نظام بيئي

نظام بيئي
المنظومة البيئية أو النظام البيئي في علم البيئة هو أي مساحة طبيعية وما تحتويه من كائنات حية نباتية أو حيوانية أو مواد غير حية، البعض يعتبره الوحدة الرئيسية في علم البيئة، والنظام البيئي قد يكون بركة صغيرة أو صحراء كبيرة، ويمكن تعريف النظام البيئي كتجمع للكائنات الحية من نبات وحيوان وكائنات أخرى كمجتمع حيوي تتفاعل مع بعضها في بيئتها في نظام بالغ الدقة والتوازن حتى تصل إلى حالة الاستقرار وأي خلل في النظام البيئي قد ينتج عنه تهديم وتخريب للنظام.
مكونات النظام البيئي
يتألف النظام البيئي من:
مكونات غير حية: وهي المركبات والعناصر العضوية وغير العضوية مثل الكربون والهيدروجين والماء والفوسفات.
البيئة الفيزيائية :هي العلاقات بين الكائات الحية فيما بينها وبين الكائنات الحية و اللاحية وهي أيضا العوامل الفيزيائية التي يمارس فيها الكائن الحي نشاطه .
مكونات حية: وتنقسم إلى:
كائنات منتجة: الكائنات ذاتية التغذية التي تصنع غذائها بنفسها (النبات الأخضر).
كائنات مستهلكة: الكائنات التي تستمد غذائها من الكائن الحي الآخر نبات أو حيوان.
كائنات محللة أو الدقيقة: تقوم بتحليل جثث وبقايا الكائنات الحية الأخرى، وهي تحرر مواد تقوم بتفكيك التركيبة الكيماوية للمادة العضوية فتساعد في استغلالها مرة أخرى من قبل كائنات أخرى كالنباتات مثلاً. مثال لكائنات مفككة: بكتيريا، فطريات.
هو أيضا التفاعل المنظم والمستمر بين عناصر البيئة الحية وغير الحية، وما يولده هذا التفاعل من توازن بين عناصر البيئة.
مكونات النظام البيئي البري
مما لا جدال فيه أن فهم القواعد القانونية المتعلقة بحماية البيئة البرية، يقتضي أولاً معرفة مكونات النظام البيئي البري. هذه المكونات التي تنقسم إلى نوعين: مكونات حية ومكونات غير حية.
المكونات الحية
الغطاء النباتي البري
يعد الغطاء النباتي، من نبات محصولي، وغابات ومراعٍ، من لوازم الحياة، فهو من ناحية مصدر لغذاء الإنسان وغيره من الكائنات الحية، ومن ناحية ثانية، يمتص ثاني أكسيد الكربون ويطلق الأكسجين اللازم للحياة أثناء عملية التمثيل الضوئي، وتساعد الغابات خصوصاً على تقليل كمية الغبار والجسيمات العالقة في الهواء، وتنقيته من الغازات السامة، ومن ناحية ثالثة هو مصدر للعديد من المواد الطبية والصناعية، كالأخشاب والورق، ومن ناحية أخرى، يعمل على الحفاظ على الماء من التلوث، وينظم جريانه، ويقلل من السيول وانجراف التربة، ويحمي المحاصيل من تأثير الرياح.
الأحياء البرية
تعتبر الأحياء البرية، كالحيوانات والطيور وغيرها، من مكونات النظام البيئي فهي تعمل على تحقيق التوازن بين مختلف عناصر هذا النظام، فالحيوانات تساعد على زيادة خصوبة التربة، إما بمخلفاتها العضوية، أو بخلخلة الطبقة السطحية للتربة، وزيادة قدرتها على امتصاص الماء، وتهويتها، أما الطيور فتعمل على نقل حبوب اللقاح بين النبات، والقضاء على القوارض والحشرات الضارة باتخاذها غذاءً لها.
وكذلك الزواحف، فهي تساعد على تخلخل التربة من خلال حفرها لجحورها، واختلاط الجزء العلوي منها بالنفايات النباتية والحيوانية ويرفع خصوبتها، ويحسن تهويتها، كما أنها تتغذى على كثير من الحشرات الضارة وتحفظ التوازن البيئي.
وقد بدأ الاستغلال الجائر للموارد الحية البرية، وتراجعت المصادر المتجددة منها، وانقرضت بعض أنواعها، بفعل الصيد غير المنظم، وبفعل استعمال المبيدات الزراعية، وبفعل تخريب البيئة التي تعيش فيها الأحياء البرية مما استدعى ضرورة الاهتمام بهذه البيئة البرية وبمكوناتها الحية.
المكونات غير الحية
التربة
التربة هي الطبقة السطحية الرقيقة من الأرض الصالحة لنمو النباتات، التي تضرب فيها جذورها للتثبت والحصول على الماء والغذاء.
والتربة هي الأساس الذي تقوم عليه الزراعة والحياة الحيوانية، فحيث التربة الفقيرة والمتهدمة، تكون الزراعة الفقيرة والغطاء النباتي المتراجع والحيوانات القليلة. أما التربة الغنية فتعني الزراعة عالية الإنتاج والمراعي الخصبة والأعداد الوفيرة من الحيوانات.
والتربة بمكوناتها غير الحية وما يعيش عليها، تشكل وسطاً طبيعياً ونظاماً بيئياً متكاملاً ومتوازناً. وإذا كان الإنسان قد سعى إلى الحفاظ على هذا التوازن، بعمليات الري والتسميد إلا أنه لوث التربة وأضر بها كثيراً من خلال ما يقوم به من أنشطة.
ويعني تلوث التربة التأثير على مكوناتها الطبيعية بما يؤدي إلى الإقلال من خصوبتها، أو القضاء على عناصرها على نحو يحول بينها وبين أداء وظائفها التي تقوم بها، أو ما خصصت له من أغراض، أو يجعلها مبعث تلوثات أخرى. ويتصل بمشكلة تلوث التربة، مشكلة تناقص الغطاء النباتي للتربة، وهي المشكلة التي يطلق عليها «التصحر» التي تعتبر في وقتنا الحالي، الشغل الشاغل لكثير من الدول والهيئات الدولية المهتمة بشؤون البيئة.
الآثار والتراث الحضاري
تتكون البيئة الإنسانية عموماً من عنصرين: العنصر الطبيعي، ويشمل المكونات التي أودعت فيها، دون تدخل من الإنسان، نذكر منها الماء والهواء والتربة وأشعة الشمس، وما يعيش على تلك المكونات من إنسان وحيوان ونبات.
أما العنصر الثاني، فهو العنصر الاصطناعي، ويدخل فيه كل ما أوجده تدخل الإنسان وتعامله مع المكونات الطبيعية للبيئة، كالمدن والمصانع وغيرها.
ويقصد بالآثار والتراث الحضاري، أي منقول أو عقار أو أراضي أو مبانٍ، أنتجته الحضارات القديمة، أو أحدثته الفنون والعلوم والآداب والأديان السابقة، وهي من مكونات النظام البيئي، وتكمل الجانب الجمالي فيه، فهي تذكر بأمجاد الماضي، وتشكل ذخيرة دفع إلى المستقبل، بالإضافة ما لها من أهمية حيوية من النواحي الاقتصادية والثقافية والعلمية.
مصادر تهديد النظام البيئي البري
المصادر الكيميائية
الأمطار الحمضية
الأمطار الحمضية هي في الأصل، مظهر من مظاهر تلوث الهواء، ولكنها في الوقت ذاته من ملوثات البيئة البرية، فضلاً عن البيئة المائية. وبدأت هذه الظاهرة عندما ازداد استخدام الفحم الحجري والبترول في توليد الطاقة، والتوسع في بعض الصناعات، كالصناعات الكيميائية وتكرير البترول، وإنتاج المعادن فتلك الصناعات يتخلف عنها انبعاث غاز ثاني أوكسيد الكبريت وأكاسيد النتروجين التي تتفاعل مع بخار الماء والأوكسجين في طبقات الجو، تحت تأثير أشعة الشمس والحرارة، وتسقط على هيئة مطر، يحتوي على حمض الكبريتيك وحمض النتريك. وتزداد حموضة المطر أيضاً بالمركبات الأخرى، كثاني أوكسيد الكربون الذي يشكل حمض الكربونيك كما تزداد الحموضة أيضاً بمواد أخرى كالسناج أو السخام وهو الهباب الأسود الناتج عن احتراق الفحم والزيوت الثقيلة.
وتبدو الأمطار الحمضية كملوث خطير، له تأثيرات سلبية على العديد من مكونات النظام البيئي البري، فهي تؤثر أولاً على الغطاء النباتي، فتقضي عليه، إما بتفاعل المطر الحمضي مع أوراق النبات حيث يعمل على تآكلها وتلفها وسقوطها، وإما عن طريق تحميض التربة ومهاجمة جذور النبات، والقضاء على الكائنات الحية الدقيقة والإخلال بنسب غذاء النبات، فيتعثر نمو النبات ويجف في النهاية.
وهي تؤثر، ثانياً على الحيوانات البرية والبرمائية، التي تتغذى على الحشائش وأوراق الأشجار المشبعة بالحموضة، مما يؤدي إلى نقص الكالسيوم في غذائها، وهو ما يؤثر على عظامها وقرونها، ويجعل الطيور تضع بيضاً هشاً رخواً خالياً من القشرة، مما يجعله عرضة للتلف من جانب الحشرات والقوارض الأخرى فيقل معدل التفقيس والتوالد.
وتؤثر ثالثاً، على التربة، ببث العديد من المعادن السامة فيها، وإضافة المواد الحمضية إليها ويعمل الحمض على تلف الكائنات الدقيقة التي تعيش في التربة واللازمة لتحلل الأجسام العضوية إلى مواد غذائية صالحة للنبات.
كما تؤثر رابعاً، على الآثار والمنشآت الأثرية، حيث يتفاعل الحمض (الكبريتيك والنتريك) مع الرخام أو الحجر الجيري المصنوعة منه تلك الآثار، ويحولها إلى جبس، كما أنه يتفاعل مع المعادن ويذيبها، فتتآكل أوجه المباني والواجهات المعدنية للمباني، والنصب التذكارية... إلخ.
هذا فضلاً عن التأثيرات الخطيرة للأمطار الحمضية على الصحة الإنسانية حينما يتناول الإنسان الخضراوات والأسماك التي تركزت واختزنت فيها المركبات الحمضية. كما لا يخفى أثر الأمطار الحمضية على الأحياء البحرية في البحيرات والأنهار، فقد أدت إلى فناء الأسماك، والبكتريا المحللة، وعملت على تزايد نمو الطحالب والفطريات وبعض النباتات المقاومة للحموضة، مما يجعل البحيرة تنطمر وتتحول إلى موات.
المبيدات الزراعية
أدت الرغبة في الحصول على مزيد من الحاصلات الزراعية، لتحقيق الأمن الغذائي للجميع، وفي القضاء على الحشرات الناقلة للأمراض والأوبئة بين الإنسان والحيوان، إلى الإسراف في استخدام المبيدات الكيميائية، خصوصاً مبيدات الهيدروكربون الكلورينية، مثل الـ D.D.T، والأندرين ENDRIN، والألدرينALDRIN، التي انتشرت صناعتها، وغيرها من مركبات الكلور، خلال الحرب العالمية الثانية.
والمبيدات الزراعية بأنواعها كافة: الحشرية والعشبية والفطرية، وبأشكالها كافة سائلة كانت أم غازية أم صلبة، وكل طرق استخدامها، ذات تأثير خطير على مختلف قطاعات البيئية البرية.
فهي، أولاً، تؤثر على الإنسان، من خلال السلسلة الغذائية، حيث يتراكم بعضها داخل النبات أو خارجه، أو داخل الحيوانات لينتقل إلى الإنسان مباشرة، أو بطريقة غير مباشرة، ويختزن الإنسان كميات غير قليلة من المبيدات في أنسجته الذهنية، وهي تؤثر، بالتالي، على جهازه العصبي وتسبب أمراض السرطان، وأمراض الكبد، والتسممات الأخرى.
وثانياً، فهي تضر بالطيور، حيث تساعد على نقص تمثيل الكالسيوم لديها، مما يؤثر على عظامها ومتانة بيضها، كما تضطرها إلى مغادرة المناطق الملوثة، كما تقتل العديد من الحيوانات التي تتغذى على الأوراق والنباتات التي تعالج بها.
وثالثاُ، فهي تؤثر على النبات ذاته الذي يعالج بها، فزيادة نسبتها تؤدي إلى سقوط أوراقه وإعاقة عملية التمثيل الضوئي، كما أنها تساعد على ميلاد سلالات جديدة من الحشرات والآفات ذات مناعة ومقاومة عالية، وهو ما يهدد الحياة النباتية بوجه عام.
وأخيراً، تؤثر المبيدات على التربة وتجعلها غير صالحة للإنبات، ذلك أن ما يسقط من المبيدات الهيدروكلورينية على الأرض، أثناء استعمالها، يزداد تركيزها، بمرور الوقت، في التربة. وتنعكس الآثار السلبية لذلك التركيز على جميع الكائنات الحية التي تعيش في التربة، مثل البكتريا والفطريات والطحالب والديدان والحشرات، وهي كائنات في غاية الأهمية من أجل استمرار خصوبة التربة، حيث تعمل على تثبيت النيتروجين الهوائي أو الآزوت وتفكك الصخور التي تتكون منها التربة، وتحافظ على تهوية التربة، وتفكك المواد العضوية وتخلخل طبقات التربة مما يساعد على نفاذ الماء إليها ورفع رطوبتها.
المخصبات الكيميائية
على الرغم من التأكيد بأن الأسمدة والمخصبات الكيميائية، قد ساعدت، بفعالية، على استصلاح الكثير من مساحات الأراضي، ورفع إنتاجيتها، وكانت في أول الأمر أداة من أدوات الثورة الزراعية، إلا أنها صارت تحمل أخطاراً عدة، تضر بالتربة وبالتالي تضر بالإنسان والحيوان والنبات.
فالواقع أن الأسمدة الكيميائية، وكما هو ظاهر من اسمها، مركبات صناعية تحتوي على عنصر أو أكثر من تلك العناصر الكيميائية اللازمة لتغذية النبات ونموه، كالنيتروجين والفوسفات والبوتاسيوم. فعن طريق تلك المركبات، تسهم الأسمدة في تلويث التربة وتوابعها.
وبالتالي فإن الاستخدام غير الرشيد للأسمدة، يلحق آثاراً ضارة بالبيئة البرية ويهدد جميع مكوناتها الحية.
المصادر الطبيعية
انجراف التربة وتجريفها
من أهم عوامل التعدي على أحد عناصر البيئة البرية، وهي التربة، انجراف هذه الأخيرة وتجريفها. والانجراف هو عملية طبيعية لا إرادية بها تتآكل التربة، أي الطبقة السطحية اللازمة لنمو النبات، بفعل العوامل المناخية كالمياه والرياح، وهذا الانجراف يهدد الحياة النباتية والحيوانية، حيث يحرم التربة من المواد العضوية والنتروجين والكالسيوم والبوتاسيوم والفوسفور وغيرها من العناصر الغذائية، التي لا تعوضها الأسمدة والمركبات الصناعية الكيميائية.
وإذا كانت المياه والرياح، هي من الأسباب المباشرة لانجراف التربة، إلا أن النشاط الإنساني يعد السبب غير المباشر والمساعد للانجراف المائي والريحي، فقيام الإنسان بإزالة الغطاء النباتي، والرعي الجائر لحيواناته، وحرثه للتربة في أوقات غير مناسبة تساعد على تمام الانجراف وترك الأرض جرداء.
أما التجريف فهو عملية إرادية يقوم بها لإنسان، ويتم فيها إزالة الطبقة السطحية أو العليا للتربة، وتحويلها إلى أغراض أخرى كصناعة الطوب والفخار و غيرها.( )
ويؤدي التجريف الجائر، إلى عدم قدرة الأرض على الإنبات، وإذا وصل التجريف إلى الطبقة التحتية، فهو يحول المساحة التي تم تجريفها إلى مستنقعات وبرك، فيدهور مستواها، وينخفض مستوى خصوبتها وصلاحيتها للزراعة.
التصحر
تغطى الصحارى ما يقرب من خمس المساحة الكلية للكرة الأرضية، وهذه الصحارى باتساع مساحتها وزحفها والتهامها مساحات واسعة من الأراضي الزراعية، تشكل تهديداً للبيئة البرية.
وتدل الإحصائيات على أن العالم يفقد سنوياً ما يزيد على ستة ملايين هكتار من الأراضي الصالحة للزراعة، وتصل المساحات المتصحرة في العالم إلى ما يقرب من خمسين مليون كيلو متر مربع، ويصل عدد الأفراد الذين يتضررون من الجفاف والتصحر إلى ما يقارب من 150 مليون.
ويرجع التصحر إلى الرعي الجائر وغير المدروس، وارتفاع كثافة عدد الحيوانات في أماكن محددة من الأراضي الرعوية، فذلك يؤدي إلى القضاء على الغطاء النباتي الذي يحتفظ بالمياه ويمنع تبخرها أو تسربها إلى أعماق الأرض.
كما يعود التصحر إلى استبدال الغابات والمزارع وقطعها، وإحلال المباني والطرق والمصانع مكانها، كما يعود إلى ازدياد ملوحة التربة وتناقص خصوبتها الراجع إلى شدة التبخر في المناطق الجافة.
إن هذا التصحر لا يحد منه إلا: تنظيم المراعي وترشيدها، بتحديد أنواع الحيوانات، وتوزيعها على مناطق الرعي، وترشيد استهلاك الماء، وإقامة الحواجز لمنع وصول الرمال إلى الأراضي الزراعية، وكذلك الحد من إنتاج النفايات التي تضر بالتربة والبيئة البرية بوجه عام.
النفايات
النفايات هي الفضلات والمخلفات الناتجة عن الأنشطة الصناعية والزراعية والمنزلية، سواء كانت صلبة أم سائلة.
والنفايات الصلبة قد تكون زراعية كنفايات المزارع ومخلفات الحيوانات، وقد تكون منزلية كالقمامة ونفايات الشوارع والمستشفيات، وقد تكون صناعية، كبقايا المواد الخام الكيميائية والخشب وبقايا المباني كالجص والطوب والصخور والأسلاك والزجاج.
أما النفايات السائلة فتشمل المركبات الكيميائية السائلة كالأحماض والقلويات، وتشمل مياه الصرف الصحي، وكذلك مياه التبريد في المصانع والأفران ومحطات توليد الطاقة، ومصافي تكرير البترول.
وتلك النفايات بنوعيها، تتزايد كمياتها، يوماً بعد يوم، مع التقدم الصناعي والزراعي والارتقاء بمستوى المعيشة، وتبدو الآثار السلبية لهذه النفايات في عدة أمور:
من ناحية، يؤدي وجود المواد العضوية في النفايات إلى تحللها البيولوجي بواسطة الميكروبات، كالبكتريا، ويتخلف عن هذا التحلل المواد السائلة والغازية السامة، مثل أكاسيد الآزوت، وثاني أوكسيد الكبريت والنيتروجين، فضلاً عن تكاثر الحشرات الضارة، وهو ما يؤدي إلى تلويث التربة السطحية، والتأثير على نوعية المياه الجوفية، ورفع نسبة الأحماض فيها، مما يجعل التربة غير صالحة للإنبات.
ومن ناحية أخرى، يؤدي تراكم النفايات، خصوصاً الصلبة، إلى شغل مساحات واسعة من الأرض. وهذا يحول دون استغلالها في الزراعة، أو البناء، كما أن ذلك يشوه المنظر الجمالي والحضري للمناطق التي توجد بها ويؤثر صحياً ونفسياً على الصحة العامة.
السلسلة الغذائية
هو تسلسل في انتقال الطاقة والمادة الغذائية من كائن حي لآخر في النظام البيئي.
كائنات منتجة --> كائنات مستهلكة --> كائنات محللة.
مثال لسلسلة غذائية : اوراق نباتات تشكل غذاء للحشرات التي تشكل غذاء للطيور التي تشكل غذاء لطيور جارحة.
التوازن البيئي
يكون التوازن من خلال وجود روابط ديناميكية متداخلة بين الكائنات الحية وبيئتها وينتج عنها دورات طبيعية بين الكائنات الحية تحافظ على التوازن، وتدخل الإنسان في كثير من أنشطته تؤدي اختلال التوازن البيئي الذي يقصد به حدوث تغير في نوع او كمية اي عنصر من عناصر النظام البيئي كالتلوث وتدمير الغابات والغطاء النباتي الذي يؤدي الي انجراف التربة ونقص الاوكسجين وزيادة ثاني اكسيد الكربون .
العلاقات الغذائية
هي علاقات تربط الكائنات الحية ببعضها من الناحية الغذائية وهي كالآتى
الافتراس : هو علاقة غذائية تربط بين كائنين حيين تنتهى بموت أحدهما مثل العلاقة بين الأسد والغزال - النمر والحمار الوحشى
التكافل : هي علاقة غذائية تربط بين كائنيين حيين وتنتهى بحدوث شيئا من الشيئين هما :
استفادة أحدهما مثل الغرير والصداح بحيث يأكل الصداح العسل الساقط من الغريى
استفادة الاثنان : مثل التمساح والزقزوق وهو طائر يقوم بتنظيف أسنان التمساح من العوالق التي قد تضره وفي نفس الوقت يحصل على غذائه من تلك العوالق
الترمم : وهو علاقة غذائية تقوم بين كائن ميت الكائنات المحللة التي تحلل الأجسام الميتة وتنتهى باختفاء الكائن الميت وبموت الكائنات المحللة التي تحللها كائنات محللة أخرى
التطفل : هي علاقة غذائية تقوم بين كائنين حيين وتنتهى بضرر أحدهما واستفادة الآخر مثل البعوضة والإنسان حيث يصاب الإنسان بإلم بسبب القرصة التي تضره وتشرب البعوضة الدم الذي يفيدها والمستفيد اسمه المتطفل والمتضرر يسمى العائل
انظر أيضًا
البيئة
علم البيئة
توازن بيئي
أنواع رائدة
حماية البيئة البحرية
مراجع
أنظمة بيئية
تكافل
علم أنظمة البيئة
علم البيئة
متعضيات فائقة
نظم أحيائية