_{تالیف: دکتر سلطانی نژاد}

"بنام خداوند بزرگ"

ردپای اکولوژیکی انسان در زیست بومها

 

اگر بخواهیم به انواع و توزیع زیست بومهای خشکی بپردازیم، ناگزیریم از بالا به آنها نگاه کنیم، در اولین نگاه ،بیومها در باندهای جغرافیائی وسیعی خودنمائی می کنند و زیست بومهای خشکی عمدتاً به واسطه پوشش علفی و اقلیم های خاص، قابل تشخیص          می باشند.

 

 

 

بنام خداوند بزرگ"

ردپای اکولوژیکی انسان در زیست بومها

 

اگر بخواهیم به انواع و توزیع زیست بومهای خشکی بپردازیم، ناگزیریم از بالا به آنها نگاه کنیم، در اولین نگاه ،بیومها در باندهای جغرافیائی وسیعی خودنمائی می کنند و زیست بومهای خشکی عمدتاً به واسطه پوشش علفی و اقلیم های خاص، قابل تشخیص

می باشند.

 

 

 

بعنوان مثال: زیست بوم جنگل های بارانی در نزدیکی استوا واقع است، جائیکه گرمای مناسب و نزولات جوی فراوان برقرار است.

یا زیست بوم بیابان در سی درجه شمالی و در جنوب خط استوا واقع است، در بیوم بیابان، شرایط بسیار سختی حاکم است و نزولات جوی در حداقل میزان ممکن قرار دارند.

حداقل تعداد 13 زیست بوم خشکی  و تعداد 5 بیوم آبزی در کل سیاره زمین وجود دارد.

توضیح جغرافیای زیست بومهای خشکی اصولاً به واسطه سه عامل قابل تعیین است، این فاکتورها عبارتند:

1- درجه حرارت.

2- آب.

3- نورخورشید.

درجه حرارت:

درجه حرارت بر طول فصل رشد اثر می گذارد. یعنی در روزهای متوالی که درجه حرارت بالای صفر سلیوس است، گیاه باید انرژی کافی را برای تکثیر مجدد تولید نماید و یا انرژی کافی را برای زنده ماندن تا فصل رشد بعدی ذخیره نماید.

 

 

موجودیت آب:

توضیح زیست بومها نیز بواسطه موجود بودن آب قابل تعیین است.

گیاهان آب را از خاک بدست می آورند، مقدار آب موجود در خاک توسط میزان نزولات جوی و تبخیر بالقوه تعیین می گردد.

تبخیر پتانسیل یعنی اینکه اگر آب در خاک موجود باشد، مقداری که قابلیت تبخیر را دارد، و خاک هم هرگز خشک نمی شود، بتواند بصورت بالقوه تبخیر شود.

هنگامیکه نزولات جوی فراتر از تبخیر بالقوه باشد، در چنین حالتی آب در خاک تجمع پیدا کرده و در دست رس گیاهان قرار می گیرد.

و هنگامیکه تبخیر فراتر از نزولات جوی باشد، در چنین حالتی منابع آب موجود در خاک، کاهش می یابد.

در چنین شرایطی گیاهان با بستن مویرگهای تبخیر آب، میزان از دست دادن آب را کند کرده و به حداقل می رسانند.

اما بستن مویرگها نیز باعث جلوگیری از جذب دی اکسید کربن نیز می شود و این  مهم به نوبه خود باعث می گردد ، عملیات فتوسنتز نیز کند شود.

 

موجودیت نور خورشید:

نور خورشید نیز ممکن است باعث محدودیت رشد گیاهان گردد، میزان نور در دست رس توسط عرض جغرافیائی و اقلیم محلی تعیین می گردد.

لذا بخاطر نوسان محور زمین، بیشترین میزان نور خورشید بین 5 .23 درجه شمالی  و 5.23 درجه جنوبی به اتمسفر زمین می رسد، نور خورشید و رشد گیاه در این منطقه غالباً توسط ابرها محدود می گردد.

لذا میزان تبادل حرارتی بسیار بالا ابرهای زیادی را تولید و تابش نور خورشید را به زمین کاهش می دهند.

در هر منطقه، یکی از عوامل فوق،(درجه حرارت، نور و آب) می توانند بعنوان عامل محدود کننده تلقی گردند و چالش هائی برای گیاهان و جانوران منطقه بوجود آورند.

در زیست بومهای آبزی نیز، بیومها به واسطه عوامل ذیل قابل تعریف می باشند، این فاکتورها عبارتند از:

درجه شوری، درجه حرارت، موجودیت نور خورشید، اکسیژن و مواد غذائی.

لذا غلظت نمک در سیستم آبزی تعیین کننده زیست بوم آب شیرین و شور می باشد.

غلظت نمک در زیست بومهای آبهای شیرین بسیار پائین است و جانوران آب شیرین زیادی در این زیست بومها زندگی می کنند.

غلظت نمک آبهای شور، بالا است و جانوران فراوانی نیز از این نعمت خدادادی برخوردارند.

سایر پارامترهای  مربوط به زیست بومهای آبی هر کدام عاملهای تعیین کننده در حیات آبزی محسوب می شوند، مشروح این بحث، در زیست بومهای خشکی و آبزی در فصل های قبلی بصورت جامع توضیح داده شده است.

برای تعیین ردپای محیط زیستی خودتان در هر زیست بومی که زندگی می کنید،        می توانید با بهره گیری از مطالب ذیل، محاسبات لازم را انجام داده و در جهت کاهش ردپای محیط زیستی خود اقدامات عاجلی را عملی نمائید.

بعنوان مثال: اگر شما در یک زیست بوم  معتدل همراه با گیاهان پهن برگ (broad leaf) و یا یک زیست بوم مخلوط جنگل (mixed forest biome) زندگی می کنید و این زیوواره مامن و پناهگاه اقلیمی شماست، حتماً از سایر زیست بومهای مستقر در همه جای سیاره زمین نیز بدلیل گسترش و ساده گی ارتباطات انسانی، استفاده هائی دارد.

بعنوان مثال  ،شما ممکن است  شلوار جین خود را از چین، ذرت مورد استفاده را از ونزوئلا، دلار را از کانادا و هل و فلفل خود را هندوستان و سایر مایحتاج زندگی را از جاهای دیگر سیاره بدست آورید.

 

محاسبه ردپای محیط زیستی شما  در استفاده از مواد غذائی بشرح ذیل است:

برای انجام این مهم شما باید استفاده خود از تولید اولیه خالصNPP)) را در مورد سه نوع خدمات و کالاهای محیط زیستی محاسبه کنید.

1- غذای کسب شده از گیاهان در زیست بوم ها.

2- پروتئین و سایر مواد غذائی بدست آمده از حیوانات و جانوران محلی، منطقه هر زیست بوم.

3- مواد غیر خوراکی بدست آمده از گیاهان زیست بومهای مختلف .

 

همانگونه که در بالا توضیح دادم، همه مواد مورد نیاز زندگی شما از زیست بومی که در آن زندگی می کنید، بدست نمی آید، بلکه مقادیر بسیار مهمی از مایحتاج شما از زیست بومهای همجوار قابل حصول است.

بعنوان مثال: چوب را از جنگل های شمال و مکانهای دیگر یا از چین تایپه بدست می آورید.

غلات و سایر دانه های خوراکی را  از مناطق معتدل و نیمه گرم خریداری می کنید و به همین ترتیب با همجواران خود و همه زیوگان، زندگی می کنید و از آن لذت می برید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول زیست بومهائی که خدمات  و کالاهای محیط زیستی را تولید میکنند

 

با توجه به جدول فوق، ایرانیان اغلب کالای محیط زیستی خود را از سایر زیست بومهای همجوار تهیه می کنند.

و در زیست بومی خود زندگی می کنند، بسختی می توانند همه احتیاجات زندگی خود را برآورده کنند، زندگی از منظر محیط زیست، عبارت از انتخاب زیست بومی است که بتواند، همه مایحتاج انسانی و حیوانی ساکنان زیست بوم را به تنهائی تهیه کرده و بصورت پایدار مورد بهره برداری قرار گیرد.

در چنین حالتی اکثر نقاط کره زمین برای ساکنان آن مفرح و شادی آفرین خواهد بود، اینکه بی رحمانه و بی امان بر مواهب محیط زیستی تا حد مرگ حمله کنیم، پایان خوشی برای خود و زیست بوم زندگی ما متصور نخواهد بود، پس باید سعی شود که همه احتیاجات انسانی افراد، از زیست بومی که در آن زندگی می کنند، فراهم گردد.

 

مزایا محیط زیستی استفاده از زیست بومهای منطقه ای برای ساکنان همان منطقه:

1- کاهش هزینه های تولید مواد و محصولات.

2- حمل و نقل مناسب و کنترل تولید آلودگی هوا و کاهش مصرف سوخت های فسیلی.

3- صرفه جوئی در مصرف مواد و منابع طبیعی.

4- کاهش استفاده از سرزمین های زیر کشت.

5- صرفه جوئی در مصرف آب و سایر هزینه های تولید انرژی.

6- کاهش تولید ضایعات.

7- افزایش تجدید پذیری زمین های حاصل خیز کشاورزی.

8- کاهش میزان مرگ و میر ناشی از جابجایهای بی مورد.

9- ایجاد آرامش، شادی و نشاط در زیست بوم منطقه.

10- کاهش آسیب های اجتماعی ناشی از فعالیت های اجتماعی.

11- بالا رفتن نظم و انضباط محیط زیستی ساکنان منطقه در زیست بوم منطقه.

12- افزایش مراودات و ارتباطات اجتماعی بر پایه استفاده از خدمات و کالاهای محیط زیستی در منطقه.

زیست بومها( مناطقی که گیاهان و جانوران در آنها زندگی می کنند)

مقدمه:

گیاهان و حیوانات در همه مناطق، سیاره زمین زندگی می کنند. مناطق خشک، نیمه خشک، علفی و مرتعی، بارانی و حاره ائی . اقلیم های متفاوت، گیاهان و جانوران متفاوتی را در خود جای می دهند.

راستی این همه تنوع و تخصص در حیات گیاهی و حیوانی، چگونه حادث گشته است؟

چرا گیاهان و حیوانات یک منطقه با منطقه دیگر با هم فرق می کنند؟

از منظر محیط زیست و زیست شناسی جواب سئوالات فوق بسیار روشن است. بطور خلاصه می توانیم بیان کنیم که تمام گونه های گیاهی و حیوانی به واسطه انتخاب طبیعی(Natural selection) تولید گشته اند.

لذا، گیاهان و حیواناتی که در محیط زیست های شبیه به هم زندگی می کنند، غالباً چالش هائی شبیه به هم را تجربه می نمایند و برای غلبه بر چالشها از راه حلهای مشابه نیز استفاده می کنند.

بعنوان مثال: خزندگان و گیاهان موجود در مناطق کویری، برای بدست آوردن غذا و دفاع از خود، مکانیزمهای معین و مشخصی را توسعه داده اند.

بعنوان مثال: مارمولک ها در مناطق بیابانی برای دفاع از خود، خود را بشکل محیط در آورده و بدین طریق از مهلکه فرار می کنند.

لذا شباهت های بین موجودات در جهت دست یابی به غذا و دفاع از خود، تکامل همگرا(convergent evolution) نام دارد.

در تکامل همگرا، در گونه های حیوانی و گیاهی غیر مرتبط با هم ، به دلیل فشارها و ناهنجاریهای محیط زیستی خصوصیات( همسان) شبیه به هم  بوجود می آید، این ویژه گیها  غلبه بر ناملایمات زندگی حیوانی و گیاهی را آسان می گرداند.

در تکامل همگرا، بخاطر اینکه انتخاب طبیعی(natural selection) خصوصیات رفتاری و فیزیولوژیکی حیوانات و گیاهان را میسر می سازد، کاملاً امکان پذیر است.

این چنین تغییر و تحولات در عالم موجودات(حیوان و گیاه) تطابق(adoptation) نام دارد.

بدین معنی حیوان یا گیاه اجازه می یابد در یک محیط زیست ویژه و مخصوص بخود(particular) ادامه حیات داده و زندگی کند.

در نتیجه اغلب گونه های حیوانی و گیاهی در مناطق ویژه مربوط به نوع خود، زندگی می کنند.

لذا در یک منطقه، گروهای گونه های حیوانی و گیاهی اثر گذار بر همدیگر یک جامعه حیوانی و یا گیاهی را (Community) شکل می دهند.

 

یک جامعه و محیط فیزیکی آن که مجموعه ای از جانوران و گیاهان در آن زندگی می کنند را اکوسیستم(ecosystem) می گویند.

با توجه به موارد فوق می توانیم بصورت جامع تری به تعریف زیست بوم(Biome)برسیم.

زیست بوم یک منطقه اصلی از جوامع حیوانی و گیاهی است که زندگی شبیه به هم داشته و از شرایط محیط زیستی یکسان برخوردارند.

بدین ترتیب بزرگترین واحد جغرافیائی زیست گرا با توجه به نوع حیات زنده غالب در آن نام گذاری می گردد.

بعنوان مثال: یک جنگل پوشیده از درختان تنومند، زیست بوم جنگل بارانی حاره ائی نام دارد و به همین ترتیب زیست بوم مرتع و زیست بوم صخره های مرجانی(Coralreefs) را می توان نام برد.

محل سکونت و قلمرو جانوران/ گیاهان :

اینکه یک گونه کجا زندگی می کند، شاید در اولین نگاه بسیار ساده باشد، ولی واقعیت این است که پاسخ به این سئوال باید قدری علمی باشد.

اگر مناطق مختلف جغرافیائی سیاره حیات را که گونه های متنوع حیوانی و گیاهی در آن زندگی می کنند، را رصد نمائیم، بخوبی در می یابیم که مکانهای جغرافیائی(geographical locations) و شرایط محیط زیستی،(environmental conditions) مناطقی که گونه های گیاهی و حیوانی زندگی می کنند، منحصر بفرد بوده و این چنین مناطقی

محل سکونت گونه ها(species habitat) نام گذاری شده است.

ولی مفهوم سکونت گاه پاسخ کاملی به سئوال ما اینکه یک گونه، کجا زندگی می کند، نیست، و لذا برای پاسخ دادن کامل به سئوال ناگزیریم به سراغ مفهوم کلی تر دیگری بنام میدان یا قلمرو اکولوژیکی گونه ها برویم.

میدان اکولوژیک یک گونه، عبارت است از کلیت نیازمندیهای محیط زیست آن گونه می باشد.

این نیازمندی در برگیرنده، این مهم است که چگونه و کجا یک موجود زنده می تواند انرژی و مواد غذائی را بدست آورده  و همزمان چگونه با سایر گونه ها تعامل دارد.

بعنوان مثال: یک مارمولک فقط در مناطقی زندگی می کند که جمعیت حشرات آن مناطق زیاد باشد و چون درجه حرارت بدن خود را از محیط می گیرد، باید در اقلیم های زندگی کند که بتواند درجه حرارت بدن خود را در بخش قابل ملاحظه ای از سال فعال نگه دارد.

واقعیت این است که میدان و قلمرو اکولوژیکی یک گونه چیزی فراتر از نیازمندیهای  مستقیم انرژتیک، غذائی و تعامل با سایر گونه ها است.

یعنی اینکه گونه های حیوانی و گیاهی نیز می توانند محیط زیست خود را بطریقی که محل سکونت گونه های دیگر را تحت تاثیر قرار دهند، تغییر دهند.

بعنوان مثال: تمساح ها در سواحل رودخانه ها و دریاها، گودالهای عمیق حفر می کنند، این گودالها علاوه بر پناهگاه برای تمساح  های مهاجر، بعنوان آب انبار  نیز در مواقع فصول خشک سال، آب را در خود نگه می دارند.

بدین ترتیب محل سکونت آبی مناسبی برای لاک پشت های دریائی نیز ایجاد و احداث می گردد.

قلمرو اکولوژیکی تمساح، در برگیرنده عملکرد فوق العاده ئی است که آب را برای گونه های دیگر نیز موجود می گرداند.

لذا مفهوم میدان اکولوژیکی پایه و اساسی برای درک بهتر اینکه گونه ها کجا و چگونه زندگی می کنند، میباشد.

بدین لحاظ، اصل انحصاری رقابت(the competitive exclusion principle) در گونه های موجودات زنده، بیان می دارد که دو گونه موجودات زنده برای همیشه نمی توانند در یک قلمرو زندگی کنند، مگر اینکه عاملهای دیگری تراکم رقابت کننده  ی بهتر را محدود کنند. انتخاب طبیعی در طول زمان، تغییرات  را بخوبی مدیریت کرده و باعث کاهش درجه استفاده چند گونه در یک قلمرو می گردند و همواره، گونه برتر سلطان قلمرو می گردد.

بعنوان مثال: بعضی از جوامع گیاهی که نیتروژن عامل محدود کننده ریشه آنها است، از نیتروژن به صورت مختلف و در فصول متفاوت استفاده می کنند و بدین لحاظ هر کدام از گیاهان در فصل معینی از سال، سلطان قلمرو محسوب می گردند.

لذا امکان این که دو گونه همزمان از یک میدان اکولوژیکی استفاده کنند، وجود دارد.

 

 

 

 

میدان اکولوژیکی گونه ها و تطابق پذیری آنها با محیط زیست:

انطباقات اساساً دریافت مجموعه خصوصیاتی است که زنده ماندن و تولید مثل یک گونه را به همراه دارد.

بعضی از تطابقات برای محل های جغرافیائی گسترده ای بگونه بسیار مناسبی بوجود آمده اند، در صورتیکه بعضی دیگر نسبتاً در شرایط و دامنه های محدود تری ایجاد شده اند.

این چنین تطابق هائی که در دامنه مشخصی  قرار دارند، تطابقات تخصصی و ویژه نام گرفته اند.

سیاره زمین مملو از تطابقات است، پدیده هائی را که شما هم اکنون مشاهده می کنید، ممکن است عکس العمل هائی به بعضی از جنبه های محیط زیست باشند.

اکثر شما احتمالاً در خصوص شکل برگهای یک درخت فکر کرده اید، راستی چرا بعضی از درختان پهن  و در عوض پاره ای از آنها، نازک و یا منحنی شکل می باشند؟

شکل یک برگ تصادفی نیست و یا دم دراز یک گونه حیوانی نباید عجیب تلقی گردد و به همین علت خیلی از ساختارهای فیزولوژیکی حیوانات همه و همه متناسب با شرایط محیط زیستی تطابق پیدا کرده اند.

انتخاب طبیعی باعث گردیده است که گیاهان و حیوانات بتوانند در محیط زیست های مربوط به خود زندگی کنند.

گیاهانی که در مناطق پر آب می رویند، دارای برگ های نازک و مساحت سطح فراوان می باشند، یک مساحت سطح بزرگ به برگ این اجازه را می دهد که مقدار قابل ملاحظه ای از نور خورشید را دریافت کرده و عمل فتوسنتز را بخوبی انجام دهند.

ولی برگهای بدین شکل مقدار تعریق بسیار بیشتری نیز دارند، لذا گیاه باید دست رسی بیشتری به آب فراوان داشته باشند.

بعنوان مثال: درخت موز که در جنگل های بارانی حاره ای زندگی می کند، برگ های بسیار بزرگی دارد، بعبارت دیگر، گیاهانی که در مناطق کم آب زندگی می کنند، مساحت سطح برگ آنها کم است.

این موضوع بخاطر آن است که آب کمتری از برگها در هنگام تعریق خارج گردد تا آنها بتوانند در شرایط سخت محیط زیستی زندگی  آرامی داشته باشند.

حیوانات هم مانند گیاهان با شرایط محیط زیست سازگاری پیدا کرده و تطابق پذیرند.

بعنوان مثال: بعضی از قورباغه از پوست خود، ماده چربی ترشح می کنند که این چربی اجازه تعریق کمتری را به آنها عنایت کرده و بدین ترتیب آب کمتری از بدن آنها خارج می گردد و این پدیده منحصر به فرد، تطابق در حیوانات را نشان می دهد.

تغییرات و نوسانات محیط زیستی:

ارتباط تطابق با محل زندگی گونه های گیاهی و جانوری.

ارتباط بین میدان اکولوژیکی، تطابق و مناطق جغرافیائی در سیاره زمین با لحاظ مخلوطی از شرایط محیط زیستی همانند نزولات جوی، درجه حرارت و نور خورشید میسر اشت.

هر کدام از شرائط فوق در سرتاسر سیاره حیات متفاوت است.

بعنوان مثال: اگر به میزان نزولات جوی در نزدیک خط استوا، 40 درجه شمالی و جنوبی نظری بیاندازید، ملاحظه می نمائید که نزولات جوی فوق العاده فراوانند و در عوض همین نزولات در 30 درجه شمالی و جنوبی خط استوا مناطق خشکی نیز مشاهده می شوند.

درجه حرارت  نیز با عرض های جغرافیائی کاهش می یابد.

در حقیقت تغییرات در شرایط از یک منطقه به منطقه دیگر گرادیان محیط زیستی(environmental gradients) نام دارد.

البته این گردیان شیب با گرادیان مطرح در ترمودینامیک فرق دارد. در ترمودینامیک تغییرات بر اساس آنتروپی(entropy) است.

در بعضی از مناطق، قسمت هائی با نزولات جوی بالا (فراوان) بتدریج وارد بخش هائی با نزولات جوی کم(پائین) گشته و سپس به حالت اولیه (نزولت جوی فراوان) بر می گردند.

گرادیان و تغییرات مشابهی را نیز می توان برای سایر شرایط محیط زیستی ترسیم نمود.(درجه حرارت و غیره)

لذا، گرادیان ها همراه با هم سیاره زیبای حیات را به مناطقی با اقلیم و شرایط متفاوت، تقسیم می نمایند، بعضی از مناطق سرد و مرطوب و پاره ای  دیگر سرد و خشک و تعدادی دیگر گرم و مرطوب و یا گرم و خشک، در سیاره زمین  یافت می شوند.

اگر همه شرایط محیط زیستی(موجودی انرژی خورشیدی، نوع خاک) را  مورد بررسی قرار دهیم، تعداد ترکیبات بصورت هندسی افزایش می یابد.

تطابق با شرایط محیط زیستی،توزیع جغرافیائی گونه ها را تعیین می نماید. ویژه خواری و در واقع تخصصی زندگی کردن بعضی از گونه ها پیشرفت آنها را در شرایط ویژه ای  محقق می سازد.

یعنی در یک زندگی ویژه خوارها در شرایطی خاص می توانند به حیات ادامه دهند و این شرایط در بسیاری از موارد محدود است.

بعنوان مثال: بعضی از گونه های مارمولک در مناطقی زندگی می کنند که تعداد و جمعیت حشرات بسیار بالا است و در چنین شرایطی است که می توانند انرژی کسب کرده و تولید مثل نماید.

در صورتیکه شرایط تغییر کند مارمولک نیز از حالت تخصصی (specialization) خارج می شود.

منطقه ای که یک گونه بتواند در آن انرژی لازم و مواد غذائی مورد نیاز خود را تامین نماید، محدوده حیات(survival range)آن گونه نام دارد.

فقط در این محدوده است که گونه می تواند، انرژی و مواد کسب کرده و زنده بماند و مهمتر از زنده ماندن ، تولید مثل (reproduction) است، لذا منطقه ای که گونه های حیوانی و گیاهی انرژی لازم را برای تولید مثل کسب می نمایند، محدوده و دامنه تولید مثل(reproduction Range) نام دارد.

بدین ترتیب گونه های متنوع حیوانی و گیاهی و حتی انسانها، در شرایط اکولوژیکی و اقلیمی خاص و مربوط به خود می توانند زنده بمانند، تولید مثل کنند و از زندگی لذت ببرند.

 

 

نقش اقلیم و اکولوژی در استفاده های انسانی از سرزمین:

با توجه به مباحث مطرح شده در خصوص زیست بومهای سیاره زمین، بخوبی می دانیم که موفقیت و مکان هر زیست بوم در خشکیهای کره زمین به سه عامل بسیار مهم بستگی دارد. این فاکتور ها عبارتند از:

1- میزان تابش نور خورشید(Solar Radiation).

2- درجه حرارت(Temprature).

3- نزولات جوی(Precipitation).

عاملها فوق بر استفاده های انسانی از سرزمین اثر می گذارند.

یک مزرعه گندم را که در یک منطقه معتدل واقع شده است در نظر بگیرید و مزرعه دیگری مثلاً گیاه نیشکر را هم که در یک منطقه خشک واقع گردیده است را بخاطر بیاورید، آیا هر دو منطقه بصورت یکسان محصول تولید می کنند؟!

جواب منفی است، لذا الگوهای انسانی استفاده از سرزمین توسط عامل و الگوهای اقلیمی و اکولوژیکی تنظیم(Tuned)  می گردند، و این الگوها هستند که تعیین می کنند، کدامین منطقه برای کدامین محصول و گونه گیاهی، حیوانی، در سرزمین مورد نظر، پربارتر، بهره ورتر و مناسبتر خواهد بود.

نوع زندگی مردم، وابستگی فراوان به عاملهای اقلیمی و اکولوژیکی دارد، راستی چرا در یک منطقه علی رغم باران فراوان مردم گندم نمی کارند و یا در منطقه ای با وجود باران کم گندم کاری رونق خاصی دارد، جواب علمی نقطه نهفته در پارامترها ی عوامل محدود کننده ریشه گیاه می باشد.

لذا تغییرات فصلی در نزولات آسمانی، درجه حرارت های بالای خودبخودی و سایر موارد مربوط، خشکسالی، همه و همه عاملهای بسیار مهمی در تعیین استفاده از سرزمین توسط انسان می گردند.

بعنوان مثال: غرب افریقا را در نظر بگیرید، فصل باران از جولای تا سپتامبر ادامه دارد و این کشور در این مدت سال که فصل باران است، نزولات آسمانی فراوانی را تجربه می کند و ماه های دیگر سال را با خشکی و عدم باران روبرو می شود یا مثلاً شرق افریقا دو فصل خشک دارد یعنی دو و سه ماه این دو فصل خشک توسط دو فصل بارانی از هم دیگر جدا می شوند. یکی از فوریه تا می و دیگری از اکتبر تا دسامبر.

لذا، اختلاف در الگوهای فصلی نزولات آسمانی بر توانمندی سرزمین برای برداشت محصول و پرورش دام اثر می گذارد و مردم مجبور می شوند با توجه به شرایط اقلیمی و اکولوژیکی منطقه، بهترین حالت ممکن را برای کاشت، داشت و برداشت محصول انتخاب کرده و استفاده کنند.

در واقع اختلافات فاحش  اقلیمی و اکولوژیکی منجر به اختلافات عمیق طبقاتی و شکافهای وحشتناک اقتصادی در میان جوامع می گردد.

ردپای اکولوژیکی انسان در تخریب محیط زیست (استفاده ناصحیح از زمین)

همانگونه که در مباحث قبلی توضیح دادم، فعالیت های انسانی بطرق متعددی بر محیط زیست و همه سامانه های فعال آن اثر نامطلوب دارند و موجبات تخریب و آلودگی آنرا فراهم می نمایند.

اقدامات صنعتی انسانها بر چرخه های مختلف مواد، یعنی چرخه های بیوجیو شیمیائی اثر گذاشته و در نهایت آلاینده های آب و هوا بوجود  را می آورند.

ما انسانها اکوسیستم های طبیعی را برای استفاده انسانی تغییر داده ایم و این تغییر و تبدیلات چالش های متنوع محیط زیستی  تولید کرده اند.

چالش هائیکه امروزه سیاره زمین را احاطه کرده اند عبارتند از، برباد رفتن تنوع موجودات زنده، تغییرات در اقلیم جهانی، از دست رفتن جنگل ها، فرسایش خاک.

لذا برای محاسبه متراژ زمین هائی  که انسان در سال مورد استفاده قرار میدهد، لازم است اندازه و سایز ردپای اکولوژیکی انسان را بر سیستمهای حیات کمی (quantity)کرده و سهم استفاده انسان از زمین ،به عدد و رقم مشخص گردد.

لذا برای درک ردپای انسان، بر اکوسیستم نیازمند دو پارامتر مهم هستیم.

1- استفاده انسانی از زمین (land use). 2- پوشش طبیعی زمین(land cover)

استفاده انسانی از زمین یعنی زمینهای با کاربریهای مختلف  چگونه مورد استفاده قرار می گیرد.

و پوشش سرزمین، یعنی اینکه یک سرزمین طبیعی تحت چه شایطی مورد استفاده  انسان قرار می گیرد. پوشش سرزمین های طبیعی ، جنگل ها و مراتع  میباشند و پوشش سرزمین سیستمها ی انسانی، مجتمع های مسکونی و جاده سازی و بزرگراه ها در بر میگیرد.

بعبارت دیگر، استفاده از سرزمین، یعنی اینکه انسان چگونه از پوشش سرزمین طبیعی و ساخته دست انسان استفاده میکند.

ذخائر حیات وحش، برداشت چوب از جنگل، معدن کاوی و کشاورزی از انواع استفاده از سرزمین محسوب می شوند.

بعنوان مثال: یک سرزمین با پوشش جنگلی، می تواند بعنوان پناهگاه حیات وحش و یا محیطی برای تولید چوب مورد استفاده قرار گیرد.

یا یک سرزمین کشاورزی می تواند برای کاشت گندم و سایر محصولات خوراکی مورد استفاده قرار گیرد.

لذا اختلاف بین نحوه استفاده از سرزمین و پوشش طبیعی یا انسانی سرزمین بسیار مهم و اساسی است. فعالیت های انسانی معمولا سرزمین های طبیعت را با اکوسیستمهای طبیعی  آنها، تبدیل به کاربری های دیگری می نمایند.

استفاده های انسانی  از مناطق طبیعی غالباً بصورت ناپایدار صورت می پذیرد.

بعنوان مثال: جنگل که یک پوشش طبیعی محسوب می شود، از آن چوب برداشت می شود، یعنی در زمره استفاده های انسانی قرار می گیرد، ولی بعد از استفاده های متمادی برای سالیان دراز بیشترین منابع اقتصادی با ارزش آن برداشت گشته و تبدیل به منطقه ای عاری از ارزش های محیط زیستی و طبیعی می گردد.

مراتع که پوشش های طبیعی محسوب می شوند  نیز پس از سالها استفاده برای چرای دام در استفاده های انسانی قرار گرفته  و پس از مدتها به سرزمین های لم یزرع تبدیل می گردند.

سایر مناطق طبیعی دیگر به ترتیب فوق به مناطق استفاده انسانی(Land use) در می آیند. و بدین ترتیب مایملک طبیعی در اختیار سیاره زمین به مایملک انسانی و در اختیار انسان قرار می گیرد که با استفاده ناصواب تبدیل به مناطق عاری از ارزش های اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی می گردند.

امروزه سیاره زمین در اغلب مناطق مخصوصاً در مناطقی که تراکم انسانی بالا است، دچار ناهنجاریهای وحشتناک محیط زیستی  مخصوصاً در شاخ افریقا گردیده است.

در آن مناطق استفاده مداوم از سرزمین کشاورزی فرسایش خاک را افزایش داده و حاصل خیزی آنرا نیز کاهش داده است و این مهم اعتبار محیط زیستی ، کشاورزی سرزمین ها را در مناطق محروم جهان زیر سئوال جدی برده است.

لذا طول عمر محدود اکثر استفاده های انسانی از سرزمین باعث ناهنجاریهای ذیل گردیده است.

1- فعالیت های انسانی بصورت پیوسته و مداوم پوشش های زمینهای طبیعی را تبدیل به کابریهای انسانی کرده اند.

2- فعالیت های انسانی طبقه ای  جدید از پوشش سرزمین ایجاد کرده اند، زمین طبیعی را که دارای کارکردهای طبیعی است تبدیل به اکوسیستم های معیوب کرده  و آنها را تبدیل به سرزمین های لم یزرع نموده اند .توالی  اکولوژیک(Succession) در این سرزمینها با مشکل روبرو شده است.

در چنین شرایطی امکان توالی (رشد مجدد) بسیار دشوار خواهد بود.

جدول مورد استفاده در محاسبه ردپای محیط زیستی انسان در زیست بومها

میانگین میزان سالیانه تولید خالص اولیه در زیست بومها

 

برای محاسبه ردپای محیط زیستی باید بر مناطقی از سرزمین های طبیعی متمرکز شویم که به استفاده انسانی تبدیل کابری داده اند و برای تهیه کالا و خدمات مورد استفاده قرار می گیرند.

جدول فوق میانگین مقدار و میزان سالانه تولید خالص اولیه را در زیست بومهای مختلف نشان می دهند.

با ا اطلاعات فوق می توانیم متراژ(متر مربع) مورد نیاز برای تولید کالای محیط زیستی را محاسبه کنیم.

بعنوان مثال: ردپای محیط زیستی یک نفر در یک کشور توسعه یافته بشرح ذیل محاسبه می گردد.

در کشورهای اروپائی و ایالات متحده، هر نفر روزانه 3774 کیلوکالری از غذاهای بر پایه گیاهان را بصورت روزانه مورد استفاده قرار می دهند در کشورهای کمتر توسعه یافته این میزان 2500 کیلوکالری روزانه تخمین زده می شود.

در کشورهای فقیر عدد دقیقی در دست نیست، اعتقاد بر این است که ثروتمندان جوامع فقیر نیز به میزان 2500 کیلوکالری روزانه بر پایه گیاهی را مورد استفاده قرار می دهند.

غلات معمولاً در مناطق علفی معتدل رشد داده می شوند، و مراتع  تقریبا   مقدار تولید خالص اولیه (NPP) آنها، به مقدار 408.63گرم کربن برای هرمتر مربع در سال، تخمین زده شده است.

این مهم بدین معنی است که برای تولید غذاهای بر پایه گیاه، متراژی(متر مربعی) معادل 1214 متر مربع در سال مورد نیاز است.

لذا طبق محاسبه ذیل داریم:

1214m²/year= [ 3774 kcal/day x 365 days/year x 0.36grams carbon / kcal ]÷ /408.63 grams carbon/m₂/year

محاسبه سایر احتیاجات غذائی از زیست بومهای دیگر نظیر محاسبه فوق است، بعنوان مثال: زیست بوم بیابان، میزان تولید خالص اولیه آن 78.56 گرم کربن برای هر متر مربع در سال قابل تحمین است که محاسبه متراژ مورد نیاز برای تولید غذا از بیابانبشرح ذیل می باشد.

107964453m²/year=[2500kcal/day x 365 days/year x 9295 gram carbon/kg] ÷ 78.56 gram carbon /m²/year .

البته مثال فوق بدلیل بسیار پائین بودن تولید خالص اولیه دربیابان عملا بوجود نمی آید.

تفسیر ردپای محیط زیستی هر نفر در ارتباط استفاده از سرزمین با توجه به محاسبات صورت گرفته، مشخص می شود که میانگین زندگی یک نفر در کشورهای پیش رفته مصرف زیاد کالای محیط زیسی را بدنبال دارد.

اگر زمین های کشاورزی برای تولید غذا و مجموعه مایحتاج انسانی بصورت پایدار مورد استفاده قرار گیرند، همه مردم جهان می توانند بصورت برابر از مزایا و مواهب محیط زیستی سیاره زمین استفاده نمایند و لذت ببرند.

اگر زمین های مورد نیاز برای کشاورزی ، بطرز ضعیف و ناپایداری مورد استفاده قرار گیرند، دنیای سیاره زمین و همه موجودات زنده آن، در مرگ تدریجی بسر خواهند برد، آنها زنده اند ولی در واقع به واسطه عدم دریافت مواد غذائی و انرژی برای انجام فعالیت، مرگی تدریجی  را تجربه می کنند.

مفاهیم کلیدی مربوط به زیست بومهای سیاره حیات:

1-تطابقات گیاهی و حیوانی در زیست بومها، در واقع رفتاره او توانمندیهائی است که به گونه ها اجازه می دهد در بعضی از مناطق پیشرفت کرده و موفق شوند و در مناطق دیگری شکست بخورند.

مناطقی که گونه های مختلف حیات زندگی می کنند، در واقع محل سکونت و مامن آنها است و نقشی که این گونه ها در محل سکونت خود دارند، قلمرو اکولوژیکی آنها نام گرفته است.

دو گونه معمولاً به دو صورت تمام وقت و دائمی نمی توانند در یک قلمرو زندگی کنند.

انتخاب طبیعی تطابق گونه های حیوانی و گیاهی را تسهیل نموده و بدین طریق به گونه ها اجازه می دهد که با تغییر قلمرو اکولوژیکی، دست از خصومت و رقابت با گونه های نظیر خود بر دارند.

2-دامنه و محدوده یک گونه توسط منطقه ای که در آن بتواند انرژی لازم و کافی برای رشد، ذخیره مواد غذائی، ابقاء و نگهداری، حفاظت و تولید مثل بدست آورد، تعیین گردد.

قدرت و توانمندی یک گونه برای بدست آوردن انرژی بدین گونه تعیین می گردد که گونه ها چگونه در یک اقلیم تطابق پیدا کرده اند و یا اینکه گونه های همجوار و گونه های که در آن منطقه زندگی می کنند چگونه در سازگاری با هم دیگر تطابق یافته اند.

پس تطابق با اقلیم منطقه و زندگی با سایر گونه ها در همان منطقه، تعیین کننده نحوه دستیابی به انرژی می باشد.

از آنجائیکه اقلیم و گونه ها در جهان متفاوت هستند، لذا اغلب گونه ها نسبت به محیط های آبزی و خشکی در مناطق کوچک  هم زندگی می کنند.

3-توضیح جغرافیائی گیاهان در خشکی توسط موجودیت نور، آب و درجه حرارت تعیین   می گردد.

موجود بودن نور توسط دو عامل مهم یعنی ساختار جامعه گیاهی محلی و عرض جغرافیائی (latitude) تعیین می گردد.

موجودی آب در زیست بومهای خشکی نیز توسط بالا نس و تعادل بین نزولات جوی و پتانسل تبخیر قابل تعیین است.

این تبادل  به عرض جغرافیائی مناطق نیز بستگی دارد. نهایتاً اینکه درجه حرارت با تعیین کردن طول فصول قابل رشد بیشترین اثر را از خود بر جای می گذارد. این وضعیت نیز معمولاً با عرض جغزافیای متفاوت می گردد.

4-شکل و طول عمر برگ های درختان در زیست بومها متفاوت است.

برگها در مناطق پرباران  پهن و بزرگ در مناطق کم باران یا کم آب، نازک و کوچک می باشند، طول عمر برگها در مناطقی که شرایط اقلیمی مناسب است و تولید اولیه خالص در طول سال بالاست، طولانی است.

درختان خزان برگ معمولاً در مناطقی یافت می شوند که فصول رشد کوتاه است . خشک سالی طولانی ، مقدار تولید اولیه خالص را محدود می کند.

5-فعالیت موجودات و حیوانات خشکی نیز بواسطه طول فصل رشد، شکل می گیرد.

فصل رشد در سرتاسر سال امتداد دارد. حیوانات زیادی در طول سال فعال هستند و در مناطقی که آّب و درجه حرارت بعنوان عامل محدود کننده فصل رشد هستند، حیوانات برای غلبه بر این محدودیت ها به خواب آرام و لذت بخش زمستانی فرو می روند و یا به مهاجرت پرماجرای فصلی می پردازند.

6-زیست بومهای آبزی بواسطه شوری آب، درجه حرارت، موجودی نور، مواد غذائی در دست رس و اکسیژن شکل می گیرند.

خصوصیات فیزیکی آب، نور را که در سطح فراوان است و مواد غذائی را که در عمق فراوانند، از هم دیگر جدا می سازد.

این جداسازی توسط اختلاف تفاوت دانسیته(تراکم)در  آبهای سطحی تقویت می گردد.

بهره وری اکوسیستم های آبزی در آبهای کم عمق که جریانات آب، آب را از عمق به سطح می آورند، و یا در محل تلاقی رودخانه ها با دریا، قابل ملاحظه است.

زندگی حیوانی در زیست بومهای آبزی فوق العاده فراوان است و این موضوع بخاطر آنست که مواد اصلی تکیه گاهها، لنگرها و مرجانها، ساختارهای عمومی مناسبی را برای موجودات آبزی فراهم می آورند.

تصاویر انواع زیست بومها: