بسم هللا الرحمن الرحیم وزارت علوم تحقیقات فن آوری دانشگاه پیام نور اکولوژی عمومی مرجع محیط زیست ایران www.iranzist.ir دکترعلی اصغر نیشابوری تهیه کننده : بهروز صالحی اسکندری انتشارات دانشگاه.
Download ReportTranscript بسم هللا الرحمن الرحیم وزارت علوم تحقیقات فن آوری دانشگاه پیام نور اکولوژی عمومی مرجع محیط زیست ایران www.iranzist.ir دکترعلی اصغر نیشابوری تهیه کننده : بهروز صالحی اسکندری انتشارات دانشگاه.
بسم هللا الرحمن الرحیم وزارت علوم تحقیقات فن آوری دانشگاه پیام نور اکولوژی عمومی مرجع محیط زیست ایران www.iranzist.ir دکترعلی اصغر نیشابوری تهیه کننده:بهروز صالحی اسکندری انتشارات دانشگاه پیام نور فهرست طرح درس اکولوژی فصل 1اکولوژی (بوم شناس ی ،پیرامون شناس ی) فصل 3اکوسیستم فصل 4انتقال و جریان انرژی (در درون اکوسیستم) فصل 5بررس ی فرایند تولید (در سطوح مختلف یک اکوسیستم) فصل 6پله های اکوسسیتم و انتقال انرژی فصل 7چرخه مواد در اکوسیستم فصل 8میدان اکولوژیک یا آشیانه اکولوژیک فصل 9عوامل محدود كننده فصل 10سازش فصل 11توالي ،تحول و بلوغ اكوسيستم فصل 13کنش های متقابل و بر هم کنش های بین جمعیت ها (بین گونه ها) طرح درس اکولوژی اکولوژی به بررسی اثرات متقابل محیط بر موجودات زنده و تاثیر موجودات زنده بر هم می پردازد. بنابراین برای درک بهتراین علم نیاز به شناخت موارد ذیل می باشد. -1محیط زیست -2عرصه گسترش گونه های محیط -3عوامل مختلف دخیل در گسترش آنها -4تاثیر متقابل محیط بر موجودات زنده -5تاثیر موجودات زنده بر هم دانش اکولوژی دارای ماهیت بین انظام چون از علوم زیستی ،زمین شناس ی،اقلیم شناس ی و ....تشکیل شده به همین دلیل یک رشته بین نظام( علم چهار راهی یا تلفیقی) است .بنابراین به دانشجویان عزیز توصیه می شود این درس را بعد از در سال سوم بعد اخذ واحدهای علوم پایه (ریاض ی – فیزیک – شیمی – خاکشناس ی) و دروس گیاه شناس ی و جانور شناس ی اخذ نمایند فهرست فصل 1 اکولوژی (بوم شناس ی ،پیرامون شناس ی) بررسی اثرات متقابل محیط بر موجودات زنده و بررسی تاثیر موجودات زنده بر هم اکولوژی = محیط موجود زنده چرا شاخه ای فرعی بنام اکولوژی دایر گردید. -1محدودیت زمانی وتوانی انسان -2قاعده سطح تشکل؟ تفاوت بین خصلتهای کل و خصلتهای اجزاء تشکیل دهنده -1در موجودات غیرزنده (آلی ،معدنی) اجزاء یک اتم عبارتست الف) الکترون ب) پروتون ج) نوترون که با تغییرتعداد این اجزاء عناصر متفاوتی (فلز ،غیر فلز) چون N , O , Feبوجود می آید فهرست اسالید بعد -2در موجودات زنده ملکولهای عناصر زیستی (لیپیدها – قندها – اسیدهای آمینه -اسیدهای نوکلئیک) اتدمکها (گلژی -شیکه اندوپالسمی و).... اکوسیستم جامعه جمعیت اندامها فرد زنده بافتها سلولها در هر سطح دارای خصلتهای خاص خودش و در تمام سطوح نظم و سازمان یافتگی ویژه هر موجود است. زنده (گیاهخوار -مورد مصرف گوشتخواران) موجودات محیط زیست (کندن تونل – افزودن فضوالت – تنفس هوای اطراف) مثال :خرگوش تغییر (شکل اندامها -اندازه -رنگ) علوم طبیعی زیست شناس ی در گذشته در بطن اکولوژی جغرافیای زیستی Biogeography اسالید قبل اسالید بعد جغرافیای زیستی :درک چگونگی و علل انتشار موجودات زنده (بیشتر عوامل زیستی مد نظر) اکولوژی :بررس ي ساختار و عملكرد نظام زیستی گروههای سبز از اکولوژی برداشت سیاس ی تبلیغاتی کرده و آنرا ترمز علم میدانند. اکولوژی :تسلط انسان بر طبیعت را منطقی ،معقول و قابل استمرار می کند. تقسیمات عالم بر اساس 6 نوع اکولوژي (انواع مطالعات اكولوژيك) جانداران (1اکولوژی گیاهی –جانوری -انسانی) محيط2 (اکولوژی آبهای شیرين-جنگل و…). اسالید قبل اسالید بعد 1437/01/25 اتواکولوژی3 سین فرانسوی :بررس ی یک موجود زنده به طور منفرد با محیط اطرافش )اکولوژی انفرادی) اکولوژی4 امریکایی :بررس ی یک موجود زنده بصورت منفردیا عده ای از افراد متعلق به یک گونه با محیط اطرافشان )اکولوژی جمعی) اکولوژی كاربردی:5 اکولوژی تحولي:6 بررس ی موجودات زنده با محیط اطرافشان نحوه کارکرد و تحول سیستم ها ی زیستی ( اکوسیستمها) بررس ی تغییر سیستم ها ی زیستی و اجزاء تشکیل دهنده ماهیت بین نظام علم اکولوژی: چون از علوم زیستی ،زمین شناس ی،اقلیم شناس ی و ....تشکیل شده به همین دلیل یک رشته بین نظام( علم چهار راهی یا تلفیقی) است. اسالید قبل فهرست فصل 3 اکوسیستم )(Ecosystem مجمومه مشخص ی از موجودات زنده با محیط زیست اطرافشان با چرخه ماده و انرژی تقریبا بسته یا کامال بسته بطور مثال جنگل ،رودخانه ،مزرعه ،مرداب و ...... سیستم بسته(کره زمین) سیستم باز A A C B خروجی C ورودی B چرخه انرژی چرخه باز و یک طرفه یعنی هر ذره انرژی فقط یکبار در اکوسیستم جریان می یابد. محيط غیر زنده )(Abiotic خاک ،نور ،آب و....... اکوسیستم محيط زنده )(Biotic 8 فهرست اسالید بعد 1437/01/25 تولید کننده ها محيط زنده (or Producer)Autotroph )(Biotic مصرف كننده ها )(Hetrotroph or Consumer سلسله گیاهان مصرف کننده های كوچک ميكروارگانيسمها Micro consumer )(Saprophage مصرف کننده های بزرگ consumer Macro علفخوار Herbivores گوشتخوار همه چیز خوار Carnivores Omnivores اسالید قبل اسالید بعد تولید و مصرف در اکوسیستم منبع انرژی جانداران در یک اکوسیستم توسط تولید کننده آن تامین می گردد. دریافت انرژی بفرم ترکیبات آلی ()CnH2nOnدر می آید. عنصر فعال در تامین انرژی یک اکوسیستم کربن آزادسازی انرژی بفرم CO2در می آید مکانیسمهای فرایند تولید انرژی -1فتوسنتز انرژی نورخورشید C6 H12 O6 -2شیموسنتز CO2+ H2O انرژی ترکیبات شیمیایی NH4 شوره سازی )اکسید شده( NO3 اسالید قبل اسالید بعد شیموسنتز کننده ها حد واسط تولید کننده ومصرف کننده اند ولی به مصرف کننده ها نزدیکترند؟ چون ترکیبات آلی که تجزیه شونده حاصل فرایند فتوسنتزند. تقسیم بندی تنفس بر اساس گیرنده نهایی الکترون (حاصل از تجزیه مواد ) هوازی O2 تنفس گیرنده نهایی الکترون بغیر از O2 (ماده آلی) بی هوازی (تخمیر) اسالید قبل فهرست فصل 4 انتقال و جریان انرژی در درون اکوسیستم قوانین ترمودینامیکی قانون اول :انرژی نه بوجود می آید نه ازبین می رود بلکه از صورتی به صورت دیگر درمی آید. قانون دوم :بازده انرژی در هیچ تغییر و تبدیلی صد در صد نیست. پراکنده شدن انرژی در این تغییر حالت را اصطالحا آنتروپی ( بی نظمی) می نامند تمام سیستمها در گذر زمان مهمترین خصلتهای موجودات زنده حرکت در جهت خالف آنتروپی خصوصیات موجودات زنده کاهش نظم و افزایش بی نظمی (گیاهان مواد معدنی را جذب آرایش مواد آلی ) استفاده مداوم از انرژی برای ترمیم بی نظمی توان مبارزه محدود که با مرگ در یک موجود به اتمام می رسد. فهرست اسالید بعد در مصنوعات بشری همیشه بی نظمی> نظم نظم نظمی بیبینظمی سرنوشت انرژی تابش ی الف) بازتاب ضریب باز تاب گرمایی (آلبدو) = ب)جذب یا نفوذ انرژی بازتابی شده انرژی تابیده شده اگر بتوان تمام انرژی خورشید استفاده کرد هر انسان در کمتر از یک متر مربع ( )3/2از سطح زمین انرژی مورد نیاز خود را دریافت می کند. اسالید قبل اسالید بعد مقدار انرژی UVدریافتی ب) سطح زمین 0/.30 الف)اتمسفر 070/0 اغلب انرژی UVدر اتمسفر توسط چه ترکیباتی جذب می شود. ب) H2O الف) CO2 توزیع انرژی در بخشهای مختلف طیف خورشیدی )اتمسفر) مادون قرمز 42-45 مرئی فرابنفش 3 45-52 عوامل موثر بر نحوه توزیع انرژی در سطح زمین -1ارتفاع از سطح دریا (مهمترین عامل) -4ساعت اندازه گیری -3عرص جغرافیایی -2موقعیت فصلی -5ترکیب اتمسفر (( ?CO2 , ?H2O اسالید قبل فهرست فصل 5 بررس ی فرایند تولید در سطوح مختلف یک اکوسیستم تولید اولیه = مواد آلی ساخته شده در تولید کننده ها(فتوسنتز +شیموسنتز ) چرا اغلب دانشمندان تولید اولیه را برابر فتوسنتز در نظرمی گیرند و شیموسنتز را حذف می کنند؟ -1سهم شیموسنتز در یک اکوسیستم خیلی کم -2تولید آن به سطوح فوقانی یک اکوسیستم منتقل نمی گردد. -3انرژی حاصل از شیموسنتز به طور غیر مستقیم به فتوسنتز بر می گردد. تولید اولیه ناخالص = تولید اولیه خالص +تنفس تولید اولیه مفید :تولید اولیه خالص – قسمتهای غیر قابل مصرف +مصارف ناخواسته (قارچ -باکتری -حشرات) ( باقیمانده تولید اولیه یا تولید خالص جامعه) تولید اولیه مفید = باقیمانده تولید اولیه یا تولید خالص جامعه فهرست اسالید بعد تولید ثانویه :ساخته شدن مواد آلی در کالبد مصرف کنندگان توده زنده موجود یا بیوماس :تولید اولیه وثانویه در طی سالهای متمادی انباشته شده است. تولید خالص تولید ناخالص مناطق گرمسیر > طول عمر موجود رشد موجود (تولید سالنه در مقایسه با توده زنده) مناطق سردسیر در مناطق گرمسیر تنفس بال تفاوت میزان تثبیت انرژی در کشورهای پیشرفته در حال پیشرفت؟ -1استفاده از نژادهایی که بازده بال -2تامین شرایط برای رشد فراورده اسالید قبل اسالید بعد چرا اغلب کشورهای در حال پیشرفت از نژادهای پر محصول استفاده نمی کنند؟ نمی توانند شرایط لزم برای رشد آنرا فراهم آورند. چرا توده زنده اقیانوسها نسبت به خشکی ها کمتر است؟ -1کمبود عناصر ضروری و بال بودن غلظت امالح -2فقدان نور -3محلول بودن گازهای CO2 , O2 طبقه بندی بیوم ها بر اساس تولید ماده اولیه(بر حسب)g/m2/day مصب رودخانه 25 > 10 جنگلهای معتدله مرطوب علفزارهای مرطوب دریاچه های کم عمق > 3 پوششهای نیمه خشک جنگلهای کوهستانی دریاچه های کم عمق > بیابانها 05/0 اسالید قبل اسالید بعد روشهای اندازه گیری تولید اولیه الف) روش مستقیم(روش برداشت محصول ) : تفکیک انرژی قسمت مرده از زنده غیر ممکن ایراد فقط در مورد گیاهان یکساله قابل اجراست ّب) روش غیر مستقیم (که شامل موارد زیر می گردد) -1اندازه گیری تصاعد O2 تاریک (تنفس) O2 محیط آبی شیشه تولید اولیه a+b = o2 روشن(تنفس +فتوسنتز) -2اندازه گیری جذب CO2 18 میزان کاهش a=O2 محیط خشکی کاهش O2 2Coدر روز =a افزایش 2coدر شب b میزان افزایش b=O2 تولید اولیه = b-a = فهرست اسالید قبل اسالید بعد 1437/01/25 -3اندازه گیری اسیدیته در محیط آبی -4روش تعیین میزان عناصر غذایی H+ +HCO-3 CO2+H2O سرعت کاهش عناصر غذایی )(NO-3 PO-3 -5به کار گیری عناصر پرتو زا (رادیو اکتیو( دقت بال میزان جذب 14Co2میزان تولید اولیه را محاسبه می کنیم -6بررس ی مقدار کلروفیل (سرعت تولید به ازاء یک گرم کلروفیل) این روش با مابقی روشها متفاوت این روش به اندازه گیری نیروی کار وابسته ولی مابقی به نسبتهای ثا بت در واکنشهای شیمیایی وابسته است اسالید قبل اسالید بعد تولید اولیه خالص در گیاهان انرژی استفاده نشده مصرف کننده ها انرژی دریافت شده از گیاهان انرژی دفع شده (ادرار -مدفوع ) انرژی جذب شده تولید ثانویه مصارف نگهداری -1متابولیسم پایه ( هزینه نگهداری ) -1رشد و ترمیم -2مصارف حرکتی -2زاد و ولد تولید ثانویه :میزان خالص افزایش ( رشد ) +ضایعات مرگ و میر تولید ثانویه :انرژی دریافتی از پله ما قبل – [ مصارف نگهداری +انرژی دفع شده ( ادرار ،مدفوع ،تعرق)] اسالید قبل فهرست فصل 6 پله اکوسسیتم وانتقال انرژی پله غذایی یا سطح غذایی ( ) Trophic Level Or Food Level تمامی مصرف کنندگان نمی توانند به طور مستقیم از تولید کننده استفاده نمایند بنابراین با واسطه این کار را انجام می دهند که به آن پله غذایی می گویند. فهرست اسالید بعد ردیف یا سطح غذایی فاصله هر موجود را نسبت به تولیدکنندگان در یک زنجیره غذایی ردیف گویند. مصرف کنندگان ردیف 6-2می باشند. 6 5 4 3 2 1 ردیف شغال قرقی مار قورباغه حشره گیاه موجود مجموعه ای از موجودات که هر موجود از موجود قبلی خود تغذیه می کند. زنجیره غذایی ( :) Food Chain ( حلقه زنجیره = پله تشکیل ) زنجیره چرا پله اول ( تولید کنندگان ) در تمام زنجیره ها ثابتند. تولید کننده مصرف کننده ردیف اول (گیاهان) ( علفخوار ) مصرف کننده ردیف دوم ( گوشتخوار ) جثه افراد تعداد انواع زنجیره زنجیره گندخواران: ( ) Saprophyt 22 افراد در این زنجیره از مواد غیرآلی استفاده می کنند پس ردیف اول گند خوارند. اسالید قبل اسالید بعد 1437/01/25 شبکه غذایی ( :) Food Net مجموعه زنجیره های غذایی با حلقه مشترک را گویند. اسالید قبل اسالید بعد تبدیل شیمیایی در مابقی پله ها انرژی شیمیایی تبدیل میگردد انرژی در تمام زنجیره ها در پله اول انرژی نورانی مصارف نگهداری هر پله علت کاهش مدام انرژی در طول زنجیره ؟ بازده انرژی ( کارایی انرژی) : انرژی منتقل شده از یک سطح به سطح دیگر بازده اکولوژیک ) ضریب فتوسنتز( : فقط %10از انرژی هر سطح به سطح دیگر منتقل می گردد. هرم هرم تعداد :) (number of Pyramid اکولوژیک (نشان دهنده کارکرد اکولوژیکی) جثه افراد تعداد شکار جانوران گوشخوار نمی تواد خیلی بزرگ یا کوچک باشد. اکثرا این هرم رو به بالست مگر تولیدکنندگان سطح اول بزرگ باشند هرم بطرف پایین (جنگل) مصرف کننده پرندگان کوچک باشند. اسالید قبل اسالید بعد هرم تعداد :) (number of Pyramid فهرست اسالید قبل اسالید بعد هرم بیوماس ): (P. Biomass اکثرا رو به بالست بجز دریاچه ها بیوماس رشد و تکثیر ماهی ها < زئوپالنکتون ها < فیتوپالنکتون ها ماهی ها > زئوپالنکتون < فیتوپالنکتون معایب: -1چشم پوش ی از زمان انباشته شدن) گیاهان و جانوران چند ساله( -2موجودات کوچک مثل باکتری ها biomessاهمیت کمتر -3تمام بافتها ارزش یکسان داده می شود. هرم انرژی هرم انرژی بهترین نحوه نمایش کارکرد جامعه و همیشه رو به بالست. اسالید قبل اسالید بعد در کشورهای پر جمعیت (هند) برای جلوگیری اتالف انرژی خود را به تولیدکننده ها نزدیکتر کرده و د ر دومین سطح تغذیه قرار می گیرند. مواد سمی در انتقال آنها در اکوسیستم فقط %10ماده و انرژی به پله بعدی منتقل می شد .آیا این موضوع در مورد سموم نیز مطابقت دارد؟ خیر بلکه بالعکس بطور مثال( سم ) D.D.Tانباشته شدن این سم را ازهر پله به پله بعد نشان می دهد .سموم از قاعده هرم تبعیت نمی کنند. برای بررس ی سمی بودن یک سم مطالعه کدام پله مناسب تراست؟ پله های بالیی هرم در تمام پله ها تجزیه کنندگان حضور دارند و از اجساد وفضولت هر پله (سطح) را تجربه می نمایند. جایگاه تجزیه کنندگان در هرم ها؟ در عرض هرم در کنار تمام پله ها قرار می گیرند. اسالید قبل فهرست فصل 7 چرخه مواد در اکوسیستم چرخه بیوژئوشیمیایی (:)Biogeochemical Bioموجود زنده Geoزمین Chemicalماده شیمیایی یعنی عناصر شیمیایی موجود در طبیعت بطور مداوم با عبور از مسیرهای خاص از محیط به موجودات زنده و بالعکس در گردش اند. عناصر ضروری در بدن موجودات زنده Ca, Mg, K,P,N,O,H,CL :Macro element :Micro element Zn,Cu,Fe,Mo,Mn,B اصول جانوران به عناصر بیشتر نسبت به گیاهان نیاز دارند. فهرست اسالید بعد ذخیره(انباشتگی): میزان جریان عدم توزیع یکسان مواد عناصر در همه بخش های طبیعت موجب ذخیره می گردد. ):(Flux.rate مقدار کمیتی از یک عنصر یا ترکیب از یک ذخیره به ذخیره دیگر در واحد زمان استوار می باشد. نسبت انتقال = میزان جریان ذخیره علت محاسبه زمان انتقال: زمان انتقال = ذخیره میزان انتقال مثال :پول توجیبی برای ارزیابی درجه پایداری ذخیره ها در قبال نوسان میزان جریان اختاللت ناش ی از تضعیف چرخه ها : کاهش تولید اکوسیستم ها (مثال چراء مراتع) اسالید قبل اسالید بعد با تراکم مناسب مرتع چرا نامناسب مراتع رشد گیاهان با کنده شدن سر شاخه ها ادامه چرخه عناصر با فضولت دام ها از بین رفتن گیاهان خوش خوراک و جایگزین شدن گیاهانی که ارزش غذایی ندارند فرسایش چرا کودهای شیمیایی جایگزین مناسبی برای کودهای حیوانی محسوب نمی شوند؟ کاهش تراکم گیاهی -1اکثرا فاقد عناصر Micro -2نسبت عناصر ماکرو به میکرو مطابق نیاز گیاهان نمی باشند. -3مواد آلی برای فعالیت میکرو ارگانیسمها را دارا نمی باشند. ولی کودهای حیوانی دارای مواد آلی هستند. اسالید قبل اسالید بعد به چه دلیل کودهای شیمیایی بوجود آمدند؟ نسبت برداشت عناصر از خاک بیشتراز برگشت آن بود و مقدار کود حیوانی برای بازگشت به حالت عادی کافی نیست به همین دلیل کودهای شیمیایی این کمبود را جبران می نمایند. در حال حاضر بهترین راه حل چیست؟ کودهای شیمیایی به همراه کودهای حیوانی استفاده شوند. خاک های شنی بعلت داستن مواد آلی کمترچرخه مواد ضعیف تری نسبت به خاک های رس ی دارند. آلودگی های ناش ی از افزایش Co2حاصل از سوخت های فسیلی اختالل هر چرخه دارای دو منبع : فتوسنتز تنفس سرچشمه اصلی :در قسمت غیر زنده ذخیره تبادلی :که کوچکتر از سرچشمه اصلی ولی در حال مبادله با بخش زنده غیر زنده است. اسالید قبل اسالید بعد 2 چرخه های بیوژئوشیمیایی سرچشمه اصلی ذخیره تبادلی -1چرخه آب اقیانوس ها موجودات زنده(بیوسفر) -2چرخه گازی اتمسفر موجودات زنده(بیوسفر) -3چرخه رسوبی زمین با فرسایش و رسوب گذاری علت اختالف سرعت گردش عناصر -1میزان رشد گیاهان و جانوران در انواع اکوسیستم -2شدت تجزیه مواد آلی در اکوسیستم ها متفاوت چرخه کربن مخزن اصلی * اتمسفر * بیوسفر (دو برابر اتمسفر) * اقیانوس ها ( 55برابر اتمسفر) فهرست اسالید قبل اسالید بعد مخزن تبادلی * دفع Co2درتنفس * مصرف Co2در فتوسنتز برای تولید مواد آلی از لحاظ فعال بودن ذخیره کربن -1ذخیره فعال :کالبد جانداران (بیوسفر) -2ذخیره غیر فعال :انباشته شدن در پوسته زمین(سوختهای فسیلی) دو عامل اصلی کاهش دهنده نوسانات Co2در تغییرات فصول -2معکوس بودن فصول در دو نیمکره -1مبادله Co2اتمسفر و آب دریاها پیامدهای ناش ی از افزایش Co2 اثر گلخانه افزایش دما بی نظمی در نزولت آسمانی خطر ذوب یخ قطبی اسالید قبل اسالید بعد چرخه اکسیژن وجه تشابه چرخه اکسیژن با كربن دو طريق تشكيل :O2 هر دو انتقال انرژي دخالت دارند. تعداد و نسبت ذخیرههاي فعال و غیرفعال مشابهی دارند -1فتوسنتز -2فتولیزه آب در اثر پرتوها ماوراءبنفش چگونه مقدار Oرا از روي Cمقدار بدست ميآورند؟ از طريق نسبت آنها در تركيب CO2 علت كاهش شديد O2در وضعيت كنوني؟ مصرف شديد سوختهاي فسيلي چرخه نیترون 2 گياهان آنرا بصورت اكسيد( )NO3جذب ميكند ولي براي مصرف بايد به فرم احيا( (NH3در بيايد ولی بصورت احیاء از گياهان به علفخواران انتقال ميیابد. رسوبات دريايي چرخه N اتمسفر %78 گازهاي آتشفشااني اسالید قبل اسالید بعد روشهاي تثبیت نیتروژن هوا -1بيولوژيكي :نیترون هوا توسط ارگانيسمها همانند ازتوباكتر -كلوستريديوم-ريزوبيوم-جلبك سبز آبي تثبیت می شود. -2صنعتي(هارپر): -3رعد وبرق: NH3 NO, NO2 3N2+H2 N2+O2 اسالید بعد اسالید قبل چرخه فسفر(چرخه رسوبي) فسفر به صورت اكسيد جذب شده بهمان صورت مصرف ميگردد .كندترين چرخه محسوب می گردد. ذخیره اصلي سنگ دريايي که اغلب به توسط رسوب كردن از دسترس جانوران خارج ميشود. ً فسفري كه به دریا ميرسد پيش از رسوب گذاري از دو طريق مجددا وارد اكوسيستم ميگردد. -1فضولت و اجساد مرغان ماهی خوار -2صيد ماهي فسفر در سنگ هاي آذرين < سنگ رسوبي قديمي < سنگهاي رسوبي فضولت غني از فسفر كه در خشكيها در مكانهاي لنه گذاري پرندگان گوانو)(Guano رسوباتي كه تحت فعالتهای زمینشناس ي از اعماق درياها بیرون آمده اند فهرست اسالید قبل اسالید بعد چرخه آب منبع اصلي آب: -1اقيانوس %97 %2 -2يخچال %1 -3آب بخار اتمسفر نزولت آسماني مقدار بخار شدن آب از اقيانوسها < از بارندگي جهت جریان آب مقدار بخار شدن آب از خشكيها > از بارندگي ویژگی های اختصاص ی ملکول آب :گرمای ویژه آب بالست بخارآب گرمای نهان انجماد نقشهايي كه بخار آب در اتمسفر ايفا مي كند. -1تشكيل ابرها آب -2جذب امواج گرمايي آفتاب (طول موج بلند را جذب ميكند). -3جذب امواج گرمايي زمین :در شب زمین انرژی دریافتی برف انرژي گرمايي ساطع شده از زمین در شب از خورشيد را با طول موج بلند تر ساطع ميکند که توسط ملکولهای آب این کرما جذب می گردد اسالید قبل اسالید بعد يخهاي كه در قطبین جمع شده اند با مجموعه درياهاي زمین تعادل وزني ندارند؟ با آب شدن يخها سطح آب افزايش مييابد و 76متر سطح اقيانوس را بالمی آورد. آزمایش ی ساده ،برای اثبات تعادل وزني آب سطح ثابت آب ذوب يخ تکه يخ آلودگيهاي محيط و ورود به آليندهها در چرخش مواد آلودگي :ورود عناصر و تركيبات تازه به محيط با تغيیر نسبت عناصر و ترکیباتی که در ساختار طبیعی محیط مشارکت دارند. استفاده حشرهكشهاي كلردار چه عواقبي را بدنبال داشته؟ پيدايش واریته های مقاوم اثرات ورود اين سموم در اکوسیستم اسالید قبل اسالید بعد نكات قابل توجه در سرنوشت و اثرات سموم -1دوام و پايداري ماده شيميايي -2قابليت انحالل آن در محيطهاي مختلف -3مكانيسم توزيع و انتشار -4خواص سمي و اثرات بيولوژيك نكات قابل توجه در رابطه با D.D.T -1شكستن ان در مرحله نخستین دال بر تمام شدن خواص سمي آن نیست. -2قابليت انحالل در آب كم -3قابليت انحالل در چربیهاي بالست -4میزان تبخیر در طبيعت كم اسالید قبل اسالید بعد اثرات زيانبار D.D.T الف) اثرات مستقيم :كشتن حشرات و انگلها بعالوه حشرات مفيد (تر و خشك با هم ميسوزند) ب) اثرات غیرمستقيم :انباشته شدن D.D.Tدر زنجیرههاي غذايي بويژه انباشته شدن آن در پلههاي بالتر. از اثرات غیرمستقيم : D.D.Tاختالل درفعالیت غدد جنس ي و مكانیزمهاي توليدمثل و آنزيم كربنيك آنیدراز که نقش فعال در تثبيت كلسيم در پوسته تخم داردنیز مختل می گردد. آلودگي :(Polychorinated biphenyle) P.C.B در ساختن ظروف و وسايل پالستيكي بكار ميرود .پراكندگي فقط در اطراف مناطق مسكوني بر روي هورمونهاي استروئيدي اثر كرده و موجب تجزيه آنها شده در نتيجه اثرات مشابه D.D.Tدر نازك کردن تخم پرندگان دارد. اسالید قبل فهرست فصل 8 ميدان اكولوژيك یا آشيان اکولوژیک یا کنج اکولوژیک یا زیستخوان اکولوژیک )(Ecological nich محدودهاي است هر گونه براي زيست بهتر و انجام فعاليتهاي طبيعي (تغذيه ،زاد و ولد) انتخاب ميكند. آيا ميدان اكولوژيك همان جغرافياي انتشار است؟ خیر ،نگرش جغرافيايي حالت توصيفي (طول و عرض محيط زيست هر موجود را معرفي مينمايد ).ولي نگرش اكولوژيك حالت تحليلي (ذكر علت) محيط زيست هر موجود را بحث ميكند. آشيان اكولوژيك :نه فقط محل زندگي موجود بلكه نقش عملي موجود در جامعه را در رابطه با عوامل غیرزيستي (دما ،رطوبت ،نور )....مشخص مينمايد. فهرست اسالید بعد ميدان اكولوژيك بالقوه: جاهايي كه يك موجود ميتواند زندگي نمايد يعني قادر به تكثیر و توليد مثل دو گونه با احتياجات يكسان نميتوانند با هم در يك آشيان اكولوژيك زندگي نمايند و يكي از آنها در رقابت حذف ميگردد که به آن اصل گوس يا طرد رقابتي گويند. ميدان اكولوژيك بالفعل: ً محدوده اي از شرايط طبيعي يك گونه عمال آنرا اشغال نموده و زندگي مينمايد. ميدان اكولوژيك بالفعل = ميدان اكولوژيك بالقوه -رقابت الف) قبل از رقابت ميدان اكولوژيك بالفعل ب) بعد از رقابت ميدان اكولوژيك بالقوه اسالید قبل اسالید بعد برخي جانداران محدوده وسيعي از نوسانات عوامل اكولوژيك را تحمل ميكنند(مقاوم) Eury برخي جانداران محدود كوچكي از نوسانات عوامل اكولوژيك را تحمل ميكنند(حساس) Steno عوامل غیر زیستی :گرما ،thermalآب ،hydricنمكها ،halinمنابع غذايي phagic محل زيست Cious اگر موجودی به گرما حساس ولی مقاوم به نمک Eury Halin Steno Thermal گونههاي معادل ( معادلهاي اكولوژيك) :اگر دو آشيان اكولوژيكي مشابه توسط گونههاي مختلفي اشغال شوند كه از لحاظ رفتاري ،فیزيولوژيكي ،فرمولوژيكي مشابه باشند. مثال :كانگورو در استراليا ،گاو وحش ي (بوفالو) در چمنزارها آمريكا اسالید قبل اسالید بعد گونههاي همصف: گونههاي مختلفي که در يك اكوسيستمها از لحاظ ،Nichنقش و عملكرد اكوسيستم يا نوع تغذيه و منابع تغذيه مشابه هم باشند(بز و کل كوهي) چنین گونههاي در يك اكوسيستم همصف مينامند(.تصاویر) اسالید قبل فهرست فصل 9 عوامل محدود كننده قانون ليمبيك (كمينه):هرعنصرضروری كه كمترين میزان (مقدار) را در محيط زيست موجود زنده دارد نقش محدود كننده در رشد موجود را ايفا مينمايد .مثال :کمبود Ca2+, Mg2+ قانون بالك من :هر عاملي محيطي كه كمترين مقدار را در محيط دارد نقش تعيین كننده در رشد موجود را ايفا مينمايد( .در قطب دما – کویر آب) قانون تحمل (قانون شلفورد يا بيشينه):افزايش شدت يك عامل اكولوژيك ميتواند مرز و امكان رشد موجودات زنده را محدود نمايد( .در ارتفاعات افزایش شدت نور) فهرست فصل 10 سازش سازش:تحريك پذيری يا تغيیر پذيری انتخاب شده موجودات زنده موجب افزايش تحمل زيستي ميگردد. البته محدوده سازش محدود (مثال دما برای گیاهان )Max:45 C, Min: -5 C انواع سازش ها ( مصرف انرژي ) الف)فعال با مصرف انرژي محيط موجب نياز ب) غیرفعال (گياهان كركدار كه بطور خودكار با شرايط كمآبي سازگارند). پاسخ هر گونه ( ذات و ژنوم) تقسيمبندي انواع سازشها الف :سازشهاي موقت ( سازشهاي حيات فردي یا آنتوژنی): سازشهايي هستند كه يك موجود در طول زندگي كسب ميكند (.پینه دست ـ آفتاب سوختگي) فهرست اسالید بعد ب :سازشهاي دائمي( سازشهاي تكاملي يا فیلوژنی یا ارثی): سازشهايي هستند كه يك موجود در طی دوران گذشته كسب کرده گياهان منطبق خشكي :كوتيكول ،اندام هوایي ،ريشه ،برگ ارتباط بین سازشهاي آنتوژنی با فیلوژنی از نظر سه ديدگاه: -1ديدگاه لماريستها: صفات اكتسابي (آنتوژنی) تبديل صفات ارثي (فیلوژنی) مثال :گردن زرافه ـ پرده پای مرغابي -2ديدگاه نئوداروينسها: دليل اصلي سازش را جهشهای تصادفي می دانند. -3نظريه حد واسط يا بالدوين: جهش عامل بروز صفات ارثي ولي تصادفي نبوده بلكه در جهت تكامل بوده باعث تثبيت و انتقال سازشها گرديده است. اسالید قبل اسالید بعد انواع سازشها يا صورتهای مختلف آن -1سازشهاي ريختشناس ي يا مرفولوژيك الف) آنتوژنی يا موقت (سازش با شرايط كمآبي موقت) ب) فیلوژنی یا دائمی (سازش در گياهان سازگار خشكي شور) -2سازش های فیزیولوژیک: تغییر در ساختار درونی (اندامک ها و اندام ها ) گیاهان شور پسند غدد نمکی ،گیاهان گوشتخوار آنزیمها دستگاه گوارش با نوع غذا تغيیرمی کند. -3سازشهاي بيوشيميايي: تمام پاسخها بیوشیمیایی اند چون اکثر پاسخها ریختی از طریق تغییر در زنجیره های بیوشیمیایی پاسخ داده می شوند. فهرست اسالید قبل اسالید بعد سازشهاي فیلوژنی یا دائمی سازشهاي مرفولوژیکی اسالید قبل اسالید بعد رفتار:مجموعه حرکتهای ظاهری در شرایط فیزیکی و بیولوژیکی که به اقتضای نیاز ،جانور بروز می دهد. -4سازشهای رفتاری: مختص انسان – جانوران البته درگیاهان تروپیسم و تا کتیسم را نوعی رفتار می دانند. الف -غیر ارادی ماهیچه صاف ( هضم غذا).... انواع رفتار انواع رفتار براساس آموزش ب –ارادی ماهیچه مخطط -1رفتار آموختنی -2رفتارهای غریزی (مقابله دسته جمعی بوفالوها در مقابله مهاجمان ) (پرواز پرندگان -شکار سگ سانان) (لنه سازی مکیدن شیر و)... اکومورفوز (Morphosisشکل ،ریخت) ( Ecoماواء) معادل سازشهایی موقت -آنتوژنی اسالید قبل اسالید بعد در واقع اکومورفوزسازش هایی که با وجودشرایط خاص محیطی ظاهر می شوند .مثل تغییر رنگ پوست انسان در ارتفاعات یا تغییر مرفولوزیکی گیاهان وجانوران در قطب اکوتیپ یا تیپ های اکولوژیکی ): (Eco Type گونه هایی که از لحاظ شکل ظاهری مشابهند ولی از لحاظ ژنتیکی باهم اختالف دارند. گیاهان در ارتفاعات بعلت قطع مبادله ژنتیکی در طی نسلهای متمتدی از لحاظ خزانه ژنی با گونه های مشابه دارای اختالف می شوند هرچند از لحاظ مرفولوزیکی مشابهند. پیدایش اکوتیپ در واقع تاثیر واستمرار گزینش طبیعی در جهت ویژه و خاص است. کالین یا اکو کالین: گونه هایی که دارای حوزه انتشاری وسیع و پیوسته بوده و بین تفاوتهای مرز بالیی و پایینی حالت حد واسط هم موجود است که نشاندهنده تعییرات تدریحی گونه های مورد مطالعه (بصورت شیب دار)را گویند. فهرست اسالید قبل فصل 11 توالي ،تحول و بلوغ اكوسيستم توالي :جايگزين شدن جامعه ها و يا انواع اكوسيستمها در يك منطقه به دنبال يكديگر هرجامعه شرايط محيطي را براي استقرار جامعه پرنيازتر آماده ميسازد نكات قابل توجه در رابطه با توالي: با تغيیر جامعه گياهي تغيیر نامشابهند مقايسه بین توالي و دگرديس ي جامعه جانوري تغيیر محيط غیر زنده (میزان بارش دما نور رطوبت هوا) توالي تكرار ناپذير در توالي مرگ معنا ندارد مشابهند چون هر دو با تغيیر همراهند فهرست اسالید بعد بيوسنوزهاي اوج ( كليماكس): ً تكامل سريها نهايتا منجر به يك بيوسنوز پايدار ميگردد كه با محيط اطراف خود به تعادل رسيده است. بيوسنوزهاي (کل موجودات زنده) که تدریجا جایگزین یکدیگر می شوند را سری ) (Sereگویند. هميشه كليماكس به پوشش درختي ختم نميشود بسته به وضعيت آب و هوايي كليماكس تغيیر ميكند انواع بيوم بوجود ميآيد. تغيیرات در ضمن توالي :بررس ی توالي نهايي (كليماكس) نسبت به مراحل اوليه توالي الف -تغییرات از لحاظ انرژي و توده زنده: توليد خالص اولیه توده زنده نسبت توده زنده به توليد اوليه تنفس توليد ناخالص نسبت توليد اوليه خالص به تنفس بسمت یک سیر می کند. اسالید قبل اسالید بعد توالی ب -از لحاظ چرخه مواد چرخه مراحل اوليه باز (ناقص) مدت زمان جابجايي مواد مراحل نهايي چرخه بسته (كامل) زیاد کم ج-از لحاظ ساختار اكوسيستم جامعه زيستي : در مراحل نهايي تعداد زنجیرهای غذايي ،تنوع گونه افزایش ،شبكه غذايي پيچيده تر و استراتژي rجايگزين استراتژي kميشود استراتژي r بچهها مراقبت اندوخته غذايي غورباقه -ماهی استراتژيی k بچهها مراقبت اندوخته غذايي انسان د -از لحاظ ثبات اكوسيستم: و -از لحاظ انرژي كلي: در مرحله نهايي توالی حالت تعادل و ثبات مييابد بازده انرژي و ماده عناصر غذايي در محيط بال ميرود اسالید قبل اسالید بعد تقسيمات توالي (از نظرسه ديدگاه ) -1توالی اوليه و ثانويه -2توالي درونزا و برونزا -3توالي اتوترونيك و هتروتروفيك ً توالي اوليه :استقرار موجودات زنده در جايكه قبال جمعيتي وجود نداشته است. درختي درختچه گیاهان علفی چند ساله گندميان خزه گلسنگ تخته سنگ توالي ثانويه :يك اكوسيستم در اثر عوامل بیروني (سيل آتش سوزي ) نابود اكوسيستم جديد در بقاياي بجا مانده آن شکل بگیرد توالي درونزا) : (Autogenicمعادل توالیه اولیه و مستقل از عوامل بیروني ميباشد توالي برونزا) :(Allogenicمعادل توالیه ثانویه منبعث از عوامل بیروني ميباشد اسالید قبل اسالید بعد اسالید بعد اسالید قبل توالي ثانويه در یک برکه توالي ثانويه در یک بیوم تایگا اسالید بعد فهرست اسالید قبل توالي اتوتروفيك ):(Autoterophicاغلب توالي را شامل ميشود و توالی در مراحل اولیه است. توالي هتروتروفيك):(Hetroterophicوسعت وتعداد کم اين توالي بيشتر در بركه و مرداب كه بقاياي گياهي از به وفور از پیرامون وارد اين اكوسيستم ميشود كليماكس )(Climax آخرين نوع اكوسيستم در پايان مراحل در يك منطقه مستقر ميگردد كه به محيط اطراف به تعادل رسيد. تقسيم بندي ديدگاههاي مختلف درباره كليماكس -1مونو كليماكس(كلمنتس) مشخصات آخرين نوع پوشش گياهي و متعاقب آن اكوسيستم توسط عوامل اقليمي مشخص ميگردد به آن كليماكس اقليمي ميگويند. اسالید قبل اسالید بعد -2پلي كليماكس (برون بالنكه): در يك اقليم ثابت گروههاي متفاوتي از كليماكس برقرار است به آن پلي كليماكس گويند. در يك اقليم واحد مناطق خاص ي از لحاظ (جهت دامنه شيب نوع خاك نوع سنگ مادر) تنوع جامعه جانوري تنوع اكوسيستم نقطه اوج وابسته به عوامل اقليمي -عوامل خاكي -میزان بارندگي كلمانتس(مونوکلیماکس) :اجزاء تشكيل دهنده پلي كليماكس را زيرواحدي از اين مجموعه يا زير- كليماكس تلقي ميگردد پیروان نگرش مونوكليماكس(کلمانتس ،انگلیس) و پلی کلیماکس (برون بالنکه ،آملان) از زمان طرح این موضوع تا به حال برای اثبات نگرش خود بر دیگری در حال مناظره هستند اسالید قبل اسالید بعد اختالف نظر نگرش مونوكليماكس(کلمانتس ،انگلیس) و پلی کلیماکس(برون بالنکه ،آملان) پلي كليماكس (برون بالنكه) مونو كليماكس(كلمنتس) ماكروكليما )اقليم واحد) شرايط اقليمي ميكرو كليما آنها مزو كليما (شرايط اقليمي روي دامنه هاي مختلف ) معادل مزوكليما (پلي كليماكس) ميكرو كليما(شرايط اقليمي حاصل از بودن و نبودن يك درخت) شكل گیري خاك اقلیم +نوع سنگ مادر با گذشت زمان اجزاي يك پلي كليماكس با هم متحد (وحدت)ميگردند. اقليم با هم متحد (وحدت)نميگردند . اسالید قبل فهرست فصل 13 کنش های متقابل و بر هم کنش های بین جمعیت ها (بین گونه ها) مفهوم کنش متقابل :بیانگر ارتباطاتی که ناش ی از رفتار و به تعبیری اراده و تصمیم جاندار است. )(interaction مفهوم روابط متقابل :بیانگر کنش که بین محیط زندگی موجود زنده و خود موجود زنده برقرار است. ()inter relation هر موجود زنده در محیط طبیعی با دو گروه از موجودات در ارتباط است. -1هم گونه ای های خودش:کنش ها درون گونه ایست (.)inter specific -2دیگر گونه ها :کنش ها بین گونه ای ()inter specific فهرست اسالید بعد انواع رابطه های ممکن بین گونه ای نتیجه حاصل از نام رابطه از رابطه برای گونه -1رقابت()competition -2خنثائی - + + ماهیت رابطه هر دو طرف برای یکدیگر محدودیت ایجاد می کنند هیچ کدام از موجود روی هم اثری ندارد (زرافه-خرگوش) _ _ -3همیاری یا همزیستی (همکاری اولیه) -4صیادی( شکارگری) - (بین جمعیت ها) - + برای هر دو سودمند ولی اجباری نیست (جلبک -قارچ) افراد یک گونه افراد گونه مقابل را کشته واز پیکرآنها تغذیه می کنند اسالید قبل اسالید بعد نتیجه حاصل از از رابطه برای گونه نام رابطه -5انگلی (پارازیتی) -6همسفرگی -7دگر آسیبی (بازدارندگی یک طرفه) + + - - ماهیت رابطه ً افراد گونه انگل افراد گونه مقابل را تدریجا بدون کشتن سریع مورد استفاده قرار می دهند( کرم های روده ای) 0 افراد یک گونه در این رابطه سود می برند و طرف مقابل نه سود می برد نه زیان(.خزه روی تنه درخت) 0 یک طرف آسیب می بیند طرف مقابل نه سود نه زیان. مثال دگر آسیبی آللوپاتی درخت گردو که اجزاء آن اجازه جوانه زنی بذر دیگر گیاهان را نمی دهد. اسالید قبل اسالید بعد رقابت )(competition رقابت بین افراد گونه هاست جهت کسب منابعی که مقدار آن محدود است. شرایط رقابت -2مشترک بودن منبع محیطی -1همسایه بودن جانداران دو شکل رقابتی از دیدگاه برچ -1رقابتی که بودن یا نبودن رقیب هیج تأثیری در مصرف انرژی آنها ندارد -2رقابتی که موجود زنده برای دستیابی به منبع مورد نظر برای یکدیگر مزاحمت ایجاد می کند -3محدود بودن منابع از دیدگاه پیانکا رقابت برای منبع رقابت غیر نیازمند به مصرف انرژی (رقابت غیر تعرض ی) رقابت آمیخته با اقدام (رقابت تعرض ی) فهرست رقابت نیازمند به مصرف انرژی اسالید قبل اسالید بعد دو نکته مهم درباره رقابت -1رقابت مکانیزم های متفاوتی دارد و نباید استنباط شود که فقط دو مورد ذکر شده اشکال رقابتند گاهی اوقات هر دو این اشکال با هم رخ می دهد. -2رقابت مطلق نیست و دارای درجات مختلفی و با شدت های مختلفی است. اصل گوس یا اصل انحصار از طریق رقابت Gausمیکروبیولویست روس ی دو گونه از پارامس ی را در دو محیط مجزا کشت داد که هر دو آنها به راحتی رشد کردند وقتی هر دو آنها به یک محیط کشت انتقال داند یکی از گونه ها به راحتی رشد کرد و دیگری در مرحله اولیه ازرشد باز داشته شد. پارامس ی گونه a پارامس ی گونه b مرحله نهایی رشد گونه a مرحله اولیه پارامس ی گونه b+a اسالید قبل اسالید بعد هارد بن (اکولوژیست آمریکائی) :با توجه به گزارش گوس اصل انحصار از رقابت را بیان کرد یا به عبارت دیگر همیاری پیش رقیب های کامل ناممکن است. طرد اصل گوس :در مورد پنج گونه پرنده حشره خوار که در مجاورت هم زندگی می کردند و هیچکدام یکدیگر را حذف نمی کردند مطرح شد. با بررس ی مداوم (فیلم برداری)هر گونه دارای آشیانه مجزا است هر جنس در ارتفاع مشخص از درخت زندگی می کند. دو گونه حشره (آفات) در شرایط محیطی متفاوت 29cیکی از گونه های غالب 32.3cگونه دیگر غالب توان رقابتی بین گونه ها با تغییرشرایط محیط تغییر خواهد کرد. اسالید قبل اسالید بعد منشأ اصلی اختالف نظر (آراء) درباره اصل گوس: انواع حالت رقابت در بین دو گونه -1رقابت کامل :اگر گونه ای ،گونه دیگر را به طور کامل حذف کند. -2رقابت ناقص:گونه ای به طور نسبی بر دیگری چیره شود. -3غیر رقابتی :دو گونه قادر به زندگی در کنار هم می باشند. ً اخیرا دانشمندان پیشنهاد کردند که با مشاهده حذف یک گونه در کنار دیگری یا رقابت ناقص نمی توان به نیاز های واقعی اکولوژیکی آنها پی برد .در نتیجه اصل گوس و انتخاب طبیعی به آزمون های تجربی جواب نمی دهند. اسالید قبل اسالید بعد لطفا نظرات و پیشنهادات خود را به آدرس : شاهین شهر – فاز 3خانه كارگر – بلور نور دانشگاه پیام نور شاهین شهر گروه زیست شناسي ( صالحي) ارسال فرمایید. اسالید قبل فهرست