نوع مقاله : مقاله پژوهشی
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله English
نویسندگان English
There are complex interactions between earthworms and the vegetation in their habitats. As the earthworm population increases, soil quality improves, which supports better plant growth and creates a positive feedback loop, enhancing biodiversity both above and below ground. Vegetation influences earthworm populations by altering soil properties as well as the quantity and quality of available food. This study investigated the effects of two types of vegetation - plane trees and grassland - on the density and species diversity of earthworms. A method involving digging and hand sorting was employed to collect earthworms in Hamedan during November 2023. The number, weight, and morphological characteristics of the earthworms were measured and recorded. Shannon’s diversity and evenness ecological indices were calculated based on the obtained data. Two species, Aporrectodea rosea and A. trapezoides, were identified in both grassland and plane tree habitats. The relative abundance of A. rosea was higher in the plane tree habitat, while A. trapezoides was more abundant in the grassland habitat. Additionally, the weight, number of body segments, and overall biomass for both species were greater in the grassland habitat than in the plane tree habitat, which can be attributed to the more favorable food conditions there.
کلیدواژهها English
تاثیر پوشش گیاهی بر کرمهای خاکی: بررسی مقایسهای زیستگاههای درختان چنار و علفزار در همدان
اتابک روحی امینجان1* و ربابه لطیف2
1 ایران، همدان، دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده علوم پایه، گروه زیستشناسی
2 ایران، سمنان، دانشگاه سمنان، پردیس فرزانگان
تاریخ دریافت: 02/10/1403 تاریخ پذیرش: 20/12/1403
چکیده
برهمکنشهای پیچیدهای بین کرمهای خاکی و پوشش گیاهی زیستگاه آنها وجود دارد. با افزایش جمعیت کرمهای خاکی، کیفیت خاک افزایش مییابد که به نوبه خود از رشد بهتر گیاهان پشتیبانی کرده و یک حلقه بازخورد مثبت ایجاد میکند و تنوع زیستی را هم در سطح و هم در زیر زمین افزایش میدهد. پوشش گیاهی با تغییر ویژگیهای خاک و همچنین کمیت و کیفیت مواد غذایی بر جمعیت کرمهای خاکی تاثیر میگذارد. در این پژوهش، تاثیر دو نوع پوشش گیاهی، درختان چنار و چمنزار، بر تراکم و تنوع گونهای کرمهای خاکی بررسی شد. نمونهبرداری در آبان 1402 در همدان به روش جمعآوری دستی به کمک بیل و جابجایی خاک انجام شد. تعداد، وزن و ویژگیهای ریختی کرمهای خاکی، اندازهگیری و ثبت شد. براساس دادههای به دست آمده، شاخصهای اکولوژیک تنوع و یکنواختی شانون محاسبه شدند. دو گونه Aporrectodea rosea و A. trapezoides در هر دو زیستگاه علفزار و درختان چنار یافت شد. فراوانی نسبی A. rosea در زیستگاه درختان چنار و فراوانی نسبی
A. trapezoides در زیستگاه علفزار بیشتر بود. وزن، تعداد بند بدن و زیتوده برای هر دو گونه در زیستگاه علفزار به دلیل مناسب بودن شرایط غذایی نسبت به زیستگاه درختان چنار بیشتر میباشد.
واژههای کلیدی: زیستگاه، تراکم، زیتوده، Aporrectodea rosea، Aporrectodea trapezoides
* نویسنده مسئول، تلفن: 08131400000، پست الکترونیکی: a.roohiaminjan@basu.ac.ir
مقدمه
پوشش گیاهی نقش مهمی در شکلدهی به زیستگاه کرمهای خاکی دارد و بر رفتار، تکوین و عملکردهای اکولوژیک آنها تأثیر میگذارد. کرمهای خاکی هم بهعنوان منبع غذا و هم بهعنوان بخشی از کیفیت محیط زیستشان به شدت به پوشش گیاهی وابسته هستند. یکی از منابع اصلی تامین غذا برای کرمهای خاکی، گیاهان هستند. کرمهای خاکی مواد گیاهی در حال تجزیه، شامل برگها، ریشهها و دیگر مواد آلی را مصرف میکنند و این مواد را در دستگاه گوارش خود پردازش میکنند. این مواد آلی، برای بقای کرمهای خاکی ضروری هستند. پوشش گیاهی متراکم و متنوع منجر به افزایش مواد آلی در حال تجزیه در خاک میشود. در چنین خاکهایی، جمعیتهای بیشتر و متنوع تری از کرمهای خاکی حضور خواهند داشت [10، 18].
شرایط زیستمحیطی مناسب برای کرمهای خاکی، با تاثیر گیاهان بر ساختار خاک ایجاد میشود. ریشههای گیاهان با حفظ ذرات و افزایش انسجام خاک، از فرسایش آن جلوگیری میکنند. وجود ریشهها باعث میشود که خاک نرمتر و نفوذپذیرتر شود که نتیجه آن، ایجاد شرایط حفاری مناسب برای کرمهای خاکی است. همچنین، تهویه و زهکشی خاک بوسیله ریشه گیاهان بهبود مییابد و شرایط مورد نیاز برای شکوفایی جمعیت کرمهای خاکی بوجود میآید [4].
کرمهای خاکی به دما و رطوبت حساس هستند. گیاهان میتوانند به تنظیم دما و رطوبت در زیستگاه کرمهای خاکی کمک کنند. همچنین، با ایجاد سایه باعث حفظ دمای خاک در محدوده مناسب برای این جانوران میشوند. در محیطهای با دماهای بالا یا پایین، پوشش گیاهی میتواند از کرمهای خاکی در برابر شرایط بحرانی محافظت کرده و به حفظ رطوبت در خاک کمک کند. در نتیجه، کرمهای خاکی نیازمند به محیطهای مرطوب، در شرایط خشک به راحتی دچار کمآبی نمیشوند [8].
بنابراین، گیاهان از طریق فراهم کردن غذا، پشتیبانی از ساختار خاک، تنظیم ریزاقلیم و بهبود باروری خاک، تأثیر زیادی بر کرمهای خاکی دارند. جوامع گیاهی بکر و متنوع، حاوی جمعیتهای بیشتری از کرمهای خاکی هستند که به نوبه خود به حفظ سلامت خاک و پایداری اکوسیستمها کمک میکنند [10]. پوشش گیاهی نقش مهمی در شکلگیری جمعیت کرمهای خاکی داشته و بر تراکم، تنوع و سلامت کلی آنها تأثیر میگذارد. کرمهای خاکی به عنوان مهندسان اکوسیستم، به دلیل مشارکت قابل توجهی که در کیفیت خاک از طریق فرآیندهایی مانند تجزیه مواد آلی، چرخه مواد غذایی و هوادهی خاک دارند، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار میباشند. بنابراین، درک رابطه بین پوشش گیاهی سطح زمین و جمعیتهای کرم خاکی برای مدیریت پایدار زمین و حفاظت از اکوسیستم ضروری است [10، 18]. در این پژوهش، تاثیر دو نوع پوشش گیاهی، درختان چنار و چمنزار، بر تراکم و تنوع گونهای کرمهای خاکی بررسی میشود.
مواد و روشها
نمونهبرداری در آبان ماه 1402 در 15 ایستگاه مختلف در زیر درختان چنار و 15 ایستگاه در محیطهای مجاور درختان چنار، با پوشش علفی در همدان انجام شد (شکل 1، جدول 1). نمونهبرداری در هر ایستگاه در سه کوآدرات با اندازه cm 25 × 50 × 50، به روش جمعآوری دستی به کمک بیل و جابجایی خاک انجام شد [20]. تعداد کرمهای خاکی کوآدراتها در محیط شمارش شد. نمونههای یافت شده در محیط، در داخل خاک مرطوب زیستگاه به آزمایشگاه منتقل شدند. بلافاصله وزن کرمهای خاکی زنده با ترازوی دیجیتال با دقت gr 01/0 اندازهگیری شد. سپس نمونهها در الکل 70 درصد تثبیت شدند و تعداد بندهای آنها شمارش شد. گونه کرمهای خاکی با استفاده از کلیدهای شناسایی Perel [25] و Csuzdi و Zicsi [7] شناسایی شدند.
دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS ver. 22 تحلیل شدند. با آزمون t-test، فراوانی نسبی گونههای کرم خاکی در وضعیت حضور مشترک در ایستگاهها، وزن، تراکم کلی، گونهای و نسبی، زیتوده کلی، گونهای و نسبی گونههای کرم خاکی در دو زیستگاه با یکدیگر مقایسه شد. برای مقایسه پراکنش گونهها در ایستگاههای مختلف از آزمون χ2 استفاده شد. سطح معناداری برای آزمونهای آماری 05/0 در نظر گرفته شد.
فراوانی نسبی گونهای، به صورت درصد تعداد افراد هر گونه نسبت به تعداد افراد همه گونهها محاسبه شد [1]. تراکم کلی به صورت تعداد افراد همه گونهها در واحد سطح (ind.m-2)، تراکم گونهای به صورت تعداد افراد هر گونه در واحد سطح (ind.m-2) و تراکم نسبی به صورت درصد تراکم گونهای نسبت به تراکم کلی محاسبه شد. زیتوده کلی به صورت وزن زنده در واحد سطح (g.m-2)، زدیتوده گونهای به صورت وزن زنده هر گونه در واحد سطح (ind.m-2) و زدهتوده نسبی به صورت درصد زیتوده گونهای نسبت به زیتوده کلی محاسبه شد. دادهها به صورت «میانگین ± انحراف معیار» نشان داده شدهاند.
شکل 1. ایستگاههای نمونهبرداری. الف: موقعیت ایستگاههای نمونهبرداری در نقشه ایران. ب: موقعیت ایستگاههای نمونهبرداری در شهر همدان؛ نشانه با رنگ سبز: زیستگاه چمنزار؛ نشانه با رنگ قرمز: زیستگاه درختان چنار. عددها، شماره ایستگاههای نمونهبرداری را نشان میدهند.
جدول 1. مختصات جغرافیایی ایستگاههای نمونهبرداری و تعداد افراد کرمهای خاکی در هر ایستگاه.
|
ایستگاه |
زیستگاه چنار |
زیستگاه علفزار |
*تعداد افراد A. trapezoides |
*تعداد افراد A. rosea |
||
|
زیستگاه چنار |
زیستگاه علفزار |
زیستگاه چنار |
زیستگاه علفزار |
|||
|
1 |
N 86″/02 46′ 34° E 53″/39 30′ 48° |
N 00″/03 46′ 34° E 78″/39 30′ 48° |
73/1 ± 8 |
51/5 ± 24 |
00/1 ± 6 |
--- |
|
2 |
N 20″/55 45′ 34° E 69″/23 30′ 48° |
N 08″/55 45′ 34° E 27″/24 30′ 48° |
53/1 ± 3 |
59/5 ± 28 |
65/2 ± 9 |
--- |
|
3 |
N 62″/51 45′ 34° E 30″/33 30′ 48° |
N 96″/51 45′ 34° E 14″/33 30′ 48° |
--- |
77/7 ± 18 |
16/4 ± 7 |
--- |
|
4 |
N 97″/47 45′ 34° E 49″/40 30′ 48° |
N 15″/48 45′ 34° E 89″/39 30′ 48° |
--- |
51/4 ± 15 |
08/2 ± 3 |
58/0 ± 4 |
|
5 |
N 80″/52 45′ 34° E 94″/53 30′ 48° |
N 22″/52 45′ 34° E 30″/54 30′ 48° |
00/3 ± 11 |
04/4 ± 21 |
--- |
89/2 ± 6 |
|
6 |
N 03″/37 45′ 34° E 41″/30 30′ 48° |
N 21″/37 45′ 34° E 91″/30 30′ 48° |
21/3 ± 4 |
73/4 ± 11 |
65/2 ± 8 |
00/1 ± 4 |
|
7 |
N 31″/38 45′ 34° E 10″/39 30′ 48° |
N 05″/38 45′ 34° E 33″/39 30′ 48° |
--- |
06/2 ± 22 |
58/0 ± 4 |
--- |
|
8 |
N 23″/41 45′ 34° E 87″/49 30′ 48° |
N 29″/41 45′ 34° E 33″/50 30′ 48° |
--- |
56/0 ± 7 |
21/3 ± 5 |
06/3 ± 5 |
|
9 |
N 41″/29 45′ 34° E 20″/40 30′ 48° |
N 99″/28 45′ 34° E 37″/40 30′ 48° |
--- |
28/2 ± 18 |
49/1 ± 7 |
--- |
|
10 |
N 54″/23 45′ 34° E 00″/56 30′ 48° |
N 33″/23 45′ 34° E 09″/56 30′ 48° |
15/1 ± 1 |
04/4 ± 25 |
00/2 ± 8 |
--- |
|
11 |
N 34″/18 45′ 34° E 40″/51 30′ 48° |
N 24″/18 45′ 34° E 21″/51 30′ 48° |
--- |
31/2 ± 14 |
53/1 ± 8 |
08/2 ± 2 |
|
12 |
N 21″/19 45′ 34° E 06″/43 30′ 48° |
N 85″/18 45′ 34° E 27″/43 30′ 48° |
--- |
73/4 ± 23 |
00/0 ± 6 |
--- |
|
13 |
N 18″/09 45′ 34° E 45″/35 30′ 48° |
N 89″/08 45′ 34° E 45″/35 30′ 48° |
68/0 ± 3 |
59/0 ± 20 |
21/3 ± 4 |
--- |
|
14 |
N 55″/07 45′ 34° E 89″/45 30′ 48° |
N 03″/07 45′ 34° E 88″/45 30′ 48° |
15/1 ± 5 |
65/2 ± 19 |
18/2 ± 8 |
--- |
|
15 |
N 33″/58 44′ 34° E 82″/41 30′ 48° |
N 17″/58 44′ 34° E 93″/41 30′ 48° |
58/0 ± 2 |
51/3 ± 21 |
51/1 ± 6 |
--- |
*میانگین تعداد افراد برای سه کوآدرات در هر ایستگاه
ضریب تغییرات صفات و شاخص تنوع و یکنواختی شانون براساس Magurran [23] برای دو زیستگاه علفزار و درختان چنار محاسبه شد.
نتایج
در این مطالعه دو گونه Aporrectodea rosea (Savigny, 1826) و A. trapezoides (Dugès, 1828) یافت شد (شکل 2). در گونه A. rosea بدن معمولا فاقد رنگدانه بوده ولی گاهی اوقات رنگی متمایل به قرمز دارد. پیشدهان از نوع epilobic است. اولین منافذ پشتی بین بندهای 6/5 - 5/4 دیده میشوند. آرایش تارچهها از نوع جفت نزدیک است. کمربند از نوع زین اسبی بوده و از بند 23 یا 24 شروع شده و تا بند 32 یا 33 ادامه دارد. توبرکولها معمولا روی بند 31 - 29 قرار گرفتهاند. مثانه در این گونه U شکل است. از صفات بارز این گونه کمربند ویژه آن است که همراه توبرکولهای کاملا رشد یافته، مشخص است و به راحتی آن را از دیگر اعضای این جنس متمایز میسازد. در گونه A. trapezoides رنگ بدن متمایل به خاکستری است. پیشدهان از نوع epilobic بوده و اولین منافذ پشتی بین بندهای 10/9 - 6/5 دیده میشوند. آرایش تارچهها از نوع جفت نزدیک است. کمربند زین اسبی شکل از بند 25 یا 26 شروع شده و تا بند 34 یا 35 ادامه دارد. توبرکولها به شکل ذوزنقه هستند و روی بند33 - 31 قرار گرفتهاند. مثانه در این گونه S شکل است.
شکل 2. تصویر گونههای کرمهای خاکی؛ الف: A. rosea؛ ب: A. trapezoides.
در زیستگاه درختان چنار، تقریبا در تمامی ایستگاهها گونه A. rosea یافت شد و در نصف ایستگاهها به همراه گونه A. rosea، گونه A. trapezoides نیز مشاهده شد. در وضعیت حضور مشترک دو گونه با هم، فراوانی نسبی گونه A. rosea نسبت به گونه A. trapezoides بطور معنیدار بیشتر میباشد. در زیستگاه علفزار، در همه ایستگاهها، گونه A. trapezoides وجود داشت و در یک سوم از ایستگاهها گونه A. trapezoides به همراه گونه A. rosea مشاهده شد. در وضعیت حضور مشترک دو گونه با هم، فراوانی نسبی گونه A. rosea نسبت به گونه A. trapezoides بطور معنیدار کمتر میباشد (جدول 2).
جدول 2. پراکنش گونههای کرمهای خاکی در زیستگاههای درختان چنار و علفزار.
|
زیستگاه |
گونه |
فراوانی حضور در ایستگاهها |
درصد حضور در ایستگاهها |
آزمون χ2 |
فراوانی نسبی گونهای در وضعیت حضور مشترک (%) |
آزمون t |
|
درختان چنار |
A. trapezoides |
1 |
6/6 |
683/31 = χ2 2 = df 0005/0 > p |
81/14 ± 272/32 |
225/4- = t 12 = df 001/0 = p |
|
A. rosea |
7 |
7/46 |
81/14 ± 728/66 |
|||
|
هر دو گونه |
7 |
7/46 |
--- |
|||
|
علفزار |
A. trapezoides |
10 |
7/77 |
161/80 = χ2 2 = df 0005/0 > p |
72/10 ± 18/75 |
425/7 = t 8 = df 0005/0 > p |
|
A. rosea |
0 |
0 |
72/10 ± 82/24 |
|||
|
هر دو گونه |
5 |
3/33 |
--- |
تراکم کلی، در زیستگاه علفزار (98/8 ± 93/40) (% 5/22 = CV) نسبت به زیستگاه درختان چنار (71/6 ± 80/16) (% 3/42 = CV) به طور معنیدار بیشتر میباشد (0005/0 > p ، 28 = df، 362/8- = t). تراکم گونهای
A. trapezoides، در زیستگاه علفزار نسبت به زیستگاه درختان چنار به طور معنیدار بیشتر بوده، در حالیکه تراکم گونهای A. rosea، در زیستگاه علفزار نسبت به زیستگاه درختان چنار به طور معنیدار کمتر میباشد (جدول 3).
میانگین وزن گونههای کرمهای خاکی، بطور کلی در همه کوآدراتها و همچنین در کوآدراتهای با وضعیت حضور مشترک، در زیستگاه علفزار نسبت به زیستگاه درختان چنار به طور معنیدار بیشتر میباشد. زیتوده کلی، در زیستگاه علفزار (42/19 ± 64/75) (% 5/25 = CV) نسبت به زیستگاه درختان چنار (98/4 ± 50/9) (% 7/56 = CV) به طور معنیدار بیشتر میباشد (0005/0 > p ، 835/15 = df، 779/12- = t). زیتوده گونهای و نسبی
A. trapezoides، در زیستگاه علفزار نسبت به زیستگاه درختان چنار به طور معنیدار بیشتر بوده، در حالیکه تفاوت زیتوده گونهای A. rosea، در دو زیستگاه معنیدار نبوده و زیتوده نسبی آن در زیستگاه درختان چنار نسبت به علفزار به طور معنیدار بیشتر میباشد (جدول 3).
ضریب تغییرات اکثر صفتها و شاخصهای اندازهگیری شده، برای گونه A. trapezoides در زیستگاه درختان چنار در حدود سه برابر زیستگاه علفزار بوده، در حالیکه برای گونه A. rosea در زیستگاه علفزار بیشتر بوده و در حدود دو برابر زیستگاه درختان چنار میباشد (جدول 3).
شاخص تنوع شانون در زیستگاه درختان چنار (32/0 ± 28/0) نسبت به زیستگاه علفزار (27/0 ± 18/0) بیشتر میباشد. براساس شاخص یکنواختی شانون، در زیستگاه درختان چنار (40/0) نسبت به زیستگاه علفزار (26/0) یکنواختی بیشتری برای کرمهای خاکی وجود دارد.
جدول 3. مقایسه زیستگاه علفزار با زیستگاه درختان چنار برای دو گونه کرم خاکی.
|
گونه |
زیستگاه |
وزن (g) (%CV) |
تعداد بند (%CV) |
تراکم گونهای (ind.m-2) (%CV) |
تراکم نسبی (%) (%CV) |
زیتوده گونهای (g.m-2) (%CV) |
زیتوده نسبی (%) (%CV) |
|
A. trapezoides |
علفزار |
35/0 ± 93/1 (% 7/18) |
29/6 ± 05/154 (% 1/4) |
04/11 ± 13/38 (% 0/28) |
72/10 ± 18/75 (% 3/14) |
10/21 ± 45/73 (% 0/28) |
90/5 ± 13/88 (% 7/6) |
|
درختان چنار |
19/0 ± 82/0 (% 5/22) |
35/3 ± 41/136 (% 5/2) |
67/6 ± 25/9 (% 3/95) |
81/14 ± 27/33 (% 4/44) |
46/5 ± 54/7 (% 7/94) |
53/16 ± 67/45 (% 8/34) |
|
|
آزمون آماری |
762/29- = t 664/74 = df 0005/0 > p |
576/26- = t 464/74 = df 0005/0 > p |
728/6- = t 21 = df 0005/0 > p |
370/5- = t 10 = df 0005/0 > p |
395/11- = t 228/17 = df 0005/0 > p |
260/6- = t 951/7 = df 0005/0 > p |
|
|
A. rosea |
علفزار |
14/0 ± 78/0 (% 6/17) |
92/4 ± 10/133 (% 9/3) |
97/2 ± 40/8 (% 3/53) |
72/10 ± 82/24 (% 0/50) |
85/2 ± 59/6 (% 9/48) |
90/5 ± 87/11 (% 9/52) |
|
درختان چنار |
11/0 ± 46/0 (% 6/23) |
26/4 ± 44/120 (% 6/3) |
65/3 ± 71/12 (% 7/28) |
81/14 ± 73/66 (% 0/26) |
67/1 ± 87/5 (% 6/28) |
53/16 ± 33/54 (% 4/32) |
|
|
آزمون آماری |
942/9- = t 657/25 = df 0005/0 > p |
895/11- = t 108 = df 0005/0 > p |
367/2 = t 17= df 030/0 = p |
370/5 = t 10 = df 0005/0 > p |
688/0- = t 17= df 501/0 = p |
260/6 = t 951/7 = df 0005/0 > p |
* CV: ضریب تغییرات
بحث و نتیجهگیری
کرمهای خاکی، خاکهایی با اسیدیته کم، خنک، مرطوب و هوادهی خوب را ترجیح میدهند. آنها به طور کلی در لایه بالایی خاک که غنی از مواد آلی است، یافت میشوند. تنوع جوامع کرمهای خاکی وابستگی زیادی به نوع زیستگاه، اقلیم، خاک، پوشش گیاهی، منابع مواد آلی محلی و همچنین کاربری زمین دارد [10]. برهمکنش بین کرمهای خاکی و پوشش گیاهی شامل بازخوردهای پیچیده میباشد. با افزایش جمعیت کرمهای خاکی، کیفیت خاک افزایش مییابد که به نوبه خود از رشد بهتر گیاهان پشتیبانی کرده و یک حلقه بازخورد مثبت ایجاد میکند و تنوع زیستی را هم در سطح و هم در زیر زمین افزایش میدهد (14). بنابراین، تغییرات در ویژگیهای جامعه گیاهی میتواند بر گونهها یا گروههای اکولوژیکی کرم خاکی و در نتیجه عملکردهای اکوسیستم تأثیر بگذارد [11].
پوشش گیاهی با تغییر ویژگیهای خاک نظیر، میزان رطوبت، pH و در دسترس بودن مواد آلی، به طور مستقیم بر جمعیت کرمهای خاکی تأثیر میگذارد [33]. پوشش گیاهی میتواند جمعیت کرمهای خاکی را با تغییر کمیت و کیفیت مواد غذایی آنها تحت تاثیر قرار دهد [10]. Phillipson و همکاران [26] ارتباط مثبت قوی بین تعداد افراد A. caliginosa (Savigny, 1826) و هشت گونه از گیاهان را در جنگل راش در انگلستان مشاهده کردند. آنها دریافتند که گیاهان، منابع غذایی مهمی را به شکل ریشههای پوسیده و ریزجانداران مرتبط با ریشههای در حال تجزیه برای کرمهای خاکی فراهم میکنند.
تراکم جمعیتهای کرمهای خاکی میانزی میتواند به طور قابل توجهی تحت تأثیر زیتوده و نوع پوشش گیاهی قرار گیرد. در پژوهشی با مطالعه دو زیستگاه مجاور با دو نوع پوشش گیاهی - یکی علفزار و دیگری درختزار - مشاهده شده است که تراکم کرم خاکی در زیستگاه درختزار کمتر از زیستگاه علفزار مجاور میباشد [2]. انواع مختلف گیاهان میتوانند تأثیرات متفاوتی بر جمعیتهای کرمهای خاکی بگذارند. بهطور مثال، جنگلها، دشتها و اراضی کشاورزی هرکدام مواد گیاهی و شرایط خاکی متفاوتی را فراهم میکنند که بر تنوع و فراوانی گونههای کرمهای خاکی تأثیر میگذارند [12].
اندازه جمعیت کرمهای خاکی در زیستگاههای مختلف، بسیار متفاوت است؛ به نظر میرسد علفزارها، احتمالاً به دلیل در دسترس بودن میزان زیاد مواد آلی، قادر به حمایت از جمعیتهای بزرگتری نسبت به سایر زیستگاهها هستند [10]. بیشتر گونههای کرمهای خاکی میانزی سرگین یا علفها را به برگهای درختان ترجیح میدهند [15]. کرمهای خاکی گونههای A. rosea و A. caliginosa جذب بستر برگ نمیشوند، اما به راحتی سرگین میخورند؛ A. caliginosa و Lumbricus rubellus Hoffmeister, 1843 از بافتهای ریشه مرده در مراتع تغذیه میکنند [27].
اکثر گونههای کرم خاکی میتوانند بین انواع مختلف مواد گیاهی در حال تجزیه تمایز قائل شوند و در رژیمهای غذایی مختلف با سرعتهای بسیار متفاوت رشد میکنند [3، 10]. داروین [9] بیان کرده است که کرمهای خاکی به برگهای با اشکال خاص تمایل نشان میدهند و Satchell [30] مشاهده نموده است که برای مصرف برگ گونههای مختلف درختان توسط کرمهای خاکی، الویتبندی وجود دارد. این ترجیح غذایی میتواند به محتوای مواد معدنی برگ در گونههای مختلف درختان مربوط باشد [13]. برگ برخی از درختان به دلیل داشتن آلکالوئید تلخ یا مواد معطر سمی، برای کرمهای خاکی جذاب نیستند. مواد گیاهی غنی از پروتئین نسبت به مواد گیاهی با پروتئین کم، ترجیح داده میشوند [10]. Heath و همکاران [17] در پژوهشی مشاهده کردند که ترجیح غذایی L. terrestris Linnaeus, 1758 به ترتیب اولویت برای برگ کاهو، کلم، چغندر، نارون، ذرت، لیمو ترش، توسکا، بلوط و راش میباشد.
برگهای کاج اروپایی، صنوبر، بلوط و راش که برای کرمهای خاکی ناخوشایند هستند، حاوی تاننهای غلیظی هستند که در گزنه، سنجد، آقطی، درخت زبان گنجشک و برگ نارون یافت نمیشوند و توسط کرمهای خاکی ترجیح داده میشوند [5]. مقدار پلیفنلهای محلول در آب در مواد گیاهی در حال تجزیه با میزان مصرف آن توسط کرمهای خاکی نسبت معکوس دارد [19]. Satchell [30] در مطالعهای در مورد خوش طعم بودن مواد گیاهی برای گونه L. terrestris نشان داد که یک همبستگی معکوس بین خوش طعم بودن و محتوای تام پلیهیدریک فنل مواد گیاهی و یک همبستگی مثبت با مقدار کربوهیدراتهای محلول در مواد گیاهی وجود دارد. مواد گیاهی با نسبت C:N کم و غلظت کم ترکیبات ثانویه و محتوای کم پلیفنل، توسط کرمهای خاکی ترجیح داده میشوند [22، 28، 31].
در پژوهشی، Tian و همکاران [34] نشان دادند که جمعیت کرمهای خاکی با نسبت لیگنین به نیتروژن بقایای گیاهی همبستگی منفی دارد. شاخصهای کیفیت مواد گیاهی مانند غلظت N، P، C، کلسیم و منیزیم و pH بر رشد کرمهای خاکی A. caliginosa و Octolasion tyrtaeum (Savigny, 1826) تأثیر مثبت داشته است [6].
گونه A. rosea در زیستگاههای مختلف یافت میشود و همزیستی آن با گونه A. trapezoides در برخی مطالعات گزارش شده است که ناشی از نیازهای اکولوژیک مشترک دو گونه میباشد. در شرایط زیستگاهی مشترک، گونه A. trapezoides نسبت به A. rosea در عمقهای با رطوبت کمتر مشاهده میشود [10، 20]. در پژوهش حاضر نیز، گونه A. rosea در لایههای سطحی با رطوبت بیشتر و گونه A. trapezoides در لایههای پایینتر خاک با رطوبت کمتر مشاهده شد.
تراکم و زیتوده کرم خاکی با مقدار ماده آلی خاک همبستگی مثبت قوی دارد [35]. به دلیل تفاوت در ترکیب گیاهی دو زیستگاه مورد مطالعه در این پژوهش، ویژگیهای خاک و کیفیت و کمیت مواد غذایی در دسترس برای کرمهای خاکی متفاوت میباشد. در زیستگاه علفزار میزان ریشه در دسترس نسبت به زیستگاه درختان چنار بیشتر بوده و بقایای گیاهان علفی خوش طعم برای کرمهای خاکی بیشتر است. همچنین، برگ درختان چنار به دلیل وجود ترکیبات پلیفنولی و تاننی [16، 21، 29]، در الویت غذایی کرمهای خاکی نمیباشد. بنابراین در زیستگاه علفزار نسبت به زیستگاه درختان چنار با افزایش میزان رشد، زیتوده و با افزایش میزان تولیدمثل، تراکم افزایش مییابد.
ضریب تغییرات بیشتر برای شاخصهای اکولوژیک در زیستگاه درختان چنار نسبت به زیستگاه علفزار برای گونه A. trapezoides نشان میدهد که زیستگاه علفزار برای این گونه محیط مناسبتری میباشد، در حالیکه این موضوع برای گونه A. rosea برعکس بوده و میتواند به دلیل اثر رقابتی گونه A. trapezoides بر گونه A. rosea باشد.
تضاد منافع: نویسندگان اعلام میکنند که هیچ تضاد منافعی ندارند.
سپاسگزاری
بدینوسیله از دانشگاه بوعلی سینا، دانشگاه سمنان و بنیاد علم ایران (طرح شماره 99003929) برای حمایتهای مالی این پژوهش تشکر و قدردانی میشود.
مجله پژوهشهای جانوری (مجله زیست شناسی ایران)(علمی)