كتب elements of the environment

عناصر الوسط البيئيّ

يشمل النظام البيئي (بالإنجليزية: Ecosystem) المجتمعات البيولوجية أو الأحيائية التي تضم مجموعات مختلفة من الكائنات الحية تعيش في منطقة معينة، كما يشمل العوامل الفيزيائية والكيميائية التي تشكّل بيئتها غير الحية، ومن الأمثلة على النظم البيئية: الغابات، والمراعي العشبية، والبرك المائية، لذلك تشمل دراسة النظم البيئية عادة دراسة العمليات التي تربط بين الأحياء وغير الأحياء فيها؛ مثل تحوّلات الطاقة (بالإنجليزية: Energy transformations)، والدورات البيوجيوكيميائية (بالإنجليزية: Biogeochemical Cycling).

يحاول العلماء فهم البيئة من خلال علم البيئة (بالإنجليزية: Ecology)، الذي يمكن من خلاله دراسة النظم البيئية ضمن مستويات مختلفة؛ فعلى مستوى الأفراد (Individuals)، يتم التركيز على وظائف الأعضاء للكائن الحي، وكيفية تكاثره وتطوره، وطبيعة سلوكه، بينما تهتم الدراسة على مستوى الجماعة (Populations) بموطن الكائنات الحية واحتياجاتها للموارد البيئية، وسلوكها الجماعي، وما يسبب زيادة نموها أو انقراضها، أما دراسة المجتمعات (Communities)، فتهتم بالكيفية التي تتفاعل فيها مجموعات الكائنات الحية مع غيرها من الأنواع، وكيف تتنافس في احتياجاتها المشتركة على الموارد المتوفرة.

يحاول العلماء عند دراسة النظام البيئي فهم كيفية عمل النظام ككل، لذلك يتم التركيز على الجوانب الوظيفية الرئيسية فيه، مثل: العمليات التي تتحكم في معدل تحلل المواد، أو معدل إعادة تدوير المغذّيات في النظام، أو عمليات إنتاج الطاقة وانتقالها؛ مثل كمية الطاقة التي يتم إنتاجها بواسطة عملية البناء الضوئي، وكيفية انتقال الطاقة والمواد عبر السلسلة الغذائية.

عناصر البيئة الحية

عناصر البيئة الحية (بالإنجليزية: Biotic Components) هي جميع الكائنات الحية فيها من نباتات، وحيوانات، وميكروبات، وتصنّف هذه الكائنات إلى ثلاثة مستويات وفق السلسلة الغذائية؛ حيث تبدأ السلسلة بالكائنات الحية المنتِجة، وهي الكائنات ذاتية التغذية مثل النباتات، ثم الكائنات المستهلِكة والتي تتغذى على المنتِجات، وتنقسم إلى مستهلِكات أوليّة وهي التي تتغذى على المنتِجات فقط، ومستهلِكات ثانوية وهي التي تتغذى على المستهلِكات الأخرى، وتأتي بعدها الميكروبات المحلّلة التي تحلّل الكائنات الميتة والمخلفات العضوية.

المنتِجات

المنتِجات (بالإنجليزية: Producers) هي الكائنات التي تصنع غذاءها بنفسها باستخدام موارد بسيطة غير حية موجودة في النظام البيئي؛ مثل ضوء الشمس لتنتج مركّبات عضوية معقّدة، أي أن وظيفتها الرئيسية في النظام البيئي تتمثل بالحصول على الطاقة من مصادر غير عضوية وتخزينها لاستخدامها في المستقبل، ومن الأمثلة على المنتِجات: البكتيريا، والطحالب، والنباتات الخضراء.

المستهلِكات

المستهلِكات (بالإنجليزية: Consumers) هي كائنات حية لا يمكنها صنع غذاءها بنفسها، وبدلاً من ذلك تتغذى على كائنات حية أخرى، وبعبارة أخرى هي الكائنات الحية التي لا يمكنها كالمنتِجات تثبيت الكربون من موارد غير عضوية، وتضم هذه الفئة معظم أنواع الحيوانات الموجودة على الأرض، وتنقسم المستهلِكات إلى مستهلكات أولية أو آكلات الأعشاب، وهي التي تتغذى على المنتِجات، أو النباتات، ومستهلكات ثانوية أو آكلات اللحوم، وهي التي تتغذى على مستهلِكات أخرى، ويجدر بالذكر أن المستهلكات تعتبر من العناصر الأساسية في أي نظام بيئي.

المحلّلات

المحلّلات (بالإنجليزية: Decomposers) هي كائنات حية صغيرة تحلّل المخلفات والمواد العضوية الميتة إلى جزيئات أصغر ومواد بسيطة تستخدمها النباتات للتغذية، ومن الأمثلة عليها: الديدان، والفطريات، وبعض أنواع البكتيريا، والحشرات، علماً أن التحلّل هو وظيفة حيوية في الطبيعة لما له من أهمية في تخليص البيئة من الكائنات الحية الميتة والمخلفات العضوية، وكذلك تحرير العناصر الغذائية لتستفيد منها النباتات.

عناصر غير حية

تشمل المكونات غير الحية للبيئة (بالإنجليزية: Abiotic Components) جميع العناصر الكيميائية والفيزيائية، وقد تختلف هذه العناصر من منطقة لأخرى ومن نظام بيئي لآخر، لكنها تشكّل معاً الداعم الرئيسي لحياة الكائنات الحية، فهي التي تحدد مدى ازدهار الجماعات الأحيائية وتنوّعها في منطقة معينة، وبشكل عام تنقسم العناصر غير الحية إلى ثلاث فئات هي:

• العوامل الفيزيائية والمناخية: وهي الهواء، والماء، والتربة، وأشعة الشمس، والأمطار، ودرجة الحرارة، والرطوبة، وتركيب التربة، والظروف الجيومورفولوجية (Geomorphic conditions)، وذلك كما يلي:
  • ضوء الشمس: فضوء الشمس ضروري لعملية البناء الضوئي، وله تأثير كبير على نمو وتطور الحياة.
  • الماء: الماء إكسير الحياة، وقد تختلف كمية الماء التي يحتاجها كل كائن حي، إلا أن جميع الكائنات الحية لا يمكنها البقاء بدون الماء.
  • الهواء: يلعب الهواء دوراً مهما في كل نظام بيئي من خلال أمور متعددة؛ فهو يؤثر على درجات الحرارة الملموسة من خلال عمليات التبخر والحمل الحراري، كما يساهم في تحديد شكل نمو النباتات من خلال تأثيره على تآكل التربة أو تراكمها، وعلى معدل التمثيل الضوئي، كما يشمل الهواء غازات مهمة مثل الأكسجين، وهو من الأساسيات الضرورية للكائنات الحية، حيث تستخدمه في عملية التنفس الخلوي، للحصول على الطاقة من الطعام.
  • درجة الحرارة: تحدد درجة الحرارة قدرة الكائنات الحية على العيش في منطقة ما، وصعوبة عيشها في غيرها؛ فكل كائن حي يمكنه العيش ضمن نطاق معيّن من درجات الحرارة.
  • التربة: لنوع التربة وخصائصها وما تحتويه من مغذيات دور في تحديد نوع الكائنات الحية؛ فمثلاً يعيش الصّبّار في التربة الرملية، ويعيش نبات التِيفا في التربة المشبعة بالماء.
  • المناخ: وهو متوسط الطقس في منطقة معينة على مدى فترة زمنية طويلة، ويشمل تأثيرات درجة الحرارة، والرياح، وهطول الأمطار، وأشعة الشمس، وللمناخ، والتربة معاً أهمية في تحديد نوع النباتات التي يمكنها النمو في منطقة معينة، وبالتالي تحديد نوع الحيوانات التي يمكنها العيش في تلك المنطقة.

• المواد غير العضوية (Inorganic substances): وهي المركبات والعناصر الغذائية، مثل: الكربون، والنيتروجين، والكبريت، والفسفور، وثاني أكسيد الكربون، ولهذه المواد دور مهم في تدوير المواد في النظام البيئي، وقد تتواجد هذه المواد بشكل حرّ في الطبيعة، أو على شكل مركبات ذائبة في الماء والتربة.
• المركبات العضوية (Organic compounds): وهي مواد تشكل معظّم جسم الكائن الحي، مثل: البروتينات، والكربوهيدرات، والدهون، والدبال، وتربط بين المركبات غير الحية والعوامل الحيوية.