[ا/رضا ابوزينة]

مفهوم البيئة
يختلف مفهوم البيئة حسب طبيعة الشخص المتعامل معها فهناك بيئة زراعية
وبيئة صناعية وبيئة ريفية وبيئة حضرية وبيئة تجارية إلى غير ذلك من البيئات ولكن ما
البيئة علمياً ؟
هى كل ما يحيط بالإنسان من مكونات حية أو غير حية يؤثر فيها ويتأثر بها.
ويضم مفهوم البيئة المكونات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية والثقافية
والاقتصادية والسياسية التى يتفاعل بعضها مع البعض وهى تشمل ثلاث جوانب
رئيسية تتناول : -
-1 البيئة الطبيعية : التى يشترك فيها الإنسان مع سائر الكائنات الحية.
-2 البيئة الاجتماعية : التى يشترك الإنسان فيها مع أقرانه من بنى البشر. وتشمل
مجموعة المؤسسات التى صنعها الإنسان لإدارة العلاقات بين أفراد المجتمع والمنشآت
التى شيدها فيه.
-3 البيئة التكنولوجية : التى صنعها الإنسان بعلمه وتقدمه ، مثل المصانع والمدارس
والطرق وشبكات الرى والصرف والسدود والخزانات للحفاظ على الماء ومراكز انتاج الطاقة
وغير ذلك.
وقد اتسع مفهوم البيئة فلم يعد مقصورا على البيئة المحلية فقط وإنما امتد إلى
الإقليمية ثم العالمية حتى شمل الكون كله.
علوم البيئة :
-1 علم الايكولوجى Ecology : يعنى دراسة ما يحدد الحياة وكيفية استخدام الكائن
الحى لما هو متاح له حيث يعيش ، وكلمة إيكولوجى مكونة من مقطعين يونانيين
Oi***( ( وتعنى مكان المعيشة ،) Logus ( وتعنى دراسة ، وقد أطلق هذه التسمية العالم
الألمانى هيكيل Haekel سنة 1869 م .
-2 علم البيئة Environmental Science : فيعنى بدراسة التفاعل بين الحياة ومكونات
البيئة ، أى أنه يتناول تطبيق معلومات فى مجالات معرفية منها الفيزيائية والكيميائية
العلوم البيئية
4
والبيولوجية والاجتماعية والاقتصادية ، وهى تتهم بالمحافظة على البيئة ، وحسن استثمارها
وعدم إهدارها كما يعنى بوقاية المجتمعات من الآثار الضارة التى تحدث بفعل الطبيعة ، أو نتيجة
لتعامل الإنسان غير السوى مع البيئة .
الغلاف الحيوى :
درسنا فيما سبق مكونات الكرة
الأرضية من أغلفة مختلفة ولكن هناك
غلاف يجمع بين الغلافين الجوى والمائى
والقشرة الأرضية والكائنات الحية التى
تعيش على سطح الأرض هو الغلاف
الحيوى فما المقصود بالغلاف الحيوى ؟ هو
الحيز الذى توجد فيه الحياة على سطح
الأرض ، وهو يمتد فى المسافة بين أكبر عمق فى البحار حتى أعلى ارتفاع فى الجبال بينهما حياة ،
ولا يزيد أقصى سمك له عن 14 كم تقريبا ، ويشمل الغلاف الحيوى جميع الكائنات الحية وأجزاء
من القشرة الأرضية والغلاف المائى والطبقات السفلى من الغلاف الهوائى ، وهى توفر الشروط
والظروف الملائمة لحياة هذه الكائنات الحية على الأرض ، ولكى يستفيد منها الإنسان يجب أن
يسير فى ثلاث خطوات وذلك باكتشاف فائدة لهذا المكون ، ثم يخترع وسيلة للحصول عليه
ويطورها ثم يسعى لكى يجعله مورد دائم أو ثروة متصلة.
يتكون الغلاف الحيوى من عدة وحدات أو نظم كل منها يسمى نظام إيكولوجى أو بيئى ، لذلك فإن
وحدة بناء الغلاف الحيوى هى النظام الايكولوجى أو البيئى ) Ecosystem ( ومن أمثلة تلك النظم :
الغابة والصحراء والواحة والنهر والبحر .. إلخ. ويطلق اسم “ نظام ايكولوجي” لوصف كل
ما يتعلق بالكائنات الحية والمكونات الغير حية من تفاعلات وتبادلات فى حيز محدود من
الطبيعة .
وقد أصبحت النظم الإيكولوجية موضع اهتمام العلماء دون إغفال لدراسة الكائن الحى سواء
كان نباتا أو حيواناً وأثره فى البيئة فما تسفر عنه دراسة أى كائن حى تزيد من فهمنا لدراسة
النظام الإيكولوجى ، والتحدى الذى يواجهه الإيكولوجيون اليوم هو محاولة معرفة ما يدور فى
النظم البيئية وكيف تتغير هذه النظم بمرور الزمن. والواقع انه تحد كبير ، فما يتم فى الطبيعة هو
أمر على جانب كبير من التعقيد لأن الانسان جزء من النظام الإيكولوجى ، وله تأثير آخذ فى الازدياد
الغلاف الحيوى وعلاقته بالأغلفة الأخرى
العلوم البيئية
5
ودراسة النظم الإيكولوجية وعلاقتها بالإنسان شديدة الأهمية لأن حياتنا متوقفة على
سلامة هذه النظم .
خ 􀁽صائ 􀁽ص النظام البيئى ) المنظومة البيئية (
بالرغم من اختلاف النظم الإيكولوجية إلا إنها جميعا تتميز بما يأتى :
أولا - تعدد المكونات :
يتكون النظام الإيكولوجى من مكونات غير حية تحدد نوع الحياة التى يمكن أن توجد
فى النظام ، وكائنات حية تؤثر فى البيئة وتتأثر بها وتعتبر هذه المكونات جميعها عوامل
مميزة للنظام الإيكولوجى ، ومعنى هذا أن هناك نوعين من العوامل :
-1 عوامل غير حية Non-living Factors وتضم ما يلى :
) أ ( عوامل فيزيائية Physical Factors : هى عوامل المناخ كالحرارة والضوء والرياح
والموقع من سطح البحر وخط العرض .......ألخ
) ب ( عوامل كيميائية Chemical Factors : هى عوامل تتناول الجانب الكيميائى كأثر
زيادة أو نقص بعض العناصر والمركبات الكيميائية ، الحامضية ، القاعدية وأملاح التربة
.......ألخ
-2 عوامل أحيائية : Living Factors
تضم جميع الكائنات الحية الموجودة فى النظام وتأثيراتها فى بعضها البعض وفى
البيئة بوجه عام ، يلاحظ أن الكائنات الحية فى أى نظام إيكولوجى تضم ثلاث مجموعات
من الكائنات ) شكل 2 ( وهى :
) أ ( كائنات منتجة للغذاء Producers : هى النباتات الخضراء التى تحول طاقة الشمس
الإشعاعية إلى طاقة كيميائية مدخرة فى الغذاء عن طريق عملية البناء الضوئى .
وتعتمد سائر الكائنات الحية على النباتات الخضراء بصورة مباشرة وغير مباشرة .
) ب ( كائنات مستهلكة للغذاء Consumers : هى الكائنات التى تعتمد على النباتات
الخضراء كغذاء لها ، وبعضها يتغذى مباشرة على النباتات ) حيوانات عشبية ( والبعض
العلوم البيئية
6
الآخر يتغذى على حيوانات سبق أن تغذت على النبات ) حيوانات مفترسة - آكلات اللحوم( .
) ج ( كائنات محللة Decomposers : هى كائنات مجهرية تتخذ من أجسام النباتات والحيوانات
الميتة غذاء لها ، فتحلل هذه الأجسام
مستمدة منها الطاقة ومخلفة
أملاحا ومواد أخرى تعود إلى التربة .
من أمثلة الكائنات المحللة البكتريا
والفطريات الرمية وهى تمثل فى أى
نظام بيئى حارس الطبيعة فبدونها
لا يتم تحلل بقايا الحيوانات والنباتات
كما أن الكائنات المحللة هى التى تطلق
مركبات عناصر ) الكربون ، الفوسفور
، النيتروچين وغيرها...( إلى التربة
حيث يعاد استخدامها لتؤمن بذلك استمرار النظام الإيكولوجي. وهذه العوامل جميعها - الحية
وغير الحية - ليست منعزلة بعضها عن البعض الآخر إذ أن جميعها فى تفاعل مستمر ، وهى
بذلك تشكل كيانا متوازناً وتعطى جانبا كبيراً من الاستقرار ، ونتناول بعد دراسة باقى الخصائص
عاملين من هذه العوامل هما على سبيل المثال الضوء ودرجة الحرارة كلا على حده ، ولكن يجب أن
نتذكر دائما أن أى كائن حى يعيش فى نظام بيئى معين يتأثر به ويؤثر فيه بدرجات مختلفة
ويستجيب لجميع العوامل فى نفس الوقت كما يؤثر بدوره فى تلك العوامل بدرجات مختلفة
ثانيًا - تشابك العلاقات :
يكون أى نظام بيئى على جانب من التعقيد وذلك
لما يحويه من عوامل فيزيائية وكيميائية وكائنات
حية متنوعة ، وعلاقات متبادلة ومتشابكة بين
هذه الكائنات الحية من جهة ، وبين العوامل
غير الحية من جهة أخرى ، ومعنى هذا وجود شبكة
من العلاقات الغذائية داخل النظام البيئى . وهذا
التعقيد هو أحد العوامل الأساسية فى سلامة كل
نظام بيئى . إذ أنه يحد من أثر التغيرات الإيكولوجية
نموذج لكائنات ومكونات النظام الايكولوجى
وعلاقتها ب 􀂀سريان الطاقة ودوران المواد
􀀷شبكة غذائية
العلوم البيئية
7
، أما إذا تتابعت التغيرات البيئية فإنها تحدث خلخله فى توازن النظام البيئى واستقراره
لفترة تطول أو تقصر حسب مسببات هذا التغير
ثالثا : الاستقرار مع القابلية للتغير:
يقصد باستقرار النظام البيئى قدرته على العودة إلى وضعه الأول بعد أى تغير
يطرأ عليه ، وذلك دون حدوث أى تغير أساسى فى تكوينه ، وتتجه النظم البيئية إلى
الاستقرار، وذلك لأن تعدد الأنواع المكونة للنظام البيئى يزيد من علاقاتها المتبادلة ،
وبالتالى استقرار النظام البيئى وبالتالى التوازن الطبيعى البيولوجى داخله . فإذا حدث
تغير بسيط فى بعض العوامل فإن النظام البيئى يتأثر بهذا التغير ولكن سرعان مايعود
إلى الاستقرار، أما إذا كان التغير كبيرا فإنه يؤدى إلى الإخلال بتوازن النظام البيئى القائم
ثم حدوث توازن آخر جديد بعدالتغير .
رابعا - استخدام الفضلات :
من خصائص النظام البيئى أنه يستخدم فضلاته ، فإذا أخذنا النظام البيئى البحرى
كمثال فإننا نجد أن الأسماك تخرج فضلات عضوية تستعمل بعد تحللها كغذاء
للطحالب التى تتغذى عليها الأسماك وهكذا لا تبقى هذه الفضلات فى ماء البحر
الذى يظل محتفظا بصفاته كما أن الكائنات الحية البحرية تخرج ثانى أكسيد الكربون
فى عملية التنفس فتستخدمه النباتات البحرية فى عملية البناء الضوئى الذى ينتج
عنها بالإضافة إلى المواد العضوية غاز الأكسجين اللازم لعملية التنفس ... وهكذا تظل
نسبة الغازين ثابتة فى الماء .
الآن بعد أن درسنا خصائص النظم البيئية ندرس أثر عاملين من العوامل الفيزيائية
غير الحية فى النظام البيئي
الشمس مصدر الضوء والحرارة ، وكلاهما من العوامل الفيزيائية غير الحية فى النظام
البيئى ، فالضوء هو الجزء المرئى من طاقة الشمس ، أما الحرارة فهى الجزء المحسوس
منها.
العلوم البيئية
8
-1 الضوء وتأثيره البيئي
يعتبر الضوء من أهم العوامل المؤثرة فى النبات والحيوان كما يتضح فيما يلى :
) أ ( الضوء وعملية البناء الضوئى :
لا تتم عملية البناء الضوئى فى النباتات الخضراء إلا فى وجود الضوء فإذا توفر الضوء فان
الكلوروفيل يمتص الموجات الضوئية التى تقع أطوالها بين ) 390 - 780 نانومتر(
لتقوم البلاستيدات الخضراء بعملية صنع الغذاء ، وفى هذه العملية يتم تحويل الطاقة الضوئية
إلى طاقة كيميائية وهى الأساس الذى تستمد منه الكائنات المستهلكة والمحللة ما تحتاج إليه
من غذاء لتوليد الطاقة ) النانومتر= 9-10 ×1 متر (
) ب ( الضوء وعملية الانتحاء :
الانتحاء هو الحركة الموقعية للنبات دون انتقال الجسم من مكانه نتيجة للنمو فى اتجاه يحدد
موقع المؤثر من النبات ، فإذا كان اتجاه النمو نحو المؤثر كان الانتحاء ايجابيا ، أما إذا كان النمو فى
عكس اتجاه المؤثر ، أى بعيد عنه ، كان الانتحاء سلبيا .
وقد سبق لك أن درست أن ساق النبات منتحية ضوئية موجبة ، وهذا الانتحاء يرجع إلى استطالة
خلايا الساق البعيدة عن الضوء بدرجة أكبر من خلايا الساق المواجهه للضوء ، نظرا لأن تركيز
الأكسينات ) المواد المحفزة للنمو ( فى الجانب المظلم يكون أعلى من الجانب المضئ فتستجيب
خلايا الساق للنمو بصورة أكبر فى الظلام عنها فى الضوء.
) ج ( الضوء والإزهار فى النبات :
يمر النبات أثناء نموه بمرحلتين متتاليتين هما :
مرحلة النمو الخضرى : وفيها تنقسم خلايا الجنين عند إنبات البذور فيتكون الجذر والساق
والأوراق .
ومرحلة الإزهار والإثمار : وفيها تتكون الأزهار ثم الثمار وتبدأ بعد فترة من النمو الخضرى نتيجة
حدوث تفاعلات داخلية عديدة، وهاتان المرحلتان تتأثران بعوامل النظام البيئى ، فقد تكون هذه
العوامل ملائمة لحدوث المرحلتين، أو قد تكون ملائمة لحدوث النمو الخضرى دون الإزهار.
ونذكر على سبيل المثال نبات القمح الذى يزرع عادة خلال شهرى أكتوبر ونوفمبر فيزهر و يثمر
فى شهرى مارس وإبريل . فإذا زرع القمح خلال شهرى فبراير ومارس فانه ينمو خضريا فقط دون أن
يزهر وذلك لعدم ملائمة العوامل البيئية للتغيرات الداخلية اللازمة لكى يصل النبات إلى مرحلة
الإزهار . ويتضح من هذا المثال أن التواقت الضوئى المناسب لزراعة النبات يعد عنصر أساسى
للإزهار والإثمار بعد وقت مناسب ، ويقصد بالتواقت الضوئى للنبات العلاقة بين فترة الإضاءة التى
العلوم البيئية
9
يحصل عليها النبات وفترة الإظلام التى يتعرض لها بعد ذلك بالتعاقب كل 24 ساعة ،
وتقسم النباتات من حيث علاقتها بالتواقت الضوئى إلى نباتات تحتاج إلى فترة إضاءة
طويلة وفترة إظلام قصيرة ، وأخرى تحتاج إلى عكس ذلك ، وثالثة لا تتأثر كثيرا بطول أو
قصر فترة الإضاءة أو الإظلام المتعاقبتين .
) د ( الضوء وتوزيع الكائنات الحية :
الضوء من أهم العوامل المؤثرة فى توزيع الكائنات الحية فى الماء واليابسة.
1 - فى الماء يحدد العمق الذى يصل إليه الضوء وجود نوعيات معينه من الكائنات
حيث نجد أن الطحالب مثلا تختلف فيما بينها فى حاجتها إلى نوعية وكمية الضوء
اللازم للقيام بعملية البناء الضوئى ، فمثلا :
تحتاج الطحالب الحمراء مثلا إلى كمية ضوء قليلة نسبيا ولهذا تستطيع أن تكون
غذائها حتى عمق 25 مترا ، أما الطحالب البنية فإنها لا تستطيع أن تكون غذائها عند
عمق أكثر من 15 مترا فى حين أن الطحالب التى تثبت نفسها فى القاع وطرفها الآخر
سائب تستطيع أن تنمو عند عمق 120 متر.
فى الوقت الذى لا تستطيع فيه النباتات الوعائية فى المياه العذبة أن تعيش عند
عمق أكثر من عشرة أمتار. ومعنى هذا أن الضوء يتحكم فى توزيع الكائنات الحية عند
مختلف الأعماق .
2 - على اليابسة يظهر أثر الضوء فى توزيع الكائنات الحية بوضوح عند المقارنة بين
منطقتين كما يلى :
• منطقة صحراوية : حيث تتميز بزيادة كمية الضوء ويصاحبها ارتفاع فى درجة الحرارة
وانخفاض فى الرطوبة النسبية ، وندرة الكائنات الحية مع تكيفها مع ظروف بيئتها من
حيث شدة الحرارة والجفاف .
• منطقة غابات استوائية : أما الغابات الاستوائية فتمتاز بقلة الضوء أسفل الأشجار
الضخمة نظراً لكثافة نباتاتها وبارتفاع الرطوبة النسبية فيها ، وغنية بالكائنات الحية
نباتية وحيوانية ومتكيفة مع هذه البيئة .
العلوم البيئية
10
) ه ( الضوء ونشاط الحيوانات :
لضوء الشمس أثر ملموس فى نشاط الحيوانات ، ويمكن تقسيم هذا النشاط على أربع فترات
ضوئية خلال اليوم هى :
• فترة الفجر : وفيها يقل نشاط الحيوانات الليلية بصورة تدريجية ثم تعود إلى ملاجئها.
• فترة النهار : وفيها تنشط الحيوانات النهارية.
• فترة الغسق : وفيها يقل نشاط الحيوانات النهارية بصورة تدريجية ثم تعود إلى ملاجئها.
• فترة الليل : وفيها تنشط الحيوانات الليلية.
• هذا وقد ثبت أن لضوء القمر أيضاً تأثيراً ملموساً فى أحياء الشواطئ البحرية التى تتعرض
للمد والجزر ، فبعض الأحياء تنشط عندما تغمرها مياه المد وتبقى غير نشيطة عند تعرضها
للجزر أثناء انحسار مياه المد.
) و ( الضوء وهجرة الحيوانات :
الهجرة ظاهرة حيوية ذات طبيعة دورية تتم بانتقال جماعة معينه من الحيوانات خلال أوقات أو
مواسم معينه وتتميز بصفات بيئية دورية تتكرر يومياً أو موسمياً أو سنوياً أو كل بضع سنوات ،
كما تحدث الهجرة أيضاً بفعل عوامل فسيولوجية داخلية ، وهناك أنواع عدة من الهجرة نكتفى
بذكر نوعين منها :
• الهجرة اليومية وندرس فيها صورة لهجرة برية وصورتين لهجرة مائية ، هجرة الحيوانات
البرية التى تعيش مجتمعة كما فى العصفور الذى يهاجر يومياً إلى أماكن تغذيته ثم يعود
إلى عشه ، هجرة الكائنات التى تعيش فى البحار والمحيطات حيث تتحرك الأحياء الهائمة فى
الماء لتصعد إلى السطح أو تهبط إلى القاع يومياً ، فالقشريات الهائمة مثلاً تتأثر بالأشعة فوق
البنفسجية فتظل طوال النهار على عمق يقدر بحوالى سبعة وعشرين متراً وتهاجر فى الليل
إلى السطح ويرجع السبب فى هذه الهجرة إلى تأثير الضوء وقد يحدث العكس بالنسبة لأحياء
أخرى ، وتخرج بعض الأسماك من المياه العميقة ليلاً إلى المياه الضحلة لوضع البيض ثم تعود إلى
المياه العميقة فى النهار ،
وهكذا تتباين استجابات الحيوانات المائية، ويتوقف ذلك على الحالة الفسيولوجية والعمق
والموسم والمرحلة التى يمر بها الكائن الحى من تاريخ حياته.
• الهجرة الموسمية التى تشاهد فى السلاحف الصحراوية التى تتجمع فى أنفاق طويلة تحت
الأرض فى الشتاء ثم تخرج منها فى فصل الربيع لتعود إليها فى الشتاء التالي، كما تشاهد أيضا
العلوم البيئية
11
فى الطيور بشكل واضح ويعتبر طول فترة النهار ) زيادته فى الربيع ونقصه فى الخريف
( عاملا هاماً فى إطلاق الهجرة بشكل منتظم ودورى ، فقد ثبت أن طول فترة النهار يؤثر
فى نشاط الطيور الذى يؤثر بدوره فى حجم الغدد ال***ية الذى يزداد بزيادة طول فترة
النهار ويقل بنقصانها.
2 - درجة الحرارة وتأثيرها البيئي
يتجلى تأثير درجة الحرارة فى الأحياء بوضوح عندما نقارن بين أحياء تعيش عند أحد
القطبين وأخرى تعيش فى المنطقة الحارة الاستوائية ، أو عندما نقارن بين فاعلية النمو
والتكاثر فى فصل الصيف وفصل الشتاء .
وتتأثر هذه الفاعلية تأثراً واضحاً إذا كانت درجة الحرارة أقل من الصفر المئوى أو أعلى
من 50 °م غير أن هناك بعض الأحياء المجهرية التى تتحمل درجات حرارة تقل عن الصفر
وأخرى تتحمل درجات حرارة أعلى من 50 °م ، وذلك أن فاعلية الكائن الحى يحددها المدى
الذى يبقى فيه البروتوبلازم حيا
وعندما تصبح درجة الحرارة غير مناسبة قليلا فى الوسط الذى يعيش فيه الكائن
الحى هبوطاً أو صعوداً فإنه يلجأ إلى السكون ويبدو هذا واضحاً فى تكوين الجراثيم فى
حالة البكتيريا أو تكوين الحويصلات فى حالة الحيوانات الأولية.
بينما تلجأ بعض الحيوانات الفقارية كالبرمائيات والزواحف إلى البيات الشتوى عندما
تنخفض درجة حرارة الوسط الذى تعيش فيه ، فى حين تلجأ حيوانات أخرى لافقارية
مثل الرخويات والحشرات إلى الخمول الصيفى عند تعرضها للحرارة المرتفعة نسبياً.
وفى كلتا الحالتين يمر الحيوان بفترة سكون يكاد ينعدم فيها النشاط الحيوى لأجهزة
الجسم باستثناء الأجهزة الضرورية لبقاء الحيوان حيا.
وتلجأ بعض الحيوانات الأخرى إلى الهجرة لمناطق تكون درجة حرارتها أكثر ملائمة
لها.
ويلاحظ أن الماء يتميز بخصائص حرارية ينفرد بها يتم شرحها فى العوامل غير الحية
فى النظام البحري. والآن بعد دراستنا لأثر عاملين من عوامل النظام البيئى وهما الضوء__


والحرارة نلمس مدى ما يمكن أن تحدثه العديد من العوامل البيئية الأخرى من أثار على النظام
البيئى .
الآن بعد أن درسنا خصائص النظم البيئية ندرس مثالين لهما نظام بيئى بحرى وآخر برى.
-1 النظام البيئى البحري: Marine ecosystem
تغطى مياه البحار والمحيطات والخلجان والأنهار حوالى 72 % من سطح الأرض فيما يعرف بالغلاف
المائى ) Hydrosphere ( ونظرا لاتصال مياه البحار والمحيطات بعضها ببعض فهى تشكل بيئة
ثابتة نسبياً عن البيئات الأرضية التى تتفاوت فى ظروفها الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية
نظرا لانفصالها على شكل قارات وجزر متباعدة ، كما أنها تكون بيئات مناسبة لكثير من الأحياء
النباتية والحيوانية والدقيقة.
ويمكن دراسة البحار كنظام بيئى متصل كما يمكن دراستها على شكل أنظمة أصغر كالبيئة
الساحلية أو العميقة أو فى جزء معين من أى بحر أو محيط حسب الظروف فى كل منها ، ويحكم
النظام البيئى البحرى عامة عدد من العوامل الطبيعية والكيميائية من أهمها ما يلي:
) أ ( المحتوى الملحى :
تتفاوت درجة تركيز الأملاح المذابة فى مياه البحار حسب كمية الأمطار أو المياه الساقطة من
المصبات أو الثلاجات القطبية كما تتأثر بدرجة تبخر المياه بفعل الحرارة السائدة ويبلغ متوسط
الملوحة فى البحار حوالى 35 جرام فى اللتر . وهناك بعض البحار أو الخلجان التى ترتفع درجة
الملوحة فيها إلى 40 جرام/لتر أو أكثر كما فى البحر الأحمر والخليج العربى بسبب زيادة البخر
ونقص الأمطار أو مصبات الأنهار ، وعلى العكس تقل كثيراً درجة الملوحة فى بعض البحار إلى
20 جم/لتر أو أقل مثل بحر الشمال وبحر البلطيق بسبب نقص البخر وزيادة السيول والأنهار ،
وهكذا تتفاوت درجة ملوحة البحار تبعاً لظروف المناخ حولها .
ومن أهم الأملاح المذابة فى مياه البحار والمحيطات كلوريد الصوديوم وكلوريد الماغنسيوم وكلوريد
البوتاسيوم وبيكربونات الكالسيوم وأملاح البروم واليود ، كما يحتوى ماء البحر على نسب
قليلة جدا من أملاح الفوسفور والنيتروجين والمنجنيز والحديد والنحاس والنيكل وبعض العناصر
المشعة.
) ب ( وفرة المغذيات :
تتوفر فى المياه السطحية أملاح الفوسفات والنترات مما يساعد فى تكوين البروتين فى خلايا
النباتات البحرية ، ويعمل على نمو تلك النباتات وتكاثرها . وتدور هذه العناصر بين الأحياء والمياه
العلوم البيئية
13
فى دورات منتظمة تبدأ بتحررها من أجسام الأحياء بعد موتها وترسبها نحو القاع .
وكلما كانت المياه متحركة وبها تيارات صاعدة ، زاد توفر العناصر المغذية فيها مما يعمل
على ازدهار الحياة النباتية فى طبقات المياه العليا وتزداد الحيوانات التى تتغذى عليها
وتكثر الأسماك تبعا لذلك. ولذا تعد وفرة المغذيات فى أى منطقة بحرية مؤشرا على
وفرة الإنتاج السمكى فيها.
) ج ( درجات الحرارة :
يلاحظ أن الماء يتميز بخصائص حرارية ينفرد بها فإن مدى التغير فى درجات الحرارة
صغيراً كما أن هذا التغير يحدث ببطء ويسيطر تباين درجات حرارة مياه المحيطات بين
المناطق الاستوائية والقطبية على توزيع العديد من الكائنات الحية ، كما أن هناك تدرج
حرارى فى الماء فلو أننا اتخذنا إحدى البحيرات مثالا سنجد أن توزيع الحرارة فى مياهها
يختلف باختلاف الموسم الواحد ، ففى فصل الصيف ترتفع درجة حرارة المياه السطحية
بينما تكون درجة حرارة مياه القاع منخفضة ، وفى فصل الشتاء يحدث العكس ، وما
إن تنخفض درجة حرارة المياه السطحية فى المناطق القطبية إلى 3°م حتى يتمدد الماء
)تمدد شاذ بعكس جميع السوائل( وتصبح كثافته أقل فيطفو على السطح ثم يتجمد
مما يحافظ على الأحياء المائية أسفله من التجمد.
تتراوح درجة الحرارة حول 30 °م فى مياه البحار الدافئة بقرب خط الاستواء وتقل تدريجياً
كلما اتجهنا شمالاً أو جنوباً حتى تصل إلى درجة التجمد عند القطبين ، كما تتدرج
الحرارة فى الهبوط من السطح إلى القاع ، بينما تتغير درجة الحرارة فى المياه السطحية
حسب الفصول وتقلبات الجو وعوامل المناخ ، وتختزن مياه البحر كمية كبيرة من الحرارة
التى تمتصها من أشعة الشمس نهاراً ثم تسربها ليلاً إلى الفضاء واليابسة المحيطة
- مما يوفر الدفء للمناطق الساحلية التى تنعم بالاستقرار الحرارى عن المناطق القارية
البعيدة عن البحار والتى تتقلب فيها الحرارة ليلاً ونهاراً وفى الفصول المختلفة .
العلوم البيئية
14
) د ( شدة الاستضاءة :
تعتمد شدة الإضاءة فى البحار على كمية الضوء النافذ خلال ماء البحر والذى ينعكس جزء
منه ويمتص جزء آخر ، وينفذ الجزء المتبقى حسب طول الموجة إلى عمق معين ، فالأشعة الحمراء
طويلة الموجة تمتص فى الطبقات العليا للماء بينما تنفذ الأشعة الزرقاء والبنفسجية قصيرة
الموجة إلى المياه الأكثر عمقاً ) واليها يعزى اللون الأزرق لمياه البحر( . ولذا تكون المياه السطحية
جيدة الاستضاءة حتى حوالى 200 متر فى العمق ، بينما تقل الإضاءة تدريجياً حتى عمق 500 متر
تقريبا ، ثم يتلاشى الضوء بعد ذلك حيث يسود الظلام التام باقى عمق الماء . ويلعب الضوء النافذ
فى المياه السطحية للبحر دورا مهماً فى حياة الكائنات النباتية فتنتشر حيث يوجد الضوء التى
تعتمد عليه فى عملية البناء الضوئى ، وتغيب تماما عن المياه المظلمة ، ويؤثر ذلك أيضا فى توزيع
الأحياء التى تعتمد على تلك الكائنات فى غذائها .
) ه ( عمق الماء :
يتراوح عمق مياه البحار من بضعة أمتار عند الشواطئ والخلجان إلى عشرة كيلومترات أو أكثر
فى بعض المحيطات حيث توجد الخنادق السحيقة ولكن البحار كالبحر المتوسط يصل عمقها
لحوالى 4000 م بينما البحر الأحمر لا يتجاوز عمقه عن 2500 م و الخليج العربى لا يتعدى عمق الماء
فيه عن 80 متراً.
) و ( ضغط الماء :
يتزايد ضغط عمود الماء بمعدل ضغط جوى لكل عشرة أمتار تحت الماء بالإضافة للضغط الجوى
على سطح البحر ، فإذا أراد الإنسان أن يغوص فى البحر إلى عمق 20 متراً مثلاً فسوف يتحمل
ضغطاً يساوى 3 ضغط جوى ، وإذا هبط إلى عمق 100 متر فعليه تحمل 11 ضغط جوى ، ويتعذر
ذلك بدون جهاز الغطس المخصص لذلك . لكن الحيوانات التى تعيش عند الأعماق تتزود بقدرات
جسمية وفسيولوجية تمكنها من تحمل الضغط الزائد بالإضافة إلى القدرة على الحياة فى ظروف
الأعماق من برودة شديدة وظلام دامس .
) ز ( حركة المياه :
تتأثر الحركة السطحية للمياه )الأمواج( باتجاه الرياح وحركة المد والجزر وموقع الشاطئ من
المساقط والمصبات . أما التيارات المائية سطحية كانت أو رأسية والتى تتخذ مسارات معينه
فتوجهها حركة دوران الأرض واختلاف درجة الحرارة التى تؤثر على كثافة الماء ، مما يؤثر على توزيع
الأحياء البحرية وانتشارها.
وتعرف العوامل السابقة بالعوامل غير الحية .
العلوم البيئية
15
سلاسل الغذاء البحرية
أما العوامل الحية فتتجلى فى سلاسل الغذاء البحرية التى تربط بين الأحياء البحرية
المختلفة والتى تقطن هذا النظام وتتفاعل مع العوامل المختلفة وهى:
-1 الهائمات البحرية أو العوالق ) plankton ( : كائنات نباتية أو حيوانية دقيقة الحجم
أو مجهرية غالباً تنتشر فى الطبقات
السطحية للنظام البحرى وعلى
امتداد المنطقة المضيئة من عمود
الماء حيث تحملها الأمواج بلا مقاومة
نظرا لضآلة أجسامها ، وتنقسم إلى
مجموعتين هما :
• هائمات نباتية : وهى مجموعة كبيرة تحوى مادة الكلوروفيل ، تمتص الطاقة الضوئية
النافذة لبناء المواد الغذائية ، وتعتبر بذلك كائنات منتجة للغذاء وتمثل حجر الأساس فى
تحضير الغذاء لباقى الأحياء البحرية ، وتعرف بالحلقة الأولى فى سلاسل الغذاء البحرية
. وسواء كانت طحالب بحرية طافية أو مثبته بالصخور الشاطئية فإنها تقوم بتحضير
الغذاء وإمداد الحيوانات البحرية به كغذاء عشبى.
• هائمات حيوانية : مجموعة كبيرة من الأوليات والديدان والقشريات الدقيقة واليرقات
المختلفة ، تتغذى جميعها بالهائمات النباتية وتوجد بالقرب منها فى المياه السطحية.
وهى الحلقة الثانية من السلسلة البحرية
2 - مجموعة آكلات اللحوم : وتتمثل فى عدة حلقات هي:
• الحلقة الثالثة : والتى تشمل العديد من الأسماك الصغيرة والقشريات والرخويات.
• الحلقة الرابعة : الأسماك الكبيرة التى تتغذى على القشريات والأسماك الصغيرة.
• الحلقة الخامسة : الأسماك الأكبر **** القرش والثدييات البحرية كسباع البحر
والدلافين وتشاركها بعض الطيور البحرية كالنورس والعقاب والبطريق
􀀶سلا 􀀶سل الغذاء فى البحر
العلوم البيئية
16
• الحلقة السادسة : تشمل الحيتان التى تفترس ما تطوله من تلك الحيوانات.
• ويأتى الانسان ليتربع على قمة هرم الغذاء البحرى فهو يصيد الأسماك المختلفة ويصيد القروش
والحيتان
3 - مجموعة الكائنات الرمية : توجد بين حلقات سلاسل الغذاء السابقة أشكال رمية
تشمل:
• الديدان وأسماك القاع التى تتغذى على أشلاء الحيوانات الميتة وبقاياها المتساقطة من
السطح.
• البكتريا والفطريات المحللة : تحلل أجسام وأشلاء الكائنات البحرية التى أدركها الموت إلى
عناصرها البسيطة وتعود إلى البيئة فتدور بذلك المركبات الكيميائية مع التيارات البحرية
وحركة الأمواج إلى المياه السطحية لتشارك فى بناء الهائمات النباتية من جديد ، وبذلك تكتمل
حلقات السلسلة البحرية التى تبدأ بالكائنات المنتجة للغذاء تليها كائنات مستهلكة وأخيرا كائنات محللة، فتدور المركبات الكيميائية بين الأحياء والماء، أما الطاقة فإن نسبة منها تنتقل
بين الحلقات وتتحرر نسبة أخرى فى الفضاء خلال تنفس الأحياء ونشاطها اليومى .
هرم الطاقة فى البحر
العلوم البيئية
17
خ 􀁽صائ 􀁽ص 􀀵سلا 􀀵سل الغذاء البحرية :
الاحياء البحرية معظم حلقاتها آكلة لحوم مفترسة عدا القليل منها آكله نباتات
مثل الهائمات الحيوانية .. فتتسم الحياة البحرية لذلك بطول سلاسل الغذاء وتعدد
حلقاتها مما يتسبب عنه إهدار نسبة كبيرة من الطاقة تفقد خلال انتقالها من حلقة
لأخرى .
وقد قدر العلماء بأن الطاقة تتناقص إلى العشر تقريباً عند الانتقال من مستوى غذائى
لآخر. فإذا بدأنا بكمية من الهائمات النباتية وزنها 1000 كجم مثلاً ) على اعتبار أنها
تنتج كما معيناً من السعرات الحرارية ( فإن ما يعادل 100 كجم منها فقط ينتقل إلى
الحلقة التالية فى الهائمات الحيوانية وتصبح 10 كجم فى الأسماك الصغيرة و 1 كجم
فى الأسماك الكبيرة و 0.1 كجم فى القرش ثم 0.01 كجم فى الحوت وأخيراً تصبح 0.001
كجم فى الإنسان لو تغذى على تلك الأنواع.
ولكى يمكن الاستفادة بنسبة أكبر من الطاقة الانتاجية للبحار ينبغى الاعتماد على
الحلقات الغذائية الأولى فى السلسلة وليس التالية أو الأخيرة ، ولهذا تجرى البحوث
حول تنمية الهائمات النباتية والحيوانية ) البلانكتون ( وجمعها كغذاء للإنسان أو علف
للماشية لتوافرها وسرعة تكاثرها ووفرة ما بها من طاقة.
نموذج لكائنات ومكونات النظام الايكولوجى البحرى
العلوم البيئية
18
النظام البيئى ال 􀁽صحراوى Desert Ecosystem
سبق أن علمت أن البيئات الأرضية أو البحرية أكثر تنوعاً من البيئات المائية . وتنقسم البيئات
الأرضية إلى عدد من الوحدات أو النظم الايكولوجية الكبرى التى تتوزع على سطح الأرض كأحزمة
عريضة تبدأ عند القطبين بمنطقة التندرا شديدة الرطوبة والبرودة قليلة الأحياء وتنتهى عند خط
الاستواء بالغابات الاستوائية الكثيفة شديدة الرطوبة مزدحمة الأحياء وبين هذه وتلك توجد عدة
مناطق تتدرج من الغابات الصنوبرية إلى متساقطة الأوراق إلى المراعى فالصحراء ، ويمكن دراسة
النظام الصحراوى كنموذج للنظم البرية.
تشغل الصحراء حوالى خمس مساحة اليابسة كلها وتنتشر حول خط عرض 30 شمال
وجنوب خط الاستواء فى شمال أفريقيا ووسط آسيا والجزيرة العربية وأمريكا الجنوبية واستراليا
وهى مناطق قاحلة شديدة الجفاف حيث يقل متوسط الأمطار فيها عن 25 سم 3 فى السنة.
وتقدر مساحة الصحراء الكبرى التى تمتد من المحيط الأطلنطى غربا إلى البحر الأحمر شرقا
بحوالى 3.5 مليون ميل مربع وتجمع أراضيها بين التراكيب الجبلية الصخرية والكثبان الرملية
والمسطحات الرسوبية ورغم صعوبة الحياة فى البيئة الصحراوية ، حيث تكاد تنعدم فى بعض
مناطقها لكن فى بعضها الآخر يوجد العديد من الأحياء النباتية والحيوانية ، التى تكيفت
لتتحمل الجفاف والحرارة نهاراً أو البرودة ليلاً وكثرة العواصف وشدة الضوء... ألخ.
السلسلة الغذائية فى النظام الصحراوى : تبدأ بكائنات منتجة ثم الكائنات المستهلكة ثم
المحللة كما يلى :
المناطق ال 􀂂صحراوية فى العالم
العلوم البيئية
19
-1 كائنات منتجة : وهو غطاء نباتى متناثر يتميز إلى نوعين :-
) أ ( كساء خضرى مؤقت وهو نباتات حولية تظهر عقب الأمطار فى الشتاء فقط ولا
تلبث أن تذوى بحلول الجفاف فى الصيف وتتلاشى بعد ترك بذورها فى التربة. وعلى ذلك
فهى نباتات عادية ليست متخصصة تماماً لحياة الصحراء لكن بقاءها مرتبط بوفرة الماء
فى التربة .
) ب ( كساء خضرى دائم يتكون من نباتات صحراوية حقيقية فى شكل أعشاب
وشجيرات وأشجار معمرة
تنمو متباعدة وتتميز بزيادة
نسبة المجموع الجذرى ) سواء
فى الطول أو الحجم أو الوزن
( إلى نسبة المجموع الخضرى
حيث وصلت فى بعض النباتات
80 م مجموع جذرى إلى 3.5 م
مجموع خضرى . كما تتميز
الجذور إلى نوعين ، أحدهما يمتد
رأسيا إلى أعماق التربة لامتصاص الماء الجوفى العميق
والآخر يمتد أفقياً تحت سطح التربة لامتصاص قطرات
الندى المتساقطة فى الصباح على سطح التربة وذلك
للاستفادة القصوى من الماء النادر فى الصحراء وتتميز
نباتات الصحراء أيضاً بسمك غطائها من الكيوتين
للحماية من البخر واختزال الأوراق للاحتفاظ بالماء من
عوامل النتح.
نباتات 􀀸صحراوية
ال 􀂂صبار
العلوم البيئية
20
-2 كائنات مستهلكة للغذاء : وتنقسم إلى نوعين هما :
) أ ( آكلات عشب : تتغذى على النباتات الصحراوية المتباعدة أنواع متعددة من الحشرات
الصحراوية كالجراد والخنافس وبعض الزواحف وقد اكتسبت هذه الكائنات أغطية جافة محكمة
حول أجسامها للاحتفاظ
بالماء وكذلك الثدييات
الصحراوية من القوارض
والغزلان التى تكيفت
للحياة فى تلك البيئة
القاسية فمعظمها
ينشط بالليل أو فى
الصباح الباكر وتختبئ
بالنهار فى حفر أو كهوف
رطبة . كما يتركز بولها
ويشح عرقها جدا للاقتصاد فى الماء حيث إن
بعضها لا يقرب الماء طيلة حياته مثل اليرابيع
التى تستخلص الماء من البذور والنباتات
العصارية التى تتغذى عليها.
) ب ( آكلات لحوم : تتغذى على اليرابيع بعض
الثعابين وثعالب الفنك وغيرها من الحيوانات
والطيور الجارحة التى تعتمد على دم الفرائس
كمصدر للماء فى بيئة الصحراء الجافة ،
وتكون أعداد الحيوانات المفترسة فى الصحراء
قليلة للتوازن مع أعداد فرائسها غير المتوافرة
فى تلك البيئة الفقيرة فى الإنتاج وتتسم
تلك المفترسات وفرائسها أيضا بحس حاد فى
السمع والشم والبصر من أجل التعايش فى
هذه البيئة ، فبعض هذه الحيوانات لها آذان
الغزال الم 􀂂صرى
اليربوع
ثعلب الفنك
العلوم البيئية
21
كبيرة كما فى ثعلب الفنك لتجميع الموجات الصوتية من مسافات بعيدة بالإضافة
للمساهمة فى إشعاع الحرارة من الجسم.
وهكذا تصل حلقات السلسلة الغذائية فى النظام الصحراوى إلى ثلاث أو اربع حلقات
تنتهى أيضاً بالكائنات المحللة التى تعيد للنظام عناصره لكى تدور بعد ذلك مرات ومرات
، ولكن الطاقة تنساب وتتبدد كما ذكر فى النظام البحرى .
نموذج لكائنات ومكونات النظام الايكولوجى ال 􀂂صحراوى
جانب من النظام الإيكولوجى ال 􀂂صحراوى
العلوم البيئية
22
�أ 􀀵سئلة للمراجعة
1 - ارسم شكلا تخطيطيا يوضح أغلفة الأرض وعلاقتها بالغلاف الحيوى.
2 - “ من خصائص النظام البيئى المميزة تعدد المكونات “ فسر هذه العبارة .
3 - ارسم نموذج يوضح العلاقة بين مكونات النظام البيئى وكل من الطاقة والمادة.
4 - حدد الدور الذى يلعبه الضوء فى حياة النباتات فى أى نظام بيئى.
5 - كيف يؤثر الضوء فى توزيع ونشاط الحيوانات المختلفة وهجرتها الدورية ؟
6 - صف كيفية استجابة الأحياء لدرجات الحرارة غير المناسبة.
7 - اكتب نبذه عن كل مما يأتى :
تشابك العلاقات فى النظام البيئى - الاستقرار مع القابلية للتغيير - استخدام
الفضلات
8 - فسر كلا مما يأتى :
) أ (تنعم المناطق الساحلية بالاستقرار الحرارى عن المناطق القارية.
) ب ( تتفاوت درجة ملوحة البحر تبعاً لظروف المناخ حوله.
) ج ( تعد وفرة المغذيات فى أى منطقة بحرية مؤشراً على وفرة الأسماك فيها.
) د ( الهائمات البحرية تحتل حلقتين فى سلسلة الغذاء البحرية.
9 - علل لكل مما يأتى :
) أ ( يتم إهدار نسبة كبيرة من الطاقة فى سلاسل الغذاء البحرية.
) ب ( يتعذر على الإنسان الهبوط إلى المياه العميقة بدون جهاز الغطس.
) ج ( تنتشر الهائمات البحرية فى طبقات المياه العليا فقط.
) د ( للبيئة الصحراوية كائنات حية مميزة.
) ه ( بعض الحيوانات الصحراوية لا تقرب الماء طول حياتها.__