التربية البيئية الوحدة الثانية PDF

‫جامعـــــــة العقبـــــة للتكنولوجيــــــا‬ ‫كليـــــــــــة اآلداب والعلــــــــــــوم‬ ‫قســــــــم العلـــــــوم التربويــــــة‬ ‫التربية المهنية والسالمة العامة‬ ‫التربية البيئية‬ ‫الوحدة الثانية‪ :‬البيئة وعلم البيئة‬ ‫المهندسة دعاء عمران المصري‬ ...

‫جامعـــــــة العقبـــــة للتكنولوجيــــــا‬ ‫كليـــــــــــة اآلداب والعلــــــــــــوم‬ ‫قســــــــم العلـــــــوم التربويــــــة‬ ‫التربية المهنية والسالمة العامة‬ ‫التربية البيئية‬ ‫الوحدة الثانية‪ :‬البيئة وعلم البيئة‬ ‫المهندسة دعاء عمران المصري‬  ‫مقدمة في علم البيئة‬ ‫ علم البيئة هو العلم الذي يدرس التفاعل بين الكائنات الحية وبيئتها‪ ،‬بما يشمل العوامل‬ ‫الحية مثل الكائنات األخرى‪ ،‬والعوامل غير الحية مثل الضوء‪ ،‬والماء‪ ،‬والمناخ‪.‬يعزى‬ ‫أول استخدام لمصطلح "علم البيئة" (‪ )Ecology‬إلى العالم األلماني أرنست هيغل في‬ ‫عام ‪ ،1866‬حيث استند إلى الكلمة اإلغريقية "أويكوس" (‪ )Oikos‬التي تعني المنزل‬ ‫أو المكان‪ ،‬و"لوجيا" (‪ )Logia‬بمعنى الدراسة أو العلم‪ ،‬مما يعكس مفهوم دراسة‬ ‫الكائنات الحية في "منزلها" أو بيئتها الطبيعية‪.‬‬ ‫ يرتبط علم البيئة بعلم االقتصاد (‪ ،)Economics‬والذي يعود أصله اإلغريقي إلى نفس‬ ‫جذر "المنزل"‪ ،‬حيث يعبر عن إدارة موارد المنزل‪ ،‬مما يشير إلى تشابه المفهومين‬ ‫من حيث إدارة الموارد والعالقات بين الكائنات الحية وبيئتها‪.‬يعد علم البيئة بذلك‬ ‫ا‬ ‫مجاال أساسياا لفهم الديناميكيات الطبيعية التي تتحكم في حياة الكائنات الحية‪ ،‬ويساعدنا‬ ‫في تقييم تأثير األنشطة البشرية عليها لضمان استدامة البيئة‪.‬‬  ‫لمحة تاريخية عن علم البيئة الحديث‬ ‫ يذكر أن الدراسات التي تناولت علم البيئة بشكل مباشر وغير مباشر في‬ ‫الحضارة الغربية بدأت في نهاية القرن السادس عشر‪.‬‬ ‫ نشر العالم الفرنسي رومر [‪170-1683‬م] في ستة مجلدات عن التاريخ‬ ‫الطبيعي للحشرات [ مذكرات خاصة بدراسة تاريخ الحشرات[ والتي احتوت‬ ‫على قسم كبير من المعلومات البيئية الخاصة بالحشرات‪.‬‬ ‫ وقد تعددت الدراسات في التاريخ الطبيعي خالل القرن التاسع عشر‪ ،‬وانقسم‬ ‫الباحثون إلى مجموعتين هما‪ :‬الطبيعيون القاريون‪ ،‬والطبيعيون الجزريون‪.‬‬ ‫ من أشهر علماء المجموعة األولى‪ :‬البارون الكسندر فون همبولدت والذي‬ ‫قضي خمس سنوات يقوم باستكشاف مناطق أمريكا الجنوبية‪ ،‬وبعد عودته إلى‬ ‫ألمانيا عام ‪1804‬م نشر ‪ 26‬مجلدا ا في الجغرافية النباتية ومواضيع دراسة‬ ‫النبات والحيوان ألمريكا الجنوبية‪.‬‬ ‫ وبرز أيضا ا العالم هنري بانس الذي وضع بحثا ا عن حشرات أمريكا الجنوبية‬ ‫وباألخص عــن النمل على مدى ‪ 11‬سنة متواصلة من العمل الشاق‪.‬كما‬ ‫أخرج عالم الطبيعة السويسري لوريس اكاسيز بحثا ا بعنوان [إسهامة في‬ ‫دراسة التاريخ الطبيعي للواليات المتحدة]‪ ،‬وكتابا ا بعنوان [رحلة في البرازيل]‪.‬‬ ‫ ومن علماء الطبيعة الجزريون‪ :‬العالم اإلنجليزي تشارلس دارون‪ ،‬الذي قام بزيارة‬ ‫العديد من الجزر المتفرقة ومنها الجزر المشهورة [الجالجبوس] في المحيط‬ ‫الهادي الواقعة قبالة األكوادور في أمريكا الجنوبيــة وقــام بنشر أعماله تحت‬ ‫عنوان رحلة السفينة بيغل‪.‬وقد افترض دارون أنه في وقـت مـا خــالل العصور‬ ‫الجيولوجية السحيقة كان العديد من الجزر وسالسل الجزر الحالية متصلة‬ ‫بالمسافات القارية عن طريق جسور من اليابسة سمحت بحركة غير محدودة‬ ‫للنبات والحيوان منها وإليها‪ ،‬ومع التراجع الجيولوجي لهذه الروابط انعزلت‬ ‫الكائنات الحية في هذه المناطق النائية وأدى هذا على االنتخاب الطبيعي لتراكيــب‬ ‫جديدة نتج عنها الخصائص المختلفة للحياة المنعزلة مقارنة باألنواع القارية‪.‬‬ ‫ ودرس العالم البريطاني أدورد فوربس النبات والحيوان الذي يعيش في منطقة‬ ‫البحر المتوسط ودرس رواسب المتحجرات‪.‬ونشر هذه الدراسات المتعلقة بالبيئة‬ ‫القديمة [ بيئة المتحجرات[ للجزر البريطانية عام ‪1846‬م‪.‬ويبدو أن فوربس‬ ‫اعتقد أن النباتات وكذلك الحيوانات انتقلت عبر الجسور اليابسة بين أوروبا‬ ‫والجزر البريطانية خالل العصور الجيولوجية‪.‬‬  ‫أما العالم جفري سانت هيالري فقد استخدم سنة ‪1859‬م مصطلح علم االيثولوجيا‬ ‫ ‬ ‫)‪ (Ethology‬ليشير إلى دراسة العالقات بين الكائن الحي والبيئة‪ ،‬إال أن المصطلح لم يلق‬ ‫تقبالا مـن قبـل علـماء البيئـة األوائل‪.‬وقد أعيد استخدام هذا العلم في السنين األخيرة‬ ‫كجزء من علم البيئة يتعلق بسلوك الحيوان‪،‬‬ ‫وبعد ذلك أدخل رايتر ‪ ،‬مصطلح ( ‪ (Oekologie‬الذي يعني )‪ (Ecology‬في اللغة‬ ‫ ‬ ‫اإلنكليزية‪.‬‬ ‫وتصدر مبدأ المجتمع ( ‪(Community‬علم البيئة الحديث في الجزء األخير من القرن‬ ‫ ‬ ‫التاسع عشر‪.‬وفي بداية القرن العشرين ازدادت دراسات المجتمعات ومنها دراسة البيئة‬ ‫الحيوانية لمرفأ الينبوع البارد للعالم دافينبورت عام ‪1903‬م‪.‬‬ ‫وأدرك العالم النباتي الدنيماركي [درامنيك] عام ‪1909‬م‪ ،‬االعتماد المتبادل والعالقات‬ ‫ ‬ ‫الوطيدة التي توجد بين مجتمعات النبات والحيوان وأوصى بأن ال تعامل المجتمعات‬ ‫النباتية بشكل منفصل عن المجتمعات الحيوانية‪.‬‬ ‫وقام علماء البيئة ببحوث في النواحي السكانية والجماعية‪ ،‬ونشرت بعض المراجع البيئية‬ ‫ ‬ ‫ومنها [ مبادئ البيئة الحيوانية ] ومنها أيضا ا [المجتمعات الطبيعية ] الذي عالج فيه‬ ‫مشكلة المجتمع وذلك عن طريق العوامل الفيزيائية والناحية االقليمية والتعاقب وتطور‬ ‫الجماعة بعنوان ( الوفرة النسبية للحيوانات)‪.‬‬  ‫فروع علم البيئة‬ ‫ حدد العلماء فرعين رئيسيين في علم البيئة‪ ،‬هما علم البيئة الفردية وعلم البيئة الجماعية‪:‬‬ ‫‪ ‬علم البيئة الفردية‪ :‬يركز على دراسة كائنات فردية أو نوع واحد من الكائنات الحية‪ ،‬وقد يمتد ليشمل دراسة مجموعة صغيرة‬ ‫مترابطة من األنواع التي تعيش معًا وتتفاعل مع بيئتها‪.‬‬ ‫‪ ‬علم البيئة الجماعية‪ :‬يدرس الحياة في منطقة معينة من منظور واسع‪ ،‬فيشمل دراسة النباتات والحيوانات والعناصر غير الحية‬ ‫ضا أنظمة بيئية أكبر‪ ،‬مثل بيئة األنهار‪ ،‬والمستنقعات‪ ،‬والصحاري‪،‬‬ ‫البارزة التي تشكل مجتمعًا بيئيًا‪.‬قد يتناول هذا الفرع أي ً‬ ‫والغابات‪.‬‬ ‫ كما قام بعض العلماء بتقسيم علم البيئة إلى علم البيئة النباتية الذي يدرس النباتات في بيئاتها‪ ،‬وعلم البيئة الحيوانية الذي يدرس‬ ‫الحيوانات‪.‬ونشأت الحقًا تخصصات دقيقة ضمن علم البيئة‪ ،‬منها‪:‬‬ ‫‪ ‬علم البيئة القديمة ‪ :‬يدرس الظروف البيئية في العصور الماضية‪.‬‬ ‫‪ ‬الجغرافيا الحيوانية ‪ :‬يدرس التوزيع الجغرافي للحيوانات‪.‬‬ ‫‪ ‬علم بيئة الفضاء وعلم البيئة اإلشعاعية‪ :‬يدرسان تأثيرات الفضاء واإلشعاع على الكائنات الحية‪.‬‬ ‫‪ ‬علم الغابات وعلم إدارة الحياة البرية‪ :‬يهتمان بالمحافظة على الغابات والحياة البرية‪.‬‬ ‫‪ ‬علم المياه العذبة ‪ :‬يدرس المكونات الحية وغير الحية في المياه العذبة‪.‬‬ ‫‪ ‬علم بيئة المحيطات ‪ :‬يركز على الظروف البيئية في المحيطات‪ ،‬والخلجان‪ ،‬ومصبات األنهار‪.‬‬ ‫ تسهم هذه الفروع في فهم أعمق للعالقات البيئية ودعم الجهود للحفاظ على توازن الطبيعة‪.‬‬  ‫علم البيئة وعالقته بالعلوم األخرى‬ ‫ يرتبط علم البيئة بشكل وثيق بعلوم الحياة‪ ،‬إذ يعد جز اءا من هذه العلوم‪.‬يسمح علم البيئة‬ ‫بدراسة أي نوع أو مجموعة من الكائنات الحية‪ ،‬مستفيداا من فروع علمية متنوعة‪.‬فعلم‬ ‫وظائف األعضاء (الفسيولوجيا) يقدم معلومات حول تأثير العوامل البيئية على وظائف الكائنات‪.‬‬ ‫بينما يوفر علم التصنيف (التاكسونومي) وسائل لتصنيف الكائنات ودراسة تأثير العزل‬ ‫الجغرافي عليها‪.‬‬ ‫ كما يستخدم علم البيئة علم التطور وعلم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية لفهم التغيرات الوراثية‬ ‫والشكلية للكائنات وتأثير البيئة عليها‪.‬وال يمكن لعالم البيئة االستغناء عن العلوم الطبيعية‬ ‫األخرى‪ ،‬مثل الكيمياء‪ ،‬والفيزياء‪ ،‬وعلم الفلك‪ ،‬وعلم المناخ‪ ،‬والجغرافيا‪ ،‬والرياضيات‪ ،‬فهي‬ ‫توفر األساس الضروري للبحث البيئي‪.‬‬ ‫ تزيد الدراسات الجغرافية والمناخية والفلكية من دقة النتائج البيئية‪ ،‬كما أن علم التربة‬ ‫(البدولوجيا)‪ ،‬المرتبط بالزراعة‪ ،‬يساعد عالم البيئة في فهم خصائص التربة وتأثيرها على‬ ‫توزيع النباتات والحيوانات‪ ،‬إذ تعتبر التربة عامالا مه اما في ذلك‪.‬يلعب علم اإلحصاء أيضاا ا‬ ‫دورا‬ ‫كبيرا في تحليل البيانات البيئية‪ ،‬مما يتيح فهم ظواهر مثل زيادة السكان والهجرة والتنبؤ‬ ‫ا‬ ‫باألنشطة البيئية في مناطق محددة‪.‬‬  ‫أهداف علم البيئة‬ ‫يسعى علم البيئة إلى تحقيق عدة أهداف‪ ،‬من أهمها‪:‬‬ ‫ ‬ ‫فهم العالقات بين الكائنات الحية‪ :‬مثل التفاعالت بين النباتات‬ ‫ ‬ ‫والحيوانات‪ ،‬وكيف تعتمد بعضها على البعض في الغذاء‪،‬‬ ‫والحماية‪ ،‬والتكاثر‪.‬‬ ‫دراسة التكيفات البيئية‪ :‬حيث يتعلم العلماء كيف تتكيف الكائنات‬ ‫ ‬ ‫الحية مع بيئاتها المختلفة لتحسين فرص بقائها‪.‬‬ ‫فهم تأثير البيئة على الكائنات الحية‪ :‬من حيث عوامل مثل درجة‬ ‫ ‬ ‫الحرارة‪ ،‬والرطوبة‪ ،‬ونوعية التربة‪ ،‬والتي تؤثر على سلوك‬ ‫وتطور الكائنات‪.‬‬ ‫تحليل تأثير النشاط البشري على البيئة‪ :‬مثل تلوث الهواء والماء‪،‬‬ ‫ ‬ ‫وتغير المناخ‪ ،‬وتدمير المواطن الطبيعية‪ ،‬ودراسة كيفية الحد من‬ ‫تأثيرها السلبي‪.‬‬  ‫أهمية علم البيئة‬ ‫علم البيئة له دور كبير في حياتنا وفهمنا للطبيعة من حولنا‪ ،‬حيث‪:‬‬ ‫‪.1‬يحافظ على التوازن البيئي‪ :‬يساعد في فهم كيفية الحفاظ على التوازن‬ ‫الطبيعي بين الكائنات الحية وعناصر البيئة‪.‬‬ ‫‪.2‬يساهم في الحفاظ على التنوع البيولوجي‪ :‬من خالل معرفة العوامل التي‬ ‫تهدد األنواع المختلفة‪ ،‬وبالتالي اتخاذ إجراءات للحفاظ على األنواع‬ ‫المهددة‪.‬‬ ‫‪.3‬يحسن إدارة الموارد الطبيعية‪ :‬يوفر األساس العلمي إلدارة الموارد مثل‬ ‫المياه‪ ،‬واألراضي‪ ،‬والثروات النباتية والحيوانية‪ ،‬بما يسهم في استدامتها‪.‬‬ ‫‪.4‬يدرس آثار التغير المناخي‪ :‬يساعد في فهم تأثيرات التغيرات المناخية على‬ ‫البيئة والكائنات الحية‪ ،‬مما يعزز جهود مواجهة االحتباس الحراري‪.‬‬  ‫مفهوم البيئة‬ ‫ البيئة بمفهومها العام هي الوسط أو المجال المكاني الذي يعيش فيه اإلنسان يتأثر به ويؤثر فيه‪ ،‬هذا المجال‬ ‫قد يتسع ليشمل منطقة كبيرة جدا وقد تضيق دائرته ليشمل منطقة صغيرة جدا ا ال تتعدى رقعة البيت الذي‬ ‫يسكن فيه‪.‬‬ ‫ كلمة بيئة تعني كل العناصر الطبيعية والحياتية التي تتواجد حول وعلى سطح وداخل الكرة األرضية‪.‬البيئة‬ ‫ببساطة هي مجموع ما يحيط باألرض‪ ،‬وما تحويه من (هواء والبحار واألنهار والمحيطات والكائنات الحية‬ ‫التي تعيش فيها إضافة إلى العالقات والتفاعالت مع بعضها البعض)‪ ،‬وعليه فإن كلمة بيئة تعني كل العناصر‬ ‫الطبيعية والحياتية التي تتواجد حول وعلى سطح وداخل الكرة األرضية‪.‬فالغالف الغازي ومكوناته المختلفة‪،‬‬ ‫والمصادر الطبيعية والطاقة ومصادرها‪ ،‬والغالف المائي وما بداخله‪ ،‬وسطح األرض وما يعيش عليها من‬ ‫نباتات وحيوانات‪ ،‬واإلنسان في تجمعاته المختلفة كل هذه العناصر هي مكونات البيئة‪.‬‬ ‫ ويتفق العلماء في الوقت الحاضر على أن مفهوم البيئة يشمل جميع الظروف والعوامل الخارجية التي تعيش‬ ‫فيها الكائنات الحية وتؤثر في العمليات التي تقوم بها‪.‬فالبيئة بالنسبة لإلنسان ‪" -‬اإلطار الذي يعيش فيه‬ ‫والذي يحتوي على التربة والماء والهواء وما يتضمنه كل عنصر من هذه العناصر الثالثة من مكونات‬ ‫جماديه‪ ،‬وكائنات تنبض بالحياة‪ ،‬وما يسود هذا اإلطار من مظاهر شتى من طقس ومناخ ورياح وأمطار‬ ‫وجاذبية ومغناطيسية‪....‬الخ‪،‬ومن عالقات متبادلة بين هذه العناصر‪.‬‬  ‫الدورات الطبيعية ألهم مكونات البيئة‬ ‫ تعد الدورات الطبيعية في البيئة من أبرز العوامل التي تحافظ على استقرار النظم البيئية وتوازنها‪.‬‬ ‫دورا أساسيًا في تنظيم‬ ‫هي العمليات المستمرة التي تحدث في الطبيعة بشكل دوري ومتجدد‪ ،‬وتلعب ً‬ ‫حياة الكائنات الحية والحفاظ على موارد األرض‪.‬تشمل هذه الدورات العديد من العمليات مثل دورة‬ ‫الماء‪ ،‬دورة الكربون‪ ،‬دورة النيتروجين‪ ،‬دورة األوكسجين‪ ،‬ودورة الكبريت وغيرها من العمليات‬ ‫الحيوية التي تضمن استمرارية الحياة على كوكب األرض‪.‬‬ ‫ تتفاعل هذه الدورات مع بعضها البعض بشكل معقد‪ ،‬مما يعزز استدامة األنظمة البيئية ويسهم في‬ ‫تحسين الظروف البيئية‪.‬على سبيل المثال‪ ،‬دورة الماء تساهم في نقل المياه إلى مختلف مناطق‬ ‫األرض‪ ،‬مما يضمن توزيع المياه بشكل عادل‪ ،‬بينما تعمل دورة الكربون على تنظيم مستويات غاز‬ ‫ثاني أكسيد الكربون في الغالف الجوي‪ ،‬مما يؤثر في تغير المناخ ودرجة حرارة األرض‪.‬‬ ‫ إن أهمية هذه الدورات الطبيعية تتجلى في أنها تساهم في تجديد الموارد البيئية‪ ،‬تدعيم التربة‪،‬‬ ‫وتوفير عناصر غذائية أساسية للنباتات والحيوانات‪.‬كما أنها تساعد في التخفيف من التأثيرات السلبية‬ ‫لألنشطة البشرية مثل التلوث وتغير المناخ‪ ،‬وتحافظ على التوازن البيئي الضروري الستدامة الحياة‪.‬‬ ‫ الدورات الطبيعية في البيئة‪ :‬هي عمليات مستمرة تساهم في تنظيم وتوزيع العناصر األساسية للحياة‬ ‫على كوكب األرض‪ ،‬وتساعد في الحفاظ على توازن النظام البيئي‪.‬هذه الدورات تشمل حركة‬ ‫العناصر والمركبات الكيميائية‪ ،‬مثل الماء والكربون والنيتروجين‪ ،‬بين الكائنات الحية والبيئة‬ ‫المحيطة‪ ،‬مما يجعلها متاحة لالستخدام بشكل متجدد‪.‬‬  ‫ تعتمد الكائنات الحية في عملية بناء أجسامها على العناصر الطبيعية الخمسة (‪ )N, O, P, H, C‬وهذه العناصر‬ ‫تمثل نقطة ارتباط بين المكونات الحية والالحية في النظم البيئية‪ ،‬وتحصل األحياء على هذه العناصر بواسطة‬ ‫السلسلة الغذائية وتبدأ النباتات بامتصاصها من التربة او المياه او الهواء‪.‬‬ ‫ سميت هذه الدورات بالدورات البايوجيوكيميائية بسبب ان هذه العناصر اغلبها ذات منشأ ارضي وتتحول‬ ‫بعمليات كيميائية ثم تدخل أجسام الكائنات الحية مكونة جسم الكائن الحي‪.‬‬ ‫ يمكن التمييز بين دورتين أساسيتين للعناصر الطبيعية هما الدورة الكبرى‪ ،‬والدورة الصغرى‪.‬‬ ‫‪‬الدورة الكبرى‪ :‬تسمى بالدورة الجيولوجية وهي دورة طويلة األمد وتتم ببطء شديد وتستمر مئات اآلالف أو‬ ‫الماليين من السنين‪ ،‬ويتم خاللها هجرة بعض المركبات وتراكمها في صخور القشرة األرضية على شكل فحم‪،‬‬ ‫ونفط‪ ،‬وأحجار كلسية‪ ،‬وغيرها‪.‬مثل دورة النيتروجين‪ ،‬الكربون والكبريت‪.‬‬ ‫‪‬الدورة الصغرى‪ :‬تسمى بالدورة البيوكيميائية أو البيولوجية‪ ،‬وتعد جزءا ً من الدورة الكبرى‪ ،‬وتتلخص بأن المواد‬ ‫العضوية الموجودة في الماء والتربة تتجمع في النباتات‪ ،‬وتستهلك في بناء الجسم الحي‪ ،‬وبعد موته تقوم الكائنات‬ ‫الدقيقة من البكتريا والفطريات واألحياء البسيطة وغيرها بتحليل هذه األجساد الميتة وتفكيكها وتحويلها إلى مواد‬ ‫عضوية تدخل من جديد في الدورات الطبيعية‪.‬مقل دورة المياه‪ ،‬االكسجين والفوسفور‪.‬‬ ‫ ان جميع العناصر والغازات الموجودة في الطبيعة توجد في اطار دورة بيوجيوكيميائية لتحقيق التوازن الدقيق في‬ ‫النظام البيئي حتى الصخور لها دورة تعرف بدورة الصخور سنطرق لها الحقا ً‪.‬‬  ‫أوالا‪ :‬دورة الماء‬ ‫تُعد دورة الماء أحد أهم الدورات الطبيعية‪ ،‬حيث‬ ‫يتحرك الماء بين المحيطات واألنهار والغالف الجوي‬ ‫واألرض‪.‬تبدأ الدورة بتبخر الماء من المسطحات‬ ‫المائية بسبب حرارة الشمس‪ ،‬ثم يتكاثف البخار ليشكل‬ ‫السحب‪ ،‬ويعود الماء إلى األرض على شكل أمطار‬ ‫أو ثلوج‪.‬تتسرب المياه إلى باطن األرض لتغذي‬ ‫المياه الجوفية أو تعود لألنهار والمحيطات‪.‬تضمن‬ ‫هذه الدورة توافر المياه الالزمة للكائنات الحية‪.‬‬ ‫تشكل حاالت التبخر والتكثيف والتجمد واالنصهار مراحل من دورة المياه في الطبيعة وهي تتضمن حركة الماء‬ ‫ ‬ ‫من سطح الكرة األرضية إلى السماء ثم العودة مجددا ً إلى األرض‪.‬إن هذه الحركة الالمنتهية للماء في الطبيعة‬ ‫نسميها دورة الماء‪.‬‬ ‫من هنا يمكننا القول أن دورة الماء في الطبيعة هي ‪:‬سلسلة دائمة ومتصلة من العمليات التي تتضمن‪:‬‬ ‫ ‬ ‫تحريك الماء على سطح الكرة األرضية وفي باطنها‪ ،‬وكذلك في غالفها الجوي وبالتالي تغيير أماكن تواجده‬ ‫‪‬‬ ‫بالنسبة للكرة األرضية‪.‬‬ ‫تغيير الحالة الفيزيائية للماء (السائلة‪ ،‬الغازية‪ ،‬الصلبة)‬ ‫‪‬‬  ‫ثانيا ا‪ :‬دورة الكربون‬ ‫تُعد دورة الكربون أساسية للحياة على‬ ‫األرض‪ ،‬حيث يدور الكربون بين‬ ‫الكائنات الحية والهواء والماء والصخور‪.‬‬ ‫تبدأ الدورة بامتصاص النباتات لثاني‬ ‫أكسيد الكربون من الجو خالل عملية‬ ‫البناء الضوئي‪ ،‬ومن ثم ينتقل الكربون‬ ‫عبر السلسلة الغذائية‪ ،‬وعند موت‬ ‫الكائنات الحية‪ ،‬يتحلل الكربون ويعود‬ ‫للتربة أو يتحول إلى غازات تعود إلى‬ ‫الجو‪.‬تساهم هذه الدورة في تنظيم كمية‬ ‫الكربون في الغالف الجوي‪ ،‬مما يؤثر‬ ‫على مناخ األرض‪.‬‬  ‫ثالثا ا‪ :‬دورة النيتروجين‬ ‫النيتروجين ضروري للنمو‪ ،‬ويعد جز ًءا أساسيًا من األحماض‬ ‫األمينية والبروتينات في الكائنات الحية‪.‬في دورة النيتروجين‪،‬‬ ‫تقوم بكتيريا معينة في التربة بتحويل النيتروجين من شكله‬ ‫الغازي في الجو إلى أشكال يمكن للنباتات امتصاصها‪ ،‬مثل‬ ‫األمونيا والنترات‪.‬تتغذى الحيوانات على النباتات لتأخذ‬ ‫النيتروجين منها‪ ،‬وعندما تموت النباتات والحيوانات‪ ،‬يتحلل‬ ‫النيتروجين ويعود إلى التربة أو إلى الجو‪ ،‬مما يجدد مصادره‪.‬‬ ‫وعلى الرغم من أن تثبيت النيتروجين يأخذ النيتروجين من‬ ‫الجو‪ ،‬إال أن هناك عملية معاكسة تس ّمى إعادة النيتروجين ترجع‬ ‫كمية مماثلة تقريبا من النيتروجين إلى الهواء ‪.‬وتحول بكتيريا‬ ‫إعادة النيتروجين بعض النترات في التربة إلى نيتروجين غازي‬ ‫أو أكسيد نيتروجين إال أن النيتروجين الثابت قد يدور عدة‬ ‫مرات بين األحياء والتربة قبل أن ترجعه إعادة النيتروجين إلى‬ ‫الجو‪.‬‬  ‫رابعا ا‪ :‬دورة الفوسفور‬ ‫يُعد الفوسفور ضروريًا للنمو وإنتاج الطاقة‬ ‫في الكائنات الحية‪.‬يوجد الفوسفور في‬ ‫الصخور والمعادن ويتحرر ببطء إلى التربة‬ ‫من خالل عمليات التجوية والتآكل‪.‬تمتص‬ ‫النباتات الفوسفور من التربة‪ ،‬وتنتقل بدورها‬ ‫إلى الحيوانات‪ ،‬ثم يعود الفوسفور إلى التربة‬ ‫من خالل تحلل الكائنات الميتة‪.‬ال توجد‬ ‫دورة للفوسفور في الغالف الجوي‪ ،‬حيث‬ ‫يتنقل فقط بين التربة والكائنات الحية‪.‬‬  ‫خامساً‪ :‬دورةًالكبريت‬ ‫ تبدأ دورة الكبريت عندما تتحلل المواد العضوية التي تحتوي على الكبريت‪ ،‬مثل‬ ‫البروتينات والدهون‪ ،‬بواسطة الكائنات الدقيقة في التربة والمياه‪ ،‬مما يُنتج مركبات‬ ‫ضا أن ينطلق الكبريت إلى الغالف الجوي عن طريق‬ ‫تحتوي على الكبريت‪.‬يمكن أي ً‬ ‫النشاط البركاني أو من احتراق الوقود األحفوري مثل الفحم والنفط‪ ،‬حيث يُنتج غاز‬ ‫ثاني أكسيد الكبريت (‪)SO₂‬‬ ‫ في الغالف الجوي‪ ،‬يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع األوكسجين والماء ليشكل حمض‬ ‫الكبريتيك ‪H₂SO₄‬الذي يسقط في األرض مع األمطار الحمضية‪.‬هذا الحمض‬ ‫يتسرب إلى التربة والمياه حيث يمكن أن يُستفيد منه النباتات‪.‬كما أن الكبريت يمكن‬ ‫أن يتحول إلى مركبات قابلة للذوبان مثل الكبريتات ‪ ،SO₄²⁻‬التي تستخدمها النباتات‬ ‫في بناء البروتينات واألحماض األمينية‪.‬‬ ‫ بعد ذلك‪ ،‬تتحلل النباتات والمواد العضوية التي تحتوي على الكبريت مرة أخرى‬ ‫بواسطة الكائنات الحية الدقيقة إلى مركبات تحتوي على الكبريت‪.‬وفي النهاية‪ ،‬يعود‬ ‫الكبريت إلى التربة والمياه ليعاد تدويره‪.‬وباإلضافة إلى ذلك‪ ،‬يمكن أن يُعاد الكبريت‬ ‫إلى الغالف الجوي من خالل عملية التحلل البيولوجي أو النشاط البكتيري في التربة‪.‬‬ ‫ وبذلك‪ ،‬تضمن دورة الكبريت أن يكون العنصر متا ًحا في البيئة لجميع الكائنات الحية‬ ‫التي تحتاجه في عملياتها البيولوجية‪ ،‬مما يسهم في االستدامة البيئية‪.‬‬  ‫سادساً‪ :‬دورةًالصخورً‬ ‫ دورة الصخور هي عملية طبيعية مستمرة تتحول فيها الصخور‬ ‫من نوع إلى آخر عبر الزمن الجيولوجي نتيجة لتأثيرات‬ ‫العوامل البيئية المختلفة مثل الحرارة‪ ،‬الضغط‪ ،‬التجوية‪،‬‬ ‫والتعرية‪.‬تعتبر دورة الصخور جز ًءا أساسيًا من دورة األرض‬ ‫التكتونية‪ ،‬حيث تسهم في إعادة تشكيل سطح األرض وتساهم‬ ‫في تنوع التكوينات الجيولوجية‪.‬‬ ‫ تبدأ دورة الصخور بتكوين الصخور البركانية نتيجة لتبريد‬ ‫الصخور المنصهرة في أعماق األرض‪ ،‬ثم تتحول إلى صخور‬ ‫رسوبية نتيجة لتأثيرات التجوية والنقل والترسيب‪.‬يمكن أن‬ ‫تتحول الصخور الرسوبية إلى صخور متحولة عندما تتعرض‬ ‫للحرارة والضغط الشديدين تحت سطح األرض‪.‬وفي النهاية‪،‬‬ ‫قد تعود الصخور المتحولة إلى حالة منصهرة لتشكيل صخور‬ ‫بركانية جديدة‪ ،‬وهكذا تستمر الدورة‪.‬‬ ‫ تعد دورة الصخور من العمليات الهامة التي تشكل سطح‬ ‫دورا رئيسيًا في تشكيل المناظر الطبيعية مثل‬ ‫األرض‪ ،‬وتلعب ً‬ ‫الجبال‪ ،‬والوديان‪ ،‬والسهول‪.‬كما تساهم في إعادة تدوير المواد‬ ‫المعدنية والعناصر األساسية في القشرة األرضية‬  ‫النظام البيئي وأغلفة األرض‬ ‫ ترتبط النظم البيئية بشكل وثيق بأغلفة األرض التي تشكل البيئة‬ ‫الطبيعية للحياة‪.‬فالنظام البيئي يعتمد على تفاعل الكائنات الحية‬ ‫مع العناصر المختلفة في األغلفة المحيطة بها‪ ،‬حيث يساهم كل‬ ‫غالف في توفير موارد أساسية تدعم استمرار الحياة وتحقق‬ ‫التوازن البيئي‪.‬‬ ‫ يتكون كوكب األرض من عدة أغلفة تحيط به‪ ،‬ولكل غالف دور‬ ‫مهم في المحافظة على التوازن البيئي‪ ،‬وهي‪:‬‬ ‫‪.1‬الغالف الجوي‪.‬‬ ‫‪.2‬الغالف المائي‪.‬‬ ‫‪.3‬لغالف الصخري‪.‬‬ ‫‪.4‬الغالف الحيوي‪:‬‬  ‫الغالف الصخري‬ ‫الغالف الصخري هو الجزء الصلب من األرض الذي يشمل القشرة األرضية والطبقة العليا من الوشاح‪.‬‬ ‫ ‬ ‫يُعتبر الغالف الصخري هو الطبقة الخارجية التي تحيط بكوكب األرض‪ ،‬ويتميز بتركيب صلب وقوي‪،‬‬ ‫كيلومترا‬ ‫ً‬ ‫ويتكون من الصخور والمعادن المختلفة‪.‬يمتد الغالف الصخري على عمق يتراوح من ‪ 5‬إلى ‪70‬‬ ‫تحت سطح األرض‪ ،‬ويغطي سطح الكوكب ويشكل القارات والمحيطات‪.‬‬ ‫تنقسم القشرة األرضية إلى نوعين‪ :‬القشرة القارية التي تشكل القارات واألراضي المرتفعة‪ ،‬والقشرة‬ ‫ ‬ ‫المحيطية التي توجد تحت المحيطات‪.‬القشرة القارية تتكون بشكل أساسي من صخور الجرانيت‪ ،‬بينما‬ ‫القشرة المحيطية تحتوي على صخور البازلت‪.‬‬ ‫الطبقة التالية هي الوشاح العلوي‪ ،‬الذي يعد أكثر مرونة من القشرة األرضية‪ ،‬ويمكنه التدفق ببطء على‬ ‫ ‬ ‫مدى فترات زمنية طويلة‪.‬هذه الحركة تساهم في حركة الصفائح التكتونية التي تفسر ظواهر مثل الزالزل‬ ‫والبراكين‪ ،‬كما تؤثر في تكوين الجبال والوديان‪.‬‬ ‫الغالف الصخري له دور أساسي في تشكيل سطح األرض ويدعم الحياة عليه‪ ،‬من خالل توفير الموائل‬ ‫ ‬ ‫للعديد من الكائنات الحية‪ ،‬باإلضافة إلى تأثيره في دورة العناصر والمعادن التي تُغذي التربة والمياه‪.‬كما‬ ‫أن الحركات التكتونية التي تحدث في هذا الغالف تُساهم في إعادة تشكيل سطح األرض بشكل مستمر‪ ،‬مما‬ ‫يساعد على التنوع الجغرافي والمناخي‪.‬‬  ‫الغالف المائي‬ ‫ الغالف المائي هو جميع أشكال المياه الموجودة على سطح األرض وفي‬ ‫جوفها‪ ،‬ويشمل المحيطات‪ ،‬والبحار‪ ،‬واألنهار‪ ،‬والبحيرات‪ ،‬والجداول‪،‬‬ ‫والمياه الجوفية‪ ،‬وكذلك الماء الموجود في الغالف الجوي على هيئة بخار‪.‬‬ ‫يُعد الغالف المائي ضروريًا للحياة‪ ،‬حيث يغطي حوالي ‪ %71‬من سطح‬ ‫األرض‪ ،‬ويُعتبر موردًا ها ًما للكائنات الحية واألنشطة البشرية‪.‬‬ ‫ يتوزع الغالف المائي بين الماء المالح في المحيطات والبحار‪ ،‬التي تشكل‬ ‫نحو ‪ %97‬من إجمالي الماء‪ ،‬بينما تشكل المياه العذبة‪ ،‬الموجودة في األنهار‬ ‫والبحيرات والمياه الجوفية‪ ،‬نحو ‪ %3‬فقط‪ ،‬مما يجعلها محدودة وقيمة‬ ‫لالستخدام البشري المباشر‪.‬وتُعد المياه العذبة أساسية للشرب والزراعة‬ ‫والصناعة‪ ،‬مما يتطلب المحافظة عليها وترشيد استخدامها‪.‬‬ ‫ للغالف المائي دور كبير في تنظيم مناخ األرض من خالل دورة المياه‪ ،‬التي‬ ‫تشمل تبخر الماء من المسطحات المائية‪ ،‬وتكثفه على شكل سحب‪ ،‬ثم‬ ‫سقوطه على هيئة أمطار تُجدد مصادر المياه العذبة وتؤثر في توزيع‬ ‫ضا في التنوع الحيوي‪،‬‬‫درجات الحرارة حول العالم‪.‬ويؤثر الغالف المائي أي ً‬ ‫حيث يمثل بيئة حيوية لكثير من الكائنات البحرية والنباتات‪ ،‬ويُسهم في‬ ‫تكوين النظم البيئية الهامة مثل الشعاب المرجانية واألهوار والمستنقعات‪.‬‬ ‫يُقدر حجم الماء الذي يستطيع اإلنسان االستفادة منه بحوالي‬ ‫‪14000‬كيلومتر مكعب في السنة ‪.‬ويتجاوز استهالك‬ ‫سكان العالم من الماء في أيامنا هذه مقدار الـــ ‪3000‬‬ ‫كيلومتر مكعب سنويا ً موزعة على النحو التالي‬ ‫‪ ‬الري‪ :‬نحو ‪70 %‬‬ ‫‪ ‬الصناعة‪ :‬نحو ‪25%‬‬ ‫‪ ‬االستخدام المنزلي‪ :‬نحو ‪5 %‬‬ ‫حاالت الماء‪:‬‬ ‫الماء يتواجد كما هو الحال في الطبيعة في الحاالت الثالثة‬ ‫للمادة‪:‬‬ ‫‪ ‬الحالة الغازية مثل بخار الماء‪.‬‬ ‫‪ ‬الحالة السائلة مثل مياه المحيطات البحار واألنهار‪.‬‬ ‫‪ ‬الحالة الصلبة مثل الثلج أو الجليد‪.‬‬  ‫الغالف الجوي ( الغالف الغازي)‬ ‫ في الغالف الجوي تتعايش الكائنات الحية الحيوانية والنباتية واإلنسان‪ ،‬وجميعها تتكيف مع البيئة الهوائية‪.‬وتكمن‬ ‫أهمية الغالف الحيوي بالتفاعالت البيولوجية التي تحدث فيه‪ ،‬وأيضا ا تأثير الكائنات الحية على صخور القشرة‬ ‫األرضية‪.‬‬ ‫ الغالف الجوي هو طبقة من الغازات تحيط باألرض‪ ،‬وتتكون بشكل رئيسي من النيتروجين واألكسجين مع كميات‬ ‫أقل من غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء‪.‬يلعب الغالف الجوي دورا ا حيويا ا في دعم الحياة على‬ ‫األرض من خالل تنظيم درجة الحرارة‪ ،‬حماية الكوكب من اإلشعاعات الضارة‪ ،‬وتوفير األكسجين للكائنات الحية‪.‬‬ ‫يتكون الغالف الجوي من خليط من الغازات تنقسم إلى قسمين أساسيين‪:‬‬ ‫‪ -1‬الغازات األساسية أو النشطة‪ :‬وهي الغازات التي تدخل مباشرة في التفاعالت الحيوية على األرض وهذه الغازات‬ ‫هي‪:‬‬ ‫‪‬غاز النيتروجين (‪ )%78‬من مجموع الغازات الموجودة‪.‬‬ ‫‪‬غاز األكسجين ونسبته (‪.)% 21‬‬ ‫‪‬غاز ثاني أكسيد الكربون‪ ،‬ومجموعة أخرى من الغازات بنسب ضئيلة ال تتجاوز (‪.)%1‬‬ ‫‪ -2‬الغازات النادرة أو الخاملة ‪ :‬والتي نادرا ا ما تدخل في التفاعالت الحيوية ومن هذه الغازات غاز الميثان واالرجون‬ ‫والهليوم والهيدروجين واألوزون‪.‬‬ ‫باإلضافة إلى الغازات السابقة فان الغالف الجوي يتكون من بعض المركبات الكيميائية المهمة مثل بخار الماء الذي‬ ‫تختلف نسبته باختالف المكان والزمان والحرارة والعوامل الجوية المسببة في تغيره‪ ،‬كما يوجد في الغالف الجوي‬ ‫نسبة من الغبار العالق المكون في الغالب من المعادن والمركبات العضوية الموجودة على سطح األرض أو تلك‬ ‫التي في النيازك والتي هي عبارة عن جزيئات صغيرة جدا ا (ميكروسكوبية) من الغبار والتي تعمل على تشتت أشعة‬ ‫الشمس واالحتفاظ بدرجة حرارة الكرة األرضية والمساهمة في تكثيف بخار الماء لتكوين حبات المطر‪.‬‬  ‫طبقات الغالف الجوي‪:‬‬ ‫يتألف الغالف الجوي من طبقات مختلفة تتغير كلما ارتفعنا‬ ‫عن سطح األرض كما هو موضح في الصورة وتتكون من‪:‬‬ ‫‪ -1‬الطبقة المناخية (التروبوسفير)‪.‬‬ ‫‪ -2‬الطبقة الهادئة ( الستراتوسفير)‪.‬‬ ‫‪ -3‬الطبقة الوسطى ( الميزوسفير)‪.‬‬ ‫‪ -4‬الطبقة الحرارية (الثيرموسفير)‪.‬‬ ‫‪ -5‬الطبقة الخارجية ( االكسوسفير)‪.‬‬  ‫‪ -1‬الطبقة المناخية‪:‬‬ ‫ التروبوسفير هي الطبقة السفلية من الغالف الجوي والمالصقة‬ ‫لسطح األرض‪ ،‬وتعد األكثر أهمية لجميع أنواع الحياة‪ ،‬حيث‬ ‫تحتوي على ‪ %75‬من كتلة الغالف الجوي‪.‬‬ ‫ يبلغ متوسط ارتفاعها حوالي ‪ 11‬كلم‪ ،‬ويختلف سمكها بين خط‬ ‫االستواء واألقطاب بسبب اختالف درجات الحرارة‪.‬في هذه‬ ‫الطبقة تحدث معظم الظواهر الجوية مثل الضباب‪ ،‬الغيوم‪،‬‬ ‫األمطار‪ ،‬العواصف‪ ،‬وتقلبات الطقس التي تشمل الرطوبة‬ ‫والحرارة والضغط‪.‬‬ ‫ تحتوي الطبقة المناخية على معظم بخار الماء‪ ،‬مما يجعلها ذات‬ ‫أهمية كبيرة لعلماء األرصاد والمناخ‪.‬‬ ‫ درجة الحرارة في هذه الطبقة تقل مع االرتفاع بمعدل ‪ 6‬درجات‬ ‫مئوية لكل كلم‪ ،‬ويتوقف هذا التناقص على ارتفاع حوالي ‪20‬‬ ‫كلم عند الحد الفاصل بين الطبقة المناخية والطبقة التي تليها‪.‬‬  ‫‪ -2‬الطبقة الهادئة‪:‬‬ ‫ الستراتوسفيرتمتد من ارتفاع ‪ 20‬كلم إلى ‪ 65‬كلم فوق سطح‬ ‫البحر‪ ،‬وتتميز بارتفاع تدريجي في درجة الحرارة من ‪ 60‬درجة‬ ‫مئوية تحت الصفر عند بدايتها إلى صفر درجة مئوية عند أعلى‬ ‫حدودها‪.‬تتميز بجوها المستقر الخالي من بخار الماء‪ ،‬ما يجعلها‬ ‫جافة وأقل كثافة‪ ،‬وغياب الظواهر الجوية فيها يجعلها مثالية‬ ‫للطيران‪.‬تحتوي هذه الطبقة على غازات متنوعة‪ ،‬وفي أعالها‬ ‫توجد طبقة األوزون التي تحمي األرض من األشعة فوق‬ ‫البنفسجية الضارة‪.‬‬ ‫طبقة األوزون هي جزء من الغالف الجوي تقع في أعلى الطبقة الهادئة‪ ،‬وتلعب دو ًرا‬ ‫حيويًا في حماية الحياة على األرض‪.‬تتكون هذه الطبقة من غاز األوزون‪ ،‬الذي يختلف‬ ‫عن األوكسجين المعتاد بكون جزيئاته تحتوي على ثالث ذرات أوكسجين (‪ً )O₃‬‬ ‫بدال من‬ ‫اثنتين (‪)O₂‬‬ ‫تقوم طبقة األوزون بامتصاص معظم األشعة فوق البنفسجية الضارة القادمة من الشمس‪،‬‬ ‫والتي قد تتسبب في أضرار كبيرة للكائنات الحية‪ ،‬مثل سرطان الجلد وتلف النباتات‪.‬لهذا‬ ‫السبب‪ ،‬تُعد طبقة األوزون بمثابة درع طبيعي يحمي الكوكب من هذه األشعة الخطرة‪.‬‬  ‫‪ -3‬الطبقة الوسطى‪:‬‬ ‫الميزوسفير‪ ،‬تقع فوق الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح بين‬ ‫‪ 50‬و‪ 85‬كلم‪ ،‬وتتميز بانخفاض شديد في درجات الحرارة‬ ‫مع االرتفاع‪ ،‬حيث تصل إلى حوالي ‪ 90‬درجة مئوية تحت‬ ‫الصفر عند أعالها‪ ،‬مما يجعلها أبرد طبقات الغالف الجوي‪.‬‬ ‫وفيها تحترق معظم الشهب والنيازك التي تدخل الغالف‬ ‫الجوي‪ ،‬فتحمينا من وصولها إلى سطح األرض‪.‬تليها الطبقة‬ ‫الحرارية‪ ،‬في الغالب يستخدم علماء األرصاد الجوية هذه‬ ‫الطبقة في إرسال ووضع المناطيد الخاصة بهم التي تطلق‬ ‫يوميا ً من األرض ألخذ بعض المعلومات عن الغالف الجوي‬ ‫كأجهزة المسبار الالسلكي‪.‬‬  ‫‪ -4‬الطبقة الحرارية‪:‬‬ ‫ الثيرموسفير هي إحدى طبقات الغالف الجوي العلوية‪ ،‬وتقع فوق طبقة‬ ‫الميزوسفير‪.‬تبدأ هذه الطبقة من ارتفاع حوالي ‪ 85‬كلم فوق سطح األرض‬ ‫وتمتد حتى ارتفاع قد يصل إلى ‪ 600‬كلم تقريبًا‪.‬تتميز الثيرموسفير بارتفاع‬ ‫شديد في درجات الحرارة‪ ،‬حيث يمكن أن تصل فيها إلى ‪ 1500‬درجة‬ ‫مئوية أو أكثر‪ ،‬وذلك نتيجة امتصاصها ألشعة الشمس الشديدة الطاقة‪،‬‬ ‫وخاصة األشعة فوق البنفسجية واألشعة السينية‪.‬‬ ‫ رغم هذا االرتفاع الكبير في درجات الحرارة‪ ،‬فإن الكثافة الهوائية في‬ ‫الثيرموسفير منخفضة جدًا‪ ،‬لذا فإن اإلحساس بالحرارة يكون محدودًا؛ إذ أن‬ ‫عدد الجزيئات قليل وال يمكنه نقل الحرارة بشكل مؤثر‪.‬تلعب هذه الطبقة‬ ‫دورا ها ًما في االتصاالت بعيدة المدى‪ ،‬حيث تحتوي على منطقة ت ُسمى‬ ‫ً‬ ‫"األيونوسفير"‪ ،‬وهي مليئة باأليونات المشحونة كهربائيًا‪ ،‬والتي تعكس‬ ‫موجات الراديو وتسمح بانتشارها لمسافات طويلة‪.‬‬ ‫ضا منطقة نشطة من الناحية الفضائية‪ ،‬حيث تدور‬ ‫ وتعتبر الثيرموسفير أي ً‬ ‫فيها محطة الفضاء الدولية وبعض األقمار الصناعية‪ ،‬وتظهر فيها أضواء‬ ‫الشفق القطبي عندما تتفاعل الجسيمات المشحونة القادمة من الشمس مع‬ ‫األيونات في الغالف الجوي‪ ،‬مما يخلق مشاهد طبيعية خالبة على شكل‬ ‫أضواء ملونة في السماء‪.‬‬  ‫‪ -5‬الطبقة الخارجية‪:‬‬ ‫ اإلكسوسفير هي أعلى طبقة في الغالف الجوي‪ ،‬وتبدأ من‬ ‫ارتفاع حوالي ‪ 600‬كلم فوق سطح األرض وتمتد إلى‬ ‫حوالي ‪ 10,000‬كلم‪ ،‬حيث تندمج تدريجيًا في الفضاء‬ ‫الخارجي‪.‬تتميز اإلكسوسفير بكثافة منخفضة جدًا‬ ‫للغازات‪ ،‬حيث تكون الجزيئات فيها قليلة ومتباعدة للغاية‪،‬‬ ‫مما يجعلها أشبه بالفضاء المفتوح أكثر من كونها جز ًءا من‬ ‫الغالف الجوي‪.‬‬ ‫ في هذه الطبقة‪ ،‬تتحرك جزيئات الغازات مثل الهيدروجين‬ ‫والهيليوم بحرية‪ ،‬وبعضها يكتسب طاقة كافية للهرب من‬ ‫جاذبية األرض واالنطالق إلى الفضاء‪.‬بسبب قلة كثافة‬ ‫الهواء‪ ،‬ال تحدث في اإلكسوسفير أي ظواهر جوية كالغيوم‬ ‫أو الرياح‪ ،‬وال تُعد قادرة على دعم حركة موجات الراديو‬ ‫أو الظواهر المناخية التي تحدث في الطبقات السفلى‪.‬‬ ‫ وتعتبر اإلكسوسفير منطقة انتقالية بين الغالف الجوي‬ ‫لألرض والفضاء‪ ،‬حيث تدور فيها العديد من األقمار‬ ‫الصناعية ألنها تتمتع بأدنى مستوى من االحتكاك الجوي‪،‬‬ ‫مما يسمح لها بالحفاظ على مدارات ثابتة حول األرض‪.‬‬  ‫ هناك حدود فاصلة بين طبقات الغالف الجوي وهي‬ ‫المناطق التي تُحدد االنتقال بين كل طبقة وأخرى‪ ،‬وتتميز‬ ‫بتغيرات في درجة الحرارة وخصائص الهواء‪.‬تُعرف هذه‬ ‫الحدود بمسميات محددة‪ ،‬ولها دور في تنظيم خصائص كل‬ ‫طبقة من طبقات الغالف الجوي‪.‬وفيما يلي شرح لهذه‬ ‫الحدود الفاصلة‪:‬‬ ‫‪‬التروبوبوز‪ :‬هي الحدود الفاصلة بين التروبوسفير (الطبقة‬ ‫المناخية) والستراتوسفير (الطبقة الهادئة)‪.‬تتميز‬ ‫التروبوبوز بتوقف انخفاض درجة الحرارة مع االرتفاع‪،‬‬ ‫إذ تكون مستقرة عند هذا الحد‪.‬ويختلف ارتفاع التروبوبوز‬ ‫باختالف الموقع‪ ،‬حيث يكون أعلى عند خط االستواء‬ ‫(حوالي ‪ 17‬كلم) وأقل عند القطبين (حوالي ‪ 7‬كلم)‪.‬‬ ‫‪‬الستراتوبوز‪ :‬هي الحد الفاصل بين الستراتوسفير‬ ‫والميزوسفير (الطبقة الوسطى)‪.‬عند هذا الحد‪ ،‬تتوقف‬ ‫درجة الحرارة عن الزيادة وتصبح ثابتة تقريبًا‪.‬تقع‬ ‫الستراتوبوز على ارتفاع حوالي ‪ 50‬كلم فوق سطح‬ ‫األرض‪ ،‬وتعتبر منطقة انتقالية بين الطبقتين‪.‬‬  ‫‪‬الميزوبوز‪ :‬هي الحدود الفاصلة بين الميزوسفير‬ ‫والثيرموسفير (الطبقة الحرارية)‪ ،‬وتُعرف بأنها أبرد‬ ‫منطقة في الغالف الجوي‪ ،‬حيث تصل درجات الحرارة‬ ‫إلى حوالي ‪ 90‬درجة مئوية تحت الصفر‪.‬تقع الميزوبوز‬ ‫على ارتفاع حوالي ‪ 85‬كلم‪ ،‬وتتميز بانتقال درجة الحرارة‬ ‫من االنخفاض إلى االرتفاع مع زيادة االرتفاع‪.‬‬ ‫‪‬اإلكسوبوز‪ :‬هي الحدود الفاصلة بين الثيرموسفير‬ ‫واإلكسوسفير (الطبقة الخارجية)‪ ،‬وتقع على ارتفاع حوالي‬ ‫‪ 600‬كلم‪.‬عند هذا الحد‪ ،‬تزداد المسافات بين الجزيئات‪،‬‬ ‫ويتحول الغالف الجوي تدريجيًا إلى الفضاء الخارجي‪،‬‬ ‫حيث تقل الجاذبية وتصبح الجزيئات متباعدة بشكل كبير‪.‬‬ ‫ تعتبر هذه الحدود ذات أهمية كبيرة ألنها تُحدد الخصائص‬ ‫المناخية والبيئية لكل طبقة‪ ،‬مما يؤثر في حركة الطائرات‪،‬‬ ‫ضا ف ي‬ ‫ودوران األقمار الصناعية‪ ،‬وانتقال الحرارة‪ ،‬وأي ً‬ ‫الظواهر الجوية والظواهر المرتبطة باإلشعاع الشمسي‪.‬‬  ‫الغالف الحيوي‬ ‫ هو الجزء من األرض الذي يشمل جميع الكائنات الحية‪ ،‬سواء كانت نباتات‬ ‫أو حيوانات أو كائنات دقيقة مثل البكتيريا والفطريات‪ ،‬فضالً عن البيئة التي‬ ‫تعيش فيها هذه الكائنات‪.‬يُعتبر الغالف الحيوي من أهم عناصر البيئة‪،‬‬ ‫طا وثيقًا بكل من الغالف الجوي والغالف المائي والغالف‬ ‫حيث يرتبط ارتبا ً‬ ‫الصخري‪.‬يشمل الغالف الحيوي جميع المناطق على سطح األرض التي‬ ‫تدعم الحياة‪ ،‬مثل المحيطات‪ ،‬والبحار‪ ،‬والغابات‪ ،‬والصحارى‪ ،‬والجبال‪،‬‬ ‫وكذلك التربة والمياه العذبة‪.‬‬ ‫ الغالف الحيوي يعتمد على تفاعل الكائنات الحية مع مكونات البيئة األخرى‬ ‫مثل الهواء والماء والتربة‪.‬على سبيل المثال‪ ،‬النباتات تمتص ثاني أكسيد‬ ‫الكربون من الغالف الجوي وتطلق األوكسجين‪ ،‬في حين أن الحيوانات‬ ‫تتنفس األوكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون‪ ،‬مما يساهم في استقرار‬ ‫التوازن البيئي‪.‬‬ ‫ تعتبر األنظمة البيئية المختلفة جز ًءا من الغالف الحيوي‪ ،‬مثل الغابات‬ ‫االستوائية‪ ،‬والشعاب المرجانية‪ ،‬والسهول العشبية‪.‬تعمل هذه األنظمة على‬ ‫توفير الموارد الطبيعية مثل الغذاء والموارد المائية‪ ،‬كما تلعب دو ًرا مه ًما‬ ‫في تنظيم المناخ وتوازن الحياة على كوكب األرض‪.‬‬  ‫مستويات تنظيم البيئة ( الطيف البيئي)‬ ‫ لفهم المجاالت التي يدرسها علم البيئة‪ ،‬علينا التعرف على مستويات التنظيم الحيوي‪ ،‬التي تتكون من‬ ‫وحدات مترابطة تعرف بالوحدات الحيوية‪.‬كل وحدة تتكامل مع غيرها لتشكل "الطيف الحيوي" أو‬ ‫"البيئي"‪.‬‬ ‫ نبدأ بأبسط مستوى‪ ،‬وهو المستوى الكيميائي‪ ،‬حيث تتكون الذرات لتشكل جزيئات‪ ،‬مثل جزيئات الحمض‬ ‫النووي ‪RNA‬و ‪DNA‬واألحماض األمينية والدهنية‪.‬تتجمع هذه الجزيئات لتكوين عضيات مثل البالستيدات‬ ‫والميتوكندريا‪.‬وعند اتحاد العضيات‪ ،‬يتكون المستوى الخلوي‪.‬ثم تتحد الخاليا المتشابهة لتشكل األنسجة‪،‬‬ ‫مثل النسيج العصبي أو العضلي‪.‬األنسجة بدورها تتجمع لتكوين جسم الكائن الحي الذي يتفاعل مع محيطه‬ ‫في مستوى يعرف بـ"الطيف البيئي"‪.‬في هذا المستوى‪ ،‬تتشكل األنواع المختلفة للكائنات الحية‪ ،‬حيث‬ ‫يمكن لعالم البيئة دراسة نوع معين والكشف عن بيئته‪ ،‬مواطنه‪ ،‬تكاثره‪ ،‬وتوزيعه عبر فصول السنة‪.‬‬ ‫ الطيف البيئي هو جزء من الطيف الحيوي الذي يبدأ من مستوى النوع وينتهي بأعلى مستوى تنظيمي وهو‬ ‫الكرة الحية (‪(biosphere‬يتجمع أفراد النوع الواحد في منطقة معينة لتشكيل ما يعرف بـ"الجماعة"‬ ‫(‪ (Population‬وعندما تعيش الجماعات المتنوعة معاا وتتفاعل‪ ،‬فإنها تشكل "المجتمع"‬ ‫)‪(Community‬أما تفاعل المجتمعات الحية مع العناصر غير الحية‪ ،‬فيشكل ما يعرف بالنظام البيئي‬ ‫‪ Ecosystem‬جميع النظم البيئية على األرض تشكل الكرة الحية‪ ،‬التي تضم اليابسة والهواء والماء وما‬ ‫تحتويه من كائنات حية‪.‬‬ ‫ باختصار‪ ،‬يدرس عالم البيئة مستويات تبدأ من النوع وتنتهي بالكرة الحية بأكملها‪.‬‬  ‫مفهوم النظام البيئي‬ ‫ هناك عالقة وثيقة بين العناصر الطبيعية والحياتية الموجودة حول وداخل سطح الكرة األرضية‬ ‫ومكوناتها المختلفة تبرز من خالل عالقات وارتباطات وظيفية معقدة ترتبط جميعها بما يسمى‬ ‫بالنظام البيئي‪.‬فالنظام البيئي يعرف على أنه التفاعل المنظم والمستمر بين عناصر البيئة الحية‬ ‫وغير الحية‪ ،‬وما يولده هذا التفاعل من توازن بين عناصر البيئة‪.‬أما التوازن البيئي فمعناه قدرة‬ ‫البيئة الطبيعية على إعالة الحياة على سطح األرض دون مشكالت أو مخاطر تمس الحياة البشرية‪.‬‬ ‫ ويمكن ان يعرف النظام البيئي على أنه‪:‬‬ ‫‪‬مجموعة من العناصر التي تعمل متكاملة ومتفاعلة فيما بينها‪ ،‬وإن غياب أي جزء منها يؤثر على‬ ‫عامل النظام‪ ،‬فاإلنسان يمثل نظاما ا والتربية نظاما ا والمدرسة نظاما ا‪.‬‬ ‫‪‬أو بأنه كيان متكامل ومتوازن‪ ،‬يتألف من كائنات حيه ومكونات غير حية من طاقة شمسية ومن‬ ‫التفاعالت المتبادلة فيه‪.‬وتمثل الغابة أحيائها ومكوناتها غير الحية نظاما ا بيئيا ا متكامالا‪ ،‬وكذلك‬ ‫الصحراء والبحر والنهر وبركة الماء‪...‬الخ‪ ،‬وقد تنشأ بين مكونات النظام البيئي عالقات تخضع إلى‬ ‫قوانين طبيعية منظمة تكفل دوامها واستمرار الحياة‪.‬‬  ‫مكونات النظام البيئي‬ ‫ وإلجمال هذا النظام تتكون البيئة في أبسط صورة من مكونات غير حية‬ ‫ومكونات حية ‪ ،‬ومنهما يتشكل النظام الديناميكي المتزن‪ ،‬وهذه المكونات أو‬ ‫تسمى أيضا ا بالعواملتؤثر وتتأثر ببعضها البعض ضمن هذا النظام البيئي‪.‬‬ ‫ وتضم المكونات (العوامل) غير الحية التالية‪:‬‬ ‫‪ -1‬المواد الالعضوية‪ :‬مثل الكربون واألكسجين والنيتروجين والفوسفور‬ ‫وغيرها من العناصر الطبيعية األخرى‪.‬‬ ‫‪ -2‬المواد العضوية‪ :‬مثل البروتينات‪ ،‬والكربوهيدرات‪ ،‬الدهون‪ ،‬الفيتامينات‪،‬‬ ‫واألحماض النووية‪.‬‬ ‫‪ -3‬عناصر المناخ‪ :‬كالحرارة والرطوبة والرياح والضوء‪.‬‬ ‫‪ -4‬عناصر فيزيائية‪ :‬كالجاذبية واالشعاع‪.‬‬ ‫ أما المكونات ( العوامل) الحية فتشمل المكونات الحية لجميع الكائنات‬ ‫الموجودة ضمن النظام البيئي المعني بالدراسة من حيوان ونبات وكائنات حية‬ ‫دقيقة وهي كاآلتي‪:‬‬ ‫‪ -3‬المحلالت‪.‬‬ ‫‪ -2‬المستهلكات‪.‬‬ ‫‪ -1‬المنتجات‪.‬‬  ‫أوالا‪:‬المنتجات (‪)Producers‬‬ ‫تحتاج هذه الكائنات إلى الماء وثاني أكسيد الكربون واألمالح المعدنية ومصدر‬ ‫للطاقة وبعض المعادن لكي تبقى حية‪ ،‬وتختلف هذه الكائنات عن الكائنات‬ ‫األخرى بأنها تقوم بتحويل المركبات غير العضوية ذات الطاقة المنخفضة إلى‬ ‫مركبات عضوية ذات طاقة مرتفعة [ كالسكريات ] في البالستيدات الخضراء‬ ‫بواسطة الكلوروفيل ‪ ،‬لذا فهي تسمى بالكائنات ذاتية التغذية‪ ،‬وتعد جميع‬ ‫النباتات الخضراء بما في ذلك الطحالب الدقيقة والمرئية كائنات منتجة [ذاتية‬ ‫التغذية] ألنها تمارس عملية التركيب الضوئي‪.‬‬  ‫ثانيا ا‪ :‬المستهلكات (‪)Consumers‬‬ ‫هي الكائنات التي تستعمل المواد العضوية المنتجة من قبل الكائنات ذاتية التغذية سواء بصورة مباشرة أو غير‬ ‫مباشرة وبذلك تعتبر غير ذاتية التغذية ألنها غير قادرة على إنتاج مركباتها العضوية الالزمة لألغراض الغذائية‬ ‫األساسية‪.‬وتشمل الحيوانات والفطريات وبعض الطالئعيات ومعظم البكتريا‪ ،‬وتصنف الكائنات الحية المستهلكة‬ ‫حسب مصدرها الغذائي إلى ‪:‬‬ ‫‪ -1‬آكالت األعشاب‪ :‬كائنات حية مستهلكة تتغذى على النباتات كالمواشي وأنواع من القوارض والغزالن والطيور آكلـة‬ ‫البذور‪ ،‬والحشرات وهناك بعض الكائنات المائية التي تتغذى على الهوائم النباتية [الطحالب ] وجميعها تعتبر مستهلكات‬ ‫أولى‪.‬‬ ‫‪ -2‬آكالت اللحوم‪ :‬كائنات حية مستهلكة تتغذى على اللحوم ويختلف مستوى الغذاء ألكالت اللحوم‪ ،‬فقد يعد مستهلكا ً‬ ‫ثانيا ً أو ثالثا ً حسب دوره الغذائي في سلسلة الغذاء‪.‬فمثالً يتغذى العقرب المائي [ مستهلك ثاني ] على القشريات وقد‬ ‫يأكل من قبل ضفدع‪ ،‬وهذا قد يؤكل من قبل سمكة صغيرة تفترس مــن قبـل سمكة أكبر وأخيرا ً يتغذى العقاب [مستهلك‬ ‫سادس] على هذه السمكة وهكذا‪.‬‬ ‫‪ -3‬أكالت األعشاب واللحوم‪ :‬كائنات حية مستهلكة تتغذى على النبات والحيوان معا ً وتسمى بالكائنات القارئة وهي‬ ‫بذلك يمكنها أن تكون مستهلكات أولى وثانية وثالثة في نفس الوقت‪ ،‬ومنها اإلنسان‪.‬فاإلنسان الذي يأكل الخضار يسمى‬ ‫مستهلكا ً أوالً والذي يأكل لحوم المستهلكات األولى يعتبر مستهلكا ً ثانياً‪ ،‬وقد يكون مستهلكا ً ثالثا ً عندما يتغذى على لحوم‬ ‫مستهلكات ثانية كاألسماك‪ ،‬وكذلك الحال بالنسبة للعديد من الكائنات الحية‪.‬‬  ‫ثالثا ا‪ :‬المحلالت (‪)Decomposers‬‬ ‫ال يمكن اعتبار هذه الكائنات ذاتية التغذية( اي منتجات) حيث أنها ال تصنع غذائها من مواد غيرعضوية‪ ،‬وال يمكن‬ ‫اعتبارها کائنات مستهلكة حيث أنها ال تتناول طعاما ً جاهزا ً بل إنها تقوم بتحليل الكائنات الحية بعــد انتهاء عملية التحلل‬ ‫الذاتي ]التي تحدث داخل الكائن الحي بعد الموت مباشرة] وذلك للحصول على الطاقة الالزمة لحياتها‪.‬وتشمل المحلالت‬ ‫البكتريا والفطريات التي تمتص ما تحتاج إليه من مواد عضوية محللة عن طريق غشائها الخلوي مباشرة‪.‬وتصنف إلى‬ ‫ثالثة أنواع حسب متطلبات األكسجين‪.‬‬ ‫‪ -1‬الكائنات الدقيقة الهوائية‪ :‬وتحتاج هذه الكائنات المحللة إلى األوكسجين الكافي الستمرار حياتها ونشاطها‪ ،‬كما في‬ ‫المعادلة التالية‪:‬‬ ‫وعملية التحلل الهوائي تشبه عملية التنفس داخل الخاليا الحية إذ تتحلل المادة العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء‬ ‫وهي أيضا ً عكس تفاعل التمثيل الضوئي من حيث المتطلبات والمنتجات النهائية للتفاعل‪.‬لذا يعرف التحلل الهوائي‬ ‫أحيانا ً بتنفس النظام البيئي‪.‬‬ ‫‪ -2‬الكائنات الدقيقة الالهوائية ‪ :‬وتحتاج الستمرار حياتها ونشاطها وسطا ً ال يتوفر فيه األكسجين مثل بكتريا الميثان‬ ‫التي تحلــل المــواد العضوية والكربونات إلى غاز الميثان عند عدم وجود األكسجين‪.‬‬ ‫‪ 3‬الكائنات الدقيقة االختيارية‪ :‬وهي تلك التي تستطيع أن تكيف نفسها حسب الوسط التي تعيش فيه‪ ،‬فإذا توفر األكسجين‬ ‫كانت هوائية وإذا لم يتوفر أصبحت ال هوائية مثل بكتريا التربة‪.‬‬  ‫العالقات الغذائية بين المكونات الحية في النظام البيئي‬ ‫ تُعد العالقات الغذائية والهرم الغذائي أسا ً‬ ‫سا لفهم كيفية انتقال الطاقة والمواد في النظام البيئي‪ ،‬حيث تعتمد الكائنات الحية على‬ ‫بعضها البعض في الحصول على الغذاء‪.‬تتنوع العالقات الغذائية بين الكائنات‪ ،‬فبعضها يعتمد على النباتات كغذاء‪ ،‬بينما يعتمد‬ ‫البعض اآلخر على الكائنات الحية األخرى‪.‬‬ ‫ تتنوع العالقات الغذائية بين الكائنات الحية في النظام البيئي‪ ،‬وتشمل عدة أنواع رئيسية‪ ،‬وهي‪:‬‬ ‫‪ ‬عالقة االفتراس‪ :‬تحدث عندما يتغذى كائن حي (المفترس) على كائن حي آخر (الفريسة)‪ً.‬‬ ‫مثال‪ ،‬الذئب يفترس األرانب‪ ،‬وهذه‬ ‫العالقة تساهم في تنظيم أعداد الكائنات وتقليل التنافس بين األنواع‪.‬‬ ‫‪ ‬عالقة التطفل‪ :‬يعتمد الطفيل على كائن حي آخر يُسمى المضيف للحصول على الغذاء‪ ،‬وغالبًا ما يسبب الضرر له‪.‬مثال على ذلك‬ ‫الديدان الطفيلية التي تعيش داخل أمعاء بعض الحيوانات‪.‬‬ ‫‪ ‬عالقة التكافل (التعاون)‪ :‬هي عالقة يستفيد فيها كل من الكائنين الحيين‪ ،‬حيث يتعايشان معًا ويعتمد كل منهما على اآلخر‪ً.‬‬ ‫مثال‪،‬‬ ‫عالقة النحل مع الزهور؛ حيث يستفيد النحل من رحيق الزهور‪ ،‬وفي الوقت نفسه‪ ،‬يُساهم النحل في نقل حبوب اللقاح للزهور‪ ،‬مما‬ ‫يساعد في تكاثرها‪.‬‬ ‫‪ ‬عالقة التعايش‪ :‬هي عالقة يستفيد فيها كائن حي دون أن يضر بالكائن اآلخر أو يفيده بشكل مباشر‪ً.‬‬ ‫مثال‪ ،‬األسماك الصغيرة التي‬ ‫تعيش قرب أسماك القرش تستفيد من بقايا طعام القرش وتحصل على الحماية‪ ،‬دون أن تؤثر على حياة القرش‪.‬‬ ‫‪ ‬عالقة التحلل‪ :‬المحلالت مثل البكتيريا والفطريات تتغذى على المواد العضوية الميتة وتحللها إلى عناصر غذائية تعود للتربة‪ ،‬مما‬ ‫يساهم في إعادة تدوير العناصر داخل النظام البيئي‪.‬‬ ‫ كل هذه العالقات الغذائية تسهم في تشكيل نظام بيئي متوازن‪ ،‬حيث يعتمد كل كائن على اآلخر بطريقة مباشرة أو غير مباشرة‪ ،‬مما‬ ‫يحافظ على تنوع واستمرارية الحياة فيما يعرف بالسالسل والشبكات الغذائية والهرم الغذائي‪.‬‬  ‫الهرم الغذائي‬ ‫ الهرم الغذائي هو تمثيل بياني يوضح مستويات التغذية المختلفة في النظام البيئي‪ ،‬ويظهر كيفية انتقال الطاقة بين‬ ‫الكائنات الحية من مستوى إلى آخر‪.‬يتكون الهرم الغذائي من عدة مستويات‪ ،‬تبدأ بالكائنات المنتجة في القاعدة‬ ‫وتتصاعد إلى المستهلكات في األعلى‪.‬كلما صعدنا في الهرم‪ ،‬يقل عدد الكائنات الحية وتقل كمية الطاقة المتاحة‪،‬‬ ‫حيث تفقد الطاقة تدريجيًا عبر المستويات بسبب العمليات الحيوية التي تتطلب استهالك جزء كبير منها‪.‬‬ ‫ مستويات الهرم الغذائي‬ ‫‪.1‬المنتجون (القاعدة)‪ :‬يشكل المنتجون‪ ،‬مثل النباتات الخضراء والطحالب‪ ،‬قاعدة الهرم الغذائي‪.‬تعتمد هذه الكائنات‬ ‫على عملية البناء الضوئي لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية على شكل مركبات عضوية‪ ،‬وهي بذلك‬ ‫المصدر األساسي للطاقة لجميع الكائنات األخرى في النظام البيئي‪.‬‬ ‫‪.2‬المستهلكات األولية‪ :‬تقع في المستوى الثاني وتشمل الحيوانات العاشبة (مثل الحشرات والقوارض) التي تتغذى‬ ‫مباشرة ً على النباتات‪.‬تحصل المستهلكات األولية على الطاقة من خالل استهالك الكائنات المنتجة‪.‬‬ ‫‪.3‬المستهلكات الثانوية‪ :‬توجد في المستوى الثالث وتشمل الحيوانات الالحمة الصغيرة التي تتغذى على الحيوانات‬ ‫العاشبة‪.‬في هذا المستوى‪ ،‬تنتقل الطاقة من المستهلكات األولية إلى الحيوانات التي تعتمد على اللحوم‪.‬‬ ‫‪.4‬المستهلكات الثالثية‪ :‬تحتل قمة الهرم الغذائي وتضم الحيوانات المفترسة الكبيرة التي تتغذى على الحيوانات‬ ‫الالحمة‪.‬يُمثل هذا المستوى أعلى نقطة في الهرم من حيث الموقع‪ ،‬لكنه األقل في عدد الكائنات والطاقة المتاحة‪.‬‬ ‫دورا مه ًما في إعادة تدوير المواد‪.‬تشمل المحلالت البكتيريا‬ ‫‪.5‬المحلالت‪ :‬تقع خارج هيكل الهرم لكنها تلعب ً‬ ‫والفطريات التي تعمل على تحليل بقايا الكائنات الميتة وإعادة المواد المغذية إلى التربة‪.‬‬  ‫ أهمية الهرم الغذائي‬ ‫الهرم الغذائي يعكس التوازن الطبيعي في النظام البيئي‪ ،‬حيث‬ ‫يُوضح كيفية انتقال الطاقة ويبيّن أن استمرارية الحياة تعتمد‬ ‫على وجود المنتجين في القاعدة‪.‬كما أن شكل الهرم يعكس‬ ‫فقدان الطاقة من مستوى آلخر‪ ،‬مما يفسر لماذا يكون عدد‬ ‫الكائنات أقل كلما ارتفعنا في الهرم‪.‬‬  ‫السالسل والشبكات الغذائية‬ ‫ تصف السالسل والشبكات الغذائية كيفية انتقال الطاقة والعناصر‬ ‫الغذائية بين الكائنات الحية في النظام البيئي‪ ،‬حيث تعتمد جميع أشكال‬ ‫الحياة على بعضها البعض في عالقات تُعرف بعالقات "األكل‬ ‫والمأكول"‪.‬‬ ‫ السالسل الغذائية‬ ‫‪‬في السلسلة الغذائية‪ ،‬تقوم الكائنات المنتجة‪ ،‬مثل النباتات الخضراء‪،‬‬ ‫بامتصاص أشعة الشمس لتصنيع مركبات عضوية تؤ ّمن بها نموها‬ ‫وانتشارها‪.‬هذه النباتات تمثل الغذاء للمستهلكات األولية‪ ،‬مثل آكالت‬ ‫النباتات (الحشرات والقوارض)‪ ،‬التي بدورها تصبح غذا ًء للحيوانات‬ ‫الالحمة‪.‬وتأتي المحلالت‪ ،‬مثل البكتيريا والفطريات‪ ،‬لتقوم بتحليل بقايا‬ ‫الكائنات الحية بعد موتها‪ ،‬مما يعيد المواد األساسية للتربة ويجعلها‬ ‫متاحة مجددًا للنباتات‪.‬بهذه الطريقة‪ ،‬يُغذي كل كائن الحي الذي يليه‪،‬‬ ‫مما يشكل سلسلة غذائية تُبنى على عالقة مترابطة بين الكائنات‪.‬‬ ‫‪‬السلسلة الغذائية‪ :‬هي مسار خطي يوضح انتقال الطاقة من كائن حي‬ ‫إلى آخر في النظام البيئي‪.‬تبدأ السلسلة الغذائية عادة ً بالمنتجين‪ ،‬مثل‬ ‫النباتات والطحالب‪ ،‬التي تقوم بعملية البناء الضوئي إلنتاج غذائها‪.‬ثم‬ ‫تأتي المستهلكات األولية‪ ،‬ثم المستهلكات الثانوية‪ ،‬قد تتطور السلسلة‬ ‫لتضم مستهلكات ثالثية وتنتهي بالمحلالت مثل البكتيريا والفطريات التي‬ ‫تعمل على تحليل بقايا الكائنات الميتة وإعادتها إلى التربة كمغذيات‪.‬‬  ‫ الشبكات الغذائية‬ ‫مسارا خطيًا‪ ،‬فإن الشبكة‬ ‫ً‬ ‫‪‬بينما تكون السالسل الغذائية‬ ‫الغذائية تمثل تداخالت معقدة بين عدة سالسل‪ ،‬حيث تتغذى‬ ‫المستهلكات عادة ً على أكثر من نوع نباتي أو حيواني‪.‬هذا‬ ‫كون شبكة مترابطة تُعرف بالشبكة الغذائية‪ ،‬التي‬ ‫التداخل يُ ّ‬ ‫تجمع بين عدة سالسل غذائية مختلفة‪.‬الشبكات الغذائية تزيد‬ ‫من استقرار النظام البيئي‪ ،‬حيث تُتيح لألنواع المختلفة التكيف‬ ‫مع التغيرات البيئية واالحتفاظ بتوازنها‪.‬‬ ‫ أهمية السالسل والشبكات الغذائية‬ ‫دورا حيويًا في الحفاظ على‬ ‫‪‬تلعب السالسل والشبكات الغذائية ً‬ ‫توازن النظام البيئي‪ ،‬حيث تضمن انتقال الطاقة بشكل‬ ‫مستمر‪ ،‬مما يسمح للكائنات المختلفة بالبقاء والنمو‪.‬كما أن‬ ‫استقرارا ومرونة أمام‬ ‫ً‬ ‫هذه الشبكات تجعل النظام البيئي أكثر‬ ‫التغيرات البيئية‪ ،‬فلو انقرض نوع معين أو نقصت أعداده‪،‬‬ ‫تتمكن الكائنات األخرى من تعديل عالقاتها الغذائية للبقاء‬ ‫على قيد الحياة‪.‬‬  ‫النظم البيئية وأنواعها‬ ‫‪‬أوالا‪ :‬تنقسم النظم البيئية من ناحية توفر المكونات الحية وغير الحية الى‪:‬‬ ‫‪.1‬نظام بيئي طبيعي [ متكامل]‪ :‬ويشار له أحيانا ا بالنظام البيئي المفتوح (‪ :)Open System‬وهو الذي يحتوي‬ ‫على جميع المكونات األساسية األولية المذكورة سابقا ً [الحية وغير الحـيـة ] مثـل الـغـابــة والمستنقع والنهر‬ ‫والبحيرة‪.‬‬ ‫‪.2‬نظام بيئي غير متكامل ‪ :‬وهو الذي يعرف أيضا ا بالنظام البيئي المغلق (‪ :)Closed Eco-system‬وهو الذي‬ ‫يفتقر إلى واحد أو أكثر من المكونات األساسية مثل األعماق السحيقة للبحر والكهوف المغلقة حيث تشترك في‬ ‫كونها ال تحتوي الكائنات المنتجة لعدم توفر مصدر الطاقة الشمسية‪.‬‬ ‫‪‬ثانيا‪ :‬تقسم النظم البيئية من ناحية مصدر الطاقة المحركة للنظام البيئي إلى ثالثة أقسام‪:‬‬ ‫‪.1‬نظام بيئي طبيعي‪ :‬يدار بالطاقة الشمسية مثل المحيطات المفتوحة والغابات‪.‬‬ ‫‪.2‬نظام بيئي بشري‪ :‬يدار بالطاقة الشمسية حيث يقوم اإلنسان تبعا ً لمصالحه المعيشية باستبدال النباتات الطبيعية‬ ‫ببعض المحاصيل الزراعية ويضيف إليها مواد جديدة كاألسمدة والمبيدات الحشرية ومن أمثلتها البساتين‬ ‫والحقول الزراعية‪ ،‬وهذا النوع ساهم في تلوث البيئة وأضر بعناصرها الحيوية وغير الحيوية‪.‬‬ ‫‪.3‬نظام بيئي صناعي‪ :‬يدار بطاقة الوقود‪ ،‬حيث تعتمد طاقة هذا النظام على مصدر غير الشمس كالكهرباء‬ ‫والوقود وغيرها‪.‬ومن أمثلته المدن ومجتمعات المصانع الكبرى‪ ،‬وهذا هو الذي أدى إلى تلوث البيئة بشكل‬ ‫مباشر‪.‬‬  ‫مفهوم االتزان البيئي وأهميته‬ ‫تذكر المصادر العلمية أن عمر األرض حولي ‪ 4.5‬بليون سنة‪.‬وخالل تلك الفترة الطويلة شهدت األرض العديد من‬ ‫ ‬ ‫الفترات التي حولت هذا الجرم السماوي والذي انفصل من الشمس كتلة ملتهبة وتحولها التدريجي الى بيئة مناسبة‬ ‫للحياة والتي اعتدنا عليها‪.‬ولكنها لم تحصل بدون تغييرات وتوازنات والتي كان آخرها العصور الجليدية‪.‬‬ ‫تشير الدراسات العلمية إلى أن بعض التغيرات على األرض‪ ،‬مثل العصور الجليدية‪ ،‬ترتبط بميل محور األرض‪ ،‬مما‬ ‫ ‬ ‫يزيد من انعكاس أشعة الشمس إلى الفضاء‪ ،‬فيقلل من درجات الحرارة في المناطق المعتدلة‪ ،‬وهذا يؤدي إلى امتداد‬ ‫الثلوج من المناطق القطبية نحو هذه المناطق‪.‬‬ ‫مثال آخر‪ :‬مكونات الغالف الجوي من الغازات من نسب األكسجين وثاني أكسيد الكربون كانت منخفضة وعالية على‬ ‫ ‬ ‫التوالي‪.‬ولكن هذه النسب تغيرت نتيجة التطور الحياتي التي طرأت على األرض والتي استهلكت ثاني أكسيد‬ ‫الكربون وحولته الى مواد هيدروكربونية وطرحت األكسجين كفضالت‪.‬هذه العملية التي تعرف بعملية التركيب‬ ‫الضوئي والتي تجري في النباتات كانت هي المحور األساسي في هذا التغيير‪.‬‬ ‫ان اإلحصاءات تشير الى زيادة في استهالك اإلنسان للموارد الطبيعية المتاحة بشكل مطرد والتي لم تنمو او تزيد مع‬ ‫ ‬ ‫زيادة االستهالك بل العكس هو الصحيح‪.‬وهذا الخلل بين االستهالك وتوفر الموارد له أكثر من سبب منها زيادة‬ ‫الطلب نتيجة للزيادة في عدد سكان األرض والثاني الخلل في طريقة حني واستهالك الموارد مثل صيد األسماك‬ ‫بطرق مؤذية لنمو هذه الثروة مما يهدد بانقراض بعض انواع األحياء المائية نتيجة الصيد المفرط والغير منهجي‪.‬‬  ‫ ومثال آخر هو قطع اشجار الغابات من اجل جني األخشاب واستعمالها في بناء البيوت بشكل رئيسي نتيجة للتوسع‬ ‫المدني الهائل‪.‬هذا النشاط لم يصحبه نشاط موازي لزرع األشجار كي تعوض النقص الذي طرأ على قطع اشجار‬ ‫الغابات مما ادى الى ظاهرة التصحر في تلك المناطق من جهة وقلة في الموارد الخشبية المتاحة والذي ادى الى‬ ‫اعتماد موارد اخرى بديلة كالمواد البالستيكية‪.‬‬ ‫ اتزان النظام البيئي يعني التوازن في مجمل الدورات الغذائية األساسية والمسالك المتداخلة للطاقة داخل نظام بيئي‬ ‫ما‪ ،‬وهذا يتطلب أن تكون جميع نواحي عمل النظام البيئي في اتزان‪ ،‬ولذا ال بد أن يكون هناك توازن بين اإلنتاج‬ ‫واالستهالك والتحلل داخل النظام‪.‬ويوجد االتزان في جميع مستويات التنظيم الحيوي‪ ،‬فلو أخذنا االتزان داخل الفرد‬ ‫فنالحظ أن هناك انتظاما ً للعمليات الجسدية والوعائية واأليضية عن طريق تنظيم نبضات القلب والتنفس ودرجة‬ ‫حرارة الجسم‪ ،‬كما يوجد هناك تداخل وتآزر بين الضبط العصبي والهرموني في النمو والتكاثر والسلوك‪ ،‬لذا فالفرد‬ ‫قادر على مقاومة التغيرات البيئية الناتجة عن الوسط المحيط‪.‬‬ ‫ وإذا أخذنا مفهوم االتزان على مستوى النظام البيئي فإننا نبحث في مدخالت بيئية (‪ )Inputs‬تأتي مــن الوسط‬ ‫المحيط كالطاقة الشمسية وثاني أكسيد الكربون واألكسجين والماء والعناصر الغذائية‪ ،‬ومخرجات بيئية (‪)Output‬‬ ‫تطرح في الوسط المحيط وتشمل األكسجين وثاني أكسيد الكربون والماء وعناصر غذائية وطاقة حرارية مفقودة من‬ ‫عملية التنفس وحتى يتحقق االتزان يجب أن يتوفر شرط التعادل في معدل دخول المدخالت وخروج المخرجات‪.‬‬ ‫ يمكننا القول أن مفهوم التوازن البيئي‪ :‬يعني بقاء عناصر او مكونات البيئة‬ ‫الطبيعية على حالتها‪ ،‬كما خلقها هللا تعالى دون تغيير جوهري يذكر‪ ،‬فإذا‬ ‫حدث أي نقص او تغيير جوهري بسبب سلوك االنسان وسوء االنسان‬ ‫وسوء استخدامه في ا?