیین دانهبندی رسوب و تعیین کلروفیل a و رنگدانه غیر فئوپیگمنت موجود در رسوب برداشت گردید. نمونهها در محل توسط آب دریا و الک با چشمه 5/0 میلی متر شستشوی اولیه داده شد و پس از تثبیت کردن توسط فرمالین 4 درصد به آزمایشگاه منتقل شدند (53).
در آزمایشگاه جهت شستشو و جداسازی جانوان از بقایای غیره زنده از الک با چشمه 5/0 میلی متر استفاده شد، محتویات الک با استفاده از رزبنگال (1000/1) رنگ آمیزی و در زیر استریومیکروسکوپ جداسازی و در الکل 70 درصد نگهداری شدند (20). درشت کفزیان با استقاده از کلید های شناسایی موجود و مقالات، شناسایی و شمارش صورت گرفت. شناسایی و شمارش در زیر لوپ انجام و جهت تعیین زی توده، آب آنها با کاغذ خشک کن گرفته و وزن تر موجود با ترازوی دیجیتال با دقت 001/0 گرم اندازه گیری شد. این وزن به عنوان زیتوده در محاسبات استفاده شد. در این تحقیق سعی شد تا نمونه ها در حد گونه مورد شناسایی قرار گیرند. همچنین فاکتورهای محیطی شامل دما، pH، شوری، هدایت الکتریکی و اکسیژن محلول آب با استفاده از دستگاه مولتی پارامتر HACH مدل (HQ40d) در نزدیک بستر در هر ایستگاه (عمق 5 یا 10 متری) اندازه گیری شد.
در آزمایشگاه نمونه ها جهت جلوگیری از تجزیه طبیعی مواد آلی تا قبل از بررسی در فریزر (دمای 20- سانتی گراد) قرار داده شدند. برای سنجش مواد آلی، رسوبات مرطوب به مدت 24 ساعت داخل آون با دمای 105 درجه سانتی گراد قرار داده شدند تا وزن نمونهها تثبیت شود، سپس نمونهها در دمای 550 درجه سانتی گراد درون کوره به مدت 6 ساعت قرار گرفتند تا ماده آلی آن کاملا بسوزد، سپس از طریق محاسبه اختلاف وزن ایجاد شده مقدار کل ماده آلی موجود در رسوبات به صورت درصد توسط فرمول زیر تعیین گردید (35).
15TOM%=A-BA-Cأ—100">
A : وزن بوته چینی با رسوب بعد از خشک شدن در آون
B : وزن بوته چینی با رسوب بعد از خشک شدن در کوره
C : ورن بوته چینی خالی
جهت تعیین دانهبندی و بافت رسوبات بستر، نمونهها را پس از فرایند خشک شدن داخل الک های استاندارد (Astem) با چشمههای 2، 1، 5/0، 250/0، 125/0 و 063/0 میلی متر منتقل و بعد از تثبیت وزن رسوبات، رسوب باقی مانده در هر الک را جمع آوری و وزن گردید و درصد حضور هر یک از دانهبندیهای تعیین شد (42). همچنین جهت بررسی میزان کلروفیل a و رنگدانههای غیر فئوپیگمنت موجود در رسوبات از رسوب دست نخورده برداشت شد و در دمای20- درجه سانتی گراد نگهداری شدند. در آزمایشگاه با استفاده از روشهای بیوشیمیایی و خواندن جذب توسط اسپکتروفتومتر غلظت کلروفیل a و فئوپیگمنت موجود در رسوبات تعیین شد (37).
شاخص غنای گونه ای مارگارف بیان کننده تعداد کل گونه های حاضر در یک جامعه زیستی میباشد. این شاخص معیاری است برای سنجش این که تعداد مشخصی از افراد متعلق به چند گونه هستند و با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود.
15d=S-1LogeN">
S= تعداد کل گونه
N= حجم یا اندازه نمونه یا تعداد کل افراد در نمونه
Log N= لگاریتم طبیعی
شاخص شانون- وینر جهت توصیف تنوع گونهای در جوامع بیولوژیک استفاده میشود. مقدار عددی آن معمولا بین 5/1 تا 5/3 است اما این مقدار میتواند بین 1 تا 5 نیز متغییر باشد. ین شاخص توسط فرمول 3-3 محاسبه می شود.
15H'=-i=1KPi LogePi">
Pi= فراوانی نسبی گونهiام
H’= شاخص شانون
برای تجزیه و تحلیل داده ها از میانگین فراوانی گونهها در هر ایستگاه استفاده شد. همچنین برای بررسی فاکتورهای محیطی بر فراوانی ابتدا همسان بودن پراش و پیروی داده ها از توزیع نرمال توسط آزمون Kolomogorov-Smirnov بررسی گردید. این آزمون نشان داد که دادهها از توزیع نرمال بر خوردار نیستند. به همین منظور دادهها توسط تحلیلهای نانپارامتریک انجام شد. بررسی ساختار جمعیتی درشت کفزیان در بین عمق ها در 4 فصل توسط آزمون تحلیل PERMANOVA بررسی شد. همچنین برای تعیین گونه ای که بیشترین شباهت را در بین فصول دارند از تحلیل ANOSIMبر اساس ریشه دوم فراوانی و ماتریس شباهت Bionomial Deviance ترسیم گردید. برای تعیین گونه ای که بیشترین تاثیر را در بین عمق ها در 4 فصل ایجاد میکند از آزمون درصد تشابه SIMPER در این آزمون گونه ها بر اساس اهمیت آنها در ایجاد تقاوت از زیاد به کم مرتب می شوند. برای ترسم الگوی پراکنش فضایی درشت کفزیان از آزمون nMDS بر اساس ریشه دوم فراوانی و ماتریس شباهت Bionomial Deviance استفاده شد. به منظور ارزیابی شاخص تنوع شانون از میانگین فراوانی نمونهها در هر ایستگاه در 4 فصل استفاده شد. همچنین غنای گونه ای نیز بر اساس تعداد گونهها در هر ایستگاه در 4 فصل محاسبه شد. همه تحلیلهای چند متغییره ذکر شده توسط برنامه PRIMER نسخه 6 انجام شد.
جهت شناسایی فاکتورهای محیطی مرتبط با گونه های کفزی از آنالیز مولفه های اصلی (RDA) در نرم افزار Canoco نسخه 5 استفاده شد.
نتایج
فاکتورهای محیطی اندازه گیری شده شامل دما، pH، هدایت الکتریکی، شوری، شفافیت، اکسیژن محلول، کلروفیل a و فئوپیگمنت رسوب، دانهبندی و مجموع مواد آلی در جدول 2 آورده شده است.
جدول 2- میانگین (± خطای استاندارد) فاکتورهای اندازه گیری شده در ایستگاه ها و فصول مختلف در سواحل شهر پره سر درسال 1394 |
|||||||||||||
ایستگاه |
فصل |
دما ˚C |
pH |
هدایت الکتریکی (µs/cm) |
شوری (ppt) |
شفافیت (m) |
اکسیژن محلول (mg/lit) |
کلروفیل- a (μg g-1) |
فئوپیگمنت (μg g-1) |
درصد دانه یندی |
درصد مواد آلی |
||
شن |
ماسه |
سیلت و گل |
|||||||||||
1 |
بهار |
06/0±5/28 |
01/0±88/7 |
0/0±12/19 |
0/0±44/10 |
0/0±3 |
0/0±7/8 |
91/0±02/5 |
55/1±53/8 |
01/0 |
49/75 |
18/25 |
83/1±33/5 |
تابستان |
0/0±4/25 |
0/0±93/7 |
0/0±87/17 |
01/0±47/10 |
0/0±2/1 |
0/0±2/8 |
95/0±07/5 |
61/1±61/1 |
0 |
79/76 |
93/23 |
13/0±49/2 |
|
پاییز |
06/0±6/10 |
0/0±92/7 |
0/0±83/12 |
0/0±29/10 |
0/0±6/2 |
0/0±87/10 |
42/0±33/4 |
71/0±63/7 |
27/0 |
27/82 |
41/17 |
12/0±98/2 |
|
زمستان |
03/0±47/9 |
01/0±72/7 |
0/0±75/11 |
0/0±97/9 |
02/0±3/1 |
04/0±2/11 |
32/0±69/0 |
54/0±17/1 |
06/0 |
14/81 |
74/18 |
07/0±02/3 |
|
2 |
بهار |
06/0±5/28 |
01/0±83/7 |
0/0±39/18 |
0/0±24/10 |
0/0±3 |
0/0±1/8 |
39/0±91/0 |
66/0±55/1 |
09/0 |
38/71 |
29/38 |
24/0±59/1 |
تابستان |
0/0±4/25 |
33/0±21/8 |
01/0±19/18 |
0/0±53/10 |
0/0±3/1 |
0/0±6/7 |
60/0±31/4 |
02/1±33/7 |
0 |
83/77 |
41/22 |
09/0±74/2 |
|
پاییز |
03/0±2/11 |
0/0±79/7 |
01/0±92/12 |
0/0±31/10 |
0/0±2/2 |
0/0±48/10 |
05/0±20/0 |
08/0±34/0 |
04/0 |
47/91 |
75/8 |
02/0±55/2 |
|
زمستان |
03/0±77/9 |
0/0±74/7 |
01/0±44/12 |
0/0±34/10 |
0/0±1 |
0/0±71/10 |
05/0±15/0 |
09/0±26/0 |
0 |
86/85 |
31/14 |
08/0±68/2 |
|
3 |
بهار |
06/0±5/28 |
0/0±84/7 |
01/0±64/17 |
0/0±44/10 |
0/0±8/2 |
0/0±26/8 |
19/0±08/1 |
32/0±84/1 |
7/0 |
98/67 |
7/33 |
06/0±09/2 |
تابستان |
0/0±4/25 |
0/0±8/7 |
0/0±24/18 |
01/0±47/10 |
0/0±4/1 |
0/0±87/7 |
99/0±68/3 |
68/1±26/6 |
0 |
7/87 |
19/13 |
04/0±18/2 |
|
پاییز |
06/0±6/10 |
01/0±83/7 |
0/0±6/12 |
0/0±29/10 |
0/0±2 |
0/0±54/10 |
21/0±85/0 |
35/0±45/1 |
11/0 |
47/72 |
4/27 |
56/0±95/3 |
|
زمستان |
03/0±47/9 |
0/0±83/7 |
01/0±49/12 |
0/0±97/9 |
07/0±13/1 |
04/0±1/11 |
06/0±28/0 |
1/0±47/0 |
06/0 |
34/72 |
8/28 |
07/0±82/2 |
|
4 |
بهار |
06/0±5/28 |
01/0±86/7 |
0/0±89/17 |
0/0±24/10 |
0/0±3 |
01/0±2/8 |
3/4±49/4 |
39/7±64/7 |
8/0 |
33/91 |
48/8 |
18/0±17/2 |
تابستان |
0/0±4/25 |
01/0±91/7 |
0/0±12/18 |
0/0±53/10 |
0/0±3/1 |
0/0±96/7 |
5/2±33/5 |
24/4±06/9 |
0 |
5/94 |
33/6 |
17/0±75/1 |
|
پاییز |
03/0±2/11 |
0/0±13/8 |
0/0±63/12 |
0/0±31/10 |
0/0±10/2 |
0/0±97/10 |
68/1±36/3 |
85/2±72/5 |
07/0 |
4/79 |
67/20 |
24/0±97/1 |
|
زمستان |
03/0±77/9 |
01/0±96/7 |
01/0±43/12 |
0/0±36/10 |
03/0±07/1 |
01/0±9/10 |
14/0±30/0 |
24/0±51/0 |
02/0 |
85/87 |
84/11 |
24/0±72/1 |
|
5 |
بهار |
09/0±6/28 |
0/0±93/7 |
0/0±96/18 |
0/0±37/10 |
0/0±5/1 |
01/0±6/8 |
28/0±46/0 |
47/0±79/0 |
07/0 |
76 |
82/24 |
01/0±12/2 |
تابستان |
0/0±7/25 |
0/0±8/7 |
01/0±11/18 |
01/0±55/10 |
0/0±3/1 |
01/0±92/7 |
62/0±31/2 |
05/1±93/3 |
08/0 |
5/104 |
93/1 |
13/0±95/2 |
|
پاییز |
0/0±3/11 |
01/0±94/7 |
0/0±68/12 |
0/0±23/10 |
0/0±3 |
01/0±11 |
21/0±18/3 |
36/0±41/5 |
15/0 |
19/92 |
78/7 |
24/0±71/2 |
|
زمستان |
03/0±73/9 |
01/0±66/7 |
0/0±65/12 |
0/0±57/10 |
03/0±7/1 |
01/0±8/10 |
42/0±55/0 |
72/0±94/0 |
33/0 |
69/69 |
03/30 |
17/0±87/3 |
|
6 |
بهار |
06/0±5/28 |
0/0±92/7 |
01/0±87/18 |
0/0±36/10 |
0/0±6/2 |
0/0±95/7 |
29/0±68/0 |
5/0±16/1 |
0 |
87/73 |
94/26 |
04/0±28/2 |
تابستان |
0/0±6/25 |
01/0±91/7 |
0/0±12/18 |
0/0±55/10 |
0/0±1 |
0/0±7/8 |
82/0±34/3 |
39/1±69/5 |
07/0 |
2/96 |
45/4 |
10/0±97/2 |
|
پاییز |
03/0±1/11 |
01/0±98/7 |
0/0±96/12 |
0/0±36/10 |
0/0±6/2 |
01/0±9/10 |
25/1±01/3 |
13/2±12/5 |
06/0 |
28/87 |
21/12 |
26/0±3/3 |
|
|
زمستان |
03/0±73/9 |
01/0±03/8 |
01/0±64/12 |
0/0±53/10 |
0/0±97/1 |
1/0±3/11 |
04/0±17/0 |
07/0±29/0 |
02/0 |
82/90 |
22/9 |
06/0±53/2 |
7 |
بهار |
12/0±5/28 |
0/0±91/7 |
0/0±76/18 |
01/0±55/10 |
0/0±5/3 |
0/0±71/8 |
45/0±96/0 |
76/0±63/1 |
01/0 |
78/78 |
5/21 |
11/0±39/2 |
تابستان |
0/0±4/25 |
0/0±87/7 |
0/0±93/17 |
0/0±48/10 |
0/0±2 |
0/0±9/8 |
94/0±44/9 |
06/1±05/16 |
0 |
25/84 |
4/16 |
06/0±82/2 |
|
پاییز |
0/0±11 |
0/0±85/7 |
01/0±93/12 |
0/0±34/10 |
0/0±3/2 |
0/0±9/10 |
15/0±8/1 |
26/0±07/3 |
12/0 |
5/90 |
48/9 |
14/0±01/3 |
|
زمستان |
03/0±63/9 |
01/0±02/8 |
01/0±61/12 |
0/0±54/10 |
01/0±51/1 |
01/0±3/11 |
02/0±08/0 |
04/0±14/0 |
0 |
30/96 |
04/4 |
07/0±72/2 |
در این مطالعه در مجموع تعداد 10472 فرد در طی 4 فصل و 7 ایستگاه شمارش شد که این تعداد شامل 22 گونه از 13 خانواده میباشد (جدول 3). در مجموع بیشترین درصد فراوانی گروه های غالب درشت کفزی در طول دوره نمونه برداری به ترتیب در دوکفه ایها (40%)، سخت پوستان (36 %)، کرمهای حلقوی (22%) و شکم پایان (2%) مشاهده شد (شکل 2).
جدول 3- لیست گونه های درشت کفزیان شناسایی شده در ایستگاه های نمونه برداری در طول دوره مطالعه در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
||||
گونه |
خانواده |
راسته |
رده |
شاخه |
Amphibalanus improvisus |
||||
Palaemon adspersus |
Palaemonidae |
Decapoda |
|
|
Pterocuma pectinata |
|
|
||
Pterocuma grande |
|
|
|
|
Pseudocuma lavis |
|
|
|
|
Stenocuma graciloides |
|
|
|
|
Pontogamarus maeoticus |
|
|
||
Callistocythere littoralis |
|
|||
Abra segmentum |
||||
Cerastoderma gluacum |
|
|
|
|
Hediste diversicolor |
||||
Streblospio gynobrachiata |
|
|
||
Hypania invalida |
|
|
||
Limodrilus michaaelseni |
|
|||
|
|
|
|
|
Tubificoides fraseri |
|
|
|
|
Pyrgula kolesnikoviana |
||||
Pyrgula nana |
|
|
|
|
Pyrgula schorygini |
|
|
|
|
Pseudamnicola brusiniona |
|
|
|
|
Pseudamnicoda exigua |
|
|
|
|
Ammonia beccarii |
شکل 2- فراوانی گروههای درشت کفزیان شناسایی شده در ایستگاه های نمونه برداری در طول دوره مطالعه در سواحل شهر پره سر در سال 1394
بیشترین مقدار فراوانی در ایستگاه 7 (79/170±648 عدد/ مترمربع) در فصل بهار و کمترین مقدار آن در ایستگاه 1 (5/3±12 گرم/ متر مربع) در فصل زمستان میباشد. همچنین بیشترین و کمترین مقدار زیتوده به ترتیب در ایستگاه 4 (5/2±21/36 گرم/ متر مربع) در فصل زمستان و ایستگاه 1 (0±01/0 گرم/ متر مربع) ثبت شده است. بیشترین میزان غنای گونهای در ایستگاه 3 در فصل بهار و تابستان (8/0±11) و کمترین مقدار آن در ایستگاه 1 در فصل تابستان و زمستان (6/0±3) و همچنین بیشترین و کمترین میزان شاخص شانون در فصل زمستان به ترتیب در ایستگاه 5 (09/0±68/1) و در ایستگاه 1 (14/0±77/1) مشاهده شد (شکل 3).
نتایج آنالیز PERMANOVA نشان داد که اثر دو فاکتور فصل و عمق در فراوانی، غنای گونه ای و زیتوده معنی دار ولی اثر متقابل آن در فراوانی، غنای گونه ای و زیتوده معنی دار نیست (جدول 4).
جدول 4- نتایج آزمون تحلیل PERMANOVA به منظور نشان دادن تفاوت درفراوانی، غنای گونه ای و زیتوده درشت کفزیان در اعماق و فصول مختلف در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
||||||||||
زیتوده |
غنای گونه ای |
فراوانی |
||||||||
P |
F |
Ms |
P |
F |
Ms |
P |
F |
Ms |
df |
منبع تغییرات |
**0002/0 |
02/12 |
21357 |
** 0002/0 |
56/11 |
1804 |
**0002/0 |
615/21 |
12654 |
3 |
فصل |
**015/0 |
805/4 |
2/8538 |
** 0122/0 |
077/6 |
44/948 |
**0016/0 |
947/8 |
5238 |
1 |
عمق |
ns 133/0 |
653/1 |
8/2937 |
489/0 |
807/0 |
97/125 |
335/0 |
131/1 |
36/662 |
3 |
فصل× عمق |
|
|
9/1776 |
|
|
06/156 |
|
|
43/585 |
230 |
خطا |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
237 |
کل |
نتایج حاصل از آزمون PERMANOVA نشان داد که اثر دو فاکتور فصل، عمق و اثر متفابل آنها بر ترکیب گونهای و ساختار جمعیتی درشت کفزیان معنی دار است (جدول 5).
نتایج آزمون PERMANOVA نشان داد که میانگین فراوانی کل (67/13±176)، غنای گونهای (14/0±15/5) و زیتوده (78/0±09/9) در طی یکسال در بین دو عمق مورد مطالعه تفاوت معنی داری نشان داد (جدول 6).
|
شکل3- زیتوده، فراوانی، غنای و تنوع گونه ای در ایستگاه های نمونه برداری در طول دوره مطالعه در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
جدول 5- نتایج تحلیل PERMANOVA جهت نشان دادن تفاوت در ترکیب گونه ای جمعیت درشت کفزیان در اعماق و فصول مختلف در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
|||||||
ساختار گونه ای |
ترکیب گونه ای |
||||||
P |
F |
Ms |
P |
F |
Ms |
df |
منبع تغییرات |
**0002/0 |
822/57 |
3/1663 |
0002/0 |
392/30 |
6/189 |
3 |
فصل |
**0002/0 |
462/10 |
94/300 |
**0004/0 |
269/6 |
11/39 |
1 |
عمق |
**0278/0 |
603/2 |
875/74 |
**0018/0 |
992/2 |
66/18 |
3 |
فصل× عمق |
|
|
765/28 |
|
|
23/6 |
230 |
خطا |
|
|
|
|
|
|
237 |
کل |
** (01/0 p >) ns : تفاوت معنی دار نیست
جدول 6- نتایج آزمون آنالیز PERMANOVA به منظور نشان دادن تفاوت درفراوانی کل، غنای گونهای و زیتوده کل درشت کفزیان در طول یک سال در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
||||||||||
زیتوده |
غنای گونه ای |
فراوانی |
||||||||
P |
F |
Ms |
P |
F |
Ms |
P |
F |
Ms |
df |
منبع تغییرات |
**0136/0 |
745/4 |
9641 |
**0004/0 |
703/14 |
2496 |
**0004/0 |
033/7 |
5/5210 |
1 |
عمق |
|
|
4/2031 |
|
|
76/169 |
|
|
77/740 |
236 |
خطا |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
237 |
کل |
** (01/0 p >)
مقدار فراوانی کل در ایستگاههای با عمق 10 متر (67/13±04/206) تقریبا دو برابر ایستگاههای با عمق 5 متر (46/16±88/100) بدست آمد. نتایج همچنین نشان داد که غنای گونهای کل بین دو عمق دارای تفاوت معنی داری بود. این میزان در عمق 10 متر 3/1 برابر بیشتر از عمق 5 متر مشاهده شد.
نتایج آزمون ANOSIM نشان داد که ترکیب جامعه در بین فصول مختلف متفاوت است ولی از نظر آماری معنی دار نیست (638/0,R=02/0p=). آنالیز nMDS نیز نشان داد که فصل بهار از دیگر فصول تفکیک شده است (شکل 3). نتایج آزمون SIMPER نشان داد که در مجموع یک سال بیشترین میزان عدم تشابه بین فصول بهار و زمستان مشاهده شد (58/76 درصد)، که به ترتیب گونههای C.glaucum, A.improvisus, S.gynobranchiata, T.fraseri (با مقدار تجمعی 68/58 درصد) بیشترین سهم را در ایجاد عدم تشابه دارند. کمترین درصد عدم تشابه نیز بین فصول بهار و تابستان (با 72/63 درصد عدم تشابه) دیده شد. به طور کلی روند تغییرات ساختار جمعیتی درشت کفزیان در منطقه مورد مطالعه بیشتر تحت تاثیر گونه های S.gynobranchiata, C.littoralis, T.fraseri, A.improvisus, C.glaucum می باشد که در ایجاد عدم شباهت فصول به چشم می خورند (جدول 7).
جدول7- نتایج آزمون SIMPER به منظور تعیین گونه های درشت کفزیان شناسایی شده موثر در الگوی تغییرات مکانی و زمانی در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
|||
درصد عدم شباهت |
درصد تجمعی |
گونه |
فصل |
72/63 |
97/57 |
C.glaucum, T.fraseri, S.gynobranchiata, C.littoralis |
بهار - تابستان |
64/75 |
69/60 |
C.glaucum, A.improvisus, T.fraseri, S.gynobranchiata |
بهار - پاییز |
42/76 |
76/56 |
A.improvisus, C.glaucum, P.maeoticus, S.gynobranchiata |
تابستان - پاییز |
58/76 |
68/58 |
C.glaucum, A.improvisus, S.gynobranchiata, T.fraseri |
بهار - زمستان |
53/76 |
50/53 |
C.glaucum, A.improvisus, S.gynobranchiata, C.littoralis |
تابستان - زمستان |
61/67 |
86/54 |
A.improvisus, P.maeoticus, C.glaucum, C.littoralis |
پاییز - زمستان |
تحلیل دانه بندی رسوبات در منطقه مورد مطالعه نشان داد که ماسه بالاترین درصد دانه بندی رسوب را دارد. بیشترین میزان ماسه در ایستگاه 7 (36/18±31/96) در فصل زمستان و کمترین آن در ایستگاه3 (76/10± 98/67) در فصل بهار گزارش شده است. همچنین میزان درصد مواد آلی در رسوبات بین 32/5 -59/1 است که بالاترین میزان آن مربوط به ایستگاه 1 در فصل بهار و کمترین آن مربوط به ایستگاه 2 در فصل بهار می باشد (شکلهای 6و 5).
آزمون مولفه های اصلی (RDA) همبستگی مثبت و نزدیک بین درصد ماسه و شن با فراوانی و زیتوده را نشان داد. این همبستگی همچنین بین دما و شاخص شانون نیز دیده شد. رابطه بین pH، رس و لای با فراوانی و زیتوده از نوع منقی بدست آمده است (شکل 4).
|
شکل4- آنالیز nMDS بر اساس ریشه دوم فراوانی و با استفاده از ماتریس شباهت Binomial deviance در ایستگاه های مورد مطالعه. S اول مربوط به شماره ایستگاه و S دوم مربوط به فصل می باشد (شماره 1: بهار، 2: تابستان، 3: پاییز،4 : زمستان) |
شکل 5- توزیع دانه بندی رسوبات درمنطقه مورد مطالعه در 7 ایستکاه در مجموع 4 فصل در سواحل شهر پره سر در سال 1394
بحث و نتیجه گیری
نتایج این مطالعه نشان داد که در مجموع بیشترین درصد فراوانی گروه های غالب درشت کفزیان در طول دوره نمونه برداری به ترتیب در دوکفه ای ها ، سخت پوستان کرم های حلقوی و شکم پایان مشاهده شد (شکل 2). همچنین بیشترین تنوع گونه ای در سخت پوستان و بعد از آن شکم پایان دیده شد. در مطالعهای دیگر (54) که بر روی درشت کفزیان دریای خزر در استان گیلان انجام شده بیشترین فراوانی مربوط به سخت پوستان (50 درصد)، نرمتنان (28 درصد) و کرمهای حلقوی (22 درصد) بوده است که تقریبا با مشاهدات مطالعه حاضر شباهت دارد.
شکل6- درصد مواد آلی در رسوبات منطقه مورد مطالعه در سواحل شهر پره سر در سال 1394
|
شکل7- تحلیل آماری RDA، نشان دهنده ارتباط بین فاکتورهای محیطی و متغییرها در سواحل شهر پره سر در سال 1394 |
نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان داد که با افزایش عمق از 5 متر به 10 متر فراوانی درشت کفزیان به ترتیب در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان به میزان 4، 2، 1و 9 برابر افزایش یافته است. همچنین با این افزایش عمق مقادیر شاخص های تنوع شانون و غنای گونهای درشت کفزیان در بیشتر ایستگاهها روند افزایشی داشته است. همچنین در مطالعه حاضر میزان زیتوده در ایستگاههای با عمق 10 متر بجز در فصل پاییز بیشتر از عمق 5 متر بوده است. در اعماق کم معمولا عمل امواج و جریانات بیشتر است که حتمالا می تواند باعث ناپایداری بستر شده و در نتیجه بر میزان فراوانی و زیتوده کفزیان تاثیر بگذارد (31،46). نتایج فوق درباره فراوانی و زیتوده درشت کفزیان با نتایج میرزاجانی (1376)، میرزاجانی و همکاران (1384) و طاهری و همکاران (1384) همسو می باشد. این نتایج همچنین با دیگر مطالعات (9،45) که عمق را یک عامل مهم در زیستگاه و ساختار جوامع درشت کفزیان و در بیشتر شاخص های اکولوژیک معرفی کرده اند مشابهت دارد. دانهبندی بستر نیز از عوامل مهم در میزان فراوانی و زیتوده درشت کفزیان می باشد (50،52،60). نتایج مطالعه حاضر حاکی از رایطه مثبت بین درصد ماسه و شن با فراوانی و زیتوده است. این نتایج با یافتههای اصغری و همکاران (1394) مشابهت دارد. با ریز شدن دانه بندی بستر (افزایش درصد رس و لای) میزان فضای موجود بین ذرات و همچنین اکسیژن محلول کاهش یافته که میتواند باعث کاهش فراوانی و زیتوده درشت کفزیان شود (تجری و همکاران (1392). نتایج آزمون RDA در این تحقیق نیز موید این موضوع می باشد.
در بین موجودات کفزی شناسایی شده گونه Cerastoderma gluacum که یک گونه مهاجم می باشد در تمام فصول نمونه برداری بیشترین فراوانی را به خود اختصاص داده است. این گونه از نظر تحمل شرایط مختلف اکولوژیک مقاوم بوده و با زندگی در شرایط متفاوت شوری و نوع بستر سازگار شده است (55). گونه ذکر شده در مطالعه حاضر علاوه بر فصول مختلف در ایستگاهها و اعماق مختلف نیز همواره حضور داشته است.
نتایج حاصل از این تحقیق و مطالعات مشابه نشان میدهد که گروه های اصلی تشکیل دهنده موجودات جوامع کفزی در دریای خزر تقریبا مشابه بوده و تغییرات در فراوانی این موجودات احتمالا میتواند حاصل از تغییرات در شرایط فیزیکی و شیمیایی در مناطق مختلف این پهنه آبی و زمان های متفاوف نمونه برداری در هر مطالعه باشد. به عنوان مثال بیشترین میزان زیتوده در مطالعه حاضر در زمستان به مقدار 21/36 گرم در متر مربع بدست آمده است. در حالیکه این میزان در خلیج گرگان در مطالعه شربتی و همکاران (1391) در تابستان به مقدار 36/42 گرم در متر مربع مشاهده شده است. در مطالعه دیگر، کوثری و همکاران (1388) بیشترین زیتوده در استان مازندران را در فصل زمستان و به میزان 05/151 گرم در متر مربع گزارش کردند. تفاوت مشاهده شده در زیتوده درشت کفزیان در مطالعات مختلف می تواند با عوامل مختلفی همچون خصوصیات زیستی گروههای مختلف، ساختار، عمق، نوع بستر، میزان دسترسی به غذا، شرایط فیزیکی و شیمیایی محیط و همچنین نقش تغذیهای ماهیان و دیگر گروههای بنتوزخوار در ارتباط باشد (11،48،54،68). عوامل ذکر شده نه تنها برای مقدار زیتوده بلکه بر میزان فراوانی هم تاثیر گذار هستند، بنابراین باعث ایجاد تغییرات مکانی و زمانی در فراوانی جوامع کفزی می شوند.
کاملا واضح است که اثرات روان آب ها (مثل مواد مغذی، آلودگی ها و رسوبات) در آب های کم عمق بیشتر بوده و موجوداتی که در این زیستگاهها هستند با شدت و دفعات بیشتری نسبت به آبهای عمیق تحت تاثیر قرار میگیرند. در مقابل جوامع کفری آبهای عمیق بیشتر تحت تاثیر اثرات کمبود اکسیژن محلول هستند (27،42،51) و این جوامع بدون در نظر گرفتن عمق با رسوبات یستر در ارتباط اند و بیشتر در معرض آلاینده های رسوبات قرار میگیرند (18).
یکی از تاثیرگذارترین فاکتورهای محیطی بر فراوان، زیتوده و همچنین پراکنش جوامع کفزی دانه بندی بستر است (39،50،52،59). دانه بندی علاوه بر تعیین بستر مناسب برای گونههای درون بستر زی، در تعیین نحوه تغذیه آنها نیز اثر گذار است. به عنوان مثال معلق خواران در بسترهای شنی و ماسهای و پوده خواران در بسترهای با دانهی ریزتر یافت می شوند (23). میزان مواد آلی که خود تابعی از دانهبندی بستر است نیز اثرات مهمی بر جوامع کفزی دارد. رسوبات دانه ریز مقادیر آب و مواد آلی بیشتری در خود نگهداری میکنند و حرکت آب در بین این ذرات نیز کند است. در نتیجه عواملی نظیر دما و شوری نیز در این رسوبات دیرتر دستخوش تغییر میشوند. از آنجا که هر گروه درشت کفزیان در رسوبات خاصی زندگی میکند، بنابراین تغییر در جوامع کفزی می تواند به دلیل تغییر در نوع دانه بندی بستر باشد. در مطالعهی حاضر بستر از نوع ماسه ای است و میزان مواد آلی آن نیز نسبتا کم است.
نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که جوامع کفزی با مکان و زمان تغییر عمدهای را متحمل میشوند. به نظر میرسد این تغییرات بیشتر تحت تاثیر فاکتورهایی مثل دما، عمق و ساختار بستر باشد. البته نمیتوان تاثیر دیگر عوامل، همچنین برهمکنش آنها با یکدیگر را نادیده گرفت. از آنجایی که از جوامع کفزی در مطالعات ارزیابی زیست محیطی در دریا بطور رایج استفاده میشود، باید تعییرات طبیعی زمانی و مکانی این جوامع شناخته شوند تا بتوان تفاوت بین این تغییرات طبیعی و تغییرات حاصل از استرس های محیطی و آلودگیها را تشخیص داد.