Transcript اکولوژی محیط

‫اکولوژی محیط‬
‫گردآوری وتدوین ‪:‬دکترروح اله دهقانی‬
‫استاد دانشگاه علوم پزشکی کاشان‬
‫اکولوژی محیط‬
‫• هدف کلی‪ :‬آشنا نمودن دانشجویان با اکولوژی‪ ،‬روابط موجودات و‬
‫مسائل اکولوژی انسانی‬
‫• دانشجویان باید با اصول اکولوژی‪ ،‬نظام اکولوژیک‪،‬سیکل‬
‫عناصر‪،‬اکولوژی میکروارگانیسم ها‪ ،‬اکولوژی انسانی و مسائل‬
‫جمعیت آشنا شوند‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫اهداف رفتاری‬
‫دانشجویان در پایان این دوره باید‪:‬‬
‫‪-1‬اکولوژی و انواع آن را شرح دهد‬
‫‪-2‬نظام اکولوژیک را توضیح دهد‬
‫‪-3‬اکوسیستم و زنجیره غذائی را شرح دهد‬
‫‪-4‬چرخه کربن‪،‬ازت‪ ،‬فسفر‪،‬اکسیژن ‪ ،‬آب وگوگرد را رسم نماید‬
‫‪-5‬اکولوژی میکروارگانیسم ها و روابط بین موجودات زنده را شرح دهد‬
‫‪-6‬سازش و انواع آن و بیوم های گوناگون را توضیح دهد‬
‫‪-7‬هرم های اکولوژیک را شرح دهد‬
‫‪-8‬جمعیت انسانی و افزابش آن‪ ،‬جمعیت شناس ی و اهمیت آن را توضیح دهد‬
‫‪-9‬اکولوژی انسانی و روابط انسان با محیط های اجتماعی ‪ ،‬اقتصادی و سیاس ی را شرح دهد‬
‫‪-10‬نمودارهای جمعیتی و ترکیب و مفاهیم وارزش های آن را بنویسد‬
‫‪-11‬ارتباط محیط و سالمتی و عوامل موثر بر آن را بنویسد‬
‫‪-12‬شاخص های وضع سالمت و بهداشت را توضیح دهد‬
‫‪-13‬کاربرد های اکولوژی را در حوزه پزشکی و بهداشت شرح دهد‬
‫نحوه ارزشیابی ‪:‬آزمون پایان نیمسال‬
‫منابع درس ی‪:‬‬
‫‪-1‬اکولوژی ‪ /‬محمد رضا اردکانی‪ ،‬انتشارات دانشگاه تهران‪،‬چاپ چهارم ‪1382‬‬
‫‪-2‬زیستن در محیط زیست‪ /‬جی تی میلر‪ /‬ترجمه دکتر مجید مخدوم‪ ،‬تهران ‪1369،‬‬
‫‪-3‬جغرافیای زیستی ‪/‬تالیف دکتر علی اصغر نیشابوری‪،‬انتشارات مرکز نشر دانشگاهی‬
Ecology is….
derived from the Greek words oikos meaning “home” •
and logos meaning “to study.”
the scientific study of how organisms interact with one •
another and their environments.
‫ٔ‬
‫• بومشناس ی در فارس ی ترجمه واژگانی از نام اروپایی آن یعنی اکولوژی‬
‫است‪ .‬واژ ٔه اکولوژی از لغت یونانی «‪ »Oikos‬به معنای بوم و‬
‫خانه‪ ،‬و پسوند «‪-‬لوژی» به معنی شناخت است اشتقاق یافتهاست‪.‬‬
‫• بنابراین‪ ،‬از نظر ٔ‬
‫یشه لغوی و معنای تحت اللفظی کلمات تشکیل‬
‫ر‬
‫دهنده‪ ،‬اکولوژی به معنی بررس ی محل زندگی جانداران است ولی‬
‫ً‬
‫اصطالحا به «اثرات محیط برموجودات زنده‪ ،‬اثرات موجود زنده بر‬
‫محیط و روابط متقابل بین موجودات زنده» اطالق میگردد‪.‬‬
‫• اصطالح اکولوژی را برای نخستین بار ارنست هکل‪ ،‬زیست شناس‬
‫آملانی در سال ‪ ۱۸۶۹‬وضع کرده و بکاربردهاست‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫همانطوریکه گفته شد برای نخستین بارواژه اکولوژی توسط ارنست ها ینریش هكل‬
‫در‪ 1869‬به كاررفته است؛معنای مدنظرهكل‪ «،‬علم روابط میان ارگانیسمها و‬
‫محیط زیست آنهابوده است‪.‬‬
‫می توان ردپای مفاهیم اكولوژی را ازآغازخلقت بشر تا کنون پی گرفت؛ چنین به نظر‬
‫میرسد كه انسانهای پیش ازعصرصنعتی شدن‪ ،‬حساسیت و احساس مسئولیت و‬
‫مراقبت بیشتری نسبت به جهان پیرامون خود داشتهاند‪ .‬آنها فقط آنچه را كه نیاز‬
‫داشتند ازطبیعت برگرفتهاند‪.‬‬
‫ازاین منظرمیتوان به جهان بینی و فلسفه طبیعی زرتشت اشاره داشت كه عناصر‬
‫چهارگانه آب‪ ،‬باد‪ ،‬خاك و آتش درآن محترم شمرده میشدند‪ .‬اما به طور واضع و‬
‫جدی نهضت اكولوژی به دهههای ‪ 1960‬و ‪ 1970‬برمیگردد‪.‬‬
‫ازجمله نوشتههای دوران سازدراین دههها‪ ،‬میتوان به "بهارخاموش"(راشل‬
‫كارسون) و "بمب جمعیت و تراژدی چمنزارها"ی (گارت هاروین)اشاره کرد كه ازیك‬
‫طرف كابوس فرو پاش ی محیط زیست و ازطرف دیگررابطه آن با افزایش وحشتناك‬
‫جمعیت را مطرح ساختند‪.‬‬
‫• امروزه بحران اکولوژیک ازدو جنبه حائزاهمیت است‪.‬‬
‫• اول‪ :‬تخریب طبیعت به شکلی جبران ناپذیر‬
‫• دوم‪ :‬بیگانگی جامعه(انسانی) ازطبیعت‬
‫‪ ‬به این معنی ‪ ،‬جامعه ای که خود بخش ی از تکامل طبیعت است ‪ ،‬در واقع به‬
‫شکلی کامل غیر طبیعی و معکوس وارد چنین رشد فزاینده ای از تخریب شده‬
‫است‪ ،‬حال آنکه جامعه اساسا پدیده ای طبیعی و در حقیقت پدیده ای‬
‫اکولوژیک است‪.‬‬
‫‪ ‬اكولوژیستها در واكنش به بحرانهای زیست محیطی و آسیبهای محیطی و‬
‫بوم شناختی كه نتیجه كار انسانها به شمار میرود‪ ،‬پا به عرصه "مبارزات سبز‬
‫" میگذارند و خط مش ی و برنامههای خود راتحت عنوان جنبش سبزها با‬
‫برچسب سیاستهای سبز تعریف میكنند‪ .‬در این راستا هر گونه«تلش ی برای‬
‫بدست آوردن رابطه میان طبیعت‪ ،‬فرهنگ و جامعه‪ ،‬گویای این امید بود كه‬
‫انسانها خود را به عنوان جزئی ازنظم موجود درطبیعت به رسمیت بشناسند‬
‫• سبزها معتقد هستند كه انسان به شدت وابسته به محیط زیست و سایر‬
‫تیرههای حیوانی و نباتی است و دراین راستا به سوی یك "اخلق بوم شناختی"‬
‫رهنمون شدهاند؛ اخلق اكولوژی برشبكهای ازبه هم وابستگی و درهم تنیدگیها‬
‫قراردارد كه درمحدوده آن‪ ،‬ما و سایرموجودات زندگی میكنیم ‪.‬‬
‫• اكوسفر یا زیست بوم یك سیستم به هم پیوسته است‪ ،‬آنچه ما محیط زیست‬
‫میخوانیم «سیستمی است كه شامل كلیه موجودات زنده ‪ ،‬آب و هوا‪ ،‬خاك و‬
‫زیستگاه آنهاست‪.‬‬
‫• ازدیدگاه سبزگرایان‪ ،‬انسان همچون سایراجزای طبیعت بخش ی ازاكوسیستم‬
‫است‪«،‬طبیعت جایگاهی ارزشمندو اخلقی دارد و با سرنوشت ما به عنوان یكی‬
‫ازجانوران پیوند مییابد‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫جناح های افراطی و خشن دیگری ازطرفداران طبیعت وجود دارد كه میتوان آنها‬
‫را نیزدراكولوژیستهای ژرف شناسایی كرد‪ .‬این جناح‪ ،‬نهضت «اول زمین»نام دارد‬
‫كه خاستگاه آن ایاالت متحده آمریكاست‪.‬‬
‫اززاویه دید این عده‪ ،‬طبیعت مهمترازموجودات انسانی بوده و طبیعت وحش ی به‬
‫ارزش مطلقی تبدیل میشود كه صنعتی شدن‪ ،‬موجب تباهی آن و حتی فروپاش ی و‬
‫تباهی كره ارض میشود‪.‬‬
‫برطبق چنین رهیافتی‪ ،‬جنایتی که علیه طبیعت با نیت و انگیزه های مشخص روی می‬
‫دهد تحت عنوان"‪ "acocide‬یا طبیعت کش ی خوانده می شود‪.‬‬
‫بسیاری ازپیروان «اول زمین» با خوش بینی و شادمانی به شیوع شدید بیماری‬
‫ایدز‪،‬قحطی و گرسنگی و امكان اپیدمی مجدد و یروس آبله مینگرند كه برپایه آن‬
‫معتقدند این پدیدهها باعث آن خواهد شد كه اكوسفر نفس تازهای بكشد و طبیعت‬
‫توازن خود را بركره زمین بازیابد‪ .‬برخی ازآنها خواهان عقیم كردن اجبارتوده های‬
‫انسانی هستند كه دراغلب موارد عوام به آنها طرفداران اكوتاژدادهاند ‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ضرورت مطالعه اکولوژی‬
‫آنچه شایسته گفتن میباشد این است كه طبیعت و اکوسیستم بخش ی جدا‬
‫ناپذیراز حیات و ماندگاری زندگی انسانی به شمار میرود؛ بر اساس چنین دیدگاهی‬
‫طبیعت بدون انسان و انسان فاقد طبیعت شاید چندان معنایی نداشته باشد ‪،‬‬
‫این وظیفه انسان است كه نگاهبان طبیعت باشد ؛ به طوریکه محیط زیست‬
‫عرصه زندگی خودش را بردوش او قرار داده و در این راستا نگرشهای فلسفی‪-‬‬
‫سیاس ی و اقتصادی ‪ -‬اجتماعی بایستی در تعامل و تعادل با زیستبوم و در همراهی‬
‫و كمك رسانی به چنین وظیفه ی تعریف و تبیین گردند‪.‬‬
‫عشق به جغرافیای فرهنگی – زیستی و زادبوم هر قوم و ملتی و نیز آینده آن‪ ،‬می‬
‫تواند از اهم فعالیتها و دغدغه های باشندگان وظیفه شناس یک سرزمین به‬
‫شماررود ‪.‬‬
‫به اعتقاد طرفداران محیط زیست تنها یك تغییر اساس ی و تحول بنیادین در آگاهی‬
‫انسانها میتواند مانع از تخریب محیط زیست شود‪.‬پس گسترش آگاهی در این‬
‫زمینه بسیارسودمند خواهد بود‬
‫شاخه های اکولوژی‬
• ‫( انسان شناس ی محیط شناختی‬Ecological Anthropology)
• ‫( انسان شناس ی زیست محیطی‬Environmental Anthropology)
‫(زیست شناس ی قومی‬Ethnobiology)
• ‫( گیاه شناس ی قومی‬Ethnobotany)
• ‫(جانورشناس ی قومی‬Ethnozoology)
• ‫(اکولوژی قومی‬Ethnoecology)
• ‫(اکولوژی معنوی‬Spiritual Ecology)
• ‫(اکولوژی تاریخی‬Historical Ecology)
• ‫(اکولوژی سیاس ی‬Political Ecology)
• ‫رفتاری انسانی‬/‫( و اکولوژی تکاملی‬Human Evolutionary/Behavioral
Ecology
Environments
2 components
Abiotic- nonliving chemical and physical factors.
Ex. Temperature, light, H20 and nutrients
-distribution of organisms limited by abiotic conditions that the
organisms can tolerate.
Biotic- living organisms in any individual’s environment.
Ex. A lizard living in the desert.
‫• اکولوژی به بررس ی اثرات متقابل محیط برموجودات زنده و تاثیر‬
‫موجودات زنده برهم می پردازد‪.‬‬
‫• بنابراین برای درک بهتراین علم نیازبه شناخت موارد ذیل می باشد‬
‫• ‪ -1‬محیط زیست‬
‫• ‪ -2‬عرصه گسترش گونه های محیط‬
‫• ‪ -3‬عوامل مختلف دخیل درگسترش آنها‬
‫• ‪ -4‬تاثیرمتقابل محیط برموجودات زنده‬
‫• ‪ -5‬تاثیرموجودات زنده برهم‬
‫دانش اکولوژی دارای ماهیت بین انظام چون ازعلوم زیستی‪،‬محیط شناس ی‪،‬‬
‫زمین شناس ی‪،‬اقلیم شناس ی و‪ ....‬تشکیل شده به همین دلیل یک رشته بین‬
‫نظام( علم چهارراهی یا تلفیقی) است‬
‫•اکولوژی‪ :‬بررس ي ساختارو عملكرد نظام زیستی است‬
‫• ولی گروههای سبزازاکولوژی برداشت سیاس ی تبلیغاتی کرده و آنرا ترمزعلم میدانند‬
‫• اکولوژی تسلط انسان برطبیعت را منطقی ‪ ،‬معقول و قابل استمرارمی کند‬
‫تقسیمات اکولوژي (انواع مطالعات اكولوژيك)‬
‫عالم جانداران ( اکولوژی گیاهی –جانوری‪ -‬انسانی)‬
‫براساس‬
‫نوع محيط‬
‫(اکولوژی آبهای شیرين‪-‬جنگل و…‪).‬‬
‫فرانسوی‪ :‬بررس ی یک موجود زنده به طور منفرد با محیط اطرافش‬
‫اتواکولوژی )اکولوژی انفرادی)‬
‫امریکایی‪ :‬بررس ی یک موجود زنده بصورت منفردیا عده ای از افراد متعلق‬
‫به یک گونه با محیط اطرافشان‬
‫سین اکولوژی )اکولوژی جمعی)‬
‫اکولوژی كاربردی‪:‬‬
‫اکولوژی تحولي‪:‬‬
‫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
‫• اتواکولوژي)‪(Autoecology‬‬
‫از ديد مکتب فرانسوي اگر يک موجود زنده به تنهايي در ارتباط با محيط مطالعه‬
‫شود و هيچگونه رابطهاي با موجودات زنده ديگر در محيط نداشته باشد اين نوع‬
‫مطالعه اتواکولوژي است‬
‫• ‪.‬مثال گياهان در مناطق نزديک قطب يا در بيابانها در فواصل بسيار دور از‬
‫همديگر رشد و زندگي ميکنند و عمال هيچگونه ارتباط زيستي اعم از حمايت يا‬
‫رقابت با همديگر ندارند‪ ،‬مطالعه در چنین محيطهايي داخل بحث اتواکولوژي قرار‬
‫دارد‪.‬‬
‫• در مکتب آمريکايي اگر موجود زندهاي به حالت منفرد و يا عدهاي از افراد متعلق‬
‫به يک گونه واحد در رابطه با محيط بررس ي شوند اين مطالعه اتواکولوژي است‬
‫• سین اکولوژي)‪(Synecology‬‬
‫وقتي موجود زنده در کنار موجودات زنده ديگر اعم از اينکه به گونه‬
‫واحد يا گونههاي متعددي متعلق باشند‪ ،‬زندگي کند‪ ،‬مطالعه‬
‫اکولوژي چنین موجودي در محدوده بحثهاي سین اکولوژي ميباشد‪.‬‬
‫• يا به عبارت ديگر اگر موجود يا موجودات زنده در جمع ساير‬
‫موجودات زنده مورد بررس ي قرار گیرد‪ .‬مطالعه از نوع سین اکولوژي‬
‫است‪ .‬مثال مطالعه يک درخت بلوط يا درختان بلوط در يک جنگل و‬
‫در جمع ساير گياهان و جانوران‪.‬‬
‫• تانسلي ‪ ،‬اكولوژيست فرانسوي در ‪ 1935‬كلمه اكوسيستم را به كار برد‪.‬‬
‫سيستم‪( :‬مجموعه جانداران يك محيط و موجودات زنده آن يك واحد و يا يك سيستم )‬
‫• مجموعه اي از اجزاي متشكل كه كنار هم و مرتبط با يكديگرند و براي ايفاي يك نقش و هدف مشترك بین اجزاي آن‬
‫هماهنگي وجود دارد يك سيستم تلقي مي شود‪.‬مثال ( اجزاي اتومبيل)‪.‬هر موجود به تنهايي يك سيستم يا مجموعه منظم‬
‫است و در عین حال ممكن است از سيستمهاي كوچكتر تشكيل يابد‪.‬‬
‫اكوسيستم (سيستم اكولوژيك)‪ :‬وقتي موجودات زنده ‪ ،‬اجتماع و تشكل مي يابند‪ ،‬روابط نظام مندي بین آنها پديدار مي‬
‫شود و درنهايت وقتي همه موجودات زنده در يك محيط قرار مي گیرند ‪ ،‬يك سيستم بزرگتر را تشكيل مي دهند كه به دليل‬
‫وجود يك روابط قانونمند و هدفدار بین محيط و جانداران ‪ ،‬اين مجموعه سيستم اكولوژيك يا اكوسيستم ناميده مي‬
‫شود‪.‬‬
‫• ياخته ‪ ،‬واحد ساختماني موجودات زنده است‪.‬‬
‫• مجموعه اي از مولكول ها ‪ ،‬اجزاي درون ياخته را تشكيل مي دهند‪.‬‬
‫• مجموعه اي از مولكول ها كه وظيفه اي مشابه و ساختار همانند دارند ‪ ،‬به اجتماع آنها بافت مي گويند‬
‫• مجموعه اي از بافت ها ‪ ،‬اندام ها را تشكيل مي دهند‪.‬‬
‫• اجتماع اندام ها ‪ ،‬اعضاي بدن را مي سازند‪.‬‬
‫• جمعيت‪ :‬مجموعه افراد زنده اي كه به گونه اي واحد تعلق دارند درهر مكان ‪ ،‬سازمان و نظام مشخص ي پديد مي آورند كه‬
‫جمعيت ناميده مي شود‪.‬‬
‫• اجزاي اكوسيستم‪:‬‬
‫‪ .1‬مجموعه عوامل غیر زنده ( خاك)‬
‫‪ .2‬توليد كننده ها ( گياهان كلروفيل دار)‬
‫‪ .3‬مصرف كننده ها (( كه شامل دو نوع گياهخواران(مصرف كننده رديف اول) و گوشتخواران(مصرف كنندگان رديف دوم)‬
‫‪ .4‬تجزيه كننده ها (باكتري ها)‬
‫تعريف ديگري از اكوسيستم‪:‬‬
‫ً‬
‫بخشها يا واحدهايي از طبيعت كه در آن‪ ،‬چرخه تقريبا بسته اي از چرخش ماده بین محيط و موجودات زنده برقرار مي‬
‫شود و تثبيت و انتقال انرژي آفتاب را ممكن مي سازد‪.‬‬
‫چرخه در مورد انرژي به كار نمي رود ‪ ،‬زيرا جريان انرژي نوعي جريان يكسويه است‪ (.‬هر ذره انرژي در محيط يك بار مسیر‬
‫اكوسيستم را طي مي كند ‪ ،‬سپس در فضا پراكنده مي شود بدين ترتيب مسیر انرژي حالت يكسويه دارد و برخالف ماده ‪،‬‬
‫حالت دو سويه ندارد‪.‬‬
‫ً‬
‫اكوسيستم ناقص‪ :‬چرخه ماده در آن تقريبا بسته است‪.‬‬
‫ً‬
‫اكوسيستم كامل‪ :‬چرخه ماده در آن كامال بسته است‪ (.‬مثال اگر كره زمین را به عنوان يك اكوسيستم بزرگ در نظر‬
‫بگیريم‪).‬‬
‫واژه سازمان به تشكيالت موجودات زنده اطالق مي شود‪.‬‬
‫واژه ارگانيسم به به جانداران اطالق مي شود‪.‬‬
‫قاعده آنتروپي و اصل كهولت‪ :‬هر مجموعه منظم ‪ ،‬حالت ناپايدار دارد و در طول زمان به طرف بي نظمي و پراكندگي سیر‬
‫مي كند‪.‬‬
‫موجود زنده اگر هيچ فعاليتي نیز نداشته باشد براي حفظ حيات و استمرار سازمان حياتي به دريافت و مصرف انرژي‬
‫نيازمند است‪.‬‬
‫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 ‪......‬‬
‫چرخه انرژی چرخه باز و یک طرفه یعنی هر ذره انرژی فقط یکبار در اکوسیستم جریان می یابد‪.‬‬
‫محيط غیر زنده )‪(Abiotic‬‬
‫اکوسیستم‬
‫محيط زنده )‪(Biotic‬‬
‫خاک‪ ،‬نور‪ ،‬آب و‪.......‬‬
‫سلسله گیاهان‬
‫تولید کننده ها‬
‫)‪Autotroph(or Producer‬‬
‫محيط زنده‬
‫مصرف کننده های كوچک‬
‫)‪(Biotic‬‬
‫مصرف كننده ها‬
‫)‪(Hetrotroph or Consumer‬‬
‫‪Micro consumer‬‬
‫ميكروارگانيسمها‬
‫)‪(Saprophage‬‬
‫مصرف کننده های بزرگ‬
‫‪consumer Macro‬‬
‫علفخوار‬
‫‪Herbivores‬‬
‫گوشتخوار‬
‫همه چیز خوار‬
‫‪Carnivores‬‬
‫‪Omnivores‬‬
‫کاربرد های اکولوژی در حوزه پزشکی وبهداشت‬
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Medical ecology
Preventive medicine (hygiene)
Social medicine
Epidemiology
Toxicology
Genotoxicology – deals with mutagenic effects
of environmental factors
Medical parasitology
Medical microbiology
Alergology
Geographic medicine
Medical geology
‫• محيط هر جانداررا مي توان به دو بخش تقسـيم كرد‪:‬‬
‫• الف‪ -‬محيط غیر زنده عبـارت است از هـمه عوامل فیزيكـي موجود‬
‫در زيسـتگاه مثل دما‪،‬نـوربادو…‬
‫• ب‪ -‬محيط زيستي كه عبارت است از ديگر جانداران موجود در‬
‫زيستگاه‪.‬‬
‫الف‪-‬محيط فیزيكي‪:‬‬
‫• از مهمترين عوامل فیزيكي محيط زيست جانداران مي توان به این‬
‫موارد اشاره كرد‪:‬نور‪،‬دما‪،‬باران ‪،‬باد‪،‬فشار‪ ،‬شوري‪،‬جريان آب‪،‬‬
‫هوا‪،‬اسيدي يا قليايي‪،‬رطوبت‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫گونه‪ :‬مجموعه افرادي است كه هر سه ويژگي زير را دارا مي باشد‪:‬‬
‫الف‪ -‬با هم ديگر شباهت داشته با شند‪.‬‬
‫ب‪ -‬از افراد مشابه خود پديد آيند‪.‬‬
‫ج‪ -‬از آمیزش آنها افرادي شبيه آنها پديد مي آيد‬
‫جمعيت‪:‬‬
‫به مجموعه افرادي كه به يك گونه تعلق دارندودر زيستگاه زندگي مي كنند‬
‫جمعيت گفته مي شود‬
‫• مفهوم و معناي کلمه جمعيت براي اذهان همه مردم آشناست‪ .‬وقتي ميگوييم‬
‫جمعيت ايران ‪ ،‬منظور همه ايرانياني است که در يک زمان معین در کشور ايران‬
‫زندگي کرده يا ميکنند‪ .‬از نظر اکولوژي نیز تعريف جمعيت اساسا بر اين مبنا‬
‫است‪ .‬جمعيت مجموعه افراد متعلق به يک گونه است که در يک فضاي معین و‬
‫در يک زمان مشخص زندگي ميکنند‪ .‬زندگي موجودات در حالت انفرادي و‬
‫اجتماعي عميقا باهم تفاوت است‪ .‬بررس ي جوامع زنده بخش مهمي از دانش‬
‫اکولوژي را تحت عنوان سین اکولوژي تشکيل ميدهد‪.‬‬
‫• جامعه‪:‬‬
‫• جامعه عبارت است از همه جـاندارانـي كه در يـك زيستگاه‬
‫زندگي مي كنندو به يـك شبـكه غـذايـي تعلق دارند ‪.‬جـا معه از‬
‫اجتـماع جمعيت هـا حـا صل مي شود‪.‬‬
levels of ecological systems:
Biosphere
Ecosystem
Community
Population
Individual
Organ system
Organ
Tissue
Cell
Organelle
Biomolecule
Ecosystem
‫هوا کره و آب کره‬
‫اتمسفر حاوی اکسیژن آزاد امروزی اطراف کره زمین ثانویه است‪ ،‬بدین معنی‬
‫که اکسیژن موجود در اثر فعالیت آتشفشانها و بویژه در نتیجه عمل فتوسنتز گیاهان‬
‫بوجود آمده است‪ .‬بدین ترتیب با تشکیل هوا کره نیروهای جدیدی بوجود آمده است که در‬
‫تغییر چهره زمین موثر است‪.‬‬
‫استروماتولیت ها اولین موجوداتی هستند که اکسیژن را از ترکیبات معدنی اکسید شده‬
‫آزاد و به اتمسفر وارد نمودند و شرایط را برای زندگی موجودات دیگر فراه کردند‪.‬‬
Stromatolites on coast of Australia
‫• کشف حیات درعمق سه هزارو ‪ 500‬متری زمین‬
‫• دانشمندان اروپایی توانستند در عمق سه هزار و ‪ 500‬متری دریای مدیترانه چندین‬
‫گونه از باکتریها را شناسایی کنند که در شرایط بدون نور و اکسیژن زندگی می کنند ‪.‬‬
‫شرایط این دریاچه مشابه شرایطی است که زمین در آغاز حیات خود داشته است‬
‫همچنین این محیط شباهتهای بسیاری به سیاره مریخ و یا قمر "اروپا"‪ ،‬یکی از دو قمر‬
‫سیاره مشتری دارد ‪.‬‬
‫•‬
‫نتایج این تحقیقات نشان می دهد که در این دریاچه فرایندهای متابولیکی وجود دارند‬
‫که حضور اشکالی از حیات میکروبی را تایید می کنند ‪.‬یکی از ویژگیهای مهم دریاچه‬
‫"اورانیا" که آن را از سایر دریاچه های زیردریایی دیگر متمایز می کند حضور بیش از‬
‫حد تمرکزات متان و سولفات هیدروژن در این دریاچه است این ترکیبات وجود هر نوع‬
‫حیات را در این منطقه غیرممکن می کند این در حالی است که این دانشمندان‬
‫باکتریهایی را در این دریاچه شناسایی کردند‬
‫سنگ کره‬
‫‪.‬‬
‫مفهوم سنگ کره در واقع همان لیتواسفر است‬
‫قدیمی ترین سنگهای کره زمین از نوع آذرین‬
‫است که در اثر سرد شدن مواد مذاب بوجود‬
‫آمده است‪.‬‬
Concept of the biosphere
Hydrosphere
Biosphere
Lithosphere
Atmosphere
‫اگزوسفر‬
‫‪ 400‬کیلومتر‬
‫‪ 300‬کیلومتر‬
‫ترموسفر‬
‫‪ 50‬کیلومتر‬
‫مزوسفر‬
‫‪ 40‬کیلومتر‬
‫‪ 10‬کیلومتر‬
‫استراتوسفر‬
‫تروپوسفر‬
‫تروپوسفر‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫مهمترین الیه‪ ،‬ضخامت آن در قطب ‪ 8‬کیلومتر‪ ،‬در استوا ‪16‬تا ‪19‬‬
‫کیلومتر‪.‬‬
‫کاهش دما با افزایش ارتفاع( هر ‪ 5/6‬درجه برای ‪ 1000‬متر)‪.‬‬
‫افزایش سرعت باد با افزایش ارتفاع‬
‫رطوبت قابل مالحظه در سطوح پایین و امکان بررس ی پدیده های‬
‫اتمسفری در این الیه‪.‬‬
‫ادامه تروپوسفر‬
‫• بروز حوادث عمومی هوا بخصوص در ارتفاع ‪ 3‬تا ‪ 4‬کیلومتری آن هم‬
‫به دلیل وجود بخار آب‪.‬‬
‫• تشکیل ابرهای کومولوس و استراتوس در تروپوسفر پایین و سیروس‬
‫در تروپوسفر فوقانی که تروپوسفر پایینی را اتمسفر مرطوب و‬
‫فوقانی را سیروس می نامند‪.‬‬
‫• وجود سطح وارونگی دمایی که سقف هوا یا تروپوپوز نامیده می شود‪.‬‬
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Cumulonimbus (thunderheads): near ground level to above 50,000 feet.
Cirrostratus: above 18,000 feet.
Cirrus: above 18,000 feet.
Cirrocumulus: above 18,000 feet.
Altostratus: 6,000-20,000 feet.
Altocumulus: 6,000-20,000 feet.
Nimbostratus (rain): below 6,500 feet.
Stratocumulus: below 6,000 feet.
Cumulus (fair weather): below 6,000 feet.
Stratus: below 6,000 feet.
• Cumulonimbus (thunderheads): near ground level to above 50,000
feet.
• Cirrostratus: above 18,000 feet.
• Cirrus: above 18,000 feet.
• Cirrocumulus: above 18,000 feet.
• Altostratus: 6,000-20,000 feet.
• Altocumulus: 6,000-20,000 feet.
• Nimbostratus (rain): below 6,500 feet.
• Stratocumulus: below 6,000 feet.
• Cumulus (fair weather): below 6,000 feet.
• Stratus: below 6,000 feet.
‫استراتوسفر‬
‫• ارتفاع حدود ‪ 50‬کیلومتر یعنی محل حداکثر درجه‬
‫حرارت‪.‬‬
‫• سه الیه‪ ،‬استراتوسفر پایینی‪ ،‬ارتفاع ‪20‬کیلومتر‪ .‬میانی‪،‬‬
‫ارتفاع ‪ 20‬تا ‪ 30‬کیلومتر‪ .‬فوقانی ‪ 30‬تا ‪ 50‬کیلومتر‪.‬‬
‫• تشکیل ابر نادری به نام ابر مروارید در استراتوسفر‬
‫فوقانی‬
‫مزوسفر‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫کاهش وسیع درجه حرارت‪ ،‬که در ارتفاع ‪ 80‬کیلومتر به ‪ -90‬درجه می‬
‫رسد‪.‬‬
‫ارتفاع ‪ 50‬تا ‪ 85‬کیلومتری‪.‬‬
‫افزایش دما در ارتفاع باالی ‪ 80‬کیلومتری که به این منطقه وارونگی‬
‫دما مزوپوز می گویند‪.‬‬
‫میزان فشار پایین و حدود یک میلی بار در ‪ 50‬کیلومتری و یک درصد‬
‫میلی بار در ‪ 90‬کیلومتری است‪.‬‬
‫ترموسفر‬
‫• نام این الیه به علت دمای فوق العاده زیاد ترمودینامیک است‪ .‬که‬
‫ممکن است به ‪150‬درجه نیز برسد‪ .‬علت این دمای باال جذب اشعه‬
‫ماورای بنفش است‬
‫• در قسمت پایین مرکب از ازت(‪ )N‬و اکسیژن به صورت مولکول(‪)O2‬‬
‫و اتم(‪ )O‬است‪.‬‬
‫• در قسمت فوقانی یعنی ‪200‬کیلومتری اکسیژن به شکل اتمی نسبت به‬
‫ازت غلبه دارد‪.‬‬
‫اگزوسفر‬
‫ارتفاع بیش از ‪ 300‬کیلومتر‪ ،‬که حداقل جاذبه زمین و الیه از گازهای به‬
‫نام اگزوسفر تشکیل شده است ‪.‬‬
‫اتم اکسین و هیدروژن و هلیوم اتمسفر را رقیق کرده است ‪.‬‬
‫هلیوم با تجزیۀ بخار آب و متان در نزدیکی مزوپوز جایگزین می شود و‬
‫هلیوم به وسیله عمل پرتوهای کیهانی در ازت و از شکستن عناصر‬
‫پرتوزا در پوسته زمین به شکل آرام و مداوم تشکیل می شود‪.‬‬
‫• توالي یا جايگزيني ‪Succession :‬‬
‫جايگزيني پوشش هاي گياهي از گياهان ابتدايي ( گلسنگ ) به گياهان دائمي در روند زمین زايي كه هنوز‬
‫پوشش گياهي در آن بوجود نيامده است در نتيجه تحول طبيعي و يا تكامل شرايط محيط و به تعبیري ‪،‬‬
‫نوعي رشد و بلوغ محيط زيست طبيعي را توالي مي گويند‪.‬‬
‫انواع توالي‪:‬‬
‫‪ .1‬توالي اوليه‪ :‬وقتي منطقه اي برا اولین بار محل استقرار جانداران قرار مي گیرد ‪ ،‬مانند پيدايش جزيره‬
‫در وسط دريا ‪ ،‬يا پسروي دريا و ايجاد خشكي جديد ‪ ،‬مراحل جايگزين شدن اكوسيستم ها به دنبال‬
‫يكديگر توالي اوليه ناميده مي شود‪.‬‬
‫‪ .2‬توالي ثانويه‪ :‬وقتي در منطقه ي كليه مراحل توالي اوليه سپري گرديد و اكوسيستم پايدار استقرار يافت‬
‫‪ ،‬گاهي شرايطي بروز ميكند كه همه يا قسمت بزرگي از اجزاي زنده اكوسيستم نابود مي شود‪ .‬مانند وقوع‬
‫آتش سوزي هاي بزرگ در جنگل هاي‪ ،‬يا قطع كامل درختان و شخم زدن به طوري كه همه گياهان و پس‬
‫از آن مصرف كننده ها ي اكوسيستم نابود مي شوند‪ .‬بعد از وقوع اين قبيل تغيیرات و نابودي هاي‬
‫جايگزيني يا توالي سريع در پوششهاي گياهي و به طور كلي در اكوسيستم ها صورت مي گیرد بدين ترتيب‬
‫كه در ابتدا كياهان علفي ‪ ،‬سپس بوته ها و درختچه ها و سرانجام درختان بزرگ در منطقه استقرار مي‬
‫يابند‪ .‬اين نوع توالي سريع در اصطالح توالي ثانويه ناميده مي شود‪.‬‬
Succession
• Succession - orderly, natural changes that take place in
communities of an ecosystem over time.
Primary Succession
• Primary succession is the colonization of new
sites by communities of organisms.
Secondary Succession
• Secondary succession is the sequence of
community changes that occur when a community
is disrupted by natural disasters or human actions.
Climax Community
• The final stable plant community is called a climax
community. This community may reach a point of
stability that can last for hundreds or thousands of
years.
‫بيوسنوزهاي اوج ( كليماكس)‪:‬‬
‫ً‬
‫تكامل سريها نهايتا منجربه 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.‬‬
‫الف‪ -‬تغییرات از لحاظ انرژي و توده زنده‪:‬‬
‫توده زنده‬
‫تنفس‬
‫تقسيمات توالي (ازنظرسه ديدگاه )‬
‫‪-2‬توالي درونزا و برونزا‬
‫‪ -1‬توالی اوليه و ثانويه‬
‫ً‬
‫توالي اوليه ‪ :‬استقرارموجودات زنده در جايكه قبل جمعيتي وجود نداشته است‪.‬‬
‫‪ -3‬توالي اتوترونيك و هتروتروفيك‬
‫گیاهان علفی‬
‫درختي‬
‫درختچه‬
‫چند ساله‬
‫توالي ثانويه‪ :‬يك اكوسيستم در اثرعوامل بیروني (سيل آتش سوزي ) نابود اكوسيستم جديد در بقاياي‬
‫گندميان‬
‫خزه‬
‫بجا مانده آن شکل بگیرد‬
‫توالي درونزا)‪ : (Autogenic‬معادل توالیه اولیه و مستقل ازعوامل بیروني ميباشد‬
‫توالي برونزا)‪ :(Allogenic‬معادل توالیه ثانویه منبعث ازعوامل بیروني ميباشد‬
‫گلسنگ‬
‫تخته سنگ‬
‫كليماكس )‪(Climax‬‬
‫آخرين نوع اكوسيستم درپايان مراحل دريك منطقه مستقرميگردد كه به محيط اطراف به تعادل رسيد‪.‬‬
‫تقسيم بندي ديدگاههاي مختلف درباره كليماكس‬
‫مونو كليماكس‬
‫مشخصات آخرين نوع پوشش گياهي و متعاقب آن اكوسيستم توسط عوامل اقليمي مشخص ميگردد به آن‬
‫كليماكس اقليمي ميگويند‪.‬‬
‫‪ -2‬پلي كليماكس (برون بلنكه)‪:‬‬
‫دريك اقليم ثابت گروههاي متفاوتي ازكليماكس برقراراست به آن پلي كليماكس گويند‪.‬‬
‫دريك اقليم واحد مناطق خاص ي ازلحاظ (جهت دامنه شيب نوع خاك نوع سنگ مادر) تنوع جامعه‬
‫جانوري تنوع اكوسيستم نقطه اوج وابسته به عوامل اقليمي ‪ -‬عوامل خاكي‪ -‬میزان بارندگي‬
‫کنش های متقابل و برهم کنش های بین جمعیت ها (بین گونه ها)‬
‫مفهوم کنش متقابل ‪ :‬بیانگرارتباطاتی که ناش ی ازرفتارو به تعبیری اراده و تصمیم جانداراست‪.‬‬
‫)‪(interaction‬‬
‫مفهوم روابط متقابل ‪ :‬بیانگرکنش که بین محیط زندگی موجود زنده و خود موجود زنده برقراراست‪.‬‬
‫(‪)inter relation‬‬
‫هرموجود زنده درمحیط طبیعی با دو گروه ازموجودات درارتباط است‪.‬‬
‫‪ -1‬هم گونه ای های خودش‪:‬کنش ها درون گونه ایست)‪.‬‬
‫‪ -2‬دیگرگونه ها‪ :‬کنش ها بین گونه ای)‬
‫• زیستگاه ‪:‬‬
‫• هرمكاني كه درآن جانـداري زندگـي مـي كند‪،‬زيستگاه ناميده مي شود‪ .‬در‬
‫زيستگاه يك جاندارعلوه بر جا نـداران ديـگر ‪،‬چیزهايي مثل ‪،‬آب ‪،‬نور ‪ ،‬هوا‬
‫نیز وجود دارد ‪.‬اينها عوامل غیر زنده موجود در زيستگاه هسـتند‪.‬فضا و‬
‫عواملي كه جانداران را دربرمي گیرد‪ ،‬محيط آن جاندار نام دارد‪.‬‬
‫زيستگاهها‬
‫زيستگاهها به مکانهايي اطلق ميشود که موجود زنده گياهي و جانوري درآنجا‬
‫زندگي ميکنند‪ .‬فاکتورهاي زيادي تعيین کننده نوع زيستگاه موجودات زنده‬
‫است‪ .‬زيستگاهها ‪ 4‬نوع هستند‪ :‬زيستگاههاي خشکي ‪ ،‬زيستگاههاي آبي ‪،‬‬
‫زيستگاههاي هوايي و زيستگاههاي زيرزميني‪ .‬که مطالعه اين محيطها و‬
‫موجودات درآنها درمحدوده علم اکولوژي قراردارد‪.‬‬
What is a Habitat?
• A habitat is a place where a particular
animal or plant species lives.
• An artificial habitat is a man made place.
Which habitats do you
recognize
Desert
Rain Forest
Tundra
Prairie
Grassland
Forest
Marine
Zoo
Desert
• Super-dry air
• Little rain – less than 10 inches a
year
• High daytime temperatures
• Lots of wind
• Typical animals include insects,
reptiles, birds, and various
mammals
•
•
•
•
•
Rain Forest
The Rain Forest is made of 3 layers
The first layer is the canopy
The second layer is the understory
The third is the forest floor
The Rain Forest contains about 45% of
all animal species
Tundra
• Extremely short growing seasons (6 to
10 weeks)
• Long, cold, dark winters (6 to 10
months)
• Low Precipitation
• Snow provides insulation
• Wildlife includes birds, reindeer, foxes,
bears, seals, and walruses
•
•
•
•
Prairie
Temperatures vary summer to winter
Moderate rain fall
Seasonal drought and occasional fires
Typical animal life includes jack
rabbits, deer, foxes, coyotes, birds, and
many other species
Savannah
Warm, hot climates •
• Major vegetation is grass
• Dry and rainy seasons
• Seasonal fires help maintain balance
• The Savannah is home to various
reptiles, rodents, birds, and large
mammals such as elephants, and
zebras
Forest
• Covers 1/3 of the Earth’s area
• Dominated by trees and woody
vegetation
• Precipitation is distributed evenly
throughout the year
• Animal life includes many things such
as bears, deer,and rodents
Marine
• Water covers nearly 75% of the Earth’s
surface
• There are numerous species of plans
and animals who live here.
• These range in size from microscopic
organisms to the size of a 100 ft whale.
Zoo
• A place where people keep and display
animals
• A man made habitat
• Zoos are important for 3 major reasons
• Recreation and education
• Wild life conservation
• Scientific studies
‫• انرژي در اكوسيستم‪:‬‬
‫الف)زنجیره غذايي‪:‬‬
‫• جانداران موجود در يك اكوسيستم از نظرماده و انرژي يعني غذا با هم در‬
‫ارتباط اند‪.‬همه حلقه هاي زنجیره غذايي را جانداران تشكيل مي دهند‬
‫وعوامل غیرزنده اكوسـيستم درزنجيـره غذايي به حساب نمي آيند‪.‬‬
‫اولین حلقه هر زنجیره هميشه يك جاندار تو ليـد كننده است‬
‫‪.‬مهمترين منبع انرژي براي جانـداران گياهان سبز و جلبك ها مي باشندكه می‬
‫تواننـدبا استفاده از انرژي تا بش ي نور خورشيد غذا بسازنـد‪.‬‬
‫به همین سبب به آنها توليد كننده مي گويند‪.‬‬
‫حرکت انرژی در زنجیره غذائی‬
Loss
of
energy
Biomass of
secondary
consumers
Biomass of
primary consumers
Biomass of producers
Loss
of
energy
‫میزان انرژی در زنجیره غذائی‬
‫• ب)شبكه غذايي‪:‬بعض ي از حلقه هاي يك زنجیره غذايي ممكن‬
‫است‬
‫• با بعض ي از حلقه هاي يك زنـجیره غذايي ديـگر مشترك باشد و اين‬
‫هنگامي است كه جانداران اين زنجیره از منابع غذايي مشتركي‬
‫استفاده مي كنند‪.‬ارتباط رنجیره غذايي با يكديگر شبكه غذايي را‬
‫به وجود مي آورد‪.‬‬
‫ج)شبكه حياط‪:‬‬
‫• شبكه هاي غذايي با يكديـگر در ار تباط دارنـد‪.‬از ار تباط شبكه‬
‫هاي غذايي با يكديگر شبكه حياط حا صل مي شود‪.‬‬
‫شبکه غذائی‬
Solar energy
Producers
(green plants, algae,
autotrophic bacteria)
Release of inorganic nutrients
Secodary consumers
(carnivores)
Primary consumers
(herbivores)
Decay of organic matter
Decomposers
(heterotrophic bacteria, fungi)
Feeding Relationships
• Autotrophs
• Heterotrophs
– Carnivores
– Omnivores
– Herbivores
– Decomposers
Examples of heterotrophs:
•
Saprophytes are decomposers they eat dead or
decaying material. Examples are mushrooms and
bacteria of decay.
•
Scavengers – eat carrion
•
Herbivores- eat plants
•
Carnivores- eat meat
•
Omnivores- eat both plants and meat
SYMBIOSIS means "living together"
Types of Symbiosis •
• parasitism: the parasite benefits at the expense
of the host
• mutualism: both organisms benefit from the
association
• commensalism: one organism is benefited and
the other is unharmed
• Autotrophs are producers,
they can synthesize their own
organic nutrients.
• They can do this by photosynthesis
or chemosynthesis.
• Chemosynthetic bacteria get energy
and raw materials from vents called
"smokers" on the ocean floor.
• Tube worms rely upon the bacteria
that coexist with them to make food
at the bottom of the ocean.
‫ـ سیر ماده و انرژي در اكوسيستم‬
‫الف) هرم انرژي‪:‬‬
‫• در يك زنجیره غذايي ‪،‬وقتي يك جاندار از جاندار ديگري تغذيه مي كند فقط‬
‫بخش ي از انرژي را در بافتهاي خود ذخیره مي كند‬
‫‪2‬ـ هرم ماده‪:‬‬
‫• هرم ماده همان هرم انرژي مبي باشد‪ ،‬چون سـیرانـرژي در جانـداران از طريـق‬
‫سـیر مـاده صـورت مي گیرد وقتي يك جاندار از جاندار ديگري تغذيه مي كند‬
‫فقط بخش ي از ماده غذايي را در بافتهـاي خود ذخیره مي كند‪.‬‬
‫ هرم تعداد‬‫• هرم هاي انرژي و ماده ‪ ،‬از نظر تعـداد نيـز قابـل بررس ي مي باشند‪.‬‬
‫در اين هرم ها ‪ ،‬ديده مي شود كه وجود تعداد زيادي توليد كننده‬
‫بـراي تاميـن غذاي يك مصرف كننده الزم است‪.‬‬
‫• ‪-‬پوسيدگي‪:‬‬
‫پوسيدگي عبارت است ازتجزيه پيكرجانداراني كه‬
‫• كه مرده اند ‪،‬مثل الشه جـانوران يـا شـاخه و بـرگ درختان ‪.‬‬
‫پوسيدگي بـه وسـيله تجزيـه كنـندگـان صورت مي گیرد ‪ .‬تجزيه‬
‫كنندگان عمدتا باكتري هاو قارچها مي باشند ‪ .‬تجزيه كنندگان‬
‫از مواد مرده تغذيه ميكنند و آنها را بـه مـواد شيمـيايي سـاده تبديل‬
‫مي كند‪ .‬در واقع‪ ،‬طي پوسيدگي مواد عالي به مواد معدني تبديل مي‬
‫شوند‬
Decomposition
‫• عالوه بر تجزيه كنندگان عوامل زير در تجزيه نقش دارند‪:‬‬
‫• ‪-‬آنزيمهاي موجود در بدن جاندار مرده‬
‫• ‪-‬جانوران مردار خواربوي بد حاصل از مردار در حال پوسيدگي ‪،‬به‬
‫سبب گازهاي حاصل تنفس بدون اكسـیژن باكتریهـا ي تجزيه كننده‬
‫است‪ .‬طي پوسيدگي گرما نیز توليد مي شود‬
‫براي انجام گرفتن پوسيدگي شرايط زير مورد نـياز مي باشد‪:‬‬
‫‪1‬ـ رطوبت‪2.‬ـ گرما‪3.‬ـاكسیژن‪.‬‬
‫• پوسيدگي از جهات زير مفيد مي باشد‪:‬‬
‫• ‪-‬از تجمع اجساد و جانداران و همچنین مواد دفعي آنها در محيط‬
‫زيست جلو گیري مي كند‪.‬‬
‫• ‪-‬نقش مهمي در چرخه مواد دارند‪.‬يعني مولكول هاي درشت موجود‬
‫در اجساد به مولكول هاي ريز تجزیهمي شود ‪،‬و مولكـول هاي ريز‬
‫حاصـل شده تـوسـط جانداران جذب شده وبه مصرف مي رسند‪.‬‬
‫• چرخه مواد در طبيعت ‪،‬مواد دائـمااز جانـداران بـه محـيط واز‬
‫محيط به جانداران دور مي زند ‪.‬ايـن دور مـواد را چرخه مواد مي‬
‫گويند‪.‬‬
‫چرخه آب‪،‬كربـن‪،‬نيتروژن واكسـیژن ازمهم تريـن چرخه هاي مواد هستند‪.‬‬
‫• كنام ‪:‬هرگونـه ازجـانداران كـه در زيستـگاه زنـدگي مي كنند در آن‬
‫زيستگاه كا رهايي را انجام مي دهند و نقشـي را ايفـا مي كنند نقـش‬
‫هـر گونـه را كنـام مي گويند‪.‬‬
Biome
‫گروهی ازاکوسیستم ها که اقلیم مشابه و جوامع غالب دارد بیوم نامیده می‬
‫شود انواع بیوم درشکل زیردیده می شود‬
Tropical rain forest
Tropical dry forest
Tropical savanna
Temperate grassland
Desert
Temperate woodland
and shrubland
Temperate forest
Northwestern
coniferous forest
Boreal forest
(Taiga)
Tundra
Mountains and
ice caps
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫انواع اصلي بيومهاي خشكي‪:‬‬
‫توندرا‬
‫تايگا يا جنگلهاي سوزني برگ شمال‬
‫جنگلهاي مناطق معتدل‬
‫جنگلهاي پرباران مناطق حاره‬
‫چمنزارهاي مناطق معتدل‬
‫ساوان‬
‫چاپارال يا پوشش درختچه اي فشرده‬
‫• بيابان‬
Tropical forest
TROPICAL FOREST
A tropical rain forest in Borneo
‫• جنگلهاي پرباران مناطق حاره اي‪:‬‬
‫به صورت نوارممتدي روي قاره ها ميان مداررأس السرطان و رأس الجدي قراردارد‪.‬‬
‫بشترين انژي خورشيد به اين منطقه مي رسد‪.‬‬
‫مقداربارندگي ساالنه بسيارزياد است‪(.‬حدود ‪ 2000‬ميلي متر)‬
‫مهمترين مشخصه پوشش گياهي اين زيستگاه‬
‫أ‪ -‬ارتفاع درختان ‪ 40-30‬متر– تاج درختان فشرده‬
‫ب‪ -‬اليه درختي علوه برانبوهي ازلحاظ تركيب گونه بسيارمتنوع است‪.‬‬
‫ت‪ -‬اپي فيت ها(باال رونده ها) دربین درختان مي رويد‪.‬و براي رسيدن به نور ازدرختان باال مي‬
‫روند‪.‬‬
‫ث‪ -‬روي اليه خاك جمع شده درختان گونه هاي بسياري از گیاهان مي رويند‪.‬‬
‫ج‪ -‬پوشش علفي درجنگلهاي حاره اي بسياراندك و به دليل كمبود نور تنها برخي ازگياهان سايه‬
‫دوست بین درختان مي رويد و سطح وسيعي اززمین عاري ازپوشش گياهي است‪.‬‬
‫جامعه حيواني اين منطقه‪:‬‬
‫تنوع حيواني بسيارغني است – بيشترحيوانات روي درختان زندگي مي كنند – درسطح خاك‬
‫انبوهي ازدوزيستان ‪ ،‬خزندگان و مارها زندگي مي كنند‪ -‬پرندگان تغذيه كننده ازدانه ها و ميوه‬
‫درختان و شهد گلها ‪ ،‬حشرات وحيوانات كوچك دراينجا زندگي مي كنند‬
Savanna
SAVANNA
A typical savanna in Kenya
‫• ساوان‪:‬‬
‫موقعيت جغرافيايي آن هم با عرض جنگلهاي پرباران حاره اي قرار‬
‫دارد‪.‬‬
‫پوشش گياهي بوته هاي چند ساله و دائمي‬
‫ارتفاع بوته ها اغلب ‪ 1‬متر و كمي بلندتر‬
‫گياهخواران‪ :‬گورخر ‪ ،‬گاوميش ‪ ،‬گوزن ‪ ،‬فيل كرگدن زرافه و‬
‫خرگوش‬
‫گوشتخواران ساوان‪ :‬شیر ‪ ،‬ببر ‪ ،‬پلنگ ‪ ،‬يوزپلنگ ‪ ،‬كفتار‪ ،‬گربه وحش ي‬
‫‪ ،‬شغال ‪ ،‬سگ وحش ي‬
Chaparral
CHAPARRAL
An area of chaparral in California
‫• چاپارال(پوشش درختچه فشرده)‪:‬‬
‫داراي آب و هواي مديترانه اي‬
‫نزوالت جوي ‪ 500-300‬ميلي متر – بارش در زمستان زياد و در‬
‫تابستان بسيار كم است‬
‫پوشيده از درختچه هاي متراكم( مهمترين ويژگي اين منطقه)‬
‫اغلب در اين ناحيه آتش سوزي بر اثر حرارت خورشيد صورت مي‬
‫گیرد‬
‫محل زندگي شیر ‪ ،‬گرگ و گوزن ولي نسل بيشتر آنها منقرض شده‬
Temperate grassland
TEMPERATE GRASSLAND
Sheyenne National Grassland in North Dakota
‫• چمنزارهاي مناطق معتدله‪:‬‬
‫بین جنگلهاب مناطق معتدله و بيابان ها قراردارد‪.‬‬
‫میزان نزوالت جوي ‪ 500 -250‬ميلي متر‬
‫بارزترين ويژگي فصل خشك طوالني دارد‬
‫اقليم آن مديترانه اي يا قاره اي است‪.‬‬
‫بوته هاي چند ساله متعلق به خانواده گندميان تشكيل دهنده اصلي‬
‫هستند‬
‫ً‬
‫جامعه حيواني اين زيستگاه عمدتا پستانداران گياهخوار با جثه بزرگ‬
‫پرندگان به دليل فقدان درخت و درختچه در سطح خاك النه مي‬
‫سازند‪.‬سوسمار – مار – جوندگان ‪ -‬موش – خرگوش سهم عمده داشته و‬
‫گرگ و شغال و روباه از گوشتخواران اصلي اين بيوم هستند‬
Coniferous forest
CONIFEROUS FOREST
Rocky Mountain National Park in Colorado
‫• جنگلهاي سوزني برگ مرطوب‪:‬‬
‫آب و هواي اين منطقه سرد ومرطوب است – در تايگا دوره زيستي ‪ 4‬ماه ولي در‬
‫اينجا طوالني است – باران در اين منطقه نسبت به تايگا زياد است ولي برف كم‬
‫ً‬
‫است (بین ‪ 3000-1000‬ميلي) – ويژگي اين منطقه(هوا اكثرا مه آلود است) –‬
‫جنگل هاي سوزني برگ مرطوب مرتفع ترين جنگل هاي كره زمین هستند كه از‬
‫نظر ارتفاع فقط جنگلهاي اكاليپتوس استراليا با آنها برابري مي كنند (ارتفاع‬
‫‪ 100‬متر و قطر ‪6‬متر)‬
‫يكي از تمايز جنگلهاي سوزني برگ مرطوب با تايگا تفاوت در اليه درختچه‬
‫اي وعلفي از نظر تنوع و پوشش گياهي آنهاست‪.‬‬
‫تنه درختان با اليه ضخيمي از خزه پوشيده شده است‪.‬‬
Temperate broadleaf forest
TEMPERATE BROADLEAF FOREST
Great Smoky Mountains National Park in North Carolina
‫• جنگلهاي مناطق معتدله‪:‬‬
‫محل هاي استقرار تمدن انساني بود – انسان ها نياز انرژي خود را از‬
‫اين منطقه به دست مي آوردند‪ -‬به همین دليل تخريب جنگل ها در اين‬
‫منطقه بيشتر از مناطق باال است –‬
‫جنگلهاي درختان سوزني برگ برگ ريز‬
‫جنگل هاي مخلوط درختان سوزني برگ و پهن برگ هميشه سبز‬
‫جنگل هاي درختان پهن برگ ريز‬
‫جنگل درختان پهن برگ هميشه سبز‬
‫اين زيستگاه داراي آب و هواي متنوعي است و توزيع زماني آن متفاوت‬
‫است – در امريكا _شمال شرقي مكزيك – ژاپن و بخش ي از نيوزلند ديده‬
‫مي شود‬
Tundra
TUNDRA
Denali National Park, Alaska, in autumn
‫•‬
‫توندرا‪:‬‬
‫كاهش تدريجي دما به ازاي هر درجه عرض جغرافيايي به طور متوسط ‪ 7/0‬سانتي گراد‬
‫أ‪ -‬متوسط دماي گرمترين ماه سال كمتر از ‪10‬‬
‫ب‪ -‬ميانگین دماي سه ماه گرم سال پايین تر از‪ 6‬درجه‬
‫ت‪ -‬دوره فعاليت رويش ي كمتر از ‪ 3‬ماه‬
‫ث‪ -‬وجود اليه يخبندان دائمي در خاك‬
‫ً‬
‫در توندرا زمین اكثرا پوشيده از برف و يخ است‪.‬با شروع گرما يخ سطحي ذوب مي شود‪ .‬عمق پرمافراست ‪ 50‬سانتي متر‪-‬‬
‫مرز توندزاي قطبي از حدود ‪ 65‬شروع مي شود‪.‬كه اين حدود در قاره ها پايین تر و در اقيانوسها باالتر است‪.‬مرز توندراي‬
‫ارتفاعي در استوا ‪ 4500‬متر در نواحي معتدله ‪ 3500-3000‬و در دامنه اي شمالي ‪ 2900-2500‬متر است‪.‬‬
‫دو نوع توندرا داريم توندراي قطبي و ارتفاعي‬
‫‪ .a‬پوشش گياهي‪:‬‬
‫پوشش در نواحي آغازين درختچه هاي پا كوتاه ‪ -‬گياهاي علفي يكساله (كم)‪ -‬با افزايش عرض جغرافيايي از تراكم درختچه‬
‫ها كم مي شود‪ .‬در فاصله بوته ها خزه ها و گلسنگها ظاهر مي شود‪.‬و در عرض هاي باالتر برفهاي دائمي‬
‫‪ .b‬جامعه حيواني توندرا‪:‬‬
‫مهمترين ويژگي حيوانات اين منطقه مقاومت در برابر سرماست‪ .‬پشمالو وپرمو هستند – تجمع اليه هاي چربي در زير‬
‫پوست – كاهش سطح بدن در مقايسه با حجم آن‪ -‬كوتاه شدن استطاله هاي بدن مانند دست و پا و گوشها‬
‫• تايگا‪:‬‬
‫مرز آن به توندرا ختم مي شود – گاهي تا عرض ‪ 65‬درجه كشيده مي شود‪ -‬متوسط دما‬
‫باالي ‪ – 10‬عمق اليه پرمافراست (الیه یخ زده )حدود ‪2‬متر– معموالكاج و صنوبرو‬
‫درخت نوئل و الريكس دارد‪-‬شكل برگ درختان سوزني‪-‬‬
‫جامعه حيواني تايگا‪:‬‬
‫بيشترجانوارن بي مهره متعلق به حشرات درداخل تنه درختان و يا زيرزمین زندگي‪ -‬بسياري‬
‫متعلق به گروه جوندگان و گوشتخواران كوچك – گياهخواران منطقه گوزن ها مرال –‬
‫بزكوهي و خرگوش صحرايي‬
‫گوشتخواران گرگ و روباه يوز پلنگ‬
‫حيواناتي چون خز ‪-‬سمور – راسو خرس – جغد – شاهین – بازو كركس‬
‫پشه ومگس و حشرات چوبخواردرتابستان‬
Desert
DESERT
The Sonoran Desert in southern Arizona
‫• بيابان‪:‬‬
‫بارندگي كمتر از ‪ 250‬ميلي متر‬
‫مكانیزم پديده آورنده مناطق بياباني‪:‬‬
‫أ‪ -‬پيدايش حركت هاي نزو لي در اتمسفر زمین به دليل فرود آمدن بادهاي كنترالیزه به طرف سطح زمین‬
‫در حوالي عرض هاي جغرافياي ‪ 30‬درجه در دو نيمكره‬
‫ب‪ -‬قرار داشتن مناطق در دامنه اي كه روبروي جهت برخورد باد قرار داردبه سمت باال حركت مي كنند‬
‫و به دليل صعود در ارتفاع ‪ ،‬دما كاهش مي يابد وبخارات معلق در هوا به نقطه اشباع مي رسند و بدين‬
‫ترتيب باران يا برف مي بارد بالعكس توده هاي هوا در دامنه ديگر به طرف سطح زمین حركت مي كنند و‬
‫به دليل كاهش ارتفاع دماي افزايش مي يابد و هواي خشك به وجود مي آيد ‪ .‬شيب يا دامنه دوم در‬
‫اصطالح سايه باران ناميده مي شود و برخي از اين مناطق نیز محل استقرار زيستگاه بياباني هستند‪.‬‬
‫ت‪ -‬وجود مناطق مرتفع با مساحت وسيع ‪ :‬در مسیر حركت توده هاي هوا به طرف منطق مسطح و مرتفع‬
‫به دليل عبور از دامنه ها بخارات معلق در هوا قبل از رسيدن به اين نواحي اخذ مي شود‪ .‬حركت افقي‬
‫هوا بدون كاهش ارتفاع يا فقدان عوامل ديگر براي ايجاد آب ‪ ،‬باعث عدم ريزش باران مي شود مانند‬
‫صحراي تبت و بوليوي‬
‫• تقسيم بندي بيابان ها‬
‫‪ .1‬بيابان هاي گرم‬
‫‪ .2‬بيابان هاي سرد‬
‫پوشش گياهي در بيابان ها بسيار فقیر است‬
‫گياهان با برگ و ساقه ضخيم براي ذخیره آب‬
‫دانه ها در مقابل خشكي بسيار مقاوم‬
‫در بيابان هاي فقیر مجموع توليد ساالنه پوشش گياهي در هر متر‬
‫مربع سطح زمین ‪ 5/0‬گرم ماده آلي خشك است‪.‬‬
‫در بيابان هايي كه میزان بارش حدود‪ 200‬ميلي متر است مجموع توليد‬
‫ساالنه پوشش گياهي حدود ‪ 200‬گرم ماده آلي خشك در هر متر مربع‬
‫است‬
General Information
Arid
Semi Arid
Mountains
Forests
‫• اکوسیستم های آبی‪:‬‬
‫• یکی از انواع اکوسیستم هاست‪.‬بخش اعظم کره زمین آب است و‬
‫مقدار ماده آلی که در اکوسیستم های آبی تولید می شود بیشتر از‬
‫آنیست که در اکوسیستم خشکی تولید می شود و در آنها جلبک ها‬
‫نقش تولید کننده دارند‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫انواع اکوسیستم های آبی‪:‬‬
‫‪ )1‬آبهای شور‪:‬شامل دریاها و اقیانوسها‬
‫‪)2‬آبهای شیرین‪:‬آب بندها مثل دریاچه ها ‪ ،‬تاالب ها ‪ ،‬برکه ‪ ،‬رودخانه‬
‫هدف از مطالعه اكوسيستم آبي اين است كه اگر اين اكوسيستم‬
‫بزرگ باشد و حاوي مساحت زياد باشد چه تاثیری در روند تکاملی‬
‫موجودات خواهد داشت و در حیات چه تاثیری دارد‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫فواید اکوسیستم آبی‪:‬‬
‫‪)1‬از موجودات گیاهی و جانوری آن به عنوان غذا استفاده می کنیم‬
‫‪ )2‬تعادل کننده آب و هوا‪:‬مناطق مجاور آب دمای خنک تری نسبت به سایر مناطق‬
‫دارند‬
‫‪)3‬تولید ‪ O2‬که از سطح آب وارد محیط می شود‪ O2 .‬برای تنفس موجودات مورد‬
‫استفاده قرار می گیرد و همچنین در ساخت ازن نیز به کار می رود‬
‫‪)4‬استفاده دارویی‪ :‬گیاه ‪ ،‬جانوران و جلبک های دارویی‬
‫‪ )5‬تنوع زیستی‪ :‬محل زندگی است و غذایی که پرندگان تولید می کنند باعث ایجاد تنوع‬
‫زیستی می شود‪ .‬دریا منبع غذایی و زیستگاه بعض ی از پرندگان می باشد‬
‫‪)6‬گردش گری‪ :‬شامل قایق رانی ‪ ،‬اسکی روی آب ‪،‬حمل ونقل آبی‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫دو جنبه دیگر تقسیم بندی اکوسیستم آبی‪:‬‬
‫‪)1‬آب ساکن‪:‬آبهایی که سطح کم باشد و عمقشان رفته رفته باال می رود و هنگام‬
‫خشک شدن منبع غنی از مواد آلی می باشند‪.‬‬
‫‪)2‬آب جاری‪ :‬رودخانه دائم بستر خود را حفر می کند و عمق آن پائین می رود‪.‬‬
‫پرسش ‪:‬‬
‫چه چیزهایی اکوسیستم آبی را به خطر می اندازد؟‬
‫و چگونه باید حفظ شوند؟‬
‫در کنار دریاچه آبی کارخانه های پتروشیمی ساخته شده که اکوسیستم را به هم‬
‫می ریزند که فاضالب و انواع مواد شیمیایی حاصل از این کارخانه جات وارد آب‬
‫شده و سبب آلوده شدن آب می شوند‪ .‬بهتر است این کارخانه جات را در مناطقی‬
‫دورتر از اکوسیستم های آبی احداث شود‪.‬‬
‫• الیه بندی افقی و عمودی اکوسیستم های آبی‬
‫• در بخش اول که منطقه کم عمق می باشد گیاهان ریشه دار وجود‬
‫دارد و نور به خوبی به آنها می رسد و درصد فتوسنتز باال است‪.‬‬
‫• کمی پائین تر فیتوپالنکتونها و جلبک ها(سطحی به طور عمود) وجود‬
‫دارند‪.‬گروه جلبک ها و پالنکتونها در تولید ماده آلی بیشتر از گیاه‬
‫ریشه دار هستند‪.‬‬
‫• فیتوپلنکتونها‪:‬‬
‫• تک سلولی های فتوسنتز کننده مثل تاژکداران چرخان ‪ ،‬اوگلنا ‪،‬‬
‫کلورال ‪،‬آنابنا ‪ ،‬کالمیدوموناس‬
‫• و به صورت کلنی می باشند‪ .‬پارامس ی از نوع زئوپالنکتون بوده و‬
‫اسپیروژیر از نوع رشته ای می باشد‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫گروه مصرف کنند گان اولیه‪:‬‬
‫زئوپالنکتونها از این نوع بوده که مستقیما از گیاهان تغذیه کرده و تک سلولی می‬
‫باشند‪.‬یک نوع از اینها بنتوس بوده که کف زی می باشد و از بقایای تازه گیاهی واقع در‬
‫کف تغذیه می کند‪.‬‬
‫مصرف کنندگان ثانویه‪:‬‬
‫گوشتخواران بوده که از زئوپالنکتونها تغذیه می کنند‪.‬روند کلی آنها به این طریق است که‬
‫یا از مصرف کنندگان اولیه تغذیه می کنند و یا از مصرف کنندگان ثانویه به عنوان غذا‬
‫استفاده می کنند‪.‬مثل تغذیه ماهی های بزرگ از ماهی های کوچک‪.‬‬
‫لجن خواران‪:‬‬
‫موجوداتی که در بستر دریا زندگی می کنند و آن دسته از موجودات گیاهی و جانوری را که‬
‫مرده اند و الشه آنها به کف دریا ریخته و تجزیه شده اند را مورد استفاده قرار می‬
‫دهند‪.‬مثل بنتوس که نام موجود خاص ی نمی باشد بلکه مجموعه ای از جاندارانی می‬
‫باشد که در کف دریا زندگی می کنند‪.‬‬
‫• تجزیه کنندگان یا ساپروفیت ها‪:‬‬
‫• مثل قارچها ‪ ،‬باکتری ها و تاژکداران که عمل تجزیه ای را انجام می‬
‫دهند‪.‬که همان مواد فسفات دار و نیتروژن دار موجود در بدن موجودات‬
‫گیاهی و جانوری را به محیط بر می گردانند‪.‬انرژی خورشید در این حالت‬
‫در اثر فرآیند فتوسنتز و کلروفیل تثبیت شده و به صورت ماده آلی درمی‬
‫آید‪.‬‬
‫• ازنظرمسئله تولید‪:‬‬
‫• دانشمندان برای اینکه بتوانند تخمین بزنند که اکوسیستم آبی پو یاست و‬
‫تولید زیاد است مقدار ‪ O2‬را اندازه می گیرند‪ .‬که هر قدر میزان ‪ O2‬زیاد‬
‫باشد وضعیت خوب بوده و تعداد تولید کننده زیاد می باشد‪.‬‬
‫• ‪-1‬منطقه ساحلی‪:‬‬
‫• جایی که گیاهان از نوع ریشه دار هستند و فتوسنتز به خوبی انجام‬
‫می گیرد‪ .‬به عبارت دیگر منظور از فتوسنتز خوب همان تولید ‪O2‬‬
‫زیاد ووجود نور الزم و زیاد بودن تعداد گیاه می باشد که به دنبال آن‬
‫‪ O2‬زیادی تولید می شود‪.‬جانوران ‪ O2 ،‬را مصرف می کنند در‬
‫عوض گیاهان ‪ O2‬تولید می کنند که در کل میزان تولید بیشتر از‬
‫میزان مصرف می باشد‪.‬‬
‫• ‪-2‬منطقه وسطی(لیمنتیک)‪:‬‬
‫• نور كم مي شود و توليد اكسیژن با مصرف آن برابر است و میزان‬
‫فتوسنتز کم بوده و جانوران هم وجود دارند و جزء مصرف کننده ها‬
‫هستند‪.‬در این منطقه نقطه جبران وجود دارد یعنی میزان فتوسنتز با‬
‫میزان تنفس برابر است که در آن گیاه ‪ O2‬را طی فتوسنتز تولید و‬
‫همان ‪ O2‬تولید شده طی تنفس مصرف می شود‪.‬‬
‫• ‪-3‬منطقه عمیق‪:‬‬
‫• نور اصال نمی رسد یا خیلی کم می رسد‪ .‬فتوسنتز بسیار کم است یا در‬
‫بعض ی جاها اصال وجود ندارد‪.‬چون میزان ‪ O2‬کم است بنابراین تعداد‬
‫جانوران هم کم می باشد‪.‬‬
‫• یکسری از جلبک ها ی قرمز وجود دارد که می توانند به جاهای عمیق دریا نفوذ‬
‫کرده‪،‬چون قادرند در آن نواحی عمیق هم نور کم و اندک و ضعیف را جذب کنند که آن‬
‫به علت رنگدانه هایی است که در آنها وجود دارد‪.‬در زیر انواع رنگیزه های موجود‬
‫مشخص شده است‪:‬‬
‫• ‪ -R)1‬فیکو اریترین و ‪ -R )2‬فیکوسپانین‬
‫• این رنگیزه ها نور با طول موج کم را قادر به جذب هستند که قدرت نفوذ این طول‬
‫موجها بیشتر است و به اعماق می رسند ‪ ،‬لذا درنواحی عمیق دیده می شوند‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫موجودات زنده اكوسيستم هاي آبي‬
‫با توجه به شكل زندگي موجودات زنده به شرح زير تقسيم بندي مي شوند ‪:‬‬
‫بنتوز ‪ : Benthos‬موجودات كف زي آب هستند كه در داخل يا روي بقاياي حاصل از موجودات زنده زندگي مي كنند ‪.‬‬
‫پري فيتون ‪ : periphyton‬موجودات زنده اي هستند كه به سطح گياهان مانند ( ساقه ‪ ،‬برگ ) يا هرسطح ديگري مي‬
‫چسبند ‪.‬‬
‫•‬
‫پالنكتون ها ‪ :plankton‬موجودات شناوري هستند كه توسط جريان آب جابه جا مي شوند و از خود قدرت حركت ندارند‬
‫( فقط توانايي جابه جايي عمودي را دارند ) ‪ .‬پالنكتون ها به دو دسته پالنكتون هاي گياهي ‪ phytoplankton‬و پالنكتون‬
‫هاي جانوري ‪ zooplankton‬تقسيم بندي مي شوند ‪.‬‬
‫پالنکتون که شناور می باشند ولی حرکت آنها بر اساس اثرات محیطی است‪.‬‬
‫نكتون ها ‪ : nekton‬موجوداتي هستند كه در داخل آب بوسيله فعاليت خود آزادانه و با اراده خود شنا ( در جهت جريان و‬
‫يا خالف جهت جريان ) نموده مانند ماهي ها ‪ ،‬پستانداران آبزي ‪ ،‬خرچنگ ها‬
‫نوستون ها ‪ :neuston‬موجودات زنده شناور يا ساكن در روي سطح آب گفته مي شود مثل برخي حشرات‬
‫‪.‬‬
‫‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫پالنکتونهای گیاهی‬
‫• فیتوپالنکتونهای سطح اقیانوسها شامل میلیاردها جلبک هستند که روی هم‬
‫شاید بیش از دو برابر همه گیاهان ساکن خشکی مواد غذایی تولید میکنند‪.‬‬
‫• این گیاهان که غنیترین چراگاه کره زمین هستند بطور مستقیم یا غیرمستقیم‬
‫مبنای تغذیه جانداران دریازی را تشکیل میدهند‪.‬‬
‫• بیشتر جلبکهای این مجموعه ذره بینی هستند و احتماال دیاتومههای تک سلولی‬
‫زرد و سبز مایل به قهوهای در بین آنها از همه فراوانتر هستند‪.‬‬
‫پالنکتونهای جانوری‬
‫• پلنکتونهای جانوری در کنار فیتوپالنکتونها زندگی میکنند‪.‬‬
‫• این موجودات شامل باکتریها ‪ ،‬پروتوزوآ ‪ ،‬میگوهای کوچک و دیگر‬
‫جانورانی هستند که با حرکتهای آب به هر سو رانده میشوند‪.‬‬
‫• پلنکتونهای جانوری از گیاهان ذره بینی تغذیه میکنند‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الیگوتروف‪ :‬اکوسیستم های آبی یا دریایی می باشد که با وجود شرایط خوب تولید ضعیف‬
‫است‪.‬‬
‫یوتروف‪ :‬اکوسیستم های آبی که پر غذا و شرایط بهینه است‪.‬‬
‫منطقه جذرو مد‪ :‬در ابتدای ساحل قرار دارد‪.‬‬
‫منطقه نریتیک یا منطقه اقیانوس یا آزاد‪ :‬که عمق آن کم و فتوسنتز زیاد و مواد آلی نیز زیاد می‬
‫باشد‪.‬‬
‫منطقه اوفولیک‪ :‬نواحی کم عمق که به طور عمودی پر می شوند و فتوسنتز در آن زیاد است‪.‬‬
‫سنگ بستر‪ :‬که حرکت به طور عمودی در آن منجر به رسیدن به آب می شود‬
‫منطقه نریتیک را فالت قاره می گویند و که بعد آن منطقه ای باشیب زیاد وجود دارد که شیب‬
‫قاره گویند و در این منطقه امکان فرسایش وجود دارد و ریزش زیاد بوده که بعد از این منطقه به‬
‫منطقه ای افقی به نام دشت ژرفا می رسیم‪.‬‬
‫نریتیک منطقه ای کم عمق می باشد که مواد آلی و گیاهان در آن زیاد است که پائین آن منطقه‬
‫یوترونیک یا اوفوتیک قرار دارد‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫روش غیرمستقسم برای برآورد تولید اکوسیستم آبی ‪:‬‬
‫در اکوسیستم خشکی ‪ ،‬جنگل ‪،‬مرتع‪ ،‬می توان مستقیما تولید را با نمونه‬
‫برداری تصادفی و توزین کردن فهمید ‪ ،‬یا در اکوسیستم آبی از نظر تغییر‬
‫اسیدیته یا جذب ‪ CO2‬در فتوسنتز را می توان فهمید‪.‬‬
‫‪ CO2‬با آب اسید می دهد که هر قدرمیزان ‪ O2‬و ‪ CO2‬زیاد باشد این‬
‫اسیدیته تغییر می کند‪.‬‬
‫همچنین در اکوسیستم آبی بوسیله مواد نشاندار یا (رادیو اکتیو) می توان‬
‫ردیابی کرد (ماده نشاندار مورد استفاده در آزمایشگاه ‪ CO2‬می باشد) که‬
‫بدین طریق می توان محصول حاصله را تجزیه کرد و مقدار حاصله را وزن‬
‫کرد‪.‬‬
Aquatic biomes cover about 75% of the earth’s surface
- Wetlands
- Lakes
- Rivers, streams
- Intertidal zones
- Oceanic pelagic biome
- Coral reefs
- Benthos
‫‪Ocean‬‬
‫بزرگترين اكوسيستم موجود در سطح زمین‬
‫اين اكوسيستم به بخش هاي زير تقسيم مي شود ‪:‬‬
‫ ‪ : Littoral‬از کناره ساحل تا انتهای فالت قاره‬‫ ‪ : pelagic‬تمامی کف دریا در شیب قارهای و دشت مغاکی‬‫‪ : benthic -‬آبی که اقیانوس را پر میکند‬
Marine environment with zonation.
Sun
Open Sea
Sea level
Depth in
meters
0
50
Euphotic Zone
Estuarine
Zone
100
Continental
shelf
200
500
Bathyal Zone
Continental
1,000
1,500
Slope
Abyssal Zone
2,000
3,000
4,000
Darkness
High tide
Low tide
Coastal zone
Photosynthesis
Ocean Zones
Dissolved Oxygen
5,000
10,000
Fig. 6-5
‫تقسيم بندي اقيانوس ها بر اساس عمق نفوذ نور‬
‫• نور خورشد بطور متوسط تا عمق ‪ 75‬متر و در برخی مناطق تا ژرفای‬
‫‪ 180‬متر نفوذ میکند‪ .‬جانداران فتوسنتز کننده تنها میتوانند در‬
‫منظقه روشن آبها زندگی کنند‪.‬‬
‫• زندگی جانورانی هم که مستقیما وابسته به آنهاست‪ ،‬درنزدیکی سطح‬
‫آب خواهد بود‪.‬‬
‫تقسيم بندي اقيانوس ها بر اساس عمق نفوذ نور‬
‫‪photic zone ( ephotic ) .1‬‬
‫• اين ناحيه منطقه اي از سطح اقيانوس تا عمق ‪ 200‬متري در نظر‬
‫گرفته مي شود ‪.‬‬
‫• اين منطقه زيستگاه توليد كننده هايي نظیر فيتو پالنكتون است كه‬
‫دي اكسيد كربن را به ميليارد ها تن كربن آلي تبديل مي كند ‪.‬‬
‫• فيتو پالنكتون ها بزرگترين مبع غذايي در ناحيه نوري هستند ‪.‬‬
‫‪Aphotic zone‬‬
‫اين منطقه در زير ناحيه نوري قرار دارد و ميكروارگانيسم ها انرژي مورد نياز خود‬
‫•‬
‫را از طريق مواد آلي توليد شده در منطقه نوري بدست مي آورند‪.‬‬
‫• اين منطقه با بيابان ها قابل مقايسه است و به جاي كمبود آب داراي فقدان نور‬
‫است ‪.‬‬
‫• كه اين ويژگي باعث محدوديت ارگانيسم هاي ساكن در آنجا مي شود ‪.‬‬
‫بيشتر اين ميكروارگانيسم ها بايد با آب هاي سرد و عميق و تاريك سازگار شوند‬
‫•‬
‫‪.‬بيشترين نوع موجودات اين منطقه شامل كرم ها ‪ ،‬صدف ها و اسفنج است‬
‫• با وجود اينكه تمامي اقيانوس ها به هم متصل مي شوند ولي فاكتور هاي مختلفي‬
‫باعث تفاوت آنها در شوري ‪ ،‬دما و چگالي مي شود ‪.‬‬
‫تقسيم بندي بيوم اقيانوس ها براساس عمق‬
‫• ناحيه ساحلي ‪littoral zone‬‬
‫جايي كه دريا در تماس با زمین است ‪.‬‬
‫• منطقه ‪nertitic zone‬‬
‫منطقه اي بعد از منطقه ساحلي كه معموال داراي عمق كمتر از ‪ 200‬متراست‬
‫• ناحيه ‪ Bathyal‬منطقه اي در كنار فالت قاره‬
‫• ناحيه ‪ Abythal‬بزرگترين بخش اقيانوس ها و با عمق ‪ 2000‬تا ‪6000‬‬
‫متر‬
‫‪coral reef‬‬
‫• سواحل مرجاني زيستگاه هاي كم عمق‪ ،‬گرم و شفاف هستند ‪.‬‬
‫• سواحل مرجاني از طريق كلوني مرجان ها شكل مي گیرند و حيوانات‬
‫بسيار ريز در اين كلوني ها زندگي مي كنند ‪.‬‬
‫• وقتي كه مرجان هاي دريايي از بین مي روند پوسته سخت آنها سنگ‬
‫هاي آهكي را تشكيل مي دهد ‪.‬‬
‫‪Estuaries‬‬
‫• مرز بین خشکی و دریا را کمربندی از زیستگاههای متنوع و یگانه دربرمیگیرد که‬
‫کنارههای صخرهای ‪ ،‬ساحلهای شنی ‪ ،‬پهنههای گلی بین جزر و مد و خورها‬
‫(‪ )estuary‬از این جمله هستند‪.‬‬
‫• خورها پیکرههایی نیمه بسته آبی هستند که در میانه آب شور و شیرین قرار‬
‫گرفتهاند‪ .‬دهانه رودها و خلیج های کنارهای نمونه این گونه خورها را تشکیل‬
‫میدهند‪.‬‬
‫• خورها پرورشگاهی برای بسیاری از نرم تنان ‪ ،‬ماهیها و گونههای دیگری هستند‬
‫که بیشتر عمر خود را در دوران بلوغ ‪ ،‬دور از ساحل میگذرانند‪ .‬به علت اینگونه‬
‫بستگیهای فیزیک و زیست شناختی است که غارت خورها میتواند موازنه‬
‫جمعیت را در اقیانوسها و دریاها به هم بزند‪.‬‬
‫لیتورال‬
‫اپیلیمنیوم‬
‫ترموکلین‬
‫هیپولیمنیوم‬
‫بنتوس‬
Aquatic Biomes
Benefits
• evaporation of seawater makes most rainfall
• photosynthetic bacteria and marine algae--->Earth’s Oxygen,
consuming Nitrogen
• Freshwater ---> less than 1% salt concentration
• Marine---> 3% salt concentration
Aquatic Biomes…
• Increases water flow speed and climate
• Light intensity decreases with water depth
• water is “stratified”
Components
Photic - sufficient light for photosynthesis
Aphotic - little light penetrates
Thermocline - narrow layer of quick temperature change that separates
upper layer (warm water) from lower layer (cold water)
Benthic - bottom of aquatic biome
- composed of sand, organic and
- inorganic sediments
Aquatic Biomes…
Benthic zone continued
• occupied by communities of organisms (benthos)
• detritus--> major food source for benthos
• detritus comes from surface waters of photic zone in lakes and
oceans
Freshwater Biomes
• Still bodies of water, ex. lakes and ponds
-distribution of plants and animals by depth
Components
Littoral - shallow, well-lit, near shore
- floating and rooted plants found here
Limnetic - well-lit, open surface waters, farther from shore
- variety of phytoplankton (algae and cyanobacteria)
- zooplankton (ex. small crustaceans eat phytoplankton)
- small fish eat zoopankton
- larger fish eat the smaller fish
- turtles, birds, etc. eat the fish
Freshwater Biomes…
Profundal - aphotic
- small organisms from limnetic zone die and sink here
- microbes use oxygen for cellular respiration to decompose
detritus
Three Types of Lakes
Oligotrophic - deep, nutrient-poor
- phytoplankton in limnetic zone not very productive
Eutrophic(proper nutrition)
- more shallow, high nutrient concentration
- phytoplankton very productive
- murky(dark) water
Mesotrophic - between oligotrophic and mesotrophic
- moderate amounts of phytoplankton activity and
nutrients
‫طبقه بندی بیوم ها براساس تولید ماده اولیه(برحسب‪)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
‫>‬
‫‪0/05‬‬
‫بیابانها‬
Polymorphism
Environmental
(induced by changes of environmental factors)
Genetic
(refers to differences in the DNA sequence)
‫اكومورفوز‬
Environmental polymorphism
Altitude
1000 m
500 m
0m
‫• اكومورفوز‪:‬گياهان بلند قد ي را درنظرمي گیريم كه درقسمت هاي‬
‫پائین كوه مي رويند‪.‬حال اگراين گياهان را درقسمتهاي قله ي كوه‬
‫بكاريم ازآنجا كه آب و هواي كوهپايه و قله يكي نيست و به دليل‬
‫شرايط اكولوژيكي و محيطي اين گياهان درقله ي كوه قد كوتاه‬
‫خواهند شد وهرگاه بعد يك نسل اين گياه را درمكان اوليه ي آن‬
‫بكاريم دوباره قد بلند خواهد شد‪.‬اين سازش ازنوع آنتوژني است‬
‫اين تغيیرشكل ازنظركوتاه شدن قد اكومورفوز ناميده مي‬
‫شود‪،‬يعني تغيیرريخت اكولوژيكي دراثر تغيیرمحيط‪ .‬دركل يعني‬
‫تغيیرات ريختي يا اكولوژيكي كه قابل برگشت است‪.‬‬
‫• اکوتیپ‪ :‬اكوتيپ قابل برگشت نيست‪ .‬اگر گياه بلند قد را در قسمت قله ي كوه‬
‫بكاريم و بعد از چند نسل در قسمت كوهپايه بكاريم اگر قد گیاه كوتاه نشود‬
‫اين گياهان اكوتيپي بوده و سازش از نوع فيلوژني مي باشد‪.‬‬
‫• در مورد صفات هر چه تنوع ژنوتیب زیاد باشد میزان مقاومت به شرایط محیطی‬
‫زیاد شده و بقا زیاد می شود‪.‬برای مثال اگر‪ 4‬گروه خونی را درنظر‬
‫بگیریم)‪ (A,B,AB,O‬می بینیم که‪ 4‬نوع تنوع ژنوتیبی وجود دارد‪ ،‬اگر فردی‬
‫که دارای گروه خونی ‪ B‬می باشد دچار اتفاقی شود طوری که از بین برود در‬
‫این صورت ‪ 4‬ژنوتیپ باقی می ماند و فقط فرد با گروه ‪ B‬از بین می رود و تاثیری‬
‫در ‪ 4‬ژنوتیپ دیگر ندارد‪.‬هر چه ترکیب گامتها تصادفی باشد تنوع ژنتیکی زیاد‬
‫خواهد بود‪.‬برای اینکه فنوتیپ یک ژنوتیپ بروز کند عوامل محیطی الزم است‪.‬‬
Manifestation of genetic
polymorphism
• Phenotypic polymorphism (variable genetically
conditioned traits)
• Biochemical (immunological) polymorphism
(differences in protein structure and molecular
weight, in presence of different antigens or blood
groups etc.)
• Chromosomal polymorphism
• DNA polymorphism (different DNA sequences,
different length of certain segments)
‫انتقال و جریان انرژی دردرون اکوسیستم‬
‫قوانین ترمودینامیکی‬
‫قانون اول ‪ :‬انرژی نه بوجود می آید نه ازبین می رود بلکه ازصورتی به صورت دیگردرمی آید‪.‬‬
‫قانون دوم ‪ :‬بازده انرژی در هیچ تغییرو تبدیلی صد درصد نیست‪.‬‬
‫پراکنده شدن انرژی دراین تغییرحاالت را اصطلحا آنتروپی ( بی نظمی) می نامند‬
‫تمام سیستمها‬
‫درگذرزمان‬
‫مهمترین خصلتهای موجودات زنده حرکت درجهت خلف آنتروپی‬
‫خصوصیات موجودات زنده‬
‫کاهش نظم و افزایش بی نظمی‬
‫(گیاهان مواد معدنی را جذب‬
‫آرایش‬
‫استفاده مداوم ازانرژی برای ترمیم بی نظمی‬
‫توان مبارزه محدود که با مرگ دریک موجود به اتمام می رسد‪.‬‬
‫مواد آلی )‬
‫عوامل موثربرنحوه توزیع انرژی و تغییرات آب و هوا درسطح زمین‬
‫‪ -1‬ارتفاع ازسطح دریا‬
‫‪ -2‬موقعیت فصلی‬
‫‪ -3‬عرض جغرافیایی‬
‫‪ -4‬ساعت اندازه گیری‬
‫‪ -5‬ترکیب اتمسفر (بخارآب‪ ،‬دی اسید کربن ‪).........‬‬
60
30
0
30
60
‫دوري و نزديكي به دريا‬
‫اثرارتفاع درنوع اقلیم محلی و میزان بارش‬
‫• اینورژن چیست‬
‫• در شرایط و وضع طبیعی ‪ ،‬دما با افزایش ارتفاع کم میشود و نقل و‬
‫انتقاالت جوی بر اثر ناپایداری هوا بخوبی انجام میگیرد زیرا هوای گرم و‬
‫سبک پایین ‪ ،‬بسوی باال حرکت میکند و هوای سرد و سنگین باال جای آنرا‬
‫میگیرد ودر نتیجه مواد آلوده سازی که در نزدیکی سطح زمین وجود دارند نیز‬
‫به طرف باال حرکت می کنند ‪.‬‬
‫• در حالت وارونگی یعنی وقتی که دما با افزایش ارتفاع زیاد میشود هوای سرد‬
‫و سنگین در پایین قرار می گیرد و هوای گرم وسبک در باال ودر نتیجه هوا‬
‫کامال پایدار و آرام می ماند در این حالت مواد آلوده ساز در نزدیکی سطح‬
‫زمین یعنی زیر الیه وارونه که مانند سقفی مانع حرکت آنها به فضای باالتر‬
‫میشود باقی می ماند و در نتیجه از پخش آنها در جهت عمودی جلوگیری می‬
‫شود‪.‬‬
‫• در اغلب حوادث آلودگی هوا اینورژن باعث ازدیاد غلظت مواد آلوده کننده‬
‫و در نتیجه افزایش درصد بیماری و مرگ و میر می شود ‪ .‬در واقع در پدیده‬
‫اینورژن میزان اکسیژن هوا بعلت مصرف تدریجی کاهش یافته و میزان مواد‬
‫آلوده ساز هوا بعلت تولید تدریجی آنها افزایش می یابد بنابراین هوای‬
‫مجاور سطح زمین شدیدا آلوده می شود ‪.‬از اینرو در ناحیه ای هر چه‬
‫تعداد موارد وقوع حادثه اینورژن بیشتر و ارتفاع آن کمتر باشد آلودگی هوا‬
‫بیشتر تشدید میشود‬
CO2 change
‫پله غذایی یا سطح غذایی‬
‫( ‪) Trophic Level Or Food Level‬‬
‫تمامی مصرف کنندگان نمی توانند به طور مستقیم ازتولید کننده استفاده نمایند بنابراین با واسطه‬
‫این کار را انجام می دهند که به آن پله غذایی می گویند‪.‬‬
‫ردیف یا سطح غذایی‬
‫فاصله هرموجود را نسبت به تولیدکنندگان دریک 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 هرموجود از موجود قبلی خود تغذیه می کند‪.‬‬
‫زنجیره غذایی ( ‪:) Food Chain‬‬
‫( حلقه زنجیره = پله تشکیل )‬
‫زنجیره چرا‬
‫پله اول ( تولید کنندگان ) درتمام زنجیره ها ثابتند‪.‬‬
‫تولید کننده‬
‫مصرف کننده ردیف اول‬
‫(گیاهان)‬
‫( علفخوار)‬
‫مصرف کننده ردیف دوم‬
‫( گوشتخوار)‬
‫جثه افراد تعداد‬
‫انواع زنجیره‬
‫زنجیره گندخواران‪:‬‬
‫( ‪) Saprophyt‬‬
‫‪167‬‬
‫افراد دراین زنجیره ازمواد غیرآلی استفاده می کنند پس ردیف اول گند خوارند‪.‬‬
‫شبکه غذایی ( ‪:) Food Net‬‬
‫مجموعه زنجیره های غذایی با حلقه مشترک را گویند‪.‬‬
‫شبکه غذایی ( ‪) Food Net‬‬
Detrital food webs
:) (number of Pyramid ‫هرم تعداد‬
‫چرخه های بیوژئوشیمیایی‬
‫چرخه مواد در اکوسیستم‬
‫چرخه بیوژئوشیمیایی (‪:)Biogeochemical‬‬
‫‪ Bio‬موجود زنده ‪ Geo‬زمین ‪ Chemical‬ماده شیمیایی‬
‫یعنی عناصر شیمیایی موجود درطبیعت بطور مداوم با عبور از مسیرهای خاص ازمحیط به موجودات‬
‫زنده و بالعکس درگردش اند‪.‬‬
‫عناصرضروری‬
‫دربدن موجودات زنده‬
‫‪:Macro element‬‬
‫‪Ca, Mg, K,P,N,O,H,CL‬‬
‫‪:Micro element‬‬
‫‪Zn,Cu,Fe,Mo,Mn,B‬‬
‫اصوال جانوران به عناصربیشترنسبت به گیاهان نیازدارند‪.‬‬
D. T. Krohne, General Ecology
‫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 اختلف سرعت گردش عناصر‬
‫‪ -1‬میزان رشد گیاهان و جانوران درانواع اکوسیستم‬
‫‪ -2‬شدت تجزیه مواد آلی دراکوسیستم ها متفاوت‬
‫چرخه کربن‬
‫مخزن اصلی‬
‫* اتمسفر‬
‫* بیوسفر(دو برابراتمسفر)‬
‫* اقیانوس ها ( ‪ 55‬برابراتمسفر)‬
‫‪ -1‬ذخیره فعال‪ :‬کالبد جانداران (بیوسفر)‬
‫‪ -2‬ذخیره غیرفعال‪ :‬انباشته شدن در پوسته زمین(سوختهای فسیلی)‬
‫دو عامل اصلی کاهش دهنده نوسانات ‪ Co2‬درتغییرات فصول‬
‫‪ -2‬معکوس بودن فصول دردو نیمکره‬
‫‪ -1‬مبادله ‪ Co2‬اتمسفرو آب دریاها‬
‫پیامدهای ناش ی ازافزایش ‪Co2‬‬
‫اثرگلخانه‬
‫افزایش دما‬
‫بی نظمی در نزوالت آسمانی‬
‫خطرذوب یخ قطبی‬
Modified from D. T. Krohne, General Ecology
‫چرخه اکسیژن‬
‫وجه تشابه چرخه‬
‫اکسیژن با كربن‬
‫هردو انتقال انرژي دخالت دارند‪.‬‬
‫تعداد و نسبت ذخیرههاي فعال و غیرفعال مشابهی دارند‬
‫دو طريق تشكيل ‪:O2‬‬
‫‪ -1‬فتوسنتز‬
‫‪ -2‬فتولیزه آب دراثرپرتوها ماوراءبنفش‬
‫علت كاهش شديد ‪ O2‬دروضعيت كنوني؟ مصرف شديد سوختهاي فسيلي‬
Transpiration
Idealized diagram illustrating photosynthesis for a green plant (tree) and generalized reaction.
‫روشهاي تثبیت نیتروژن هوا‬
‫‪-1‬بيولوژيكي‪:‬‬
‫نیترون هوا توسط ارگانيسمها همانند ازتوباكتر‪ -‬كلوستريديوم‪-‬ريزوبيوم‪-‬جلبك سبزآبي تثبیت می شود‪.‬‬
‫‪ -2‬صنعتي(هارپر)‪:‬‬
‫‪-3‬رعد وبرق‪:‬‬
‫‪NH3‬‬
‫‪NO, NO2‬‬
‫‪3N2+H2‬‬
‫‪N2+O2‬‬
‫روشهاي تثبیت نیتروژن هوا‬
‫چرخه نیترون‬
‫گياهان آنرا بصورت اكسيد( ‪ )NO3‬جذب ميكند ولي براي مصرف بايد به فرم احيا( ‪(NH3‬‬
‫دربيايد ولی بصورت احیاء از گياهان به علفخواران انتقال ميیابد‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫رسوبات دريايي‬
‫چرخه ‪N‬‬
‫اتمسفر‪%78‬‬
‫گازهاي آتشفشااني‬
Modified from D. T. Krohne, General Ecology
‫چرخه فسفر(چرخه رسوبي)‬
‫فسفربه 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 ازرسوب گذاري ازدو طريق مجددا وارد اكوسيستم ميگردد‪.‬‬
‫‪ -1‬فضوالت و اجساد مرغان ماهی خوار‬
‫‪ -2‬صيد ماهي‬
‫فسفردر سنگ هاي آذرين < سنگ رسوبي قديمي < سنگهاي رسوبي‬
‫فضوالت غني از فسفركه درخشكيها در مكانهاي النه گذاري پرندگان‬
‫گوانو)‪(Guano‬‬
‫رسوباتي كه تحت فعالتهای زمینشناس ي ازاعماق درياها بیرون آمده اند‬
Gaseous
phase
D. T. Krohne, General Ecology D. T. Krohne, General Ecology
Modified from D. T. Krohne, General Ecology
‫چرخه آب‬
‫منبع اصلي آب‪:‬‬
‫‪ -1‬اقيانوس ‪%97‬‬
‫‪ %2 -2‬يخچال‬
‫‪ %1 -3‬آب بخاراتمسفر نزوالت آسماني‬
‫ویژگی های اختصاص ی ملکول آب‪ :‬گرمای ویژه آب باالست‬
‫نقشهايي كه بخار آب دراتمسفرايفا مي كند‪.‬‬
‫‪ -1‬تشكيل ابرها‬
‫آب‬
‫‪ -2‬جذب امواج گرمايي آفتاب (طول موج بلند را جذب ميكند‪).‬‬
‫‪ -3‬جذب امواج گرمايي زمین ‪:‬درشب زمین انرژی دریافتی‬
‫انرژي گرمايي ساطع شده اززمین درشب‬
‫ازخورشيد را با طول موج بلند تر ساطع ميکند که توسط ملکولهای آب این کرما جذب می گردد‬
Idealized diagram of the geologic cycle, which includes the tectonic, hydrologic, rock and
biogeochemical cycles.
‫اکسیژن میلیگرم درلیتر‬
‫اکسیژن میلیگرم درلیتر‬
‫عمق دریاچه(متر)‬
‫عمق دریاچه(متر)‬
‫‪4‬‬
‫درجه سلسیوس‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫بهار‬
‫‪4‬‬
‫زمستان‬
‫اکسیژن میلیگرم درلیتر‬
‫غلظت اکسیژن‬
‫اکسیژن میلیگرم درلیتر‬
‫عمق دریاچه(متر)‬
‫‪4‬‬
‫تابستان‬
‫ترموکلین‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫عمق دریاچه(متر)‬
‫‪2022‬‬
‫‪18‬‬
‫‪8‬‬
‫‪6‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫پائیز‬
‫جریان ترموهالین اقیانوس ی سبب مخلوط شدن آب های شور و سرد با آب های گرم می شود‬
‫جریان کم عمق آب های گرم‬
‫جریان عمیق آب های شور و سرد‬
‫يخهاي كه درقطبین جمع شده اند با مجموعه درياهاي زمین تعادل وزني ندارند؟‬
‫با آب شدن يخها سطح آب افزايش مييابد و‪ 76‬مترسطح اقيانوس را باالمی آورد‪.‬‬
‫چرخه آب و تعادل آب و های کره زمین‬
‫چرخه ترموهالین (گلف استیریم)‬
Water cycle
‫ميدان اكولوژيك یا آشيان اکولوژیک یا کنج اکولوژیک یا زیستخوان اکولوژیک‬
‫)‪(Ecological nich‬‬
‫محدودهاي است هرگونه براي زيست بهترو انجام فعاليتهاي طبيعي (تغذيه‪ ،‬زاد و ولد) انتخاب‬
‫ميكند‪.‬‬
‫آشيان اكولوژيك‪ :‬نه فقط محل زندگي موجود بلكه نقش عملي موجود درجامعه را دررابطه با‬
‫عوامل غیرزيستي (دما‪ ،‬رطوبت‪ ،‬نور ‪ )....‬مشخص مينمايد‪.‬‬
‫ميدان اكولوژيك بالقوه‪:‬‬
‫جاهايي كه يك موجود ميتواند زندگي نمايد يعني قادربه تكثیرو توليد مثل‬
‫دو گونه با احتياجات يكسان نميتوانند با هم دريك آشيان اكولوژيك زندگي نمايند و يكي ازآنها‬
‫در رقابت حذف ميگردد که به آن اصل گوس يا طرد رقابتي گويند‪.‬‬
‫ميدان اكولوژيك بالفعل‪:‬‬
‫ً‬
‫محدوده اي ازشرايط طبيعي يك گونه عمل آنرا اشغال نموده و زندگي مينمايد‪.‬‬
‫ميدان اكولوژيك بالفعل = ميدان اكولوژيك بالقوه ‪ -‬رقابت‬
‫ميدان اكولوژيك بالفعل الف) قبل ازرقابت‬
‫ب) بعد ازرقابت ميدان اكولوژيك بالقوه‬
‫برخي جانداران محدوده وسيعي ازنوسانات عوامل اكولوژيك را تحمل ميكنند(مقاوم)‬
‫‪Eury‬‬
‫برخي جانداران محدود كوچكي ازنوسانات عوامل اكولوژيك را تحمل ميكنند(حساس)‬
‫عوامل غیرزیستی‪:‬‬
‫گرما ‪thermal‬‬
‫آب ‪hydric‬‬
‫نمكها ‪halin‬‬
‫منابع غذايي ‪phagic‬‬
‫محل زيست ‪Cious‬‬
‫اگرموجودی به گرما حساس ولی مقاوم به نمک ‪Eury Halin  Steno Thermal‬‬
‫گونههاي معادل ( معادلهاي اكولوژيك)‪ :‬اگردو آشيان اكولوژيكي مشابه توسط گونههاي مختلفي‬
‫اشغال شوند كه ازلحاظ رفتاري‪ ،‬فیزيولوژيكي‪ ،‬مورفولژيكي مشابه باشند‪.‬‬
‫مثال‪ :‬كانگورو دراستراليا‪ ،‬گاو وحش ي (بوفالو) درچمنزارها آمريكا‬
‫‪Steno‬‬
‫گونههاي همصف‪:‬‬
‫گونههاي مختلفي که دريك 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)‬
‫عوامل محدود كننده‬
‫قانون ليبيگ (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 بلك من‪ :‬هرعاملي محيطي كه كمترين مقداررا درمحيط 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( .‬درارتفاعات افزایش شدت نور)‬
‫قانون بازده نزو لي و قانون حداقل‬
‫• قانون حداقل ‪ :‬هر پديده زنده به مقدار و تعدادي از عناصر و تركيبات‬
‫نيازمند است كه اگرتمام عوامل در حد مناسب باشند رشد وتكامل در موجود‬
‫زنده به حد مناسب میرسد‬
‫• اگردر ميان اين عناصر و تركيبات يكي از اين عوامل در محيط به میزان كمتر از‬
‫برآوردن نيازهاي ارگانيسم باشد اين عنصردر رشد و تكامل نقش تعيین كننده‬
‫اي ايفا مينمايد‬
‫• قانون تحمل يا بازده نزو لي‬
‫وقتي میزان يا شدت يك عامل مورد نياز محيطي يا فیزيولوژيكي باالتر از حد‬
‫مطلوب قرار گیرد افزايش حضور آن عامل نه تنها رشد را افزايش نميدهد بلكه‬
‫به تدريج موجب كاهش میزان رشد ميشود و زمانيكه به حد ماكزيمم از نظر‬
‫توان تحمل جاندار میرسد موجب توقف رشد و تكامل و حيات موجود زنده‬
‫ميشود‬
‫رشد و تكامل‬
‫بيشينه‬
‫حد مطلوب‬
‫عوامل مورد نياز‬
‫كمينه‬
‫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
‫ب) غیرفعال (گياهان كركدار كه بطور خودكار با شرايط كمآبي سازگارند‪).‬‬
‫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)‬
‫ب‪ :‬سازشهاي دائمي( سازشهاي تكاملي يا فیلوژنی یا ارثی)‪:‬‬
‫سازشهايي هستند كه يك موجود درطی دوران گذشته كسب کرده‬
‫گياهان منطبق خشكي‪:‬‬
‫كوتيكول ‪ ،‬اندام هوایي ‪ ،‬ريشه ‪ ،‬برگ‬
‫ارتباط بین سازشهاي آنتوژنی با فیلوژنی ازنظرسه ديدگاه‪:‬‬
‫‪ -1‬ديدگاه الماريستها‪:‬‬
‫صفات اكتسابي (آنتوژنی)‬
‫تبديل‬
‫صفات ارثي (فیلوژنی)‬
‫مثال ‪ :‬گردن زرافه ـ پرده پای مرغابي‬
‫‪ -2‬ديدگاه نئوداروينسها‪:‬‬
‫دليل اصلي سازش را جهش های تصادفي می دانند‪.‬‬
‫‪ -3‬نظريه حد واسط يا بالدوين‪:‬‬
‫جهش عامل بروزصفات ارثي ولي تصادفي نبوده بلكه درجهت تكامل‬
‫بوده باعث تثبيت و انتقال سازشها گرديده است‪.‬‬
‫• حيوانات ازنظر فیزيولوژي ورفتاري براي مقابل با كمبود آب خود را سازگاربا محيط‬
‫كرده اند‪.‬‬
‫سازشهاي فیزيولوژيكي حيوانات‪:‬‬
‫‪ .1‬پوسته بدن حشرات و خزندگانبه صورت صفحات سخت و واترپوف‬
‫‪ .2‬برخي ازحيوانات سيستم تغذيه اين جانداران به صورتي است كه اب مورد نياز‬
‫آنان ازطريق تجزيه مواد آلي تأمین مي شود‪.‬‬
‫‪ .3‬میزان دفع ادراربرخي ازحيوانات به صورت جامد‬
‫‪ .4‬برخی جوندگان و پرندگان براي تأمین اب ازگياهان گوشتي استفاده مي كنند‬
‫‪ .5‬برخي حيوانات براي تأمین آب بدن اندوخته هاي چربي بدن خود را تجزيه مي كنند‬
‫سازش رفتاري‪:‬‬
‫‪ .6‬ساخت النه درزيرزمین‬
‫• شكل زيستي يا تيپ بيولوژيك‪ :‬ويژگیهايي را كه جانداران بر‬
‫حسب سازش و انطباق با محيط ازخود بروزمي دهند‪.‬‬
‫مانند حيوانات خونگرم مناطق سردسیر بدنشان ازتارمو‬
‫پوشيده شده است تا ازسرما محافظت كند درحالي كه‬
‫حيوانات مناطق بياباني ازپولك هاي سخت استخواني‬
‫پوشيده شده است كه بدن را دربرابرتغيیرات شديد دما ئ‬
‫نیزعامل موثري دركاهش میزان تعريق بدن است‪.‬‬
‫زمان‬
‫درخت تکامل موجودات زنده‬
‫گوناگونی ریختی‬
15
What Drives Evolution?
There are 5 forces of change.
Only natural selection
makes a population
better adapted (more
fit) to its environment.
‫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 سازگارخشكي شور)‬
‫‪-2‬سازش های فیزیولوژیک‪:‬‬
‫تغییردرساختاردرونی (اندامک ها و اندام ها ) گیاهان شور پسند غدد نمکی‪ ،‬گیاهان گوشتخوارآنزیمها‬
‫دستگاه گوارش با نوع غذا تغيیرمی کند‪.‬‬
‫‪-3‬سازشهاي بيوشيميايي‪:‬‬
‫تمام پاسخها بیوشیمیایی اند چون اکثر پاسخ ها ریختی از طریق تغییر در زنجیره های بیوشیمیایی‬
‫پاسخ داده می شوند‪.‬‬
‫• سازش ها را به دو گروه آنتوژنتيكي و فيلوژنتيكي تقسيم مي كنند‪:‬‬
‫• آنتوژنتيكي موقتي و فيلوژنتيكي دائمي است‪.‬‬
‫• آنتوژني‪:‬اين گونه سازش دائمي نيست يعني به نسل بعد منتقل نمي شود و درتمام نسل ها‬
‫يكي نيست مثل دانه ي ذرتي را مي كاريم تمام مراحل رشد دانه را اززمان جوانه زدن مي‬
‫نويسيم اين وقايع نمائي رشد و نمو ذرت يا آنتوژني ذرت مي ناميم ‪.‬يا سلول تخم انسان را در‬
‫نظرمي گیريم‪ ،‬ازابتداي ايجاد تخم متولد شدن آن و دوران زندگي آن كه اين نیزآنتوژني‬
‫انسان ناميده مي شود‪.‬يا مثل اگربه شخص ي واكسن زده شود ونسبت به بيماري سازگاري‬
‫پيدا كند بااين حال فرزند اين شخص نسبت به اين بيماري ايمني پيدا نمي كند يا به فرض‬
‫اگرخودكاري الي انگشتان فردي قراردهيم جاهاي فشردگي روي دست ايجاد خواهد كرد‬
‫كه فرزند اين شخص روي انگشتان اين اثرات را نخواهد داشت كه اين سازش ازنوع‬
‫آنتوژني يا موقت است‪.‬‬
‫• فیلوژنتیکی‪ :‬اما سازش فيلوژني دائمي بوده و به نسل آينده منتقل‬
‫مي شود مثل شکل كل ماهي ها فرم دوكي شكل بدن آنها یا گوشتی‬
‫شدن برگهاي گياهان بياباني بعد ازسالها و انتقال این ویژگی به‬
‫نسل هاي بعدي سازش ازنوع فيلوژني است‪ .‬سازش همياري ‪،‬انگلی‬
‫نیزازاين نوع است‪.‬محرك همه ي سازش ها محيط است‪.‬‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫سازش ها را مي توان از نظر ريختي‪ ،‬فیزيولوژيكي‪ ،‬بيو شيميايي‪ ،‬ساختاريو رفتاري نیز تقسیم‬
‫بندی کرد‪:‬‬
‫سازش ها را مي توان از نظر ريختي نیز تقسيم بندي كرد‪ ،‬مثال رنگ موش ها مارها و ‪.....‬سازش از‬
‫نوع ريختي است‪.‬‬
‫يك نوع سازش ديگر سازش فیزيولوژيكي است بدون اين سازگاري بعض ی گياهان )‪ )C4‬نمي‬
‫توانند فتوسنتز كنند چون با كم آبي مواجه هستند اما با اين روش نسبت به محيط سازگاري‬
‫پيدا مي كنند‪.‬‬
‫سازش ديگر سازش از نوع بيو شيميايي است افزايش مقدار رنگ دانه (مالنین) در بدن يا‬
‫افزايش مقدار كلروفيل در گياهان وقتي از جاي كم نور به جاي پر نور مي بريم‪.‬‬
‫بعض ي سازش ها نیز ساختاري هستند مثال میزان چوبي شدن گياهان در سرما افزايش مي‬
‫يابد‪(،‬يا ايجاد آوند چوبي)‪.‬‬
‫سازش ديگري نیز وجود دارد كه از نوع رفتاري است‪.‬‬
‫سازشهاي فیلوژنی یا دائمی‬
‫سازشهاي مرفولوژیکی‬
‫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 رفتارمی دانند‪).‬‬
‫الف‪ -‬غیرارادی ماهیچه صاف ( هضم غذا‪)....‬‬
‫انواع رفتار‬
‫انواع رفتار‬
‫براساس آموزش‬
‫ب –ارادی ماهیچه مخطط‬
‫‪ -1‬رفتارآموختنی‬
‫‪ -2‬رفتارهای غریزی‬
‫(مقابله دسته جمعی بوفالوها درمقابله مهاجمان )‬
‫(پرواز پرندگان‪ -‬شکارسگ سانان)‬
‫(النه سازی ‪،‬مکیدن شیر و‪)...‬‬
‫اکومورفوز ‪(Morphosis‬شکل ‪،‬ریخت) ‪( Eco‬ماواء)‬
‫معادل سازشهایی موقت ‪ -‬آنتوژنی‬
‫درواقع اکومورفوزسازش هایی که با وجودشرایط خاص محیطی ظاهر می شوند‪ .‬مثل تغییر رنگ پوست انسان در‬
‫ارتفاعات یا تغییرمرفولوزیکی گیاهان وجانوران درقطب‬
‫اکوتیپ یا تیپ های اکولوژیکی )‪: (Eco Type‬‬
‫گونه هایی که از لحاظ شکل ظاهری مشابهند ولی از لحاظ ژنتیکی باهم اختلف دارند‪.‬‬
‫گیاهان در ارتفاعات بعلت قطع مبادله ژنتیکی در طی نسلهای متمتدی از لحاظ خزانه ژنی با‬
‫گونه های مشابه دارای اختلف می شوند هرچند از لحاظ مرفولوزیکی مشابهند‪.‬‬
‫پیدایش اکوتیپ در واقع تاثیرواستمرارگزینش طبیعی درجهت ویژه و خاص است‪.‬‬
‫کلین یا اکو کلین‪:‬‬
‫گونه هایی که دارای حوزه انتشاری وسیع و پیوسته بوده و بین تفاوتهای مرز باالیی و پایینی‬
‫حاالت حد واسط هم موجود است که نشاندهنده تعییرات تدریحی گونه های مورد مطالعه‬
‫(بصورت شیب دار)را گویند‪.‬‬
‫انواع رابطه های ممکن بین گونه ای (بین جمعیت ها)‬
‫نتیجه حاصل از‬
‫ازرابطه برای گونه‬
‫نام رابطه‬
‫‪-1‬رقابت(‪)competition‬‬
‫‪-2‬خنثائی‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫هردو طرف برای یکدیگرمحدودیت‬
‫ایجاد می کنند‬
‫هیچ کدام ازموجود روی هم اثری ندارد‬
‫(زرافه‪-‬خرگوش)‬
‫_ _‬
‫‪-3‬همیاری یا همزیستی (همکاری اولیه)‬
‫‪-4‬صیادی( شکارگری)‬
‫‪-‬‬
‫ماهیت رابطه‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫برای هردو سودمند ولی اجباری نیست‬
‫(جلبک‪ -‬قارچ)‬
‫افراد یک گونه افراد گونه مقابل را کشته‬
‫وازپیکرآنها تغذیه می کنند‬
‫نتیجه حاصل از‬
‫ازرابطه برای گونه‬
‫نام رابطه‬
‫‪-5‬انگلی (پارازیتی)‬
‫‪-6‬همسفرگی‬
‫‪-7‬دگرآسیبی (بازدارندگی یک طرفه)‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫ً‬
‫افراد گونه انگل افراد گونه مقابل را تدریجا بدون کشتن‬
‫سریع مورد استفاده قرار می دهند( کرم های روده ای)‬
‫‪-‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-‬‬
‫ماهیت رابطه‬
‫‪0‬‬
‫افراد یک گونه دراین رابطه سود می برند و طرف‬
‫مقابل نه سود می برد نه زیان‪(.‬خزه روی تنه درخت)‬
‫یک طرف آسیب می بیند طرف مقابل نه سود نه زیان‪.‬‬
‫مثال دگرآسیبی آللوپاتی درخت گردو که اجزاء آن اجازه جوانه زنی بذردیگر گیاهان را نمی دهد‪.‬‬
‫انواع رابطه های ممکن بین گونه ای (بین جمعیت ها)‬
‫ردیف‬
‫نام رابطه‬
‫‪1‬‬
‫رقابت ‪Competition‬‬
‫‪2‬‬
‫خنثائی ‪Neutralism‬‬
‫نتیجه حاصل ازرابطه برای گونه‬
‫‪+‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-‬‬
‫ماهیت رابطه‬
‫هر دو طرف برای یکدیگر محدودیت ایجاد می کنند‬
‫هیچ کدام ازموجود روی هم اثری ندارد‬
‫‪0‬‬
‫‪3‬‬
‫همیاری یا همزیستی ‪Mutualism‬‬
‫)‪(symbiosis‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫برای هردو سودمند ولی اجباری نیست (جلبک‪ -‬قارچ)‬
‫‪4‬‬
‫شکارگری(صیادی) ‪Predation‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫افراد یک گونه افراد گونه مقابل را کشته وازپیکرآنها تغذیه می کنند‬
‫‪5‬‬
‫انگلی ‪Parasitism‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪6‬‬
‫همسفره ای ‪Commensalism‬‬
‫‪7‬‬
‫دگر آسیبی ‪Allelopathy‬‬
‫)‪ (inhibition‬یا ‪Amensalism‬‬
‫‪+‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪+‬‬
‫ً‬
‫افراد گونه انگل افراد گونه مقابل را تدریجا بدون کشتن سریع مورد‬
‫استفاده قرار می دهند( کرم های روده ای)‬
‫افراد یک گونه در این رابطه سود می برند و طرف مقابل نه سود می برد‬
‫نه زیان‪(.‬خزه روی تنه درخت)‬
‫یک طرف آسیب می بیند طرف مقابل نه سود نه زیان‬
‫رقابت )‪(competition‬‬
‫رقابت بین افراد گونه هاست جهت کسب منابعی که مقدارآن محدود است‪.‬‬
‫شرایط رقابت‬
‫‪-1‬همسایه بودن جانداران‬
‫دو شکل رقابتی‬
‫‪-2‬مشترک بودن منبع محیطی‬
‫ازدیدگاه برچ‬
‫‪-1‬رقابتی که بودن یا نبودن رقیب هیج‬
‫تأثیری در مصرف انرژی آنها ندارد‬
‫‪ -2‬رقابتی که موجود زنده برای دستیابی‬
‫به منبع مورد نظربرای یکدیگر مزاحمت‬
‫ایجاد می کند‬
‫‪-3‬محدود بودن منابع‬
‫ازدیدگاه پیانکا‬
‫رقابت برای منبع‬
‫(رقابت غیرتعرض ی)‬
‫رقابت آمیخته با اقدام‬
‫(رقابت تعرض ی)‬
‫رقابت غیرنیازمند به مصرف انرژی‬
‫رقابت نیازمند به مصرف انرژی‬
‫• رقابت‬
‫محدوده انتشار هر موجود زنده حاصل تلفيق دو عامل ‪:‬‬
‫‪ .1‬توانايي تحمل در برابر نوسانات عوامل محيطي‬
‫‪ .2‬رقابت جانداران ديگر كه براي بهره وري از همان محيط تالش مي كنند‪.‬‬
‫•‬
‫رقابت‪ :‬تالش موجودات براي سبقت بر يكديگر و ممانعت از بهره وري گونه يا گونه‬
‫هاي رقيب ‪ ،‬رقابت ناميده مي شود‪.‬‬
‫رقابت بر دو نوع است رقابت داخل گونه اي ( بین دو موجود مشابه) و رقابت خارج‬
‫گونه اي‬
‫برخي از تشكيل دهنده هاي محيط زيست عوامل غیر زيستي اند ( حرارت –نور‪-‬‬
‫دماو‪)...‬و برخي زيستي اند (منابع غذايي براي حيوانات) پس تعداد و نوع تشكيل دهنده‬
‫هاي محيط با توجه به نوع جانداران متفاوت است‪.‬‬
‫• اصل انحصارازطريق رقابت‪:‬‬
‫وقتي دو يا چند گونه از جانداران به يك منبع محيطي واحد – اعم از فیزيكي يا‬
‫ً‬
‫غذايي‪ -‬به طور يكسان و مشابه نیز داشته باشند در شرايط محيطي كامال ثابت‬
‫و پايدار ‪ ،‬گونه اي كه توان رقابت بيشتري دارد گونه يا گونه هاي ديگر را حذف‬
‫مي كند ومحيط را در انحصار خود مي گیرد اين روند ‪ ،‬انحصار از طريق رقابت‬
‫ناميده مي شودكه هاردن اكولوژيست آمريكايي آن را پيشنهاد كرده است‪.‬‬
‫•‬
‫مكانیزم هاي كاهش رقابت‪:‬‬
‫‪ .1‬جدايي زمان‪ :‬برخي از گونه هاي رقيب ساكن منطقه در ساعات مختلف از‬
‫منايع غذايي استفاده مي كنند‪.‬‬
‫‪ .2‬جدايي مكاني يا فضايي‬
Interspecific relations
Relation
Neutralism
Commensalism
Protocooperation
Mutualism
)„symbiosis“)
Allelopathy
(inhibition)
Parasitism
Predation
Competition
Species A
0
+
+
+
Species B
0
0
+
+
0 (+?)
–
+
+
+
–
–
–
No relation, neither
effects the other
Free relation
Closed relation
Species A produces
compounds harmful
for species B
Commensalism:
One species benefits, the other doesn't but
is not harmed.
Interspecific relations
Relation
Neutralism
Commensalism
Protocooperation
Mutualism
)„symbiosis“)
Allelopathy
(inhibition)
Parasitism
Predation
Competition
Species A
0
+
+
+
Species B
0
0
+
+
0 (+?)
–
+
+
+
–
–
–
No relation, neither
effects the other
Free relation
Closed relation
Species A produces
compounds harmful
for species B
Protocooperation
Example: A hermit
crab and the sea
anemone
Mutualism
Giant Clam (Tridacna squamosa)
The mantle (soft tissue) within
the shell is brightly coloured
brown, blue and/or green. This
is due to the microscopic
algae known as zooxanthellae
living inside the tissues which
photosynthesise (manufacture
food) from sunlight and the
waste metabolic products of
the clam. They are then
Despite being "farmed" this
"harvested" by the clam as
way, the algae are assured
supplementary food.
of a safe "residence" and a
continued supply of
nutrients.
Another example of mutualism
– lichens
Bacteria in the gut
Antibiosis
Epicoccum nigrum and
Sclerotinia sclerotiorum
Antibiosis test of bacteria
Parasites in humans
Viruses
Bacteria
Fungi (e.g. some parasitic yeasts)
Protozoa or Protista (e.g. Trypanosoma,
Plasmodium, Toxoplasma)
Flatworms (e.g. liver fluke)
Roundworms (e.g. ascarid)
Insects (e.g. mosquito)
Arachnoids (e.g. tick)
Genetic and environmental
background of diseases
Cystic fibrosis
Injuries
Tumor diseases
Deafness
Color blindness
Infections
Diabetes mellitus
Phenylketonuria
ENVIRONMENT
(environmental factors)
Intoxications
INHERITANCE
(genetic factors)
‫• تكامل و محيط‬
‫– زمین ‪ 4.6‬ميليارد سال پيش تشكيل گرديد‪ .‬حدود يك ميليارد سال بعد‪ ،‬پس‬
‫از آنكه پوسته زمین‪ ،‬هواكره و اقيانوسها شكل گرفتند‪ ،‬موجودات تك‬
‫سلولي (باكتریها) در اقيانوسها پديدار شدند‪ .‬در طول زمان‪ ،‬زندگي گياهي در‬
‫حال توسعه در اقيانوسها به اندازه اي اكسیژن به عنوان مواد زائد به داخل‬
‫هواكره تزريق كرد كه قابل تنفس گشت ‪.‬‬
‫• محيط داراي اكسیژن تكامل ميليونها گونه هاي دريايي و خشكي را‬
‫موجب گرديد ولي بسياري از آنها كه زماني رشد چشمگیري داشتند در‬
‫زماني ديگر از بین رفتند ‪.‬‬
‫• با نابودي برخي گونه ها‪ ،‬تكامل گونه هاي ديگر از سرگرفته شد‪ .‬تعداد‬
‫گونه ها در روي زمین در طول‬
‫گونه ها در‬
‫تنوع‬
‫اين‬
‫‪.‬‬
‫يافت‬
‫ايش‬
‫ز‬
‫اف‬
‫مان‬
‫ز‬
‫ً‬
‫روي زمین در طول زمان افزايش يافت‪ .‬اين تنوع زيستي عمدتا به زمین‬
‫ساخت ورقي قابل استناد است‪.‬‬
‫• پاره شدن پانگه آ در ‪ 200‬ميليون سال قبل محيطهاي جديد متنوعي‪،‬‬
‫شامل نواحي وسيع نزديك ساحلي ايجاد كرده اند كه محلهاي سكونت‬
‫بسياري را فراهم مي نمايد ‪.‬‬
‫• گونه هاي متعلق به خود ما (انسان) حدود ‪ 100.000‬سال پيش بر‬
‫روي خشكي آفريقا پديدار شد‪.‬‬
‫• تعداد گونه هاي گياهي و جانوري در ‪ 600‬ميليون سال گذشته‬
‫• تكامل انسان‬
‫• بعد از نابودي دايناسورها در ‪ 65‬ميليون سال قبل‪ ،‬پستانداران‬
‫شكوفا شده و بر روي زمین تكامل يافتند‪ .‬نخستیها در اثناي اين زمان‬
‫در جنگلهاي آفريقا ظاهر شدند‪ .‬نخستیها راسته اي)‪ (order‬از‬
‫پستانداران هستند كه شامل ميمونها بوزينه ها‪ ،‬و انسان ها مي‬
‫باشند‪.‬‬
‫• بین ‪ 2‬و ‪ 4‬ميليون سال قبل اقليم آفريقاي استوايي خشكتر و گرمتر‬
‫شد و جنگلها كوچك گشتند ‪.‬‬
‫ً‬
‫• اين امر احتماال برخي نخستیهاي اوليه را تشويق كرد تا راست (قائم)‬
‫به داخل ساوانا )‪( (savanna‬يا علفزارهاي) مجاور حركت كنند‪.‬‬
‫• يك نخستي پرگوي (وراج) راست رو بزرگ مغز‪ ،‬حدود ‪ 50.000‬تا‬
‫‪ 100.000‬سال قبل در اين محيط علفزار تكامل يافت‪ .‬اين گونه خود‬
‫ما بود كه هم اكنون هوموساپينس يا "انسان متفكر" ناميده مي‬
‫شود ‪.‬‬
‫• برخي از آنها در آفريقا باقي ماندند و برخي ديگر بسمت شمال و شرق به‬
‫ً‬
‫ي‬
‫سراسر اروپا و آسيا‪ ،‬احتماال در جستجو غذاي بيشتر يا در واكنش‬
‫به تغيیر اقليم و محيط‪ ،‬رهسپار شدند‪.‬‬
‫• از حدود ‪ 25.000‬تا ‪ 12.000‬سال پيش‪ ،‬بشر شرايط عصر يخ را‬
‫تحمل كرد ‪.‬‬
‫• با تبديل مقادير مهمي از آبها به ورقه هاي وسيع يخي‪ ،‬تراز درياها افت‬
‫كرد و پلهاي زميني (خشكي) را در بین قاره هاي مختلف نمايان ساخت‪.‬‬
‫ً‬
‫با استفاده از اين پلهاي تازه نمايان شده‪ ،‬مردم به سرزمينهايي كه قبال‬
‫غیرقابل دسترس بودند مهاجرت كردند ‪.‬‬
‫• به تدريج انسانهاي موجود در يك محيط ويژه خصوصيات ويژه اي را‬
‫توسعه دادند ‪.‬‬
‫• در نتيجه اين تكامل و تطبيق‪ ،‬بشر به نژادهاي مختلفي تنوع يافت كه‬
‫همه آنها درجه اي از توانايي دارا بودند كه در بین حيوانات ديگر در‬
‫ارتباط با ايجاد و استفاده از ابزارها از مواد خام زميني ـ يا به اختصار‬
‫توسعه فناوري ـ و ارتباط افكار با زبان‪ ،‬بي رقيب بود‪.‬‬
‫• اثرات انسان بر روي محيط‬
‫• در حدود ‪ 10.000‬سال پيش اقليم جهاني بطور كلي گرمتر شد ‪ .‬در‬
‫ً‬
‫آغاز اين دوره نسبتا گرم اجداد ما ياد گرفتند كه چگونه محصوالت‬
‫غذايي خود را رشد دهند ‪ ،‬حيوانات را اهلي سازند‪ ،‬رودخانه ها را به‬
‫داخل نهرهاي آبياري برگردانند و جريان آب را در مخازن پشت سدها‬
‫كنترل نمايند( انقالب كشاورزي) ‪.‬‬
‫• در چند صد سال گذشته جمعيت انساني از كمتر از ‪ 5/0‬ميليارد نفر‬
‫به ‪ 1‬ميليارد نفر در اوائل ‪ 2 ،1800‬ميليارد نفر در ‪ 4 ،1930‬ميليارد‬
‫نفر در حدود ‪ 5 ،1975‬ميليارد نفر در ‪ ،1987‬متجاوز از ‪ 6‬ميليارد نفر‬
‫در سال ‪ 2000‬رسيده است‪ .‬جمعيت جهاني تا سال ‪ 2011‬به رقم ‪7‬‬
‫ميليارد نفر رسید(آبان ‪.)1390‬‬
‫• اثر انسان بر روي منابع و محيط زمین بسيار است ‪.‬اثرات منفي‬
‫محيطي ناش ي از انقالب صنعتي گه در قرن هجدهم آغاز گشت شامل‬
‫آلودگي هوا‪ ،‬آب‪ ،‬فرسايش خاك‪ ،‬تجمع زباله هاي انساني و گسترش‬
‫بيماریها است‪ .‬در نتيجه‪ ،‬آگاهي محيطي و قانونگذاري در اين زمنيه در‬
‫بسياري از كشورها‪ ،‬بويژه در چند دهه اخیر‪ ،‬افزايش داشته است‪.‬‬
‫• موضوعهاي بحراني درعلوم زمین محيطي‬
‫ً‬
‫• مهمترين موضوع بحراني رشد جمعيت مي باشد‪ ،‬كه مشخصا از زمان‬
‫انقالب صنعتي شتاب داشته است‪ .‬با رشد جمعيت و صنعت‬
‫تقاضاهاي فزاينده براي منابعي نظیر سوخت‪ ،‬زمین و آب شیرين تمیز‬
‫وجود دارد‪ .‬فروسايي محيطي نتيجه اجتناب ناپذير اين تقاضاها‬
‫است ‪.‬‬
‫ً‬
‫• پيشگويي دقيق رشد جمعيت انساني تقريبا غیرممكن است زيرا بستگي‬
‫به صف گيج كننده متغیرها‪ ،‬از پيشرفتهاي كشاورزي‪ ،‬اقدامات‬
‫بهداشتي و پزشكي گرفته تا اثرات فرهنگي‪ ،‬مذهبي و پزشكي دارد‪ .‬نرخ‬
‫افزايش جمعيت انساني در سراسر تاريخ انسان تغيیر كرده است‪ ،‬ولي‬
‫برجسته ترين ويژگي آن يك افزايش شتاب دار در چند صد سال اخیر‬
‫مي باشد ‪.‬‬
‫• نرخ واقعي رشد تدريجي جمعيت انساني در ‪ 2000‬سال گذشته نسبت‬
‫به نرخ رشد تواني آن كمتر بوده است‪.‬‬
‫• رشد تواني ‪:‬يك جمعيت ‪ 1‬ميليارد نفري را در نظر بگیريد كه نرخ رشد‬
‫ساالنه آنها ‪ %2‬است‪ .‬در طول يك سال اين جمعيت با ‪ 2‬دو درصد ‪1‬‬
‫ميليارد نفر‪ ،‬يعني ‪ 20‬ميليون نفر افزايش خواهد يافت؛ در سال دوم‬
‫مقدار رشد ‪ %2‬يك ميليارد و بيست ميليون نفر (يعني ‪ 4/20‬ميليون‬
‫نفر) خواهد بود‪ .‬هر سال تعداد مردم افزوده شده افزايش مي يابد‬
‫اگر چه نرخ رشد افزايش نيابد‪.‬‬
‫ً‬
‫• جمعيت انساني تقريبا مشابه رشد تواني رشد كرده و با نرخ رشد‬
‫كنوني‪ ،‬هر ‪ 40‬تا ‪ 46‬سال‪ ،‬دو برابر مي شود ‪.‬‬
‫• در تاريخ انساني ‪ 2‬ميليون سال طول كشيد تا اولین ميليارد به وجود‬
‫آيد‪ 130 ،‬سال بعد از آن ميليارد دوم‪ 30 ،‬سال بعد ميليارد سوم‪15 ،‬‬
‫سال بعد ميليارد چهارم و فقط ‪ 12‬سال براي اضافه شدن ميليارد‬
‫پنجم طول كشيد‪ .‬ميليارد ششم كمي قبل از سال ‪ 2000‬اضافه شد و‬
‫ميليارد هفتم كمي بعد از سال ‪ 2000‬اضافه مي شود‪.،‬‬
‫• رشد جمعيت با شتاب قابل توجهي انجام مي شود‪ .‬در نرخ رشد‬
‫كنوني‪ ،‬كمتر از فقط ‪ 2‬سال طول مي كشد تا تمام مردمي كه در دنيا‬
‫در مدت ‪ 200‬سال اخیر بواسطه جنگها كشته شده اند‪ ،‬يعني ‪165‬‬
‫ميليون نفر‪ ،‬جايگزين شود‪ .‬يكي از بزرگترين كوتاهیهاي گونه انساني‬
‫بي ميلي او در مواجهه با نتايج شتابدار رشد جمعيت است‪.‬‬
‫• نتايج رشد سريع جمعيت‬
‫• گونه هاي گياهي و حيواني بطور فزاينده اي منقرض خواهند شد‪.‬‬
‫سرزمينهاي طبيعي تخريب خواهند گرديد و آب آلوده خواهد شد‪.‬‬
‫مردم در اثناي خشكسالیها يا در جنگهاي ناش ي از كمبود منابع‬
‫خواهند مرد ‪.‬‬
‫• منابع و توسعه پايدار‬
‫• آيا زمین داراي مقدار «ظرفيت حمل» محدودي است كه تعداد آستانه‬
‫مردم در آنسوي آن نمي تواند جمعيت انساني را با هواي پاك‪ ،‬آب تمیز‬
‫و تغذيه كافي نگهدارد؟ براي پاسخ به اين سوال ما نه تنها نيازمند توجه‬
‫به تعداد مردم هستيم بلكه بايد متوجه مقدار منابع مورد نياز براي‬
‫زنده ماندن آنها نیز باشيم‪.‬‬
‫• منبع چیزي است كه از محيط خودمان بدست مي آوريم و با نيازها و‬
‫خواسته هاي ما برخورد دارد‪ .‬برخي منابع اصلي نظیر هوا‪ ،‬آب و مواد‬
‫ً‬
‫خوراكي مستقيما از اين محيط قابل دسترس اند‪ .‬منابع ديگر‪ ،‬به‬
‫خاطر آنكه ما فناوري را براي استخراج آنها توسعه داده ايم‪ ،‬در‬
‫دسترس قرار گرفته اند‪ .‬اينها شامل نفت‪ ،‬آهن و آب زيرزميني‬
‫هستند ‪.‬‬
‫• بطور كلي مردم ثروتمند كشورهاي پيشرفته از منابع بسيار بيشتري‬
‫نسبت به آنچه براي زنده ماندن آنها مورد نياز مي باشد‪ ،‬استفاده مي‬
‫برند‪ .‬اياالت متحده‪ ،‬براي نمونه‪ ،‬داراي فقط ‪ %8/4‬جمعيت دنيا‬
‫است‪ ،‬در حاليكه ‪ 33‬درصد انرژي غیرقابل تجديد دنيا و منابع معدني‬
‫پردازش شده را مصرف مي كند‪.‬‬
‫• منابع بر حسب درجه تجديدپذيري آنها به سه نوع اصلي طبقه بندي‬
‫مي شوند‪ :‬بالقوه تجديد پذير‪ ،‬غیرقابل تجديد و دائمي‪.‬‬
‫• منابع بالقوه تجديدپذير مي توانند در كوتاه مدت با مصرف سريع و‬
‫ً‬
‫آلوده شدن نقصان يابند‪ ،‬ولي در بلند مدت معموال توسط فرايندهاي‬
‫طبيعي جايگزين مي شوند ( تشكيل خاك ) ‪.‬‬
‫• منابع غیرقابل تجديد نظیر سوخت هاي فسيلي و فلزات‪ ،‬پايان پذير‬
‫و بیرون كشيدنياند؛ چون آنها فقط بعد از ميليونها سال تحت‬
‫شرايط زمین شناس ي ويژه توليد مي شوند ونمي توانند در مقياس زمان‬
‫زندگي انساني دوباره ذخیره شوند ‪.‬‬
‫• برخي منابع تجديد ناپذير نظیر مس و آهن مي توانند بازچرخش و باز‬
‫استفاده شوند و ذخیره ها را حفظ كنند ‪.‬‬
‫• منابع دائمي آنهايي هستند كه در يك مقياس زمان انساني دهها و‬
‫صدها سال پايان ناپذير مي باشند‪( .‬انرژي خورشيدي ‪ ،‬انرژي گرمايي‬
‫داخل زمین وانرژي ايجاد شده توسط پديده هاي سطحي زمین نظیر‬
‫باد و آب جاري ) ‪.‬‬
‫• توليد و مصرف منابع تجديد پذير‪ ،‬غیر قابل تجديد‪ ،‬و دائمي منحني‬
‫هاي رشد متفاوتي را دنبال مي كنند ‪.‬‬
HUMAN MIGRATION
Human beings began
to move northward
around 500,000
years ago
Africa was
original home of
human beings
Motivation was Ice
Age
Major Developments in Growth of Human
Populations
• Development of agriculture  increase in
carrying capacity – shift from hunter-gatherer
– Herding animals
– Maintenance of crops
• Industrial Revolution and break-down of Feudal
System
– Increasing proportion of population engaged in
manufacture
– fewer could feed many
– Improved housing, water and food supplies
‫اساس تئوری مالتوس و پیش بینی او‬
‫جمعیت‬
‫منابع‬
‫نقطه بحران‬
‫دعای داریوش بزرگ در تخت جمشید‬
‫خداوند این کشور را از دشمن ‪ ،‬از دروغ و از خشکسالی محفوظ دارد‬
‫)‪Oh Lord, Keep this country from enemies, drought and lie (500 BC in the Persopolis‬‬
‫پیشینه این کتیبه که توسط خط شناسان فرانسوی ترجمه شده است‪،‬حدودا ‪2487‬‬
‫تا ‪ 2523‬سال پیش می باشد‬