شکل ۳-۲- موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در استان لرستان ۲۷
شکل ۳-۳- منحنی بلند مدت آمبروتیک منطقه مورد مطالعه ۳۴
شکل ۴-۱- نمودار مقایسه میانگین درصد تاجپوشش گونه های گیاهی بر اساس فرم رویشی ۵۱
شکل ۴-۲- نمودار مقایسه میانگین درصد تاجپوشش گونه های گیاهی بر اساس فرم رویشی ۵۳
شکل ۴-۳- نمودار دایرهای مقایسه ترکیب گونه های گیاهی در دو عرصه شاهد و آتش ۵۵
شکل ۴-۴- نمودار مقایسه میانگین کلاس خوشخوراکی گیاهان در دو منطقه آتش و شاهد ۵۹
فصل اول
مقدمه و کلیات
۱-۱- مقدمه
مراتع بیش از نصف اراضی کشور را در بر میگیرند و نقش بسیار مهمی در تأمین نیاز غذایی دام‌های اهلی دارند. بهرهبرداری از مراتع کشور سابقهای بس طولانی دارد (مصداقی، ۱۳۸۶). تاکنون تعاریف متعددی برای مراتع ارائه شده است. در یک تعریف کلی مرتع را میتوان چنین تعریف کرد؛ کلیه اراضی که دارای پوشش گیاهی طبیعی بوده و به نحوی خوراک دام از آن تأمین میشود و تجدید حیات گیاهان به طور طبیعی صورت میگیرد و همچنین آن قسمت از اراضی که بشر به نحوی برای کمک به تجدید حیات طبیعی گیاهان در آنها دخالت کرده است و پس از دخالت آن را به صورت طبیعی بهرهبرداری مینماید مرتع نامیده میشود (انجمن مرتعداران آمریکا، ۱۹۷۴). مراتع جزو اکوسیستمهای طبیعی و دینامیک روی کره زمین هستند و یکی از مهمترین منابع غیر مستقیم در تأمین گوشت قرمز و سایر فراوردههای فرعی به حساب میآیند. برای مدیریت و بهرهبرداری مراتع باید شناخت دقیقی از اجزای آنها داشت و واکنش آنها را در مقابله با دخالتها و تغییرات گوناگون مطالعه کرد (شریفی و ایمانی، ۲۰۰۶). مدیریت صحیح مراتع تحت شرایط اکولوژیکی مختلف هنوز به طور کامل شناخته نشده است (چنگ و ژانگ ۲۰۰۰، زی و همکاران،۲۰۰۱). آتش اگرچه واژهایست که اغلب مردم از آن میترسند ولی یک فاکتور بزرگ برای مدیریت در مراتع محسوب میشود که اهدافی از قبیل بهبود کیفی و کمی گونه های علوفهای مهم برای دام و همچنین کنترل هجوم بوتهها را در بر میگیرد و در واقع یک فاکتور بسیار مهم برای رشد گندمزارها است. آتشسوزی قدیمیترین روشی است که به وسیله بشر برای کنترل و از بین بردن گیاهان نامرغوب به کار رفته است و از هجوم بوتهها به علفزارها جلوگیری میکند. حتی مشاهده شده که آتشسوزی اتفاقی در بوتهزارهای مناطق بیابانی در صورتی که با بارانی خوب همراه باشد، موجب رشد انبوه گیاهان علفی میگردد (مصداقی،۱۳۸۶). آتشسوزی در مواقع خشکسالی ممکن است سطح زمین را به مدت طولانی بدون پوشش گذارده، دمای خاک را افزایش دهد و به اندامهای زیرزمینی گیاه صدماتی وارد سازد. چنانچه آتشسوزی با اتلاف مواد آلی، ازت و گوگرد همراه شود، بعد از چرای مفرط، مهمترین عامل تخریب مرتع به شمار خواهد رفت (تیگوئه و همکاران، ۲۰۰۸). از اینرو آتش دارای مزایا و معایبی است و مانند هر برنامه اصلاحی باید با رعایت اصول اکولوژیکی فقط برای مقاصد ویژهای به کار گرفته شود. لخت و بدون پوشش گذاردن خاک برای مدت مدید به وسیله آتشسوزی در آغاز فصل خشک و یا آتشسوزیهای مکرر معمولاً زیان آور است. آتشسوزی شیبهای تند، فرسایش خاک را تشدید می‌کند. چنانچه پس از آتشسوزی، مرتع تحت چرای سنگین قرار گیرد، گیاهان تازه رشد یافته آن صدمه دیده و تولید علوفه مرتع به شدت کاهش مییابد (نوبل و همکاران، ۱۹۸۴) اگر چه آتشسوزی روشی نسبتاً ارزان برای کنترل بوتههاست ولی در مجموع بدون هزینه و خالی از ریسک نیست زیرا در آتشسوزی علوفه موجود در مرتع الزاماً از بین خواهد رفت. بهتر است موقعی به آتشسوزی اقدام کرد که علوفه کافی در اختیار دام باشد و علوفه مورد مصرف در آتشسوزی کیفیت پایینی داشته باشد. بر اثر سوزانیدن بوتههای مزاحم با حذف رقابت، رطوبت موجود در خاک در اختیار سایر گونه های علفی قرار میگیرد. آتشسوزی باعث افزایش خوشخوراکی گیاهان شده و با حذف مواد گیاهی قدیمی و خشک درصد بهرهبرداری گیاهان را به وسیله دامهای چرنده افزایش میدهد. با بهره گرفتن از آتشبر میتوان آتشسوزی را تحت کنترل درآورد. برای ساختن آتشبر میتوان از ماشین آلات سنگین استفاده نمود، از عوارض طبیعی مانند رودخانه، تپههای سنگی و یا حتی از جاده نیز میتوان به عنوان آتشبر استفاده کرد. عوامل محیطی روی شدت آتشسوزی تأثیر زیادی دارند. شدت یک آتشسوزی در یک علفزار بر حسب وات در هر متر جبهه آتش اندازه گیری میشود. چون مقدار انرژی مواد حاصله از گونه های مختلف تقریباً یکسان است لذا شدت آتشسوزی به وسیله مقدار مواد سوختنی موجود و هر عاملی که روی سرعت آتشسوزی اثر بگذارد، کنترل خواهد شد. سرعت آتشسوزی با دمای هوا و سرعت باد همبستگی مثبت و با رطوبت هوا و رطوبت موجود در مواد سوختنی همبستگی منفی دارد. آلودگی هوا را باید در برنامه آتشسوزی کنترلی تحت بررسی قرار داد. معمولاً آتش‌سوزی‌های کوچک در مقایسه با آتشسوزیهای بزرگ از نظر موارد ایمنی، مصرف بوتهها برای آتشسوزی و مقدار دود تولیدی، نتایج رضایتبخشتری دارند. توصیه شده که آتشسوزی در مراتع تحت نظارت کامل ارگانهای ذیربط اجرا شود. به طور کلی میتوان نتیجهگیری کرد که آتشسوزی علیرغم اثرات منفی آن، در شرایط خاص یکی از ابزارهای مهم اصلاح مراتع است ولی کاربرد آن در ایران در شرایط فعلی در مقیاس کوچک و به صورت پروژه های تحقیقاتی پیشنهاد میشود (مصداقی، ۱۳۸۶).

۱-۱-۱- بیان مسأله
مراتع به عنوان یک اکوسیستم، مناطقی در جهان هستند که به دلیل محدودیتهای فیزیکی همچون بارندگیهای کم و نامنظم، پستی و بلندی زیاد، برای کشاورزان مناسب نیستند، اما به عنوان منابع مهم تولید علوفه برای مرتعداران بومی، حیوانات اهلی و وحشی از اهمیت زیادی برخوردارند و تأثیر عمدهای بر زندگی و اقتصاد انسان دارند بنابراین انجام هر گونه برنامه مدیریتی که به منظور اصلاح و احیاء یا بهرهبرداری از منابع طبیعی انجام میشود، ضروری میباشد. آتشسوزی در اراضی جنگلی شمال ایران عاملی مضر محسوب میشود و طبق اظهار نظر کارشناسان خسارات زیادی به این منبع با ارزش وارد میسازد چون آتشسوزی اتفاقی یا عمدی میتواند صدمات زیادی به پوشش گیاهی وارد کند. در بعضی از جوامع گیاهی، آتشسوزی از عوامل مقتدری است که اگر اثر مثبتی نداشته باشد، باید حذف گردد. در برخی دیگر از مراتع، آتشسوزی باعث نابودی گیاهان بلند و غالب شده و برای گیاهان جدید فرصت تجدید حیات را به وجود میآورد، بنابراین آتشسوزی باعث بهبود تنوع پوشش گیاهی شده و به مراتع حیات کاملاًَ تازهای میبخشد (مصداقی، ۱۳۸۶) این مهم آتشسوزی را به یکی از مؤثرترین روش های اصلاح و احیاء مراتع تبدیل کرده و به عنوان یک ابزار مدیریتی قوی مورد استفاده قرار داده است (سابیتی و همکاران ۱۹۹۲، تون و اوهلن بوش ۱۹۹۲، لیلاند و همکاران ۱۹۷۶). کاربرد آتشسوزی به عنوان روشی اصلاحی در مراتع فقط در سالهای اخیر با توجه به نتایج مثبت حاصله از تحقیقات در سایر کشورها، نظر محققان و کارشناسان را جلب نموده ولی هنوز در کشور ما بررسیهای لازم درباره آن صورت نگرفته است. یک کمبود جدی از داده های کمی در خصوص تأثیر رفتار آتش بر اجزای مختلف اکوسیستم در ایران وجود دارد. درصورتی که در استرالیا و آمریکا مطالعات زیادی درمورد رفتار آتش انجام شده و مدلهای ریاضی پیچیدهای را برای پیشبینی رفتار آتش طراحی کردند تا از آتشسوزیهای کنترل شده برای اصلاح مراتع استفاده کنند (ترولپ، ۲۰۰۲).
بررسی منابع مختلف حاکی از آن است که آتشسوزی، یک ابزار اکولوژیکی مهم در بازسازی، نگهداری و بهره وری از علفزار است؛ استفاده مناسب از آتش، کیفیت و کمیت گیاهان علوفهای را برای علف‌خواران بهبود میبخشد و همچنین در کنترل هجوم بوتهها به مراتع اهمیت دارد (سابیتی و همکاران، ۱۹۹۲). آتشسوزی با شرایط آبوهوایی غالب در هر منطقه و همچنین فصل آتشسوزی تغییر میکند. مقدم (۱۳۷۷) این روش اصلاحی را بیشتر برای مناطق نیمهمرطوب و مرطوب پیشنهاد میکند و مصداقی (۱۳۸۶) آتشسوزی را در شکلگیری پوشش گیاهی مناطق خشک و نیمهخشک عامل مهمی میداند بنابراین بررسی رفتار آتش بر گونه های گیاهی در رویشگاههای مختلف مرتعی ایران واجد ارزش تحقیقاتی بوده و با استناد به نتایج حاصله میتوان در مورد اجرای آن، به عنوان روشی از اصلاح مراتع در مناطق اکولوژیکی مختلف اعلام نظر نمود. در منطقه زاغهی استان لرستان در مرداد ماه سال ۱۳۸۹ به صورت سهوی آتشسوزی ایجاد شد که حدود ۵۰۰ هکتار از اراضی مرتعی را سوزاند، این مهم فرصت مطالعاتی برای ما به وجود آورد تا بتوانیم تأثیر آتشسوزی را روی پوشش گیاهی منطقه مورد بررسی قرار دهیم و در صورت بهبود کیفی و کمی پوشش گیاهی منطقه سوخته شده، آتشسوزیهای تحت کنترل و طراحی مدلهایی برای پیشبینی رفتار آتش را در مطالعات بعدی پیشنهاد کنیم.
۱-۱-۲- سؤال تحقیق
صورت یک مسأله غالباً اساسیتر از حل آن است، حل مسأله ممکن است فقط مستلزم مهارتهای تجربی و یا ریاضی باشد، حال آنکه طرح پرسشهای نو، امکانات جدید و بررسی مسائل قدیمی از دیدگاهی تازه، نیازمند ذهنی خلاق و مبین آزمودگی فرد در علوم است (انیشتین). باشد که طرح این سخنان نیز بتواند منظری نوین را برای نگریستن به مشکلی دیرینه بگشاید. اهم سؤالات این تحقیق به شرح زیر است:
الف: آیا آتشسوزی باعث افزایش گیاهان مرغوب نسبت به گیاهان نامرغوب میشود؟
ب: آتشسوزی بر درصد تاجپوشش، تراکم و ترکیب گونه های گیاهی چه تأثیری میگذارد؟
ج: آیا آتشسوزی باعث کاهش گیاهان بوتهای خشبی میشود؟
۱-۱-۳- فرضیه ها
۱-۱-۳-۱- فرضیه های تحقیق
الف: آتشسوزی گونه های مرغوب و مناسب برای دام را افزایش میدهد.
ب: آتشسوزی بر درصد تاج پوشش و تراکم گونه های گیاهی تأثیر مثبت میگذارد و تنوع آنها را افزایش میدهد.
ج: گرایش مرتع پس از آتشسوزی مثبت و پیشرونده است.
۱-۱-۳-۲- فرضیه های آماری
۱- اختلاف درصد تاجپوشش و تراکم در دو منطقه آتشسوزی شده و منطقه شاهد معنیدار است.
۲- گراسهای یک ساله و چندساله در منطقه آتشسوزی نسبت به منطقه کنترل (سوخته نشده) افزایش معنیداری داشته است.
۱-۱-۴- هدف تحقیق
با توجه به اینکه منابع طبیعی جزء منابع حیاتی یک جامعه به حساب میآیند و بایستی نسل به نسل منتقل شوند پس وظیفه تک تک افرادی که امروزه از چشماندازهای زیبای طبیعت بیمنت استفاده میکنند این است که در حفظ و احیاء آن بکوشند تا آیندگان نیز از مناظر و فواید آن بهرهمند گردند. از اینرو باید برنامهای اساسی و جامع جهت اصلاح و احیاء این منابع غنی و ارزشمند در نظر گرفت. لزوم رسیدن به اهداف ذیل از ضروریات این تحقیق است:
۱- بررسی تأثیر آتشسوزی بر پوشش گیاهان بوتهای مراتع زاغه در استان لرستان
۲- ارزیابی تغییر گرایش مرتع پس از آتشسوزی
۳- بررسی تغییر ترکیب گیاهی بعد از آتشسوزی
۱-۲- کلیات
۱-۲-۱- اصطلاحات آتش سوزی
آتشسوزی یک نوع فعل و انفعال شیمیائی است که برای تولید آن سه عامل ماده سوختنی، حرارت و  هوا یا اکسیژن ضروری است که به آن مثلث حریق نیز می گویند (نیکویی،۱۳۸۵). بروز آتشسوزیهای طبیعی به حدود ۳۰۰ میلیون سال پیش در رسوبات زغال سنگهای قهوهای تخمین زده میشود (کامورک، ۱۹۷۳). رعد و برق اولین علت این آتش سوزیها قبل از پیداش انسان بوده است (بورتون و همکاران، ۱۹۹۸). سالیانه ۵۰۰۰۰ آتشسوزی بر اثر رعدوبرق اتفاق میافتد (تایلر، ۱۹۷۴). سنگهای قابل احتراق و ریزش سنگهای آذرین از فورانهای گوگردی علتهای دیگر آتش‌سوزیها میباشند. بطورکلی علل آتشسوزیها را میتوان به دو دسته انسانی و غیرانسانی تقسیم بندی کرد (گرامست، ۱۹۹۶). عوامل انسانی نیز به دو دسته عمدی و غیرعمدی تقسیم میشود که از دلایل عمدی می‌توان به فعالیتهای کشاورزی، دامپروری و اختلاف با نهادهای دولتی و از دلایل غیرعمدی می توان به بیاحتیاطی مردم اشاره کرد (حسینی، ۱۳۸۴).
از اصطلاحات مربوط به آتشسوزی عبارتند از:
Head: پیشرو، باد آتش را به عقب و جلو می‌کشاند و مجموعاً گرمترین و سریعترین حرکت شعله در این منطقه اتفاق می‌افتد.
Flanking Fire: یا جبهه آتش؛ به طور معمول آتشسوزی با شدت نسبتاً کم در زاویه سمت راست در جهت باد غالب میسوزاند
Rear: بخش‌هایی از آتش در جهت باد (معروف به Backing).
Island: قطعه‌های سوخته نشده که اطراف آن آتشسوزی شده است.
Finger: منطقهای که تشعشعات حاصل از آتشسوزی موافق با باد تا آنجا کشیده میشود.
Pocket: مناطق مصون از آتشسوزی در خارج از محیط آتش که بین Finger, Head است.
Spotting: فرآیندی که در آن، آتش گسترش می‌یابد.
Torching: فرآیندی که در آن آتش از پائین به بالای درخت زبانه می‌کشد.
Surface Fire(آتشسوزی سطحی): آتش سوزی در روی سطح زمین اما پایین‌تر از تاج درختان.
Crown Fire: آتشسوزی تاج به تاج یا از سطح به تاج که به شکل پیوسته اتفاق میافتد.
Ground: آتشسوزی در اثر مواد زیر زمینی که در خاک‌های آلی اتفاق می‌افتد.
Flore-up: افزایش ناگهانی گسترش و شدت آتش.
Ground Fuels: مواد قابل سوخت فسیلی و آلی موجود در خاک (مواد ارگانیک).
Surface Fuels: گراس‌ها، درختچه‌ها و درختان کوچک که به عنوان سوختهای سطحی در نظر گرفته میشوند.
Ladder Fuels: درختان و فضای بین سطح و تاج درختان.
Aerial Fuels: محیط تاج یا منطقهای که تاج در آن غالب است (سیاهمنصور،۱۳۹۲).
Fire Break: آتشبر، هر نوع شکستن آتش، چه ساخته دست انسان و یا طبیعی که از گسترش آتشسوزی جلوگیری میکند.
Fire Intensity: میزان گرمای رها شده از خط جلویی آتش که به‌طور معمول در واحد کیلو وات بر مترمربع از لبه آتش بیان میشود.