فایل ورد کامل مقاله اثر تغییر اقلیم بر تولیدات کشاورزی؛ بررسی علمی پیامدهای زیست‌محیطی، اقتصادی و راهکارهای سازگاری

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله اثر تغییر اقلیم بر تولیدات کشاورزی؛ بررسی علمی پیامدهای زیست‌محیطی، اقتصادی و راهکارهای سازگاری دارای ۷۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله اثر تغییر اقلیم بر تولیدات کشاورزی؛ بررسی علمی پیامدهای زیست‌محیطی، اقتصادی و راهکارهای سازگاری  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 فایل ورد کامل مقاله اثر تغییر اقلیم بر تولیدات کشاورزی؛ بررسی علمی پیامدهای زیست‌محیطی، اقتصادی و راهکارهای سازگاری،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله اثر تغییر اقلیم بر تولیدات کشاورزی؛ بررسی علمی پیامدهای زیست‌محیطی، اقتصادی و راهکارهای سازگاری :

مقدمه :
در اولین گزارش ارزیابی مجمع بین دول تغییر اقلیم ( IPCC ) که توسط سازمان هواشناسی جهانی و برنامه محیطی سازمان ملل متحد برگزار گردید ( دسامبر ۱۹۹۵ ) نتیجه گیری شد که : « کنار هم گذاشتن شواهد موجود حاکی از تأثیر چشمگیر انسان بر اقلیم جهانی است » هر گونه تغییر در شرایط اقلیمی بر سیستم های تولید کشاورزی جهان نیز تأثیر خواهد گذاشت . تا کنون 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 تمرکز 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 ، خوراک 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 کاربری زمین ها تردیدی وجود ندارد در پیش بینی برای سال ۲۰۱۰ و بعد از آن لازم است که تغییر شرایط اقلیمی کشاورزی به دلیل افزایش اثرات گلخانه ای ( شامل افزایش درجه حرارت ، دی اکسید کربن و مشتقات نیتروژن ) نیز به طور جدی مورد توجه قرار گیرد زیرا پی آمدهای ناشی از آنها بیش از کلیه 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 مرکزی ( FAO ) در رم سازمان مشاوره ای تأسیس شده است که اثرات مستقیم و غیر مستقیم این تغییرات اقلیمی بر تولیدات کشاورزی را در مقیاس منطقه ای مطالعه می کند . در این بررسی ها کشاورزی 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 یک ساله و چند ساله و فرآنیدهای فیزیولوژیکی آنها متمرکز شده است . در این راستا تلاش گروه مشاوره مطالعه ی تعادل بین اثرات منفی پیش بینی شده تغییرات اقلیمی در اکوسیستمهای طبیعی و مدیریت شده و جنبه های مثبت درجه حرارت بالا ، افزایش غلظت CO2 و بهبود کارآیی مصرف آب در تولید گیاهان است .
برآوردهای جدید ( IPCC ) در سال ۱۹۹۵ مقادیر کمتری هستند ( افزایش درجه حرارت بین ۵/۳-۱ درجه سانتیگراد و افزایش سطح آب دریاها بین ۵۰-۱۵ 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 خاک نیز وجود دارد .

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

ی اثر تغییر هیدرولوژی – پدولوژی و فرآیندهای گیاهی بر تولیدات کشاورزی و با تأکید بر مکانیزم های مربوطه از ۱۰-۷ دسامبر ۱۹۹۳ در دفتر FAO در رم تشکیل شد .
دددر این جا ضمن بررسی جنبه های تکنیکی کشاورزی اهداف مهم FAO نیز ارائه می شود

.
۱- کشاورزی پایدار و توسعه روستایی : ارتباطات و اثرات متقابل منابع طبیعی و نیازهای انسان در ۵۰ سال آینده چگونه خواهد بود ؟ آیا این امکان وجود دارد که بدون از دست دادن منابع محیطی از جمله خاک و تنوع زیستی ، تولیدات غذایی را افزایش داد ؟
۲- امنیت غذایی و تغذیه به عنوان دو حلقه از یک زنجیر که ناشی از فشار بی رویه ی جمعیت و فقر و تنگدستی روستائیان می باشد : تحت شرایط تغییر اقلیم در بسیاری از کشورهای در حال توسعه ، چه چشم اندازهای دراز مدتی بین فقر و تندگستی وجود دارد ؟
* وضع کشاورزی جهان
به طور کلی رشد تولیدات کشاورزی جهان نسبت به افزایش جمعیت سریع تر بوده است ( جدول ۱-۱ ) 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 کشاورزی به صورتی فشرده اجتناب ناپذیر می باشد . بر اساس بررسی های اخیر انجام شده توسط FAO در سالهای ۹۰-۱۹۹۸ تا ۲۰۱۰ ، نرخ توسعه زمین های کشاورزی در دو دهه ی آینده روندی کاهشی خواهد داشت . در این ارتباط فشار وارد بر منابع آبهای شیرین را نیز نباید از نظر دور کرد که این مورد ناشی از استفاده وسیع از زمینهای موجود می باشد . پیش بینی می شود که کاهش قابل ملاحظه ای در نرخ رشد جمعیت از ۸/۱% در سالهای ۹۰-۱۹۸۰ به ۴/۱% در سالهای ۲۰۱۰-۲۰۰۰ حاصل خواهد شد .

جدول ۱-۱- روند جمعیت ، تولید غذا و زمینهای فاریاب قابل کشت در جهان ، اروپا و آسیا ، شامل شوروی سابق نمی باشد . زمینهای قابل کشت تمامی زمینهای کشاو.رزی به جز محصولات چند ساله و مراتع دائمی را شامل می شود . زمینهای آبی شامل محصولات زیر کشت گیاهان یک ساله و چند ساله است که متوسطی از سال های ۱۹۸۱ تا ۱۹۹۰ می باشد .
قاره نرخ رشد نمایی ( % ) در فاصله سالهای ۱۹۹۰-۱۹۶۱ درصد افزایش عملکرد غلات
( ۷۰-۱۹۶۱ و ۹۰-۱۹۸۶ ) مصرف کود ( کیلوگرم در هکتار اراضی زراعی ) اراضی تحت آبیاری

جمعیت تولید اراضی زراعی
غلات گیاه زراعی حبوبات
آفریقا ۸۳/۲ ۹۵/۱ ۷۴/۲ ۵۸/۱ ۴۴/۰ ۳۲ ۲/۱ ۸/۵
آمریکای شمالی و مرکزی ۵۲/۱ ۳۲/۲ ۳/۱ ۵۳/۱ ۵۹/۰- ۴۹ ۷/۱۰ ۶/۹
آمریکای جنوبی ۳۴/۲ ۸/۲ ۵۱/۰ ۷۱/۰ ۵۳/۱ ۴۴ ۶/۲ ۸/۵
آسیا ۱۱/۲ ۳/۳ ۹۵/۱ ۲۶/۰ ۰۷/۰ ۸۶ ۵/۱۴ ۰/۳۱

اروپا ۵۱/۰ ۳۷/۳ ۲۷/۱- ۵۷/۱ ۵۳/۰- ۷۵ ۳/۶۴ ۸/۱۰
اقیانوسیه ۷۲/۱ ۱۴/۳ ۶۲/۱ ۷۶/۱۳ ۲۳/۱ ۳۴ ۰/۲ ۱/۴
جهان ۸۸/۱ ۶۶/۲ ۷۸/۰ ۸۳/۰ ۱۲/۰ ۶۵ ۶/۹ ۲/۱۵

– تا سال ۲۰۱۰ وقایع مهم زیر حادث خواهد شد :
۱- افزایش تولید غلات همچنان ادامه پیدا خواهد کرد ولی این افزایش همگام با افزایش سرانه نخواهد بود .
۲- رشد صادرات غلات در حد متوسطی ادامه پیدا خواهد کرد .
۳- بخش دامپروری در کشورهای در حال توسعه به رشد خود ادامه خواهد داد .
۴- محصولات ریشه ای – غده ای و زمینی همچنان اهمیت خود را حفظ خواهند کرد .
۵- در کشورهای در حال توسعه گیاهان روغنی از رشد سریعی برخوردار خواهند بود .
۶-بسیاری از کشورهای در حال توسعه وارد کنندگان مطلق محصولات کشاورزی خواهند شد .
همان گونه که ذکر شد اختلاف شدیدی در نرخ توسعه کشاورزی در بین کشورهای در حال توسعه وجود دارد در حالی که این اختلاف بین کشورهای پیشرفته در حال کاهش است .
پیش بینی می شود که تعداد افراد گرسنه یا دارای سوء تغذیه که در حال حاضر جمعیت آنان بالغ بر ۸۰۰میلیون نفر ( تقریباٌ ۲۰ درصد از جمعیت ۴ میلیاردی کشورهای در حال توسعه ) می باشد کاهش پیدا کند ولی به هر حال توده ی عظیمی با سوءتغذیه مواجه خواهند بود و همراه با آن فشار بر محیطی همچنان ادامه پیدا خواهد کرد و هر روز بر مقدار ان افزوده خواهد شد .

*دگرگونی محیط کشاورزی ( مجموعه ی عوامل اقلیمی )
پارامترهای اقلیمی مجموعه ای از متغیرهای به هم وابسته می باشند که بر اساس یک مکانیزم مشخص تغییر در یکی از متغیرها به ترتیب تغییرات مشابهی را در دیگر متغیرها به وجود می آورد به استثنای تغییرات کیفی و ناگهانی احتمالی که برخی متغیرهای اقلیمی با یکدیگر هیچ گونه ارتباطی با گاز کربنیک موجود در اتمسفر ندارد . گ
بین بعضی از متغیرهای اقلیمی از جمله باد و درجه ابری بودن ، همبستگی ضعیفی وجود دارد . در صورتی که متغیرهایی از جمله درجه حرارت – تبخیر – و بارندگی همبستگی قوی با یکدیگر دارند که خود باعث تشدید چرخه ی هیدرولوژیکی خواهد شد ( شکل ۱-۱ )
مشکلات ناشی از بهره برداری های بی رویه از اراضی و مصرف آب باعث ایجاد رقابت بر سر منابع خواهد شد و این موضوع مشکلات سیاسی – اجتماعی زیادی در سطح جهان بوجود خواهد آورد .

شکل ۱-۱ : 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 کشاورزی
علاوه بر بخار آب ، گاز کربنیک ( CO2 ) ، متان ( CH4 ) اکسید ازت N2O ، ازن O3 و ک

لروفلوروکربنها ( CFCS )‌ از مهمترین گازهای گلخانه ای هستند . خصوصیات مهم گازکربنیک – متان و اکسید ازت در جدول ۲-۱ آورده شده است .
نسبت دقیق بین گازهای گلخانه ای ناشی از فعالیت های انسان و گازهایی که از اکوسیستم های طبیعی ( تالاب ، تندرا ) سوختهای فسیلی ( زغال سنگ – نفت و گاز ) و منابع زمین شناسی ( آتشفشان ) به اتمسفر رها می شوند یکی از جنجالی ترین مسائلی است که بین کشورهای صنعتی ، تولید کننده نفت و در حال توسعه وجود دارد .
جدول ۲-۱ 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 ) ۱۲۰ ۵/۱۴ ۱۲۰
GWP مستقیم : گرمایش بالقوه جهانی ۱ ۵/۲۴ ۳۲۰
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 کشاورزی ۵/۰ ۹/۰ ۲۵/۰
درصدی از منابع کل جهان که از کشاورزی منشأ می گیرد تغییر پیش بینی شده برای سالهای ۲۰۲۰-۱۹۹۰ ۳۰
– ۴۰
+ ۲۵
+
* اثرات اکولوژیکی و غیر مستقیم ناشی از تغییر اقلیم
در مقیاس کیفی ، اثرات غیر مستقیم متعددی از تغییر اقلیم بر کشاورزی می توان پیش بینی نمود . بسیاری از آنها اثرات منفی می باشد که عمدتاٌ مورد توجه رسانه های گروهی است این اثرات عبارتند از :
– از دقت پیش بینی های کلی مربوط به هوا و اقلیم و در نتیجه ، مشکل تر شدن برنامه ریزی های میان مدت مزرعه
– کاهش تنوع در بعضی محیط های حساس از جمله جنگل های ناطق حاره
– بالا آمدن سطح آب دریاها ( ۴۰cm ) درصد سال آینده
– افزایش شیوع آفات و بیماری ها خصوصاٌ انواع ناشناخته آن .
– تغییر مکان پهنه های اکولوژیکی فعلی در بعضی موارد در افق صدها کیلومتر و در ارتفاع صدها متر خواهند داد که 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 کشاورزی 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 کوهستانی شده که این موضوع خود در بعضی مناطق باعث افزایش تولید محصولات زراعی می شود و بالعکس در مناطقی که قبلاٌ اقلیم گرمتری داشته اند تغییر اقلیم سبب کاهش تولیدات کشاورزی 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 ۱۰ تا ۲۰ سال از شروع مطالعات اولیه تا خاتمه آنها زمان لازم دارد . لذا ارزیابی اثر گرم شدن بر منابع اب یکی از نیازهای ضروری به نظر می رسد . هدف از این موارد ، ارائه شواهدی در مورد برخی تغییرات هیدرولوژیکی است که هم اکنون اتفاق افتاده و همچنین ارزیابی این که آیا دانش فعلی قادر است تغییرات چرخه هیدرولوژی را با دقت قابل قبولی برای برنامه های منابع آب پیش بینی نماید .
تولیدات کشاورزی جهان شدیداٌ وابسته به آبیاری است . از کل ۱۵۰۰ میلیون هکتار زمینهای زراعی جهان تنها ۱۶ درصد آن به صورت فاریاب است . احتمالاٌ گرم شدن کره زمین اثرات مهمی را بر چرخه هیدرولوژی و در نهایت کشاورزی فاریاب خواهد داشت . که ممکن است این اثرات از تأثیر مستقیم درجه حرارت زیاد ، مهمتر باشد . در بین بسیاری از کشورهای خاور نزدیک و آفریقایی تمامی منابع آب موجود تقریباٌ استخراج شده اند و نیاز آب برای ۲۰ تا ۳۰ سال آینده نسبت به زمان حال دوبرابر خواهد شد . حال اگر مشکلات ناشی از افزایش آب را به این معادله اضافه کنیم در آینده یک وضعیت بحرانی آب در این کشورها 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 کهن
– استفاده از مدل های چرخش عمومی جو ( GCM ) .
– در روش اول با استفاده از اطلاعات اقلیمی در طی دوره های ترسالی و خشکسالی می توان خصوصیات بارندگی را پیش بینی نمود . کوتاه بودن دوره های آماری از مهمترین مشکلات 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 که پیش بینی می شود در دراز مدت با دو برابر شدن برخی فاکتورهای اتمسفری از جمله CO2 اتفاق افتد .
چون دامنه برخی روندهای های ثبت شده از جریان های رودخانه مشابه حالتی است که CO2 دو برابر خواهد شد لذا بررسی تغییراتی که اخیراٌ در چرخه هیدرولوژی حادث شده می تواند در شناخت مشکلات ناشی از تغییرات درازمدت در منابع آب کمک نماید .
۲- 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 که احتمالاٌ در یکی دو قرن آینده تجربه خواهد شد ( جدول ۲ -۱ ) .

جدول ۱-۲- 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

۳- 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 کافی برخوردار نیستند ( جدول ۲-۲ ) .
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 کامپیوتری بیشتر در طی زمان می توان این کمبودها را در آینده جبران نمود .

جدول ۲-۲ مقایسه بارندگی مشاهده شده و برآورد شده از ۳ مدل (GCM ) ( در انگلستان )
منبع ( دی – اسفند )‌
مشاهده شده روز / میلی متر ۵/۲
اداره هواشناسی بریتانیا روز / میلی متر ۲/۱
GCM مرکز ملی تحقیقات اتمسفری روز / میلی متر۵/۴-۴/۳
انیستیتو مطالعات فضایی گودارد روز / میلی متر۵/۴-۴/۳

* تغییرات اخیر در بارندگی های جهانی
اگرچه نتایج حد واسط از پیش بینی GCM وجود ندارد که بتوان مقایسه ای بین تغییر بارندگی مشاهده شده و ثبت شده بین سالهای ۱۹۳۱ تا ۱۹۶۰ و ۱۹۶۱ تا ۱۹۹۰ انجام داد ولی می توان یک مقایسه جالب بین شرایط روزهای حاضر و پیش بینی های انجام شده در ۵۰ سال پیش را انجام داد .
در یک مقیاس الگوی جهانی مشابه تغییرات مدل سازی می شود استثناٌ مهم این است که در آفریقا تا جحدی بهتر می شود . این موضوع با پیش بینی های برگشتی انجام شده در گرم شدن نیم کره ای سازگار است به طوری که نیمرکره شمالی سریعتر از نیمکره جنوبی گرم م

ی شود و عکس وضعیت فوق در طول ۳۰ سال گذشته دیده شده است .
پیش بینی می شود که خشکی در استرالیا افزایش یابد، همان روندی که در سال اخیر در این قاره دیده شده است .اگرچه تغییرات کاملاٌ 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 ۳۰ سال گذشته را ادامه می دهند با این حال باید با احتیاط بیشتری با این چنین پیش بینی های GCM برخورد کرد تا الگوهای تغییر نسبت بارندگی به رواناب در طول ۱۰۰ سال گذشته با یک 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 کشورهایی که این رودخانه از آنها عبور می کند ، دارد این رودخانه برای اهداف مختلف استفاده می شود که عبارتند از :
– کشتیرانی ( ۱۵۱۰۰۰ کیلومتر راه آبی اقیانوس منجمد شمالی را به دریای خزر وصل می کند که این اتصال از طریق کانال مسکو – کانال ولگا – دن و راه آبی ولگا – بالتیک و تماماٌ با عمق ۵/۴ متر برای کشتیرانی استفاده می شود ) .
– تولید برق ( یک آبشار با ۱۱ پروژه ی تولید برق از آب با ظرفیت ۱۱۰۰۰MW )
– آبیاری ( در حوضه خزر – آزوف بالغ بر ۵/۷ میلیون هکتار از آبیاری زمینهای زراعی را توسعه داده که از این مقدار ۴ میلیون هکتار با استفاده از سیستم آبیاری بارانی صورت می گیرد ۹ مصرف نسبی آب در طول سالهای مختلف همراه با پیش بینی های انجام شده برای آینده بر اساس ساخت کانال های ابیاری ولگا – دن و ولگا – چوگاری در جدول آمده است ( ۳-۲ )

جدول ۳-۲- خلاصه ای از مطالعات برگرفته از دریای خزر – ولگا بعد از سال ۱۹۳۰ ( )
مصرف آب ۱۹۸۰ ۱۹۹۰ ۲۰۰۰ ۲۰۱۰
تأمین آب شرب ۶/۵ ۳/۷ ۹ ۵/۱۰
آبیاری ۶/۱۸ ۲۳ ۳۳ ۳۶
منابع تبخیر ۶ ۷ ۸ ۹
پرکردن منابع آبی ۳ ۲ ۰ ۰
میزان جریان آب به کارا – بوگاز – قول ۰ ۲ ۲ ۲
مصرف آب در ایران ۵/۳ ۴ ۵ ۶
کل ۳۷ ۴۴ ۵۷ ۶۳

با برداشت ۳۷ میلیون کیلومتر مکعب آب و باقی ماندن ۲۶۶ کیلومتر مکعب در سال از طریق جریان آب ورودی به دریای خزر ، انتظار می رود که سطح آب در یک حد تعادی ۵/۲۸- 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 ۱۶۰۰ ثبت شده که ۲۲- متر بوده و پایین ترین سطح ۳۱- متر در دهه ۱۴۰۰ و ۲۹- متر در سال ۱۹۷۷ با یک محدوده ۹ متر اختلاف دیده شده است ( شکل ۱-۲ )

شکل ۱-۲ تغییرات در سطح دریای خزر ۱۹۸۷-۱۸۳۹

فصل سوم :
* اثر تغییر اقلیم بر شرایط خاک در ارتباط با رشد گیاهان و تولید غذا
یکی از تغییرات بسیار مهم در عوامل تشکیل دهنده ی خاک که مستقیماٌ ناشی از تغییر اقلیم می باشد تغییر میزان مواد آلی آن است . میزان مواد آلی خاک که تحت تأثیر میزان بیوماس ، رژیم درجه حرارت و هیدرولوژی خاک می باشد به علت جابجایی مناطق بارندگی و تغییر در تبخیر و تعرق بالقوه دچار تحول می شود .
بزرگترین تغییر خاک که ناشی از تحولات فوق می باشد آن است که در اقلیم های مرطوب و نیمه مرطوب شرایط فیزیکی و حاصلخیزی خاک به صورت تدریجی بهبود خواهد یافت تغییر عمده دیگر ممکن است عقب نشینی کوههای یخی قطبی باشد . تغییرات وسیع تر دیگری نیز ممکن است صورت گیرد به این صورت که فرایندهای اصلی تشکیل خاک از یک نوع به نوع دیگر تبدیل شوند .
تغییرات درجه حرارت و به خصوص تغییرات بارندگی که به عنوان یکی از نتایج گرم شدن کره 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 مشترک نمی شوند.
ب ) همچنین اثر متقابل این مدلها با تغییرات منطقه ای و تراکم جریان های دریایی عمده که 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 ابرناکی 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 که دارای بادهای موسمی هستند افزایش شدت و میزان کل بارندگی ، میزان آبشویی را در خاکهای بازهکشی مناسب و دارای نفوذپذیری بالا ، افزایش خواهد داد . همچنین این امر باعث ایجاد سیل های موقتی و یا اشباع شدن خاک خواهد شد که به نوبه ی خود منجر به کاهش تجزیه ی مواد آلی در بسیاری از خاک های مناطق مسطح یا پست خواهد شد .

در مناطق نیمه گرمسیری ، نیمه مرطوب و نیمه خشک افزایش تولید و افزایش کارآیی مصرف آب گیاهان به علت CO2 بالاتر منجر به توسعه پوشش گیاهی سطح خاک و در مقابل افزایش درجه حرارت هوا خواهد شد . همچنین ممکن است که در بعضی مناطق بارندگی به شدت کاهش یابد و افزایش تغییرات درون سالی و بین سالی بارندگی و در نتیجه نوسان تولید ماده ی خشک باعث کاهش مواد آلی خاک شود .
درجه حرارت بالاتر به خصوص در شرایط خشک ، تقاضای تبخیر را بالا می برد . در مناطق فاریاب که آب کافی در خاک وجود دارد ، در صورتی که مدیریت مصرف آب کشاورزی و زهکشی خاک مناسب نباشد . این امر منجر به شور شدن خاک می شود . از طرف دیگر آزمایش های اخیر که توسط آزمایشگاه شوری « ریوساید » در کالیفرنیا انجام شده به افزایش تحمل به شوری گیاهان زراعی تحت شرایط CO2 بالای اتمسفر اشاره کنند .
در اقلیم های معتدله ، انتظار می رود که افزایش کم در کل 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 هیدرولوژیکی خالص آن بر روی خاک ممکن است اندک باشد .
در اقلیم های قطبی ، ناپدید شدن وسیع زمین های یخی و کاهش دوره ی یخبندان در کمر بند پهناوری در مجاورت مناطق یخبندان باعث بهبود زهکشی خاک در سطح وسیع خواهد شد .

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

* فرایندهای خاک
سریعترین فرایند تغییر شیمیایی یا تغییر کلوئیدهای خاک ، تلفات نمک ها و کاتیون های غذایی ، در شرایط افزایش آبشویی خواهد بود همچنین در مناطقی که حرکت آب خاک به علت بالا رفتن تبخیر و تعرق کاهش بارندگی و یا کاهش آب آبیاری بیشتر به سمت سطح خاک باشد شور شدن خاک اتفاق خواهد افتاد . ترکیب کلوئیدهای رسی و کانیهای درشت تر حتی در مقیاس یک قرن نیز تغییر کمی خواهند کرد .
تغییر در سطح کلوئیدهای رسی یا تغییر ترکیب سه بعدی آنها را می توان به وسیله تعداد اندکی از فرآیند تبدیلی که در زیر آمده اند نشان داد هر یک از این فرآیندها می توانند به وسیله تغییر شرایط خارجی که معلول تغییرات کره زمین هستند تسریع یا متوقف شوند .
– هیدرولیز به وسیله آب حاوی CO2 که این امر سیلیس و کاتیون های اصلی را جابجا می کند . – کلات سازی در جریان این فرایند آلومینیوم و آهن به وسیله ی اسید آلی کلات 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 اکسیداسیون و احیای آهن است این امر ظرفیت تبادل کاتیونی را کاهش می دهد چون آلومینیوم در بین لایه های کلوئیدهای رسی جایگزین می شود .
– حل شدن کلوئیدهای رسی به وسیله ی اسیدهای قوی و در نتیجه تولید نمک اسیدی آلومینیوم و سیلیکات بی شکل .
– هوادیدگی معکوس ، تشکیل 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 کره زمین بوده و هر افزایش در میزان آنها می تواند منجر به اثرات مضری بر رشد و تولید گیاهان زراعی در یک مقیاس جغرافیایی وسیع شود افزایش تشعشعUV-B سطحی به کاهش ضخامت لایه ازن استراتوسفر نسبت داده می شود . از طرفی دیگر افزایش ازن سطحی که در خیلی از مناطق در اثر وجود اکسید کننده های فتوشیمیایی اتفاق می افتد یکی از عوامل افزایش غلظت گازهای گلخانه ای ( CO2 – CH4 – NO2 – CFCS ) است که 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 کره زمین بر گیاهان زراعی و سایر گیاهان خشکی صورت گرفته است .
جدول ۱-۴ خلاصه ای از مقایسه ای از اثرات کلی 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 ۱-۴- اثرات میزان بالای تابش UV-B یا O3 بر روی گیاهان زراعی
خصوصیات گیاه اثرات
UV-B O3
فتوسنتز کاهش در بسیاری از گیاهان C3 و C4 ( در شدت نورکم ) کاهش در اکثر گیاهان
هدایت برگ کاهش ( در شدت نور پایین ) کاهش در گیاهان و ارقام احساس
کارآیی مصرف آب کاهش در اکثر گیاهان کاهش در گونه های حساس
سطح برگ کاهش در اغلب گونه ها کاهش در گونه های حساس
وزن ویژه برگ افزایش در اغلب گونه ها افزایش در گونه های حساس
سرعت رسیدگی گیاه بی تأثیر کاهش گلدهی
ممانعت یا تحریک کاهش تعداد گلچه بارور کاهش دانه بندی و به تأخیر افتادن دانه بندی
تولید ماه خشک و عملکرد کاهش در اغلب گونه ها کاهش در اکثر گونه ها

اختلاف بین ارقام عکس العمل متفاوت بین ارقام اغلب عکس العمل های بسیار متغییر
تنش خشکی گیاه به کمبود آب حساس تر شده ولی حساسیت آن به UV-B کمتر می شود گیاه به کمبود آب حساستر شده ولی حساسیت آن به O3 کمتر 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 ۲-۴ عکس العمل گیاهان زراعی به میزان تابش UV-B بر اساس کاهش

در تجمع ماده خشک
گیاه زراعی متغییری که تحت تأثیر قرار می دهد محیط آزمایش
یونجه
جو
لوبیا
گل کلم

کلم فندقی
کلم
طالبی
هویج
کلم رومی
چغندر
کلم
ذرت
پنبه
نخود گاوی
خیار
بادمجان
کلم پیچ
کلم قمری
کاهو
خردل
یولاف
شاهدانه
پیاز
وزن کل ماده خشک

وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن خشک اولیه برگ
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک

وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک – عملکرد
عملکرد
وزن خشک کوتیلدون
کل ماده خشک
کل ماده خشک
کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک
وزن کل ماده خشک 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 کیاهان زراعی
شواهد موجود به روشنی نشان می دهد که اثرات UV-Bبر شیوع و توسعه بیماری های گیاهان زراعی به رقم ، سن گیاه سطح تلقیح پاتوژن زمان و طول دوره ای که گیاه در معرضUV-B قرار می گیرد بستگی دارد . اورت و همکاران در تحقیقات خود ( ۱۹۹۰ ) سه رقم خیار ( CUCMIS SATIRUS ) را در یک گلخانه بدون سایه قبل و بعد از تلقیح با آنتراکنوز ( اسکاب ) در معرض اشعه UV-B موثر از نظر بیولوژیکی با غلظت روزانه k/m 6/11 قرار دارند . قرار دادن رقم حساس (‌استریت ۸ ) به مدت یک 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 کمتری داشت . اگرچه شدت بیماری آنتراکنوز در ارقام مقاوم ( پوئین ست و هیبرید کاپیسو ) 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 کوتیلدون مشاهده شد نه برگها . نظیر UV-B در مورد بسیاری از پاتوژن های قارچی ما به نظر ی رسد که 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 کربوهیدراتشان به سرعت کاهش می یابد . اثرات متقابل بین O3 و سطح برگ به وسیله دوادینگ بررسی شده است ( ۱۹۸۸ ) این اثرات شامل خصوصیات شیمیایی کوتیکول صفات سطح برگ ، مواد مترشحه و عکس العمل روزانه ها می باشد . رشد و توسعه پاتوژن بر روی گیاه میزبان ممکن است به وسیله اثرات مستقیم O3 کاهش می یابد زیرا اثرات سمی O3 بر روی بافت کشت عاری از هر گونه میکروب مشاهده شده است .
*عکس العمل گیاهان زراعی به سطوح بالای UV-B و O3

کراپا و کیکرت ( ۱۹۸۹ ) سه امکان جایگزین را برای اثرات توأم بالا بودن O3 و CO2 و UV-B بیان کرده اند :
۱- ممکن است هیچ اثر متقابلی بین این سه عامل وجود نداشته باشد که بر اساس قانون عوامل محدود کننده ، مهمترین عامل ، تعیین کننده ی عمل العمل گیاه است .
۲- ممکن است اثرات تجمعی وجود داشته باشد به طوری که عکس العمل گیاه بدون در نظر گرفتن مدت زمانی که گیاه در معرض تنش قرار گرفته است حاصل مجموع اثرات تنش زایO3 و UV-B بالا باشد .

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

فصل پنجم :
* اثرات متقابل بالقوه تغییر اقلیم بر تولید و امنیت غذایی
از اواخر دهه ۱۹۵۰ تولیدات کشاورزی جهان هم از نظر سرعت و هم از نظر مقدار ، رشد بی سابقه ای داشته است اکثر این افزایش مربوط به اصلاح واریته های پر محصول مصرف بالای کودهای معدنی و آفت کش ها ، توسعه آبیاری و مدیریت متمرکز مزرعه بوده است .
از دهه ی ۱۹۷۰ به علت بحران انرژی و شناخت اثرات زیست محیطی طولانی مدت ، نتایج ناشی از انقلاب سبز مورد تردید قرار گرفته است . فرسایش خاک ، آلودگی های آبهای زیر زمینی متراکم شدن خاک ، کاهش حاصل خیزی طبیعی خاک و تخریب سیستمهای سنتی – اجتماعی همه ناشی از گسترش روش های کشاورزی پیشرفته می باشد بنابراین لازم است که تحقیقات کشاورزی توجه خود را بر روی سیستم های پایدار و سیستم های با کارایی بالای استفاده از منابع و مدیریت مزرعه مترکز کند . از شروع دهه ی ۱۹۸۰ تهدید دیگری که توجه عمومی را به خود جلب کرده گرم شدن قابل ملاحظه ی کره زمین به علت افزایش دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای در اتمسفر بوده است . پیش بینی شده است که در نتیجه این امر تغییرات عمده ای در رژیم هیدرولوژی کره زمین اتفاق خواهد افتاد . وسعت و پراکنش جغرافیایی این تغییرات اقلیمی ممکن است بر توانایی ما در تولید غذای لازم برای تغذیه بیش از ۱۰ میلیارد جمعیت در اواسط قرن جدید تأثیر بگذارد . تغییر اقلیم ممکن است اثرات غیر مستقیمی نیز بر الگوی تجارت بین المللی توسعه و امنیت غذایی داشته باشد .

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

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

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