ملخص الفصل ١: مبادئ علم البيئة

1-1 المخلوقات الحية وعلاقاتها المتبادلة

• علم البيئة فرع من علوم الأحياء يدرس العلاقات المتبادلة بين المخلوقات الحية بعضها مع بعض وتفاعلها مع البيئة التي تعيش فيها.
• تتدرج مستويات التنظيم البيئي من المخلوق الحي إلى الجماعة الحيوية ثم المجتمع الحيوي ثم النظام البيئي ثم المنطقة الحيوية وصولًا إلى الغلاف الحيوي، ويتشكل النظام البيئي من العوامل الحيوية واللاحيوية معًا.
• الموطن هو المكان الذي يعيش فيه المخلوق، أما الإطار البيئي فهو دوره في موطنه، ومن العلاقات بين المخلوقات الافتراس والتكافل بأشكاله: تبادل المنفعة (التقايض) حيث يستفيد الطرفان، والتعايش حيث يستفيد طرف بينما لا يستفيد الآخر ولا يتضرر، والتطفل حيث يستفيد طرف ويتضرر الآخر.

راجع صفحة ١٤ في الكتاب

1-2 انتقال الطاقة في النظام البيئي

• المخلوقات الذاتية التغذي تصنع غذاءها بنفسها من ضوء الشمس أو من مواد كيميائية، أما غير الذاتية التغذي فتحصل على الطاقة بالتهام غيرها، وتضم آكلات الأعشاب وآكلات اللحوم والمخلوقات القارتة والكانسة، وتعيد المحللات المواد المغذية إلى البيئة.
• المستوى الغذائي خطوة في انتقال الطاقة، والسلسلة الغذائية مسار واحد لهذا الانتقال، أما الشبكة الغذائية فتمثل سلاسل متداخلة كثيرة في النظام البيئي.
• يوضح الهرم البيئي كميات الطاقة أو الكتلة الحيوية أو أعداد المخلوقات في كل مستوى غذائي، ويُفقد نحو ٩٠٪ من الطاقة عند الانتقال من مستوى إلى المستوى الذي يليه.

راجع صفحة ٢٤ في الكتاب

1-3 تدوير المواد

• المادة لا تفنى ولا تُستحدث إلا بمشيئة الله، لذا يُعاد تدوير المواد المغذية مثل الكربون والنيتروجين والفوسفور بين الأجزاء الحيوية واللاحيوية فيما يسمى الدورة الجيوكيميائية الحيوية.
• في دورة الماء يتبخر الماء ثم يتكاثف في صورة غيوم ويهطل على هيئة مطر أو ثلج، ويأتي معظم بخار الماء من المسطحات المائية بينما يأتي نحو ١٠٪ منه من النتح في أوراق النباتات.
• دورتا الكربون والأكسجين متداخلتان بشكل كبير، والمخلوقات لا تستطيع استعمال غاز النيتروجين مباشرة إلا بعد تثبيت النيتروجين، ويعيده إلى الجو إزالة النيتروجين، وللفوسفور دورة قصيرة الأمد وأخرى طويلة الأمد.

راجع صفحة ٣٠ في الكتاب

مثال محلول

في نظام بيئي تختزن المنتجات طاقة مقدارها 50000 kJ. إذا انتقل نحو ١٠٪ فقط من الطاقة إلى كل مستوى أعلى، فكم تبلغ الطاقة المتاحة لآكلات اللحوم في المستوى الغذائي الثالث؟

1. نطبق قاعدة الانتقال: الطاقة في المستوى التالي = 0.1 × الطاقة في المستوى السابق.
2. المستوى الثاني (آكلات الأعشاب): 0.1 × 50000 kJ = 5000 kJ.
3. المستوى الثالث (آكلات اللحوم): 0.1 × 5000 kJ = 500 kJ.
4. تحقق: 500 × 10 × 10 = 50000 kJ، وهي طاقة المنتجات نفسها، أي أن ٩٩٪ من الطاقة فُقد على مرحلتين.

الإجابة: تبلغ الطاقة المتاحة في المستوى الغذائي الثالث 500 kJ.