أيمن دومة الخميس مايو 08, 2008 1:32 pmالنظام الإيكولوجي ( البيئى Ecosystem(
هو وصف لكل ما يتعلق بالكائنات الحية والمكونات غير الحية في حيز محدود من الطبيعة وما يحدث بينها من تفاعلات 0
-ويمكن تعريف النظام الأيكولوجي بلغة الطاقة بأنه منظومة أيكولوجية من عمليات معقدة متشابكة ومترابطة تتميز بالعديد من المسارات التى تؤدى إلى تغير معدلات نمو الجماعات الحية وتصل بها الى حالة مستقرة من التوازن فى إطار النظام ككل .
خصائص النظام الإيكولوجي
- النظام الأيكولوجي
تتميز النظم الأيكولوجيا بما يلي:
- تعدد المكونات
- تشابك العلاقات (على جانب من التعقيد )
- الاستقرار مع القابلية للتغير
- استخدام الفضلات
أولا : تعدد المكونات وتشمل
- مكونات حية
- مكونات غير حية
وتعتبر هذه المكونات جميعها عوامل مميزة للنظام الأيكولوجي
وتنقسم هذه العوامل إلى
عوامل غير حية :-
1-عوامل فيزيائية
مثل المناخ - الحرارة -الضوء- الرياح
2-عوامل كيمائية
مثل زيادة أو نقص بعض العناصر والمركبات الكيميائية وأملاح التربة
عوامل الحية تنقسم إلى :-
1- كائنات منتجة للغذاء، وهي النباتات التي تحول طاقة الشمس إلى طاقة كيمائية مدخرة في الغذاء عن طريق عملية البناء الضوئي.
2-كائنات مستهلكة للغذاء وهي الحيوانات التي تعتمد على النباتات الخضراء بصورة مباشرة أو غير مباشرة
3- كائنات محللة
وهي كائنات دقيقة مثل البكتريا والفطريات التي تحلل أجسام الكائنات الميتة إلى العناصر الأولية
- عزيزي الطالب ( الطالبة )
هل تعلم أن الكائنات المحللة ( البكتريا الرمية - الفطريات ) تسمى حراس الطبيعة؟ لماذا ؟
لأنها تعمل على إعادة العناصر الأولية مثل الكربون والفوسفور والنتروجين إلى التربة بعد تحليلها لأجسام الكائنات الميتة لتستفيد هذه الكائنات الحية الجديدة من هذه العناصر وهكذا تستمر الحياة 0
وفيما يلي سوف نتناول عاملين من العوامل الطبيعية ومدى تأثيرهما على العوامل الحية 0
الضوء وتأثيره البيئي
الشمس هي مصدر الضوء على الأرض والضوء هو الجزء المرئي من طاقة الشمس وهو أيضا من أهم العوامل المؤثرة على النبات والحيوان
1-الضوء وعملية البناء الضوئي
لا تتم عملية البناء الضوئي في النباتات الخضراء إلا في وجود الضوء.
يمتص الكلوروفيل الذي يوجد في البلاستيدات الخضراء الموجات الضوئية التي تقع أطوالها بين 390- 780 نانومتر
أثناء عملية البناء الضوئي يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيمائية
2-الضوء وعملية الانتحاء
- ما هو الانتحاء :
الانتحاء هو الحركة الموقعية(موضعية)نتيجة للنمو وتسبب إنحناء العضو فى اتجاه يحدد موقع المؤثر من النبات 0
- ما هو سبب الانتحاء
يرجع سبب الانتحاء إلى استطالة خلايا الساق البعيدة عن المؤثر ( مثل الضوء) بدرجة أكبر من خلايا الساق المواجهة للمؤثر لأن خلايا النبات تستجيب للمواد المحفزة للنمو ( الأوكسينات )
- انتحاء إيجابي تجاه مصدر المؤثر
انتحاء سلبى في اتجاه مضاد لمصدر المؤثر 0
3- الضوء والإزهار في النبات :
يمر النبات أثناء نموه بمرحلتين متتالين هما :
أ-مرحلة النمو الخضري وفيها تنقسم خلايا الجنين عند إنبات البذور فيتكون الجذر والساق والأوراق 0
ب-مرحلة الإزهار والأثمار تبدأ بعد فترة من النمو الخضري لتكوين الإزهار والثمار وذلك بعد حدوث تغيرات داخلية نتيجة تعرض النبات للتواقت الضوئى المناسب .
ملحوظة : نبات القمح يزرع عادة خلال شهري مارس وأبريل ولكن إذا زرع القمح خلال شهري فبراير ومارس فإنه ينمو خضريا فقط دون أن يزهر لماذا ؟
لعدم ملاءمة العوامل البيئة للتغيرات الداخلية اللازمة لكي يصل النبات إلى مرحلة الإزهار
* ماذا تعرف عن التواقت الضوئي ؟
هو العلاقة بين فترة الإضاءة التي يحصل عليها النبات وفترة الظلام التي يتعرض لها بعد ذلك بالتعاقب كل 24 ساعة
4- الضوء وتوزيع الكائنات الحية :
الضوء من أهم العوامل في توزيع الكائنات الحية في الماء وعلى اليابسة .
أ- في الماء : الضوء يحدد وجود كائنات معينة عند عمق معين
الطحالب الحمراء يمكن أن تعيش على عمق 25 م
الطحالب البنية يمكن أن تعيش على عمق 15 م
الطحالب المثبتة في القاع يمكن أن تعيش على عمق 120م
النباتات الوعائية يمكن أن تعيش على عمق لا يزيد عن 10م
2-على اليابسة:يظهر أثر الضوء على توزيع الكائنات الحية عند المقارنة بين الصحراء( التي تتميز بزيادة كمية الضوء وارتفاع درجة الحرارة وأنخفاض الرطوبة النسبية ) ومنطقة الغابات الاستوائية( التي تتميز بقلة الضوءأسفل الأشجار الضخمة مع أرتفاع الرطوبة النسبية)
5- الضوء ونشاط الحيوانات :
يمكن تقسيم نشاط الحيوانات تبعا لشده الاضاءةإلى ما يلي :
1-فترة الفجر : يقل نشاط الحيوانات الليلية تدريجيا ثم تعود الى ملاجئها .
2- فترة النهار : تنشط الحيوانات النهارية
3-فترة الغسق : يقل نشاط الحيوانات النهارية تدريجيا ثم تعود الى ملاجئها .
4-فترة الليل : تنشط الحيوانات الليلية
ملحوظة : لقد ثبت أن لضوء القمر تأثير على أحياء الشواطئ البحرية التي تتعرض للمد والجذر فهى تنشط أثناء المد ( غمرها بالماء)
6-الضوء وهجرة الحيوانات
الهجرة ظاهرة حيوية ذات طبيعة دورية وهناك أنواع عدة من الهجرة مثل :
أ-هجرة يومية مثل العصافير التي تهاجر يوميا إلى أماكن تغذيتها ثم تعود ثانية إلى أعشاشها.
في البحار والمحيطات حيث تتحرك الأحياء الهائمة عائدة إلى السطح أو هابطة إلى القاع يوميا مثل القشريات بتأثير الأشعة فوق البنفسجية.
ب- هجرة موسمية - مثل هجرة الطيور أو السلاحف الصحراوية
ب-درجة الحرارة وتأثيرها البيئي
يتجلي تأثير درجة الحرارة على الأحياء بوضوح عندما نقارن بين الأحياء في منطقة قطبية وأخرى استوائية 0
(المدى الحراري يتراوح بين صفر و50ْ )
تأثير درجة الحرارة على سلوك الأحياء :
-عندما تصبح درجة الحرارة غير مناسبة قليلا في الوسط الذي يعيش فيه الكائن الحي هبوطا أو ارتفاعا فإنه يلجأ إلى السكون وتنخفض أنشطتة الحيوية الى حد يسمح ببقائه حياً .
مثلا :-
1- تكوين الجراثيم في حالة البكتريا أو تكوين الحويصلات في حالة الحيوانات الأولية 0
2- البيات الشتوي للزواحف والبرمائيات عندما تنخفض درجة الحرارة 0
3- الخمول الصيفي للرخويات والحشرات عندما ترتفع درجة الحرارة 0
4- الهجرة لمناطق تكون درجة حرارتها أكثر ملاءمة لها 0
بالنسبة للبيئة المائية
مدى التغير في درجات الحرارة صغيرا ويحدث ببطء كما أن هناك تدرجاً حراريا في الماء
فمثلاً : في الصيف تكون درجة حرارة المياه السطحية أعلى من حرارة مياه القاع وفي فصل الشتاء يحدث العكس 0
ملحوظة : عندما تنخفض درجة حرارة المياه السطحية إلى 3 ْم يتمدد الماء ويصبح كثافتة أقل فيطفو على السطح ثم يتجمد بما يحافظ على الأحياء أسفله من التجمد 0
ثانيا : تشابك العلاقات
أى نظام إيكولوجي يكون على جانب من التعقيد بسبب تنوع مكوناتهوهذا التعقيد هو أحد العوامل الأساسية في سلامه كل نظام بيئي لماذا ؟
لأنه يحد من أثر التغيرات الأيكولوجية ،أما إذا تتابعت التغيرات البيئية فإنها تحدث خلخلة فى توازن النظام البيئى0
ثالثا : الاستقرار مع القابلية للتغيير :
استقرار النظام الإيكولوجي :
هو قدرته على العودة إلى وضعه الأصلى بعد أى تغيير يطرأ عليه وذلك دون حدوث تغيير أساسي في تكوينه
- أسباب استقرار النظم البيئية :
1-تعدد الأنواع المكونة للنظام البيئي
2-بساطة التغيرات
استخدام الفضلات :
من خصائص النظام الأيكولوجي أنه يستخدم فضلاته ، فمثلا : في النظام البحري فإننا نجد الأسماك تخرج فضلات عضوية تقوم البكتريا بتحويلها إلى فضلات غير عضوية تستعمل في تغذية الطحالب التي تتغذى الأسماك كما أن الكائنات الحية البحرية تخرج ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التنفس فتستخدمه النباتات البحرية في عملية البناء الضوئي الذي ينتج عنها المواد العضوية والأكسجين اللازم للتنفس ثانية
هو وصف لكل ما يتعلق بالكائنات الحية والمكونات غير الحية في حيز محدود من الطبيعة وما يحدث بينها من تفاعلات 0
-ويمكن تعريف النظام الأيكولوجي بلغة الطاقة بأنه منظومة أيكولوجية من عمليات معقدة متشابكة ومترابطة تتميز بالعديد من المسارات التى تؤدى إلى تغير معدلات نمو الجماعات الحية وتصل بها الى حالة مستقرة من التوازن فى إطار النظام ككل .
خصائص النظام الإيكولوجي
- النظام الأيكولوجي
تتميز النظم الأيكولوجيا بما يلي:
- تعدد المكونات
- تشابك العلاقات (على جانب من التعقيد )
- الاستقرار مع القابلية للتغير
- استخدام الفضلات
أولا : تعدد المكونات وتشمل
- مكونات حية
- مكونات غير حية
وتعتبر هذه المكونات جميعها عوامل مميزة للنظام الأيكولوجي
وتنقسم هذه العوامل إلى
عوامل غير حية :-
1-عوامل فيزيائية
مثل المناخ - الحرارة -الضوء- الرياح
2-عوامل كيمائية
مثل زيادة أو نقص بعض العناصر والمركبات الكيميائية وأملاح التربة
عوامل الحية تنقسم إلى :-
1- كائنات منتجة للغذاء، وهي النباتات التي تحول طاقة الشمس إلى طاقة كيمائية مدخرة في الغذاء عن طريق عملية البناء الضوئي.
2-كائنات مستهلكة للغذاء وهي الحيوانات التي تعتمد على النباتات الخضراء بصورة مباشرة أو غير مباشرة
3- كائنات محللة
وهي كائنات دقيقة مثل البكتريا والفطريات التي تحلل أجسام الكائنات الميتة إلى العناصر الأولية
- عزيزي الطالب ( الطالبة )
هل تعلم أن الكائنات المحللة ( البكتريا الرمية - الفطريات ) تسمى حراس الطبيعة؟ لماذا ؟
لأنها تعمل على إعادة العناصر الأولية مثل الكربون والفوسفور والنتروجين إلى التربة بعد تحليلها لأجسام الكائنات الميتة لتستفيد هذه الكائنات الحية الجديدة من هذه العناصر وهكذا تستمر الحياة 0
وفيما يلي سوف نتناول عاملين من العوامل الطبيعية ومدى تأثيرهما على العوامل الحية 0
الضوء وتأثيره البيئي
الشمس هي مصدر الضوء على الأرض والضوء هو الجزء المرئي من طاقة الشمس وهو أيضا من أهم العوامل المؤثرة على النبات والحيوان
1-الضوء وعملية البناء الضوئي
لا تتم عملية البناء الضوئي في النباتات الخضراء إلا في وجود الضوء.
يمتص الكلوروفيل الذي يوجد في البلاستيدات الخضراء الموجات الضوئية التي تقع أطوالها بين 390- 780 نانومتر
أثناء عملية البناء الضوئي يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيمائية
2-الضوء وعملية الانتحاء
- ما هو الانتحاء :
الانتحاء هو الحركة الموقعية(موضعية)نتيجة للنمو وتسبب إنحناء العضو فى اتجاه يحدد موقع المؤثر من النبات 0
- ما هو سبب الانتحاء
يرجع سبب الانتحاء إلى استطالة خلايا الساق البعيدة عن المؤثر ( مثل الضوء) بدرجة أكبر من خلايا الساق المواجهة للمؤثر لأن خلايا النبات تستجيب للمواد المحفزة للنمو ( الأوكسينات )
- انتحاء إيجابي تجاه مصدر المؤثر
انتحاء سلبى في اتجاه مضاد لمصدر المؤثر 0
3- الضوء والإزهار في النبات :
يمر النبات أثناء نموه بمرحلتين متتالين هما :
أ-مرحلة النمو الخضري وفيها تنقسم خلايا الجنين عند إنبات البذور فيتكون الجذر والساق والأوراق 0
ب-مرحلة الإزهار والأثمار تبدأ بعد فترة من النمو الخضري لتكوين الإزهار والثمار وذلك بعد حدوث تغيرات داخلية نتيجة تعرض النبات للتواقت الضوئى المناسب .
ملحوظة : نبات القمح يزرع عادة خلال شهري مارس وأبريل ولكن إذا زرع القمح خلال شهري فبراير ومارس فإنه ينمو خضريا فقط دون أن يزهر لماذا ؟
لعدم ملاءمة العوامل البيئة للتغيرات الداخلية اللازمة لكي يصل النبات إلى مرحلة الإزهار
* ماذا تعرف عن التواقت الضوئي ؟
هو العلاقة بين فترة الإضاءة التي يحصل عليها النبات وفترة الظلام التي يتعرض لها بعد ذلك بالتعاقب كل 24 ساعة
4- الضوء وتوزيع الكائنات الحية :
الضوء من أهم العوامل في توزيع الكائنات الحية في الماء وعلى اليابسة .
أ- في الماء : الضوء يحدد وجود كائنات معينة عند عمق معين
الطحالب الحمراء يمكن أن تعيش على عمق 25 م
الطحالب البنية يمكن أن تعيش على عمق 15 م
الطحالب المثبتة في القاع يمكن أن تعيش على عمق 120م
النباتات الوعائية يمكن أن تعيش على عمق لا يزيد عن 10م
2-على اليابسة:يظهر أثر الضوء على توزيع الكائنات الحية عند المقارنة بين الصحراء( التي تتميز بزيادة كمية الضوء وارتفاع درجة الحرارة وأنخفاض الرطوبة النسبية ) ومنطقة الغابات الاستوائية( التي تتميز بقلة الضوءأسفل الأشجار الضخمة مع أرتفاع الرطوبة النسبية)
5- الضوء ونشاط الحيوانات :
يمكن تقسيم نشاط الحيوانات تبعا لشده الاضاءةإلى ما يلي :
1-فترة الفجر : يقل نشاط الحيوانات الليلية تدريجيا ثم تعود الى ملاجئها .
2- فترة النهار : تنشط الحيوانات النهارية
3-فترة الغسق : يقل نشاط الحيوانات النهارية تدريجيا ثم تعود الى ملاجئها .
4-فترة الليل : تنشط الحيوانات الليلية
ملحوظة : لقد ثبت أن لضوء القمر تأثير على أحياء الشواطئ البحرية التي تتعرض للمد والجذر فهى تنشط أثناء المد ( غمرها بالماء)
6-الضوء وهجرة الحيوانات
الهجرة ظاهرة حيوية ذات طبيعة دورية وهناك أنواع عدة من الهجرة مثل :
أ-هجرة يومية مثل العصافير التي تهاجر يوميا إلى أماكن تغذيتها ثم تعود ثانية إلى أعشاشها.
في البحار والمحيطات حيث تتحرك الأحياء الهائمة عائدة إلى السطح أو هابطة إلى القاع يوميا مثل القشريات بتأثير الأشعة فوق البنفسجية.
ب- هجرة موسمية - مثل هجرة الطيور أو السلاحف الصحراوية
ب-درجة الحرارة وتأثيرها البيئي
يتجلي تأثير درجة الحرارة على الأحياء بوضوح عندما نقارن بين الأحياء في منطقة قطبية وأخرى استوائية 0
(المدى الحراري يتراوح بين صفر و50ْ )
تأثير درجة الحرارة على سلوك الأحياء :
-عندما تصبح درجة الحرارة غير مناسبة قليلا في الوسط الذي يعيش فيه الكائن الحي هبوطا أو ارتفاعا فإنه يلجأ إلى السكون وتنخفض أنشطتة الحيوية الى حد يسمح ببقائه حياً .
مثلا :-
1- تكوين الجراثيم في حالة البكتريا أو تكوين الحويصلات في حالة الحيوانات الأولية 0
2- البيات الشتوي للزواحف والبرمائيات عندما تنخفض درجة الحرارة 0
3- الخمول الصيفي للرخويات والحشرات عندما ترتفع درجة الحرارة 0
4- الهجرة لمناطق تكون درجة حرارتها أكثر ملاءمة لها 0
بالنسبة للبيئة المائية
مدى التغير في درجات الحرارة صغيرا ويحدث ببطء كما أن هناك تدرجاً حراريا في الماء
فمثلاً : في الصيف تكون درجة حرارة المياه السطحية أعلى من حرارة مياه القاع وفي فصل الشتاء يحدث العكس 0
ملحوظة : عندما تنخفض درجة حرارة المياه السطحية إلى 3 ْم يتمدد الماء ويصبح كثافتة أقل فيطفو على السطح ثم يتجمد بما يحافظ على الأحياء أسفله من التجمد 0
ثانيا : تشابك العلاقات
أى نظام إيكولوجي يكون على جانب من التعقيد بسبب تنوع مكوناتهوهذا التعقيد هو أحد العوامل الأساسية في سلامه كل نظام بيئي لماذا ؟
لأنه يحد من أثر التغيرات الأيكولوجية ،أما إذا تتابعت التغيرات البيئية فإنها تحدث خلخلة فى توازن النظام البيئى0
ثالثا : الاستقرار مع القابلية للتغيير :
استقرار النظام الإيكولوجي :
هو قدرته على العودة إلى وضعه الأصلى بعد أى تغيير يطرأ عليه وذلك دون حدوث تغيير أساسي في تكوينه
- أسباب استقرار النظم البيئية :
1-تعدد الأنواع المكونة للنظام البيئي
2-بساطة التغيرات
استخدام الفضلات :
من خصائص النظام الأيكولوجي أنه يستخدم فضلاته ، فمثلا : في النظام البحري فإننا نجد الأسماك تخرج فضلات عضوية تقوم البكتريا بتحويلها إلى فضلات غير عضوية تستعمل في تغذية الطحالب التي تتغذى الأسماك كما أن الكائنات الحية البحرية تخرج ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التنفس فتستخدمه النباتات البحرية في عملية البناء الضوئي الذي ينتج عنها المواد العضوية والأكسجين اللازم للتنفس ثانية
