الوحدة الرابعة
المناطق البيئية
خصائص ومشكلات
تصنف المناطق الحيوية بناء على خصائص النباتات التي تعيش فيها وتعد درجة الحراة والهطل من خصائص المناطق الحيوية
أولا – المناطق الباردة:
1 – المنطقة القطبية المتجمدة:
الموقع: تحيط بالقطب الجنوبي والقطب الشمالي.
الخصائص:
(1) تتميز تلك المناطق بالمناخ القطبي وطقس شديد البرودة والجليد الثقيل الدائمين، وذلك:
أ - تتلقى شعاع شمسي قليل الكثافة، لأن طاقة الشمس تصل بزاوية مائلة فتمتد على مساحة واسعة، وتأخذ أيضا مسافة أطول عابرة خلال الغلاف الجوي للأرض التي يمكن أن يمتصها أو ينثرها أو يعكسها إلى الخارج.
ب - البعد عن خط الاستواء فإنها تستقبل أقل قدر من أشعة الشمس.
جـ - كمية كبيرة من الجليد والثلج الذي يغطيها يعكس جزءا كبيرا من أشعة الشمس القليلة التي تستقبلها المناطق القطبية تلقي مما تساهم في زيادة البرودة.
د - التباين الشديد في ساعات النهار، حيث 24 ساعة من النهار في فصل الصيف، والظلام الدامس خلال فصل الشتاء.
(2) تعيش بها الحيوانات التالية:الدب القطبي، الأسماك، طيور البطريق، سرطان الماء والحبار تكيفت للعيش في المناطق الباردة وتعيش علاقة غذائية متبادلة تسمى التنافس.
(3) لا توجد نباتات أو أشجار في المناطق القطبية.
(4) وجدت فيها الطحالب.
2- التندرا:
التعريف: هو السهول العشبية القطبية الخالية من الأشجار .
الموقع: توجد في جنوب المنطقة القطبية الشمالية وشمال المنطقة القطبية الجنوبية.
الخصائص:
أ- يكون المناخ قطبيا ًذا شتاء طويل ومظلم وتغطي الثلوج سطح الأرض في معظم شهور السنة. وسميت منطقة التندرا بالصحراء الباردة لقلة الأمطار المتساقطة فيها بسبب انخفاض درجات الحرارة.
ب - في فصل الصيف تذوب الثلوج السطحية وتصبح التربة دافئة إلى عمق قليل ويتميز صيفها بأنه قصير ومضيء حيث لا يتجاوز شهرين في السنة. وفي خلال الصيف تكون المنطقة رطبة جداً والأرض مشبعة، وتظهر البرك والجداول العديدة .
جـ - تتراوحُ درجاتُ الحرارة السنويةُالمتوسطةُ مِنْ -70 درجة إلى 20 درجة.
د - يمكن أن يحدث الصقيع في هذه المنطقة وفي أي وقت من السنة، وتكون الأرض متجمدة بشكلٍ دائم .
هـ التندرا لا تتلقى سوى القليل من الضوء، ويكون التهطال في معظمه على شكل ثلج.
و- تكون التربة في التندرا متجمدة في معظم أيام السنة.
ز- الأنواع النباتية : حشائش قصيرة , شجيرات والحزازيات(نباتات طحلبية قصيرة الساق) و بعض النباتات العشبية التي تمتاز بدورات حياة قصيرة.بسبب تجمد التربة شتاءً لا تستطيع الأشجار امتصاص الماء من التربة و بالتالي لم تستطع التكيف للعيش في التندرا.
ح - الأنواع الحيوانية : غزال الرنة , الدببة القطبية , الطيور , الحشرات , الذئاب , السلمون , السلمون المرقط
- الأيائل، الذئاب، و الذئاب البيضاء التي تكيف جسمها للعيش في تلك المناطق بوجود الفراء السميك ليحميها من برد الشتاء، و
بعضها لونه ابيض ليتخفى في الثلج.
ط – تعيش الأشنات في التندرا وهي طحلب أخضر وفطر يعيشان معا بعلاقة تقايض ،فالفطر مستهلك، و الطحلب منتج، لان الطحلب قادر على صنع غذائه بنفسه خلال عملية البناء الضوئي بينما الفطر لا يستطيع ذلك. يفسر وجودهما معاً بأن بينهما علاقة تقايض حيث يصنع الطحلب بالغذاء بينما يمد الفطر الطحلب با لأملاح من التربة.
وجود علاقات غذائية شائعة بين الكائنات الحية في التندرا:
1) التجمع: توجد الأيائل على شكل قطعان للحماية والتزاوج.
2) التطفل: علاقة تنشأ بين كائنين من نوعين مختلفين يستفيد أحدهما في حين يتضرر الآخر مثل البكتيريا والطفيليات.
3) الافتراس: الأيل والذئب القطبي.
4) التقايض: علاقة غذائية متبادلة بين كائنين يستفيد كل منهما من الآخر مثل الأشنات.
3 – التيــــجــــــــا:
الموقع: تقع قرب قمم الجبال العالية (شمال أوروبا وآسيا وشمال أمريكا الشمالية)
الخصائص:
أ – تتكون من الأشجار الصنوبرية مستديمة الخضرة والمتأقلمة مع المناخ البارد.
ب- تنمو بها الأشجار دائمة الخضرة (المخروطيات) كالصنوبر والتنوب بسبب كثرة هطول الأمطار. ( تتكيف النباتات في التيجا مع فصول شتاء طويلة وباردة وفصول صيف قصيرة)
جـ - تعيش بها بعض الحيوانت : الدببة .الذئاب .الوشق ،القط البري، السنجاب، والغزلان وبعض الطيور مثل البوم.
د – علاقات غذائية شائعة في التيجا: الافتراس: افتراس القط البري للأرنب. التجمع: تجمع الغزلان في قطعان.
هـ - المناخ: فصول شتاء طويلة وباردة وفصول صيف قصيرة.
ثانيا – الغابات: أنواعها:
1 – الغابات المعتدلة:
الموقع الجغرافي: توجد في شرقي أمريكا الشمالية، ووسط وغربي أوروبا وشرقي آسيا.
الخصائص:
أ – تنمو هذه الغابات في مناطق ذات مناخ معتدل، أي ذات صيف دافئ، وشتاء بارد، وكمية جيدة من الأمطار على مدار العام.
ب – تسمى غابات متساقطة الأوراق لأنها تتكون في الغالب من أشجار ذات أوراق عريضة متساقطة(ذوات فلقتين)، تسقط أوراقها في فصل الخريف. توجد بها اشجار البلوط و الكستناء و الجوزيات و الطحالب و الأشنات.
جـ - تكون تربة هذه الغابات ناضجة و غنية بالمواد المغذية و المواد العضوية .
د – تعيش فيها حيوانات معظمها ثدييات صغيرة تعيش فوق الأشجار كالسنجاب ، أو تتغذى على الكائنات التي تعيش في التربة و النباتات الصغيرة كالفئران بالإضافة إلى الغزلان و الثعالب و الدب الأسود و الراكون و الأفاعي و السحالي و الضفادع و بعض الطيور مثل نقار الخشب و البومة و الصقور .
هـ – تظهر فيها علاقات غذائية شائعة مثل الافتراس والتجمع والتنافس والتقايض والتطفل.
تتحلل أجسم الكائنات الحية بعد موتها ، ويساعد ذلك في التخلص من بقايا الكائنات الحية و إعادة العناصر المكونة لأجسامها إلى الطبيعة مرة أخرى.
2 – الغابات المطرية الإستوائية:
الموقع الجغرافي: تقع تقريبًا بالقرب من خط الاستواء، وتحتل أقاليم كبيرة من إفريقيا وآسيا ووسط وجنوب أمريكا وجزر المحيط الهادئ. وأضخم الغابات الاستوائية المطيرة هي غابة الأمازون .
الخصائص:
أ – تظل الغابات الاستوائية المطيرة خضراء طوال العام.
ب – هطول كميات ضخمة من الأمطار.
جـ- ارتفاع في درجات الحرارة طوال العام.
د – تعد مناطق ذات تنوع حيوي كبير حيث يوجد أعداد كبيرة من أنواع الكائنات الحي ويدل ذلك على غنى المناطق بأنواع الكائنات الحية .
هـ - تتميز الغابة الاستوائية المطيرة بأنها دائمًا خضراء. تعيش بها أنواع مختلفة من النباتات مثل الحزازيات(هي نباتات خضراء صغيرة تنمو عادة في المياه وفي الأماكن الرطبة الظليلة ، لا تحتوي على جذور أو سيقان أو أوراق حقيقية ولكن لها أشباه جذور وأشباه سيقان وأشباه أوراق ولا تحتوي على أنسجة دعامية . )، السرخسيات(نباتٌ غير مُزهر) و الأشجار المعمرة.
تنمو الأشجار فيها لارتفاعات شاهقة : حيث تتنافس الأشجار من أجل الحصول على الضوء اللازم للقيام بعملية البناء الضوئي مع وفرة الماء و الأملاح العضوية لهذا فإنها تصل إلى ارتفاعات شاهقة.
و – تعيش فيها مجموعة متباينة من الحيوانات منها ما حياته على الأشجار ولايهبط أبدًا إلى الأرض (الخفاش، والكسلان والقردة والسناجب والببغاوات..). وتسكن الضفادع والسحالي وبعض الثعابين بين فروع الأشجار. وتقوم كل من الطيور والثعابين الضخمة بافتراس الحيوانات الأصغر حجمًا. ويطوف كل من الظباء والأيائل والخنازير وكثير من القوارض أرضية الغابة، حيث تتغذى بالجذور والبذور والأوراق والثمار التي تسقط على الأرض. وتعيش حيوانات الشمبانزي والقواطي والعديد من فصيلة القط على أرضية الغابة، وفي الأشجار. ويوجد النمل في كل المستويات في الغابة المطيرة. وتتوافر بغزارة أيضًا حشرات مثل النحل والفراشات والبعوض والعثة والنمل الأبيض إلى جانب العناكب.
ثالثا – المنطقة العشبية المعتدلة
الموقع الجغرافي:يوجد داخل القارات .
الخصائص: أ - نسبة الهطول قليلة معدل سقوط الأمطار سنويا بين 25 – 50 سنتمرا. أمطار موسمية لا تكفي لنمو الأشجار .
التربة خصبة .
ب - درجات الحرارة معتدلة.
جـ - أهم الحيوانات : تؤمن الحياة لقطعان كثيرة من الثدييات آكلة الأعشاب مثل / الحصان البري و الظبي ، والثور الأمريكي و الزرافة و الحمار الوحشي ووحيد القرن والأرانب و الكلاب و النمس والضبع والفهود والذئاب .
التي تكيفت أجسامها للعيش في المناطق المعتدلة ، ولا يعيش بها حيوانات مثل البطريق والدب القطبي لأن أجسامها لا تستطيع التكيف في هذه المناطق لارتفاع درجة حرارتها مقارنة بالمناطق الباردة.
هـ - أهم النباتات : النباتات العشبية والزهرية ذات دورة حياة قصيرة بسبب قلة الأمطار.
و - التربة سميكة و غنية بالمواد العضوية
ز - تظهر فيها علاقات غذائية شائعة مثل الافتراس والتجمع والتنافس والتقايض والتطفل والترمم(تحليل الفطريات وبعض أنواع البكتيريا لبقايا الكائنات الحية وأجسامها بعد موتها).
ح - المناطق العشبية تحتوي أعداداً كبيرة من أنواع الكائنات الحية المختلفة )ذات تنوع حيوي كبير(، ويفسر ذلك بأنها منطقة غنية
بمصادر الغذاء للأنواع المختلفة.
رابعا – السافانا ( وتعني الحشائش)
الموقع الجغرافي: تقع على شمال أو جنوب خط الإستواء( أقرب لخط الاستواء)، ومن الدول الموجودة فيها الغابات، السودان،تشاد، النيجر،مالي، مناطق قليلة من موريتانيا، السنغال..والهند وأستراليا ، وأمريكا الجنوبية..
الخصائص:
أ – المناخ الحراري : ارتفاع درجة الحرارة .
ب – قلة الأمطار (موسمي).
جـ - تعيش في مناطق السافانا أنواع مختلفة كثيرة من الحيوانات كالظبي، وحمار الوحش، اللذين يعيشان في السافانا الإفريقية. وتتغذى التشيتا، والضباع والأسود بهذه الحيوانات. كما تعيش في السافانا أنواع أخرى من الحيوانات من ضمنها القوارض، والطيور، والزواحف، والحشرات.
د - تظهر فيها علاقات غذائية شائعة مثل الافتراس والتجمع والتنافس والتقايض والتطفل والترمم:
الافتراس: افتراس الفهد للحمار الوحشي.. الترمم : تحليل الفطريات وبعض أنواع البكتيريا لبقايا الكائنات الحية و أجسامها بعد موتها. التجمع: تجمع الفيلة في قطعان.
سؤال الكتاب صفحة 111: خامسا – المناطق الصحراوية
الموقع الجغرافي:تقع في مناطق خطوط العرض الدنيا ،كالصحراء الكبرى في شمال إفريقية، وصحراء الربع الخالي والنفوذ في شبه الجزيرة العربية ، وصحارى آسيا وجنوب غرب الولايات المتحدة و أستراليا..
الخصائص:
أ - الصحراء منطقة جرداء مناخها حار وجاف.
ب - يقل فيها تساقط الأمطار عن 25 سم / سنة
جـ - التربة رقيقة أو حتى غير موجودة و ذات مسامية عالية ، وقد توجد بها العناصر الغذائية ولكنها تفتقر للمواد العضوية .
د - النباتات : تتواجد فيها نباتات ذات صفات خاصة ، حيث توجد الشجيرات الشوكية ، وبعض الصبار و الأزهار الصغيرة ، وقد يكون لها جذور سطحية متشعبة أو جذور عميقة لتصل إلى المياه الجوفية .
هـ - الحيوانات :تتميز بوجود أنواع متخصصة من الفقاريات و اللافقاريات كالجمال و الأفاعي و السحالي و الزواحف ، وتتواجد العديد من الطيور كالنسور و الصقور وبعض الطيور وأنواع من الحشرات .
و- تكيف الكائنات الحية للعيش في البيئة الصحراوية القاسية:
الحيوانات الصحراوية لا غنى لها عن الماء. فالكثير منها يحصل على الرطوبة الازمة له فى طعامه. و تحتفظ بالقدر الأقصى منه فى أجسادها كالجمل وغيره. وهى مزودة فى غالبيتها بطبقة تمنع التبخركالصبار و فى الحشرات والعنكبوتيات. كذلك فإن جلود الأفاعى والعظايا الثخينة الحرشفية تساعدها فى الاحتفاظ برطوبتها. ولاتتعرض لأشعة الشمس المباشرة. و الكثير من حيوانات الصحارى ليلى النشاط (فلا يظهر نهارًا). وهنالك أنواع تتجاوز فترات الجفاف بالإسبات. ومن الحلازين ما تجاوزت فترة إسباته ثمانى سنوات وتتأقلم الحيوانات الصحراوية الصغيرة بتدبر بيئة مناخية مواتية، كأن تختبئ تحت صخر أو تنحجر فى وكر تنعم فيه بجوبه من الهواء البارد الرطب.
سادسا – الحياة في الماء
1 – الأراضي الرطبة:
التعريف: هي المناطق التي تغمرها المياه المالحة أو العذبة خلال فصل معين من السنة أو طوال السنة بارتفاع لا يزيد على 4 أمتار مثل الواحات وضفاف الأنهار والمستنقعات وأطراف السدود.
الخصائص:
أ - تمتاز مياهها بأنها راكدة وغير جارية .
ب - تربتها فقيرة بالأكسجين.
جـ - تنمو بها كائنات حية بدائية بعضها ينتج الميثان من غازي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون.
د - التربة غنية بالمواد العضوية التي قد يصل سمكها إلى عدة أمتار وتكون فقيرة بالأكسجين بسبب ركود المياه فوقها .
هـ النباتات : تمتاز بوجود أنواع محددة من النباتات مثل / القصب والبردي والقيقب الأحمر والأرز ، كما تتواجد الطحالب وبعض الشجيرات القصيرة والأشنات بسبب توافر الرطوبة ودرجات الحرارة المناسبة لها..
و - الحيوانات :تتواجد فيها البرمائيات كالتماسيح والزواحف والأسماك الصغيرة وأنواع من اللافقاريات ومن الطيور كالبط والأوز .
سؤال الكتاب صفحة 114:
2 – المياه العذبة :
الخصائص:
(1) بعض أشكالها : في مناطق البحيرات والأنهار والجداول.
(2) قلة نسبة ملوحة مياهها .
(3) نسبة المياه العذبة قليلة جداً إذا ما قورنت بالمياه المالحة .
(4) تعاني من الموارد الكيميائية السامة، كما تعاني من مشكلة الأثريات الغذائية بسبب وصول الفسفور والنيتروجين الذي يؤدي إلى نمو الطحالب .
(5) تتواجد فيها الطحالب الطافية التي تسمى العوالق النباتية، وبعض النباتات ذات الجذور وتنمو على سواحل البحيرات مثل/ زنبقة الماء ،وتنمو هذه النباتات بالقرب من السطح للحصول على الضوء اللازم لعملية البناء الضوئي.
(6) تتميز بوجود أنواع من العوالق الحيوانية ، واللافقاريات والأسماك التي تتغذى على الحيوانات الأخرى ، والطيور كالبط والأوز .
3 – المحيطات والبحار:
الخصائص:
(1) تغطي مياه البحار و المحيطات القسم الأكبر من المسطح المائي للكرة الأرضية وتقدر مساحتها بثلاث أضعاف اليابسة.والبحار هي الأقرب لليابسة ومعظم البحار مرتبطة بالمحيطات.
(2) جميع المحيطات متصلة ببعضها ومن الصعوبة أن تحدد نهاية محيط أو بدايته.
(3) متوسط ملوحة مياه البحار والمحيطات 3.5% تقريبا.أكثر ملوحة من المياه العذبة لذلك فإن أنواع الكائنات التي تعيش في كل منهما تختلف عن الأخرى.
(4) تنوع الكائنات الحيّة)عدد كبير من الأنواع( وذلك لتوفر الظروف البيئية المناسبة لنموها.
(5)عدد الكائنات الحية في البحار والمحيطات قليل مقارنة بالمساحة وبالتالي توفير مساحات كافية لأعداد أكبر من الكائنات الحية.
(6) لا تتغير خصائص مياه المحيطات طوال العام بشكل ملحوظ لذلك تكون طبيعة الحياة فيها مستقرة وبالتالي فإن الكائنات الحية فيها تجد فرصة مناسبة للتكاثر وقدرة على البقاء.
الفصل الثانيمشكلات المناطق البيئية في العالم
أولا – زيادة عدد سكان العالم والتنوع الحيوي:
عدد سكان العالم في تزايد يفدر بـ (7) مليار نسمة عام 2010 م.
إن الزيادة المستمرة في عدد السكان في السنوات الأخيرة من القرن العشرين هي أحد أهم الأسباب التي أدت الى تدهور البيئة الطبيعية :
1 – ازدياد تلوث الهواء بالأبخرة والدخان والغازات السامة.
2- زيادة تلوث المياه في المحيطات والبحار والأنهار.
3- يرتفع معدل درجات حرارة الجو. 4- يزداد الازدحام والتلوث الضوضائي.5 يزداد استنزاف الموارد الطبيعية.
6- ترتفع معدلات تجريف الغابات فتتسع دائرة التصحر: حيث بسبب النمو السكاني العشوائي خاصة في المدن الحضرية الى زيادة الطلب على الغذاء والسكن والمياه وبالتالي تطلب ذلك استنزاف الاراضي الزراعية سنويا التي تدهورت سريعا واصبحت مهيئة للتصحر نتيجة ابتلاع الاراضي الهامشية المحيطة بالمدن.
7- التنوع الحيوي: اختلاف أنواع الكائنات الحيّة وأعدادها في منطقة بيبئية محددة.تؤثر زيادة عدد سكان العالم في التنوع الحيوي في المناطق البيئية المختلفة:
تشير نتائج أبحاث كثيرة في أنحاء العالم إلى الحقيقة بأن الإنسان يتسبب في فقدان التّنوّع البيولوجي بشكل كبير من خلال نشاطاته الكثيرة والمختلفة منها:
أ) هدم منظومات بيئية طبيعية وتقطيعها. مثل: شق الشوارع، تلوث مصادر المياه، قطع الغابات أو استصلاح مناطق طبيعية لأغراض زراعية.وعند هدم هذه المناطق البيئية فإن جزءًا من الكائنات التي تعيش فيه لا يمكنها أن تواصل العيش فيه. ويتمثل التأثير في تقلص الجماعات، الهجرة أو في اختفاء بعض الأنواع.
ب) التلوث (يشمل التلوث العضوي)
ت) استغلال مُفرط للموارد الطبيعية (صيد الأسماك، الصيد).
ث) ازدياد احتياجات الإنسانية يؤدي بشكل مباشر إلى استغلال زائد في موارد البيئة، ككثرة الصيد، صيد الأسماك وقطع الأشجار بشكل يفوق قدرة تجدد جماعات الكائنات الحية.
ج) التغيرات المناخية العالمية، يسبب احتراق الوقود الأحفوري وانطلاق الغازات جراء النشاطات الصناعية واستخدام وسائل النقل ارتفاعـًا في درجة الحرارة، وتغيرات في توزيع هطول الأمطار وتغيرات متطرفة في حالة الطقس.
إجابة السؤال صفحة 121 :
أن مساحة الغابات تناقص في عام 1996 إلى ربع المساحة التي كانت موجودة عام 1970 .
إجابات مختلفة منها زيادة الطلب على الأخشاب يؤدي إلى تناقص مساحة أراضي الغابات أو انتشار الحرائق يؤدي إلى تناقص مساحة أراضي الغابات...
- جمع المعلومات عن طريق الزيارات الميدانية والمقابلات.
- الإجابة اعتماداً على الفرضية و النتائج التي يتم التوصل إليها.
- الخروج بتوصيات تستخدم في التوجيه للحفاظ على الغابات.
ثانيا - التضخم البيولوجي:-
يشير مصطلح التضخم البيولوجي إلى العملية التي من خلالها تقوم بعض المواد مثل مبيدات الآفات أو المعادن الثقيلة( كالزئبق مثلا) بتحريك السلسلة الغذائية، وشق طريقها نحو الأنهار والبحيرات حيث تأكلها الكائنات المائية مثل الأسماك التي بدورها تأكلها الطيور الكبيرة والحيوانات والبشر. تصبح المواد متركزة في الأنسجة أو الأعضاء الداخلية التي تحرك السلسلة.
إجابة الأسئلة التي تلي الشكل 4- 16 :
- يزداد تركيز مادة DDT في أجسام الكائنات الحية كلما ارتفعنا إلى قمة الهرم. نستنتج من ذلك ان مادة DDT تتراكم في أجسام
الكائنات الحية خلال انتقالها في السلسة الغذائية )لا تتحلل(.
- يفسر ذلك بأن مادة DDT تنتقل عبر أجسام الكائنات الحية التي تعيش على اليابسة عبر السلسلة الغذائية.
إجابة السؤال صفحة: - نعم، فقد أدى هذا التطور إلى استنزاف العديد من المعادن كما إن هذه الصناعات تنتج الكثير من الفضلات و التي تلوث البيئة.
التلوث البيولوجي:ويقصد به تواجد بعض الكائنات الحية في البيئة مما يؤدي الى تلوثها و يكون من نتيجتها اصابة الانسان بالامراض.
الملوثات الاحيائية يمكن ان تنشر في البيئة عن طريق الهواء و الماء و التربة و هي ملوثات طبيعية .
يمكن تصنيفها الى:
حبوب اللقاح، الفيروسات، البكتيريا،الفطريات،الطفيليات ، الديدان الطفيلية والحشرات.
مظاهر التلوث البيولوجي:
وينتج هذا التلوث عن ازدياد الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، مثل البكتيريا والفيروسات والطفيليات و الطحالب في المياه. وتنتج هذه الملوثات، في الغالب، عن اختلاط فضلات الانسان والحيوان بالماء، بطريقة مباشرة عن طريق صرفها مباشرة في مسطحات المياه العذبة، أو المالحة، او عن طريق غير مباشر عن طريق اختلاطها بماء صرف صحي أو زراعي. ويؤدي وجود هذا النوع من التلوث، إلى الاصابة بالعديد من الامراض. لذا، يجب عدم استخدام هذه المياه في الاغتسال أو في الشرب. الا بعد تعريضها للمعاملة بالمعقمات المختلفة، مثل الكلور والترشيح بالمرشحات الميكانيكية وغيرها من نظم المعالجة.