هذه مقدمة إلى علم البيئة ، وهي متوفرة بتنسيق PDF بالإضافة إلى النسخة المكتوبة.
تأتي كلمة علم البيئة من الكلمة اليونانية "oikes" التي تعني مكان السكن أو المنزل ، لذا فإن علم البيئة هو دراسة الكائنات الحية في المنزل ، ويعرف علماء البيئة علم البيئة على أنه دراسة الكائنات الحية فيما يتعلق ببيئتهم ، ويُعرف أيضًا باسم البيولوجيا البيئية.
Sarojini T. Ramalingam، BSc (مع مرتبة الشرف)، Ph.D. (1990) - علم البيئة هو علم عملي، يتضمن قياس العوامل التي تؤثر على البيئة ، ودراسة الكائنات الحية ، ومعرفة كيف تعتمد الكائنات الحية على بعضها البعض وبيئتها غير الحية من أجل بقائها على قيد الحياة.
ككائنات حية ، نحن أيضًا جزء من البيئة ، نتفاعل مع الكائنات الحية الأخرى والكائنات غير الحية. باعتبارها الكائنات الحية التي لها أكبر تأثير على بيئة، نحتاج إلى دراسة الكائنات الحية ، وهذا سيساعدنا على فهم كيفية تأثيرنا على بيئتنا ، وبالتالي يمكننا من استخدام مواردها بحكمة.
ما عليك سوى التمرير لأسفل حتى النهاية لتنزيل ملف PDF الخاص بمقدمة علم البيئة ، فهو مجاني تمامًا.
جدول المحتويات
مقدمة في علم البيئة | + PDF
يوجد أدناه جدول المحتويات في ملف المقدمة إلى علم البيئة:
- العلاقة بين النباتات والحيوانات في مجتمع البيئة الحيوية
- التغيرات المناخية وتأثيرها على التنوع البيولوجي
- التقسيم الطبقي والمكانة البيئية في المجتمع الحيوي
- مستوى التغذية الغذائية في البيئة
- الكوارث الطبيعية وأسبابها وآثارها
- العوامل المؤثرة ، كتلتها الحيوية ، ثرائها ، وتوزيع الكائنات الحية.
العلاقة بين النباتات والحيوانات في مجتمع البيئة الحيوية
المجتمع الحيوي هو مجموعة تحدث بشكل طبيعي من النباتات والحيوانات التي تعيش في نفس البيئة ، وتعتبر أساسيات المجتمع الحيوي جزءًا أساسيًا من مقدمة علم البيئة.
كيف تطورت بعض الحيوانات والنباتات في بعض الحالات لجعلها مترابطة في التغذية ، أو التنفس ، أو التكاثر ، أو جوانب أخرى للبقاء على قيد الحياة بشكل متزايد ، يتضمن عالم البيئة تحليلًا منهجيًا للتفاعلات بين النبات والحيوان من خلال اعتبارات تدفق المغذيات في السلاسل الغذائية و شبكات الغذاء ، وتبادل الغازات المهمة مثل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين النباتات والحيوانات ، واستراتيجيات البقاء المتبادل بين الأنواع النباتية والحيوانية من خلال عمليات التلقيح وتشتيت الغذاء.
أحد الأمثلة الرئيسية للتفاعلات بين الحيوان والنبات يتضمن العملية المستمرة لعملية التمثيل الضوئي والتنفس الخلوي. تصنف النباتات الخضراء على أنها المنتجين البيئيين، لديها القدرة الفريدة ، من خلال التمثيل الضوئي ، لأخذ ثاني أكسيد الكربون ودمجه في الجزيئات العضوية. يتم تصنيف الحيوانات ويقوم المستهلكون بأخذ منتجات التمثيل الضوئي وتفكيكها كيميائيًا على المستوى الخلوي لإنتاج الطاقة لأنشطة الحياة ، وثاني أكسيد الكربون ، أو نفايات المنتج لهذه العملية.
التبادلية
التبادلية هي تفاعل بيئي حيث يوجد نوعان مختلفان من الكائنات الحية بشكل مفيد معًا في ارتباط وثيق ، وعادة ما يتم حل المشكلة حول الاحتياجات الغذائية. أحد الأمثلة على ذلك هو دودة مائية صغيرة تمتص الطحالب الخضراء المجهرية في أنسجتها.
الفائدة التي تعود على الحيوان هي زيادة الإمدادات الغذائية. يكتمل التكيف المتبادل بحيث لا تتغذى الدودة المفلطحة بشكل نشط كشخص بالغ. في المقابل ، تتلقى الطحالب إمدادات كافية من النيتروجين وثاني أكسيد الكربون ويتم نقلها حرفيًا عبر عوامات المد والجزر في الموائل البحرية حيث تهاجر الدودة المسطحة ، وبالتالي تعريض الطحالب لضوء الشمس المتزايد. هذا النوع من التبادلية الذي يقترب من التطفل يسمى التكافل.
التطور المشترك
التطور المشترك هو عملية تطورية حيث يتفاعل كائنان بشكل وثيق بحيث يتطوران معًا استجابة لضغط الاختيار المشترك أو المضاد. مثال على التطور المشترك يشمل نبات اليوكا ونوع من العثة البيضاء الصغيرة.
تقوم العثة الأنثوية بجمع حبوب اللقاح من سداة إحدى الزهرة وتنقل أحمال حبوب اللقاح هذه إلى مدقة زهرة أخرى ، وبالتالي ضمان التلقيح المتبادل والتخصيب. ستضع العثة بيضها المخصب في بذور الأزهار غير المكتملة النمو خلال هذه العملية.
تمتلك يرقات العثة النامية مكانًا آمنًا للنمو وإمدادات غذائية ثابتة ، وبالتالي يستفيد كلا النوعين.
التقليد والتبادلية غير الرمزية
في التقليد ، طور حيوان أو نبات هياكل أو أنماط سلوك تسمح له بتقليد محيطه أو كائن حي آخر كإستراتيجية دفاعية أو هجومية. يعتبر التبادل بين الكائنات الحية أحد أكثر الأجزاء إثارة للاهتمام في مقدمة علم البيئة.
غالبًا ما تكرر أنواع معينة من الحشرات مثل نطاط الأوراق والحشرات العصوية والسرعوف المصلي الهياكل النباتية في البيئة ، بدءًا من الغابات الاستوائية المطيرة إلى الغابات الصنوبرية الشمالية. تقليد مضيفات النبات يوفر لهذه الحشرات الحماية من الحيوانات المفترسة الخاصة بهم بالإضافة إلى التمويه الذي يمكنهم من التقاط فرائسهم بسهولة.
التلقيح
نظرًا لأن التخصص الهيكلي يزيد من احتمال نقل حبوب لقاح الزهرة إلى نبات من نفس النوع ، فقد طورت العديد من النباتات مجموعة كبيرة من الروائح والألوان والمنتجات الغذائية لجذب الملقحات.
مصدر آخر لتغذية الحيوانات هو مادة تسمى الرحيق ، وهو سائل غني بالسكر ينتج في هياكل متخصصة تسمى الرحيق داخل الزهرة أو على السيقان والأوراق المجاورة. طورت بعض الأزهار روائح لطيفة مميزة تذكرنا باللحم المتعفن أو البراز ، وبالتالي تجذب خنافس الجيف وذباب اللحم بحثًا عن أماكن للتكاثر وإيداع بيضها المخصب.
تغير المناخ وتأثيره على التنوع البيولوجي
تشير كلمة مناخ إلى أنماط الطقس طويلة المدى داخل منطقة محددة بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة والرياح والكمية ونوع هطول الأمطار. يعد موضوع تغير المناخ وتأثيره جزءًا لا يتجزأ من مقدمة علم البيئة.
يشير تغير المناخ إلى تغيرات كبيرة وطويلة الأجل في مناخ المنطقة. يمكن أن تحدث هذه التغييرات على مدى عقود قليلة أو ملايين السنين.
المناخ يغير الكل النظام البيئي على طول مع كل أنواع الحياة النباتية والحيوانية. مع تغير المناخ ، يجب أن تتكيف الكائنات الحية أو تتحرك أو تموت. عندما تحدث هذه التغييرات تدريجياً ، يمكن أن يتطور النظام البيئي والأنواع معًا. يسمح التغيير التدريجي أيضًا للأنواع بالتكيف مع الظروف الجديدة ، ولكن عندما يحدث التغيير بسرعة كبيرة ، فإن قدرة الأنواع على التكيف بسرعة كافية أو الانتقال هي مصدر قلق كبير.
كل هذه التغيرات المناخية تؤثر على الحياة على الأرض. تطورت الأنواع لتعيش مع نطاقات درجة حرارة معينة ويمكنها تحمل التغيرات في الطقس ، وقد تدفع تأثيرات تغير المناخ بعض الأنواع إلى حافة الانقراض بينما قد تزدهر الأنواع الأخرى.
قد تؤدي درجات حرارة الربيع الأكثر دفئًا إلى أن تبدأ الطيور هجراتها الموسمية أو تعشيشها وتتسبب في خروج الدببة من السبات في وقت أبكر من المعتاد. عندما تظهر الدببة قبل توفر مصادرها الغذائية المعتادة ، فإن 80 في المائة من وجبات الدببة تتكون من النباتات ، وقد تتضور جوعًا أو تتجول في المدن بحثًا عن الطعام. لهذه الحيوانات التي تعتمد على نباتات أواخر الصيف للبقاء على قيد الحياة خلال فصل الشتاء ؛ قد يؤثر الصيف الأكثر دفئًا وجفافًا على قدرتهم على العثور على الطعام.
تقوم الحيوانات التي تتطلب درجات حرارة أكثر برودة بتحويل نطاقاتها إلى ارتفاع أعلى أو نحو القطبين مع ارتفاع درجات الحرارة في نطاقاتها المحلية. تم تكييف البيكا الأمريكية ، وهي ثدييات صغيرة مرتبطة بالأرانب والأرانب البرية ، لتعيش في بيئة جبال الألب. إنها حساسة للغاية لدرجة الحرارة ويمكن أن تموت عندما تصل درجات الحرارة إلى 78 إلى 85 درجة فهرنهايت.
غازات الاحتباس الحراري (GHGs) وتغير المناخ
أحد الأسباب الرئيسية لتورط الأنشطة البشرية أو البشرية في تغير المناخ هو حقيقة أن تلك الأنشطة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتأثير الاحتباس الحراري. أصبحت تأثيرات غازات الدفيئة ملحوظة للغاية بحيث لا يمكن التغاضي عنها في مقدمة علم البيئة.
تشمل مصادر الدفيئة عملية حرق الوقود الأحفوري للطاقة والنقل (كلاهما يطلق ثاني أكسيد الكربون) ، وتوليد غاز الميثان (CH2) عن طريق مدافن النفايات ، والانفجارات البركانية ، والحرائق الأحفورية. تختلط غازات الدفيئة من جميع المصادر في الغلاف الجوي وتؤثر على التنوع البيولوجي.
ارتفاع درجة الحرارة (الاحتباس الحراري) وأثره
مع ارتفاع درجة حرارة الأرض وارتفاع درجة الحرارة ، تتأثر المناخات الإقليمية بطرق مختلفة. تشهد بعض مناطق جنوب شرق آسيا رياحًا موسمية أكثر غزارة وارتفاعًا في مستوى سطح البحر ، بينما تشهد مناطق أخرى ؛ مثل الجنوب الأفريقي والجنوب الغربي الأمريكي تعاني من حالات جفاف أشد وفشل المحاصيل.
تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا إلى زيادة التبخر مما يؤدي إلى هطول أمطار غزيرة وتساقط ثلوج ، ولكن زيادة هطول الأمطار غير موزعة بشكل متساوٍ ، مما يؤدي إلى هطول الأمطار الغزيرة والجفاف.
التأثير على الحيوانات
تؤدي درجات الحرارة الأكثر دفئًا على اليابسة والبحر إلى ؛ المزيد من العواصف الشديدة ، وزيادة معدل وحجم الفيضانات ، وانخفاض كثافة الجليد ، وتواتر حالات الجفاف ، وارتفاع مستويات سطح البحر.
يتم تدمير الشعاب المرجانية التي تعمل كموائل لآلاف الأنواع البحرية من خلال التبييض بسبب تحمض المحيطات. هذا التدمير للحياة البحرية هو تهديد للنظام البيئي بأكمله ؛ بما في ذلك البشر.
أحداث الطقس المتطرفة
لقد أصبحت موجات الحر والجفاف الهائلة أكثر انتشارًا بالفعل في جميع أنحاء العالم ، ومن المتوقع أن تصبح أكثر حدة إذا استمر اتجاه الاحترار. في مناطق الجفاف ، تتغير الموائل ، وتعاني النباتات والغابات من نقص المياه ، وزيادة أنشطة حرائق الغابات بسبب الظروف الحارة والجافة ، وهذا يشكل خطرًا على سلامة الحياة البرية. تؤثر العواصف الأقوى والأكثر تواتراً على توزيع وتركيز الروابط المنخفضة في السلسلة الغذائية البحرية.
ذوبان جليد البحر
ترتفع درجات الحرارة في القطب الشمالي مرتين أسرع من بقية العالم ويذوب الجليد البحري بمعدل ينذر بالخطر. تتعرض بعض الأنواع الشهيرة في العالم مثل الدببة القطبية ، والفقمات الحلقية ، وطيور البطريق الإمبراطور ، وما إلى ذلك لضغط مميز بسبب ذوبان الجليد البحري. بالنسبة لهذه الأنواع ، يؤدي اختفاء الجليد إلى تعطيل السلسلة الغذائية وموائل الصيد والتكاثر والحماية من الحيوانات المفترسة.
الدورات الموسمية المتقطعة
تعتمد العديد من الأنواع على المناخ لتوجيه أنماط حياتها ، مثل التزاوج والتكاثر والسبات والهجرة ، على سبيل المثال لا الحصر. مع تحول هذه الأنماط لتعكس المناخات المتغيرة ، فإنها تسبب تأثيرًا مضاعفًا وتعيق صحة النظام البيئي.
التقسيم الطبقي والمكانة البيئية في المجتمع الحيوي
تطبق
التقسيم الطبقي هو الطبقات العمودية للموئل ، وترتيب الغطاء النباتي في طبقات يصنف طبقات (غناء ... طبقات) من الغطاء النباتي
إلى حد كبير وفقًا للارتفاعات المختلفة التي تنمو عليها نباتاتهم.
مكانة بيئية
كان التعريف الأكثر قبولًا "للمكانة" هو التعريف الذي قدمه هاتشينسون (1957): "المكان المناسب" هو مجموعة الظروف الحيوية وغير الحيوية التي يمكن أن يستمر فيها نوع ما ويحافظ على حجم عشيرة مستقر. يمكن التعرف على مشكلتين من هذا التعريف:
- الدور الوظيفي للكائن الحي
- موقعها في الزمان والمكان.
يتم تعريف المكانة البيئية على أنها موضع نوع ما داخل نظام بيئي يصف كلاً من مجموعة الظروف اللازمة لاستمرار النوع ودوره البيئي في النظام البيئي.
المكانة البيئية هي مفهوم مركزي في بيئة الكائنات الحية وتنقسم إلى:
- مكانة أساسية
- مكانة محققة.
مكانة أساسية: مجموعة الظروف البيئية التي يمكن أن يستمر النوع في ظلها.
مكانة محققة: هذه هي مجموعة الظروف البيئية بالإضافة إلى الظروف البيئية التي يستمر تحتها الأنواع.
مستوى التغذية الغذائية في البيئة
المستوى الغذائي للكائن الحي هو عدد الخطوات منذ بداية السلسلة. تبدأ الشبكة الغذائية من المستوى الغذائي 1 حيث يمكن للمنتجين الأساسيين مثل النباتات نقل الحيوانات العاشبة في المستوى الثاني من الحيوانات آكلة اللحوم في المستوى ، أو ثلاثة أو أعلى ، وعادة ما تنتهي مع الحيوانات المفترسة الرئيسية في المستوى 4 أو 5.
يحتوي المستوى الأول والأدنى على المنتجين ؛ النباتات الخضراء. يتم استهلاك النباتات أو منتجاتها من قبل كائنات المستوى الثاني آكلة الأعشاب أو آكلة النباتات. في المستوى الثالث ، تأكل الحيوانات آكلة اللحوم الأولية أو آكلي اللحوم الحيوانات العاشبة ، وفي المستوى الرابع ، تأكل الحيوانات آكلة اللحوم الثانوية آكلات اللحوم الأولية.
يعد مستوى التغذية الغذائية موضوعًا مهمًا للغاية ، ولا يمكن استبعاده من أي جزء من المعلومات التي تتحدث عن مقدمة إلى علم البيئة ، خاصة لطلاب المدارس الثانوية.
الكارثة الطبيعية وأسبابها وآثارها
كارثة طبيعية
الكارثة الطبيعية هي حدث ضار كبير ناتج عن الأنشطة الطبيعية في قشرة الأرض وكذلك سطح الأرض ، ويمكن أن تحدث الموارد الطبيعية مع القليل من الضرر وأحيانًا تكون كارثية.
أسباب الكوارث الطبيعية
هناك كوارث طبيعية مثل الإعصار ، والإعصار ، والزلزال ، وتسونامي (ارتفاع كبير في المياه في المحيط) التي تحدث بسبب الطقس والظروف الطبيعية الأخرى ، يمكن للناس أيضًا أن يتسببوا في كارثة من خلال التسبب في انسكاب النفط الذي يلوث البيئة أو إشعال حريق غابة.
تحدث الكوارث الطبيعية لأسباب مختلفة مثل:
- تآكل التربة
- تيار المحيط
- الحركات التكتونية
- نشاط زلزالى
- ضغط جوي.
أهم 10 آثار للكوارث الطبيعية
- انفجارات
- اعصار
- تورنيدو
- إصابة جسدية
- زلزال
- الفيضانات
- خطر الموت
- المشاكل العاطفية والصحية
- تلوث المياه الجوفية / السطحية
- فقدان المنزل والممتلكات.
للكوارث الطبيعية ثلاثة تأثيرات عامة: التأثير الأساسي؛ النتيجة المباشرة للكارثة مثل انهيار المباني والأضرار الناجمة عن المياه والآثار الثانوية ؛ مثل نتيجة التأثير الأولي ، والآثار الثالثة.
العوامل المؤثرة ، تأثيرها على الكتلة الحيوية وثراء وتوزيع الكائنات الحية في التربة
عوامل Edaphic
هذه هي كائنات التربة التي تؤثر على تنوع الكائنات الحية التي تعيش في بيئة التربة وتشمل بنية التربة ودرجة الحرارة وملوحة PH ، وهي واحدة من أهم الموضوعات في مقدمة علم البيئة. بعضها من صنع الإنسان ، بينما معظمها طبيعي ، لكن معظمها مستقل عن النشاط البشري.
يُطلق على النطاق الكامل لظروف التربة التي تؤثر على حياة الكائنات الحية في التربة عوامل التكوير ، وتندرج هذه العوامل تحت موضوع منفصل في مقدمة علم البيئة بسبب أهميتها.
يتم تمييزها كمجموعة منفصلة من العوامل اللاأحيائية وفقًا لأهمية التربة في النظم البيئية الأرضية. إنها شروط مسبقة لوجود ظروف موائل محددة ونتيجة للتكوين المحدد لمجتمع الكائنات الحية التي تعيش فيها.
هذه هي العوامل الخمسة الرئيسية المتعلقة بالتربة:
- هيكل التربة ونوعها
- درجة حرارة التربة
- رطوبة التربة
- درجة حموضة التربة وحموضتها
- محتوى الملح المعدني (الملوحة).
تتضمن بنية التربة حجم الجزيئات وشكلها وترتيبها مثل الرمل والطمي والطين. تبين أن التربة ذات الحبيبات الدقيقة تحتوي عادة على كميات أكبر من الكتلة الحيوية الميكروبية مقارنة بالتربة الخشنة الحبيبات. وجد أن بنية التربة الأخف تساعد على نمو البكتيريا. يشير الباحثون إلى أن جزيئات الطين والعدد الأكبر من المسام الدقيقة في التربة الدقيقة يحد من تطور الحيوانات المتوسطة ، التي تحمي الكائنات الحية الدقيقة من الافتراس.
درجة حموضة التربة وملوحة التربة تعتمد على نوع الصخور التي تشكلت منها التربة. تتكون التربة الحمضية من الصخور النارية والرمال. تتكون التربة القلوية من صخور الكربونات (مثل الحجر الجيري). بالإضافة إلى ذلك ، يتأثر الرقم الهيدروجيني للتربة بالمناخ ، وتجوية الصخور ، والمواد العضوية ، والنشاط البشري.
وفي الختام
تم وصف أهم العوامل اللاأحيائية التي تؤثر على الكائنات الحية الدقيقة في التربة في هذه المراجعة. بصرف النظر عن العوامل المؤثرة الموصوفة أعلاه ، يمكن تمييز محتوى مغذيات التربة في الأشكال المتاحة والمركبات السامة والضوء والأكسجين باعتبارها موضوعات رئيسية في مقدمة علم البيئة.
هناك علاقات معقدة بين هذه العوامل لأن الملوحة تؤثر على الرقم الهيدروجيني للبيئة ، وتؤثر درجة الحرارة على المحتوى المائي للتربة ، ووجود الملح والرطوبة اعتمادًا على نوع بنية التربة.
تتميز الوحدات التصنيفية المختلفة للكائنات الحية الدقيقة بظروف بيئية مثلى مختلفة. هذا مهم من وجهة نظر الزراعة ، لأن التدخل البشري في بيئة التربة قد يسبب تغييرات سيكون لها تأثير سلبي أو إيجابي على الكائنات الحية الدقيقة.
هذا مشروع بحثي يعمل على مقدمة إلى علم البيئة ، وهو مناسب لعلماء الأحياء وعلماء البيئة. كما أنها مناسبة جدًا للمدارس الثانوية (طلاب الجامعات) لاستخدامها في أعمال مشروعهم.
مراجع حسابات
- أبوت (2004) - آثار الكوارث الطبيعية.
- Araujo et al (2008) - التغيرات المناخية وتأثيرها على التنوع البيولوجي.
- برادفورد وكارمايكل (2006) - آثار الكوارث الطبيعية على الثروة الحيوانية.
- Cho SJ Kim M.H، Lee YO (2016) - تأثيرات الأس الهيدروجيني على التنوع البكتيري في التربة. ايكول. بيئة.
- دياز وآخرون (2019) - التأثير المناخي على التنوع البيولوجي.
- Dunvin TK، Shade A. (2018) - يشرح هيكل المجتمع بنية درجة الحرارة في التربة والميكروبيوم البيئي.
- مهاراتنا (1999) - آثار الكوارث الطبيعية على النظام البيئي.
- Marczak LB، Thompson RM، Richardson JS Meta (2007 Jan)، Doi (1890) - المستوى الغذائي والموئل والإنتاجية وتأثيرات الشبكة الغذائية لدعم الموارد في علم البيئة.
- Rajakaruna، RS Boyd (2008) - تأثير عوامل Edaphic على الكتلة الحيوية. موسوعة علم البيئة.
- بوب (2003) - كارثة طبيعية.
- البروفيسور KS Rao. قسم علم النبات ، جامعة دلهي ؛ التقسيم الطبقي الرأسي والأفقي - مبادئ علم البيئة.
- البروفيسور إيمنتي من جامعة بوتان وايومنغ (2018) - العوامل المؤثرة ؛ محتوى الكربون العضوي والنيتروجين.
- ستيفن جاكسون (2018 أغسطس 18) - تغير المناخ وتأثيره على التنوع البيولوجي.
- طومسون RM. Hemberg، Starzomski BM، Shurin JB (2007 March) - المستوى الغذائي ، انتشار الحيوانات النهمة على شبكة الغذاء الحقيقي. ايكول.
- Welbergen et al (2006) - التنوع البيولوجي.
- Williams & Middleton (2008) - تغير المناخ ، التنوع البيولوجي ، الموسوعة.
توصيات
- المستويات الأربعة للتنظيم في النظام البيئي.
- 5 طرق للحصول على عمل صديق للبيئة.
- كيف تجعل منزلك أكثر صداقة للبيئة.
- تلوث المياه: حان وقت استخدام المنظفات البيئية.
انقر هنا لتنزيل ملف PDF حول مقدمة في علم البيئة.
