أبرز أمثلة النظم البيئية الطبيعية
يعود أصل تعبير النظام البيئي (بالإنجليزية: Ecosystem) إلى اللغتين اليونانية القديمة واللاتينية، حيث يُشير إلى منطقة جغرافية تتضمن عناصر حية مثل النباتات والحيوانات والفطريات، بالإضافة إلى عناصر غير حية مثل الطقس، التربة، والماء. هذه العناصر تتفاعل وتتأثر فيما بينها لضمان استمرارية الحياة. تختلف النظم البيئية بحسب موقعها ومكوناتها، والتي تتضمن ما يلي:
النظام البيئي الصحراوي
كما هو الحال مع أي نظام بيئي كبير، تتكون الصحاري من عناصر حية وغير حية تشمل:
- المناخ: تتميز الصحاري بجفافها ومناخها القاسي ودرجات الحرارة المتطرفة؛ حيث تتمتع الصحاري القطبية الجنوبية بدرجات حرارة شديدة البرودة بينما تشهد الصحاري شبه الاستوائية ارتفاعات حرارية مرتفعة. أمطارها السنوية محدودة للغاية. لذا، يتكيف الكائنات الحية مع هذه الظروف القاسية. على سبيل المثال، تُفضل النباتات أن تكون قريبة من سطح الأرض وتتوزع بشكل متقطع للحفاظ على الماء، بينما تخترق بعض الحيوانات الليل لتجنب الحرارة العالية خلال النهار.
- درجة الحرارة: تختلف درجات الحرارة وفقًا لموقع الصحراء الجغرافية، لكن الشائع هو الجفاف والعواصف. تقلبات درجات الحرارة تؤدي إلى انزلاق الهواء البارد للأسفل وارتفاع الهواء الدافئ للأعلى، مما ينشأ عواصف تسهم في عمليات تبخر الماء. كما تحمل رياح الصحراء نحو 90% من أشعة الشمس على السطح، مما يُنتج كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية الضارة.
- الغطاء النباتي: يشكل الغطاء النباتي المنتج للطاقة في السلاسل الغذائية الصحراوية. تكيفت هذه النباتات مع نقص الماء، فمثلاً، يستطيع جذع الصبار الانكماش عند هطول الأمطار لتخزينها، بينما تغطي أوراق النباتات بطبقة شمعية تمنع التبخر. هناك أيضًا غطاء ملحي يساعد على عكس أشعة الشمس.
- الغطاء الحيواني: يشمل المستهلكات التي تتكيف في هذا النظام البيئي الهش. تشمل الحيوانات المستهلكة الأولى مثل القوارض والعقارب، والمستهلكات الثانوية مثل الثعابين والسحالي والجِمال. تُظهر العلاقات الغذائية بين الكائنات من خلال السلاسل والشبكات الغذائية، مع تنافس المستهلكات على المصادر الغذائية.
الغابات الاستوائية
تعد الغابات الاستوائية موطنًا للعديد من الكائنات الحية، وتشمل العناصر التالية:
- المناخ: تتميز بالرطوبة العالية والأمطار الغزيرة، حيث تصل إلى حوالي 254 سم سنويًا، ودرجات الحرارة تتراوح بين 20 و25 درجة مئوية.
- التربة: تتمتع الغابات الاستوائية بتربة خصبة، ولكن الأمطار الغزيرة قد تؤدي إلى نقص المغذيات في التربة.
- الغطاء النباتي: يتمثل في الأشجار عريضة الأوراق التي تصل ارتفاعاتها بين 25 إلى 35 مترًا، مما يجعل أشعة الشمس تصل سطح الغابة بصعوبة بسبب كثافة الظلال.
- الغطاء الحيواني: تشتهر بأنها موطن لملايين الحيوانات، بما يشمل مجموعة متنوعة من الطيور والثدييات والزواحف، حيث يُعتقد أن نحو نصف أنواع الحيوانات تعيش في هذه الغابات.
المراعي
تشكل المراعي حوالي 10% من مساحة كوكب الأرض، وتغلب عليها الأعشاب والنباتات العشبية غير الخشبية، مع وجود القليل من الأشجار بسبب نقص المياه. تُعرف أيضًا بمناطقها الانتقالية، وتشمل العناصر التالية:
- المناخ: تتسم المراعي بمناخ معتدل ومعدل هطول للأمطار يتراوح بين 15 إلى 75 سم سنويًا، مما يمنع تشكل الغابات في تلك المناطق.
- التربة: تتمتع المراعي الخضراء بتربة خصبة تجعلها مناسبة للنمو، بفضل وجود المُحلِّلات التي تعالج المواد العضوية.
- الغطاء النباتي: يميزها وجود الأعشاب والبرسيم والنباتات البقولية، التي تشكل مصادر الطاقة الأساسية للمستهلكات.
- الغطاء الحيواني: يتضمن المستهلكات الأولى والثانية والثالثة، فأما المستهلكات الأولى فتشمل الحيوانات العاشبة، بينما تشمل المستهلكات الثانية الحيوانات آكلة اللحوم.
الغابات المعتدلة
تشكل الغابات المعتدلة بيئة أكثر اعتدالًا من حيث المناخ، وتتضمن العناصر التالية:
- المناخ: تقع في مناطق ذات مناخ معتدل بين الأقطاب والمناطق الاستوائية، تتميز بمرور الفصول الأربعة.
- الرطوبة: تزداد رطوبتها عن المناطق الصحراوية لكنها أقل من الرطوبة في الغابات الاستوائية، بمعدل هطول أمطار من 76 إلى 152 سم سنويًا.
- الغطاء النباتي: يتضمن أشجار متساقطة الأوراق مثل القيقب والبلوط الأحمر.
- الغطاء الحيواني: يشمل تنوعًا في الحياة البرية تضم أنواعًا متعددة من الطيور والثدييات.
النظام البيئي الساحلي
يجمع النظام البيئي الساحلي بين العناصر الحية وغير الحية الموجودة قرب الشواطئ، ويتأثر بشكل قوي بالتفاعلات بين هذه المكونات. يُقسم النظام إلى نوعين:
- النظام الساحلي الحجري: يتكون من تجمع قطع الجرانيت والأحجار الصغيرة.
- النظام الساحلي الطيني: يتشكل نتيجة تجمع رواسب الأنهار.
يتضمن النظام الساحلي عناصر حية وغير حية تتفاعل للحفاظ على التوازن، تشمل:
- الأرض الرملية: تتكون من تربة رملية ذات نفاذية عالية.
- المياه الجوفية الضحلة: تحتوي على كميات أقل مقارنة بالنظم البيئية الأخرى.
- المناخ: يتمتع بهواء رطب ونسب ملح عالية.
- هطول الأمطار: تتمتع بمعدلات هطول أقل من الأنظمة الأخرى.
- الغطاء النباتي: يشمل ما يقرب من 170 نوعًا من النباتات، بما في ذلك الطحالب.
- الغطاء الحيواني: تنوع واسع من الحيوانات موزعة حسب عمق المياه.
الشعب المرجانية
تُعتبر الشعاب المرجانية أنظمة بيئية معقدة ذات تنوع بيولوجي كبير، حيث تمثل أكثر من 25% من الحياة البحرية على الرغم من احتلالها لأقل من 1% من قاع المحيط. تشمل العناصر:
- الغطاء النباتي: تكوّن علاقة تكافلية مع الطحالب (zooxanthellae) لتعزيز نموها.
- الغطاء الحيواني: يعتمد أكثر من 7000 نوع من الكائنات على الشعاب في الحصول على غذائها وتكاثرها.
الأراضي الرطبة
تشير الأراضي الرطبة إلى المناطق التي تغمرها المياه، وتتضمن العناصر التالية:
- المناخ: يختلف حسب الموقع، ويمكن أن يواجه أنواعًا متعددة من التضاريس.
- الغطاء النباتي: يضم أشجار طويلة وكثافات متنوعة من الشجيرات.
- الغطاء الحيواني: يختلف بناءً على نوع الأرض، ويحتضن مجموعة متنوعة من الثدييات والزواحف.
التغيرات في النظم البيئية
تتأثر النظم البيئية بشكل كبير بعوامل طبيعية وإنسانية، مما يؤدي إلى تغيرات قد تضر بالنظام البيئي وتؤثر على سلاسل الغذاء. لذا يجب الحفاظ على هذا التوازن من خلال جهود الأفراد والمجتمعات. يمكن تقسيم العوامل إلى:
- العوامل الطبيعية: تشتمل على تغيرات مثل الجفاف والفيضانات.
- العوامل البشرية: تشمل تأثير الأنشطة البشرية مثل تجاوز تصريف المياه الطبيعية وتلويث التربة.
تعكس الأنظمة البيئية تفاعل العناصر الحية وغير الحية، وتختلف حسب الموقع الجغرافي وتنوع الموارد، مما يتيح لها التكيف والبقاء. وتًعد العلاقات بين الكائنات المختلفة من خلالها محور الحياة لاستمرار الدورات البيئية.