الثلاثاء، 15 نوفمبر، 2016

الأنظمة البيئية ومواردها


الأنظمة البيئية ومواردها     
الأنظمة البيئية الدرس الأول
: السلاسل والشبكات الغذائية وهرم الطاقة
ما السلاسل الغذائية ؟
تستمد معظم المخلوقات الحية طاقتها من الشمس بشكل مباشر أو غير مباشر , وتنتقل الطاقة من مخلوق حي آخر في النظام البيئي عبر ما يسمى السلسلة الغذائية .                                        
السلسلة الغذائية : نموذج يمثل مسار انتقال الطاقة في المواد الغذائية من مخلوق حي إلى آخر .                     .     * قد يكون المسار بسيطاً وقصيراً أو معقداً وطويلاً , تبدأ السلسلة الغذائية بمخلوق حي له القدرة على إنتاج غذائه بنفسه يسمى المنتج وتطلق المنتجات التي تقوم بعملية البناء الضوئي غاز الأكسجين وتنتج الغذاء الذي تستهلكه المخلوقات الحية الأخرى لكي تعيش , والمنتجات تستعمل بعض الغذاء الذي تنتجه وتخزن الباقي , فالنباتات مثلاً من المنتجات تخزن الغذاء في أوراقها وسيقانها وأفرعها أو جذورها , وعندما تأكل المخلوقات الحية الأخرى هذه النباتات تحصل على الطاقة من الغذاء الذي أنتجته النباتات وخزنته .
* النباتات هي المنتجات الرئيسية في السلسلة الغذائية على اليابسة , وفي البحار فإن المنتجات تكون العوالق النباتية .
* عندما لا يستطيع المخلوق الحي أن ينتج غذاءه بنفسه فإنه يأكل مخلوقات حية أخرى , وتسمى المخلوقات الحية التي تعيش بهذه الطريقة المستهلكات , وليحصل المستهلك على الطاقة فإنه يتغذى على المنتجات مباشرة أو على المستهلكات الأخرى .
* المستهلكات الأولى هي المخلوقات التي تتغذى على المنتجات , وهي الحلقة الثانية في السلسلة الغذائية بعد المنتجات مثل : المواشي – الحشرات – الفئران – الفيلة .
* المستهلكات الثانوية هي الحلقة التالية في السلسلة الغذائية , وهي تحصل على الطاقة بتغذيها على المستهلكات الأولى مثل : بعض أنواع الطيور .
* المستهلكات الثالثة تتغذى على المستهلك الثاني مثل : الأفعى .
* عندما تموت المخلوقات الحية , تحوي بقايا أجسامها طاقة مخزنة , والمحلل مخلوق حي يقوم بتحليل بقايا المخلوقات الميتة إلى مواد أبسط مثل : الديدان – البكتريا – الفطريات .
الشبكات الغذائية :
نموذج يبين تداخلات السلاسل الغذائية في نظام بيئي , والمخلوقات التي تكون الشبكة الغذائية لها دور محدد , وتظهر الشبكة الغذائية العلاقات بين كل الأنواع في النظام البيئي .
* آكلات الأعشاب : هي المستهلكات الأولى التي تتغذى على المنتجات فقط مثل : الغزال – الفأر .
* آكلات اللحوم : هي المستهلكات الثانية والثالثة والتي تأكل حيوانات أخرى مثل : الثعلب يتغذى على الثدييات الصغيرة والطيور والأفاعي والسحالي – ويتغذى الصقر على الكلاب البرية والسحالي والأفاعي والأرانب والسناجب .
* الحيوانات القارتة : هي المستهلكات التي تتغذى على النباتات والحيوانات مثل : حيوان الراكون .
- إن التغيرات التي تحدث في جزء من الشبكة الغذائية غالباً ما تؤثر في بقية الأجزاء , ففي بعض الأحيان تتفاعل مخلوقات حية بطريقة ما ليستفيد بعضها من بعض , ومن ذلك قيام النحل بجمع رحيق الزهر , وهو بذلك ينقل حبوب اللقاح من زهرة إلى أخرى , ويساعد هذا على تكاثر النباتات .
المفترسات والفرائس :
الحيوانات المفترسة : المخلوقات الحية التي تصطاد مخلوقات حية أخرى وتقتلها للحصول على الغذاء .
الفرائس : الحيوانات التي يتم اصطيادها .
* قد تكون معظم الحيوانات في وقت ما مفترسات أو فرائس , مثل الأفعى التي تبتلع الفأر في يوم ما , ثم تصبح في اليوم التالي فريسة للصقر .
الحيوان الكانس : حيوان يتغذى على بقايا أو مخلفات الحيوانات الميتة , لأنها لا تصطاد ولا تقتل مثل : العقاب   الديدان – الغربان .
هرم الطاقة :
هرم الطاقة : نموذج يبين كيف تنتقل الطاقة خلال سلسلة غذائية معينة .
* تشكل المنتجات قاعدة الهرم الغذائي لأنها تدعم المخلوقات الأخرى كافة , الحيوانات التي تستهلك المنتجات تحتل المستوى التالي في هذا الهرم , والمستهلكات لا تمتص الطاقة كلها المخزنة في غذائها , كما أنها تستعمل جزءاً من هذه الطاقة في نشاطاتها اليومية وتفقد جزءاً آخر على شكل حرارة .
* تتناقص الطاقة من مستوى معين إلى المستوى الذي يليه مما يحد من أعداد المستهلكات في السلسلة الغذائية , لذلك نجد أن المنتجات توجد بأعداد أكبر كثيراً من المستهلكات .
* قد تخل التغيرات في النظام البيئي بتوازن الغذاء والطاقة فيه , فحدوث نقص في مصادر الغذاء يزيد من التنافس وهذا قد يؤثر في عدد أفراد الجماعات الحيوية لنوع ما .


 مقارنة الأنظمة البيئية
ما النظام البيئي ؟
هي مجموع المخلوقات الحية والأشياء غير الحية في مكان ما , والتي يتفاعل بعضها مع بعض .
* من الأنظمة البيئية ( اليابسة ) : الحديقة – الغابة – الصحراء .
 الأنظمة البيئية المائية : البرك – البحار – المحيطات .
الأنظمة البيئية على اليابسة :
المناخ : متوسط الحالة الجوية في منطقة جغرافية معينة خلال فترة زمنية طويلة , ويعتمد تحديد المناخ بشكل رئيسي على درجة الحرارة والهطل , وتؤدي الاختلافات في المناخ من مكان إلى أخر إلى تهيئة ظروف مختلفة للمخلوقات الحية .
المنطقة الحيوية : منطقة جغرافية يسود فيها مناخ معين , وتعيش فيها أنواع معينة من الحيوانات والنباتات .
وتشمل كل من : التايجا – التندرا – الصحراء – الأراضي العشبية – الغابات الاستوائية المطيرة – الغابات المتساقطة الأوراق – المناطق الصحراوية .
الظروف المناخية :
تؤثر في المناخ مجموعة من العوامل منها كمية أشعة الشمس – أنماط الرياح – التيارات البحرية – السلاسل الجبلية .
* يؤثر المناخ في أنواع المخلوقات الحية التي تعيش في منطقة معينة , وتتكيف المخلوقات الحية للعيش في ظروف مناخية محددة ومناسبة لها , لهذا لا نجد البطريق على في المناطق الباردة القطبية .
* تشمل الظروف المناخية كلاً من كمية الأشعة الشمسية وشدتها – مجموع كميات الهطل – كمية الرطوبة – متوسط درجة الحرارة , فمثلاً تنمو معظم نبات الصبار في الصحراء الحارة والجافة .
التندرا - التايجا - الصحراء :
لبعض المناطق الحيوية – التندرا – التايجا – الصحراء – مناخات قاسية , فقد تكون مناطق باردة جداً أو حارة جداً أو قليلة الهطل , وهذه الظروف المناخية تحد من أنواع الحيوانات والنباتات القادرة على العيش هناك .
التندرا :
توجد في المناطق الواقعة في أقصى الشمال ,وتغطي حوالي 20% من مساحة اليابسة على الأرض , وهي ذات فصول شتاء باردة جداً , وفصول صيف قصيرة وهي باردة وجافة , فيها طبقات ترابية دائمة التجمد تقع على عمق متر واحد فقط من السطح , وهي تمنع نمو الجذور العميقة للأشجار والنباتات الكبيرة , ينمو فيها : الأعشاب الأشنات – الحزازيات – الأزهار – الشجيرات ذات الجذور السطحية والقصيرة .
التايجا :
توجد في المناطق الواقعة جنوبي التندرا الشمالية , وهي غابات باردة ذات أشجار مخروطية دائمة الخضرة , تمتد في النصف الشمالي من الكرة الأرضية من أوروبا وآسيا وأمريكا الشمالية , فصول الشتاء باردة جداً , فصول الصيف قصيرة ودافئة وأكثر رطوبة , تنمو فيها : الأشنات – الحزازيات – الأشجار ومنها الصنوبر والتنوب والشوكران, ومن الحيوانات التي تعيش فيها : القوارض – الثعالب – الذئااب – الغربان .
الصحاري :
توجد في كافة قارات الأرض , يقل معدل تساقط الأمطار عن 25 سنتيمتر في العام ,  تكون حارة وجافة , يحوي هواء الصحراء كميات قليلة من الرطوبة , الهواء في الليل يكون بارداً , بعض الصحاري لها فصول باردة وبعضها الآخر باردة على مدار السنة , من الصحاري في العالم : صحراء الدهناء – صحراء الربع الخالي في المملكة , الصحراء الشرقية في مصر , من النباتات التي تنمو في الصحراء : الصبار , ومن الحيوانات التي تعيش فيها : الحشرات  العناكب – الزواحف – الطيور – حيوانات الجحور .
الأراضي العشبية – الغابات :
الأراضي العشبية هي أحد أنواع المناطق الحيوية , وتنتشر في معظم القارات , تتساقط فيها الأمطار غير الغزيرة بشكل غير منتظم , درجات الحرارة فيها منخفضة شتاءً ومرتفعة صيفاً , وتقع بعض أنواع التربة الأكثر خصوبة في العالم ضمن الأراضي العشبية , لذلك تستعمل غالباً في الزراعة , تختلف أنواع النباتات والحيوانات التي تعيش فيها من مكان إلى آخر , ففي أمريكا الشمالية تعيش بعض الحيوانات الآكلة الأعشاب ومنها الثور البري , والحيوانات الآكلة اللحوم ومنها ذئب البراري – الغرير– النمس , وفي وسط روسيا تعيش السناجب – الخنازير البرية , في أمريكا الجنوبية تعيش الأيائل .
الغابات المتساقطة الأوراق :
توجد في بعض أجزاء أمريكا الشمالية بألوان زاهية لبضعة أشهر فقط خلال السنة , حيث يتحول لون أوراق الشجر الأخضر إلى الألوان الخريفية التقليدية , الأحمر والبرتقالي والأصفر والبني , قبل أن تتساقط هذه الأوراق على الأرض وتفقد الأشجار أوراقها عندما يقترب الشتاء , ومن هذه الأشجار : شجر البلوط – الزان , كما تنمو : الأشنات – الفطر    الحزازيات , توجد هذه الغابات أيضاً في شرق أمريكا الشمالية وشمال شرق آسيا وغرب ووسط أوروبا .
الغابات الاستوائية المطيرة :
تقع قرب خط الاستواء , المناخ فيها حار ورطب , وهناك تساقط غزير للأمطار فيها , يزيد معدله السنوي على مترين وهذا المناخ مناسب لعيش أنواع كثيرة من المخلوقات الحية , هناك نوع آخر من الغابات المطيرة يقع في مناطق شمال غرب المحيط الهادي تسمى الغابات المطيرة المعتدلة .
الأنظمة البيئية ذات المياه العذبة :
هي نوع من المناطق الحيوية الموجودة في المسطحات المائية القليلة الملوحة وحولها , من هذه المسطحات المائية البرك والبحيرات والجداول والأنهار والمستنقعات .
البرك والبحيرات :  
يكون الماء فيها ساكناً , وقد يكون هناك غطاء من الطحالب الخضراء على سطح الماء , من النباتات التي تنمو هناك : البوص – زنبق الماء , ومن الحيوانات التي تعيش هناك : السلاحف المائية – الضفادع – جراد البحر , تعيش تحت سطح الماء كائنات مجهريه تدعى العوالق .
الجداول والأنهار :
يكون الماء فيها جارياً , لذا تتكيف المخلوقات الحية فيها فيكون لها وسائلها التي تمنعها من الانجراف مع الماء مثل : نبات البوص – سمك السالمون .
الأراضي الرطبة :
مناطق يكون فيها مستوى الماء قريباً من سطح التراب في معظم الأوراق , وتشمل هذه المناطق المستنقعات والسبخات هذه المناطق البيئية غنية بالحياة النباتية , كما تصلح لتكاثر الطيور والحيوانات الأخرى .
مصبات الأنهار :
الأنظمة البيئية التي توجد عندما تصب مياه الأنهار في المحيطات أو البحار .                                     .          تكون مياهها أقل ملوحة من مياه المحيط , ولكنها أكثر ملوحة من مياه النهر , تتكيف النباتات والحيوانات التي تعيش في مصبات الأنهار للعيش مع التغير في الملوحة , فيتكاثر العديد من الطيور والحيوانات فيها .
ما الذي يعيش في المحيط ؟
تغطي المحيطات أكثر من 70% من مساحة سطح الأرض , وهي تلعب دوراً مهماً في دورة الماء في الطبيعة وتحتوي على المغذيات التي تدعم أشكال الحياة المختلفة .
* يقسم المحيط إلى مناطق , حيث تؤثر كل منطقة في المخلوقات الحية التي تعيش فيها بطرائق مختلفة , وتشمل العوامل : المد والجزر ودرجة الحرارة والملوحة وضغط الماء وكمية أشعة الشمس التي تخترق الماء .
* لا تصل أشعة الشمس إلى عمق أكثر من 200متر تقريباً , وتزداد ظلمة الماء وبرودته عند هذه النقطة مع زيادة العمق , وكذلك لا تحدث عمليات التمثيل الضوئي , وتتغذى معظم المخلوقات الحية التي تعيش في أعماق المحيط بعضها على بعض , وعلى مواد تصل إليها من سطح المحيط  , كما تتغذى بعض أنواع البكتريا على مواد تحصل عليها من الفوهات الحرمائية والشقوق العميقة الموجودة في أعماق المحيطات , والتي تتدفق منها بعض المواد الكيميائية الحارة .


 موارد الأرض والحفاظ عليها
                         الدرس الأول : التــــربة
ما التـربة ؟
تتجدد بعض الموارد الطبيعية سريعاً , ويمكن إعادة استخدام بعضها الآخر , ومثل هذه الموارد تدعى الموارد المتجددة وتعد التربة مورداً متجدداً لأنها من الموارد  التي يمكن إعادة استخدامها , رغم أنها تتكون عبر سنين طويلة , وتغطي التربة اليابسة ولا تستطيع النباتات والحيوانات العيش بدونها .
التربة : خليط من فتات صخري وأجزاء النباتات ومخلوقات حية صغيرة .
* تغطي التربة سطح الأرض في الغابات المطرية والمناطق العشبية والصحراء , وتختلف صفات التربة من منطقة إلى أخرى , لأنها جميعاً نتجت عن تجوية الصخور ومن نباتات وحيوانات أو بقاياها , وتظهر طبقات التربة إذا حفرنا في الأرض .
نطاق التربة :     
 هي كل طبقة من طبقات التربة .
نطاقات للتربة :                                                                                                          .   النطاق (أ) يحمل معظم المغذيات , ويحوي الدبال : جزء من التربة تكون من المواد العضوية المتحللة , يحوي الدبال مواد مغذية للنبات وهو يمتص الماء ويحتفظ به أكثر من الفتات الصخري .                                               .     تسمى التربة في هذا النطاق التربة السطحية معظم جذور النباتات تنمو في هذه التربة , وتمتص الماء والغذاء من الدبال
النطاق (ب) يسمى التربة تحت السطحية , وفيه نسبة قليلة من الدبال ونسبة كبيرة من الصخور المفتتة , وهذه الصخور تكون الصلصال .
النطاق (ج) معظمة يتكون من قطع كبيرة من صخور التجوية , تكون هذه المنطقة صلبة , وتقع فوق الصخور غير المجواة .                                                                                                            
كيف تستعمل التربة ؟
للتربة في الأماكن المختلفة خصائص مختلفة , وكل نوع من التربة يناسب نباتات وحيوانات معينة للعيش فيها .
* تربة الغابات ذات طبقة رقيقة تحوي القليل من الدبال , لأن الأمطار الغزيرة تحمل المعادن إلى أعماق أكبر في الأرض , ولا تستطيع النباتات القصيرة الجذور الوصول إلى تلك  المعادن , لذلك لا تستطيع هذه النباتات النمو في هذه التربة .
* التربة الصحراوية رملية ولا تحوي الكثير من الدبال ,وهي غنية بالمعادن , وهذه المعادن ليست عميقة في الأرض لذلك يتم اختيار محاصيل مناسبة للبيئة الصحراوية , وغالباً ما يتم ريها صناعياً  .
* تربة الأراضي العشبية صالحة للزراعة , لأنها غنية بالدبال الذي يذود المحاصيل – ومنها الذرة والشعير – بالمواد المغذية الضرورية , يحتفظ الدبال بالماء ومن ثم يمنع جرف المواد المغذية إلى الأعماق  .
** التربة يمكن استخدامها بشكل جيد , كما يمكن تبديدها أو إتلافها أو تخريبها , كما يمكن للتربة أن تتآكل بفعل الماء والرياح , لكن جذور النباتات تثبت التربة في مكانها , وتستهلك المغذيات في التربة بشكل طبيعي بسبب النباتات , وهذه المغذيات تتجدد بشكل طبيعي عند موت النباتات وطمرها وتحللها في التربة .
ولكن عند إزالة مزارع لجميع محصوله من الأرض ولم يتبقى أي جزء من النبات ليموت , ستصبح الأرض غير قادرة على إنبات نباتات جديدة , وقد تستهلك التربة عن طريق التلوث .
التلوث : إضافة مواد ضارة إلى التربة أو الماء أو الهواء , وتتلوث التربة بالمواد الكيميائية التي تطرح في الأرض .
* تتلوث الأرض أيضاً بفعل المواد الكيميائية التي تستخدم للتخلص من الحشرات أو لقتل الحشائش والأعشاب , إضافة إلى التلوث الناتج عن مكبات النفايات وبخاصة غير المتحللة منها كالبلاستيك بأنواعه .
المحافظة على التربة :
حماية المصادر الطبيعية – ومنها التربة – والمحافظة عليها يسمى حفظاً .
حفظ التربة : حماية التربة من التلوث والانجراف .
طرق حفظ التربة :
التسميد – الدورة الزراعية – الأشرطة المتبادلة – الحراثة الكنتورية – المصاطب – مصدات الرياح – القوانين  الجهود الفردية – التعليم .


 حمــاية المــوارد
كيف نحافظ على اليابسة والماء والهواء في الأرض ؟
موارد الأرض ثمينة سخرها الله للإنسان لتلبية متطلبات حياته , ومع زيادة السكان المستمرة زاد الطلب عليها وقد استغلها الناس بشتى الوسائل , مما أدى لظهور عدد من المشكلات البيئية , منها التلوث والنفايات وغيرها .
* ولحماية كوكب الأرض وجب علينا حماية اليابسة والماء والهواء من النفايات والتلوث .
طرق حماية التربة :
- بعد حصاد المحاصيل يضيف المزارعون المواد العضوية إلى التربة لتعويض المعادن التي تمتصها المحاصيل من التربة أثناء نموها , حيث يضيف المزارعين السماد العضوي المحضر من فضلات الحيوانات إلى الحقول .
- زراعة الأعشاب بين صفوف نباتات المحاصيل , ويقوم بعضهم الآخر بزراعة المحاصيل في مصاطب , وبعض المزارعين يزرعون الأشجار في صفوف على قمم التلال .
التدوير:
تدوير النفايات يقلل ما سيطرح منها في مكاب النفايات , ويقلل من احتمال تلويثها للبيئة , ويوجد في العديد من المجتمعات مراكز أنشئت من أجل جمع مواد معينة , منها الورق والزجاج والمواد الفلزية والبلاستيك , حيث يمكن إعادة استخدامها مرة أخرى .
المحافظة على الماء :
يمكن تنقية الماء الملوث في محطات خاصة للتنقية أو المعالجة , وفي هذه المحطات تعالج المياه الملوثة بالمواد الكيميائية ثم يرشح الماء لإزالة الشوائب , بعد ذلك يتم معالجة الماء مرة ثانية بمواد كيميائية , منها الكلور لقتل البكتريا ليصبح الماء صالحاً للشرب .
كيف نقلل حرق الوقود الأحفوري ؟
الوقود الأحفوري ومنه الفحم والنفط والغازالطبيعي مصادر طاقة غير متجددة , ومع ازدياد الناس يزداد استخدام الوقود الأحفوري والذي بدوره يزيد من تلوث البيئة , ولأنه مصدر غير متجدد للطاقة من المهم المحافظة عليه وترشيد استهلاكه ليدوم مدة اطول , والبحث عن مصادر أخرى للطاقة .
المصادر البديلة للطاقة :
المصادر البديلة للطاقة هي مصادر طاقة أخرى غير الوقود الأحفوري .
* الطاقة الحرارية الجوفية : الطاقة الحرارية التي مصدرها باطن الأرض , يمكن استخدام هذه الطاقة في بعض المناطق لتدفئة المنازل وإنتاج الكهرباء .                                                                                .       * الرياح : تستخدم طواحين الهواء طاقة الهواء المتحرك في إنتاج الكهرباء , لاستخدامها في المنازل والمصانع .      . * الكتلة الحيوية : تتكون من فضلات النباتات والحيوانات , حيث يمكن معالجتها لإنتاج الوقود الذي يستخدم أساساً في إنتاج الكهرباء والحرارة .                                                                                      .                 * الطاقة الكهرومائية : طاقة المياه الجارية , حيث يتم توليد الكهرباء باستخدام طاقة المياه .                       .        * الخلايا الشمسية : أدوات تحول أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية , ويتم استخدامها في إضاءة المنازل وتدفئتها طوال الليل .                                                    
القواعد الثلاث في المحافظة على موارد البيئة :
يمكننا المساعدة على حماية اليابسة والماء والهواء بإتباع ثلاث قواعد للحماية هي :
1- الترشيد : يمكن ترشيد كمية الموارد الطبيعية التي نستخدمها .
                            مثل : تقليل كميات الوقود المستخدم في التدفئة والتكييف .
2- إعادة الاستخدام : يمكن إعادة استخدام العديد من المنتجات بدلاً من استخدام المنتجات المصممة للاستخدام مرة واحدة , ثم يتم التخلص منها في صورة نفايات .
                            مثل : استخدام الأطباق التي يمكن غسلها بدلاً من الأطباق الورقة أو البلاستيكية .
3- التدوير : يمكن استخدام المواد مرة أخرى بطرائق جديدة , إذ تقلل عمليات التدوير من كمية الطاقة التي نحتاج إليها لصنع الأشياء كما تقلل كمية النفايات الناتجة أيضاً .
                            مثل : إعادة تدوير المعدات الإلكترونية ومنها الحواسيب وأجهزة التلفاز والأجهزة الخلوية .

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق