بیابان سرزمین وسیعی است که به خاطر بارندگی سالیانه کم دارای پوشش گیاهی کمی است.
در ایران قسمت‌های نسبتاً وسیع بیابان که به خاطر کمبود باران و نمکی بودن خاک به کلی بدون پوشش گیاهی است کویر نامیده می‌شود.
بیابان یکی از اکوسیستم‌های اصلی خشکی است که از زمینهای بوته‌زاری تشکیل شده است که در آنها گیاهان بسیار پراکنده‌اند و به‌وسیله خاک لخت و شنی از هم جدا مانده‌اند.
بسیاری از بیابانها در مجاورت رشته کوهها واقع هستند.
اطلاعات اولیه
تمامی اکوسیستم‌های کره زمین روی هم زیست کره را تشکیل می‌دهند و بخش فیزیکی این بزرگ‌ترین واحد اکولوژیک، محیط زیست کره زمین است.
این بخش فیزیکی خود از سه قسمت به هم پیوسته تشکیل شده است: قسمت آب یا آب کره، قسمت خشکی یا سنگ کره و قسمت گازی یا هوا کره.
از آنجا که تعداد اندکی از گونه‌ها می‌توانند بطور همیشگی در هوا بمانند، دو دسته زیستگاهها را زیستگاههای آبی و زیستگاههای خشکی تشکیل می‌دهند.
این دو زیستگاه از استوا تا قطب و از چند هزار متر زیر سطح اقیانوس تا چند هزار متر بالای آن ادامه دارد.
محیطهای آبی به دو بخش اکوسیستم آب شیرین و اکوسیستم دریایی تقسیم می‌شوند.
اکوسیستم‌های خشکی عموماً بر پایه نوع و رستنی غالب در منطقه، یعنی علف، بوته و درخت از هم متمایز می‌شوند.
اکوسیستم‌های اصلی خشکی، بیوم نامیده می‌شوند.
تمامی اکوسیستم‌ها چه خشکی و چه آبی از اجتماعات زیستی، تشکیل شده‌اند که در مراحل گوناگونی از رشد قرار دارند و هر یک فرایندی کم و بیش منظم را به سوی یک مرحله نهایی خود دوام که اوج اجتماع زیستی (Climax Community) است، می‌پیمایند.
مراحل این گونه رشد پیشرونده، توالی بومشناختی (ecoligical succession) را شکل می‌دهد.
توالی اکولوژیک در خشکیها تا حد زیادی زیر تأثیر اقلیم است.کویر به بیابان لم یزع گفته می شود که در تمام سال در ان باران زیر 50 م.م می بارد
مشخصات بیابان از نظر آب و هوا
بیابانها، بیومهای خشکی هستند که بارندگی سالانه آنها از 250 میلیمتر کمتر است.
بسیاری از بیابانها در مجاورت رشته کوههایی قرار دارند که هوا را روبه بالا می‌راند و در آنجا، هوای سردتر، بخار آب را سرد کرده و باران ایجاد می‌شود.
سپس هوا رطوبت از دست داده به سوی منطقه مجاور حرکت کند و اقلیم بیابانها را بوجود می‌آْورد.
مثلاً توده‌های هوا که از اقیانوس اطلس به کرانه‌های باختری ایالات متحده می‌رسد، غالبا مقدار زیادی بخار آب در خود دارد.
همچنان که این توده هوا از رشته کوه سیئرا کازاکاد بالا می‌رود.
بیشتر رطوبت آن به صورت باران فرو می‌ریزد.
بسیاری از مناطق غربی این رشته کوهها سالانه 200-150 میلیمتر، باران دریافت می‌کنند، اما مناطق بیابانی از شرق این دو رشته کوه گسترش می‌یابد و بیشتر ایالات ایداهو ویتا را در برمی‌گیرد.
گاهی هوای مرطوب بطور غیر معمول به این مناطق خشک می‌رسد، اما معمولاً این هوا فقط می‌تواند رگباری ایجاد کند.
نظیر همین وضعیت را رشته کوههای البرز در قسمت شمال ایران بوجود آورده‌اند، که در نتیجه گیلان و مازندران مرطوب و بخش جنوبی البرز خشک مانده است.
جانوران و سازگاری آنها به خشکی
موجودات زنده بیابانی سازگاری زیادی نسبت به کمبود آب، نشان می‌دهند.
مثلاً بسیاری از جانوران تنها در شبها به جستجوی غذا می‌روند و روزها را در سوراخهای زیرزمینی دور از نور مستقیم خورشید به استراحت می‌پردازند.
روده و کلیه بسیاری حیوانات بیابانی مقدار زیادی آب را دوباره جذب می‌کند و در نتیجه مدفوع آنها کاملاً بدون آب دفع می‌شود.
جانوری مانند موش، کانگورو که جونده‌ای در بیابانهای غربی ایالات متحده است.
می‌تواند بطور نامعین بدون عرضه آشکار آب، زندگی کند.
توان جذب و نگهداری آب این جانور به حدی بالاست که می‌توانند آب مورد نیاز خود را از دانه‌هایی که غذای اصلیش را تشکیل می‌دهند، دریافت کند.
گربه وحشی، جانداری است که ویژه بسیاری از بیابانهاست.آب از سه طریق به دست می‌آید آب، مواد غذایی حاوی آب و متابولیسم کربن‌ها جانداران در بیابان مانند شتر از سوخت و ساز موادی که در چربی‌ها ذخیره کرده‌اند آب را به دست می‌‌آورند
گیاهان و سازگاری آنها به خشکی
سازگاری به خشکی در بین گیاهان بیابانی هم دیده می‌شود.
بسیاری از گیاهان مانند کاکتوس مقدار زیادی آب را در هنگام بارندگی پراکنده می‌گیرند و در خود ذخیره می‌کنند.
دیگر گیاهان ریشه‌هایی دارند که آب را از اعماق زیرزمین می‌گیرند.
بعضی از آنها برگهای کوچک دارند، یا به‌وسیله کوتیکول مومی از هدر رفتن آب جلوگیری می‌کنند.
برخی دیگر از گیاهان نیز بعد از بارندگی رشد و نمو سریع حاصل می‌کنند و دوره زندگیشان در چند روز کامل می‌شود.
اگر چه چنین گیاهانی پس از پایان دوره باران به سرعت می‌میرند، اما دانه‌هایشان در حالت زندگی نهفته می‌مانند و همین که شرایط دوباره برای رشد سریع مناسب شد، جوانه می‌زنند.
خاک بیابان
خاکهای بیابان غالبا دارای مقدار زیادی مواد معدنی و نمک است، اما مواد آلی آن ناچیز است.
بنابراین اگر برای تبدیل بیابان به زمینهای کشاورزی فقط آب به خاک اضافه شود، تلاشها با شکست روبرو می‌شود.
مثلاً در دهه 1950 میلیونها دلار برای افزایش محصولات غذایی، در آبیاری بیابانهای افغانستان، خرج شد.
بیابان برای یک دوره 2 ساله شکوفا شد.
اما مواد غذایی اندک خاک را گیاهان رو به پایان رساندند و به سبب شوره گرفتن سطح خاک گیاهان از بین رفتند و دیگر هم گیاهی سبز نشد.
خاکهای بیابان غالبا دارای مقدار زیادی مواد معدنی و نمک است، اما مواد آلی آن ناچیز است.
اما مواد غذایی اندک خاک را گیاهان رو به پایان رساندند و به سبب شوره گرفتن سطح خاک گیاهان از بین رفتند و دیگر هم گیاهی سبز نشد.
همچنان که در غرب ایالات متحده به اثبات رسیده می‌توان در آنجا که اتکا یکسره بر روشهای تخصصی نگهداری خاک و انتقال آب با لوله از چاهها و رودهای دور دست است، بیابانها را بارور ساخت.
با این همه، هزینه تغییر اکوسیستم‌ها زیاد است، این کار خطرهای بالقوه‌ای دارد و نیازمند بررسی دقیق علمی است.
اقلیمهای بیابانی اقلیمهای بیابانی که دارای بارندگی نامنظم و احتمالاً گاهی بدون باران سالیانه هستند، شامل تقسیمات زیر است: اقلیم بیابانی استوایی: بطور کلی گرم و فاقد فصول حرارتی متمایز که در آن روزها و شبها در تمام ایام منظم و به توالی یکدیگر هستند.
اقلیم بیابانی گرمسیری: عموماً گرم و دارای فصول حرارتی مشخص، دارای فتوپریودیسم نامنظم تر از اقلیم بیابانی استوایی است.
اقلیم بیابانی معتدل: دارای فصول حرارتی متمایز و فتوپریودیسم روزانه نامساوی و کاملاً متمایز است.
علل پیدایش بیابانها بطور کلی عوامل مختلفی موجب پیدایش مناطق خشک و بیابانی می‌شود.
سه عامل مهم در ایجاد بیابانها عبارت‌اند از: گرم شدن زیاد منطقه بر اثر تابش خورشید در منطقه بین‌المدارین (مدار راس السرطان و راس الجدی) به علت تابش عمود آفتاب بیشترین گرما دریافت می‌شود و بیشتر بیابانها نیز در این عرضهای جغرافیایی قرار دارند.
فشار زیاد جنب حاره‌ای فشار هوا در همه عرضهای جغرافیایی یکسان نیست.
وقتی در جایی فشار هوا کم باشد، هوا به علت سبکی بالا رفته و پس از سرد شدن در صورت وجود رطوبت کافی و سایر شرایط لازم موجب بارندگی می‌شود.
هوای گرم و مرطوب استوایی پس از ایجاد بارش به اطراف مدار راس السرطان و راس الجدی، حرکت می‌کند.
اما به علت سنگین شدن و تراکم در عرضهای جغرافیایی مذکور فرو می‌نشیند و یک منطقه پر فشار بوجود می‌آورد.
این توده هوا با از دست دادن رطوبت خود فرومی‌نشیند (نشست هوا)، نتیجه این امر، خشکی و گرمی هوا و صاف بودن آسمان در این مناطق است.ایمان جاوردی و صمیم صداقتی و نوید خوشبخت جریانهای آب سرد ساحلی اقیانوسها جریانهای سرد اقیانوسی که از قطب جنوب به سمت استوا حرکت می‌کنند.
در برخی نقاط ساحلی به علت ایجاد هوای سرد و نشست هوا، مانع ایجاد بارش در این نواحی می‌شوند.
مانند بیابان "آتاکاما" و "اریکا" در امریکای جنوبی و بیابان "نامیب" در افریقا.
تأثیر انسان در گسترش بیابانها هر سرزمین توازن و ظرفیت معینی دارد.
حال اگر میزان بهره وری بیشتر از توازن آن سرزمین باشد تعادل طبیعی به هم می‌خورد و زندگی گیاهی، جانوری و انسانی در معرض خطر قرار می‌گیرد.
نواحی خشک و نیمه خشک از نظر توان طبیعی بسیار ضعیف و حساس هستند.
فعالیتهای انسانی نابخردانه توان این نواحی را به سرعت کاهش می‌دهد و موجب گسترش بیابانها می‌شود.
بنابراین بیابان‌زایی فرایند تخریب زمین با تغییر منابع گیاهی، خاک و ...
است که فعالیتهای انسان عامل مهم این تخریب بشمار می‌آیند.
صحرا دید کلی از مهمترین مشخصات صحراها بارش کم‌باران ، کم بودن پوشش گیاهی و اختلاف زیاد درجه حرارت روزانه می‌باشد.
در واقع صحرا به نواحی اطلاق می‌شود که با کمی رطوبت ، موجودات زنده و تغییر شدید درجه حرارت شب و روز مشخص می‌شوند.
انواع صحرا صحراهای قطبی : این صحراها شامل نواحی وسیعی می‌باشند که بوسیله یخ پوشیده شده‌اند و به علت پایین بودن درجه حرارت و سرمای زیاد ناحیه خیلی خشک می‌باشند.
صحراهای توپوگرافی : صحراهایی هستند که کمی رطوبت آنها به علت دور بودن از اقیانوسها و قرار گرفتن در مرکز قاره‌ها و یا وجود کوههای بلند و مرتفع که جلوی بادهای اصلی ناحیه را گرفته و از رسیدن رطوبت به این نواحی جلوگیری می‌کنند، می‌باشد.
نمونه این نوع صحراها کویر مرکزی ایران می‌باشد.
صحراهای استوایی : این صحراها که به مراتب وسیعتر از صحراهای قطبی می‌باشند.
در فاصله بین 15 تا 30 درجه شمال و جنوب خط استوا قرار دارند.
به عنوان مثال می‌توان صحرای شمال آفریقا و صحرای عربستان را نام برد.
تخریب در صحراها تخریب شیمیایی در صحراها به علت کمی رطوبت بندرت انجام می‌گیرد.
از این جهت بیشتر قطعات و ذرات کانی‌ها و همچنین سنگ‌ها در صحراها دستخوش تغییرات شیمیایی نشده‌اند.
از انواع تخریب‌های فیزیکی که در صحراها انجام می‌گیرد، می‌توان عمل نیروی ثقل (گرانشی) ، انرژی باد و تغییرات درجه حرارت را نام برد که از جمله عوامل موثر در تخریب مکانیکی می‌باشند.
تغییرات درجه حرارت سبب انبساط و انقباض سنگ‌ها شده و باعث تخریب آنها می‌گردد.
عدم وجود پوشش گیاهی در صحراها موجب می‌شود که مواد حاصل از تخریب بوسیله باد به سهولت جابجا و پراکنده شود.
آبها در صحرا مقدار آبهای جاری در صحراها بسیار کم است ولی بارانهای اتفاقی اغلب بصورت رگبار نازل می‌شود.
در نواحی خشک به علت کمی پوشش گیاهی مقدار آبی که در سطح زمین جریان می‌یابد نسبت به مناطق دیگر با پوشش گیاهی زیاد با باران مشابه خیلی بیشتر است و در نتیجه هر چند که مقدار این آبها نیز کم باشد در تخریب ، حمل و نقل و رسوبگذاری در صحراها نقش مهمی دارد.
در صحراها ممکن است رودخانه‌های کمی جاری می‌باشند که از نقاط مرطوب منشا گرفته و از صحراها عبور می‌کنند، ولی اکثر این رودخانه‌ها به حوضه‌های داخلی ریخته و وارد دریا نمی‌شوند.
عمل باد در صحراها گرچه باد از نظر فرسایش از آب به مراتب دارای اهمیت کمتری می‌باشد.
ولی نقش مهمی را در فرسایش صحراها به عهده دارد.
در مناطق خشک که رسوبات تخریبی و سست توسط هیچ پوشش گیاهی محافظت نمی‌شوند.
بادها به آسانی مواد را از جایی برداشته و در جایی دیگر انباشته می‌سازند.
در نتیجه باد علاوه بر عمل حمل و نقل ، عمل تخریب و رسوبگذاری را نیز انجام می‌دهد.
حمل مواد بوسیله باد باد قادر است ذرات موجود در سطح زمین را برداشته و با خود تا مسافتی حمل نماید.
میزان حمل ، مقدار جابجایی و سرعت ته نشست مواد بستگی مستقیم به قدرت (سرعت) باد و قطر ذرات دارد.
یعنی هرچه سرعت باد بیشتر باشد می‌تواند ذرات را به ارتفاع بیشتر و به فاصله دورتر ببرد و همچنین دانه‌های درشت‌تری را با خود حمل کند.
برای به حرکت در آوردن ذرات خشک سرعت کمتری لازم است تا ذرات مرطوب.
بنابراین در صحراهای خشک به علت نبودن رطوبت و پوشش گیاهی حمل مواد بوسیله باد خیلی بهتر و سریعتر انجام می‌گیرد.
سرعت باد با نزدیک شدن به سطح زمین (در اثر ایجاد اصطکاک) کم گشته ولی با دور شدن از سطح زمین به میزان سرعت آن افزوده می‌شود.
نحوه حمل مواد توسط باد حمل مواد به وسیله باد نسبت به وزن دانه‌ها به سه طرزیق انجام می‌گیرد : حرکت معلق برای ذرات خیلی ریز ذرات خیلی ریز ماسه ، سیلت‌های دانه‌ریز ، گرد و غبار و خاکسترهای آتشفشانی چون بسیار سبک می‌باشند.
حتی بوسیله بادهای خیلی ملایم به آسانی به هوا بلند شده و مدت‌ها در هوا به حالت معلق باقی می‌مانند.
بطور کلی در شرایط عادی ذرات با قطر کوچکتر از 0.03 میلیمتر که در روی سطح زمین قرار گرفته‌اند می‌توانند بوسیله باد به هوا بلند شوند.
این ذرات ممکن است صدها متر از سطح زمین بلند شده و همچنین کیلومترها جابجا شوند.
حرکت جهشی برای ذرات متوسط باد به تنهایی نمی‌تواند ذرات متوسط را از جا بلند کند بلکه بر اثر برخورد ذرات ماسه با یکدیگر به هوا پرتاب می‌شوند که به این نوع حرکت جهشی می‌گویند.
وقتی سرعت باد به حد معینی برسد ذرات ماسه شروع به چرخش و غلطیدن به سمت جلو می‌کنند که ممکن است در اثر برخورد با ذرات دیگر باعث حرکت و یا پرتاب آنها