بيش پراكندگي فيلوژنتيكي اجتماعات گياهي در راستاي گراديان ارتفاعي در يك مرتع كوهستاني از بخش شرقي استان فلوري خراسان-كپه داغ، خراسان رضوي

Phylogenetic overdispersion of plant communities along elevation gradient in a mountain rangeland of southern part of Khorassan-Kopet Dagh floristic province

درك فرآيند‌هاي تشكيل اجتماعات گياهي در علم اكولوژي يك چالش بزرگ محسوب مي‌گردد. امروزه با ورود فيلوژني به تحقيقات اكولوژي، مي‌توان اين چالش بزرگ را حل نمود. لذا اين مطالعه در‌صدد ارزيابي فرآيندهاي تشكيل ساختارهاي فيلوژنتيكي 2500 هكتار از مراتع كوهستاني واقع در شمال شرق ايران است. براي اين منظور، 13 پلات 25 متر مربعي در هفت ايستگاه، نمونه‌برداري شدند و ساختار فيلوژنتيكي 91 اجتماع گياهي با فراواني گونه‌هاي گياهي موجود در آن با استفاده از شاخص‌هاي فيلوژنتيكي نظير NRI‌، NTI‌ و Phylosor‌ مورد ارزيابي قرار گرفتند. درخت فيلوژنتيكي اجتماعات گياهي از طريق برنامه phylomatic‌ تهيه شد كه از سيستم APGIII‌ براي حل روابط تاكسونوميك استفاده مي‌نمايد. طول شاخه-هاي درخت با الگوريتم BLADJ از روي نسخه به روزرساني شده megatree در phylomatic تخمين زده شد. نتايج مطالعه، تغيير ساختار اجتماعات گياهي را از خوشه‌بندي به بيش‌پراكندگي فيلوژنتيكي معنادار در گراديان ارتفاع نشان مي-دهد. بيش‌پراكندگي فيلوژنتيكي در محيط‌هاي پر‌تنش مي‌تواند به سبب رقابت در بين آرايه‌هاي خويشاوند نزديك يا تسهيل در بين آرايه‌هاي خويشاوند دور باشد. تنوع بتاي فيلوژنتيكي،‌ افزايش واژگردي در سطوح انتهايي را با افزايش فواصل محيطي نشان مي‌دهد كه توجيه‌كننده نقش ارتفاع در ايجاد محدوديت پراكندگي براي بعضي گروه‌هاي خواهري علاوه بر ايجاد محدويت‌هاي آشيان اكولوژيك (نيچ) است. با توجه به نتايج كسب شده درختان فيلوژنتيكي با قدرت تفكيك كمتر در حل روابط تاكسونوميك، در صورت واژگردي در بين گروه‌هاي خواهري بزرگ مي‌توانند ارزيابي صحيحي از فرآيندها ايجاد كنند. چنين نتيجه‌اي براي سنجش ساختارهاي فيلوژنتيكي به منظور ارتقا برنامه‌هاي مديريتي و حفاظت از پوشش گياهي مهم خواهد بود.

Understanding the mechanisms shaping plant communities in community ecology is a challenge. Recently, including the molecular phylogenies into ecological researches can resolve this challenge. However, such studies are still poor in rangeland ecosystems. Therefore, the aim of this study is evaluation of community assembly processes relating to variation in phylogenetic community structure along elevational gradient at 2500 ha of mountainous rangelands located in southern part of Khorassan-Kopet Dagh floristic province. In order to, phylogenetic structure andturnover of 91 plant communities were calculated using basal and terminal indices including NRI, NTI and Phylosor. We used the program Phylomatic to build a phylogenetic supertree for the available plant species in our studied area. Branch lengths were estimated using the BLADJ algorithm based on family ages in a dated version of megatree implemented in Phylomatic. We uses linear regression to study the changes of the phylogenetic indices along elevation. The results revealed significant variation in phylogenetic community structure from phylogenetically clustering to more phylogenetically overdispersed at higher elevation, which can be result from competition among close relatives and facilitation among distantly related taxa. Phylogenetic beta diversity index represented increasing of terminal phylogenetic dissimilarity with elevation that can indicate the important role of elevation on dispersal limitation of some taxa across niche limitation. Therefore, elevation was significant factor in operating the niche based processes and processes related to dispersal of taxa on variation in phylogenetic community structure in studied area.