علم بيئة الحيوان

علم بيئة الحيوان

ANIMAL ECOLOGY

السنة الثالثة – الفصل الدراسي السادس

قسم الإنتاج الحيواني

كلية الموارد الطبيعية والدراسات البيئية

جامعة كردفان

د. هندعبدالرحمن صالح الطاهر 2018

تعريف علم البيئة Ecology

—      البيئة Environment :هي الوسط الجغرافي الذي يعيش فيه الكائن الحي وهو مجموع عناصر تشمل المناخ من حرارة وبرودة وجفاف ورطوبة وأمطار ورياح وثلوج وإشعاعات والأرض بما تحتوي من تضاريس وسهول وصخور وتربة ومياه ونبات وحيوان والهواء بكافة عناصره وغازاته ومكوناته ومختلف الخواص الفيزيائية والكيميائية للمكونات السابقة بالإضافة إلى الإنسان وأنشطته وفعالياته المختلفة .

—       مصطلح علم البيئة (Ecology) جاء به العالم الألماني أرنست هيغل الذي استعمل أول مرة كلمة " إيكولوجيEcology " أي علم البيئة في عام 1866م . وقد أخذه من المصطلح الأغريقي (Oikos) والذي يعني محل الإقامة وهو فرع من العلوم البيولوجية ( علوم الحياة ) يهتم بدراسة العلاقة المتبادلة بين كائنات حية أو مجموعات من الكائنات الحية والعوامل المحيطة بها والتي تشكل الوسط أو البيئة .

مراحل تطور علم البيئة

—      المرحلة الأولى: وهي مرحلة علم البيئة الذاتية أو الفردية ((Autoecologyوقد إمتدت هذه المرحلة قرابة قرن من الزمن أي من ستينيات القرن التاسع عشر وحتى ستينيات القرن العشرين، وفي هذه المرحلة تركز إهتمام علم البيئة بدراسة علاقة نوع ما من الكائنات الحية بالعوامل الحية وغير الحية الأخرى، ودراسة إنتشار مختلف الكائنات الحية وتوزيعها وتعدادها ودراسة العوامل والعناصر غير الحية الموجودة في البيئة المحيطة وتأثير هذه العوامل في الكائنات الحية وفي هذه المرحلة تم إكتشاف العديد من القوانين الأساسية في علم البيئة كقانون ليبج (Law  Liebig) الذي وضعه العالم الألماني ليبج وهو أحد المبادئ التي تحدد دور العوامل البيئية في إنتشار وتكاثر الكائنات الحية وتطورها وبحسب قانون ليبج فإن العوامل البيئية تتحكم في أنماط توزيع الحيوان وغيره من الكائنات الحية وتختلف قدرة كل نوع من هذه الأنواع على تحمل الظروف البيئية وهذا الأمر وضحه أيضاَ  قانون المناعة والقدرة على التكيف (Tolerance) الذي وضعه العالم ميدافار عام 1953م. وتعد هذه المرحلة هي مرحلة التمهيد والمطالبة والإهتمام بالتغيير.

المرحلة الثانية:

—      مرحلة علم البيئة الاجتماعية (Synecology) :تمتد هذه المرحلة قرابة عقدين من الزمن 1960 – 1980 و في هذه المرحلة كان الإهتمام بالإتجاه الإجتماعي لدراسة البيئة بسبب  تزايد الإحساس بخطورة تلوث البيئة في مختلف المجالات وإتسعت دائرة الإهتمام بالبيئة من قبل الكثير من المختصين في مختلف الفروع العلمية و تناولت هذه المرحلة أيضاَ دراسة تفاعلات الجماعات أو الأنواع المتباينة التي تتعايش مع بعضها البعض في مجال بيئي قد يكون محدوداً جداً يسمىBiome وقد يكون أكثر اتساعاَ مثل البيئة الصحراوية أو الغابات المطيرة أو البحيرات كبيرة المساحة وما إلى ذلك مع دراسة العلاقة المتبادلة بين الجماعات والكائنات الحية وتحليلها وتوزيعها وإنتشارها في المدى الإيكولوجي الحيوي وشهدت هذه المرحلة حركة إحتجاج شعبية غاضبة ضد تلوث البيئة والمخاطر التي تتعرض لها خاصةً في الستينيات بعد نشر الكاتبة الأمريكية راشيل كارسون كتابها الربيع الصامت الذي يحذر من مخاطر التلوث البيئي.

المرحلة الثالثة:

—      شملت هذه المرحلة العقدين الأخيرين من القرن العشرين وشهدت هذه المرحلة المزيد من الاهتمام بالبيئة والمزيد من سن القوانين والتشريعات البيئية الوطنية والإقليمية والعالمية وإعادة التقييم للنشاطات البيئية والآثار الناتجة عنها وتميزت هذه المرحلة بمحاولة علم البيئة بناء صورة متكاملة وواضحة عن المشكلات التي تعاني منها البيئة وهي مشكلات متنوعة تتعلق بالتلوث البيئي وإستنزاف الموارد الطبيعية وتأمين المواد الغذائية ومعالجة العجز المائي والتصحر والفقر وتدهور الأراضي والغابات الخ ….، وقد أدت الثورة التقنية العلمية المعاصرة إلى ضرورة الإنتقال من الإعتماد على علم البيولوجيا وإستخدام القوانين البيولوجية من أجل حل المشكلات البيئية إلى علم البيئة المعاصر متعدد الأغراض والإتجاهات والإهتمامات الذي يعتمد على مجموعة كبيرة من العلوم ذات الصلة وهذا ما يعكسه ظهور مفاهيم وفروع جديدة في علم البيئة مثل الإيكولوجيا: (الكونية، الهندسية، الزراعية، الثقافية، الاجتماعية، وإيكولوجيا الإنسان، والإنسان والمحيط الحيوي (MAB)، والمفهوم الجيوبيئي Geoenvironment والجيوإيكولوجي Geoecology، وغير ذلك من المفاهيم.

المرحلة الرابعة:

—      وهي المرحلة الحالية التي يمكن تسميتها بالمرحلة العالمية التي تتميز بثورة المعلومات والإتصالات أو عصر الوسائط المعلوماتية Infomedia، حيث الإستخدام الكبير لأنظمة المعلومات الجغرافية  (GIS)، ونظم المعلومات الجغرافية و طريقة البحث المكاني التي تعتمد على تقانات الحاسب الآلي والبرمجيات ومعطيات الإستشعار عن بعد وبنوك المعلومات البيئية وغيرها مما يمكن أن يقدم المعلومات المناخية أو الجيوبيئية وإستقبال المعلومات ونقلها عبر الأقمار الصناعية وتفيد في مسائل الملاح ومعرفة الإرتفاع والعمق ودرجات الحرارة والمسافات وغيرها و يفيد في دراسة الحركات الحديثة وتشوهات القشرة الأرضية كل هذه التقنيات جعلت العالم قرية كونية واحدة يمكن التعرف على مواردها المختلفة ومراقبة التغيرات التي تتعرض لها البيئة وقد عرفت هذه المرحلة المزيد من النضج وتنامي الحركة البيئية وظهور المزيد من الجمعيات والمنظمات البيئية في مختلف مناطق العالم وركزت أهدافها على حماية البيئة ووقف تلوثها وتخريبها وإستنزاف مواردها .

Animal Ecology علم بيئة الحيوان

•         هو العلم الذي يدرس  الحيوان في علاقته بالبيئة التي يعيــش فيها والظروف المحيطة به . وهذا العلم يعتبر من أهم العلوم البيولوجية فحياة الحيوان هي في النهاية نتيجة لتفاعله مع العوامل الطبيعية Physical factors و العوامل الحيوية Biological  factors التي تؤثر في البيئة .

•         تشــمل العــوامل الطبيعية الحــرارة وضـــوء الشــمس والماء  وطبيعة الوســـــط والتربة و الجاذبية الأرضية و الضغط الجوي و الغازات و المواد الكيميائية الموجودة في الوسط وغيرها و كل منها يمكن قياسه على حدة و قياس تأثيره على الحيوانات و لكن جميع هذه العوامل تكون عـلاقة متكاملة حيث لا يؤثر أي منها منفرداً على الحيوانات .

•         كما تشمل العوامل الحيوية النباتات والحيوانات سواء التابعة لنفس النوع أو تابعة لأنواع مختلفة .

التوزيع الجغرافي للحيوان ZOOGEOGRAPHY

ليس من السهولة دائما إيضاح السبب في توزيع الحيوانات وذلك لأن البيئات المتماثلة في قارات مختلفة يمكنها أن تحتل بأنواع مختلفة نسبياً من الحيوانات . ويمكن أن يكون نوع معين غير موجود في منطقة تعيش بها حيوانات مماثلة وذلك لأحد الأسباب الثلاثة التالية :

1.    تواجد الحواجز التي قد تمنعه من الدخول إلى المنطقة .

2.    إذا مادخل هناك فيمكن أن يكون غير قادر على التكيف مع البيئة الجديدة .

3.    إذا تم دخوله وتكيفه فإنه بالتالي يتطور إلى نوع مميز .

                                            ملاحظة

يجب معرفة تاريخ ونوع الحيوان أو حفرياته قبل أن يفهم الفرد لماذا تواجد هذا النوع في هذا المكان.

Major Faunal Realms مناطق الحيوانات الرئيسي

بين علماء التأريخ الطبيعي في القرن التاسع عشر أنه في الإمكان تقسيم العالم           اليابس إلى عديد من مناطق محدودة لتوزيع الحيوانات تنفصل عن بعضها

 البعض بحواجز توبوغرافية ومناخية . وقد عرف والاس ست مناطق أرضية معتمدة على مجال الحيوانات .

المناطق الستة الرئيسية على الأرض .

(1) المنطقة القطبية الشمالية القديمة (2) المنطقة القطبية الشمالية الجديدة (3) المنطقة الشرقية (4) المنطقة الأسترالية (5) المنطقة الأثيوبية (6) المنطقة الإستوائية الجديدة .

Distributional Processes عمليات التوزيع

تتجمع الحيوانات بطرق تُمكن باحث التوزيع الجغرافي للحيوانات من التعرف على مناطق الحيوان ويفترض أن المناطق الرئيسية منفصلة عن بعضها البعض لفترات طويلة من الزمن.

توجد طريقتان فقط لظهور التوزيع غير المتصل:

إما ان يتحرك الكائن الحي إلى موضع جديد ويعرف ذلك بالإنتثار

أو يتحرك الموضع نفسه حاملاً الكائن الحي معه بطريقة سلبية ويعرف ذلك بالحمل.

العوامل التي تتحكم في توزيع المجموعات

1.    الإنتشار .

2.    السلوك.

3.    عوامل أحيائية ( التنافس ، الإفتراس ، التطفل ، التضاد الكيميائي الحيوي ، الأمراض ؛العلاقات مع الكائنات الأخرى).

4.    عوامل فيزيائية وكيميائية :

أ‌-       عوامل فيزيائية ( الحرارة ، الضوء ، الرطوبة ، تركيب التربة ، سرعة الرياح ، شدة تيار الماء .…

ب‌- العوامل الكيميائية ( الماء ، الأكسجين ، درجة الملوحة ، درجة الحموضة ، مغذيات التربة .…

Distribution by dispersal التوزيع بالإنتثار

تنتشر الحيوانات بالإنتثار إلى مواقع جديدة عن مكانها الأصلي وتؤدي التغيرات البيئية إلى إرغام  الحيوانات على تغيير مسكنهاعلى الرغم من أن معظم المجموعات الكبرى من الحيوانات إنتشرت لتحصل  على ظروف ملائمة وليس لتفادى تلك الظروف غيرالملائمة.

إن معدل التكاثر للحيوانات كبير جداً لدرجة حدوث ضغط مستمر على الأفراد للتحرك لمساحات جديدة لتقليل التنافس على الغذاء والمأوى .

 تشمل التحركات الإنتثارية التحرك من إقليم إلى آخر .

الإنتثار هو تحرك للخارج وفي إتجاه واحد  ويجب أن يميز عن الهجرة وهي تحرك موسمي من وإلى موقعين مثل الهجرة الموسمية للطيور.

تتحرك الحيوانات المنتثرة بقوتها الذاتية إما أن تكون زاحفة أومتسلقة  وعداءة وقافزة ( نطاطة )  أو طائرة أو إنها تنتثر متأثرة بالرياح وتيارات الهواء  والطفو أو بالتعلق بأى شيء في الأنهار أو البحيرات أو البحر أو تلتصق بحيوانات أخرى.

تتمثل الموانع الرئيسية لإنتثار الحيوانات في الحواجز مثل : سلاسل الجبال والمنحدرات الصخرية الشاهقة خاصة عند الشواطئ  والوديان الضيقة  وقد يمنع نهر ما إنتثار السنجاب الرمادي ولكنه يسهل تحرك حيوان القُندُس.

هناك حواجز جغرافية كالصحراء أو حواجز حيوية كالتنافس - الحيوانات المفترسة - التغيرات النباتية - فقد الغذاء المناسب.

Distribution by Vicariance التوزيع بالحمل

يحدث التوزيع بالحمل الإحلالي عندما يعزل نوع ما بحاجز جديد كجبل  أو صحراء أو عندما تصبح كتلة يابسة مجزأة و ينتج عنها إنفصال حيواناتها ونباتاتها .

جذبت الجغرافيا الحيوية الإحلالية أنظار مجموعة علماء إدعوا أن الإحلال

الحملي هو مبدأ أولى للجغرافيا  الحيوية.

تفسيرهم أن الإنتثار يمكن أن يؤدي إلى التنافس وغالبا لإندثار الحيوان  لأن الأنواع تنتثر إلى بيئات مستوطنة فعلا  بينما يكون الإحلال الحملي مسئولا عن تضاعف النوع ويجب أن يكون هناك إنعزال جغرافي قبل وجود الأنواع  .

Continental drift theoryنظرية الإنشطار القاري

يتطابق الحماس للحمل الجغرافي الحيوي مع نظرية الإنشطارالقاري  والتي إعترف بها الجيولوجيين حديثاً . ( أُفترضت عام 1912 بواسطة عالم الأرصاد الألماني ألفرد وجينز )  ولكنها بقيت مثيرة للجدل ورُفضت عدة   مرات حتى جاءت النظرية المقترحة الجديدة : تغيير قشرة الأرض plate tectonic    وأعطت نظاماً لحساب إنشطار القارات . وطبقاً لهذه النظرية يتكون سطح الأرض من 6 إلى 10 صفائح صخرية سمكها حوالي 100كم , إفترض وجينز أن القارات الأرضية تم انشطارها بفعل قذف البراكين محطمة كتلة أرضية عظيمة تعرف بالأرض كلها.

طبقاً لباحثي هذه الأيام الذين قاموا بمراجعة التاريخ الذي ذكره ويجنز .. فإن هذا قد وقع منذ 200 مليون سنة مضت فتكونت قارتين عظيمتين لوراسيا شمالاً وجوندوانا جنوباً منفصلتين عن بعضهما البعض ببحر يعرف باسم تشيسTethys sea.

 إنشطرت لوراسيا إلى أميركا الشمالية ومعظم أوراسيا وجرينلاند .

 أما جوندوانا .. فقد إنشطرت إلى أميركا الجنوبية , أفريقيا , مدغشقر , البلاد العربية , الهند , أستراليا , وقارة القطب الجنوبي .

 ويوضح الإنشطار القاري العديد من التوزيعات الغريبة للحيوانات مثل تشابه حفريات اللافقاريات في أفريقيا وأميركا الجنوبية.

يعتبر التوزيع الحديث للثدييات الكيسية مثالاً لتأثير الإنشطار القاري  فقد ظهرت الكيسيات في منتصف العصر الطباشيري حوالي 100 مليون سنة قبل الميلاد في أمريكا الجنوبية . ولأن أمريكا الجنوبية كانت متصلة بأستراليا في ذاك الوقت خلال القطب الجنوبي ( الذي كان وقتها أكثر حرارة عن الوقت الحالي )  فقد إنتشرت الكيسيات عبر القارات الثلاث وتحركت أيضا إلى شمال أمريكا ولكنها هناك تقابلت مع الثدييات المشيمية ولهذا فإنه قضي عليها في شمال أمريكا ( كيسيات أمريكا الشمالية الآن هي الأبوسوم قد وصلت حديثاً تقريباً من أمريكا الجنوبية ) .

تطور الحياة

تتطور حياة الكائن الحي عبر مراحل النمو التالية :

§       البروتوبلازم Protoplasm

§       الخلايا Cells  

§       الأنسجة   Tissues 

§       الأعضاء Organs  

§       الأجهزة Systems

§       الكائن الحي Organism

كما تتطور الحياة على المستوى البيئي عبر:

§       الكائن الحي

§       المجموعات ( العشائر)  Populations   

§       المجتمعات Communities

§       الأنظمة البيئية Ecosystems

§       أقاليم حياتية Biomes

§       المجال الأحيائي Biosphere

النظام البـيـئــي  :Ecosystem

يمكن تعريف المستويات البيئية الأساسية كما يلي :

o      المجموعة ( العشيرة ) : مجموعة من الكائنات الحية تابعة لنوع واحد وتعيش في مكان محدد .

o      المجتمع : مجموعة من العشائر النباتية والحيوانية في مكان معين كوحدة بيئية.

o      النظام البيئي:  يعرف بأنه مجتمع من الكائنات الحية المختلفة  من نباتات وحيوانات تعيش وتتفاعل مع بعضها في مكان معين مثل الغابات والبحيرات. و يعرف أيضا بأنه ( الكائن الحي ومنطقة تواجده وما يشمل من عناصر ) وقد يكون النظام البيئي كبيراً أو صغيراً على حسب حجم الكائن الحي الذي يتواجد فيه مثل البكتريا ( حيز النظام عندها يكون صغيراً ) وهو يعني بصورة عامة التفاعل الديناميكي لجميع أجزاء البيئة مع التركيز بصورة خاصة على تبادل المواد بين الأجزاء الحية والغير حية.

o        أما الموطن البيئي ( Habitat )  فهو وحدة النظام البيئي الذي يمثل الملجأ أو المسكن للكائن الحي.

  

مكونات النظام البيئي

المكونات الحية  Biotic components :

•         تشمل المكونات الحية :جميع الكائنات الموجودة ضمن النظام البيئي (حيوان ونبات وكائنات حية دقيقة )

وتنقسم إلى:

•         المنتجات ( Producers ) تحتاج هذه الكائنات الماء – ثاني أكسيد الكربون – الأملاح المعدنية ومصدر للطاقة وبعض المعادن لتبقى حية.

•         المستهلكات ( Consumers ) وهي التي تستعمل المواد العضوية المنتجة من قبل الكائنات ذاتية التغذية ( Autotrophy ) سواء بصورة مباشرة أو غير مباشرة وبذلك تعتبر هذه الكائنات الحية غير ذاتية التغذية ( Heterotrophy ) (آكلات الأعشاب ‘ آكلات اللحوم وآكلات الأعشاب واللحوم).

•         المحللات ( Decomposers ) .

•         المكونات غير الحية ( Abiotic components ) وتشمل:

•         المواد غير العضوية مثل الكربون والأكسجين والنيتروجين .

•         المواد العضوية مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون .

•         عناصر المناخ مثل الحرارة والرطوبة والرياح والضوء.

•         عناصر فيزيائية مثل الجاذبية و الإشعاع .

تقسيم النظم البيئية حسب مصدر الطاقة

§       1- نظام بيئي طبيعيNatural ecosystem يُدار بالطاقة الشمسية، مثل المحيطات المفتوحة والغابات.

§       2- نظام بيئي بشري Human ecosystemيُدار بالطاقة الشمسية، حيث يقوم الإنسان تبعاً لمصالحه المعيشية بإستبدال النباتات الطبيعية ببعض المحاصيل الزراعية ويضيف إليها مواد جديدة كالأسمدة والمبيدات الحشرية، ومن أمثلتها البساتين والحقول الزراعية.

§       3- نظام بيئي صناعي Industrial ecosystemيُدار بطاقة الوقود، حيث تعتمد طاقة هذا النظام على مصادر غير الشمس، كالكهرباء والوقود وغيرها.والنظامين الثاني والثالث ساهما في تلوث البيئة بشكل كبير أضر بعناصرها الحيوية وغير الحيوية .

التعاقب البيئي Ecological Succession

§       تسمى التغيرات التي تحصل على العشائر والمجتمعات خلال مدة زمنية طويلة بالتعاقب وهوالتغير المنظم من مجتمع حيوي  معين الى مجتمع حيوي آخر نتيجة لذلك فان مجتمع جديد يحل محل الاول ومجتمع ثالث يحل محل الثاني وهكذا ... يحدث ذلك نتيجة لتغير الظروف الطبيعية في الموطن .

§       إن التعاقب قد يبدأ من الصفر (إنعدام كائنات) أو من عشائر مختلفة ومع مرور الزمن تزداد وتتبدل ويستمر ذلك فترات قد تستمر مئات السنين حتى تصل إلى إتزان بيئي أي أنه يحصل ثبات بأعداد وأنواع الكائنات لفترة طويلة عندها نسمي المجتمع مجتمع الذروة  .Climax

§       التعاقب لا ينتهي دائماً لمجتمع ذروة وحتى قد يكون التعاقب سلبياً فإذا حصلت تغيرات حادة على البيئة مثل الحرائق أو تغيرات المناخ أو أمراض أو تدخل الإنسان فإن ذلك يؤدي إلى تراجع في أنواع وكثافة الكائنات وحتى إلى إنقراضها أحيانا وهنا يكون التعاقب سلبياً.

أنواع التعاقب البيئي:

§       التعاقب الأولي : عندما تحل أنواع جديدة  في موطن غير مشغول لأول مرة . وهو يحتاج لوقت طويل قبل أن يصل لمجتمع الذروة.

§         التعاقب الثانوي : ويحدث عندما يزال الغطاء النباتي في منطقة معينة وتحل محله أنواع أخرى ، هذا التغير يحدث بالتدريج وليس فجأة ولكنه يتم في فترة أقل.

§       التتابع البيئي ليس إلى ما لانهاية ، حيث تثبت المجموعات في النظام البيئي وتستقرفي النهاية فيما يعرف بمجتمع الذروة .

§       يتميز مجتمع الزروة بالآتي :

§       المناعة العالية للظروف الغير الملائمة .

§       تنوع كبير في الكائنات والأنواع .

§       غني بالمواد العضوية .

§       درجة عالية من الانتظام .

الإتزان البيئي

§       الإتزان البيئي هو المرحلة الأخيرة في التعاقب و يكون التوازن من خلال وجود روابط ديناميكية متداخلة بين الكائنات الحية وبيئتها.

§        ينتج عن هذه الروابط دورات طبيعية بين الكائنات الحية تحافظ على التوازن ، حيث تنجح الأنواع في البقاء والتواجد معا عبر الزمن.

§       لكن قد يحصل تغير يخلّ بهذا الإتزان .

§        أسباب إختلال الإتزان البيئي :

   1 - تغير العوامل الطبيعية .

   2 - إدخال الكائنات في بيئة جديدة .

   3 - القضاء على بعض الكائنات.

   4 - تدخل الإنسان المباشر .

   5- هجرة الحيوانات .

مضمون العش البيئي Ecological Niche Concept 

§       العش البيئي Niche : إن أول من أوجد هذا المفهوم وطوره هو Elton في عام 1927م .إن العش البيئي بالنسبة لأي كائن حي لا يتعلق فقط بالمكان الذي يعيش فيه هذا الكائن وإنما يتعلق أيضاً بالعمل الذي يقوم به في هذا المكان  من الناحية البيولوجية.

§       المسكن هو " عنوان الكائن الحي " أو " مكان إقامته " أما العش البيئي فهو " وظيفته " أو مهنته " ضمن مجموعة الأنواع التي يعيش معها في المجتمع الحيوي .

§       أما مضمون العش البيئي فهو يشمل علاقة الحيوان مع الوقت والمكان.

المقاومة البيئية  Environmental resistance

§         يقصد بها كل العوامل التي تحد من الزيادة في كثافة أفراد العشيرة ومن هذه العوامل :

1.    النقص في الغذاء – الماء – الأكسجين – كمية الضوء .

2.    الإفتراس .

3.    قلة المساكن .

4.    الأمراض .

5.    تجمع البقايا السامة .

6.    العوامل النفسية .

التغيرات المفاجئة في المجموعات ( عادة تحدث بفعل الإنسان).

نمو العشائر

§       في البيئة تعيش العشائر في ما يعرف بالمجتمع، أي مع عشائر من أنواع مختلفة.  لذلك يتوقع أن تؤثر العشيرة على عشائر أخرى،  مثل المفترسات التي تقلل تزايد العشيرة أو التنافس مع عشائر أخرى أو إنتشار الأمراض وكذلك التغيرات الموسمية (بتأثير عوامل لا إحيائية) حيث تعرف العوامل التي تحدد تزايد العشائر بالعوامل المحددة وتشمل :

§       عوامل تعتمد على الكثافة مثل الغذاء - المأوى – الإجهاد .

§       عوامل لا تعتمد على الكثافة مثل الظروف المناخية – الكوارث الطبيعية .

§        

منحنى نمو العشيرة:

للعشائر المختلفة مراحل نمو متشابهة حيث تعتمد على جهدها التناسلي لإحلال الفاقد من أعدادها( المرحلة البطيئه) ويستمر جهد النمو لعشيرة ما والمعروف بمعدل الجهد الحيوي وتكون الزيادة أسية (مرحلة النمو الأسي) عندما   يفوق معدل المواليد معدل الوفيات وتصل العشيرة لأقصى عدد أفراد يمكن للبيئة ان تتحمله يسمى قدرة تحمل البيئة أو السعة المحتملة ( مرحلة الثبات ) بعدها تبدأ بالتناقص (مرحلة الموت) وذلك بسبب المحددات البيئية .  

التنوع الحيوي (البيولوجي) Biodiversity

—      يُعرَّف بأنه مجموع أنواع الكائنات الحية التي تحيا وتعيش على سطح كوكب الأرض ، وهي التي تمتد على كامل سلم التصنيف والتطور بدءاً من أدناها من الكائنات الدقيقة إلى أعلاها من الثدييات والنباتات الراقية ، وتضيف اتفاقية التنوع الحيوي ( المنبثقة عن قمة الأرض في ريوديجانيرو 1992م ) على هذا التعريف بأن التنوع الحيوي هو  تنوع الجينات.

التنوع الحيوي الكبير في الشعب المرجانية التي يُقدر بأنها موطن لنصف مليون نوع من المخلوقات الحيَّة.

مؤشرات أو مستويات حساب التنوع الحيوي

—      1 ـ المؤشر ألفا Alpha diversity  يقصد به المؤشر الذي يشير إلى عدد الأنواع في مجتمع واحد ومن ثم فان هذه المؤشر يعطينا تصور عن وفرة الأنواع Species richness ويساعد في مقارنة عدد الأنواع  في مختلف الأنظمة البيئية .

—      2 ـ المؤشر بيتا Beta diversity يقصد به معرفة تغير عدد الأنواع ومدى إرتباط ذلك بتغير مماثل في الظروف البيئية .

—      3- المؤشر جاما  Gamma diversityيعبر  عن معدل تواجد الأنواع الإضافية كبديل جغرافي ( أي انه يحل بديلا لأنواع أخرى غابت نتيجة اختلاف الظروف الجغرافية ) .

العوامل المؤثرة في التنوع الحيوي:

—      1- العوامل البيئية Environmental factors: وتشمل العديد من العوامل ففي البيئات اليابسة مثلا تلعب  درجات الحرارة والرطوبة والضوء والرياح دورا مهما في التنوع الحيوي ، كما تؤثر بعض العوامل البيئية في البيئات المائية تأثيرا ملحوظا مثل الضغط ودرجة الملوحة والضوء والتيارات المائية.

—      2- الموطن أوالمسكن Habitat : هو ذلك الجزء أو المساحة المحيطة بالكائن الحي التي قد تتشابه بالظروف المحيطة بالكائن ، وقد تكون هذه المساحة مختلفة الحجم إبتداءً من البيئات الدقيقة مثل جذوع الأشجار وقد تكون بيئات كبيرة مثل الصحاري والمحيطات لبعض الكائنات .

تقسيم المسكن: 

•         المسكن الأرضي Terrestrial habitat

•         المسكن البحري Marine habitat

•         مسكن المياه العذبة Fresh water habitat

   وكل من المساكن السابقة يمكن تقسيمها إلي مناطق بيئية .

•         3- الزمن Time : يلعب دوراً أساسياً مع المسكن في عملية التباين الحيوي فكلما طالت الفترات الزمنية على المساكن المحددة كلما ازداد فيها عدد الأنواع وهذا مؤشر يعرف بنموالجماعات .

—      4- التعاقب البيئي Ecological Succession

—      5-  التلوث Pollution : يؤثر التلوث تأثيرا واضحا في الغالب على التنوع الحيوي فالتلوث النفطي والحراري على شواطئ البحار والمحيطات ورمي المخلفات الصناعية والبشرية فيها يؤثرعلى التواجد الحيوي في تلك البيئات ، كذلك التطور الصناعي على نطاق وسائل النقل والاتصالات والمعدات والأجهزة المنزلية يؤثرعلى الكائنات الحية  وبالتالي على التنوع الحيوي .

—      6-  الإنقراض Extinction :وهو إنتهاء خط الحياة لنوع معين من الكائنات الحية بموت آخر فرد من هذا النوع ويشمل:

أ‌-       الإنقراض المستمر Continuous extinction وينتج عن التأثير المتواصل لواحد أو مجموعة عوامل كالصيد أو لظروف بيئية ‘ ميكانيكية أو حيوية تؤدي لإعاقة التناسل ومثال لذلك إنقراض الحوت الأزرق وتناقص أعداد وحيد القرن والأسد الهندي.

ب‌- الإنقراض الجماعيMass extinction  ويحدث بفعل الكوارث الطبيعيةوالأمراض الوبائية والتلوث الحاد ويعقبه ما يعرف بظاهرة التنوع الجماعيMass speciation  وتعني ظهور أنواع عديده وبشكل مكثف ومن أمثلته إنقراض الديناصورات.

أهم أسباب إنقراض الحيوانات:

•         الصيد.Hunting

•         إدخال الحيوانات إلى بيئات جديدة  . 

•         التغيرات البيئية عن طريق تحطيم البيئات Habitat alteration: وهذا من العوامل الحديثة التي أدت إلى التقليل من المساحات المناسبة للحيوانات باختلافها وبلا شك أن كثيراً من تحوير البيئات يجعلها غير مناسبة لأنواع معينة مما يضطرها إلى الهجرة أو الهلاك مما يقلل من التنوع الحيوي فيها.

•         القضاء على الآفات والحيوانات المفترسة Predator and pest control .

•         حركة مرور الحيوانات Animal traffic.

•         الأنشطة البشرية  Human activities .

•         7- الإفتراسPredation : إن دور الإفتراس في التنوع الحيوي يتبلور باتجاهين الأول أن توفر الفرائس يدعم تواجد فرائس جديدة في البيئة تؤثر إيجابيا في التنوع الحيوي ، والثاني أن دور المفترسات في حفظ تعداد الفرائس إلى مستوياتها الدنيا  يؤدي بالتالي إلى حفظ حدة التنافس بينها إلى أقل حد وبالتالي يؤدي ذلك إلى دخول فرائس أخرى في مجال المنافسة لتدعم وجود أعداد  جديدة من المفترسات في البيئة .

•         8- الهجرةMigration : تؤثر الهجرة بنوعيها سواء للداخل ( الإستيطان ) أو للخارج ( الإغتراب ) في التباين الحيوي حيث نلاحظ أن الهجرة إلى الداخل تزيد من معدل التباين الحيوي بينما نجد أن الهجرة إلى الخارج تقلل من التباين الحيوي .

•         9- التنافسCompetition  : ويعرف بأنه علاقة عدائية كنتيجة للاستخدام المتبادل لموارد طبيعية محدودة في الموطن البيئي يرتبط التنافس بعنصرين أساسيين يؤديان إلى توضيح مدى ارتباط التنافس بالتنوع الحيوي وهما :

•         مدى إتساع العش البيئيNiche breathe   .

•         حجم التداخل في الوحدة البيئية لكلا النوعينNiche overlap    ، حيث أن هناك قاعدة بيئية تشير إلى أن الأنواع التي تعيش في منطقة معينة مع بعضها البعض وتتداخل في أعشاشها البيئية غالبا ما تتنافس على نفس الموارد وكثيرا ما يقوم أحدها  بإزاحة الآخر ويطلق على هذه الظاهرة بالإقصاء التنافسي Competitive exclusion  .

أسباب التوزيع الجغرافي للحيوانات

n    المناخ .

n    الحيوانات حيث يسبب التنافس إقصاء بعض الأنواع أو القضاء عليها .

n    ظاهرة الإجتياح، حيث تتميز أنواع حيوانية بقدرتها على مد نفوذها إلى مناطق جديدة.

n    قد يكون الإجتياح وقتياً ريثما يزول سببه كتغير مناخي مفاجئ، وقد يكون دائماً وغالباً ما يساعد البشر على ذلك .

n    الحواجز الجغرافية كالبحر أو الجبل أو الصحراء .

n     الإنتقال بواسطة الرياح .

n    الإنتقال المطاوع  في حالة إعمار جزيرة دمرها بركان، حيث تلعب الرياح والتيارات البحرية وجذوع الأشجار القائمة دوراً أساسياً في ذلك.

n    التغيرات الجيولوجية و المناخية  .

الأقاليم الحيوية  Biomes

n    النظم البيئية المتشابهة مناخياً أو المرتبطة مع بعضها البعض تسمى الأقاليم الحيوية Biomes حيث أنها تتشابه نسبياً في المناخ وظروف التربة والكائنات التي تعيش عليها مثل الغابات ، المراعي والصحاري.

n    يمثل الغلاف الحيوي Biosphereجميع الأقاليم الحيوية الموجودة علي سطح الأرض وفوقها ، كما يمكن إعتباره إقليم بيئي هائل الحجم تعيش فيه كل الكائنات الحية بمختلف أنواعها سواء وجدت على أو في داخل الأرض وفوقها ضمن ظروف بيئتها المختلفة .

n    تقسم المواطن اليابسة إلى عدة أقاليم بيئية متميزة حسب خطوط العرض والإرتفاع عن سطح البحر وهي:

n     منطقة الغابات الإستوائية الماطرة .

n    المنطقة العشبية (السافنا ) .

n    الغابات النفضية المعتدلة (غير دائمة الخضرة) .

n    المنطقة الصحراوية .

n    غابات الصنوبر المعتدلة (منطقة التيجا ).

n    الغابات المخروطية .

n    التندرا .

n    المنطقة القطبية .

( 1 ) منطقة الغابات الإستوائية الماطرة   Tropical rain forests

n    يتصف مناخ هذه المنطقة بالحرارة العالية والأمطار الموسمية والشمس الساطعة معظم الوقت .

n     تحتوي على الغابات الضخمة المتشابكة والحيوانات الكثيرة ، وتمثل بذلك أغنى موطن بيئي على اليابسة .

n    و التغيير الموسمي في هذه المنطقة بالنسبة لطول النهار بسيط و تلائم هذه الظروف النموالسريع غير المتقطع الذي يصل إلى أقصى مداه في الغابات الممطرة .

n     تمتد هذه المنطقة على جانبي خط الإستواء ما بين خطي عرض 15 شمالاً وجنوباً بحيث تشمل الغابات الإستوائية في أواسط إفريقيا وأمريكا اللاتينية ، وجزر شمال أستراليا . أي إن الحزام العالمي الإستوائي من الغابات الإستوائية عبارة عن المنطقة ذات الأمطار الغزيرة   و الرطوبة العالية  و درجات الحرارة الثابتة و العالية نسبياً .

n    هناك صفة واضحة للغابات الإستوائية وهي وجود التسلسل الطبقي الحياتي ، و يشمل عدداً من طبقات التغذية كالآتي :

n    تقطن الطيور آكلة الحشرات و الخفافيش فوق الجزء الأعلى من الغابة canopy .

n    أســفل هذه الطبقة توجد طيـور و خفـافيش الفــاكهة fruit bats ، و ثدييـات تتغذى على الأوراق و الثمـار .

n    فـي المنطقة الوسطى توجــد الثدييــات متسـلقة الأشـجار arboreal mammals ( مثـل القـرود و حيــوان كســـلان الأشجار ) و العديد من الطيور ، و الخفافيش آكلة الحشرات  و الحشرات و البرمائيات .

n    هناك مجموعة مميزة من الحيوانات توجد أعلى و أسفل جذوع الأشجار تتغذى من جميع الطبقات .

n    تتواجد الثدييات الكبيرة التي فقدت القدرة على التسلق على سطح الأرض ، مثل القوارض الكبيرة . كما توجد مجموعة مختلطة من آكلة الحشرات الصغيرة ، و آكلة اللحوم و آكلة الحشائش و كلها تبحث عن غذائها في الأوراق المتساقطة و الأجزاء السفلى من جذوع الأشجار .

( 2 ) المنطقة العشبية Grasslands
( السافنا )

n    تنتشر في هذه المنطقة الأنواع المختلفة من الأعشاب القصيرة والطويلة ، و تتميز بتعاقب فترات الأمطار والشمس .

n    تعتبر من مناطق الوفرة الحيوانية .

n    موطن أصلي لكثير من الحيوانات العاشبة واللاحمة  في أفريقيا كالأبقار والجواميـس والمـواشي و الظباء  و الأرانب البرية و كلاب البراري والقوارض التي تعيش في براري هذه المنطقة بالإضافة إلى حيوانات أخرى كالزراف والأسود والفيلة والقردة  والكنغر في أستراليا .

n    تهاجر معظم الحيوانات العاشبة في فصل الجفاف نحو الغابات المدارية المجاورة بحثاً عن الماء والغذاء ترافقها في هذه الهجرة الحيوانات المفترسة التي تعتمد عليها في غذائها .

( 3 ) الغابات النفضية المعتدلة (غير دائمة الخضرةTemperate  deciduous  forests

n    يمتاز مناخ هذه المنطقة بشتاء بارد وماطر وصيف دافئ وتتابع أربعة فصول مختلفة في السنة .

n     تتميز هذه المنطقة بالأشجار العالية متساقطة الأوراق في الخريف و الشتاء ، وقلة تنوع الحيوانات التي تقتصر على تلك التي تتحمل درجة برودة عالية .

n     تشمل هذه المنطقة شرق أمريكا ووسط أوروبا وجزء من شرق آسيا .

n    في هذه المنطقة تسود الأشجار غير دائمة الخضرة ذات الأوراق العريضة مثل البلوط ، القيقب و الزان التي تسقط أوراقها في فصل الشتاء .

n     تعرف أفضل المظاهر الموسمية في هذه المنطقة البيئية عنها في مناطق أخرى . و تساقط الأوراق يكون تكيفاً للبيات الشتوي نتيجة لمستويات الطاقة المنخفضة مـن الشمس في فصـل الشتاء الذي قد تكون فيه درجة الحرارة منخفضة لدرجة التجمد .

n    تستجيب مستعمرات الحيوانات في الغابات غير دائمة الخضرة للتغييرات الموسمية بطرق مختلفة :

n    بعضها يهاجر كطائر الشادي آكل الحشرات .

n    البعض يدخل في حالة بيات شتوي كالمرموط  .

n    هناك حيوانات أخرى غير قادرة على الهروب تتعايش بإستخدامها الغذاء المتاح كالغزلان .

n    أو تختزن الغذاء كبعض أنواع السناجب .

n    كما توجد في هذه المناطق الحيوانات الكبيرة آكلة اللحوم مثل أسود الجبل و الذئاب .

n    توجد بكثرة في الغابات غير دائمة الخضرة مستعمرات الحشرات و اللافقاريات بسبب جذوع الأشجار المتحللة و الأوراق المتساقطة التي تعتبر مأوىً مناسباً لها .

( 4 ) المنطقة الصحراوية  Deserts

n    تعرف الصحراء على أنها منطقة جافة تكاد تكون خالية من النباتات ، وهي ذات أمطار قليلة نسبياً ، حارة صيفاً نهاراً وباردةً ليلاً شتاء .

n     تنتشر في هذه المنطقة النباتات والحيوانات ذات القدرة العالية على تحمل الجفاف والظروف البيئية القاسية .

n    الصحاري في الغــالب مناطق قاحـــلة قليــــلة الأمطار ( أقل من 25 مل / العام ) و ذات تبخير عالي للماء .

n    تتميز النباتات الصحراوية بأن لها وريقات مختزلة ، و ذات تكيفات أخرى للإحتفاظ بالماء  ( مثل نباتات الصبار و الشجيرات المتنوعة ) .

n     للعديد من حيوانات الصحراء الكبيرة تحورات تشريحية و فسيولوجية مميزة لتحتفظ بدرجة حرارتها منخفضة ، و كذلك لتحتفظ بالماء . و تتفادى معظم الحيــوانات الصغيرة الظروف الصعبة أو القاسـية بأن تعيش في جحور أو تصبح ليلية النشاط .

n    تشمل الثدييات الموجودة في الصحراء : الغزال الأبيض الذيل white tailed deer          و الأرنب البريpeccary و الأرنب القطني الذنب cottontail و فأر الكنغرkangaroo rat  و السنجاب الأرضي .

n    الطيور النموذجية لهذه البيئة هي طائر الجواب roadrunner و طائر الصعو cactus wren و النسور و البوم الحفار . أما الزواحف فهي عديدة و من المفصليات توجد أنواع كثيرة من الحشـرات و العناكب .

( 5 ) غابات الصنوبر المعتدلة (منطقة التيجا )Taiga

n    تقع هذه المنطقة شمال منطقة الغابات المتساقطة الأوراق وشمال المنطقة العشبية عبر شمال أوروبا وكندا وسيبيريا وجنوب ألاسكا .

n     تتميز التيجا بالصيف القصير المعتدل والشتاء البارد الطويل .

n     تتميز بإنتشار وسيادة أنواع معينة من الأشجار مثل الصنوبريات ، كذلك بالحيوانات ذات الفراء السميك كالدببة والثعالب والموظ ، كما تكثر فيها الطيور أهمها طائر القرزبيل The red crossbill ذي المنقار المتحور لإلتقاط البذور من الصنوبر .

( 6 ) الغابات المخروطيةConical forests

n    يشمل تركيبها النباتي أنواع من أشجار الصنوبر وفي شرق البحر الأبيض المتوسط تنمو أشجار الأرز.

n    بسبب تغير الغطاء النباتي الشجري نجد أن معظم الحيوانات ليست أصيلة بل مهاجرة من مناطق مجاورة كالماعز الجبلي والذئاب والدب الرمادي وغيرها .

(7) منطقة التندرا Tundra

n    هي أبعد منطقة حيوية عن خط الإستواء ، وتقع شمال منطقة التيجا حتى المنطقة القطبية ، و تكونَ شريطاً ضيقاً يحيط بالمحيط المتجمد الشمالي في مناطق كندا وسيبيريا وألاسكا حيث الظلام الدامس طوال فصل الشتاء البارد والضوء الخافت طـوال فصل الصيف الدافئ . كذلك توجد في قمم الجبال العالية الخالية من الأشجار .

n     تقتصر النباتات في هذه المنطقة على الشجيرات الصغيرة والأشنات والحزازيات والحشائش ، أما الحيوانات فتقتصر على الذباب والفراش وبعض أنواع الثدييات مثل الرنة و ثور المسك و الثعلب القطبي و الأرنب البري القطبي  ويعيش فيها (اللاموس ) وهو نوع من القوارض ، بالإضافة للطيور المهاجرة أثناء فصل الصيف .

( 8) المنطقة القطبية Polar area

§         تشمل المنطقة القطبية المتجمدة الخالية من التربة والمكسوة بالثلوج ، وتشتهر بوجود حيوانات متنوعة أهمها الفقمة والدببة والبطريق والثعالب التي تعتمد في حياتها على البحر.

المواطن المائية

1- المحيطات

2- مواطن المياه العذبة

1.    المحيطات :تكون البحار والمحيطات معظم المواطن المائية ويحتوي البحر على عدة مناطق رئيسية لها أشكال حياة واضحة هي :

n    منطقة الساحل Zone  littoral   .

n     الرصيف القـــاري Continental shelf  .

n     الإنحدار القاري Continental slope .

n     منطقـة السـباحة Pelagic zone .

n     قاع البحــر Deep sea floor   .

n    يصــل أكبر عمق للمحيطات إلى حوالي 11.5 كم ( 7.2 ميل ) تحت سطح البحر  و عالم البحار متجانس نسبياً بالمقارنة مع اليابسة كما أن هناك تماثل واضح للأحياء في سطح المحيطات و لكنه يناقض أنواع الحياة في الأعماق .

n     إن المحيطات هي مهد الحياة  و هذا ينعكس على الكائنات المختلفة التي تعيش فيها ( أكثر من 200.000 نوع من النباتات و الحيوانات ) .

n     تعيش غالبية هـذه الأنواع ( حوالي 98% ) على القــاع  ) قاعية  benthic)  و حوالي 2% فقط تعيش حرة في عرض المحيط ( سابحة  pelagic ) . و يوجد العديد من حيوانات القاع في منطقة المد و الجزر  أو أعماق المحيطات الضحلة .

n     يعيش أقل من 1% من الحيوانات في أعماق تحت 2000 متر  و أكثر مساحات المحيطات خصوبة و إنتاجاً تتركز غالباً على طول الرصيف القاري .

n     هناك مناطق قليلة تكون فيها المياه غنية بالأملاح العضوية  و المواد المتحللة التي تصعد بواسطة التيارات المائية الصاعدة إلى المنطقة المشمسة أو المضاءة photic zone ، حيث يوجد نشاط التمثيل الضوئي . و بإستثناء حالات ملحوظة  تعتمد جميع أشكال الحياة أسفل المنطقة المضيئة على الدقائق العضوية الهابطة من أعلى .

 -1الساحل Littoral أو منطقة المد و الجزر Intertidal zone

n    حيث يتقابل البحر مع اليابـس و هي منطقة شديدة الخشونة  و لكنها أغنى البيئات البحرية .

n     هذه المنطـقة و حيوانـــاتها معرضــة للأمــواج العنيفة و للشمس و الريــاح و الأمطار .

n    و كذلك للتغـيير الكـبير في درجة الحرارة و لعوامل التعرية و الترسيب .

n    و رغم ذلك فان البيـئات الموجودة متنوعة و بها إمــداد وفــير مـن الأمــلاح المعــدنية و تـزدهر بها الحيوانات مثل الأطــوم و القواقع و الكيتون و البطلينوس و بلح البحر و قنفد البحر و حيوانات أخرى كثيرة .

-2المنطقة التحت ساحلية Sublittoral zone

n    تلي منطقة الساحل و تكون مغمورة دائماً بالماء .

n    تضم مجموعة غنية و متنوعة من الحيوانات و غابات من الطحالب البنية .

-3منطقة المياه الضحلة Neritic

n    تحيــط بالقارات و تمتد إلى عمق 200 متر .

n    أكثر إنتاجاً من عرض المحيط ، لأنها تستفيد من الأملاح المعدنية القادمة من الأنهار  و من التيارات الصاعدة عند حافة الرصيف القاري .

n      نمو النباتات يكون وفيراً و بالتالي فإنه يدعم حياة متنوعة للحيوانات و هي تشمل مصايد أسماك العالم .

-4مناطق التيارات الصاعدة Upwelling

n    على الرغم من أنها ضئيلة و محدودة في مناطق قليلة ، إلا أنـها مصـدر حيـوي لتجـديد الأملاح للمنطقة السطحية المضاءة . و تتمركز بعض مصايد أسماك العالم الأكثر إنتاجاً في مناطق التيارات الصاعدة.

-5منطقة السباحة Pelagic zone

n    و هي عرض المحيط الواسع  و بالرغم من أن حجمها 90% من مساحة المحيط فإن هذه المنطقة فقيرة نسـبياً من الناحية البيولوجية للآتي:

n    الكائنات الحـية تموت ، ثم تترسب خارج المنطقة المضيئة  و تصل الأملاح المعدنية إلى المنطقة القاع سبحية bathypelagic و تتوقف حركتها ، بينما تظل هذه الأملاح في مناطق التيارات الصاعدة حيث تتحول إلى تيـارات المحيط و تصبح المياه مشبعة بالأملاح المعدنية وعليه تكون الإنتاجية عالية . و مثال ذلك نجد أن البحار القطبية هائلة الإنتاجية .

-6البيئة القاعية Abyssal habitat

n    توجد في أقصى أعماق المحيط  و تتميز بالضغط الهائل و الظلام الدائم  و درجة الحرارة الثابتة القريبة من الصفر .

n    بقيت هذه المنطقة عالماً مجهولاً للإنسان إلى وقت قريب حتى أستحدثت آلات تصوير القاع  و شباك القاع و تم إنزالهما إلى قاع المحيط لتصويره و أخذ عينات منه .

n    تعيش أحياء قاع البحر على الجزء الضئيل من المواد العضوية القليلة التي تسقط من أعلى و التي تنجو من إستهلاك الكائنات الحية في طبقات الماء الأعلى .

n    بالرغم من الصفات غير العادية لهذه البيئة  فإنه تعيش فيها بعض أنواع أنيمونات البحر sea anemones  و قنافذ البحر و القشريات و الديدان الحلقية الشوكية polychaete  و كذلك توجد أنـواع من جميع مجموعات اللافقاريات الرئيسية و بعض الأسماك .

n    أكتشف حديثاً مستعمرات لحيوانات قاعية ذات إعتماد ذاتي ، إذ لا تعتمد على الطاقة الشمسية إطلاقاً  و لا على تساقط المواد العضوية من أعلى  و قد إكتشفت أيضاً فجوات البراكين الساخنة الناتجة من تصدع الصخور في قاع المحيط .

n    و يقسم المحيط إلى منطقتين تبعاً لإختراق الضوء له هما المنطقة الضوئية والمنطقة المعتمة و ذلك يعتمد على مدى عمق الماء:

1.    المنطقة الضوئية Photic zone

عمق هذه المنطقة يصل إلى 200 م  وتوجد فيها الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي  وكـذلك الحيوانات التي تعتمـد مباشرة في غذائها على تلك الكائنات :يمكن تقسيم الكائنات التي تعيش في المنطقة الضوئية إلى ثلاث مجموعات رئيسية هي :

n    1 - العوالق Plankton : و هي كائنات دقيقة الحجم تشمل الطحالب الدقيقة أو العوالق النباتية phytoplankton  والحيوانية zooplankton الأساسية في نقل الطاقة خلال الهرم الغذائي .

n    2 - السوابح Pelagic : وتمثل الكائنات السابحة في المناطق الشطية والبحر المفتوح .

n    3 - القاعيات Benthos : وتمثل الكائنات الحية التي تعيش في الأعماق بما في ذلك النباتات والحيوانات وبعض الفطريات والأوليات والبدائيات .

2.    المنطقة المعتمة Aphotic zone

تشمل هذه المنطقة أعماق المحيطات ما بعد 200 م تحت سطح الماء ولا يصلها الضوء  ولذلك فهي خالية من الكائنات الحية التي تعتمد على التمثيل الكلوروفيلي و تقتصر على بعض الحيوانات اللاحمة فقط والبكتريا والفطريات التي تتغذي على المواد العضوية المتحللة .

2 - مواطن المياه العذبة:

n    تشمل مواطن المياه العذبة المختلفة الراكدة منها مثل البرك والمستنقعات والبحيرات والجارية مثل الجداول والشلالات والأنهار .

n     تشكل المياه العذبة جزءاً بسيطاً من كمية المياه في الأرض و مع ذلك تعتبر مكوناً أساسياً لدورة الماء في العالم .

n     بيئات المياه الداخلية لا غنى عنها لحيوانات اليابسة الكثيرة التي تعتمد على هذه البيئات كمصدر للشرب أو التكاثر .

تفرض بيئات المياه العذبة كثيراً من التحديات للعديد من الحيوانات المائية التي تعيش فيها للأسباب الآتية :

n    متغيرة تفتقد إستقرار اليابسة و المحيطات .

n     التغييرات الموسمية غالباً تكون بدرجة كبيرة .

n     تجف البحيرات و البرك تدريجياً و في النهاية تستبدل باليابسة .

n     تحتاج الحيوانات المائية إلى تكيف خاص للإحتفاظ بالأملاح  و التخلص من المياه الزائدة  لأن المياه العذبة تحتوي على كمية أملاح ضئيلة .

n     من الضروري أن تكون الحيـوانات التي تعيش في المجـاري المائية السريعة ذات تكيفات معينة مثل أعضاء للالتصاق  أو أن يكون شكلها إنسابياً لتفادي جرفها مع تيار الماء المستمر .

n     تدمرت كثير من بيئات المياه العذبة بواسطة التلوث الذي يسببه الإنسان ، مثل إلقاء نفايات المصانع السـامة و مياه الصـرف الصحي فـي المجاري المائية بكميات كبيرة.

تصنف المياه الداخـلية عامة إلى :

1- بيئات مياه جارية  Lotic .

2-  بيئة مياه ساكنةLen tic  .

المميزات العامة:

n    تتراوح بيئات المـياه الجـــارية من جـداول الجبال الصغيرة إلى المجاري المـائية و الأنهار و في الجداول و المجاري المائية تكون كمية الأكسجين الذائبة في الماء مرتفعة نتيجة لسرعة تدفق المياه . و مصدر الطاقة في هذه المياه يكون بصفة أساسية المواد العضوية المتحللة القادمة إليها من سـطح الأرض المجاورة .

n    أمـا الأنهار التي تتحـرك فيها المياه ببـطء ، فإن الأكسجين الذائب بها يكون أقل  و تتميز بكمية أكبر من الطحالب الطافية و النباتات المائية الأخرى كما أن الحيوانات التي تعيش في تلك الأنهار تتحمل تركيز أقل من الأكسجين .

n    أما في البرك و البحيرات ذات المياه الساكنة يكون تركيز الأكسجين أقل خاصة في المساحات العميقة .

n    الحيوانات التي تعيش على القاع أو على النباتات المغمورة ( حيوانات القاع benthos ) القواقع و المحار و القشريات و أنواع عديدة من الحشرات .

n    يوجد كثير من الكائنات السابحة (nekton ) في البحيرات و البرك الواسعة و تعتمد على الأملاح المتوفرة بها .

n    هناك أعداد كبيرة من الكائنات السابحة الصغيرة و الضعيفة النباتية أوحيوانية ( بلانكتون plankton ) .

يمكن تصنيف الحيوانات بيئياً طبقا لثلاث طرق مختلفة

¢   قد يكون التصنيف طبقا لطبيعة الغذاء إلى : آكلات اللحوم carnivores أو آكلات عشب herbivores أو تتغذى على جميع ما يصادفها omnivores .

¢   قد يكون طبقا لمكان المعيشة إلى: حيوانات أرضية                  terrestrial أو حيوانات مائية aquatic أو حيوانات متطفلةparasitic    . 

¢   أو طبقا للتوزيع الجغرافي geographical distribution ، فبعض الحيوانات تعيش في المناطق الحارة وغيرها في المناطق المعتدلة أو الباردة .

السلسلة الغذائية Food chain

o      هي تمرير الطاقة من المنتجات عبر سلسلة من المستهلكات فكل كائن حي من المستهلكات يتغذى على غيره وهو بدوره يشكل غذاء لغيره. أو هي مجموعة من الحلقات الغذائية مرتبطة فيما بينها بعلاقة التغذية  .

o      السلسلة الغذائية يجب أن تبدأ بالمنتجات التي تصنع الطاقة وتخزنها فهي تمثل المستوى الإنتاجي ثم آكلات الأعشاب  Herbivores   لتحتل المستوى الغذائي الثاني أو المستوى الإستهلاكي الأول The primary consumer level  ثم آكلات اللحوم Carnivores  لتمثل المستوى الثالث The tertiary consumer level .

o       ويعتبر حجم الكائن الحي عامل مهم في طول السلسلة الغذائية أو قصرها فكلما ازداد حجم أكلات الإعشاب أصبحت السلسلة أقصر مثلاً السلسلة الغذائية في المناطق الرعوية  ( أعشاب ــ مواشي ــ إنسان ) .

o      تختلف في المناطق البرية ( أعشاب ــ حشرات ـ قوارض ــ ثعابين ــ صقور ) عن تلك التي في المناطق  المائية ( طحالب ــ كائنات وحيدة الخلية ــ عوالق حيوانية  ــ قشريات ــ أسماك  صغيرة ــ أسماك كبيرة ـ حيتان ) .

o      كيف نمثل هذه العلاقة ؟ نمثل هذه العلاقة بواسطة سهم يتجه من المأكول إلى الآكل وهو يعني يؤكل من طرف .  

تبدأ كل سلسلة غذائية بنبات أخضر يسمى المنتج وما يأتي بعد المنتج من حيوانات عاشبة ولاحمة يسمى المستهلك .

الشبكة الغذائية   Food web 

o      تسعى الكائنات الحية المختلفة لتوسيع قاعدة الغذاء لديها لتشمل أنواع عديدة مدفوعة بغريزة البقاء ( في حال إنقراض النوع الذي تعتمد عليه ) وأيضا من أجل تنوع مصادر الطاقة .

o      الشبكة الغذائية هي مجموعة من السلاسل الغذائية التي تتقاطع فيما بينها في وسط معين . 

الأهرام البيئية Ecological pyramids

q   عبارة عن تمثيل هندسي يمثل سريان الطاقة أو إنتقالها في المستويات الغذائية المتعاقبة في الطبيعة وبشكل تصاعدي حيث تقل الطاقة في المستويات المتعاقبة .

q   الأهرامات البيئية وسيلة لتحديد العلاقات الكمية بين الأحياء وهي بذلك تختلف عن السلاسل الغذائية والشبكات الغذائية بالتمثيل الكمي للعلاقات .

q       في الهرم تكون المنتجات عادة في قاعدة  الهرم ثم المستهلك الأولي وثم المستهلك الثانوي إلا أن المستهلك لا يعني نوع واحد من الأحياء .

q   قد يكون لنفس الكائن الحي عدد من الأهرامات تختلف حسب الموسم أو العمر أو حسب المنطقة الجغرافية .

q   في الأهرامات البيئية تنعكس تعقيدات الطبيعة وذلك للآتي:

1.    وجود كائنات حية تتغذى بصورة مختلطة مثل الإنسان لذلك يتداخل وضعه ضمن الهرم البيئي .

2.    أحيانا يلاحظ إختلاف تغذية الكائن الحي باختلاف مراحل عمره ففي المراحل الأولية من عمره تختلف مصادر طاقته عن مراحل عمره الأخرى .

أنواع الأهرامات البيئية 

1.    الأهرامات العددية   : Pyramid of numbers

    طريقة لتمثيل العلاقات الغذائية بعدد الأحياء المنتجة للطاقة او المستهلكة لها وغالبا ما تعتمد في الطبيعة على وفرة أنواع النوع الواحد .

مميزات الأهرامات العددية :

- تكون المنتجات دائما في قاعدة الهرم .

- شكل هرم الأعداد يختلف كثيرا باختلاف المناطق و المجتمعات والفصول فضلا عن نوعية الكائنات الحية الموجودة في النظام البيئي .

- في الأهرام العددية تتساوى النبتة الكبيرة مع الصغيرة وتحسب كل منها كوحدة واحدة في حين ان كمية الطاقة و الكتلة الحية مختلفة .

- الأهرامات العددية تقود الى تحقيق العدالة العددية بين المنتج و المستهلك في نظام بيئي محدد وليس لها قيمة عند مقارنة النظم البيئية المختلفة .