تعیین حجم نمونه لازم برای مقایسه خصوصیات پوشش گیاهی و خاک در دو گروه مستقل با استفاده از اندازه اثر در مراتع استپی خراسان جنوبی

Abstract

سابقه و هدف: یکی از مراحل مهم در ارزیابی پوشش گیاهی مراتع تعیین حجم نمونه است. کفایت اندازه نمونه و تعیین آن همواره یکی از دغدغه­های اصلی ارزیابان پوشش گیاهی مراتع است. عموما دو روش کلی برای تعیین حجم نمونه در علوم مرتع وجود دارد که به روش­های گرافیکی و آماری مرسوم است. در این تحقیق حجم نمونه لازم برای مطالعه درصد پوشش گیاهی و خاک در مرتع تحت چرا و مرتع قرق، علاوه بر روش کوکران از معیار آنالیز توان و اندازه اثر نیز استفاده شده است. مواد و روش‌‌ها: این تحقیق در رویشگاه Ammodendron persicum در مراتع شهرستان زیرکوه، استان خراسان جنوبی انجام شد.. این مطالعه در دو منطقه تحت چرا و قرق 32 ساله (به عنوان شاهد) در بهار سال 1399 بررسی شد. جهت نمونه­برداری، اقدام به نمونه­برداری اولیه با 3 ترانسکت و 30 پلات 16 متر مربعی شد. در هر پلات، درصد پوشش گیاهی برآورد شد، همچنین از عمق 0-30 سانتی متری خاک 18 نمونه برداشت شد. در این تحقیق جهت انجام آنالیز توان پیش از آزمون و پس از آزمون (80 درصد و 60 درصد) در دو گروه، آزمون­های فرض مقایسه­ای پارامتریک و ناپارامتریک انجام شد. بدین منظور ابتدا جهت مقایسه درصد پوشش گیاهی و شن در دو منطقه تحت چرا و قرق، در صورت نرمال بودن داده­ها از آزمون تی استیودنت با نمونه­های مستقل و در صورت غیرنرمال بودن، از آزمون ویلکاکسون دو نمونه­ای استفاده شد. نرمال بودن داده­ها با استفاده از آزمون شاپیرو-ویلک و همگنی واریانس­ها با استفاده از آزمون نسبت واریانس­ها بررسی شد. در این تحقیق، بر اساس فرمول کوکران، تعداد پلات لازم برای نمونه­برداری مشخص گردید. جهت تعیین حجم نمونه، و اعتبار آزمون از داده­های اولیه، از آنالیز توان و آماره اندازه اثر استفاده شد. کلیه آزمون­های آماری توسط نرم افزار R و بسته­های psych، lsr، pwr و effectsize انجام شد. نتایج: نتایج نشان می­دهد که علیرغم عدم وجود داده پرت، اما داده­های پوشش گیاهی از توزیع نرمال برخوردار نیستند. حتی پس از تبدیل ریشه دوم، باز هم نتیجه آزمون نرمالیتی شاپیرو-ویلک نشان داد که داده­های این تحقیق نرمال نیستند. از این رو در این تحقیق، از آزمون های ناپارمتریک استفاده شد. نتایج نشان داد که برای اندازه­گیری پوشش گیاهی به روش کوکران حدود ۵۰۲ پلات لازم است. مقدار اندازه اثر کوهن برای آزمون تی استیودنت با نمونه های مستقل حدود 23/0 محاسبه شد که این میزان اختلاف بین درصد پوشش گیاهی بین دو منطقه، کم اهمیت است. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که تعداد 30 نمونه پیش آزمون، در سطح 01/0 و 05/0 دارای توان آزمون به ترتیب 31/4 درصد و 95/13 درصد و خطای نوع IIآزمون به ترتیب 69/95 درصد و 05/86 می­باشد و بیانگر این است که توان آزمون برای این تعداد نمونه واقعا پایین است .در سطح توان60 درصد و 80 درصد، با اندازه اثر «متوسط» بین 46 تا 73 پلات برای هر منطقه محاسبه شد و عدد مقرون به صرفه­تری به نظر می­رسد. نتایج آنالیز توان نمونه­برداری از خاک نشان داد که توان آزمون، در سطح 01/0 و 05/0 به ترتیب 21/27 درصد و 04/52 درصد و خطای نوع IIآزمون نیز به ترتیب با 79/72 درصد و 96/47 درصد بود. نتیجه‌‌گیری: در نهایت می­توان گفت برای مطالعه این مرتع در یک حد قابل قبول، حداقل 46 پلات و 22 نمونه خاک لازم بوده است. پیشنهاد می­شود در صورت رد فرض صفر علاوه بر مقدار P، اندازه اثر و توان آزمون نیز گزارش شود. براساس نتایج این تحقیق، در این منطقه، آزمون آماری تی تست بر روی 30 نمونه پوشش گیاهی، حدود 86 تا 96 درصد خطا دارد. بنابراین، در مناطقی که تغییرات پوشش گیاهی زیاد است، کاربرد روش کوکران و تعداد 30 پلات اصلا توصیه نمی­شود.