دانلود رایگان ترجمه مقاله بررسی تاثیر الگوهای چرای گوسفند بر عملکرد اکوسیستم – الزویر 2015

مقاله انگلیسی رایگان

ترجمه فارسی رایگان 

فهرست مقاله:

چکیده
1-مقدمه
2-مواد و روش ها
2-1 منطقه مورد مطالعه
2-2 طرح آزمایشی
2-3 توزیع مکانی بیوماس
2-4 تحلیل لکه
2-5تحلیل آماری
نتیجه گیری

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

چکیده
چرای مفرط موجب تخریب و بیابانی شدن علفزار های نیمه خشک در چین شمالی در طی دهه های اخیر شده است. چرای انتخابی توسط گوسفند بر ساختار چمنزار با القای الگوهای پوشش گیاهی ناهمگن متشکل از نقاط تحت چرای شدید و مناطق استفاده نشده توسط گوسفند می باشد. در این مطالعه، ما به بررسی اثرات شدت چرا( چرا نشده، چرای سبک و چرای شدید در 2008 و 2010) و سیستم چرایی( سیستم ترکیبی شامل چرای تناوبی پیوسته سالانه با تولید علوفه در برابر چرای پیوسته شامل بهره برداری و مصرف پیوسته با مساحت چرایی یکسان) در اکوسیستم و توزیع بیوماس گیاهی بعد از 4 و 6 سال چرای کنترل شده در استپ نیمه خشک مغولستان داخلی، چین بود. توزیع مکانی بیوماس با اندازه گیری ارتفاع و تبدیل آن به بیوماس تعیین شده و سپس به صورت سمی واریوگرام های توزیع بیوماس ترسیم شد. در درون هر یک از مناطق مختلف: چرا شده( منطقه ی مکررا چرا شده توسط گوسفند)، چرا نشده( مناطقی که گوسفند از آن اجتناب می کند) و قرق(حصار کشی شده) برای تحلیل مکانیسم ها و اثرات الگوی چرایی بر روی عملکرد اکوسیستم نمونه برداری شدند. نتایج توزیع همگن بیوماس را در پلات های چرا نشده و پلات های به شدت چرا شده در مقایسه با پلات های با چرای سبک نشان داد. الگوی پوشش گیاهی لکه ای بین سال های مختلف تنها تحت شدت چرای سبک مشاهده شد. با این حال، الگوی پوشش گیاهی لکه ای در سیستم چرای دایمی لزوما نشان دهنده اثرات منفی بر روی عملکرد اکوسیستم علفزار نمی باشد. در طی 6 سال ازمایش چرایی، نتایج نشان داد که ساختار لکه ای به جای الگو های همگن دارای تنوع زیستی بالاتر و تغییرات بیشتر از نظر لاشبرگ، مقدار آب خاک ، دمای خاک و و اثرات کم تر بر روی بیوماس زیر زمینی و ذخیره کربن بودند. از این روی، الگوی پوشش گیاهی ناهمگن موجب تسهیل احیای علفزار بهینه سازی عملکرد اکوسیستم با تشکیل جزایر با مقدار آب و مواد غذایی کافی در کوتاه مدت می شوند.
لغات کلیدی: استپ نیمه خشک، توزیع بیوماس گیاهی، چرای لکه ای، عملکرد اکوسیستم، چرای دایمی، چرای شدید
1-مقدمه
چرای مفرط یک عامل مهم اختلال در اکوسیستم های علفزار است((Milchunas و Lauenroth,; Pakeman, 2004; Cingolani 2005). چرای شدید موجب بروز مسائل اقتصادی و زیست محیطی نظیر تنزل و کاهش تولیدات دامی به خصوص در مناطق خشک و نیمه خشک می شود. اگرچه اثرات چرای مفرط یکی از موضوعات مهم تحقیقات و مطالعات بوده است((Diaz et al., 2001, 2007; Adler et al., 2005; Schonbach et al., 2012) با این حال مطالعات اندکی به بررسی اثر رفتار چرای حیوانات و دام ها بر روی رشد گیاه، بازدهی حیوانات و عملکرد اکوسیستم پرداخته اند. مناطق چرا شده را می توان به لکه های ناشی از رفتار چرایی دام تقسیم کرد. این لکه ها در مناطق با چرای مکرر بدون پوشش خاک و یا مناطق چرا نشده غالب با گونه های گیاهی غالب دیده می شوند. این ساختار متغیر چمنزار موجب تغییر محیط خرد درون چراگاه شود((Burke et al., 1998; Aguiar and Sala, 1999). الگوی لکه ای در جامعه گیاهی، ناشی از چرای انتخابی است( تیگ و داهور 2003، دارمونت و همکاران 2012). کیفیت علوفه موجب جذب چارپایان برای استفاده بیشتر از لکه های غذایی مطلوب می شود( دامونت و همکاران 2012) و حیوانات چرا کننده دارای توانایی حفظ خاطره پلات ها یا کرت های غذایی گیاهی خاص را دارند( دامونت و پتیت 1998). بر اساس مطالعات قبلی، مواد گیاهی جوان دارای کیفیت غذایی بهتری از گیاهان بالغ می باشند( شونباخ و همکاران 2009). اگرچه تغییرات پوشش گیاهی ناشی از چرا به خوبی شناخته شده است،توجه کمی به اثرات رفتار حیوانات چرایی بر روی توزیع مکانی پوشش گیاهی و اثرات بعدی بر روی جوامع گیاهی شده است. این مسئله مشخص نیست که چگونه الگوی چرایی بر جوامع کیاهی اثر می گذارد. به علاوه، یافته های کمی در خصوص شدت چرایی مناسب و مدیریت چرا برای بهبود بازدهی علفزار و حفظ پایداری اکوسیستم های استپی در مغولستان داخلی وجود دارد. شدت چرای پایین در هر واحد سطح تحت چرای دایمی، یک عمل متداول برای حفاظت از علفزار نیست زیرا نقاط به شدت چرا شده ممکن است تحت فشار انتخابی سبک رخ دهد. به علاوه، عدم تعادل غذایی ناشی از لکه های سر گین و ادرار علفخواران بر ناهمگنی در تولید بیوماس و ترکیب گونه ای اثر دارد((Macdiarmid and Watkin, 1971; Jaramillo and Detling, 1992; Shiyomi et al., 1998) از این روی، اطلاعات دقیق بیشتر در مورد توزیع مکانی پوشش گیاهی برای درک اثرات متقابل پیچیده الگو های پوشش گیاهی-حیوان-چرا لازم است.
در این مطالعه ما به بررسی اثرات شدت چرا و سیستم چرایی( چرای دایمی تناوبی با تولید علوقه در برابر بهره برداری پیوسته از یک منطقه برای چرا) در الگوی لکه های گیاهی، توزیع بیوماس گیاهی و عملکرداکوسیستم در چهارمین و ششمین سال بعد از شروع ازمایش چرایی در حوزه رودخانه زیلین، مغولستان داخلی، چین پرداختیم( شانباخ و همکاران 2009). پارامتر های خاک و گونه های گیاهی در سه نوع لکه پوشش گیاهی( چرا شده، چرا نشده و قرق شده) برای بررسی مکانیسم ها و اثرات الگوهای چرایی بر روی عملکرد اکوسیستم ارزیابی شدند. فرضیه ما این است که شدت چرا بر الگوی چرا اثر دارد و این که الگو ها در طی زمان ثابت هستند. هدف این مطالعه شامل موارد زیر بود1- تعیین توزیع بیوماس مکانی تحت شدت های چرایی و سیستم های مدیریتی مختلف، 2- بررسی همبستگی الگوی مکانی لکه های پوشش گیاهی با متغیر های گیاه و خاک و 3- شناسایی ارتباطات بین الگوهای چرایی و عملکرد اکوسیستم در اکوسیستم های علفزار استپی

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

Overgrazing has driven degradation and desertification of semi-arid grasslands in Northern China over recent decades. Selective grazing by sheep influences sward structure by inducing heterogeneous vegetation patterns comprising overgrazed hotspots and areas rejected by grazing sheep. In this study, we examined the effects of grazing intensity (ungrazed, light and heavy grazing in 2008 and 2010) and grazing system (a mixed system involving continuous grazing alternating annually with hay making vs. a continuous system involving continuous utilization of the same area for grazing) on plant biomass distribution and ecosystem functioning after 4 years and 6 years of controlled grazing in a semi-arid steppe of Inner Mongolia, China. The spatial biomass distribution was determined by sward height measurements converted to biomass and afterwards visualized in biomass distribution semivariograms. Within each of the different areas: grazed (i.e., areas frequently grazed by sheep), rejected (i.e., areas largely avoided by grazing sheep) and fenced (i.e., areas from which grazing had been excluded by fencing), plant species and soil parameters were sampled in order to analyze the mechanisms and effects of grazing patterns on ecosystem functioning. The results revealed a more homogeneous biomass distribution in the ungrazed and heavily grazed plots compared to lightly grazed plots, in which heterogeneous biomass distribution patterns included both overgrazed hotspots and rejected areas. The patch vegetation patterns were consistent between years only under light grazing intensity. However, patch vegetation patterns in the continuous system did not necessarily indicate negative effects on grassland ecosystem functioning. Within the 6 years of grazing experiment, it appears that patchy structure rather than homogeneous patterns showed higher biodiversity, significant variations in litter, soil water content and soil temperature and smaller effects on belowground biomass and carbon storage. Therefore, heterogeneous patchy vegetation patterns are likely to moderate grassland recovery and optimize ecosystem functioning by forming resource islands with sufficient water and nutrients in the short run.

1. Introduction

Overgrazing is a major driver of disfunction in grassland ecosystems (Milchunas and Lauenroth, 1993; Pakeman, 2004; Cingolani et al., 2005). It induces environmental and economic problems, such as degradation and reduced livestock production, especially for plant community under semi-arid and arid climatic conditions. Although the effects of overgrazing have been the subject of several studies (Diaz et al., 2001, 2007; Adler et al., 2005; Schonbach et al., 2012), few studies have investigated the influence of animal grazing behavior on plant growth, animal productivity and ecosystem functioning. Grazed areas can be divided into patches resulting from the grazing behavior of animals. These patches can be characterized into frequently-grazed areas with low or even no soil coverage and rejected areas dominated by mature plant species. This variable sward structure may change the microenvironment within a paddock (Burke et al., 1998; Aguiar and Sala, 1999). The patchy pattern in the plant community is considered to be the effect of selective grazing (Teague and Dowhower, 2003; Dumont et al., 2012). Forage quality attracts the livestock to stay in their preferred food patches (Dumont et al., 2012) and grazing animals have the ability to retain their memory of specific food plots (Dumont and Petit, 1998). According to previous studies, young plant materials have clearly better nutrient quality than mature plants (Schonbach et al., 2009). Although grazing-induced vegetation variations are well understood, little attention has been drawn to the effects of the behavior of grazing animals on the spatial distribution of vegetation and the consequent effects on plant communities. It is unclear how grazing patterns affect grassland ecosystem functioning. Moreover, there are few findings concerning the appropriate grazing intensity and grazing management for improving grassland productivity and maintaining steppe ecosystem sustainability in Inner Mongolia. Low stocking rate per unit area under continuous grazing is not a normative practice for protecting grassland, since overgrazed hotspots may also occur under light grazing pressure. In addition, the nutrient imbalance resulting from dung and urine patches of herbivores influence heterogeneity in biomass production and species composition (Macdiarmid and Watkin, 1971; Jaramillo and Detling, 1992; Shiyomi et al., 1998). Therefore, more detailed information about the spatial distribution of vegetation is important to understand the complex interaction of vegetation–animal-grazing patterns. In this study, we examined the effects of grazing intensity and grazing system (continuous grazing alternating annually with hay making vs. continuous utilization of the same area for grazing) on spatial patch pattern, plant biomass distribution and ecosystem functioning in the fourth and sixth year after the start of a grazing experiment in the Xilin River Basin, Inner Mongolia, China (Schonbach et al., 2009). Plant species and soil parameters across three kinds of vegetation patches (grazed, rejected and fenced area) were evaluated to explore the mechanism and effects of grazing patterns on ecosystem functioning. We hypothesize that grazing intensity affects the pattern of grazing, and that patterns persist over time. The objectives of the study were (1) to determine the spatial biomass distribution under different grazing intensities and management systems; (2) to correlate the spatial vegetation patch pattern with plant and soil variables; and (3) to identify links between grazing patterns and ecosystem functioning in steppe grassland ecosystems.