دانلود مقاله پدیده‌ی خشکی

مفهوم خشکی باید بدانیم که خشکی چیست و چه عواملی باعث بروز آن می‌شود محیطهای خشک از نظر شکل زمین ، خاک ، گونه‌های گیاهی و جانوری ، بیلان آبی و فعالیت‌های انسانی بسیار متنوع‌اند به همین علت نمی‌توان تعریف دقیقی بیان کرد به طور کلی خشکی پدیده‌ای است که در نتیجه کمبود باران حادث می‌شود .اگر چه کمبود باران عامل اصلی خشکی است ولی اگر مدتی باران نبارد و شبنم موجود نباشد تا حدودی مانع از خشکی می‌شود و ممکن است در منطقه‌ای باران باشد ولی احساس خشکی کرد که به آن تبخیر و تعرق می‌گویند .
1/ تبخیر : Evaporation
متصاعد شدن رطوبت زمین و منابع آبی را و همچنین در ایام بارندگی متصاعد شدن رطوبت از سطح گیاهان را تبخیر می‌گویند .
2/ تعرق : Transpiration
به مقدار رطوبتی که گیاهان از زمین می‌گیرند و در فضا متصاعد می‌کنند تعرق گفته می شود .
3/ تبخیر و تعرق : Evopotransipiration
تبخیر و تعرق باعث می گردد که بخشی ازمیزان کل بارش توسط آن از محیط خارج شود . هر چه میزان آن بیشتر باشد شدت نسبی خشکی بییشتر است. بنابراین نتیجه می‌شود که خشکی را نباید صرفاً براساس بارندگی سنجید بلکه باید در چهارچوب رابطه ی بارندگی و تبخیر و تعرق محاسبه کرد . تبخیر و تعرق به دو عامل حرارت و باد بستگی دارد . هر چه حرارت بیشتر شود تبخیر و تعرق افزایش می‌یابد معمولاً در حالت سکون هوا تبخیر و تعرق ابری اطراف گیاه ایجاد می‌نماید که مانع از تبخیر و تعرق بیشتر می‌شود روابط متعددی برای سنجیدن خشکی وجود دارد خشکی معمولاً تابعی از دما و بارندگی است که شاخص خشکی penman شاخص مناسبی برای خشکی اقلیمی است . و از رابطه‌ی زیر به دست می آید .
Ai=Aridity index
بارندگی = P = Ai شاخص خشکی
تبخیر و تعرق ETP

این شاخص با در نظر گرفتن رطوبت هوا ،‌تشعشع خورشید و میزان سرعت باد محاسبه می شود به وسیله‌ی این شاخص مناطق خشک را به سه دسته زیر تقسیم میکنند .
1) خیلی خشک Hyper - Arid
اگر ضریب خشکی کمتر از 05/0 باشد به آن منطقه خیلی خشک اطلاق می شود . 2/4 درصد کل زمین‌های خشک دنیا را در بر می‌گیرد . مناطقی هستند فاقد پوشش گیاهی ،‌میزان بارش سالیانه .
در این مناطق کمتر از 100 میلی‌متر است میزان بارش بسیار نامنظم است به طوری که در دوره‌های طولانی بارندگی در حد صفر است و بعضاً درختچه‌های پراکنده در آن مشاهده می‌شود و گاهاً زندگی شبانی در آن مشاهده می شود .
2) خشک Arid
ضریب خشکی بین 05/0 تا 2/0 است .
6/14 درصد کل زمینهای خشک دنیا را در بر می گیرد .
پوشش گیاهی طبیعی به طور پراکنده وجود دارد .
کشاورزی با آبیاری در آن امکان پذیر است .
میزان بارندگی 250 تا 100 میلی‌متر است .
3) نیمه خشک Semi – Arid
ضریب خشکی بین 2/0 تا 5/0 است .
2/12 درصد کل زمین‌های خشک دنیا را در بر می‌گیرد .
میزان بارندگی 250 تا 400 میلی‌متر است .
دارای پوشش گیاهی درختی ،درختچه‌ای ، بوته‌ای ، علفی است .
کشاورزی در آن امکا‌ن‌پذیر است دامپروری و زندگی ساکن شهری در آن دیده می‌شود . به طور کلی اراضی دنیا جزء اراضی خشک محسوب می‌شود .
اقالیم مناطق خشک :
ویژگی‌های مناطق خشک
گرمای شدید و بارندگی پراکنده و ناکافی است در واقع یک نوع ناهمگونی در آب و هوا به چشم می‌خورد . که در نتیجه‌ی اختلاف درجه‌ی حرارت فصل بارندگی و درجه‌ی خشکی پدید می آید . اقالیم مناطق خشک شامل سه دسته
1/ اقلیم مدیترانه‌ای Mediterranean
2/ اقلیم گرمسیری ( استوایی ) Tropical
3/ اقلیم قاره‌ای continental

اقلیم مدیترانه‌ای :
بارندگی در زمستان انجام می‌پذیرد ، تابستان گرم و خشک است و در تابستان بارندگی وجود ندارد طول مدت خشکی متجاوز از 5 ماه است . گیاهان دارای برگهای گوشتی یا اسکلروفیلی sclerophily و دارای ریشه‌ی عمیق هستند تا ضمن کاهش تعرق آب اعماق زمین را جذب کنند آتش سوزی با رعد و برق در مناطق با اقلیم مدیترانه‌ای وجود دارد زیرا گیاهان خود قادر به زاد آوری نیستند و آتش می گیرند و دوباره به وجود می آیند با پراکندگی بذر که تجدید حیات است .

اقلیم گرمسیری (‌استوایی )
بارندگی در طول سال و هر روز متجاوز از mm100 وجود دارد در این مناطق فصل وجود ندارد گونه‌ها اعم از پهن برگ و سوزنی برگ همیشه سبز هستند در ناحیه‌ی نیمه گرمسیری باران‌های موسمی وجود دارد .
هر چه از مناطق استوا دورتر می شویم فصل بارندگی کمتر می‌شود و زمستان‌ها طولانی‌تر می شود .

اقلیم قاره‌ای
معمولاً پراکنش بارندگی در تمام طول سال یکنواخت و کم است به همین علت فصل رشد در تمام طول سال ادامه دارد .

علل خشکی :
1/ بارندگی کم 2/ باد در خشکی نقش اساسی دارد .
عوامل موثر در خشکی متعدد است .
1- طولانی شدن کمبود بارندگی به مرور یک منطقه را می‌تواند به بیابان تبدیل کند .
2- نحوه‌ی توزیع بارندگی در خشکی یک منطقه تاثیر فراوان دارد به آن رژیم بارندگی می‌گویند اگر این توزیع در تمام طول سال حالت یکنواخت داشته باشد وضع هوا و سیمای طبیعی متفاوت خواهد بود .
3- از تابش نور خورشید زاویه‌ی تابش اشعه‌ی خورشید اهمیت بسیار دارد در استوا اشعه‌ی خورشید عمود به سطح زمین میتابد و گرمای بیشتری تولید می‌کند در نتیجه تبخیر و تعرق بیشتر می‌شود هر چه از این منطقه به قطب شمال و جنوب نزدیک شویم اشعه افقی‌تر می‌تابد و گرما کمتر و تبخیر و تعرق نیز کمتر می‌شود .
4- گردش زمین به دور خورشید نیز در ایجاد خشکی موثر است حرکت زمین سبب بروز جریان‌های هوایی در روی کره‌ی زمین می‌گردد که باعث می شود مراکز فشار هوا ریزش باران در خارج از مدار 15 تا 45 درجه‌ی شمال استوا و در خارج 20 تا 35 درجه‌ی جنوب استوا ببارد . و مناطق خشکی در این مناطق ظاهر شود .
5- بادها باعث می‌شود که هوای مطلوب از روی مناطق خشک عبور کرده و بعضاً باعث بارندگی می شوند ضمن این که در تبخیر و تعرق نیز نقش اساسی دارند .
6- دوری از اقیانوس‌ها و دریاها رطوبت هوای بالای اقیانوس‌ها معمولاً در اقیانوس‌ها و خشکی ‌های اطراف آن می‌ریزند . و کمتر به مناطقی عمیق‌تر نفوذ می‌کنند .
7- وجود ارتفاعات اغلب مانع نفوذ هوا و عبور آن می‌شود و ابرها به علت سردی مناطق کوهستانی جذب آن شده به صورت برف می ریزند مانند سلسله جبال البرز که رطوبت خزر را می‌گیرد و سلسله جبال آند در آمریکای جنوبی باعث تشکیل صحرای پاتاگونی می‌شود سلسله جبال هیمالیا در آسیا باعث تشکیل صحرای قره قوم و قزل قوم می‌گردد .

پوشش گیاهی مناطق خشک :
بسیار محدود و پراکنده است . با وجود این دارای سه فرم گیاهی زیر است :
1/ گیاهان یکساله با دوره‌ی رشد کوتاه Ephemerals annuals
2/ گیاهان گوشتی چند ساله Succulants perennials
3/ گیاهان غیر گوشتی چند ساله none succulents perennials

گیاهان یکساله با دوره‌ی رشد کوتاه :
این گیاهان بعد از بارندگی و مناسب شدن شرایط از نظر رطوبت حرارت و میزان شوری بستر ظاهر می‌شوند . و دوره‌ی زیست آن‌ها کوتاه است و در یک فصل مراحل رشد خود را انجام می‌دهند . این گیاهان در دوران خشکسالی که ممکن است چندین سال طول بکشد به شکل بذر زندگی می‌کنند .

گیاهان گوشتی چند ساله :
این گیاهان قادرند آب را در اندام‌های خود ذخیره کنند این ویژگی به علت تکثیر و توسعه بافت پارانشیمی ساقه و برگ‌ها و خصوصیات فیزیولوژیکی آنهاست که میزان تعرق کمتری دارند مانند کاکتوس‌ها .


گیاهان غیر گوشتی چند ساله :
این گونه‌ها بیشترین تنوع را در میان گونه‌های مناطق خشک دارا هستند و به شرایط نامساعد مقاوم هستند و شامل انواع گراس‌ها ، بوته‌ها ،‌درختان و درختچه‌ها می باشند روش این گیاهان به سه شکل زیر ظاهر می شود .
1/ همیشه سبز در تمام طول سال گیاه سبز و از نظر بیولو‍ژیک فعال می باشد . مانند زیتون olea europea کهور prosopis spicigera
2/ خزان کننده در فصل خشک
کنارchirsti ziziphus spina از نظر بیولوژیکی گیاه جهت جلوگیری از تبخیر و تعرق در فصل خشک در خواب به سرمی‌برد و به خزان می رود .
3/ خزان کننده در فصل سرد
این گیاهان جهت جلوگیری از یخ زدگی در زمستان خزان می‌کنند مانند
اقاقیا Robinia pseudaacacea

ویژگی‌های گیاهان خشک پسند :
گیاهان مناطق خشک جهت مقابله با شرایط خشکی منطقه از نظر فیزیولوژی و مورفولوژی و سیستم فتوسنتز از خصوصیات خاصی برخوردارند که بتوانند شرایط خشکی را تحمل کنند و در برابر آن بر دباری نشان دهند .
در زیر به تعدادی از این خصوصیات اشاره می‌شود :
توسعه سیستم ریشه‌ای
رشد اصلی ریشه‌ها می‌تواند به صورت عمودی ، افقی یا به هر دو صورت باشد و ارتباط زیادی به شرایط خاک منطقه دارد . نفوذ ریشه تا عمق بیش از 15 متر برای بسیاری از گونه‌ها غیر عادی نیست مانند گونه‌ی کهور Haloxilon , prosopis در خاکهای کم عمق ریشه‌ها به طور افقی در زیر خاک رشد می‌کنند . بعضی از گونه‌های خشکی پسند یا خشکی گرا در پاسخ به بارندگی کم و یا درخلال دوره‌های تشکیل شبنم در زیر سطح خاک ریشه‌های سطحی تولید می‌کنند .
برخی از گونه‌ها زمانی که در معرض هجوم تپه‌های شنی قرار می گیرند تولید ریشه از ساقه‌های مدفون شده در زیر شن نموده و حداکثر استفاده را از شرایط ایجاد شده می‌برند مانند کلیر (cappais decidva) و یا اسکبنیل calligonum بعضی از گیاهان نیز دارای ریشه‌های غده‌ای بوده و در آن آب و مواد غذایی ذخیره می‌کنند از این گیاهان که در مناطق استوایی در معرض آتش سوزی قرار می گیرند و زنده می‌مانند به عنوان مثال Venoniade serterum را می‌توان نام برد .
به ریشه این گیاه xylopodium گفته می‌شود در بعضی از گونه‌های مناطق خشک همانند دم گاوی smirnovia که بر روی تپه‌های شنی می‌رویند برای مقابله با فرسایش بادی و جلوگیری از ریشه کن شدن گیاه دارای سیستم ریشه‌ای مشبک می‌شوند که مانند کلافی دانه‌های شن را در بر می گیرند و به حفاظت خاک کمک می‌کنند.
نسبت ریشه به ساقه
رشد جوانه ها به وسعت رشد ریشه‌ها نبوده و نسبت ساقه به ریشه یک به سه ونیم تا یک به شش و گاهی بیشتر است .
کاهش سطح تعرق
کاهش سطح تعرق در اثر ریزش و یا لوله شدن برگ‌ها صورت می گیرد و یا برگ‌ها به شکل خار در می‌آ‌یند .
کاهش فعلی سطح تعرق گیاه
زمانی که محیط خشک می شود و میزان تعرق بالا می‌رود این گیاهان قادرند با ریزش برگ‌های خود باعث کاهش میزان اتلاف آب از گیاه شوند .
سازگاری خاص در گونه‌های همیشه سبز
چرمی بودن برگها و براق بودن بعضی از برگ‌ها باعث انعکاس نور شده و از گرم شدن زیاد سطح برگ جلوگیری می‌کنند .
بعضی از گیاهان از لایه‌ی ضخیم مومی شکل پوشیده می‌شوند به این گیاهان اسکلروفیلی می‌گویند که خاص مناطق مدیترانه‌ای است مانند : olea europea زیتون Quercus suber بلوط چوب پنبه‌ای .
کوتیکولی شدن Cuticularization تشکیل لایه مشمع مانند در سطح برگها از جنس کوتین .
کوتینی شدن برگ‌ها cutinization اشباع سازی دیوارهای سلولی از ماده‌ی کوتین که یک لایه‌ی ضد آب با تارهای موئین فراوان ایجاد می کند .
فرم خاص روزنه‌ها
تو رفتگی آن‌ها در شیارهایی که از کرک و مو پوشیده شده است که مانع از تبخیر می‌گردد.
سیستم فتوسنتز برگ‌ها
گیاهان مناطق خشک جهت مقابله با گرمای شدید و خشکی محیط دارای سیستم فتوسنتزی خاص می شوند تا در روزهای گرم بتوانند روزنه‌های خود را بسته نگه دارند تا از تغییر و تعرق جلوگیری به عمل آورند و رطوبت را در خود حفظ کنند . مثلاً گیاهان برای انجام عمل فتوسنتز صبح عمل می‌کنند .