تحلیل دینامیک الگوهای مکانی در ژئوسیستم های نامتعادل

چشم اندازهای خشک، بعنوان نمونه ای از انواع ژئوسیستم ها به دلیل عدم تنوع در ساختارها و متغیرهایشان، همچنین شرایط خاص اقلیمی مانند خشکی زیاد و بارش کم از پتانسیل بالایی برای وقوع تغییرات برگشت ناپذیر به سمت شرایط بیابانی برخوردارند. در سال های اخیر بسیاری از تحقیقات نظری و تجربی اثبات کرده اند که گسترش هتروژنیتی در متغیرهای سازنده اکوسیستم های خشک همزمان با افزایش آشوب با فعال کردن مکانیزم های فیدبک های مثبت بین فرایندهای هیدرولوژیک، اکولوژیک و ژئومورفیک مهم ترین مکانیزم دخیل در ناپایداری و دینامیک این اکوسیستم ها است. یکی از مهم ترین تبعات افزایش چنین فیدبک هایی در گذر زمان تغییر در نظم و آرایش مکانی ساختارهای پوشش گیاهی در پاسخ به افزایش تنش ها است. به طوری که دینامیک این ساختارها در طول زمان می توانند یکی از بارزترین علائم گسترش فیدبک های ناپایدار کننده و متعاقبا شاخصی برای پیش بینی روند گذر چشم اندازهای مناطق خشک به مرز آستانه های ناتعادلی باشند. در رساله حاضر بر روی دو هدف کلیدی تاکید شده است: مورد اول، بررسی دلایل و مکانیزم های موثر در ظهور آستانه های ناتعادلی و متعاقبا وقوع گذرهای بحرانی بین آن ها در اکوسیستم های خشک. مورد دوم، بررسی ارتباط بین دینامیک الگوهای مکانی پوشش گیاهی و ظهور آستانه های ناتعادلی در وضعیت چشم اندازهای مناطق خشک. نتایج حاصل از رویکردهای میدانی و مدلسازی نشان داده است که چگونه تعاملات بین فرایندهای ژئومورفیک و متغیرهای زیستی و غیر زیستی درون چشم انداز (نظیر پوشش گیاهی و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک) می توانند منجر به ظهور آستانه های متعدد ناتعادلی با درجات متفاوتی از تحمل پذیری در برابر آشوب ها گردند (مورد اول). همچنین، چگونه اکوسیستم های خشک بطور هوشمندانه ای برای مقابله با تنش های بیرونی مانند افزایش سطح خشکی زمینه ظهور الگوهایی را در ساختارهای پوشش گیاهی فراهم می آورند. الگوهایی که قادرند بخوبی ظهور آستانه های ناتعادلی را در وضعیت چنین سیستم هایی به نمایش بگذارند (مورد دوم). نتایج این مطالعات می تواند گامی ارزشمند برای توسعه روش هایی در راستای پایش و مدیریت اکوسیستم های در معرض خطر بیابانی شدن باشد.