أمثلة على النظم البيئية الطبيعية

أهم الأمثلة على النظم البيئية الطبيعية

يرجع أصل مصطلح النظام البيئي (بالإنجليزية: Ecosystem) إلى اللغتين اليونانية القديمة واللاتينية ويعبّر عن منطقة جغرافية معينة تشمل عناصر حية؛ كالنبات والحيوان والفطريات، وعناصر غير حية؛ كالطقس والتربة والماء، وتتفاعل هذه العناصر وتتأثر ببعضها بعضًا لاستمرار الحياة، وتختلف الأنظمة البيئية تبعًا لموقعها ومكوناتها، وتشمل الآتي:

النظام الصحراوي

مثل أي نظام بيئي كبير، تتكون الأنظمة الصحراوية من عناصر حية وعناصر غير حية، وتشمل العناصر الآتية:

• المناخ: تمتاز الصحاري بالجفاف والمناخ القاسي ودرجات الحرارة المتطرفة؛ فإما أن تكون شديدة البرودة في الصحاري القطبية الجنوبية، أو شديدة الحرارة في الصحاري شبه الاستوائية، كما أنّ كمية الأمطار السنوية تكون قليلة جدًا، وبسبب هذه الظروف القاسية، فإنّ الكائنات الحية تتكيف وفقًا لذلك، على سبيل المثال، تكيفت النباتات على قلة وجود الماء لذا غالبًا ما تكون متناثرة وقريبة من الأرض، كما تكيفت بعض الحيوانات مع درجات الحرارية المرتفعة نهارًا بأن أصبحت حيوانات ليلية، أي أنها تنشط في الليل عندما تصبح درجات الحرارة أقل.
• درجة الحرارة: تختلف درجة حرارة بناءً على الموقع الجغرافي للصحراء، ولكن ما يميز جميع الصحاري هو الجفاف والعواصف، والسبب في ذلك هو تقلبات درجات الحرارة، التي تعمل على هبوط الهواء البارد إلى أسفل، وارتفاع الهواء الدافئ إلى أعلى، وسرعة حدوث هذه التغيرات تجعل الهواء يتحرك بسرعة، وبالتالي تتكون العواصف التي تساهم في التبخر، كما ينقل هواء الصحراء الجاف الصافي نحو 90% من ضوء الشمس إلى سطح الأرض، وبالتالي تصل كمية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الصحراء، التي يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة لجميع الكائنات الحية.
• الغطاء النباتي: وهي الكائنات المنتجة للطاقة في السلاسل الغذائية الصحراوية، وبسبب الجفاف العالي فإنها تكيفت مع قلة وجود الماء لتتمكن من البقاء على قيد الحياة، فعلى سبيل المثال، لساق الصبار طيات قادرة على التمدد بسرعة عند سقوط المطر لتمكنه من تخزين الماء، كما أنّ أوراق النباتات الخضراء مغطاه بطبقة شمعية تمنع تبخر الماء من النبتة، بالإضافة إلى الغطاء الملحي ناعم على الأوراق، والذي يساعد على عكس أشعة الشمس عن النبات.
• الغطاء الحيواني: وهي الكائنات المستهلكة للطاقة، وبسبب الظروف البيئية القاسية، فإنّ النظام الصحراوي من أكثر النظم البيئية هشاشة، ولذلك تتكيف الحيوانات فيها للبقاء على قيد الحياة، وتشمل هذه الحيوانات المستهلكات الأولى كالقوارض والعقارب، والمستهلكات الثانوية كالثعابين والسحالي والضباع والجِمال، ويتم التعبير عن العلاقات الغذائية فيما بينها من خلال السلاسل والشبكات الغذائية، إذ تقوم المستهلكات الأولى باستهلاك المنتجات، وتقوم المستهلكات الثانوية باستهلاك المستهلكات الأولى، كما وتشمل العلاقات بين الكائنات التنافسية بين المستهلكات على المصادر الغذائية والتزواج.

الغابات الاستوائية

تشكل الغابات الاستوائية موطنًا طبيعيًّا للعديد من الكائنات الحية، وتشمل العناصر الآتية:

• المناخ: تمتاز الغابات الاستوائية بالرطوبة العالية والأمطار الغزيرة، إذ تصل نسبتها إلى ما يُقدّر بـ254 سم في السنة، كما تمتاز بالطقس المعتدل، إذ تتراوح درجات الحرارة بين 20 و25 درجة مئوية.
• التربة: تمتاز الغابات الاستوائية بخصوبة تربتها، إلا أنّ الأمطار الغزيرة قد تؤدي إلى رداءة نوعية التربة بسبب ارتشاح المغذيات.
• الغطاء النباتي: وهي الكائنات المنتجة للطاقة في هذا النظام البيئي، ويشمل أشجارًا عريضة الأوراق يبلغ ارتفاعها نحو 25-35 مترًا، وبسبب الظلال الكثيفة، تجد أشعة الشمس صعوبة بالغة في الوصول إلى أرضية الغابة.
• الغطاء الحيواني: تعدّ الغابة الاستوائية موطنًا لملايين الحيوانات التي تضم مجموعة كبيرة ومتنوعة، تشمل الطيور، والثدييات، والبرمائيات، والزواحف، وغيرها، ويمكن تقدير وجود نحو نصف أنواع الحيوانات التي تعيش على الأرض في الغابات الاستوائية.

المراعي

تشكل المراعي نحو 10% من سطح الأرض، وهي منطقة تسود فيها الأعشاب والنباتات العشبية غير الخشبية على الغطاء النباتي، مع وجود أو عدم وجود القليل من الأشجار بسبب قلة وجود المياه، ويُطلق عليها أيضًا اسم البيئات الطبيعية الانتقالية، وتشمل العناصر الآتية:

• المناخ: تمتاز المراعي الخضراء بالمناخ المعتدل، وبمعدل أمطار يتراوح ما بين 15 إلى 75 سم في السنة، وهذا ما يمنع تشكل الغابات في مثل هذه المناطق.
• التربة: تمتاز المراعي الخضراء بخصوبة تربتها بسبب وجود المُحلِّلات؛ التي تحلل المادة العضوية للأراضي العشبية بواسطة الميكروبات مثل الفطريات الشعاعية.
• الغطاء النباتي: يتكون الغطاء النباتي للمراعي الخضراء من الحشائش، البرسيم، الأعشاب، الشجيرات، والنباتات البقولية مثل ثنائية الفلقة، والتي تعدَ منتجات الطاقة الأساسية في المراعي، والتي تعتمد عليها المستهلكات بجميع أنواعها.
• الغطاء الحيواني: يشمل الغطاء الحيواني المستهلكات الأولية والثانوية والثالثة، أما المستهلكات الأولى فتشمل الحيوانات العاشبة؛ كالجاموس، الماعز، الأبقار، الأرانب، والفئران، وكذلك الحشرات النمل الأبيض، والدودة الألفية، أما المستهلكات الثانية فتشمل الحيوانات آكلات اللحوم؛ كالثعابين، السحالي، الثعالب، الضفادع، وابن آوى، وتشمل المسهلكات الثالثة آكلات اللحوم التي تفترس المستهلكات الأولى والثانية؛ كالصقور، والنسور.

الغابات المعتدلة

تشكل الغابات المعتدلة بيئة أكثر اعتدالًا من الناحية المناخية، وتشمل العناصر الآتية:

• المناخ: تقع الغابات المعتدلة في مناطق ذات مناخ معتدل بين الأقطاب والمناطق الاستوائية، لذا فهي أكثر دفئًا وتنوعًا من الغابات الشمالية، وأكثر رطوبة من الصحاري، ولكنها أكثر جفافّا من الغابات الاستوائية، ويبلغ معدل درجات الحرارة فيها 32 درجة مئوية، كما يشهد مناخها مرور الفصول الأربعة.
• الرطوبة: نظرًا لكون الغابات المعتدلة أكثر رطوبة من البيئة الصحراوية وأقل رطوبة من البيئة الاستوائية، فإنّ معدل هطول الأمطار يبلغ في المتوسط من 76 إلى 152 سم سنويًّا.
• الغطاء النباتي: يتنوع الغطاء النباتي المنتج للطاقة في الغابات المعتدلة، ويشمل الأشجار متساقطة الأوراق، مثل: القيقب، والبلوط الأحمر، والصنوبريات دائمة الخضرة، كما تشكل الغابات المعتدلة بيئة مناسبة لنمو شتى أنواع الفطر.
• الغطاء الحيواني: يشمل التنوع الحيواني أنواعًا مختلفة من الطيور وأهمها نقار الخشب، فالغابات المعتدلة تعد مأوى مناسبًا لهذه الأنواع، التي تشكل المستهلكات الأولى والثانوية، كما تشمل الكائنات المستهلكة في هذه الغابات الغزلان، وغيرها من الحيوانات.

النظام البيئي الساحلي

يجمع النظام البيئي الساحلي بين النظامين البيئيين البحري والأرضي، إلا أنه يعدّ نظامًا أرضيًّا، ويُعرَّف النظام البيئي الساحلي على أنه نظام بيئي مكون من المكونات الحيوية وغير الحيوية الموجودة في المناطق الساحلية قرب الشاطىء، والتي تتفاعل مع بعضها بعضًا وتؤثر على تدفق الطاقة فيما بينها، ويُقسم النظام البيئي الساحلي إلى نوعين:

1. النظام الساحلي الحجري: وهو نظام بيئي ساحلي يتكون من تشكل قطع الجرانيت عن طريق التكتل، أو جمع وتثبيت الأحجار الصغيرة التي تسمى الحصى؛ بالطين أو تراب الحجر الجيري.
2. النظام الساحلي الطيني: وهو نظام بيئي ساحلي يتكون نتيجة تجمع رواسب الأنهار الطينية.

ويشمل النظام البيئي الساحلي بنوعيه المختلفيَن عناصر حية، وأخرى غير حية في المنطقة الساحلية، والتي تتناغم فيما بينها للحفاظ على نظام جيد وصحي، ويشمل ذلك العناصر الآتية:

• الأرض الرملية: تتشكل الأرض الساحلية من تربة رملية تحتوي على الحد الأدنى من المحتوى الغذائي بسبب مساماتها الكبيرة، والتي تجعل نفاذية التربة عالية جدًا.
• المياه الجوفية الضحلة: يحتوي النظام البيئي للشاطئ الساحلي على مياه جوفية ضحلة مقارنة بالنظم البيئية الساحلية الأخرى.
• المناخ: تتمتع النظم البيئية للشواطئ الساحلية بنوع من الهواء الرطب، ومستويات عالية من الملح، لأنها تقع بجوار النظم البيئية البحرية.
• هطول الأمطار: تتمتع النظم البيئية الساحلية بنوعيها بمعدلات هطول أمطار أقل من الأنظمة البيئية الأخرى.
• الغطاء النباتي: يحتوي النظام الساحلي على ما يقرب من 170 نوعًا من النباتات، وتنقسم إلى 42 نوعًا إقليميًّا، وتشمل الطحالب.
• الغطاء الحيواني: تعيش في النظام الساحلي العديد من الحيوانات التي تتوزع حسب عمق المياه على الساحل؛ فمثلًا توجد أنواع الرخويات والمحار وبعض أنواع طيور الشاطئ على الجزء العلوي من الساحل، والذي لا يتعرض للمياه إلا عندما تكون مياه البحر في حالة المد، أما المنطقة الوسطى التي تغمرها المياه في أثناء المد والجزر العالي والمنخفض؛ فتظهر فيه شقائق النعمان، وبلح البحر، والقواقع، بينما تعيش الأسماك، والحيوانات اللافقارية في أعمق منطقة من الساحل.

الشعب المرجانية

الشعاب المرجانية هي أنظمة بيئية معقدة تشمل مجموعة واسعة من الكائنات والأنواع البحرية، ووفقًا لتحالف الشعاب المرجانية فإنّ الشعاب المرجانية تتمتع بأعلى تنوع بيولوجي لأي نظام بيئي على كوكب الأرض، فبالرغم من أنها تحتل أقل من 1% من قاع المحيط، فإنها موطن لأكثر من 25% من الحياة البحرية، وتوجد غالبيتها في المياه الاستوائية وشبه الاستوائية ضمن دائرتي عرض 30 درجة شمالًا و30 درجة جنوبًا، ومع ذلك فإنها توجد أيضًا في المياه العميقة في المناطق الأكثر برودة، ومن أكبر وأشهر الأمثلة للشعاب الاستوائية هو الحاجز المرجاني العظيم في أستراليا، وتشمل العناصر الآتية:

• الغطاء النباتي: تبني الشعاب علاقة تكافلية مع طحالب التمثيل الضوئي التي تسمى (zooxanthellae)، والتي تعيش في أنسجتها؛ إذ يوفر المرجان البيئة المحمية والمركبات التي تحتاجها هذه الطحالب لعملية التمثيل الضوئي، وفي المقابل تنتج الطحالب الأكسجين، والكربوهيدرات التي يستخدمها المرجان في الغذاء، وكذلك تساعد الطحالب الشعاب المرجانية في إزالة النفايات.
• الغطاء الحيواني: هناك أكثر من 7000 نوع من الأسماك، واللافقاريات، والنباتات، والسلاحف البحرية، والطيور، والثدييات البحرية، تعتمد على الشعاب المرجانية في إيجاد طعامها، وتكاثرها، وتربية صغارها في العديد من الزوايا والشقوق التي شكلتها الشعاب المرجانية.

الأراضي الرطبة

الأرض الرطبة هي مساحة من الأرض إما مغطاة بقليل من المياه أو مشبعة بها، وغالبًا ما تكون هذه المياه جوفية؛ إذ تتسرب من طبقة المياه الجوفية أو الينابيع إلى الأرض، ويمكن أن يكون مصدر المياه أيضًا نهرًا أو بحيرة قريبة، كما يمكن لمياه البحر أيضًا أن تخلق أراضٍ رطبة، خاصة في المناطق الساحلية التي تشهد مدًا قويًّا، وعادة ما تكون الأرض الرطبة مغطاة بالكامل بالمياه على الأقل لجزء محدد من السنة، ويختلف عمق ومدة هذا الفيضان الموسمي تبعًا للمنطقة، كما تعدّ الأراضي الرطبة مناطق انتقالية، فهي ليست أرضًا جافة تمامًا، وليست أيضًا تحت الماء، وتشمل العناصر الآتية:

• المناخ: يتنوع المناخ في الأراضي الرطبة تبعًا لأماكن وجودها؛ إذ يمكن العثور عليها في كل القارات باستثناء القارة القطبية الجنوبية، وهي تختلف في الحجم، فبعضها يوجد على شكل حفر في البراري، وبعضها يوجد على شكل مستنقعات مالحة ضخمة، ويمكن وجودها أيضًا على طول السواحل البحرية، لذلك يتّبع مناخها مناخ المنطقة التي توجد فيها.
• الغطاء النباتي: تشكل بعض الأراضي الرطبة غابات مغمورة بالفيضانات؛ لذلك تكون مليئة بالأشجار الطويلة دائمة الخضرة، وقد تنمو شجيرات الصفصاف والشجيرات الأخرى تحت الأشجار، بينما قد يشكل بعضها الآخر أراضٍ عشبية مسطحة، وتحتوي المناطق الأخرى من الأراضي الرطبة على الطحالب الإسفنجية السميكة.
• الغطاء الحيواني: تختلف الأنواع التي تعيش في الأراضي الرطبة تبعًا لنوع الأرض، على سبيل المثال؛ توفر الأرض الموحلة موطنًا لمئات من الحشرات، والزواحف، والبرمائيات، وعشرات الأنواع من الضفادع، وتعدّ غابات المستنقعات أيضًا موطنًا لمجموعة متنوعة من الثدييات العاشبة الكبيرة كالقرود، وجاموس الغابات، وفيلة الغابات، والغوريلا، وتكثر رؤية الروبيان، والمحار، وجراد البحر، والطيور مثل: النورس، ومالك الحزين، والأسماك مثل سمك السلور.

التغيرات التي تشهدها الأنظمة البيئية

تتأثر النظم البيئية بالكثير من العوامل، التي من شأنها أن تؤثر على المكونات الحية وغير الحية في النظام البيئي، و يتغير النظام البيئي نتيجة عوامل طبيعية، وعوامل غير طبيعية من صنع الإنسان ، ويمكن أن يكون لأي من هذه التغييرات تأثير سلبي على النظام البيئي، قد يؤدي إلى انهيار السلاسل الغذائية، لذلك تقع مُهمّة الحفاظ على النظام البيئي على عاتق كلّ فرد من أفراد المجتمع، فكلّ فرد يستطيع أن يؤثّر ايجابًا على البيئة مهما كان التأثير بسيطًا، و يمكن تصنيفها على النحو الآتي:

• العوامل الطبيعية: و تشمل التغييرات التي تطرأ على النظام البيئي بسبب العوامل الطبيعية، مثل الجفاف، والفيضانات، وانتشار الأمراض.
• العوامل البشرية: وتشمل التغييرات التي تطرأ على النظام البيئي بسبب العوامل البشرية؛ مثل تغيير تصريف المياه الطبيعية كبناء السدود؛ مما قد يؤثر على كمية المياه وارتفاع منسوبها، وكذلك تغيير مستوى حموضة المياه بسبب زيادة كمية العوادم والملوثات، مما يؤثر على الكائنات البحرية وتكيفها، بالإضافة إلى تغيير مستويات المغذيات في الماء والتربة بسبب استخدام الأسمدة والمبيدات.

تعبّر الأنظمة البيئية عن عناصر حية وغير حية تتفاعل مع بعضها بعضًا لاستمرار الحياة، وتختلف هذه الأنظمة تبعًا للموقع الجغرافي، والموارد، وأنواع الكائنات الموجودة في كل نظام، إذ إنّ طبيعة النظام البيئي تحكم الكائنات بتكيّفات معيّنة تبقيها على قيد الحياة، وبالرغم من الاختلافات بين الأنظمة البيئية، فإنّ جميعها يشمل الكائنات المنتجة للطاقة والكائنات المستهلكة، والتي يمكن التعبير عن العلاقات بينها من خلال السلاسل، والشبكات الغذائية، وبهذه التفاعلات بينها تستمر دورة حياتها.