هدف از این تحقیق بررسی اثرات تغییرات آب و هوایی بر سیاستهای کاربری زمین، امنیت غذایی و پوشش گیاهی در ایالت گاداریف (سودان شرقی) طی سالهای 1961 تا 2013 بود. تجزیه و تحلیل سریهای زمانی بارش و دما نشان داد که بارش سالانه در حال کاهش است دما در منطقه مورد مطالعه افزایش یافت. میزان بارندگی با سرعت 50.3- میلی متر بر 10a کاهش می یابد، در حالی که دما با نرخ 0.02 درجه افزایش می یابد.C/10a. نتایج SPEI و SPI نشان داد که ایالت گاداریف طی سالهای 1961-2013 به خشکسالی زیاد تغییر یافته است. عملکرد سورگوم با بارش در ماه های تیر و مهر (به ترتیب CC = 0.364 و 0.321) رابطه مثبت و معنی داری نشان داد، همچنین بین عملکرد کنجد و بارش در ماه جولای رابطه مثبت معنی داری مشاهده شد (CC = 0.335). رابطه منفی معنی داری بین عملکرد سورگوم و میانگین دما در طول فصل بارندگی (ژوئیه تا اکتبر) با CC = – مشاهده شد.0.278. بهره وری عملکرد سورگوم و کنجد به طور قابل توجهی کاهش یافته بود (از بیش از 800 کیلوگرم در هکتار در دهه 1960 به کمتر از 200 کیلوگرم در هکتار در دهه 2000 برای سورگوم، در حالی که 500 کیلوگرم در هکتار در دهه 1960 به 100 کیلوگرم در هکتار در دهه 2000 برای کنجد). . منطقه کشاورزی دیم مکانیزه (MRA) سورگوم و کنجد در ایالت گاداریف از 1,058,241 هکتار به 2,799,655 هکتار طی سال های 1961 تا 2013 افزایش یافته است. در عملکرد در واحد سطح با استفاده از کودهای کافی همراه با افزایش تدریجی تمایلات تولید غلات از طریق گسترش سطح زیر کشت.
کلید واژه ها
تغییر اقلیم ، تغییر سیاست کاربری اراضی ، امنیت غذایی ، ایالت گاداریف
1. مقدمه
تغییر اقلیم به طور مستقیم یا غیرمستقیم به فعالیت های انسانی نسبت داده می شود که ترکیب جو جهانی را تغییر می دهد و همچنین تغییرات آب و هوایی طبیعی در زمان های قابل مقایسه مشاهده می شود [ 1 ]. میانگین دمای جهانی 0.85 درجه سانتیگراد طی دوره 1880 تا 2012 افزایش یافته است و این افزایش دما احتمالاً به دلیل فعالیت های انسانی است که غلظت گازهای گلخانه ای را به سطوح بی سابقه ای افزایش داده است [ 2 ]. در آفریقا، سودان یکی از خشک ترین کشورهاست. همچنین بیشترین میزان بارندگی را در این قاره دارد. سالهای شدید “یا خوب یا بد” بیشتر از سالهای متوسط است [ 3] . در سودان، چرخه های خشکسالی اثرات منفی اجتماعی و اقتصادی شدیدی از جمله تلفات انسانی و دام و اسکان مجدد حدود سه میلیون نفر در نزدیکی رودخانه نیل داشته است. کاهش علفهای خوشخوراک منجر به ظهور علفهای مهاجم شد که برای دام ناخوشایند هستند. سهم کشاورزی در درصد تولید ناخالص داخلی سودان بین سالهای 1965 تا 2013 روند کاهشی داشته است. علاوه بر این، سهم کشاورزی در درصد تولید ناخالص داخلی سودان طی سالهای متمادی کاهش یافته است که با بارش کم و دمای بالا مرتبط است [ 4 ]. سهم کشاورزی در تولید ناخالص داخلی سودان از 42 درصد در سال 2000 به 29 درصد در سال 2014 کاهش یافت [ 5 ].
ایالت گاداریف در طول تابستان، زمستان و پاییز تحت افزایش بسیار قابل توجهی در دمای حداکثر قرار گرفت [ 6 ]. پوشش گیاهی با تغییر کاربری اراضی کشت محصولات پاکسازی شد، زیرا زمین های جنگلی معمولاً با حاصلخیز بالا و مناسب برای رشد محصولات مشخص می شوند که به عنوان پیش غذا برای کشاورزان برای پاکسازی درختان می شود. گسترش طرحهای دیم مکانیزه، برش غیرقانونی زغالسنگ و هیزم، کشاورزی سنتی دیم و چرای بیش از حد، از عوامل بدتر شدن آنها بودند که بر تعادل اکولوژیکی و تنوع زیستی تأثیر گذاشت [ 7 ]] . سوء مدیریت زمین، به دلیل کشاورزی دیم مکانیزه (MRA)، منجر به تخریب خاک و تغییر در خصوصیات فیزیکی خاک شد. در نتیجه، عملکرد محصول، تنظیمات اجتماعی-اقتصادی و محیطی تحت تأثیر نامطلوب قرار گرفتند [ 8 ]. MRA در ایالت گاداریف مهمترین منطقه در کشور است زیرا سهم قابل توجهی در تولید کل غذا برای اکثریت ساکنان دارد [ 9 ]. از دست دادن حاصلخیزی خاک و تغییرپذیری بارندگی از جمله این عوامل است. عملکرد محصولات زراعی در سطح معنی داری کاهش یافته است که نشان دهنده کاهش قابل توجه حاصلخیزی خاک است [ 10 ].
پیش از این، [ 11 ] برخی از اقدامات برای بهبود کشاورزی دیم در مرکز سودان گزارش شده است، با توجه به اولویت باید به اقداماتی داده شود که حاصلخیزی خاک را افزایش می دهد. و بررسی بیشتر تأثیر محرک های هواشناسی بر تولید محصول در سودان [ 12 ]. همانطور که توسط [ 4 ] توصیه می شود، ایجاد گزینه های معیشتی بیشتر برای انطباق با آب و هوای محلی با درک جامعه محلی و سیاست های برنامه ریزی مشترک آنها برای استراتژی های سازگاری موثر با اثرات تغییرات آب و هوایی در سودان. همانطور که توسط [ 13کشاورزی دیم تا حد زیادی به خرده مالکان وابسته است، کشاورزی معیشتی منبع امرار معاش اکثر جمعیت در جنوب صحرای آفریقا است. 38 درصد از جمعیت جنوب صحرای آفریقا در زمین های خشک مستعد خشکسالی زندگی می کنند.
هدف از این تحقیق بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر امنیت غذایی و پوشش گیاهی بود، تعدادی هدف خاص برای ارزیابی تغییرات اقلیمی در ایالت گاداریف با در نظر گرفتن دوره زمانی 1961 تا 2013 در پرتو وضعیت تدوین شد.2. مواد و روش ها
2.1. منطقه مطالعه
ایالت گاداریف در عرض جغرافیایی 12˚48′ و 15˚50′ شمالی و طول جغرافیایی 33˚40′ و 36˚47′ شرقی واقع شده است و مساحتی در حدود 6225794.91 هکتار را پوشش می دهد ( شکل 1 ). جمعیت تخمینی ایالت گاداریف 1348378 نفر است [ 14 ]. این ایالت یک وضعیت اقلیمی نیمه خشک با شاخص خشکی از 0.2 تا 0.4 است [ 15 ]. میانگین دمای سالانه ایالت گاداریف 30 درجه سانتی گراد است. ایالت گاداریف بالاترین دما را در ماه های آوریل و می دارد.
2.2 جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها
داده های بارش و دمای ماهانه و سالانه ایالت گاداریف از سازمان هواشناسی سودان جمع آوری شد. شکل 2(الف)-(ه) میزان بارندگی و دما سالانه و همچنین بارش ماهانه و دمای فصل بارندگی (ژوئیه تا اکتبر) را طی سال های 1961-2013 نشان می دهد. این پژوهش شامل دو نوع داده بود. داده های اولیه شامل داده های آب و هوایی برای سال های 1961-2013 است. پوشش گیاهی و محصول در کشاورزی دیم سودان شرقی به شدت به وضعیت آب و هوا، به ویژه بارندگی بستگی دارد.
شکل 1 . منطقه مطالعاتی ایالت گاداریف.
(الف)
(ب)
(ج)
(د)
(ه)
شکل 2 . میانگین بارندگی و دما سالانه همچنین بارش ماهانه و دمای جولای تا اکتبر در ایالت گاداریف طی سالهای 1961-2013.
متغیرها [ 16 ] . در سال 2009، بهرهوری سورگوم 42 درصد از عملکرد طبیعی کاهش یافت. همچنین میزان بارندگی سالانه 87 درصد نرمال بود [ 17 ]. همچنین، شاخص استاندارد تبخیر و تعرق بارش (SPEI) و شاخص بارش استاندارد (SPI) را در مقیاس 1-، 12-، 24-، 36- و 48 ماهه برای بررسی مقوله های خشکسالی بر اساس [ 4 ] و [ 4] محاسبه کردیم. 18 ]، بدون خشکسالی > −0.5; خشکسالی ملایم -0.5 تا -1.0؛ خشکسالی متوسط -1.0 تا -1.5. خشکسالی شدید -1.5 تا -2.0. خشکسالی شدید <-2.
2.3. امنیت غذایی
داده های امنیت غذایی ایالت گاداریف طی سال های 1961 تا 2013 عملکرد محصول سورگوم (Sorghum bicolor) و کنجد (Sesamum indicum) بود. همچنین از اسناد تحقیقاتی، اسناد پروژه های ملی و بین المللی مرتبط، سوابق رسمی مرتبط و گزارش های سالانه به عنوان داده های پشتیبانی استفاده شد.
3. نتیجه و بحث
3.1. داده های آب و هوا و تجزیه و تحلیل شاخص های خشکسالی
شکل 2(الف)-(ه) تغییرات بارندگی سالانه و ماهانه و ناهنجاری دما را در ایالت گدریف برای 53 سال نشان می دهد. بارش سالانه و ناهنجاری های دما در سراسر ایالت گاداریف نوسانات زیادی را نشان داد. با تناوب نوسانات ناهنجاری های مثبت و منفی، منفی ترین دوره های ناهنجاری بارش ثبت شده است، به عنوان مثال، در سال های 1965، 1973، 1983، 1984، 1990، 1991، 1999، 2000 و 2002 ( شکل(آ)). به عنوان مثال ، سالهای مرطوب نیز مورد توجه قرار گرفت ، در سال 1969 ، 1970 ، 1977 ، 1979 ، 1987 ، 1988 ، 1992 ، 1995 و 1996. به همین ترتیب ، دما نوسانات را با روند عموماً فزاینده در 1972 ، 1980 ، 1984 ، 1990 ، 1991 ، 2007 نشان داد. 2008. تجزیه و تحلیل داده های بارش و دما برای ایالت گاداریف نشان داد که یک روند کاهشی شدید در بارندگی سالانه و روند افزایشی دما وجود دارد. میزان بارندگی به میزان 50.3- میلیمتر بر 10a کاهش مییابد، در حالی که دما با نرخ 0.02 درجه سانتیگراد بر 10 درجه سانتیگراد افزایش مییابد. بارش ماهانه به ترتیب برای جولای، آگوست، سپتامبر و اکتبر روند کاهشی 19.8- میلی متر/10a، 0.5- میلی متر/10a، 11.3- میلی متر/10a و 3.6- میلی متر/10a را نشان داد، در حالی که دما روند افزایشی را در نرخ 0.02˚C/10a، 0.02˚C/10a، 0.01˚C/10a و 0.01˚C/10a برای جولای، آگوست، سپتامبر و اکتبر، به ترتیب. [19 ] روند افزایشی را در میانگین، حداکثر و حداقل دما در کل سودان در راستای کاهش قابل توجه بارندگی در نیمه شمالی سودان مشاهده کرد. همانطور که توسط [ 17 ] گزارش شده است، ایالت گاداریف از سال 1941 تا 2009 گرم شدن قابل توجه آب و هوا، افزایش تنوع بارش و فصلی و تشدید شرایط خشکی را مشاهده کرده است.
شکل 3 نشان داد که شاخصهای خشکسالی SPEI و SPI دارای فرکانس زمانی هستند که میتوانند الگوی دوره خشک و مرطوب پایدار را تشخیص دهند. شاخص SPEI در 12 ماهه نشان داد که فراوانی خشکسالی در سالهای 1972-1973، 1984، 1991-1992 و 2000-2011، در حالی که SPI 12 ماهه فراوانی خشکسالی بالایی را در سالهای 1966، 1973، 1972-1972 نشان میدهد. ، 1991-1992 و 1999-2013. که در
(الف)
(ب)
(ج)
(د)
(ه)
شکل 3 . توزیع مقادیر SPEI و SPI در مقیاس زمانی 1، 12، 24، 36 و 48 ماهه در ایالت گاداریف طی سالهای 1961-2013.
علاوه بر این، SPEI و SPI هر دو نشان دادند که ایالت گاداریف از سال 1999 تا 2011 به فراوانی خشکسالی تغییر کرده است. همانطور که توسط [ 19 ] گزارش شد، ایالت گاداریف در سال های 984 و 1990 خشکسالی شدیدی را نشان داد. خشکسالی شدید در سالهای 1991 و 2005; خشکسالی متوسط در سالهای 2000، 2001، 2002، 2007 و 2008. خشکسالی ملایم در سال 2006. علاوه بر این، [ 4 ] و [ 18 ] نشان دادند که آب و هوای ایالت گاداریف در یک دوره 1961-2013 تغییر زیادی از خشکی مرطوب به خشکسالی شدید داشته است.
3.2. تجزیه و تحلیل امنیت غذایی
شکل 4 نشان داد که مساحت MRA دو محصول اصلی غلات (سوررگوم و کنجد) در ایالت گاداریف از 1,058,241 هکتار به 2,799,655 هکتار طی سال های 1961 تا 2013 افزایش یافته است. دولت تصمیم گرفت خاک رس های ترک خورده سودان مرکزی را به منظور برآوردن نیازهای غذایی واحدهای ارتش در شرق آفریقا کشت کند [ 20 ]. در دهه 1960، زمین های وسیع سودان برای کشت محصولات کشاورزی پاکسازی شد. در نتیجه، در پایان دهه 1970 تا اوایل دهه 1980، بیشتر زمین ها به MRA تغییر یافتند [ 21 ].
تأثیرات پیشبینیشده تغییرات آبوهوایی و فشارهای اجتماعی-اقتصادی فزاینده بر کشاورزی، تشدید بیابانزایی مناطق زراعی را برجسته کرد. علاوه بر این، مناطق مرطوب کشاورزی اقلیمی احتمالاً به سمت جنوب تغییر میکنند و مناطق شمال را به طور فزایندهای برای کشاورزی نامناسب میسازند [ 22 ]. گسترش زمین های کشاورزی به دلیل سیاست کشاورزی مطلوب دولت یکی از دلایل اصلی تغییر کاربری زمین در شرق آفریقا است [ 23 ]. شکل 5 (الف) شکل 5(ب) دریافت که بهره وری از سورگوم و کنجد. مشاهده شد که عملکرد هر دو محصول (سورگوم و کنجد) از بیش از 800 کیلوگرم در هکتار و 500 کیلوگرم در هکتار در دهه 1960 به ترتیب به کمتر از 200 کیلوگرم در هکتار و 100 کیلوگرم در هکتار در سال 2000 کاهش یافت. پایداری شیوه های کشاورزی در مناطق دیم یک چالش بزرگ برای تولید مواد غذایی در ایالت گاداریف و همچنین سایر مناطق سودان است. نزولات جوی منبع اصلی آبیاری محصولاتی است که در فصل بارندگی (تیر تا مهر) کشت می شوند. جدول 1 نشان داد که ضرایب همبستگی عملکرد سورگوم و کنجد با بارش و دما در ایالت گدریف طی سالهای 1340 تا 1392 وجود دارد. نتایج نشان داد که بین عملکرد سورگوم و بارش رابطه مثبت و معناداری وجود دارد
شکل 4 . کل مساحت MRA طی دوره 1981-2013.
(الف)
(ب)
شکل 5 . (الف) (ب) تولید بازدهی دو نوع غلات اصلی امنیت غذایی در ایالت گاداریف که به فصل بارندگی طی سالهای 1961-2013 بستگی دارد.
**همبستگی در سطح 01/0 (2 دنباله)، *همبستگی در سطح 05/0 (2 دنباله) معنی دار است.
ژوئیه و اکتبر؛ ضرایب همبستگی به ترتیب 0.364 و 0.321 بود. همبستگی منفی معنی داری بین عملکرد سورگوم با میانگین دما در طی ماه های جولای تا اکتبر (CC = -0.278) مشاهده شد. بین عملکرد کنجد و بارش تیرماه رابطه مثبت و معناداری وجود داشت (CC = 0.335). در آفریقا، علاوه بر بزرگترین مشکل تغییرپذیری سالانه بالای بارش، بارش فصلی نیز به شدت متفاوت است [ 13 ]. بنابراین، تغییر اقلیم علاوه بر رویدادهای شدید شدید می تواند عملکرد محصول را به طور جدی تحت تاثیر قرار دهد [ 24 ]. تغییرات دما، بارش و غلظت CO2 اتمسفر می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد محصول تأثیر بگذارد [ 25 ].
الگوهای کاربری اراضی در ایالت گاداریف از سال 1986 تا 2013 به طور قابل توجهی تغییر کرده بود. پوشش گیاهی طبیعی به شدت (از 1,538,597 هکتار در سال 1986 به 2,459,264 هکتار در سال 2013) به MRA تغییر یافت. که منجر به از بین رفتن و تخریب گسترده مناطق مرتعی در ایالت گدریف می شود. سطح مراتع در ایالت از 4,342,154 هکتار در سال 1986 به 3,473,940 هکتار در سال 2013 کاهش یافت. مساحت جنگل و مرتع به دلیل گسترش کشاورزی مکانیزه مدرن برای برآوردن تقاضای فزاینده برای غذا به دلیل افزایش جمعیت انسانی کاهش یافت [ 26 ]. کاهش شدید مناطق پوشش گیاهی طبیعی منجر به از بین رفتن و تخریب تدریجی چراگاه در اکثر ایالت گاداریف شد [ 17 ]] . سرعت پویای پوشش گیاهی، زوال و کاهش در طی چند دهه به طرز وحشتناکی سریع بود. در ایالت گاداریف، بخشهای وسیعی از جنگلها و مراتع به زمینهای زیرکشت تبدیل شد، که باعث شد این منابع نتوانند نیاز علوفهای برای چرا و امنیت غذایی را تامین کنند. مساحت کلی جنگل به دلیل گسترش کشاورزی مکانیزه مدرن به دلیل افزایش جمعیت انسانی کاهش یافت. جامعه محلی ایالت گاداریف برش غیرقانونی چوب را برای رفع نیازهای محلی زغال چوب و سایر مصارف خانگی و همچنین برای افزایش درآمد خود آغاز کرد. عشایر هیچ جایگزینی برای تغذیه حیوانات ندارند به جز قطع درختان در فصل خشک و تغذیه از زادآوری جوان در طول فصل بارندگی. اطلاعات فعلی در مورد وضعیت پوشش گیاهی و تغییرات در ترکیب و منطقه ساختاری آن محدود است، در حالی که سرعت تغییرات اقلیمی اثرات جدی بر برنامه ریزی فرآیندهای مدیریت در ذخایر جنگلی دارد. به طور معکوس، چرای دام باعث آسیب قابل توجهی به نوسازی جنگل می شود.
[ 27 ] اظهار داشت که درگیری های کشاورز-گله دار برای استفاده از زمین باعث ایجاد یک چالش بزرگ برای جوامع روستایی و همچنین مقامات محلی سودان شده است. بر اساس [ 17 ]، گسترش مناطق زیر کشت منجر به کاهش شدید اراضی پوشش گیاهی طبیعی شد. [ 10 ]، گزارش داد که سیاستهای کشاورزی جدید دولت سودان بیشتر بر سرمایهگذاریهای MRA برای افزایش تولید غلات از طریق گسترش سطح زیر کشت متمرکز شده است، نه از طریق افزایش عملکرد در واحد.
4. نتیجه گیری
در این مطالعه، ما نتایج تغییرات در سیاستهای اقلیم و استفاده از زمین را بر امنیت غذایی از سال 1961 تا 2013 ترکیب کردهایم تا خط پایهای برای سیاستگذاران در ایالت گادریف، سودان شرقی فراهم کنیم. نتیجه می گیریم که سیاست گذاران باید علاوه بر افزایش تولید غلات از طریق گسترش سطح زیر کشت، افزایش عملکرد در واحد سطح و استفاده از انواع کود را نیز مد نظر قرار دهند. ما ایجاد هماهنگی قوی بین بخش های مربوطه مانند شرکت ملی جنگل، کشاورزی دیم مکانیزه، مدیریت مراتع، مدیریت حیات وحش و موسسات تحقیقاتی را برای ورود به مدیریت کاربری اراضی توصیه می کنیم.
بر اساس یافتههای این مطالعه، پیشنهاد میشود برای اطلاعات دقیقتر، تحقیقات تکمیلی بر روی محصولات مناسب برای ایالت گدریف در فصل خشکسالی نیز انجام شود که میتوان از آن برای مدلسازی گیاهی مدیریت مناسب کشاورزی و آب در دوره خشکسالی استفاده کرد. . مطالعات بیشتر در زمینه پیشبینی خشکسالی با استفاده از سناریوهای اقلیمی آتی در ایالت گاداریف با استفاده از روشهای ارائهشده در این مطالعه ممکن است برای تحلیل عمیق در نظر گرفته شود. امروزه تغییر اقلیم به عامل اصلی تعیین کننده محیط زیست در سراسر جهان تبدیل شده است و بیشتر تغییرات محیطی با ناهنجاری های اقلیمی مرتبط است. تا آنجا که ما می دانیم، تاکنون چند مطالعه برای رسیدگی به این مشکل جهانی انجام شده است.
فعالیت های کشاورزی در ایالت گاداریف به دلیل تغییر در پایان کشاورزی و بهره برداری ناعادلانه از جنگل ها بر نسبت منابع جنگلی تأثیر مستقیم می گذارد. در طول چهار دهه گذشته، تغییرات پیشرونده در محیط زیست به دلیل تبدیل جنگل و مرتع به زمین زیر کشت رخ داده است.
منابع
بدون دیدگاه