مدل‌سازي پراكنش گونه‌اي و بررسي تغييرات متابوليت‌هاي ثانويه دو گونه دارويي Salvia multicaulis و Stachys lavandulifolia در شرايط مختلف اقليمي و توپوگرافي استان همدان

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي منابع طبيعي

دكتري

پژوهش حاضر با هدف بررسي تأثير عوامل مختلف محيطي (توپوگرافي، اقليم و نوع خاك) بر غلظت و تركيب برخي از متابوليت‌هاي ثانويه دو گونه مريم گلي پر ساقه (Salvia multicaulis) و چاي كوهي (Stachys lavandulifolia) و هم‌چنين مدل‌سازي آشيان اكولوژيك اقليمي اين دو گونه در استان همدان در شرايط حال حاضر و آينده بر اساس سناريوهاي مختلف اقليمي و با استفاده از مدل مكسنت انجام شد. در اين راستا، به‌منظور بررسي اثرات عوامل محيطي بر متابوليت‌هاي ثانويه، نمونه‌هاي گياه و خاك از 9 رويشگاه براي گونه مريم گلي پرساقه و 10 رويشگاه براي گونه چاي كوهي، در زمان گل‌دهي كامل جمع‌آوري گرديد. داده‌هاي اقليمي نيز از نزديك‌ترين ايستگاه‌هاي هواشناسي به سايت‌هاي نمونه‌گيري جمع‌آوري گرديد. فاكتورهاي EC، pH، فسفر،كلسيم، سديم، پتاسيم، منيزيم و كربن آلي براي نمونه‌هاي خاك و محتواي فنل كل، فلاونوييد كل و اسيدهاي فنلي در نمونه‌هاي گياهي اندازه¬گيري گرديد. هم‌چنين با اسانس‌گيري از گونه‌هاي مورد مطالعه، تركيب روغن‌هاي اسانسي آن‌ها نيز با استفاده از كروماتوگرافي جرمي تعيين گرديد و در نهايت ارتباط هر يك از اين مؤلفه‌ها با عوامل محيطي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه عوامل محيطي يكسان مي‌توانند تأثيرات متفاوتي بركلاس‌هاي مختلف تركيبات ثانويه اين گونه‌ها داشته باشند. در گونه مريم گلي، حداقل دماي روزانه ماه‌هاي آوريل و مي تأثير مستقيم و منفي بر محتواي فنل كل داشت (P < 0.01)، با اين‌حال، رطوبت نسبي در ماه‌هاي ياد شده موجب افزايش ميزان فلاونوييد كل گرديد. منيزيوم خاك با وجود افزايش محتواي اسيد سالويانوليك A، تأثير منفي بر محتواي اسيد كافئيك و اسيد كلروژنيك داشت. در اين ميان، كربن آلي خاك نيز موجب افزايش اسيد رزمارينيك گرديد (P = 0.079). در گونه چاي كوهي، كربن آلي تأثير مثبت بر فنل كل (P < 0.01) و فلاونوييد كل(P = 0.011) داشت. هم‌چنين ميانگين تابش سالانه نيز موجب افزايش محتواي فنل كل (P < 0.01)گرديد. عناصر پتاسيم و فسفر خاك هر دو موجب افزايش غلظت اسيد سالويانوليك A (P=0.013) و اسيد كافئيك (P < 0.01) گرديدند. در اين گونه، غلظت اسيد رزمارينيك و اسيد كلروژنيك تحت تأثير ميانگين سالانه حداقل دماي روزانه (P < 0.01) افزايش يافتند. فسفر خاك هم‌چنين تأثيرگذارترين فاكتور بر غلظت كوئرستين (P < 0.01) بود. در رابطه با اثرات عوامل محيطي بر روغن‌ اسانسي گونه مريم گلي، ارتفاع از سطح دريا مهم‌ترين عامل مؤثر بر بازده اسانس و غلظت ترپنوئيدهاي اكسيژن‌دار بود كه موجب افزايش آن‌ها گرديد. مونوترپوئيدها همبستگي مثبت و بالايي با رطوبت نسبي و كربن آلي خاك نشان دادند، در حالي‌كه سسكويي ترپن‌ها با همين عوامل رابطه معكوس و با فسفر و كلسيم خاك همبستگي مثبت و بالايي داشتند. در مدل‌سازي پراكنش گونه‌اي، 50 نقطه حضور براي هر گونه در سرتاسر استان همدان مشخص گرديد. سپس 19 متغير اقليمي و 3 متغير فيزيوگرافي (شيب، جهت و ارتفاع) براي مدل‌سازي انتخاب گرديد. براي تهيه نقشه پراكنش گونه‌هاي مورد مطالعه در آينده، از دو سناريوي خوش‌بينانه (RCP2.6) و بدبينانه (RCP8.5) در سال‌هاي 2050 و2070 استفاده شد. بر اساس نتايج به‌دست آمده، فاكتورهاي شيب، بارش سردترين فصل و ميانگين دماي خشك‌ترين فصل بر روي احتمال رخداد هر دو گونه مؤثر بودند. هم‌چنين بر اساس نتايج و با توجه به سناريوهاي اقليمي، بيشترين كاهش سطح رويشگاه براي گونه مريم گلي پر ساقه، در غرب و جنوب استان اتفاق مي‌افتد در حالي‌كه بيشترين كاهش رويشگاه براي گونه چاي كوهي، در مناطق مركزي استان رخ خواهد داد. بر اين اساس، هر دو گونه مورد مطالعه به دنبال يافتن زيستگاه مطلوب و جهت انطباق با تغييرات اقليمي، رويشگاه خود را به ارتفاعات بالاتر منتقل خواهند كرد.

217853

علوم مرتع

مهندسي منابع طبيعي

دانشگاه صنعتي اصفهان

رويا كرميان

مرتضي خداقلي، سعيدپورمنافي، پوراندخت گلكار