تحدث بعض الإجراءات السلوكية في المناطق الاستوائية التي تتجاوز فهم الشخص العادي.
تؤدي الزيادة (أو الانخفاض) في الحيوانات آكلة اللحوم في سلسلة غذائية من ثلاثة مستويات إلى ارتفاع (أو انخفاض) مساوٍ (أو معاكس) في الحيوانات العاشبة والمنتجين الأساسيين مثل النباتات والعوالق النباتية.
على سبيل المثال ، تم ربط القضاء على الذئاب (Canis lupus) في شرق أمريكا الشمالية بزيادة في الغزلان أبيض الذيل (Odocoileus virginianus) وانخفاض الغطاء النباتي الذي يأكله الغزلان هو أحد الأمثلة على الشلال الغذائي.
تم تقديم عبارة "الشلال الغذائي" لأول مرة بواسطة عالم الحيوان الأمريكي روبرت باين في عام 1980 لشرح التغييرات المتبادلة في شبكات الغذاء الناتجة عن التلاعب التجريبي بالحيوانات المفترسة العليا.
استخدم آخرون الكلمة لوصف التغيرات في النظم البيئية المائية التي حدثت في الثمانينيات بسبب أشياء مثل الصيد الجائر أو الزيادات المفاجئة في أعداد الأسماك المفترسة نتيجة التخزين.
المفترس يأكل فريسته. يمكن أن تؤثر الحيوانات المفترسة على سلوك الفريسة ووفرة هذه الطريقة (على سبيل المثال ، تخاف الفريسة عندما تكون الحيوانات المفترسة حولها وتختبئ أو تتحرك بعيدًا).
يشير علماء البيئة إلى هذه العلاقة على أنها تغذية ، أو شلال غذائي ، عندما تتدفق تأثيرات المفترس على بيئة فريسته لتؤثر على كثافة و / أو سلوك فريسة الفريسة عند مستوى تغذية أقل.
في هذا السيناريو ، تكتسب الحيوانات المفترسة بشكل غير مباشر وتعزز وفرة فريستها من خلال التلاعب بكثافة و / أو سلوكيات فريستها.
يجب أن تحدث الشلالات الغذائية على ثلاثة مستويات تغذية على الأقل بحكم التعريف.
على الرغم من العثور على أدلة على وجود سلاسل غذائية من 4 و 5 مستويات في الطبيعة ، إلا أنها أقل شيوعًا من الطريقة التي تحدث بها في أغلب الأحيان.
جدول المحتويات
ما هو الشلال الغذائي؟
الشلال الغذائي هو ظاهرة بيئية تحدث عند إضافة أو إزالة الحيوانات المفترسة من سلسلة غذائية.
وهو ينطوي على تغييرات متبادلة في المجموعات النسبية للحيوانات المفترسة والفرائس على طول السلسلة الغذائية ، وغالبًا ما يؤدي إلى تغييرات كبيرة في بنية النظام الإيكولوجي ودورة المغذيات.
يمكن لهذه الروابط القوية غير المباشرة تنظيم النظم البيئية بأكملها. تحدث عندما تتحكم الحيوانات المفترسة في كمية وسلوك فرائسها ، مما يحسن فرص بقاء المستوى الغذائي الأدنى التالي.
الشلالات الغذائية هي نتيجة تصرفات الحيوانات المفترسة على الفريسة وتنتشر في السلسلة الغذائية. أنها تؤدي إلى أنماط مقلوبة من الكتلة الحيوية ووفرة ضمن المستويات الغذائية.
جادل الباحثون حول المواقع والقوة النسبية للشلالات الغذائية ، والتي قد تكون مقيدة بالتفاعلات المعقدة داخل الشبكات الغذائية.
ومع ذلك ، كثيرًا ما تُرى الشلالات الغذائية في كل من الموائل البرية والمائية.
يمكن أن تغير السلاسل الغذائية حالة النظام ويكون لها تأثير على مجموعة متنوعة من الأنشطة ، مثل التفاعلات عبر الموائل ، والدورات البيوجيوكيميائية ، وخدمات النظام البيئي.
مهم حفظ تتضمن الأهداف استعادة الحيوانات المفترسة والشلالات الغذائية التي تليها. هذه الأهداف يمكن أن تساعد في الحفاظ عليها التنوع البيولوجي.
مخطط تتالي الغذاء
المصدر: [PDF] الشلالات الغذائية تؤدي إلى فقدان الطحالب المرجانية على نطاق واسع من خلال تأثيرات الرعي التفاضلية - JSTOR
شبكات الغذاء (يسار) ومخططات الشلال التغذوي (يمين): أ) مثال على سلسلة غذائية نموذجية ، ب) الشلال الغذائي الموجود في معالجة حاوية ميريني. تشير الأسهم الجريئة إلى تأثير السلسلة الغذائية ؛ + و - تشير الرموز إلى زيادة أو انخفاض في الكثافة ، على التوالي ؛ OM- المواد العضوية ؛ أ- الطحالب.
أمثلة من Trophic Cascade
تحدث الشلالات الاستوائية في كل من البيئة الأرضية و البيئة المائية.
1. الشلالات الغذائية في النظم البيئية الأرضية
الشلالات الغذائية الأرضية أو الأرضية تحدث في كل مكان في العالم.
الغالبية العظمى من الشلالات الغذائية الحديثة هي نتاج النشاط البشري.
كان النشطاء يتدخلون من حين لآخر للتخفيف من الآثار بمجرد إدراكها.
- ذئاب يلوستون
- الغابات المطيرة الاستوائية
- الغابات الجبلية
- سلسلة الدعم الماليزي
1. ذئاب يلوستون
المصدر: Trophic cascade in Yellowstone National Park - AccessScience from McGraw-Hill Education
وجدت الذئاب الرمادية ملاذًا في المنطقة التي ستصبح يومًا ما حديقة يلوستون الوطنية في أواخر القرن التاسع عشر. جابت مجموعات الذئب المنطقة باعتبارها المفترس المهيمن.
ومع ذلك ، تم دفع الذئاب إلى الانقراض في المنطقة من قبل الناس. بحلول العشرينات من القرن الماضي ، اختفت الذئاب من الحديقة.
كان يُنظر إلى البيئة الخالية من الذئاب على أنها مثالية لمدة عشر سنوات تقريبًا. ثم تم الإعراب عن المخاوف مع زيادة أعداد الأيائل.
لم يعد مطلوبًا من الأيائل الانتقال من موقع إلى آخر لتجنب الحيوانات المفترسة مع نمو قطيعها.
كانت الأيائل تقضي على الأشجار والنباتات الأخرى نتيجة لذلك ، مما قلل من الغطاء الأرضي والغذاء للأنواع الأخرى.
كما كان تآكل الأرض نتيجة لفقدان الغطاء النباتي على طول الجداول. كانت الأراضي الرطبة بأشجار الحور الرجراج والصفصاف والقندس تختفي.
ارتفعت أعداد الذئاب في نفس الفترة التي اختفت فيها الذئاب ، أو "الحيوانات المفترسة الرئيسية".
غالبًا ما يتم افتراس الغزلان ذات القرن الشق من قبل الذئاب ، مما أدى إلى انخفاض عدد سكانها.
قرر علماء الأحياء إعادة الذئاب إلى يلوستون ردًا على هذا الخطر البيئي. "
تم نقل ثمانية ذئاب في عام 1995 من حديقة جاسبر الوطنية في كندا في ألبرتا.
على الرغم من أن الذئاب استغرقت بعض الوقت لتعتاد على محيطها الجديد ، إلا أن النتائج كانت مذهلة.
جنبا إلى جنب مع العديد من الأنواع ، بما في ذلك القندس ، الذي كان على وشك الانقراض ، تم إعادة الحياة النباتية.
زاد عدد الغزلان ذات القرون الشوكية بينما انخفض عدد الذئب.
ومع ذلك ، هناك عيب محتمل: تقتل الذئاب المزيد من الأيائل أكثر مما كان متوقعًا ، مما يثير تساؤلات حول الآثار طويلة المدى لإعادة الذئب.
2. الغابات المطيرة الاستوائية
تتكرر الشلالات الغذائية لأن الغابات الاستوائية المطيرة قد عانت سنوات من الإجهاد البيئي الشديد.
ومع ذلك ، فليس من الواضح دائمًا عند حدوث سلسلة متتالية. يقارن الباحثون بين الأنظمة البيئية التالفة والنظم البيئية السليمة لمعرفة ما إذا كانت هناك سلسلة متتالية.
للبحث بنشاط عن الشلال الغذائي في عام 2001 ، باحث باسم جون تربورغ استفاد من تعطيل من صنع الإنسان لموائل الغابات المطيرة.
تم تقسيم منطقة دراسته إلى مجموعة من الجزر في الغابة المطيرة ومستنقعات غير مضطربة.
وجد Terborgh أن عدم وجود الحيوانات المفترسة أدى إلى زيادة آكلات البذور والنباتات وندرة الشتلات الصغيرة والنباتات المكونة للمظلات.
في غضون ذلك ، شهدت الجزر المفترسة نموًا نباتيًا نموذجيًا.
ساهمت هذه النتيجة في فهم أهمية الحيوانات المفترسة في النظم البيئية وأعطت العلماء وسيلة لتحديد الشلالات الغذائية حتى في المواقف التي قد لا تكون واضحة على الفور.
3. الغابات الجبلية
فقدت غابات الحور الرجراج (Populus tremuloides) قدرًا كبيرًا من مساحتها المكانية منذ عشرينيات القرن الماضي ، وتحول التوزيع العمري للأشجار المتبقية نحو الأفراد الأكبر سنًا ، مما يشير إلى فشل تجنيد واسع النطاق لهذه الأنواع المهمة المكونة للموئل في الغابات الجبلية في غرب الولايات المتحدة.
يرتبط اختفاء الذئاب الرمادية (Canus lupus) من متنزه يلوستون الوطني في ثمانينيات القرن التاسع عشر إلى عشرينيات القرن الماضي وما تلاه من ارتفاع في ضغط التصفح على مصاصي الحور الرجراج - النسل النسيلي الذي يحتفظ بمواقع الحور الرجراج - الذي تمارسه قطعان الأيائل (Cervus elaphus) ارتباطًا سببيًا لانحدار الحور الرجراج.
أعيدت الذئاب الرمادية إلى هذه المنطقة خلال السنوات العشر الماضية ، مما أتاح للعلماء الفرصة للتحقيق في الآليات الكامنة وراء السلسلة الغذائية الظاهرة التي تتحكم في ديناميكيات الأشجار في هذه التضاريس الجبلية.
اقترحت دراسة حديثة أن الأيائل تتجنب المناطق "الخطرة" ذات الكثافة العالية من الذئاب الرمادية وتقضي المزيد من الوقت في الموائل البديلة حيث تكون كثافة الذئب أقل ، مما يخفف من ضغط التصفح المحلي على مصاصي الحور في مناطق البحث عالية الخطورة.
تم ذلك عن طريق تتبع حركات الأيائل باستخدام أجهزة GPS.
تشير هذه النتائج إلى وجود سلسلة غذائية بوساطة سلوكية يكون فيها للذئاب الرمادية تأثير إيجابي غير مباشر على بقاء ونمو الحور من خلال تغيير أنماط البحث عن الطعام لرعاة الأيائل ، على الرغم من أن فكرة السلسلة الغذائية التي يقودها الذئب مثيرة للجدل ولديها مؤخرًا.
لحل هذه الروابط في شبكة الغذاء ، من الضروري إجراء مزيد من الدراسة.
شلال غذائي مقترح في حديقة يلوستون الوطنية. تؤدي الذئاب (أ) من خلال التأثير على كل من سلوك وكثافة الأيائل (ب) بشكل غير مباشر إلى زيادة نجاح الفريسة المفضلة للأيائل ، شتلات الحور الرجراج (ج) ، مما يؤثر بشكل كبير على بنية المجتمعات النباتية على نطاقات مكانية كبيرة.
4. سلسلة الدعم الماليزي
ليست كل مجموعات الدعم ناتجة عن عمل بشري.
يأتي الملحق أحيانًا من بيئة مجاورة مختلفة ، ولكنه غالبًا ما يأتي من المزارع أو المزارع أو حتى حدائق الضواحي.
على سبيل المثال ، قد تستهدف الحيوانات المفترسة الأبقار بدلاً من الفرائس البرية التي يصعب العثور عليها ، بينما قد تستهلك الحيوانات العاشبة النباتات في حقل المزارع.
نظر الباحثون في سيناريو كانت فيه الحياة البرية المحمية في ماليزيا تبحث عن الطعام من مزرعة نخيل قريبة لمعرفة المزيد عن سلاسل الدعم.
ووجدوا أن تناول "ثمار" عمل المزارعين ، وخاصة الخنازير البرية ، كان له آثار بيئية ضارة كبيرة.
زاد ميل الخنازير البرية للإغارة على المحاصيل بنسبة 100٪ ، وفقًا للدراسة ، التي استندت إلى البيانات التي تم جمعها على مدار 20 عامًا.
أدى هذا إلى إغراء الخنزير بالخروج من داخل الغابة ، حيث يصنعون عادة أعشاشهم من الغطاء النباتي في الطابق السفلي لتلد صغارهم.
انخفض نمو شتلات الأشجار الحرجية بنسبة 62٪ ، مما أدى إلى وجود أشجار أصغر حجمًا وموائل أقل لمجموعة متنوعة من الحياة البرية.
الشلالات الغذائية في النظم البيئية المائية
تتشابه الشلالات الغذائية مع تلك التي تظهر على الأرض في كل من موائل المياه العذبة والبحرية.
يمكن أن تتدرج آثار إزالة الكائنات من بيئاتها صعودًا وهبوطًا في السلسلة الغذائية ، مما يضع الكثير من الضغط على هذا النظام.
وفقًا للبحث ، يمكن أن يتأثر التركيب الكيميائي للمياه بالتغيرات التي تطرأ على النظم البيئية المائية.
- البحيرات
- سرير عشب البحر
- مستنقعات ملح
1. البحيرات
نظرًا لصغر حجمها وطبيعتها المحتواة ، فإن البحيرات معرضة بشكل خاص للشلالات الغذائية.
كانت إزالة المفترسات العلوية (القاروص والجثم الأصفر) من بحيرات المياه العذبة موضوعًا للتجارب التي أجريت في نهاية القرن العشرين تقريبًا ، والتي تضمنت مراقبة النتائج.
أثرت الشلالات الغذائية على إنتاج العوالق النباتية ، وهي مصدر مهم للتغذية ، فضلاً عن النشاط البكتيري والتنفس الكلي للبحيرة.
2. سرير عشب البحر
تم صيد ثعالب البحر في كثير من الأحيان من أجل فرائها في جنوب شرق ألاسكا.
في أحواض عشب البحر بالقرب من ساحل المحيط الهادئ ، كانت ثعالب الماء ، ولا تزال في بعض الأماكن ، هي المفترسات الرئيسية. زاد تعداد الحيوانات العاشبة اللافقارية مثل قنافذ البحر عندما اختفت كل ثعالب الماء من بيئات أسرة عشب البحر.
والنتيجة النهائية هي "قنفذ قنفذ" شاسعة حيث لم يعد عشب البحر نفسه موجودًا.
ليس من المستغرب أن تظهر الأبحاث أن النظم البيئية لأسرة عشب البحر أكثر صحة وأكثر توازناً من الناحية البيئية في الأماكن التي لا تزال توجد بها ثعالب الماء.
3. مستنقع الملح
تعتمد النظم البيئية المختلفة للمستنقعات الملحية اعتمادًا كبيرًا على المنتجين في قاعدة السلسلة الغذائية.
ينظم نشاط السلطعون والحلزون سلوك المستهلك في المستنقعات المالحة.
تم العثور على القواقع ، على سبيل المثال ، لتنظيم نمو نباتات المستنقعات.
ترتفع أعداد الحلزون ويتم القضاء على نباتات المستنقعات عندما تختفي السرطانات الزرقاء التي تأكل الحلزون من النظام البيئي.
والنتيجة هي أن المستنقعات الملحية تتحول إلى سهول طينية مهجورة.
وفي الختام
إذا كان الإنسان هو السبب الرئيسي للشلال الغذائي إذن ، فعلينا أن نفعل شيئًا حيال ذلك لتقليل فقدان التنوع البيولوجي.
ستكون هناك حاجة إلى التشجير وإعادة التحريج وسط إزالة الغابات الحالية والمزيد من الإجراءات الموجهة نحو الحفاظ على الموارد الطبيعية.
7 أمثلة على Tropic Cascade عالميًا ، الأسباب - الأسئلة الشائعة
ماذا تعني حركة المرور المتتالية من أسفل إلى أعلى؟
سينظم سكان المنتجين الأساسيين دائمًا ارتفاع أو انخفاض الطاقة في المستويات الغذائية الأعلى في سلسلة من أسفل إلى أعلى. يؤدي الاضطراب في توازن المنتجين الأساسيين في النظام البيئي إلى حدوث سلسلة غذائية تصاعدية.
يختفي الغذاء بالنسبة لمعظم المستويات الغذائية عندما يتم استبعاد المنتجين الأساسيين من السلسلة الغذائية ، مما يؤدي إلى انخفاض في كل من عدد المستهلكين الأساسيين وأولئك الذين يأكلون المستهلكين الأساسيين.
توصيات
- عملية معالجة مياه الصرف الصناعي | بي دي إف
. - عملية إعادة تدوير المياه السائلة وهل نشربها؟
. - تخزين الطاقة الشمسية في الماء | خدعة أم حقيقة
. - مزايا وعيوب الطاقة الحرارية الجوفية
. - 6 آثار موجات المحيطات وأسبابها
. - 5 آثار العولمة على تلوث الهواء في الصين
دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.