الجمعة، 23 مارس 2018

مدخل إلى علم البيئة


مدخل إلى علم البيئة
مقدمة :
الإيكولوجيا L’écologie (أو علم البيئة) كلمة لاتينية مركبة من "éco" (ecos)وتعني المسكن "logie"(Logos) وتعني علم  فالايكولوجيا أو علم المسكن يهتم إذن بدراسة العلاقات المتواجدة بين المعتضيات Les organismes والوسط الذي يحيط بها وبين المتعضيات فيما بينها.
يعتمد علم البيئة على دراسات ميدانية للأوساط الطبيعية لجمع المعطيات عن مكونات الحميلات البيئية .
A – استكشاف وسط بيئي:

1 – وسائل و أدوات استكشاف وسط بيئــــــــي:
الخرجات الميدانية  لا غنى عنها للباحث في علم البيئة و تختلف الادوات التي يحتاجها الباحثون  خلال تنقلهم في الطبيعة حسب طبيعة الاوساط المستكشفة و حسب المهمة التي يتم تنفيذها:
*- ففي وسط بري قد يحتاج الباحث إلى : نظام GPS – خرائط متنوعة خصوصا منها الخريطة الطبوغرافية – بوصلة- مطرقة- أدوات جمع عينات من الصخور و التربة – فخاخ للقبض على الحيوانات -حبال – اوتاد -  منظار لتتبع الحيوانات ....
*-في وسط بحري قد يحتاج الباحث إلى معدات غطس – شباك – قارب – قوارير لجمع عينات من المياه– مماه -....


2 –بعض المهام التي تنجز خلال الخرجة الدراسية:
أ- بالنسبة لموقع الخرجـــــــــة:
التاريخ:..........الساعة:...........
اسم الموقـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــع:.........................
طبيعة الوسط البيئـــــــــــــــــــــــــي[1]:.........................
الإحداثيات الدوليــــــــــــــــــــــــــــــة[2]:........................
موقعه بالنسبة للمؤسسة أو المدينة:........................
الارتفاع عن سطح البحـــــــــــــــــــــر:........................
شكل التضــــــــــــــــــــــــــــــــــاريس:.......................

ب - بالنسبة للتربــــــــــــــــــــة:


المكونات
حصى كبير
حصى
رمل
طمي
طين
قطر حبيباتها
أكثر من  mm 20
ما بين mm 20-  mm 2
ما بين  mm 2-  mm 0.02
ما بين  mm 0.02-  mm 0.002
أقـــل من  mm 0.002
نسبتها في التربة











لون التربـــــــــــــــــــة:..........................      
تحديد بنية التربــــة: ..........................
تحديد قوام التربـــــــة:..........................       تحديد كثافة التربــة:..........................
تحديد مسامية التربة:..........................       تحديد رطوبتها التربة:..........................                         
نسبة الكلس بداخلها:..........................       تحديد حرارة التربــة:..........................
تحديد Hp التربـــــــــة:..........................      تحديد تماسك التربة:..........................

ج - جرد الكائنات الحية التي تعيش بالوسط 

يتم إحصاء جميع أنواع الكائنات الحية الموجودة في منطقة الجرد النباتات بمعزل عن الحيوانات.
+ - جرد الأنواع النباتية :
يتم أولا تحديد موقع الجرد بواسطة علامات(حبال أو خيوط أو أوتاد....الخ) بحيث تتوفر فيه الشروط التالية:
- موقع الجرد يتكون من منطقة داخل وسط متجانس يتجنب المناطق التي تفصل بين وسطين مختلفين .
- يجب تحديد ما يسمى بالمساحة  الدينا الضرورية  للجرد :فعمليا لا يمكن جرد كل أجزاء وسط معين, لذلك يتم الاكتفاء بمساحة جرد نموذجية تعكس تنوع النباتات الموجودة بالوسط و يتم تحديدها  بواسطة تقنية التربيع[4]:

  فمثلا بالنسبة للأعشاب يتم جرد جميع أنواع النباتات المتواجدة داخل 1m²ثم 2 m²  ثم 3 m²  ثم هكذا إلى غاية عدم العثور على أنواع جديدة .فنعتبر أننا حصلنا على مساحة دنيا تمثل الوسط بكامله.
وتختلف هذه المساحة  الدينا الضرورية  للجرد حسب نوعية الوسط المدروس (من بضع 2 cm إلى عدة 2Km ).

مثال:

الأوســـــاط
وسط غابوي بأشجار يفوق علوها m 20
وسط غابوي بأشجار علوها m7 و m 20
وسط غابوي به شجيرات
تشكيلات عشبية
المساحة الدنيا ب 2m
200 - 400
100 - 200
50 - 100
10
-  للتقليص من هامش الاخطاء المحتملة  يتم تكرار عملية  الجرد في عدة مناطق أخرى من نفس المحطة كما يمكن أن تنجز عدة جرود من طرف اشخاص مختلفين  أو يقوم  نفس الشخص بتكرار الجرد عدة مرات .
- تجمع كل الجرودات المنجزة في جدول عام لتسهيل استغلال المعطيات المحصل عليها و مقارنتها .
+ - جرد الأنواع الحيوانية :
بالنسبة للحيوانات لا يمكن استعمال تقنية التربيع نظرا لقدتها على التنقل و لإحصائها يتم اللجوء إلى اساليب تقديرية أخرى " كمراقبتها عن بعد بمناظير او الصور الجوية عندما يسمح حجمها بذلك أو التربص بها في مناطق تجمعها كقرب اماكن الشرب أو تقصي اثار اقدامها  و دراسة  مخلفتها من روث و بقايا الطعام ....

 ملحوظة:
بالنسبة للفقريات الكبيرة الحجم التي تعيش على شكل مجموعات تجمع معلومات أخرى أثناء إنجاز الجرد وتجمع في جداول كالجدول اسفله :

النوع
عدد الافراد المتواجدين بالوسط
معدل افراد القطيع
معدل المساحة التي يشغلها كل قطيع
الجنس
معدل نسبة
أنثى
ذكر
يافع
غير محدد
الاناث الى الذكور
البالغين إلى اليافعين
Phacochère
50
4
[1-6]
11
14
20
5
1,42
0.36
Cobe de Buffon
348
4
[1-25]
66
161
55
66
0,34
0.52










.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   .
.
.
.
   .
   .
   .
   .
   
.
.
.
.
.
.
.
.
د –مهام أخرى يمكن انجازها ميدانيا:

*/انجاز التطبق العمودي لنباتات الوسط:
  حسب الارتفاع عن سطح الارض ويمكن تقسيم النباتات إلى 5 طبقات رئيسية :  
*- الطبقة الشجريـــــــــــــــــــــة: وتتكون من أشجار يفوق ارتفاعها 5 أمتــــــــــــــار.        
*– الطبقة الشجيريـــــــــــــــــــــــة: تتكون من شجيرات ونباتات قصيرة القــــــــــــــــد.    
*– الطبقة العشبيــــــــــــــــــــــــــة: تشتمل على نباتات ذات ساق لين ونباتات بصلية.    
*– طبقة الحزازيات والاشنات: نباتات صغيرة مثل الحزازيات والاشنات والفطريات وقد تعيش فوق جدوع الاشجار.
*- الطبقة التحأرضيـــــــــــــــة: تشمل بعض أنواع الفطريات .
*/انجاز مقاطع أفقية لنباتات الوســط:    
لإبراز التوزيع الافقي للنباتات يتم انجاز مقاطع أفقية باتباع المراحل التالية :
* انجاز مظهر جانبي طبوغرافي للموقع المدروس.
* رسم مختلف أنواع النباتات المميزة للوسط على المظهر الجانبي الطبوغرافي بواسطة رموز اصطلاحيـــــة.
* وضع مفتاح للمقطع يضم مختلف الارشادات المتعلقة بالتوجيه وطبيعة التربة والطرق والوديان على المقطع.
*/ جمع عينات  الكائنات الحية و المحافظة عليها:
* - بالنسبة للنباتات :
تجمع عينات الأنواع المتوفرة في الوسط المدروس و تحفظ بإنجاز معشبة herbier باتباع المراحل التالية :
 - نقطف غصن كل نوع من الانواع الموجودة بالوسط مع الحرص على ان يضم اوراقا و زهورا ما امكن ذلك.
 - بواسطة غراء أو أي مادة لاصقة أخرى يتم لصقه فوق ورقة بيضـــــــــــــــــــــــــــــــاء.
 - توضع الورقة المحتوية على العينة تحت جسم ثقيل (عدة كتب مثلا) لعدة أيــــــــام.
 - يكتب على الورقة اسم النبتة العلمي و اسم شهرتها بمنطقة الجرد ومكان جمعها.

* -  بالنسبة للحيوانات:
- الحيوانات الحية توضع داخل أقفاص أو علب أو أحواض أو قناني توفر لها ظروف ملائمة للحيــاة.
- بالنسبة للحيوانات الميتة:
       * - الحشرات توضع لعدة أيام في  أواني زجاجية بها مواد تمنع تحللها تم تثبت بدبابيس فوق ألواح الخشب أو البولسترين Polystyrene.
       * - بعض الحيوانات كالزواحف و الأسماك و الديدان  تحفظ في قارورات بها كحول أو فورمـول.
       * - بعض الحيوانات كالطيور يتم تحنيطها بعد إزالة أحشائها و حقنها بالكافور و الفورمـــــــول.
*/ التصنيف:

- بعد جمع الكائنات يأتي تصنيفها بشكل مبسط و يتم تحديد اسمها العلمي و الاسم المشهورة به داخل المنطقة التي وجدت به.

تـــمـــرين رقــــم1:

عند قيامهم بإحصاء نباتات الطبقات الشجرية و الشجيرية و العشبية المتواجدة بإحدى الغابات المطيرة قام باحثون في مرحلة أولى بتحديد المساحة النموذجية للجرد بواسطة تقنية التربيع, و يبين الجدول التالي الخطوات المتبعة لتحديد المساحة الدنيا اللازمة للجرد:
مساحة الجرد ب    2m
0.5
1
2
4
8
16
24
32
40
50
عدد الأنواع المحصاة
4
6
7
8
11
11
13
13
13
13

 1 – أنجز منحنى تطور عدد الأنواع بدلالة مسـاحة الجرد.                                                              
   2 – ما هي المساحة الدنيا اللازمة لجرد الوسط السابق؟
 3-                                                          
عــــــــــــــــــــــــــــــلل جـــــــــــــــــــــــــــوابك.                                                                            
جواب التمرين:
1 - منحنى تطور عدد الأنواع بدلالة مسـاحة الجـرد.



2- المساحة الدنيا اللازمة لجرد الوسط السابق هي 2m8.
3- التعليل :يبقى عدد الانواع ثابتا رغم ازدياد المسافة عند بلوغ هذا العدد.
B - استثمار أولي لمعطيات الخرجة:
1 – مساحة  توزيع بعض الكائنات الحية :

بالنسبة للنباتات:

من أجل ضبط  مساحة  توزيع بعض النباتات يعتمد على مجموعة من الثوابت هي :
- الوفرة[5]: و تعكس عدد أفراد نفس النوع الموجود في كل وحدة مساحة (2 m ... 2Km...الخ)و يصعب عمليا تحديد الوفرة و يكتفي الإخصائيون بتقديرها فقط. فبعض الانواع التي تتكاثر لاجنسيا بواسطة الجذور و السيقان الجارية و الجذمور.. ( القصب – عشب الملاعب....)يصعب تحديد متى ينتهي نبات و يبتدأ أخر.
- السيادة[6]: تمثل المساحة المغطاة من طرف مجموع أفراد النوع.  إلا أنه يلاحظ في عد أوساط كالغابات  الاستوائية الكثيفة أن الانواع شديدة التداخل فيما بينها ففي متر مربع واحد قد يصل مجموع الانواع إلى 100نوع مختلف مما يجعل مسألة تقدير السيادة شبه مستحيلة .
– معامل الوفرة و السيادة (A/D)نظرا للصعوبات السابقة الذكر تعتبر الوفرة والسيادة  غير مستقلتين عن بعضهما البعض و يتم تقديرهما بواسطة سلم خاص يعرف ب :  سلم Braun - Blanquet  مبين في الجدول أسفله.


الدرجات
معامل الوفرة السيادة   A/D 
الوفرة
السيادة
الوصف المستعمل
+
0A/D≈
نبتة واحدة أو نبتتان
تغطية ضعيفة
وجود عرضي
1
5/1> A/D
النوع نادرا جدا
سيادة ضعيفة أقل من %5
نوع قليل أو متوسط الوفرة
2
4/1> A/D >5/1
النوع ناد
سيادة بين %5 و%25
وفرة قد تكون كثيرة
3
2/1>A/D > 4/1
النوع متوسط التواتر
سيادة بين %25 و%50
مهما كانت الوفرة
4
4/3>A/D>2/1
النوع متواترا
سيادة تتراوح بين %50 و%75
مهما كانت الوفرة
5
A/D>4/3
النوع متواترا جدا
سيادة تفوق %75
مهما كانت الوفرة





  
أمثلة لأوساط تمثل مختلف درجات سلم josias Braun - Blanquet :




- التردد[7]:يتم حسابه بالصيغة التالية :


و قد قسم Du Rietz   الترددات إلى 5 فئات كما هو مبين في الجدول أسفله:

التردد F
المعامل
الوصف المستعمل
%100 ≥F ≥ %80
V
متواتر جــــــدا
%80 > F ≥ %60
IV
متواتــــــــــــر
%60 > F ≥ %40
III
متوسط التواتر
%40 > F ≥ %20
II
شائــــــــــــع
%20 > F
I
عرضــــــــــي

*- تعتبر النباتات ذات المعاملIVوV مؤشرة للوسط الذي يتميز بظروف بيئية ملائمة لها (نباتات مميزة للوسط).
* - تعتبر النباتات ذات المعاملIIIأنواعا مرافقة و يدل تواجدها على تطور الوسط أو تداخل جزئي لوسطين.
 - مدراج التردد[8] و منحنى التردد [9] و يمثلان تغير عدد الأنواع بدلالة معاملات التردد.
 * - إذا كان منحنى التردد وحيد المنوال فهذا يعني أن النباتات التي شملها الجرد (تشكل)تنتمي إلى مجموعة نباتية متجانسة.( تنتمي إلى وسط واحد فقط )
 * - إذا كان منحنى التردد عديد المنوال فهذا يعني أن النباتات التي شملها الجرد (تشكل) تنتمي إلى عدة مجموعات نباتية غير متجانسة.(تنتمي إلى عدة أوساط مثال : حدود وسطين كغابة مع حقل مثلا  ).
تـــمـــرين رقــــم2:

   من أجل القيام بدراسة إحصائية ميدانية لمنطقة غابوية قام مجموعة من التلاميذ بخرجة دراسية أجروا خلالها سبع جردات بالنسبة للطبقتين النباتيتين العلويتين الشجرية و الشجيرية . وجمعوهما في جدول ذي مدخلين :
أنواع الطبقة الشجرية
أنواع الطبقة الشجيرية
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J

الجردات

α
8


9
6

8



β
12
2
2
2
3




2
γ
22

1
2
9


25

4
δ
5
2

2
2

3

1

µ
17


60
24

3

1

θ
11

9
44
1
1
35

3

φ
22
11
6

8
6

17

10
الجردات المحتوية على النوع










التردد % Fréquence










معامل التردد Indice de Fréquence










مجموع أفراد النوع










مجموع الأفراد


نسبة تواجد النوع










معامل الوفرة السيادة










1 – أتمم الجدول .
2 – اعتمادا على الجدول , أذكر النباتات المميزة لهذا الوسط .
3 – أنجز مدراج و منحنى التردد باعتبار مجموع نباتات الطبقتين .
4 – ماذا تستنتج من تحليل هذا المبيان ؟
جواب التمرين:
1 –



أنواع الطبقة الشجرية
أنواع الطبقة الشجيرية
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J

مجمـــــــــــوع

الجــــــــــــرود

المنجــــــــــزة

α
8


9
6

8



β
12
2
2
2
3




2
γ
22

1
2
9


25

4
δ
5
2

2
2

3

1

µ
17


60
24

3

1

θ
11

9
44
1
1
35

3

φ
22
11
6

8
6

17

10
الجردات المحتوية على النوع
7
3
4
6
7
2
4
2
3
3
التردد % Fréquence
100
42
57.1
85.7
100
28.5
57.1
28.5
42.8
42.8
معامل التردد Indice de Fréquence

V
III
III
V
V
II
III
II
III
III
مجموع أفراد النوع
97
15
18
119
53
7
49
42
5
16
مجموع الأفراد
130
291
نسبة تواجد النوع
74.6
11.5
13.8
40.8
18.2
2.4
16.8
14.4
1.7
5.4
معامل الوفرة السيادة
4
1
1
3
1
1
1
1
1
1
2- تعتبر النباتات ذات معامل التردد IVو V أنواع مميز للوسط الذي تعيش فيه و هي في هذا الوسط شجرة رقم 1 و الشجيرة رقم 4 و رقم 5.
3 – جدول إحصاء الترددات:
V
IV
III
II
I
معامل التردد
3
0
5
2
0
عدد الأنواع
 مدراج و منحنى التردد:

4- نلاحظ أن منحنى التردد عديد النوال و هذا يدل على أن هذه الجردات أنجزت على مجموعات نباتية غير متجانسة.
 بالنسبة للحيوانات :
بالنسبة للحيوانات لا يمكن التحدث عن معامل السيادة لأن الحيوانات قادرة على التنقل و يتم تعويضها بمعاملات أخرى من قبيل :

* - الكثافة = عدد أفراد النوع
                   مجموع مساحات الجرود

* - الكثافة النسبية = عدد أفراد النوع X 100 
                              مجموع أفراد كل الأنواع
* - بالنسبة للتردد و معامل التردد فيتم حسابهما بنفس الصيغ المستعملة عند النباتات .

تـــمـــرين رقــــم3:

يلخص الجدول التالي نتائج دراسة إحصائية للفونة المائية بنهر قرب مصب قناة لتصريف المياه العادمة , تساوي مساحة الجرد الواحد 2m0.5.

الأنواع         الجرود
1R
2 R
3 R
4 R
5 R
6 R
يرقة ابنة العيد
5
-
-
-
-
4
يرقة ذباب شعري الأجنحة
7
-
-
-
-
1
يرقة ذباب الزهور
-
14
10
5
3
1
يرقة مجنحات الأيدي
-
8
10
4
2
-
علقــــــــــــــــــات
-
-
1
4
-
-
حلـــــــــــــــزونة
-
-
7
12
2
1
1 – احسب , بالنسبة لكل نوع :
                             الكثافة – الكثافة النسبية – التردد.
2 – حدد معامل تردد أنواع الفونة التي تم جردها اعتمادا على معطيات الجدول.
        ( يستحسن أن يكون الجواب على السؤال 1 و 2 على شكل جدول واحد)
3 – أنجز منحنى ومدراج التردد الخاصين بالجدول . ماذا تستنتج ؟
4 – عرف المصطلحات التالية : المحيا - العشيرة الإحيائية - الحميلة البيئية.
5  – أعط أمثلة لبعض الحميلات البيئية.
6- ما هي العناصر التي تحدد كل حميلة بيئية ؟( أي التي تميزها عن بعضها البعض و تسمح بمعرفة من أين تبدأ الحميلة و أين تنتهي)
جواب التمرين:
1 – 2 –
   الأنواع          الخصائص
الكثافة
الكثافة النسبية
التردد
معامل التردد
يرقة ابنة العيد
3
8.91
33.32
II
يرقة ذباب شعري الأجنحة
2.67
7.92
33.32
II
يرقة ذباب الزهور
11
32.67
83.3
V
يرقة مجنحات الأيدي
8
23.76
66.64
I V
علقــــــــــــــــــات
1.67
4.95
33.32
II
حلـــــــــــــــزونة
7.33
21.78
66.64
I V
3 – إنجاز منحنى التردد:
جدول إحصاء الترددات:

V
IV
III
II
I
معامل التردد
1
2
0
3
0
عدد الأنواع
منحنى التردد:

مدراج التردد:

منحنى التردد عديد المنوال هذا يعني أن الكائنات التي شملها الجرد لا تنتمي إلى وسط واحد فقط( تنتمي إلى عدة أوساط ).
4 – التعاريف:
- المحيا = المسكن: عناصر معدنية أو عضوية غير حية تعيش بها العشير ة الإحيائية( الماء – حرارة – رطوبة – أملاح معدنية - ضوء – الهواء – الصخور – التربة ...).
- العشير ة الإحيائية: مجموع الكائنات الحية التي تعيش في وسط معين و ترتبط ببعضها البعض .
تتكون الحميلة البيئية من عشيرة إحيائية تعمر محيا معين ( المحيا =المسكن), إذن :



الحميلة البيئية = العشيرة الاحيائية + المحيا


5  – أمثلة لبعض الحميلات البيئية:
- يختلف حجم الحميلة البيئية حسب طبيعة الأوساط: ( محيط –بحيرة- نهر – غابة – مغارة – جدع شجرة ...الخ).
6 - لتحديد كل حميلة بيئية يجب تحديد العناصر التالية :
* -العناصر التي تكونها :
                                                 - المسكن    
                                                 - الفونـــة: مجموع حيوانات العشيرة الإحيائية.
                                                 -  الفلورة: مجموع نباتات العشيرة الإحيائيـــة.
*- بنيتها أي توزيع مختلف العناصر داخلها.
*- حجمها أي حدودهــــــــــــــــــــــــــــــــا.
*- التفاعلات المختلفة بين عناصرهــــــــــا.
*-.

[1]  - غابة –  مستنقع – حقل – حديقة -  بحر – نهر .....
[2]  - يمكن الحصول عليها من الخرائط الطبوغرافية أو من هواتف تتوفر على نظام GPS أو انطلاقا من الانترنيت من مواقع ك : Google map
[3]  - طينية –رملية – كلسية -.......
[4] -  تقنية التربيع =Le quadrant .
[5]  - الوفرة Abondance
[6] - السيادة: Dominance
[7]  - التردد: Indice de fréquence
[8]  -  مدراج التردد  Histogramme des fréquences .
[9]  - منحنى التردد:.Courbe de fréquence


مرسلة بواسطة في

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

الاشتراك في: تعليقات الرسالة (Atom)