Introduction to Ecology PDF 2030

‫‪25‬جنيه‬  ‫ تعريف البيئة‬  Ecology is the study of organisms, the environment and how the organisms interact with each other and their environment. It is studied at various levels, such as or...

‫‪25‬جنيه‬  ‫ تعريف البيئة‬  Ecology is the study of organisms, the environment and how the organisms interact with each other and their environment. It is studied at various levels, such as organism, population, community, biosphere, and ecosystem.  The word 'Ecology' Greek word 'oikos' meaning 'house' or ' a place to live' to designate the study of organisms in their natural homes The term “logy” is to mean study.  it means the study of interactions of organisms with one another and with the physical and chemical environment. ‫ترجمة‬ ‫ تتم دراستها على‬.‫ علم البيئة هو دراسة الكائنات الحية والبيئة وكيفية تفاعل الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع بيئتها‬.‫ والنظام البيئي‬،‫ والمحيط الحيوي‬،‫ والمجتمع‬،‫ والسكان‬،‫ مثل الكائن الحي‬،‫مستويات مختلفة‬ ‫"وتعني "منزل" أو "مكان للعيش" للداللة على دراسة الكائنات الحية في بيئتها‬oikos" ‫ كلمة "علم البيئة" كلمة يونانية‬.‫" يعني الدراسة‬logy " ‫ مصطلح‬.‫الطبيعية‬.‫ يعني دراسة تفاعالت الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع البيئة الفيزيائية والكيميائية‬ ‫ تنظيم الحياة البيولوجية‬  Species - group of organisms so similar to another that they can breed and produce fertile offspring.  Population – same species and live in same area.  Communities – different populations that live together in a defined area  Ecosystem – a collection of all organisms that live in a particular place together with their nonliving environment (all the biotic and abiotic factors in an area from an ecosystem)  Biome – a group of ecosystems that have the same climate and similar dominant communities. ‫ترجمة‬.‫ مجموعة من الكائنات الحية تشبه إلى حد كبير كائنات أخرى يمكنها التكاثر وإنتاج ذرية خصبة‬- ‫ األنواع‬.‫ نفس النوع ويعيشون في نفس المنطقة‬- ‫ السكان‬ ‫معا في منطقة محددة‬ ً ‫ المجتمعات – مجموعات سكانية مختلفة تعيش‬ ‫ النظام البيئي – مجموعة من جميع الكائنات الحية التي تعيش في مكان معين مع بيئتها غير الحية (جميع‬ ‫ركز علي الكلمة اللي انا محدده‬ )‫العوامل الحيوية والالأحيائية في منطقة ما من النظام البيئي‬.‫مجموعة من النظم البيئية التي لها نفس المناخ والمجتمعات المهيمنة المماثلة‬- Biome  1  :‫ أنواع البيئة‬  Global Ecology It deals with interactions among earth’s ecosystems (land, atmosphere, and oceans); It helps to understand the large-scale interactions and their influence on the planet.  Landscape Ecology It deals with the exchange of energy, materials, organisms, and other products of ecosystems. Landscape ecology throws light on the role of human impacts on the landscape structures and functions.  Ecosystem Ecology The study of living and non-living components and their relationship with the environment.  Community Ecolog Ecology community is made up of two or more populations of different species living in a particular geographic area.  Population Ecology  population can be defined as a set of individuals of the same species living in certain place at a given time (Ex; rats in France).  Births and immigration are the main factors that increase the population and death.  Population ecology examines the population distribution and density.  Population density is the number of individuals in certain volume or area.  This helps in determining whether a particular species is endanger or its number is to be controlled and resources to be replenished.  Organismal Ecology Organismal ecology is the study of an individual organism’s behavior, morphology, physiology, It looks at how individual organisms interact with biotic and abiotic components.  Molecular Ecology  The study of ecology focuses on the production of proteins and how these proteins affect the organisms and their environment  DNA forms the proteins that interact with each other and the environment. These interactions give rise to some complex organisms. ‫ترجمة‬ ‫ البيئة العالمية‬ ‫ويتناول التفاعالت بين النظم البيئية لألرض (األرض والغالف الجوي والمحيطات)؛ فهو يساعد على فهم التفاعالت واسعة النطاق‬.‫وتأثيرها على الكوكب‬ 2  ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬بيئة المناظر الطبيعية‬ ‫ويتعامل مع تبادل الطاقة والمواد والكائنات الحية وغيرها من منتجات النظم البيئية‪.‬تلقي بيئة المناظر الطبيعية الضوء على دور‬ ‫التأثيرات البشرية على هياكل المناظر الطبيعية ووظائفها‪-.‬‬ ‫‪ ‬بيئة النظام البيئي‬ ‫دراسة المكونات الحية وغير الحية وعالقتها بالبيئة‪.‬‬ ‫‪ ‬بيئة المجتمع‬ ‫يتكون مجتمع البيئة من مجموعتين أو أكثر من األنواع المختلفة التي تعيش في منطقة جغرافية معينة‪.‬‬ ‫‪ ‬البيئة السكان‬ ‫ يمكن تعريف السكان على أنهم مجموعة من األفراد من نفس النوع يعيشون في مكان معين في وقت معين (مثال‪ :‬الفئران‬ ‫في فرنسا)‪.‬‬ ‫ الوالدات والهجرة هي العوامل الرئيسية التي تزيد من عدد السكان والوفيات‪.‬‬ ‫ البيئة السكانية تدرس توزيع السكان وكثافتهم‪.‬‬ ‫ الكثافة السكانية هي عدد األفراد في حجم معين أو منطقة معينة‪.‬‬ ‫ يساعد هذا في تحديد ما إذا كان هناك نوع معين معرض لالنقراض أم أنه سيتم التحكم في عدده وتجديد الموارد‪.‬‬ ‫‪ ‬البيئة العضوية‬ ‫علم البيئة العضوية هو دراسة سلوك الكائن الحي‪ ،‬ومورفولوجيته‪ ،‬وعلم وظائف األعضاء‪ ،‬وينظر في كيفية تفاعل الكائنات‬ ‫الحية الفردية مع المكونات الحيوية وغير الحيوية‪.‬‬ ‫‪ ‬البيئة الجزيئية‬ ‫ تركز دراسة علم البيئة على إنتاج البروتينات وكيفية تأثير هذه البروتينات على الكائنات الحية وبيئتها‬ ‫ يشكل الحمض النووي البروتينات التي تتفاعل مع بعضها البعض ومع البيئة‪.‬هذه التفاعالت تؤدي إلى ظهور بعض الكائنات‬ ‫الحية المعقدة‪.‬‬ ‫‪ ‬األنشطة البشرية التي تؤثر على الصحة و البيئة‪:‬‬ ‫‪ pressures exerted by humans on the environment, in the form of pollution, resource‬‬ ‫;‪depletion, land use changes and others affect environmental quality as‬‬ ‫‪ household wastes‬‬ ‫‪ freshwater‬‬ ‫‪ land use and agricultural development‬‬ ‫‪ Erosion‬‬ ‫‪ Industrialization‬‬ ‫‪ Energy‬‬ ‫‪3‬‬  ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬الضغوط التي يمارسها اإلنسان على البيئة‪ ،‬المتمثلة في التلوث واستنزاف الموارد وتغير استخدامات األراضي وغيرها مما‬ ‫يؤثر على جودة البيئة مثل؛‬ ‫‪ ‬النفايات المنزلية‬ ‫‪ ‬المياه العذبة‬ ‫‪ ‬استخدام األراضي والتنمية الزراعية‬ ‫‪ ‬التآكل‬ ‫‪ ‬التصنيع‬ ‫‪ ‬الطاقة‬ ‫‪ ‬التهديدات البيئية على صحة اإلنسان‪:‬‬ ‫‪ Traditional hazard,‬‬ ‫”‪“associated with lack of development‬‬ ‫‪ Modern hazard‬‬ ‫”‪“associated with unsustainable development‬‬ ‫ترجمة‬ ‫الخطر التقليدي‪،‬‬ ‫‪‬‬ ‫"مرتبط بنقص التنمية"‬ ‫‪ ‬المخاطر الحديثة‬ ‫"مرتبطة بالتنمية غير المستدامة"‬ ‫‪4‬‬  Introduction to Ecological Principles : ‫ تعريف‬  Biomes  Regions characterized by a similar climate, soil, plants, and animals regardless of where it occurs on earth.  Ecosphere  The interrelation among and between all the earth's living organisms and the atmosphere, lithosphere, and hydrosphere that they occupy.  Limiting factor:  An environmental factor that restricts the growth, distribution, or abundance of a particular population.  Tolerance:  Decreased response to a specific factor in the environment over time.  Niche:  The organism’s adaptation to which it is fitted in its community. ‫ترجمة‬ ‫ المناطق الحيوية‬.‫ مناطق تتميز بتشابه المناخ والتربة والنباتات والحيوانات بغض النظر عن مكان تواجدها على األرض‬ ‫ المحيط البيئي‬.‫ العالقة المتبادلة بين جميع الكائنات الحية على األرض والغالف الجوي والغالف الصخري والغالف المائي الذي تشغله‬ :‫ العامل المحدود‬.‫ عامل بيئي يحد من نمو أو توزيع أو وفرة مجموعة سكانية معينة‬ :‫ التسامح‬.‫ انخفاض االستجابة لعامل معين في البيئة مع مرور الوقت‬ :‫ المتخصصة‬.‫ تكيف الكائن الحي الذي تكيف معه في مجتمعه‬  :‫ المجتمع الحيوي‬  Biotic community: A natural grouping of different kinds of plants and animals within any given habitat.  a Biotic community like ecosystem is a broad term, which can be used to describe natural groupings of widely different sizes, from the various microscopic diatoms to the hundreds of species of trees, insects, birds, mammals etc. 5 ‫‪ Population: Individuals of the same species living together within a given area.‬‬ ‫‪ A population within a biotic community in certain region is not a static entity but it is‬‬ ‫‪continuously changing in size and reshuffling in hereditary characteristics in response to‬‬ ‫‪environmental changes and to fluctuations in the population of other members of the‬‬ ‫‪community.‬‬ ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬المجتمع الحيوي‪ :‬تجمع طبيعي ألنواع مختلفة من النباتات والحيوانات داخل أي موطن معين‪.‬‬ ‫‪‬المجتمع الحيوي مثل النظام البيئي هو مصطلح واسع يمكن استخدامه لوصف التجمعات الطبيعية ذات األحجام المختلفة على‬ ‫بدءا من الدياتومات المجهرية المختلفة وحتى مئات األنواع من األشجار والحشرات والطيور والثدييات وما إلى ذلك‪.‬‬ ‫نطاق واسع‪ً ،‬‬ ‫معا في منطقة معينة‪.‬‬ ‫‪ ‬السكان‪ :‬أفراد من نفس النوع يعيشون ً‬ ‫‪ ‬إن السكان داخل مجتمع حيوي في منطقة معينة ليسوا كيانً ا ثابتً ا ولكنه يتغير باستمرار الحجم وتعديل الخصائص الوراثية‬ ‫استجابة للتغيرات البيئية والتقلبات عدد السكان اآلخرين في المجتمع‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬الهيمنة البيئية‪:‬‬ ‫‪ Ecological Dominants: Organisms exert a major role in controlling influence on the‬‬ ‫‪community.‬‬ ‫‪ It has dominant role because they not only provide food for other organisms but also directly affect‬‬ ‫‪and modify their physical environment, as:‬‬ ‫‪1. They build up topsoil‬‬ ‫‪2. Moderate fluctuation of temperature‬‬ ‫‪3. Improve moisture retention‬‬ ‫‪4. Affect the pH of the soil.‬‬ ‫ترجمة‬ ‫رئيسيا في التحكم في التأثير على المجتمع‪.‬‬ ‫ً‬ ‫دورا‬ ‫‪ ‬المسيطرون البيئيون‪ :‬تمارس الكائنات الحية ً‬ ‫أيضا بشكل مباشر على بيئتها المادية وتعديلها‪ ،‬مثل‪:‬‬ ‫لها دور مهيمن ألنها ال توفر الغذاء للكائنات األخرى فحسب‪ ،‬بل تؤثر ً‬ ‫‪‬‬ ‫‪.1‬يبنيون التربة السطحية‬ ‫‪.2‬التقلب المعتدل في درجات الحرارة‬ ‫‪.3‬تحسين االحتفاظ بالرطوبة‬ ‫‪.4‬تؤثر على درجة حموضة التربة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬المناطق األحيائية ‪:‬‬ ‫‪ The species composition of any biotic community is affected by the physical‬‬ ‫‪characteristics of the environment particularly temperature and rainfall‬‬ ‫‪6‬‬ There are two types of ecosystems: Ⓐ Terrestrial Ecosystem Ⓑ Aquatic Ecosystem ‫ترجمة‬ ‫ يتأثر تكوين األنواع في أي مجتمع حيوي بالخصائص الفيزيائية للبيئة وخاصة درجة الحرارة وهطول األمطار‬ :‫هناك نوعان من النظم البيئية‬ ‫ النظام البيئي األرضي‬Ⓐ ‫ النظام البيئي المائي‬Ⓑ Ⓐ Terrestrial Ecosystem 1. Forest Ecosystem (Forests help in maintaining the temperature of the earth and are the major carbon sink) 2. Grassland Ecosystem (the vegetation is dominated by grasses and herbs. Temperate grasslands and tropical or savanna grasslands are examples of grassland ecosystems) 3. Tundra Ecosystem (found in cold climates or where rainfall is scarce. These are covered with snow for most of the year. Tundra type of ecosystem is found in the Arctic or mountain tops) 4. Desert Ecosystem (regions with little rainfall and scarce vegetation. The days are hot, and the nights are cold) Ⓑ Aquatic Ecosystem 1. Freshwater Ecosystem The freshwater ecosystem is an aquatic ecosystem that includes lakes, ponds, rivers, streams, and wetlands. 2. Marine Ecosystem The marine ecosystem includes seas and oceans. ‫ترجمة‬ ‫ النظام البيئي األرضي‬Ⓐ ‫ النظام البيئي للغابات‬.1 ‫ النظام البيئي لألراضي العشبية‬.2 ‫ نظام التندرا البيئي‬.3 ‫ النظام البيئي الصحراوي‬.4 7  ‫ترجمة‬ ‫ النظام البيئي المائي‬Ⓑ ‫ النظام البيئي للمياه العذبة‬.1 ‫ النظام البيئي البحري‬.2  :‫ تعاقب بيئي‬  Ecological succession: The process which organisms occupy a site and gradually change environmental conditions so that other species can replace the original inhabitants. Ⓐ Primary succession occurs when a community begins to develop on a site previously unoccupied by living organisms, such as on island, a sand or silt bed, a new volcanic flow. Ⓑ Secondary succession occurs when an existing community is disrupted and a new one develops at the site. The disruption may be caused by some natural catastrophe, such as fire or flooding or by a human activity, such as deforestation, mining.  Climax community: An ecological community in which populations of plants or animals remain stable and exist in balance with each other and their environment. A climax community is the final stage of succession, remaining unchanged until destroyed by an event such as fire or human interference ‫ترجمة‬ :‫ تعاقب بيئي‬ ‫تدريجيا حتى تتمكن األنواع األخرى من استبدال السكان‬ ً ‫موقعا ما وتغير الظروف البيئية‬ ً ‫العملية التي تحتل فيها الكائنات الحية‬.‫األصليين‬ ‫ تحدث الخالفة األولية‬Ⓐ ‫ تحدث الخالفة الثانوية‬Ⓑ :‫ مجتمع الذروة‬.‫مجتمع بيئي تظل فيه مجموعات النباتات أو الحيوانات مستقرة وتتواجد في توازن مع بعضها البعض ومع بيئتها‬ ‫ حيث يظل دون تغيير حتى يتم تدميره بواسطة حدث مثل الحريق أو التدخل‬،‫مجتمع الذروة هو المرحلة األخيرة من الخالفة‬ ‫البشري‬ 8   :‫ مفاهيم المدى والحدود‬  Law of the Minimum (Liebig's Law) law of the minimum, which states, "the rate of growth of each organism is limited by whatever essential nutrient is present in a minimal amount".  Law of Tolerance (Shelford's Law) " the distribution of each species is determined by its range of tolerance to variation in each environmental factor." ‫ترجمة‬ )‫ قانون الحد األدنى (قانون ليبيغ‬."‫ الذي ينص على أن "معدل نمو كل كائن حي محدود بأي عنصر غذائي أساسي موجود بكمية ضئيلة‬،‫قانون الحد األدنى‬ )‫ قانون التسامح (قانون شلفورد‬ ".‫" ويتم تحديد توزيع كل نوع من خالل مدى تحمله للتنوع في كل عامل بيئي‬  : ‫ الموئل والمكانة البيئية‬  The Habitat of an organism is: the place where it lives, a physical area, and some specific part of the earth's surface, air, soil, or water. However, it is always tangible, More than one animal or plant may live in a particular habitat.  Ecologic Niche: Every organism have its own role within the structure and function of a community. As it depends on the organism’s structural adaptations, physiologic response, and behavior. ❑ To describe an organism's ecologic niche, we must know what it eats, what eats it, what organism competes with, and how it interacts with and is influenced by abiotic component of the environment (like light, temperature, and moisture). ❖ It is helpful to think of the habitat as an organism's address (where it lives) and of the ecologic niche as its profession (what it does biologically). ‫ترجمة‬.‫ أو الماء‬،‫ أو التربة‬،‫ أو الهواء‬،‫ وجزء معين من سطح األرض‬،‫ والمنطقة المادية‬،‫ المكان الذي يعيش فيه‬:‫ موطن الكائن الحي هو‬.‫ فقد يعيش أكثر من حيوان أو نبات في موطن معين‬،‫ملموسا‬ ً ‫دائما ما يكون‬ ً ‫ فإنه‬،‫ومع ذلك‬ ‫ حيث أنها تعتمد على التكيفات الهيكلية للكائن الحي‬.‫ لكل كائن حي دوره الخاص داخل بنية المجتمع ووظيفته‬:‫ المكانة البيئية‬.‫واستجابته الفسيولوجية وسلوكه‬ ‫ وكيف يتفاعل مع‬،‫ وما الذي يتنافس معه الكائن الحي‬،‫ وما يأكله‬،‫ يجب أن نعرف ما يأكله‬،‫❑ لوصف المكانة البيئية للكائن الحي‬.)‫المكونات غير الحيوية للبيئة ويتأثر بها (مثل الضوء ودرجة الحرارة والرطوبة‬.)‫❖ من المفيد التفكير في الموطن كعنوان للكائن الحي (حيث يعيش) والمكان البيئي كمهنة له (ما يفعله بيولوجيًا‬ 9  Ecosystem : ‫ تعريف‬  Autotrophs:  organisms that synthesize their own organic compounds from simple inorganic substances with the aid of energy from the sun (photosynthetic autotrophs) or from the inorganic substances themselves (chemosynthetic autotrophs).  Heterotrophs:  organisms that ingest other organisms to obtain organic nutrients.  Decomposers:  heterotrophic bacteria and fungi that obtain organic nutrients by breaking down the remains or products of organisms. The activity of decomposers allows simple compounds to be recycled back to the autotrophs.  Food chain:  linear sequence of who eats whom in an ecosystem.  Food web:  network of many interlocked food chains, producers, consumers, decomposers, and detritivores. (detritivores: an animal which feeds on dead organic material, especially plant detritus)  Biogeochemical cycle  the cycling of materials through living system and back to the earth.  Nitrification:  a process by which certain soil bacteria strip ammonia )or ammonium of electrons), and nitrite (NO2-) is released as a reaction product, then other soil bacteria use nitrite for energy metabolism, yielding nitrate (NO3-).  Ammonification:  decomposition of nitrogenous wastes and remains of organisms by certain bacteria and fungi.  Denitrification  reduction of nitrate or nitrite to gaseous nitrogen (N2) and a small amount of nitrous oxide (N2O) by soil bacteria.  Eutrophication  a process water becomes over-enriched with nutrients, and as a result produces an over abundance of plant life. ⓫ Nitrogen Fixation 10 ‫‪ among some bacteria, assimilation of gaseous nitrogen (N2) from the air; through‬‬ ‫‪reduction reactions, electrons become attached to the nitrogen, thereby forming ammonia‬‬ ‫‪(NH3) or ammonium (NH4+).‬‬ ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬ذاتية التغذية‪:‬‬ ‫‪ ‬كائنات حية تقوم بتصنيع مركباتها العضوية من مواد غير عضوية بسيطة بمساعدة الطاقة من الشمس (الكائنات ذاتية‬ ‫التغذية الضوئية) أو من المواد غير العضوية نفسها (كائنات ذاتية التغذية كيميائية التركيب)‪.‬‬ ‫‪ ‬متغاير‬ ‫‪ ‬كائنات حية تبتلع كائنات حية أخرى للحصول على العناصر الغذائية العضوية‪.‬‬ ‫‪ ‬المحللون‪:‬‬ ‫‪ ‬البكتيريا والفطريات غير المتجانسة التي تحصل على العناصر الغذائية العضوية عن طريق تحطيم بقايا أو منتجات الكائنات‬ ‫الحية‪.‬يسمح نشاط المحلالت بإعادة تدوير المركبات البسيطة مرة أخرى إلى الكائنات ذاتية التغذية‪.‬‬ ‫‪ ‬السلسلة الغذائية‪:‬‬ ‫‪ ‬تسلسل خطي لمن يأكل من في النظام البيئي‪.‬‬ ‫‪ ‬الشبكة الغذائية‪:‬‬ ‫‪ ‬شبكة من العديد من السالسل الغذائية المتشابكة والمنتجين والمستهلكين والمتحللين وآكالت المخلفات‪(.‬المخلفات‪:‬‬ ‫حيوان يتغذى على المواد العضوية الميتة‪ ،‬وخاصة مخلفات النباتات)‬ ‫‪ ‬الدورة البيوجيوكيميائية‬ ‫‪ ‬دورة المواد من خالل النظام الحي والعودة إلى األرض‪.‬‬ ‫‪ ‬النترتة‪:‬‬ ‫‪ ‬عملية تقوم من خاللها بعض بكتيريا التربة بتجريد األمونيا) أو األمونيوم من اإللكترونات)‪ ،‬ويتم إطالق النتريت )‪(NO2-‬كمنتج‬ ‫تفاعل‪ ،‬ثم تستخدم بكتيريا التربة األخرى النتريت الستقالب الطاقة‪ ،‬مما يؤدي إلى إنتاج النترات ‪)NO3-).‬‬ ‫‪ ‬األمونيا‪:‬‬ ‫‪ ‬تحلل النفايات النيتروجينية وبقايا الكائنات الحية بواسطة بعض أنواع البكتيريا والفطريات‪.‬‬ ‫‪ ‬نزع النتروجين‬ ‫‪ ‬اختزال النترات أو النتريت إلى نيتروجين غازي ( )‪N2‬وكمية صغيرة من أكسيد النيتروز )‪(N2O‬بواسطة بكتيريا التربة‪.‬‬ ‫‪ ‬التخثث‬ ‫‪‬تصبح المياه المعالجة غنية بالمواد المغذية‪ ،‬ونتيجة لذلك تنتج وفرة من الحياة النباتية‪.‬‬ ‫⓫ تثبيت النيتروجين‬ ‫‪ ‬استيعاب بعض أنواع البكتيريا للنيتروجين الغازي ( )‪N2‬من الهواء؛ من خالل تفاعالت االختزال‪ ،‬ترتبط اإللكترونات بالنيتروجين‪،‬‬ ‫وبالتالي تشكل األمونيا ( )‪NH3‬أو األمونيوم (‪NH4+).‬‬ ‫‪11‬‬   :‫ هيكل النظام البيئي‬  An ecosystem is a community of organisms functioning together and interacting with their physical environment through; a flow of energy and a cycling of materials, both of which have consequences for the community structure and the environment. The structure of an ecosystem can be split into two main components, namely: Biotic Components Abiotic Components: all environmental conditions required to support life, e.g. rainfall, sunlight, moisture, soil, temperature, organic matter, etc. ‫ترجمة‬ ،‫معا وتتفاعل مع بيئتها المادية من خالل؛ تدفق الطاقة ودورة المواد‬ ً ‫ النظام البيئي هو مجتمع من الكائنات الحية التي تعمل‬.‫وكالهما له عواقب على بنية المجتمع والبيئة‬ :‫ يمكن تقسيم بنية النظام البيئي إلى عنصرين رئيسيين هما‬ ‫ المكونات الحيوية‬ ‫ جميع الظروف البيئية‬:‫ المكونات الالأحيائية‬ ،‫ الرطوبة‬،‫ ضوء الشمس‬،‫ هطول األمطار‬.‫ على سبيل المثال‬،‫المطلوبة لدعم الحياة‬.‫ الخ‬،‫ المواد العضوية‬،‫ درجة الحرارة‬،‫التربة‬  : ‫ مكونات النظام البيئي‬  In describing an ecosystem, it consists of following components: I. The inorganic substances, such as carbon dioxide, water, nitrogen, and phosphorus, that are involved in material cycling. II. The organic compounds such as proteins, carbohydrates and lipids that are synthesized in the biotic phase. III. The climate, temperature, and other physical factors. IV. The producers, autotrophic organisms (mostly green plants) V. The macro-consumers, heterotrophic organisms (mostly animals) VI. The micro-consumers, heterotrophic organisms (mostly fungi and bacteria) 12  ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬عند وصف النظام البيئي فإنه يتكون من العناصر التالية‪:‬‬ ‫‪I‬ألول الموارد غير العضوية‪ ،‬مثل ثاني أكسيد الكربون‪ ،‬والماء‪ ،‬والنيتروجين‪ ،‬والفوسفور‪ ،‬التي تشارك في تدوير المواد‪.‬‬ ‫ثانيا‪.‬المركبات العضوية مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون التي يتم تصنيعها في المرحلة الحيوية‪.‬‬ ‫ثالثا‪.‬المناخ ودرجة الحرارة والعوامل الفيزيائية األخرى‪.‬‬ ‫رابعا‪.‬الكائنات المنتجة‪ ،‬الكائنات ذاتية التغذية (معظمها نباتات خضراء)‬ ‫‪V.‬المستهلكون الكليون‪ ،‬الكائنات غيرية التغذية (معظمها حيوانات)‬ ‫السادس‪.‬المستهلكات الصغيرة‪ ،‬الكائنات غيرية التغذية (معظمها الفطريات والبكتيريا)‪ ‬يمكن تقسيم بنية النظام البيئي إلى‬ ‫عنصرين رئيسيين هما‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬سلسلة غذائية‪:‬‬ ‫‪ food chain: The transfer of food energy from plants to animals and then to other animals by‬‬ ‫‪successive stages of feeding. Example: Grass ➔ Grasshopper ➔ Frog ➔ Snake ➔ Hawk.‬‬ ‫‪- All food chains start with an autotrophic organism (Plants).‬‬ ‫‪- These organisms are called producers, because they can manufacture food from inorganic raw materials using sunlight for energy source.‬‬ ‫;‪- Any Organism that feeds directly upon plant (in this case grasshopper) is herbivore or primary consumer‬‬ ‫;‪- Carnivores (like frog of the above example) that feed on herbivores are called secondary consumers‬‬ ‫‪- those which feed on these carnivores are tertiary consumers, and so on.‬‬ ‫‪Each level of consumption in a food chain is called Trophic level.‬‬ ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬السلسلة الغذائية‪ :‬انتقال الطاقة الغذائية من النباتات إلى الحيوانات ومن ثم إلى الحيوانات األخرى عن طريق مراحل التغذية‬ ‫المتعاقبة‪.‬مثال‪ :‬العشب ➔ الجندب ➔ الضفدع ➔ األفعى ➔ الصقر‪.‬‬ ‫يسمى كل مستوى من مستويات االستهالك في السلسلة الغذائية بالمستوى الغذائي‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬الشبكة الغذائية ‪:‬‬ ‫‪ Food web is a network of interconnected food chains. It comprises all the food chains‬‬ ‫‪within a single ecosystem. It helps in understanding that plants lay the foundation of all‬‬ ‫‪the food chains. In a marine environment, phytoplankton forms the primary producer.‬‬ ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬الشبكة الغذائية هي شبكة من السالسل الغذائية المترابطة‪.‬فهو يضم جميع السالسل الغذائية ضمن نظام بيئي واحد‪.‬فهو‬ ‫يساعد في فهم أن النباتات تضع األساس لجميع السالسل الغذائية‪.‬في البيئة البحرية‪ ،‬تشكل العوالق النباتية المنتج الرئيسي‪.‬‬ ‫‪13‬‬  Ⓐ : ‫ تدفق الطاقة ودورة المواد‬  The transfer of energy through a biological community (ecosystem) begins when the energy of sunlight is fixed in a green plant by photosynthesis. Photosynthesis coverts radiant energy into useful, high-quality chemical energy in the bonds that hold together organic molecules. The transfer of this captured energy from organism to organism is basic to the functioning of ecosystems.  At each transfer of energy within a food chain, approximately 90% of the chemical energy stored in organisms of the lower level are lost, and therefore unavailable to the higher level (second law of thermodynamics). ‫ترجمة‬ ‫ يبدأ نقل الطاقة عبر المجتمع البيولوجي (النظام البيئي) عندما يتم تثبيت طاقة ضوء الشمس في النبات األخضر عن طريق‬ ‫ يحول التمثيل الضوئي الطاقة اإلشعاعية إلى طاقة كيميائية مفيدة وعالية الجودة في الروابط التي تربط‬.‫عملية التمثيل الضوئي‬.‫أساسيا لعمل النظم البيئية‬ ً ‫أمرا‬ ً ‫ يعد نقل هذه الطاقة الملتقطة من كائن حي إلى آخر‬.‫معا‬ ً ‫الجزيئات العضوية‬ ‫ من الطاقة الكيميائية المخزنة في كائنات‬٪90 ‫ يتم فقدان ما يقرب من‬،‫ عند كل عملية نقل للطاقة داخل السلسلة الغذائية‬.)‫ وبالتالي غير متاحة للمستوى األعلى (القانون الثاني للديناميكا الحرارية‬،‫المستوى األدنى‬ Ⓑ :‫ ركوب الدراجات المادية‬  Living organisms require at least 30 to 40 elements for their growth and development. These materials flow from the non-living to the living and back to the non- living again, in a circular path known as the biogeochemical cycle.  Biogeochemical cycles are important because they help retain vital nutrients in forms plants and animals, as that help to maintain the stability of ecosystems.  two types of biogeochemical cycles depending on the primary source for the nutrient involved to be; - Air and water (gaseous cycle) ex; Carbon, nitrogen, oxygen, and hydrogen are included in the gaseous cycle - Soil and rocks (sedimentary cycle) ex; Iron, calcium, and phosphorus ‫ترجمة‬ ‫ وتتدفق هذه المواد من غير الحي إلى الحي ثم تعود‬.‫عنصرا لنموها وتطورها‬ ً 40 ‫ إلى‬30 ‫ تتطلب الكائنات الحية ما ال يقل عن‬.‫ في مسار دائري يعرف بالدورة البيوجيوكيميائية‬،‫إلى غير الحي مرة أخرى‬ ‫ حيث‬،‫ تعد الدورات البيوجيوكيميائية مهمة ألنها تساعد في االحتفاظ بالعناصر الغذائية الحيوية في أشكال النباتات والحيوانات‬.‫يساعد ذلك في الحفاظ على استقرار النظم البيئية‬ ‫اعتمادا على المصدر األساسي للمغذيات المعنية؛‬ ً ‫ نوعان من الدورات البيوجيوكيميائية‬ ‫ الهواء والماء (الدورة الغازية) على سبيل المثال؛ يتم تضمين الكربون والنيتروجين واألكسجين والهيدروجين في الدورة الغازية‬- 14 ‫ التربة والصخور (الدورة الرسوبية) على سبيل المثال؛ الحديد والكالسيوم والفوسفور‬-  Ⓑ.1 :‫ دورة الكربون‬  Carbon is a basic constituent of all organic compounds. Since energy transfer occurs as the consumption and storage of carbohydrates and fats, carbon moves through the ecosystem with the flow of energy. The source of nearly all carbon found in living organisms is carbon dioxide (CO2), free in the atmosphere and dissolved in waters of the earth  The first step in the utilization of CO2 by living organisms is photosynthesis by green plants. Carbon together with oxygen and hydrogen, in the presence of sunlight, is converted to simple carbohydrates. These in turn are synthesized by plants into complex fats and polysaccharides. The polysaccharides and fats stored in plant tissues are eaten by animals, which digest and resynthesize these carbon compounds into others. Meat-eating animals feeding on the herbivores and the carbon compounds again are re-digested and re-synthesized into other forms. Some of the carbon is returned to the atmosphere directly since CO2 is a by-product of respiration of both plants and animals. ‫ترجمة‬ ‫ منذ نقل الطاقة يحدث كما االستهالك و تخزين الكربوهيدرات‬.‫ الكربون هو المكون األساسي لجميع المركبات العضوية‬ ‫تقريبا هو ثاني‬ ً ‫ مصدر كل الكربون الموجود في الكائنات الحية‬.‫ يتحرك الكربون عبر النظام البيئي مع تدفق الطاقة‬،‫والدهون‬ ‫ وهو موجود في الغالف الجوي ويذوب في الماء من االرض‬،(CO2( ‫أكسيد الكربون‬ ‫ الخطوة األولى في استغالل ثاني أكسيد الكربون بواسطة الكائنات الحية هي عملية التمثيل الضوئي بواسطة النباتات‬ ‫ وهذه بدورها‬.‫ الكربون مع يتحول األكسجين والهيدروجين في وجود ضوء الشمس إلى كربوهيدرات بسيطة‬.‫الخضراء‬ ‫ السكريات والدهون المخزنة في أنسجة النبات تأكلها‬.‫يتم تصنيعها بواسطة النباتات إلى دهون معقدة وعديدات السكاريد‬ ‫ الحيوانات آكلة اللحوم تتغذى على الحيوانات‬.‫ التي تهضم مركبات الكربون هذه وتعيد تصنيعها إلى مركبات أخرى‬،‫الحيوانات‬ ‫ يتم إرجاع بعض الكربون إلى الغالف الجوي‬.‫العاشبة ويتم إعادة هضم مركبات الكربون مرة أخرى وإعادة تصنيعها في أشكال أخرى‬.‫مباشرة ألن ثاني أكسيد الكربون هو منتج ثانوي لتنفس كل من النباتات و الحيوانات‬ :‫ االحتباس الحراري‬    15  ‫ترجمة‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪Ⓑ.2‬‬ ‫‪ ‬دورة النيتروجين ‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ترجمة‬ ‫)‪(N2‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪N2‬‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(NO2‬‬ ‫‪(NH3).‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪16‬‬  ‫‪Ⓑ.3‬‬ ‫‪ ‬دورة الفوسفور‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ترجمة‬ ‫‪DNA‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪17‬‬  Ecosystem :‫ تعريف المصطلحات‬  Natality:  the production of new individuals by birth.  Biotic potential:  the maximum rate at which an organism or population could increase under ideal conditions.  Environmental resistance:  the environmental pressure which limits a population's inherent capacity for growth.  Carrying capacity:  a sustainable supply of resources (including nutrients, energy, and living space) defines the carrying capacity for a particular population in a particular environment.  Age structure:  the relative number of individuals in a population at different ages.  Emigration:  individuals leave the population.  Immigration:  individuals from other populations of the same species join the population.  Exponential growth:  pattern of population growth in which the number of individuals increases in doubling increments (2,4,8,...).  Survivorship:  the proportion of individuals in a population that survive to a particular age.  Density-dependent factor:  any environmental factor whose effect on a population varies with the density. ⓫ Density-independent factor:  any environmental factor that affects the size of a population but is not influenced by changes in population density. ⓬ Doubling time:  the time required for a population to double in size. 18  ‫ترجمة‬ ‫‪ ‬الوالدة‪:‬‬ ‫‪ ‬إنتاج أفراد جدد بالوالدة‪.‬التركيب)‪.‬‬ ‫‪ ‬اإلمكانات الحيوية‪:‬‬ ‫‪ ‬الحد األقصى للمعدل الذي يمكن أن يزيد به الكائن الحي أو السكان في ظل الظروف المثالية‪.‬‬ ‫‪ ‬المقاومة البيئية‪:‬‬ ‫‪ ‬الضغط البيئي الذي يحد من قدرة السكان الكامنة على النمو‪.‬‬ ‫‪ ‬القدرة على التحمل‪:‬‬ ‫‪ ‬يحدد اإلمداد المستدام للموارد (بما في ذلك العناصر الغذائية والطاقة ومساحة المعيشة) القدرة االستيعابية لمجموعة‬ ‫سكانية معينة في بيئة معينة‪.‬‬ ‫‪ ‬الهيكل العمري‪:‬‬ ‫‪ ‬العدد النسبي لألفراد في مجتمع ما في مختلف األعمار‪.‬‬ ‫‪ ‬هجرة ‪:‬‬ ‫‪ ‬األفراد يغادرون السكان‪.‬‬ ‫‪ ‬الهجرة الي ‪:‬‬ ‫‪‬أفراد من مجموعات أخرى من نفس النوع ينضمون إلى المجموعة‪.‬‬ ‫‪ ‬النمو المتسارع‪:‬‬ ‫‪ ‬نمط النمو السكاني الذي يزداد فيه عدد األفراد بزيادات مضاعفة (‪.)...،2،4،8‬‬ ‫‪ ‬البقاء على قيد الحياة‪:‬‬ ‫‪ ‬نسبة األفراد في مجتمع ما الذين يعيشون حتى عمر معين‪.‬‬ ‫‪ ‬العامل المعتمد على الكثافة‪:‬‬ ‫‪ ‬أي عامل بيئي يختلف تأثيره على السكان باختالف الكثافة‪.‬لشبكة الغذائية‪:‬‬ ‫⓫ عامل مستقل عن الكثافة‪:‬‬ ‫‪ ‬أي عامل بيئي يؤثر على حجم السكان ولكنه ال يتأثر بالتغيرات في الكثافة السكانية‪.‬‬ ‫⓬ وقت المضاعفة‪:‬‬ ‫‪‬الزمن الالزم لتضاعف حجم السكان‪.‬‬ ‫‪19‬‬  Question forms 1-was associated with lack of development Traditional hazard A Modern hazard B Erosion hazard C Energy hazard D 2-was associated with unsustainable development Traditional hazard A Modern hazard B Erosion hazard C Energy hazard D 3-" An environmental factor that restricts the growth, distribution, or abundance of a particular population. Ecosphere A Tolerance B Niche status C Limiting Factor D 4-" Decreased response to a specific factor in the environment over time." means. Limiting Factor A Ecosphere B Tolerance C Biomes D 5-The organism’s adaptation to which it is fitted in its community Ecosphere A Tolerance B Niche C Limiting Factor D 6-A natural grouping of different kinds of plants and animals within any given habitat. Biotic community A Ecological successionB Climax community C Ecological Dominants D 7- help in maintaining the temperature of the earth and are the major carbon sink; That type of Terrestrial Ecosystem called, Tundra Ecosystem A Forest EcosystemB Gissland EcosystemC Desert EcosystemD 8- the vegetation is dominated by grasses and herbs. Temperate and tropical or savanna grasslands are; That type of Terrestrial Ecosystem called, Tundra Ecosystem A Forest EcosystemB grassland Ecosystem C Desert EcosystemD 9- t regions with little rainfall and scarce vegetation. The days are hot, and the nights are cold; That type of Terrestrial Ecosystem called, Tundra Ecosystem A Forest EcosystemB Gissland EcosystemC Desert EcosystemD 10-The freshwater ecosystem is an aquatic ecosystem that includes lakes, ponds, rivers, streams, and wetlands. Tundra Ecosystem A Forest EcosystemB Freshwater Ecosystem C Desert EcosystemD 11-The of an organism is: the place where it lives, a physical area, and some specific part of the earth's surface, air, soil, or water Ecological Niche A Ecosystem B Habitat C Ecological Dominants D 20 12-The place what it does biologically (profession) Ecological Niche A Ecosystem B Habitat C Ecological Dominants D 13-organisms that synthesize their own organic compounds from simple inorganic substances with the aid of energy from the sun Denitrification A Eutrophication B Nitrogen Fixation C Autotrophs D 14-organisms that ingest other organisms to obtain organic nutrients Decomposers A Heterotrophs B Denitrification C Autotrophs D 15-heterotrophic bacteria and fungi that obtain organic nutrients by breaking down the remains or products of organisms Denitrification A Decomposers B Nitrogen Fixation C Nitrification D 16-network of many interlocked food chains, producers, consumers, decomposers, and detritivores. Food chain A Decomposers B Food web C Nitrification D 17-the cycling of materials through living system and back to the earth. Biogeochemical cycle A Ammonification B Nitrogen Fixation Eutrophication D C 18-decomposition of nitrogenous wastes and remains of organisms by certain bacteria and fungi. Ammonification A Eutrophication B Nitrogen Fixation C Autotrophs D 19-group of organisms so similar to another that they can breed and produce fertile offspring. Communities A Ecosystem B Species C Population D 20-different populations that live together in a defined area Communities A Ecosystem B Species C Population D 21-a collection of all organisms that live in a particular place together with their nonliving environment Communities A Ecosystem B Species C Population D 22-The structure of an ecosystem can be split into components, namely Biotic Components A Terrestrial Ecosystem B Aquatic Ecosystem Ecosystem D C 23- is a basic constituent of all organic compounds. Since energy transfer occurs as the consumption and storage of carbohydrates and fats, carbon moves through the ecosystem with the flow of energy. Material Cycling A Carbon B Greenhouse effectC The Nitrogen Cycle D 24-the maximum rate at which an organism or population could increase under ideal conditions. 21  Natality A Carbon B Biotic potential C Emigration D 25-Ecological Dominance provide food for other organisms and modify physical environment, as: Energy A They build up topsoil B land use and agricultural development C household wastes D 26-The word 'Ecology' Greek word 'oikos' meaning Kind of Animals A Kind of Plants Economic B C house D status 27-Pressures exerted by humans, on the environment, in the form of pollution, resource depletion, land use changes affect on environmental quality by; freshwater A Erosion B household wastes C All the above D 28-The marine ecosystem includes lakes, ponds, rivers, streams, and wetlands. 29-Food chain linear sequence of who eats whom in an ecosystem. 30-one of Threats Environment effect on Human Health is land use and agricultural development 1-Individuals of the same species living together within a given area Ecosystem A Population B Communities C Biomes D 2-Ecological Dominance provide food for other organisms and modify physical environment, as: 22  Energy A Affect the pH of the soil B land use and agricultural development C household wastes D 3-The word 'Ecology' Greek word 'oikos' meaning Kind of Animals A Kind of Plants Economic B C place to live D status 4-Organisms that exert a major role in controlling influence on the community means Biotic community A Ecological Dominants B Climax community C Ecosystem D 5-Environmental Threats to Human Health are Traditional & Modern Hazard A New & Updated Hazard B Erosion & Energy Hazard C Old & Modern Hazard D 6-"The interrelation between all the earth's living organisms and the atmosphere, lithosphere, and hydrosphere that they occupy" the meaning of; Ecosphere A Tolerance B Niche status C Limiting Factor D 7-"study of interactions of organisms with one another and with the physical and chemical environment" That is Definition of: Ecology A Oncology B Physiology C Cytology D 8-Following are Types of Ecology Except: Ecosystem Ecology A Landscape Ecology B Global Ecology C Pollution Ecology D 9-Pressures exerted by humans, on the environment, in the form of pollution, resource depletion, land use changes affect on environmental quality by; Industrialization A Erosion B Energy C All the above D 10-"large terrestrial region characterized by a similar climate, soil, plants, and animals regardless of where it occurs on earth" means. Limiting Factor A Ecosphere B Tolerance C Biomes D 11-when an existing community is disrupted and a new one develops at the site, that Indication to: Primary succession A Modern Hazard B Secondary succession C Traditional Hazard D 12-Climax community Is which stage of succession Primary A Secondary B Median C Final D 13-"Every organism have its own role within the structure and function of a community. As It depends on the organism's structural adaptations, physiologic response, and behavior" That Definition of; Ecological Dominants A Ecological succession B Climax community C Ecologic niche D 23 14-when a community begins to develop on a site previously unoccupied by living organisms that Indication to: Secondary succession A Modern Hazard B Traditional Hazard Primary succession D C 15-Plants or animals remain stable and exist in balance with each other and their environment; until destroyed by an event such as fire or human interference; is Definition of, Biotic community A Ecological successionB Climax community C Ecological Dominants D 16-"Rate of growth of each organism is limited by whatever essential nutrient is present in a minimal amount". Law of Density A Law of Energy B Law of the Minimum C Law of Tolerance D 17-"Distribution of each species is determined by Its range of tolerance to variation In each environmental factor Law of Minimum A Law of Tolerance B Law of Energy C Law of Density D 18-The place where organism's lives (Organism's Address) Ecological Niche A Ecosystem B Habitat C Ecological Dominants D 19-found in cold climates where rainfall is scarce. These are covered with snow for most of the year. found In the Arctic; That type of Terrestrial Ecosystem called, Tundra Ecosystem A Forest EcosystemB Gissland EcosystemC Desert EcosystemD 20-The process which organisms occupy a site and gradually change environmental conditions so that other species can replace the original inhabitants called. Biotic community A Ecological Dominants B Climax community C Ecological succession D 21-Types of Ecosystems are (Terrestrial, Aquatic) 22-one of Threats Environment effect on Human Health is Industrialization 23-Modern hazard was "associated with lack of development" 24-Ecologic niche is an organism's address (where It lives) 25-Traditional hazard was "associated with unsustainable development" 24