أهمية النظام البيئي

ما هو النظام البيئي؟

يُعرَّف النظام البيئي بأنه: الوحدات الحيوية للأرض التي تشمل النظام الكامل للكائنات الحية (الحيوية) والعوامل الفيزيائية (الكائنات اللاأحيائية أو غير الحية) التي تشكل البيئة، بخلاف ذلك فإن تفاعل مجتمع الكائنات الحية مع بيئتها المادية يشكل النظام البيئي، لذلك يؤدي ارتباط النظام البيئي إلى تصنيفها على أساس الوظائف والهيكل.
تتعلق الوظائف والأنشطة المرتبطة بالمكونات الرئيسية في النظام البيئي، بينما يتم تبرير الهيكل بالتوزيع المكاني للوظائف الضرورية لاستمرار تشغيل النظام البيئي، يصف هيكل النظام الإيكولوجي السمات الفيزيائية (اللاأحيائية) والكائنات الحية (الحيوية) للبيئة بما في ذلك توزيع العناصر الغذائية والظروف المناخية السائدة الأخرى والعلاقات بينها، في أبسط تعريف ممكن فإن بنية النظام الإيكولوجي هي شبكة من التفاعلات بين المكونات (الحيوية والغير حية) للنظام.

ما هي مكونات النظام البيئي؟

• اللاأحيائية: يشير المكون اللاأحيائي للنظام البيئي إلى البيئة المادية أو العوامل غير الحية، حيث تشمل أمثلة المكون اللاأحيائي التربة والغلاف الجوي والإشعاع الشمسي والماء، تحدد العوامل اللاأحيائية بشكل كبير الوظائف والتوزيع والبنية والسلوك والعلاقة المتبادلة بين الكائنات الحية في الموائل.
  بدون المكون اللاأحيائي لا يمكن للكائنات الحية أن تعيش، حيث أن بعض العناصر الأساسية لإنتاج الغذاء والبقاء على قيد الحياة لكل من الحيوانات والنباتات مثل الماء والهواء هي مكونات غير حيوية، ينقسم المكون اللاأحيائي أيضًا إلى قسمين العوامل المناخية والعوامل المؤثرة:
  1. العوامل المناخية: تشمل العوامل المناخية عناصر مثل المطر والضوء ودرجة الحرارة والرطوبة والرياح والهواء.
  2. عوامل المؤثرة: هذه هي العناصر مثل المعادن والتربة والتضاريس ودرجة الحموضة على سبيل المثال لا الحصر.
  
• الحيوية: المكونات الحيوية للنظم البيئية هي الكائنات الحية بما في ذلك الحيوانات والنباتات والكائنات الدقيقة (الفطريات والبكتيريا)، يتم تصنيف المكونات الحيوية أيضًا إلى ثلاثة بناءً على وظائفها في النظام البيئي كمنتجين ومستهلكين ومخفضات أو محللات:
  1. المنتجون: المعروفون أيضًا باسم autotrophs، وهم النباتات الخضراء التي تحتوي على الكلوروفيل الذي يمنحهم القدرة على استخدام الطاقة الشمسية لتصنيع طعامهم من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي.
  2. المستهلكون: نظرًا لافتقارهم إلى الكلوروفيل فإنهم يعتمدون على منتجي الغذاء، ويُعرف أيضًا باسم غيرية التغذية ويتم تجميع المستهلكين بالإضافة إلى ذلك في مستهلكين أساسيين ومستهلكين ثانويين ومستهلكين من الدرجة الثالثة ومستهلكين رباعي:
  – المستهلكون الأساسيون: يشار إليهم أيضًا باسم المستهلكين من الدرجة الأولى أو الحيوانات العاشبة وتتغذى الأنواع الحيوانية ضمن هذه الفئة بشكل أساسي على النباتات أو المنتجين الأساسيين، تشمل الأمثلة عليها الحمير الوحشية والماعز والماشية والأرانب والجنادب والغزلان إلخ.
  – المستهلكون الثانويون: تُعرف الأنواع التي تندرج تحت هذه الفئة أيضًا باسم المستهلكين من الدرجة الثانية أو آكلات اللحوم الأولية، حيث تتغذى بشكل أساسي على الحيوانات العاشبة والأمثلة هنا هي الفئران والثعالب وما إلى ذلك.
  – المستهلكون من الدرجة الثالثة: المستهلكون من الدرجة الثالثة هم المستهلكون من الدرجة الثالثة (آكلات اللحوم الكبيرة) التي تتغذى على المستهلكين الثانويين، ومن الأمثلة عليها هي الذئاب والبوم والثعابين.
  – المستهلكون الرباعيون: هؤلاء هم المستهلكون الأخيرون ويعتبرون أكبر الحيوانات آكلة اللحوم، حيث تتغذى على المستهلكين الأولي والثانوي والثالث ولا يأكلها أي حيوان آخر، هم حيوانات ليس لها أعداء طبيعيون، ومن الأمثلة على ذلك النمور والغشاشون والأسود والصقور والدببة القطبية والتماسيح وأسماك القرش وما إلى ذلك.
  3. المخفضات أو المحللات: المخفضات المعروفة أيضًا باسم الحطام (مثل الديدان وذباب الروث والنسور وسرطان البحر) وهي المسؤولة عن تكسير المواد العضوية الميتة، المُحلِّلات المعروفة أيضًا باسم السابروتروف وهي الفطريات والبكتيريا التي تنهي العملية عن طريق تحطيم بقايا النباتات والحيوانات الميتة إلى عناصر غذائية بسيطة من خلال التحلل / التحلل البيولوجي، ثم يتم استخدام العناصر الغذائية (المنتجات الثانوية للمواد العضوية الميتة) من قبل المنتجين مما يؤدي إلى التبادل الدوري للمواد في النظام البيئي.
  

ما هي أهمية النظام البيئي؟

النظم البيئية هي مجتمعات الكائنات الحية والمواد غير الحية التي تتفاعل معًا، ونظرًا لأن النظم الإيكولوجية مترابطة فإن كل جزء من النظام البيئي مهم، ويمكن أن تسبب النظم البيئية التالفة أو غير المتوازنة العديد من المشاكل، ولفهم أهمية النظام البيئي والمشاكل التي تمر بها دعونا نتتبع ما يلي:

• المكونات: تتكون النظم البيئية من التربة وأشعة الشمس والحرارة والماء والكائنات الحية والتي تشمل النباتات والحيوانات والمحللات.
  
• التفاعلات بين المكونات: داخل النظام البيئي تتفاعل الكائنات الحية بطرق مختلفة بما في ذلك الافتراس والتعايش والتعاون، كل نوع له دور خاص مثل تحويل ضوء الشمس إلى طاقة من خلال التمثيل الضوئي أو أكل الحشرات الصغيرة أو تحلل المادة.
  
• حجم النظام البيئي: تختلف أحجام النظم البيئية على نطاق واسع، حيث يمكن أن تكون بركة أو بحيرة أو صحراء أو المرابي وهي أنظمة بيئية اصطناعية.
  
• المناطق الأحيائية: تتكون المناطق الأحيائية من عدة أنظمة بيئية متشابهة مع بعضها البعض، وتشمل المناطق الأحيائية الغابات الاستوائية المطيرة والصحاري والتندرا والأراضي العشبية.
  
• اضطرابات في النظام البيئي: تغيير طفيف في النظام البيئي مثل القضاء على نوع واحد أو إدخاله يمكن أن يسبب تغييرات في النظام البيئي بأكمله، التغيرات البيئية وكذلك التدخل البشري يمكن أن تسبب هذه الاضطرابات في النظام البيئي.
  
• تأثير التلوث: يشكل التلوث بما في ذلك تلوث الأرض والمياه والهواء تهديدًا خطيرًا للنظم البيئية، حيث يمكن للتلوث أن يهدد أو يقتل الكائنات الحية الحيوية للنظم البيئية ويمكن أن يصبح النظام البيئي غير متوازن.
  

أمثلة على النظام البيئي:

كما تم تعريفه سابقًا فإن النظم البيئية هي أنظمة مترابطة ومستقرة وتوفر علاقة مفيدة بين الكائنات الحية وغير الحية في البيئة، وفيما يلي بعض الأمثلة على النظام البيئي:

• البحيرات: نظرًا لأن البحيرة تشتمل على أشياء حيوية وغير حيوية مترابطة مع التفاعلات الفيزيائية والكيميائية فهي مؤهلة كنظام بيئي، أنه مثال على نظام بيئي ثابت، حيث أن البيئة التمكينية لا تزال نسبيًا، يتم تضمين الجداول والأنهار والبرك والمحيطات بالمثل ضمن هذه الفئة وهي جزء من البيئة المائية، تشمل المكونات الحيوية الأسماك والبكتيريا والعوالق النباتية والعوالق الحيوانية بينما تشمل العوامل غير الحيوية الماء والضوء والصخور تحت البحيرة.
  
• الصحاري: تعتبر الصحراء نظامًا بيئيًا لأنها تتمتع بنظام بيئي يتميز بالوظائف والعمليات الحيوية وغير الحيوية في المناطق القاحلة، ويشمل كلا من المجموعات النباتية والحيوانية والبكتيرية وتفاعلها مع المناخ الصحراوي والهواء والتربة، في النظم البيئية الصحراوية يتم تكييف كل من النباتات والحيوانات بشكل خاص لتحمل الظروف القاسية السائدة.
  تطورت حيوانات مثل الإبل لتخزين كميات هائلة من الماء في أجسامها لتمكينها من البقاء على قيد الحياة حتى بدون شرب الماء لعدة أسابيع، النباتات مثل الصبار لها إبر مثل أوراق الشكل لتقليل النتح ويحتوي الصبار أيضًا على سيقان سميكة جدًا لتخزين المياه، الحيوانات المختلفة الأخرى التي تعيش في الصحراء بما في ذلك العقارب وثعابين الصحراء والسحالي لها على حد سواء تقنيات التكيف الخاصة بها للبقاء على قيد الحياة في الصحراء.
  
• الغابات: يوجد في الغابة العديد من الأنواع الحيوانية والنباتية التي تتفاعل مع الكائنات غير الحية، على سبيل المثال يتم امتصاص الترسيب وطاقة الشمس بواسطة النباتات واستخدامها للنمو ثم استهلاكها من قبل المستهلكين الأساسيين (العواشب)، حيث يتم افتراس المستهلكين الأساسيين في وقت لاحق من قبل المستهلكين الثانويين وخاصة آكلات اللحوم ويستمر النظام من خلال شبكة غذائية بسيطة ومعقدة وسلسلة غذائية على التوالي.
  في النهاية تتحلل المواد الميتة بواسطة المُحلِّلات (البكتيريا وديدان الأرض)، حيث يتم تقسيمها إلى مواد مغذية تمتصها جذور النبات مرة أخرى وتبدأ الدورة من جديد.
  
• المحيطات: تحتوي المحيطات على مجموعة متنوعة من المكونات الطبيعية التي تمكنها من استمراريتها والتبادل المستمر للمواد بين الكائنات الحية وغير الحية، تحصل الحيوانات المائية مثل الأسماك على العناصر الغذائية الأساسية مثل الفوسفور والنيتروجين والأكسجين والطعام من داخل المياه، الأمر نفسه ينطبق على النباتات التي تعيش تحت الماء، حيث تعتبر النظم البيئية للمحيطات والمعروفة أيضًا بالنظم الإيكولوجية البحرية الأكثر شمولاً بين الأنظمة البيئية للكواكب.
  وفقًا لذلك هناك العديد من الفئات الأخرى تحت النظم البيئية للمحيطات، بما في ذلك غابات المانغروف وموائل أعماق البحار وقاع البحر ومصبات الأنهار والشعاب المرجانية ومناطق المد، بسبب توسعها غالبًا ما تحتوي النظم البيئية للمحيطات على مجموعة واسعة من التنوع البيولوجي، توفر الشعاب المرجانية للمحيطات على سبيل المثال أماكن للمأوى والغذاء لآلاف الأسماك والنباتات البحرية، وتعمل الشعاب المرجانية أيضًا كمناطق تكاثر للأنواع المائية.
  
• الحدائق: تشجع الحدائق العمليات الطبيعية والوظائف المختلفة في المناطق المحلية، حيث أنها تساعد في الحد من الآثار الضارة للرياح القوية وتنظيم تصريف المياه وتوفير المأوى والغذاء للحياة البرية الأصلية، تعيش ميكروبات التربة وأنواع الحياة البرية مثل الطيور والحشرات الملقحة والقوارض والأبراص والضفادع في المناطق الحضرية وتعتمد في الغالب على الحدائق المحلية إلى جانب العناصر الأخرى غير الحية من أجل البقاء، الحدائق المحلية هي ببساطة موطنهم المركزي.
  
• المراعي: الأراضي العشبية هي أنظمة بيئية في المناطق المعتدلة التي لا تسقط الكثير من الأمطار مقارنة بالمناطق الأخرى مثل الغابات الاستوائية المطيرة، إن الترابط بين التربة الغنية للأراضي العشبية وأنواع الحيوانات والنباتات المختلفة يصورها على أنها نظام يتكون من التفاعل المستمر للكائنات الحية مع بيئاتها المادية، حيث تدعم الأراضي العشبية أنواعًا حيوانية مثل الجاموس والذئاب والأسود والحمر الوحشية وأنواع الظباء والنباتات مثل الشوفان البري وعشب الجاموس والذيل الثعلب وعشب الإبرة.
  
• بيوتنا ومدننا: منازلنا ومدننا هي أمثلة مثالية لنظام بيئي لأننا كبشر نعتمد على العديد من الكائنات غير الحية وحتى بعضنا البعض للبقاء على قيد الحياة، بدون الهواء في غلافنا الجوي لا يمكننا التنفس، بدون المباني لا يمكننا الحصول على مأوى وبدون المواد الخام التي يتم الحصول عليها من الأرض لن نتمكن من ارتداء الملابس أو قيادة السيارات أو الحصول على الطعام أو حتى العمل بالطريقة التي نقوم بها.
  باختصار توفر منازلنا ومدننا مثالًا ممتازًا للنظام البيئي لأننا نتفاعل مع الكائنات الحية وغير الحية الأخرى على أساس يومي.