مقاله در مورد اثر تغییر اقلیم بر تولیدات كشاورزی

توضیحات

 مقاله در مورد اثر تغییر اقلیم بر تولیدات كشاورزی دارای 73 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد اثر تغییر اقلیم بر تولیدات كشاورزی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد اثر تغییر اقلیم بر تولیدات كشاورزی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد اثر تغییر اقلیم بر تولیدات كشاورزی :

مقدمه :
در اولین گزارش ارزیابی مجمع بین دول تغییر اقلیم ( IPCC ) كه توسط سازمان هواشناسی جهانی و برنامه محیطی سازمان ملل متحد برگزار گردید ( دسامبر 1995 ) نتیجه گیری شد كه : « كنار هم گذاشتن شواهد موجود حاكی از تأثیر چشمگیر انسان بر اقلیم جهانی است » هر گونه تغییر در شرایط اقلیمی بر سیستم های تولید كشاورزی جهان نیز تأثیر خواهد گذاشت . تا كنون پیش بینی های سازمان خوار و بار جهانی ( FAO )اثرات بالقوه تأثیرات اقلیمی ناشی از فعالیتهای بشر را چه در مقیاس جهانی و چه در مقیاس منطقه ای مورد توجه قرار نداده است . در واقع تمركز این اطلاعات بر افزایش جمعیت جهان ، نیازهای اساسی این جمعیت ، ضرورت افزایش رفاه عمومی و تقاضای آینده برای منابع طبیعی ، بویژه زمین و آب بوده است تا غذا ، الیاف ، خوراك دام ، فرآورده های جنگلی و فضای زندگی مورد نیاز این جمعیت فراهم گردد . هر چند در مورد افزایش جمعیت و

تأثیر آن بر پوشش و كاربری زمین ها تردیدی وجود ندارد در پیش بینی برای سال 2010 و بعد از آن لازم است كه تغییر شرایط اقلیمی كشاورزی به دلیل افزایش اثرات گلخانه ای ( شامل افزایش درجه حرارت ، دی اكسید كربن و مشتقات نیتروژن ) نیز به طور جدی مورد توجه قرار گیرد زیرا پی آمدهای ناشی از آنها بیش از كلیه ی تغییرات اقلیمی مشاهده شده در طی چند هزار سال گذشته بوده است .
با حمایت های مالی برنامه محیطی سازمان ملل متحد ( UNEP ) در دفتر مركزی ( FAO ) در رم سازمان مشاوره ای تأسیس شده است كه اثرات مستقیم و غیر مستقیم این تغییرات اقلیمی بر تولیدات كشاورزی را در مقیاس منطقه ای مطالعه می كند . در این بررسی ها كشاورزی در معنای وسیع خود تعریف شده و تولید گیاهان زراعی ، دامپروری ، جنگلداری و شیلات را در بر می گیرد .
البته دلایل مختلف ، فعالیت این گروه مشاوره و انتشارات مربوط به آن بر تأثیر تغییر شرایط اقلیمی بر رشد گیاهان زراعی یك ساله و چند ساله و فرآنیدهای فیزیولوژیكی آنها متمركز شده است . در این راستا تلاش گروه مشاوره مطالعه ی تعادل بین اثرات منفی پیش بینی شده تغییرات اقلیمی در اكوسیستمهای طبیعی و مدیریت شده و جنبه های مثبت درجه حرارت بالا ، افزایش غلظت CO2 و بهبود كارآیی مصرف آب در تولید گیاهان است .
برآوردهای جدید ( IPCC ) در سال 1995 مقادیر كمتری هستند ( افزایش درجه حرارت بین 5/3-1 درجه سانتیگراد و افزایش سطح آب دریاها بین 50-15 سانتی متر ) . همین وضعیت در مورد اندازه گیری ها و داده های آزمایشی مربوط به مطالعه افزایش غلظت CO2 اتمسفر بر رشد گیاهان و شرایط خاك نیز وجود دارد .

فصل اول :
* تغییرات اقلیم و تنگناهای كشاورزی
امروزه بررسی تغییرات اقلیم یك موضوع تمام عیار جهانی است . شواهد موجود حاكی از آن است كه امروزه فعالیت های انسان می تواند اقلیم را كه یكی از اجزای اصلی محیط می باشد تحت تأثیر قرار دهد . و اقلیم نیز به نوبه خود بر كشاورزی ، منابع غذایی انسان و دام ها تأثیر می گذارد . در مطالعات اثر تغییر اقلیم نه تنها باید اقلیم مورد مطالعه قرار گیرد ، بلكه اثر آن بر جوامع انسانی ، روند تكامل كشاورزی و فشارهای حاصله نیز باید در نظر گرفته شود . گردهمایی تخصصی بررس

ی اثر تغییر هیدرولوژی – پدولوژی و فرآیندهای گیاهی بر تولیدات كشاورزی و با تأكید بر مكانیزم های مربوطه از 10-7 دسامبر 1993 در دفتر FAO در رم تشكیل شد .
دددر این جا ضمن بررسی جنبه های تكنیكی كشاورزی اهداف مهم FAO نیز ارائه می شود

.
1- كشاورزی پایدار و توسعه روستایی : ارتباطات و اثرات متقابل منابع طبیعی و نیازهای انسان در 50 سال آینده چگونه خواهد بود ؟ آیا این امكان وجود دارد كه بدون از دست دادن منابع محیطی از جمله خاك و تنوع زیستی ، تولیدات غذایی را افزایش داد ؟
2- امنیت غذایی و تغذیه به عنوان دو حلقه از یك زنجیر كه ناشی از فشار بی رویه ی جمعیت و فقر و تنگدستی روستائیان می باشد : تحت شرایط تغییر اقلیم در بسیاری از كشورهای در حال توسعه ، چه چشم اندازهای دراز مدتی بین فقر و تندگستی وجود دارد ؟
* وضع كشاورزی جهان
به طور كلی رشد تولیدات كشاورزی جهان نسبت به افزایش جمعیت سریع تر بوده است ( جدول 1-1 ) با این حال قاره های مختلف از این نظر بسیار متفاوت می باشند . به عنوان مثال در آفریقا تولید غلات از رشد سریع تری برخوردار هستند . در مقابل ، گسترش و توسعه زمین های زراعی همواره از رشد جمعیت عقب تر است لذا در چنین شرایطی تولید محصولات كشاورزی به صورتی فشرده اجتناب ناپذیر می باشد . بر اساس بررسی های اخیر انجام شده توسط FAO در سالهای 90-1998 تا 2010 ، نرخ توسعه زمین های كشاورزی در دو دهه ی آینده روندی كاهشی خواهد داشت . در این ارتباط فشار وارد بر منابع آبهای شیرین را نیز نباید از نظر دور كرد كه این مورد ناشی از استفاده وسیع از زمینهای موجود می باشد . پیش بینی می شود كه كاهش قابل ملاحظه ای در نرخ رشد جمعیت از 8/1% در سالهای 90-1980 به 4/1% در سالهای 2010-2000 حاصل خواهد شد .

جدول 1-1- روند جمعیت ، تولید غذا و زمینهای فاریاب قابل كشت در جهان ، اروپا و آسیا ، شامل شوروی سابق نمی باشد . زمینهای قابل كشت تمامی زمینهای كشاو.رزی به جز محصولات چند ساله و مراتع دائمی را شامل می شود . زمینهای آبی شامل محصولات زیر كشت گیاهان یك ساله و چند ساله است كه متوسطی از سال های 1981 تا 1990 می باشد .
قاره نرخ رشد نمایی ( % ) در فاصله سالهای 1990-1961 درصد افزایش عملكرد غلات
( 70-1961 و 90-1986 ) مصرف كود ( كیلوگرم در هكتار اراضی زراعی ) اراضی تحت آبیاری

جمعیت تولید اراضی زراعی
غلات گیاه زراعی حبوبات
آفریقا 83/2 95/1 74/2 58/1 44/0 32 2/1 8/5
آمریكای شمالی و مركزی 52/1 32/2 3/1 53/1 59/0- 49 7/10 6/9
آمریكای جنوبی 34/2 8/2 51/0 71/0 53/1 44 6/2 8/5
آسیا 11/2 3/3 95/1 26/0 07/0 86 5/14 0/31

اروپا 51/0 37/3 27/1- 57/1 53/0- 75 3/64 8/10
اقیانوسیه 72/1 14/3 62/1 76/13 23/1 34 0/2 1/4
جهان 88/1 66/2 78/0 83/0 12/0 65 6/9 2/15

– تا سال 2010 وقایع مهم زیر حادث خواهد شد :
1- افزایش تولید غلات همچنان ادامه پیدا خواهد كرد ولی این افزایش همگام با افزایش سرانه نخواهد بود .
2- رشد صادرات غلات در حد متوسطی ادامه پیدا خواهد كرد .
3- بخش دامپروری در كشورهای در حال توسعه به رشد خود ادامه خواهد داد .
4- محصولات ریشه ای – غده ای و زمینی همچنان اهمیت خود را حفظ خواهند كرد .
5- در كشورهای در حال توسعه گیاهان روغنی از رشد سریعی برخوردار خواهند بود .
6-بسیاری از كشورهای در حال توسعه وارد كنندگان مطلق محصولات كشاورزی خواهند شد .
همان گونه كه ذكر شد اختلاف شدیدی در نرخ توسعه كشاورزی در بین كشورهای در حال توسعه وجود دارد در حالی كه این اختلاف بین كشورهای پیشرفته در حال كاهش است .
پیش بینی می شود كه تعداد افراد گرسنه یا دارای سوء تغذیه كه در حال حاضر جمعیت آنان بالغ بر 800میلیون نفر ( تقریباٌ 20 درصد از جمعیت 4 میلیاردی كشورهای در حال توسعه ) می باشد كاهش پیدا كند ولی به هر حال توده ی عظیمی با سوءتغذیه مواجه خواهند بود و همراه با آن فشار بر محیطی همچنان ادامه پیدا خواهد كرد و هر روز بر مقدار ان افزوده خواهد شد .

*دگرگونی محیط كشاورزی ( مجموعه ی عوامل اقلیمی )
پارامترهای اقلیمی مجموعه ای از متغیرهای به هم وابسته می باشند كه بر اساس یك مكانیزم مشخص تغییر در یكی از متغیرها به ترتیب تغییرات مشابهی را در دیگر متغیرها به وجود می آورد به استثنای تغییرات كیفی و ناگهانی احتمالی كه برخی متغیرهای اقلیمی با یكدیگر هیچ گونه ارتباطی با گاز كربنیك موجود در اتمسفر ندارد . گ
بین بعضی از متغیرهای اقلیمی از جمله باد و درجه ابری بودن ، همبستگی ضعیفی وجود دارد . در صورتی كه متغیرهایی از جمله درجه حرارت – تبخیر – و بارندگی همبستگی قوی با یكدیگر دارند كه خود باعث تشدید چرخه ی هیدرولوژیكی خواهد شد ( شكل 1-1 )
مشكلات ناشی از بهره برداری های بی رویه از اراضی و مصرف آب باعث ایجاد رقابت بر سر منابع خواهد شد و این موضوع مشكلات سیاسی – اجتماعی زیادی در سطح جهان بوجود خواهد آورد .

شكل 1-1 : برخی ارتباطات بین متغیرهای مهم اقلیمی ( متوسط درجه حرارت – فشار بخار آب بارندگی – سرعت باد – درجه ابری بودن و تبخیر و تعرق پتانسیل ) .
خطوط به هم پیوسته و خط چیت به ترتیب نشان دهنده ی همبستگی های مثبت و منفی است .
* گازهای گلخانه ای ناشی از كشاورزی
علاوه بر بخار آب ، گاز كربنیك ( CO2 ) ، متان ( CH4 ) اكسید ازت N2O ، ازن O3 و ك

لروفلوروكربنها ( CFCS )‌ از مهمترین گازهای گلخانه ای هستند . خصوصیات مهم گازكربنیك – متان و اكسید ازت در جدول 2-1 آورده شده است .
نسبت دقیق بین گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های انسان و گازهایی كه از اكوسیستم های طبیعی ( تالاب ، تندرا ) سوختهای فسیلی ( زغال سنگ – نفت و گاز ) و منابع زمین شناسی ( آتشفشان ) به اتمسفر رها می شوند یكی از جنجالی ترین مسائلی است كه بین كشورهای صنعتی ، تولید كننده نفت و در حال توسعه وجود دارد .
جدول 2-1 بررسی اجمالی گازهای گلخانه ای همراه با روند افزایش آنها در شرایط فعلی PPMV و PPBV به ترتیب قسمت در میلیون و قسمت در میلیارد در واحد حجم است .
CO2 CH4 N2O
طول عمر در اتمسفر ( سال ) 120 5/14 120
GWP مستقیم : گرمایش بالقوه جهانی 1 5/24 320
غلظت در دوران قبل از صنعتی شدن PPmv 280 PPmv 8/0 PPmv 288
غلظت در حال حاضر PPmv 360 PPmv 72/1 PPmv 310
منابع اصلی كشاورزی 5/0 9/0 25/0
درصدی از منابع كل جهان كه از كشاورزی منشأ می گیرد تغییر پیش بینی شده برای سالهای 2020-1990 30
– 40
+ 25
+
* اثرات اكولوژیكی و غیر مستقیم ناشی از تغییر اقلیم
در مقیاس كیفی ، اثرات غیر مستقیم متعددی از تغییر اقلیم بر كشاورزی می توان پیش بینی نمود . بسیاری از آنها اثرات منفی می باشد كه عمدتاٌ مورد توجه رسانه های گروهی است این اثرات عبارتند از :
– از دقت پیش بینی های كلی مربوط به هوا و اقلیم و در نتیجه ، مشكل تر شدن برنامه ریزی های میان مدت مزرعه
– كاهش تنوع در بعضی محیط های حساس از جمله جنگل های ناطق حاره
– بالا آمدن سطح آب دریاها ( 40cm ) درصد سال آینده
– افزایش شیوع آفات و بیماری ها خصوصاٌ انواع ناشناخته آن .
– تغییر مكان پهنه های اكولوژیكی فعلی در بعضی موارد در افق صدها كیلومتر و در ارتفاع صدها متر خواهند داد كه این امر خود به خطرات متعددی از جمله عمدم تطابق گیاهان و خصوصاٌ در

ختان با تغییرات حاصله و همچنین عدم سازگاری سیستم های مختلف كشاورزی با شرایط به وجود آمده منجر خواهد شد .
– درجه حرارت بیشتر سبب افزایش طول دوره ی رویش گیاهان و محصولات زراعی در مناطق سرد و كوهستانی شده كه این موضوع خود در بعضی مناطق باعث افزایش تولید محصولات زراعی می شود و بالعكس در مناطقی كه قبلاٌ اقلیم گرمتری داشته اند تغییر اقلیم سبب كاهش تولیدات كشاورزی می شود .

– تعادل فعلی تولید غذا بین مناطق سرد و معتدل و مناطق گرم و نیمه گرمسیری می تواند نامطلوب تر شود .
فصل دوم :
* اثر تغییرات چرخه ی هیدرولوژی جهانی در قابلیت دسترسی منابع آب
توسعه سیستم های وسیع منابع آب حداقل 10 تا 20 سال از شروع مطالعات اولیه تا خاتمه آنها زمان لازم دارد . لذا ارزیابی اثر گرم شدن بر منابع اب یكی از نیازهای ضروری به نظر می رسد . هدف از این موارد ، ارائه شواهدی در مورد برخی تغییرات هیدرولوژیكی است كه هم اكنون اتفاق افتاده و همچنین ارزیابی این كه آیا دانش فعلی قادر است تغییرات چرخه هیدرولوژی را با دقت قابل قبولی برای برنامه های منابع آب پیش بینی نماید .
تولیدات كشاورزی جهان شدیداٌ وابسته به آبیاری است . از كل 1500 میلیون هكتار زمینهای زراعی جهان تنها 16 درصد آن به صورت فاریاب است . احتمالاٌ گرم شدن كره زمین اثرات مهمی را بر چرخه هیدرولوژی و در نهایت كشاورزی فاریاب خواهد داشت . كه ممكن است این اثرات از تأثیر مستقیم درجه حرارت زیاد ، مهمتر باشد . در بین بسیاری از كشورهای خاور نزدیك و آفریقایی تمامی منابع آب موجود تقریباٌ استخراج شده اند و نیاز آب برای 20 تا 30 سال آینده نسبت به زمان حال دوبرابر خواهد شد . حال اگر مشكلات ناشی از افزایش آب را به این معادله اضافه كنیم در آینده یك وضعیت بحرانی آب در این كشورها به وجود خواهد آمد .

* روش های ارزیابی
راه های مختلف را می توان جهت برآورد اثر گرم شدن زمین بر منابع آب استفاده نمود :
– استفاده از اطلاعات مفید و سودمند .
– مقایسه اقلیم با شرایط روزگاران كهن
– استفاده از مدل های چرخش عمومی جو ( GCM ) .
– در روش اول با استفاده از اطلاعات اقلیمی در طی دوره های ترسالی و خشكسالی می توان خصوصیات بارندگی را پیش بینی نمود . كوتاه بودن دوره های آماری از مهمترین مشكلات این روش تلقی می شود البته امروزه با استفاده از روش های بازسازی ، اطلاعات می توان این دوره ها را افزایش داد با این حال تغییرات پوشش گیاهی ، درجه حرارت سطح دریاها ، وضعیت اقیانوسها و غیره پدیده هایی هستند كه پیش بینی می شود در دراز مدت با دو برابر شدن برخی فاكتورهای اتمسفری از جمله CO2 اتفاق افتد .
چون دامنه برخی روندهای های ثبت شده از جریان های رودخانه مشابه حالتی است كه CO2 دو برابر خواهد شد لذا بررسی تغییراتی كه اخیراٌ در چرخه هیدرولوژی حادث شده می تواند در شناخت مشكلات ناشی از تغییرات درازمدت در منابع آب كمك نماید .
2- روش استفاده از اطلاعات اقلیمی دوران گذشته تقریباٌ در همان راستای استفاده از اطلاعات اقلیمی حال است ولی برآورد اقلیم های گذشته بسیار غیر قابل اعتماد است . مهمترین فایده ی این روش ها ، توانایی پوشش دادن دامنه هایی از درجه حرارت است كه احتمالاٌ در یكی دو قرن آینده تجربه خواهد شد ( جدول 2 -1 ) .

جدول 1-2- درجه حرارت جهان در گذشته
متوسط درجه حرارت جهان بیشتر از مقدار فعلی تاریخ
C5/1+ 6000 سال قبل از میلاد
C 5/2+ 125000 سال قبل از میلاد
C0/4+ 400000 سال قبل از میلاد

3- مدل های ( GCM ) تنها ابزار مطمیئن برای پیش بینی تغییر اقلیم و تهیه ی داده های ورودی مدل های هیدرولوژی می باشد . متأسفانه در حال حاضر مدل های ( GCM ) مستقیماٌ قادر نیستند همانند مدل های هیدرولوژی میزان بارندگی را پیش بینی نماید . اطلاعات به دست آمده از مدل های ( GCM ) جهت پیش بینی داده های روزانه و ماهانه از دقت كافی برخوردار نیستند ( جدول 2-2 ) .
به هر حال استفاده از مدل های ( GCM ) تنها راه مناسب است و با شناخت بهتر و توسعه ی سیستم های مدل سازی همراه با حافظه های كامپیوتری بیشتر در طی زمان می توان این كمبودها را در آینده جبران نمود .

جدول 2-2 مقایسه بارندگی مشاهده شده و برآورد شده از 3 مدل (GCM ) ( در انگلستان )
منبع ( دی – اسفند )‌
مشاهده شده روز / میلی متر 5/2
اداره هواشناسی بریتانیا روز / میلی متر 2/1
GCM مركز ملی تحقیقات اتمسفری روز / میلی متر5/4-4/3
انیستیتو مطالعات فضایی گودارد روز / میلی متر5/4-4/3

* تغییرات اخیر در بارندگی های جهانی
اگرچه نتایج حد واسط از پیش بینی GCM وجود ندارد كه بتوان مقایسه ای بین تغییر بارندگی مشاهده شده و ثبت شده بین سالهای 1931 تا 1960 و 1961 تا 1990 انجام داد ولی می توان یك مقایسه جالب بین شرایط روزهای حاضر و پیش بینی های انجام شده در 50 سال پیش را انجام داد .
در یك مقیاس الگوی جهانی مشابه تغییرات مدل سازی می شود استثناٌ مهم این است كه در آفریقا تا جحدی بهتر می شود . این موضوع با پیش بینی های برگشتی انجام شده در گرم شدن نیم كره ای سازگار است به طوری كه نیمركره شمالی سریعتر از نیمكره جنوبی گرم م

ی شود و عكس وضعیت فوق در طول 30 سال گذشته دیده شده است .
پیش بینی می شود كه خشكی در استرالیا افزایش یابد، همان روندی كه در سال اخیر در این قاره دیده شده است .اگرچه تغییرات كاملاٌ با نوسانات جنوبی ( Southern oscillation ) مرتبط است ولی در اطلاعات خرجی مدل در مقیاس هر دهه اطلاعاتی در این باره ارائه نشده است . همان طوری مشاهده می شود دیگر قاره ها همان روند 30 سال گذشته را ادامه می دهند با این حال باید با احتیاط بیشتری با این چنین پیش بینی های GCM برخورد كرد تا الگوهای تغییر نسبت بارندگی به رواناب در طول 100 سال گذشته با یك دقت ، شبیه سازی شوند . برای این منظور لازم است شنماخت از چرخه های اقیانوس ها افزایش یابد .

* توسعه ی آب
رودخانه ی ولگا نقش حیاتی در اقتصاد كشورهایی كه این رودخانه از آنها عبور می كند ، دارد این رودخانه برای اهداف مختلف استفاده می شود كه عبارتند از :
– كشتیرانی ( 151000 كیلومتر راه آبی اقیانوس منجمد شمالی را به دریای خزر وصل می كند كه این اتصال از طریق كانال مسكو – كانال ولگا – دن و راه آبی ولگا – بالتیك و تماماٌ با عمق 5/4 متر برای كشتیرانی استفاده می شود ) .
– تولید برق ( یك آبشار با 11 پروژه ی تولید برق از آب با ظرفیت 11000MW )
– آبیاری ( در حوضه خزر – آزوف بالغ بر 5/7 میلیون هكتار از آبیاری زمینهای زراعی را توسعه داده كه از این مقدار 4 میلیون هكتار با استفاده از سیستم آبیاری بارانی صورت می گیرد 9 مصرف نسبی آب در طول سالهای مختلف همراه با پیش بینی های انجام شده برای آینده بر اساس ساخت كانال های ابیاری ولگا – دن و ولگا – چوگاری در جدول آمده است ( 3-2 )

جدول 3-2- خلاصه ای از مطالعات برگرفته از دریای خزر – ولگا بعد از سال 1930 ( )
مصرف آب 1980 1990 2000 2010
تأمین آب شرب 6/5 3/7 9 5/10
آبیاری 6/18 23 33 36
منابع تبخیر 6 7 8 9
پركردن منابع آبی 3 2 0 0
میزان جریان آب به كارا – بوگاز – قول 0 2 2 2
مصرف آب در ایران 5/3 4 5 6
كل 37 44 57 63

با برداشت 37 میلیون كیلومتر مكعب آب و باقی ماندن 266 كیلومتر مكعب در سال از طریق جریان آب ورودی به دریای خزر ، انتظار می رود كه سطح آب در یك حد تعادی 5/28- متر زیر سطح آب دریاها باقی بماند . این موضوع در ارتباط با سطح مطلوب برای ماهیگیری حائز اهمیت است . در طول هزاره ی گذشته به نظر می رسد بالاترین سطح آب دریای خزر در دهه 1600 ثبت شده كه 22- متر بوده و پایین ترین سطح 31- متر در دهه 1400 و 29- متر در سال 1977 با یك محدوده 9 متر اختلاف دیده شده است ( شكل 1-2 )

شكل 1-2 تغییرات در سطح دریای خزر 1987-1839

فصل سوم :
* اثر تغییر اقلیم بر شرایط خاك در ارتباط با رشد گیاهان و تولید غذا
یكی از تغییرات بسیار مهم در عوامل تشكیل دهنده ی خاك كه مستقیماٌ ناشی از تغییر اقلیم می باشد تغییر میزان مواد آلی آن است . میزان مواد آلی خاك كه تحت تأثیر میزان بیوماس ، رژیم درجه حرارت و هیدرولوژی خاك می باشد به علت جابجایی مناطق بارندگی و تغییر در تبخیر و تعرق بالقوه دچار تحول می شود .
بزرگترین تغییر خاك كه ناشی از تحولات فوق می باشد آن است كه در اقلیم های مرطوب و نیمه مرطوب شرایط فیزیكی و حاصلخیزی خاك به صورت تدریجی بهبود خواهد یافت تغییر عمده دیگر ممكن است عقب نشینی كوههای یخی قطبی باشد . تغییرات وسیع تر دیگری نیز ممكن است صورت گیرد به این صورت كه فرایندهای اصلی تشكیل خاك از یك نوع به نوع دیگر تبدیل شوند .
تغییرات درجه حرارت و به خصوص تغییرات بارندگی كه به عنوان یكی از نتایج گرم شدن كره زمین مورد انتظار می باشد به چند دلیل مورد تردید هستند :
الف ) بررسی مدل های مختلف چرخش اتمسفر زمین ، منجر به دست امدن نتایج ثابت و مشترك نمی شوند.
ب ) همچنین اثر متقابل این مدلها با تغییرات منطقه ای و تراكم جریان های دریایی عمده كه باعث ایجاد تعدیلاتی در درجه حرارت سطحی آب دریاها می شود هنوز بسیار نامشخص است.
ج ) علاوه بر اثر متقابل این مدل های با تغییرات احتمالی در ابرناكی آسمان ، پوشش گیاهی زمین و در نتیجه تغییر ضریب البید و تبخیر تعرق واقعی هنوز نامشخص است .

* اثرات تغییر بارندگی و درجه حرارت در اقلیم های مختلف
در اقلیم های گرمسیری و مناطق جنوب آسیا كه دارای بادهای موسمی هستند افزایش شدت و میزان كل بارندگی ، میزان آبشویی را در خاكهای بازهكشی مناسب و دارای نفوذپذیری بالا ، افزایش خواهد داد . همچنین این امر باعث ایجاد سیل های موقتی و یا اشباع شدن خاك خواهد شد كه به نوبه ی خود منجر به كاهش تجزیه ی مواد آلی در بسیاری از خاك های مناطق مسطح یا پست خواهد شد .

در مناطق نیمه گرمسیری ، نیمه مرطوب و نیمه خشك افزایش تولید و افزایش كارآیی مصرف آب گیاهان به علت CO2 بالاتر منجر به توسعه پوشش گیاهی سطح خاك و در مقابل افزایش درجه حرارت هوا خواهد شد . همچنین ممكن است كه در بعضی مناطق بارندگی به شدت كاهش یابد و افزایش تغییرات درون سالی و بین سالی بارندگی و در نتیجه نوسان تولید ماده ی خشك باعث كاهش مواد آلی خاك شود .
درجه حرارت بالاتر به خصوص در شرایط خشك ، تقاضای تبخیر را بالا می برد . در مناطق فاریاب كه آب كافی در خاك وجود دارد ، در صورتی كه مدیریت مصرف آب كشاورزی و زهكشی خاك مناسب نباشد . این امر منجر به شور شدن خاك می شود . از طرف دیگر آزمایش های اخیر كه توسط آزمایشگاه شوری « ریوساید » در كالیفرنیا انجام شده به افزایش تحمل به شوری گیاهان زراعی تحت شرایط CO2 بالای اتمسفر اشاره كنند .
در اقلیم های معتدله ، انتظار می رود كه افزایش كم در كل بارندگی تا حد زیادی به وسیله افزایش تبخیر و تعرق ناشی از درجه حرارت بالاتر در گیاهان زراعی و پوشش های طبیعی جبران شود بنابراین اثرات شیمیایی و هیدرولوژیكی خالص آن بر روی خاك ممكن است اندك باشد .
در اقلیم های قطبی ، ناپدید شدن وسیع زمین های یخی و كاهش دوره ی یخبندان در كمر بند پهناوری در مجاورت مناطق یخبندان باعث بهبود زهكشی خاك در سطح وسیع خواهد شد .

همچنین انتظار می رود كه به دنبال این امر سرعت آبشویی نیز افزایش پیدا كند . افزایش محسوس طول دوره با درجه حرارت مناسب برای انجام فعالیتهای میكروبی ، باعث پایین امدن محتوای مواد آلی خاك می شود به طوری كه این كاهش به وسیله افزایش تولید اولیه ی گیاهان كه ناشی از بالاتر رفتن فتوسنتز خالص و طولانی تر شدن طول دوره رشد است ، جبران نخواهد شد .

* فرایندهای خاك
سریعترین فرایند تغییر شیمیایی یا تغییر كلوئیدهای خاك ، تلفات نمك ها و كاتیون های غذایی ، در شرایط افزایش آبشویی خواهد بود همچنین در مناطقی كه حركت آب خاك به علت بالا رفتن تبخیر و تعرق كاهش بارندگی و یا كاهش آب آبیاری بیشتر به سمت سطح خاك باشد شور شدن خاك اتفاق خواهد افتاد . تركیب كلوئیدهای رسی و كانیهای درشت تر حتی در مقیاس یك قرن نیز تغییر كمی خواهند كرد .
تغییر در سطح كلوئیدهای رسی یا تغییر تركیب سه بعدی آنها را می توان به وسیله تعداد اندكی از فرآیند تبدیلی كه در زیر آمده اند نشان داد هر یك از این فرآیندها می توانند به وسیله تغییر شرایط خارجی كه معلول تغییرات كره زمین هستند تسریع یا متوقف شوند .
– هیدرولیز به وسیله آب حاوی CO2 كه این امر سیلیس و كاتیون های اصلی را جابجا می كند . – كلات سازی در جریان این فرایند آلومینیوم و آهن به وسیله ی اسید آلی كلات حل شده و جابجا می شوند .
– فرولیز ( تجزیه شدن به وسیله آهن ) ، نوعی فرآیند چرخشی از تبدیل رس و حل شدن نسبی آن به وسیله اكسیداسیون و احیای آهن است این امر ظرفیت تبادل كاتیونی را كاهش می دهد چون آلومینیوم در بین لایه های كلوئیدهای رسی جایگزین می شود .
– حل شدن كلوئیدهای رسی به وسیله ی اسیدهای قوی و در نتیجه تولید نمك اسیدی آلومینیوم و سیلیكات بی شكل .
– هوادیدگی معكوس ، تشكیل و دگرگون شدن رس .

فصل چهارم :
* اثرات مضر میزان بالای اشعه ی ماورای بنفش ( UV-B ) و ازن O3 بر رشد و تولید گیاهان
اشعه ماورای بنفش و ازن از اجزای اقلیمی كره زمین بوده و هر افزایش در میزان آنها می تواند منجر به اثرات مضری بر رشد و تولید گیاهان زراعی در یك مقیاس جغرافیایی وسیع شود افزایش تشعشعUV-B سطحی به كاهش ضخامت لایه ازن استراتوسفر نسبت داده می شود . از طرفی دیگر افزایش ازن سطحی كه در خیلی از مناطق در اثر وجود اكسید كننده های فتوشیمیایی اتفاق می افتد یكی از عوامل افزایش غلظت گازهای گلخانه ای ( CO2 – CH4 – NO2 – CFCS ) است كه خود باعث گرم شدن زمین می شوند .

* اثرات افزایش تابش ماورای بنفش و ازن سطحی بر گیاهان زراعی
در سالهای اخیر بررسیها و ارزیابیهای متعددی در مورد اثرات مستقیم افزایش UV-B و ازن سطحی كره زمین بر گیاهان زراعی و سایر گیاهان خشكی صورت گرفته است .
جدول 1-4 خلاصه ای از مقایسه ای از اثرات كلی UV-B و O3 بر روی گیاهان زراعی را نشان می دهد این گزارش ها و بررسی ها پس از مطالعات بسیار بدین صورت خلاصه و تدوین شده است .

جدول 1-4- اثرات میزان بالای تابش UV-B یا O3 بر روی گیاهان زراعی
خصوصیات گیاه اثرات
UV-B O3
فتوسنتز كاهش در بسیاری از گیاهان C3 و C4 ( در شدت نوركم ) كاهش در اكثر گیاهان
هدایت برگ كاهش ( در شدت نور پایین ) كاهش در گیاهان و ارقام احساس
كارآیی مصرف آب كاهش در اكثر گیاهان كاهش در گونه های حساس
سطح برگ كاهش در اغلب گونه ها كاهش در گونه های حساس
وزن ویژه برگ افزایش در اغلب گونه ها افزایش در گونه های حساس
سرعت رسیدگی گیاه بی تأثیر كاهش گلدهی
ممانعت یا تحریك كاهش تعداد گلچه بارور كاهش دانه بندی و به تأخیر افتادن دانه بندی
تولید ماه خشك و عملكرد كاهش در اغلب گونه ها كاهش در اكثر گونه ها

اختلاف بین ارقام عكس العمل متفاوت بین ارقام اغلب عكس العمل های بسیار متغییر
تنش خشكی گیاه به كمبود آب حساس تر شده ولی حساسیت آن به UV-B كمتر می شود گیاه به كمبود آب حساستر شده ولی حساسیت آن به O3 كمتر می شود
تنش عناصر غذایی بعضی ارقام به UV-B حساستر شده ولی برخی ارقام مقاومتر می شوند گیاهان به خسارت O3 حساستر می شوند .
جدول 2-4 عكس العمل گیاهان زراعی به میزان تابش UV-B بر اساس كاهش

در تجمع ماده خشك
گیاه زراعی متغییری كه تحت تأثیر قرار می دهد محیط آزمایش
یونجه
جو
لوبیا
گل كلم

كلم فندقی
كلم
طالبی
هویج
كلم رومی
چغندر
كلم
ذرت
پنبه
نخود گاوی
خیار
بادمجان
كلم پیچ
كلم قمری
كاهو
خردل
یولاف
شاهدانه
پیاز
وزن كل ماده خشك

وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن خشك اولیه برگ
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك

وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك – عملكرد
عملكرد
وزن خشك كوتیلدون
كل ماده خشك
كل ماده خشك
كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك
وزن كل ماده خشك Gh,gc
Gh,gc,Field
Gh,gc
Gh,gcFiled
Gh , gc
Gh, gc
Gh, gc
gc
Gh, gc
Gh, gc
Gh, gc

Gh,gc,Field
gh
gc,Field
Field
gc
gh,gc
gh , gc

gh,gc
Gh,gc,Field
Gh,gc
Gh,gc
Gh,Field

* اثرات بالا بوده اشعه UV-B یا O3 بر شیوع آفات كیاهان زراعی
شواهد موجود به روشنی نشان می دهد كه اثرات UV-Bبر شیوع و توسعه بیماری های گیاهان زراعی به رقم ، سن گیاه سطح تلقیح پاتوژن زمان و طول دوره ای كه گیاه در معرضUV-B قرار می گیرد بستگی دارد . اورت و همكاران در تحقیقات خود ( 1990 ) سه رقم خیار ( CUCMIS SATIRUS ) را در یك گلخانه بدون سایه قبل و بعد از تلقیح با آنتراكنوز ( اسكاب ) در معرض اشعه UV-B موثر از نظر بیولوژیكی با غلظت روزانه k/m 6/11 قرار دارند . قرار دادن رقم حساس (‌استریت 8 ) به مدت یك تا هفت روز قبل از تلقیح در معرض UV-B باعث شیوع بیماری با شدت بیشتر توسط هر دو پاتوژن شد . قرار دادن گیاه در معرض UV-B بعد از تلقیح با پاتوژن ، اثر بسیار كمتری داشت . اگرچه شدت بیماری آنتراكنوز در ارقام مقاوم ( پوئین ست و هیبرید كاپیسو ) تحت شرایط تلقیح شدید با پاتوژن در اثر قرار گرفتن در معرض UV-B ( چه قبل و چه بعد از تلقیح ) افزایش یافت ولی این اثر فقط بر روی كوتیلدون مشاهده شد نه برگها . نظیر UV-B در مورد بسیاری از پاتوژن های قارچی ما به نظر ی رسد كه اثرات بالقوه O3 نیز بر روی اسپور قارچ ها حداقل است و پاتوژن ها بعد از استقرار آسیب پذیر می شوند زیرا بعد از جوانه زنی ذخیره انرژی كربوهیدراتشان به سرعت كاهش می یابد . اثرات متقابل بین O3 و سطح برگ به وسیله دوادینگ بررسی شده است ( 1988 ) این اثرات شامل خصوصیات شیمیایی كوتیكول صفات سطح برگ ، مواد مترشحه و عكس العمل روزانه ها می باشد . رشد و توسعه پاتوژن بر روی گیاه میزبان ممكن است به وسیله اثرات مستقیم O3 كاهش می یابد زیرا اثرات سمی O3 بر روی بافت كشت عاری از هر گونه میكروب مشاهده شده است .
*عكس العمل گیاهان زراعی به سطوح بالای UV-B و O3

كراپا و كیكرت ( 1989 ) سه امكان جایگزین را برای اثرات توأم بالا بودن O3 و CO2 و UV-B بیان كرده اند :
1- ممكن است هیچ اثر متقابلی بین این سه عامل وجود نداشته باشد كه بر اساس قانون عوامل محدود كننده ، مهمترین عامل ، تعیین كننده ی عمل العمل گیاه است .
2- ممكن است اثرات تجمعی وجود داشته باشد به طوری كه عكس العمل گیاه بدون در نظر گرفتن مدت زمانی كه گیاه در معرض تنش قرار گرفته است حاصل مجموع اثرات تنش زایO3 و UV-B بالا باشد .

3- ممكن است هنگامی كه گیاه در معرض بیشتر از یك تنش قرار گیرد اثر هر یك از این عوامل شدیدتر شود همچنین چون ممكن است بالا بودن جزء CO2 اتمسفر باعث افزایش فرآیندهای بازسازی در بعضی گیاهان بشود بنابراین احتمالاٌ حساسیت به O3 و UV-B بالا كاهش خواهد یافت .

فصل پنجم :
* اثرات متقابل بالقوه تغییر اقلیم بر تولید و امنیت غذایی
از اواخر دهه 1950 تولیدات كشاورزی جهان هم از نظر سرعت و هم از نظر مقدار ، رشد بی سابقه ای داشته است اكثر این افزایش مربوط به اصلاح واریته های پر محصول مصرف بالای كودهای معدنی و آفت كش ها ، توسعه آبیاری و مدیریت متمركز مزرعه بوده است .
از دهه ی 1970 به علت بحران انرژی و شناخت اثرات زیست محیطی طولانی مدت ، نتایج ناشی از انقلاب سبز مورد تردید قرار گرفته است . فرسایش خاك ، آلودگی های آبهای زیر زمینی متراكم شدن خاك ، كاهش حاصل خیزی طبیعی خاك و تخریب سیستمهای سنتی – اجتماعی همه ناشی از گسترش روش های كشاورزی پیشرفته می باشد بنابراین لازم است كه تحقیقات كشاورزی توجه خود را بر روی سیستم های پایدار و سیستم های با كارایی بالای استفاده از منابع و مدیریت مزرعه متركز كند . از شروع دهه ی 1980 تهدید دیگری كه توجه عمومی را به خود جلب كرده گرم شدن قابل ملاحظه ی كره زمین به علت افزایش دی اكسید كربن و سایر گازهای گلخانه ای در اتمسفر بوده است . پیش بینی شده است كه در نتیجه این امر تغییرات عمده ای در رژیم هیدرولوژی كره زمین اتفاق خواهد افتاد . وسعت و پراكنش جغرافیایی این تغییرات اقلیمی ممكن است بر توانایی ما در تولید غذای لازم برای تغذیه بیش از 10 میلیارد جمعیت در اواسط قرن جدید تأثیر بگذارد . تغییر اقلیم ممكن است اثرات غیر مستقیمی نیز بر الگوی تجارت بین المللی توسعه و امنیت غذایی داشته باشد .

* تأثیر بر عملكرد گیاهان زراعی
بسته به شرایط موجود ، گرم شدن زمین و افزایش CO2 ممكن است اثرات منفی

یا مثبتی داشته باشند پیش بینی ازفایش عملكرد در عرض های جغرافیایی بالا و میانی به علل زیر می باشد :
اثرات فیزیولوژیكی و مثبت CO2 : در مناطقی كه رژیم حرارتی سردتری دارند ، به علت گرم شدن هوا ، كوتاه بودن طول دوره رشد تا اندازه ای از طریق افزایش فتوسنتز جبران می شود .
طولانی شدن فصل رشد و كاهش اثرات درجه حرارت پایین بر رشد : در بعضی

مناطق نزدیك به عرض های جغرافیایی بالا ،‌افزایش درجه حرارت باعث توسعه فصل رشد عاری از یخبندان شده و تولید را بالا می برد .

برای دریافت اینجا کلیک کنید