الفصل الثاني -8- المجتمعات والمناطق الحيوية والأنظمة البيئية

-1-

علم بيئة المجتمعات الحيوية 

المجتمعات الحيوية

المجتمع الحيوي :  الجماعات الحيوية التي تتفاعل معا. وتعيش في المساحة نفسها في الوقت نفسه 

تأثير العوامل اللاحيوية في المجتمعات الحيوية؟

مثال : تأثير التربة إذا أصبحت حمضية

1- قد تموت بعض الأنواع أو تنقرض
 2- من ثم قد تتأثر مصادر الغذاء لمخلوقات حية أخري
3- مما يؤدي إلى تغير في المجتمع الحيوي

العوامل المحددة

العامل المحدد:    أي عامل حيوي أو لاحيوي يحدد عدد المخلوقات وتكاثرها وتوزيعها

العوامل اللاحيوية المحددة: ضوء الشمس والمناخ ودرجة الحرارة والماء والمواد المغذية والحرائق والتركيب الكيميائي للتربة والحيز المتاح

 العوامل الحيوية المحددة: تشمل المخلوقات الحية  ومنها أنواع النباتات والحيوانات.

مدى التحمل :

 هو المدى الذي يقع بين الحد الأعلى والأدنى لكل عامل بيئي ويوضح الظروف التي يمكن أن يعيش فيها المخلوق الحي

مثال : سمك السلمون المرقط  

منطقة الإجهاد الفسيولوجي تقع بين المنطقة المثلى وحدود التحمل

 التحملهو قدرة المخلوق الحي على البقاء عند تعرضه لعوامل حيوية أو لا حيوية

س/ هل تستطيعين التفريق بين مصطلح  التحمل  ومدى التحمل ؟

التعاقب البيئي

هو التغير في النظام البيئي الذي يحدث عندما يستبدل مجتمع حيوي ما بآخر نتيجة للتغير في العوامل الحيوية واللاحيوية

تتغير الأنظمة البيئية بطرق :

1- بسيطة --> سقوط شجرة في غابة

2- معقدة --> احتراق الغابة 

فسري العبارة  : حرائق الغابات قد تكون مفيدة وأحياناَ ضرورية لمجتمع الغابة 

1) لأنها تعيد المواد المغذية إلى التربة

2) بعض النباتات لها بذور لا تنبت ما لم ُ تسخن بوساطة النار ( مثل  حشائش النار)

3) تعتمد بعض الأنظمة البيئية على الحرائق للتخلص من الحطام البيئي؛ فإذا لم تحدث هذه الحرائق سيتراكم هذا الحطام لدرجة تؤدي فيها الحرائق الأخرى إلى حرق الأعشاب والأشجار كليا

4) قد تغير حرائق الغابات من الموطن البيئي كليا لدرجة أن بعض الأنواع من المخلوقات الحية لا تستطيع البقاء،

 وبعضها قد ينمو ويزدهر في الظروف البدائية المتفحمة الجديدة

التعاقب الأولي

تكون مجتمع حيوي في منطقة من الصخور الجرداء التي لا تغطيها أي تربة 

Øماهي الأنواع الرائدة ؟

Øما أهميتها ؟

Øعددي مراحل التعاقب الأولي

الأنواع الرائدة في التعاقب الأولي:  هي  أوائل المخلوقات الحية التي تنمو على الصخور

مثل : الأشنات ( تجمعات من الفطر والطحالب ) -- الحزازيات الطحلبية

الأهمية : تساعد في تكوين التربة لأنها تفرز أحماضا تساعد على تفتيت الصخور 

مجتمع الذروة المجتمع الحيوي المستقر الذي ينتج عندما يكون هناك تغير طفيف في عدد الأنواع 

التعاقب الثانوي

هو التغير المنظم والمتوقع الذي يحدث بعد إزالة مجتمع حيوي ما دون أن تتغير التربة

الأنواع الرائدة في التعاقب الثانوي :هي النباتات التي بدأت تنمو في المنطقة التي حدث فيها الاختلال وهي أول الأنواع التي تبدأ بالتعاقب الثانوي

أمثلة على التعاقب الثانوي:  الحرائق – الفيضانات – العواصف

عللي / حدوث التعاقب الثانوي اسرع من التعاقب الأولي ؟

vلأن التربة متوافرة

vلا تزال بعض الأنواع موجودة (على الرغم من وجود العدد القليل منها)

vوجود مصدرا للبذور وبعض الحيوانات من المناطق المجاورة التي لم يحدث فيها الاختلال

نقطة نهاية التعاقب

عللي/  من الصعب تحديد إذا كان التعاقب قد وصل إلى مجتمع الذروة في أي مكان على الأرض.

Øلأن التعاقب البيئي تعد عملية معقدة  (يضم العديد من العوامل)

Ø لا يمكن تحديد نقطة نهاية التعاقب عقب حدوث الكوارث

Øإن المجتمعات الحيوية الطبيعية تتغير باستمرار وبمعدلات مختلفة، كما أن عملية التعاقب عملية بطيئة

Øتؤثر نشاطات الإنسان في الأنواع التي قد تكون موجودة

-2-

المناطق الحيوية البرية

تأثير دائرة العرض والمناخ 

الطقس weather : هو حالة الغلاف الجوي في مكان وزمان محددين.

دائرة العرض: المسافة بين خط الاستواء وأي نقطة على سطح الأرض شمالا أو جنوبا

المناخ متوسط حالة الطقس في منطقة ما 

                   المناطق الحيوية البرية الرئيسية 

1- التندرا منطقة حيوية لا تحتوي أشجار

2-الغابات الشمالية / المخروطية / التيجة: شريط واسع من الغابات الكثيفة الدائمة الخضرة

3-الغابات المعتدلة: تتكون من أشجار ذات أوراق عريضة متساقطة في فصل الخريف. 

4- المناطق الحرجية والشجيرات 

5- المناطق العشبية المعتدلة : المنطقة الحيوية التي تتميز بوجود تربة خصبة قادرة على دعم غطاء سميك من الحشائش

6-الصحراء: أي منطقة يزيد فيها معدل التبخر السنوي على معدل الهطل

7-السافانا الاستوائية : تتميزبوجود الحشائش وأشجار متفرقة تعيش في مناخات ذات كمية هطل أقل من بعض المناطق الاستوائية الأخر .

8- الغابات الاستوائية الموسمية

عللي / تشبه الغابات الاستوائية الموسمية إلى حد ما الغابات المعتدلة المتساقطة الأوراق 

لأن أوراقها غالبا ما تسقط أثناء فصل الجفاف للحفاظ على الماء

9- الغابات الاستوائية المطيرة : تتميز بدرجات حرارة مرتفعة وكميات كبيرة من المطر على مدار العام

سـ عللي / استثناء العلماء للجبال من مناطق اليابسه

        لأن مميزات مناخها        والحياة النباتية والحيوانية فيها تختلف حسب ارتفاعها.

         سـ عللي /  المناطق القطبيه لا تعد مناطق بيئه حقيقيه

لأنها كتل جليدية وليست كتل  يابسة حقيقية؛ وذات تربة

-3 -

الأنظمة البيئية المائية 

الماء على الأرض

عللي / الكرة الأرضية تبدو من الفضاء زرقاء في لونها ؟

 لأن معظمها مغطى بالماء.

الانظمة البيئية للمياه العذبة 

تضم : البرك-البحيرات- الجداول-الأنهار -الأراضي الرطبة

تشكل المياه العذبة نسبة % 2.5 تقريبا من كمية الماء على الكرة الأرضية

وتقسم إلى :

1- % 68.9 موجودة في الجبال الجليدية (الجليديات)

2-  % 30.8 مياه جوفية

3-   % 0.3 فقط موجودة في البحيرات والبرك والأنهار والجداول والأراضي الرطبة. 

معظم الأنواع تعيش في % 0.3 فقط من المياه العذبة

الانهار والجداول

س /حددي اتجاه تدفق الماء في الأنهار والجداول؟

يتدفق باتجاه واحد ابتداء من مصدر الماء (منبع الماء) وينتقل باتجاه مصب النهر، حيث تتدفق المياه إلى مسطح مائي أكبر

س / مما تتشكل الأنهار والجداول ؟

من ينابيع تحت سطح الأرض أو من ذوبان الثلوج

س / ما أهمية مقدار ميل منطقة تدفق الماء في الأنهار والجداول ؟

يحدد اتجاه تدفق الماء وسرعته

الرسوبيات: هي المواد التي ينقلها الماء أو الرياح أو الأنهار الجليدية

س / ما أهمية تفاعل الماء مع  الرياح ومع اليابسة ؟
يؤدي التفاعل بين الماء والرياح إلى : حركة المياه السطحية مما يضيف كمية من الأكسجين للماء
ويؤدي التفاعل بين الماء واليابسة ينتج عنه : التعرية وتوفير المواد المغذية، وتغيير مجرى الأنهار أو الجداول

س / ماهو تاثير سرعة تيارات الماء على تنوع المخلوقات الحية في الأنهار والجداول ؟
في المياه سريعة الحركة تعيش قلة من الأنواع والتي لابد ان تكون قادرة على مقاومة تيارات الماء 
بينما في البطيئة الحركة يكون التنوع أكثر  

البحيرات والبرك

البحيرة / البركة :الجسم المائي المستقر (الراكد) والمحصور في اليابسة

س/ عللي ارتفاع الماء في البرك والبحيرات  الأكثر دفئاَ نحو الأعلى في الصيف 

لأنه أقل كثافة من الماء البارد الموجود في الأسفل

س / تمتزج طبقات الماء العلوية مع السفلية في البرك والبحيرات بفعل التغير في درجات الحرارة او الرياح ... ما أهمية ذلك ؟

ينتج عن ذلك تجانس في درجة حرارة المياه، وهذا الاختلاط يؤدي إلى دوران الأكسجين، وكذلك نقل المواد المغذية من القاع إلى السطح.

س / ما الفرق بين البحيرات قليلة التغذية وحقيقية التغذية

س / عدد اقسام البرك والبحيرات ؟
منطقة الشاطئ - المنطقة المضيئة - المنطقة العميقة  

منطقة الشاطئ  منطقة  قريبة من الساحل  ويكون الماء فيها ضحلا، مما يسمح لضوء الشمس بالوصول إلى القاع

المنطقة المضيئة  منطقة المياه المفتوحة التي يصلها ضوء الشمس، وتسودها العوالق

المنطقة العميقة  تشكل أعمق المناطق في البحيرات الضخمة، وهي أكثر برودة 

ومحتواها من الأكسجين أقل من المنطقتين السابقتين

الأنظمة البيئية المائية الإنتقالية

تكون مزيجا من اثنتين أو أكثر من البيئات المختلفة حيث تختلط المنطقة المائية مع اليابسة أو بالماء  فـ يمتزج الماء المالح بالماء العذب.

الأراضي الرطبة: أراض مشبعة بالماء، تساعد في نمو النباتات المائية

المصبات : نظام بيئي يكون الإنتقال فيه من الماء العذب إلى الماء المالح ومن اليابسة الى البحر 

س/ عددي اكثر الأنظمة البيئية  تنوعاَ ؟

الغابات الإستوائية المطيرة  والشعاب المرجانية  ثم المصبات  

الأنظمة البيئية البحرية

أمثلة على أهمية الأنظمة البيئية البحرية  لكوكب الأرض :

1- الطحالب البحرية تستهلك ثاني أكسيد الكربون من الجو وتنتج أكثر من 50% من الأكسجين الجوي في عملية البناء الضوئي 

2- يشكل تبخر الماء من المحيطات معظم الهطل المتمثل في المطر والثلج 

تقسم المحيطات إلى :

منطقة المد والجزر

الأنظمة البيئية للمحيط المفتوح

المحيط الساحلي والشعاب المرجاني 

منطقة المد والجزر : 
شريط ضيق يمتد حيث يلتقي المحيط باليابسة

المخلوقات الحية التي تعيش في هذه المنطقة

تكيفت مع التغيرات المستمرة التي تحدث يوميا من تبادل أمواج المد

وتؤدي إلى غمر الشاطئ أو تعريته 

يمكن تقسيم منطقة المد والجزر إلى  نطاق عمودي  

نطاق :  1- الرذاذ  2-  المد المرتفع  3- المد المتوسط  4- المد المنخفض 

نطاق الرذاذ  يكون الجزء العلوي  جافﹰﹼ معظم الوقت، إذ يحظى برذاذ الماء المالح فقط عندما يرتفع المد،

المخلوقات الحية التي تعيش فيه عدد قليل من النباتات والحيوانات

نطاق المد المرتفع  يغمر بالماء في أثناء المد المرتفع فقط، يحظى هذا النطاق بماء أكثر من منطقة الرذاذ

المخلوقات الحية التي تعيش فيه   تعيش فيها نباتات وحيوانات أكثر من منطقة الرذاذ

نطاق المد المتوسط يعاني اضطرابا حادا مرتين يوميا عندما َ يغمر المد خط الشاطئ ثم ينحسر عنه

المخلوقات الحية التي تعيش فيه  

تتكيف مع فترات طويلة عند التعرض للماء والهواء.

نطاق المد المنخفض مغطى بالماء ما لم يكن المد منخفضا جدا

المخلوقات الحية التي تعيش فيه  

تعد هذه المناطق الأكثر ازدحاما بالمخلوقات الحية من بين مناطق المد والجزر

الأنظمة البيئية للمحيط المفتوح : 

تضم :

المنطقة البحرية

المنطقة الضوئية

المنطقة التي تمتد إلى عمق 200 m  هي منطقة ضحلة بدرجة تسمح فيها بنفاذ ضوء الشمس، وكلما زاد العمق قلَّت كمية الضوء  (وقد تسمى المنطقة الضوئية الحقيقية)

 المخلوقات الحية :

الذاتية التغذية عشب البحر والعوالق

الحيوانات العديد من أنواع الأسماك وسلاحف البحر وهلام البحر والحيتان والدلافين.

س /على ماذا تتغذى الحيوانات في المنطقة الضوئية ؟

 على العوالق ،  بعضها يتغذى على أنواع أضخم

المنطقة المظلمة

هي المنطقة التي لا يتمكن ضوء الشمس من الوصول إليها- فتقع مباشرة أسفل المنطقة الضوئية.  وتبقى في ظلام دائم،

الحرارة : بارد عادةَ

 وفيها بعض التباين نتيجة الاختلاط بين أمواج المحيط الباردة مع الدافئة

المخلوقات الحية التي تعتمد على طاقة الضوء لا تستطيع  أن تعيش في المنطقة المظلمة.

منطقة قاع المحيط

 تتكون من رمل وطين (غرين) ومخلوقات ميتة

يمكن لضوء الشمس أن يصل إلى أرضية المحيط إذا كانت منطقة قاع المحيط ضحلة

عندما يزداد العمق يخترق المياه العميقة ضوء أقل

الحرارة منخفضة

المخلوقات الحية يتناقص التنوع  كلما زاد العمق

باستثناء المناطق القريبة من الفوهات الحرارية حيث يوجد الروبيان والسلطعون والعديد من الديدان الأنبوبية.

ويعيش فيها العديد من أنواع الأسماك - الأخطبوط – الحبار

س / ما هي المنطقة التي تشكل المساحة الأكبر على طول أرضية المحيط؟

منطقة اللجة

v يكون الماء باردا جدا

vتعتمد معظم المخلوقات الحية هنا على المواد المغذية التي تنتقل إلى الأسفل من المناطق الأعلى 

v

vتنفث الفوهات الحرارية في قاع المحيط وعند حواف الصفائح الأرضية، كميات كبيرة من الماء الساخن وكبريتيد الهيدروجين ومعادن أخرى 

vهي المنطقة الأعمق من المحيط

v وجد العلماء مجتمعات حيوية من البكتيريا تعيش في هذه المواقع وتستخدم جزيئات كبريتيد الهيدروجين لإنتاج الطاقة.

vوتوجد هذه البكتيريا عند قاعدة السلسلة الغذائية التي تشمل اللافقاريات مثل المحار والسلطعون، وفقاريات كالأسماك.

المحيط الساحلي والشعاب المرجانية

تعدُّ الشعاب المرجانية الأكثر تنوُّعا بين الأنظمة البيئية

توجد  في المياه البحرية الضحلة الدافئة

وتشكِّل  حواجز طبيعية على طول القارات تحمي الشواطئ من التعرية

  

تشكِّل حواجز طبيعية على طول القارات تحمي الشواطئ من التعرية.

س / ما هو المرجان ؟

حيوان لافقاري طري يعيش داخل تركيب يشبه الحجارة

ويرتبط المرجان بعلاقة تكافلية مع طحالب تسمى  Zooxanthellae   تزوده بالغذاء،

وفي المقابل يوفر لها المرجان الحماية، كما يمكنها من التعرض للضوء.

من الحيوانات التي تعيش بين الشعاب المرجانية بعض أنواع المخلوقات الحية الدقيقة والأخطبوط وقنافذ البحر ونجم البحر والأسماك.

جزءا صغير فقط من تنوع الشعاب المرجانية في مياه البحر الأحمر

تأثر الشعاب المرجانية بالتغيرات البيئية :

1- ما تاثير التغيرات التي تنجم عن الاختلالات الطبيعية -كزيادة الرسوبيات من أمواج تسونامي- على الشعاب المرجانية

يمكن أن تسبب موت الشعاب،

2- تأثير نشاطات الإنسان كتطوير الأراضي وجمع الشعاب المرجانية للحصول على كربونات الكالسيوم على المرجان

يمكن أن تتلف الشعاب أو تدمرها.

يراقب علماء البيئة اليوم الشعاب وبيئاتها لحماية هذه الأنظمة البيئية الهشة

.