مریم رشیدخانی
مقدمه
اکولوژی علم نسبتاً جدیدی است که اولین بار در نیمه آخر قرن نوزدهم مطرح گردید. در سال ۱۸۵۸ هنری تئورئو کلمه اکولوژی را در نوشته هایش به کار برد ولی نتوانست آن را تعریف نماید. در سال ۱۸۶۹ ارنست هکل ، اکولوژی را به عنوان “روابط کلی حیوانات با محیط های زنده و غیر زنده ” تعریف کرد.
بنابراین ، ارنست هکل اولین کسی بود که اکولوژی را به جهان دانش معرفی کرد. تعریفی که وی از اکولوژی نمود، هنوز هم مورد قبول بسیاری از دانشمندان اکولوژی می باشد. چالز التون در سال ۱۹۲۷ اکولوژی را “تاریخ طبیعی علمی” تعریف کرده است. به طور کلی، اکولوژی مجموعه شناخت هایی است که انسان، درباره تاثیر محیط بر موجودات زنده، تاثیر موجودات زنده بر محیط و ارتباطات متقابل بین موجودات زنده به دست می آورد و به طور خلاصه اکولوژی درباره تاثیر متقابل موجودات زنده با یکدیگر و با محیط بحث می کند.
نیازهای حیاطی موجودات زنده از محیط اطرافشان تامین می گردد. به عبارت دیگر، محیط پیراموم یک گیاه یا یک جانور مخزنی برای تامین انرژی و مواد مورد نیاز موجود زنده و نیز مخزنی برای مواد دفعی و فضولات آنها می باشد. اما تهیه مواد برای موجودات زنده، تنها وظیفه محیط پیرامون نیست؛ بلکه جانوران و گیاهان نیز برای ادامه حیات، روابط متقابلی با یکدیگر دارند.
هر موجود زنده درون یک سیستم یا نظامی جای دارد که می تواند به حیاتش ادامه دهد و علم اکولوژی، علم بررسی این روابط و نظام هاست. بنابراین علم اکولوژی روابط متقابل موجودات زنده و محیط اطراف آنها و نیز روابط متقابل موجودات زنده با یکدیگر را بررسی می کند.
علم اکولوژی می کوشد که : اولاً انواع موجودات زنده (اجتماع) و اجزای غیر زنده (محیط) را در جایگاه طبیعی شان به خوبی بشناسد، ثانیاً خصوصیات عمل و رفتار هر یک از موجودات زنده را به عنوان فرآیندهای طبیعت هر چند دقیق تر شناسایی نماید و ثالثاً بر اساس فرآیندهای مذکور نحوه اثر موجودات زنده بر یکدیگر یعنی نوع روابط آنها را تعیین و ارزیابی کند. برای رسیدن به این اهداف علم اکولوژی از علوم دیگری مانند تکامل، رفتارشناسی، فیزیولوژی و ژنتیک کمک می گیرد.
تحلیل اکوسیستم های زراعی
بوم شناسی( اکولوژی)
واژه اکولوژی از دو کلمه Oikos (به معنی بوم، خانه، بستر زیست یا محل زندگی) و Logos (به معنی شناخت) تشکیل شده است و در زبان فارسی به آن بوم شناسی گفته می شود. دانش اکولوژی شامل مجموعه شناخت هایی است که انسان درباره تأثیر محیط بر روی موجودات زنده، تأثیر موجودات زنده روی محیط و ارتباطات متقابل بین موجودات زنده است.
مطالعات علم بوم شناسی برحسب موجود زنده شامل: اکولوژی گیاهی (رابطه گیاهان با محیط زیست)، اکولوژی جانوری (رابطه جانوران با محیط زیست) و اکولوژی انسانی (رابطه انسان با محیط زیست) است.
در مطالعات اکولوژیکی ممکن است رابطه یک فرد یا گروهی از افراد با محیط زیست مطالعه شود. در زراعت به طور عمده رابطه گیاهان زراعی با محیط بررسی می گردد. مانند اثر متقابل بوته های ذرت بر حضور علف های هرز مورد توجه قرار داده می شود.
محیط زیست یا محیط زندگی موجودات زنده شامل: هوا (اتمسفر یا هوا کره)، خشکی ها (لیتوسفر یا خاک کره) و آب ها (آب کره یا هیدرو سفر) است. همه این بخش ها برای زندگی کردن موجودات زنده مناسب نیستند. در واقع مرز مشترک بین هوا کره، خاک کره و آب کره منطقه مناسب برای زندگی کردن موجودات زنده است و یا دارای قابلیت حیات برای موجودات زنده هست، بیوسفر یا زنده کره می گویند. زیست کره بسیار بزرگ و پیچیده بوده و همه موجودات زنده را در خود جای می دهد.
اکوسیستم و خواص آن
به منظور مطالعه دقیق تر زیست کره آن را به بخش های کوچک تر، که اندازه هر بخش محدود، قابل مطالعه و به نسبت مستقل است، تقسیم می کنند که اکوسیستم نامیده می شود. هر اکوسیستم شامل کلیه موجودات زنده است که با محیط فیزیکی خود در ارتباط هستند. مثلاً در یک مزرعه حشرات از گیاهان تغذیه می کنند و پرندگان،حشرات را شکار می کنند. ریشه گیاهان نیز بر هم تأثیر دارند و بوته های بلند بر بوته های کوتاه سایه می اندازند.
اجزای اکوسیستم
در هر اکوسیستم دو بخش مشخص و جدا وجود دارد:
- اجزای جاندار (موجودات زنده) یا بیوسنوز
- اجزای بی جان (محیط) یا بیوتوپ
پس به طور کلی ، می توان گفت که اکوسیستم شامل بیوسنوز و بیوتوپ می باشد.
بیوتوپ+ بیوسنوز = اکوسیستم
“اجزای جاندار”
اجزای جاندار اکوسیستم شامل :
- تولید کنندگان یا اتوتروف ها
اتوتروف ها به گروهی از جانداران اکوسیستم گفته می شوند که با استفاده از انرژی و مواد معدنی قادرند مواد آلی را بسازند . منبع تامین کربن در اتوتروف ها دی اکسید کربن آتمسفر است. فتوتروفها انرژی مورد نیازشان را از نور خورشید تامین می کند. ارگانوتروف ها انرژی را از واکنش های شیمیایی آلی به دست آورده در حالی که لیتوتروف ها انرژی را از واکنش های شـــیمیایی غیر آلی به دست می آورند.
- مصرف کنندگان یا هتروتروف ها
هتروتروف ها موجوداتی هستند که خود قادر به ساختن مواد آلی از مواد معدنی نبوده بلکه مواد ساخته شده توسط تولید کنندگان را استفاده می کنند. هتروتروف ها کربن مورد نیازشان را از مولکول های آلی به دست می آورند.
مصرف کنندگان اکوسیستم به دو گروه تقسیم می شوند :
- مصرف کنندگان بزرگ (مصرف کنندگان کلان) یا فاگوتروف ها ، معمولاً شامل جانورانی می باشند که موجودات زنده یا مواد آلی کوچک دیگر را می بلعند. مصرف کنندگان بزرگ شامل علفخواران، گوشتخواران و همه چیز خوران می باشند.
- مصرف کنندگان کوچک (مصرف کنندگان خرد) یا گندخوارها یا مصرف کنندگان اسمزی، (در قدیم به این گروه تجزیه کنندگان نیز گفته مش ود اما چون جانوران یزرگ هم در تجزیه نقش دارند این واژه حذف شد). مصرف کنندگان کوچک موجوداتی هستند که کار
تبدیل مواد آلی به مواد معدنی را به عهده دارند. به عبارت دیگر ، مصرف کنندگان کوچک موجودات هتروتروفی هستند که عمدتاً شامل باکتری ها و قارچ ها بوده و ترکیب های آلی پیچیده پروتوپلاست مرده را تجزیه و برخی از مواد حاصل را جذب و مواد عذایی را در محیط رها می کنند. این مواد غذایی رها شده همراه با مواد آلی دیگر توسط مصرف کنندگان مصرف می شوند.
هتروتروف ها ممکن است بیوفاژ یا زنده خوار و ساپروفاژها یا مرده خوار باشد.
در ساختمان هر اکوسیستم دو جزء تولید کنندگان و مصرف کنندگان معمولاً از نظر مکانی و زمانی با هم اختلاف فاز دارند. از نظر مکانی، در هر اکوسیستمی معمولاً تولیدکنندگان در بالاترین فضای آن مکان جای دارند (مثلاً گیاهان در سطح بالا هستند و مصرف کنندگان در سطح پایین تر). از نظر زمانی نیز ، چون تولید کنندگان باید ابتدا بسازند تا بعد توسط مصرف کنندگان استفاده گردد، پس تولید کنندگان از نظر زمانی جلوتر هستند.
روابط بین موجودات زنده در اکوسیستم ها
“اجزای بی جان”
اجزای بی جان اکوسیستم شامل عوامل فیزیکی و شیمیایی می شود. عوامل فیزیکی عمدتاً منظور عوامل اقلیمی مانند درجه حرارت، رطوبت، بارندگی ، باد، فشار، نور و غیره می باشد. عوامل شیمیایی شامل مواد معدنی و مواد آلی می باشند.
بنابراین ، یک اکوسیستم دارای شش جزء تولید کنندگان ، مصرف کنندگان بزرگ، مصرف کنندگان کوچک، عوامل فیزیکی ، مواد آلی و مواد معدنی می باشد.
چنانچه اکوسیستمی تمام این اجزا را داشته باشد به آن اکوسیستم کامل و چانچه یکی از این اجزا را نداشته باشد اکوسیستم ناقص نامیده می شود. مثلاً یک واحد دامداری یک اکوسیستم ناقص است.
طبقه بندی اکوسیستم ها
اکوسیستم ها دارای اندازه های مختلف هستند. بر همین اساس اکوسیستم ها به سه دسته تقسیم می شوند.
- اکوسیستم خرد (میکرو اکوسیستم) مانند یک درخت مرده یا یک آبزی دان (آکواریوم). مجموعه درخت مرده و خزه های روی آن نوعی اکوسیستم را به وجود آورده اند.
- اکوسیستم متوسط (مزو اکوسیستم) مانند جنگل یا تالاب.
- اکوسیستم بزرگ (ماکرو اکوسیستم) مانند خشکی ها و اقیانوس ها.
از طرف دیگر ، بر اساس نوع بستر اکوسیستم به دو نوع تقسیم می شوند : اکوسیستم خشکی و اکوسیستم آبی . انواع اکوسیستم های خشکی وجود دارند مانند مرتع، جنگل، بیابان و توندرا. انواع اکوسیستم های دریایی مانند آب های شیرین ، خلیج ها و دریاها وجود دارند.
تقسیم بندی اکوسیستم های خشکی عمومی بر اساس نوع گیاهان غالب و اکوسیستم های دریایی معمولاً بر پایه میزان مواد شیمیایی آنها یعنی نمک محلول در آب آنها صورت می گیرد. اکوســـــیستم های آب شیرین (بامیزان نمک خیلی کم) ، شامل دریاچه ها ، تالاب ها ، نهرها و رودها هستند و اقیانوس ها و دریاها اکوسیستم های دریایی (بامیزان نمک زیاد) می باشند. خایج های ساحلی ، مصب رودخانه ها و باتلاق های جزر و مدی یعنی مکان هایی که آب شیرین با آب شور مخلوط می شود نیز اکوسیستم های خلیجی هستند.
فرآیندهای اکوسیستم
مهمترین فرآیندهای اکوسیستم عبارتند از تولید، تنفس و تجزیه.
تولید
فرآیندی است که طی آن مواد معدنی با اســتفاده از انرژی به مواد آلی تبدیل می شوند. بر اساس نوع انرژی که در این فرآیند مورد استفاده قرار می گیرد ، تولید شامل فتوسنتز و شیمیوسنتز یا کمیوسنتز میشود.
فتوسنتز
فرآیندی است که در طی آن مواد معدنی با استفاده از انرژی خورشیدی به مواد آلی تبدیل می شوند. فتوسنتز شامل واکنش های اکسید و احیا شدن در طبیعت است
بر اساس اینکه احیا کننده در واکنش های فتوسنتز چه موادی باشند، این فرآیند به دو دسته تقسیم میشود:
- فتوسنتز در گیاهان عالی و جلبک ها (گیاهان سبز)
- فتوسنتز در باکتری ها
در گیاهان سبز به طور کلی ، A اکسیژن است و آنچه اکسید می شو ، آب است. در نتیجه اکسیژن به حالت گاز متصاعد می گردد و آنچه احیا می شود CO2 است که در تایجه آن هیدرات کربن (CH2O) تولید میگردد.
از طرف دیگر در فتوسنتز باکتری ها ، H2A (احیا کننده) آب نیست، بلکه ممکن است یک ترکیب معدنی گوگردی مثل هیدروژن سولفور (H2S) باشد که در باکتری های گوگردی سبز و ارغوانی (بی هوازی اجباری)، مانند Chlorobacteriaceae و Thiorhodaceae وجود دارد. یا ممکن است احیا کننده ماده آلی باشند که در باکتری های غیر گوگردی قهوه ای و ارغوانی (بی هوازی اختیاری) ، مانند Athiorhodacae دیده میشود.
در نتیجه در عمل فتوسنتز باکتری ها اکسیژن آزاد نمی شود .
بیشتر باکتری های فتوسنتز کننده ، آبزی هستند و در اغلب موارد در تولید مواد آلی نقش فرعی برعهده دارند. لیکن اهمیت باکتری های فتوسنتز کننده در این است که : اولاً در محل هایی زندگی می کنند که معمولاً گیاهان سبز نمی توانند زندگی کنند و ثانیاً بدون وجود این موجودات بسیاری از عناصر از دسترس اکوسیستم خارج می شوند و چرخه مواد ناقص می شود.
شیمیوسنتز (کمیوسنتز)
شیمیوسنتز نیز مخصوص باکتری هاست. در این فرآیند انرژی مورد استفاده برای تولید مواد آلی انرژی نورانی نیست. بلکه از راه اکسیداسیون شیمیایی ترکیب های ساده معدنی به دست می آید. مثلاً از راه اکسیداسیون ، آمونیاک را به نیترویت و نیترویت را به نیترات و سولفور را به گوگرد و آهن فرو را به آهن فریک تبدیل می کنند. این باکتری ها می توانند در تاریکی برویند ولی اغلب آنها نیازمند اکسیژن هستند.
باکتری گوگردی بگیاتوآ ، که در بیشتر چشمه های گوگردی فراوان است، و نیز باکتری های مختلف نیتروژنه که در گردش نیتروژن اهمیت دارند ، نمونه هایی از این نوع باکتری هستند که واکنش زیر در آنها روی میدهد:
تنفس
از نظر اکولوژی تنفس عبارت است از کلیه فعل و انفعال های زیستی انرژی زا. به طور کلی ، انواع تنفس عبارتند از : تنفس هوازی ، تنفس بی هوازی و تخمیر.
تنفس هوازی
در تنفس هوازی نیاز به اکسیژن می باشد و اکسیژن مولکولیگیرنده الکترون (اکسید کننده) است . در این نوع از تنفس مواد آلی اکسید شده و تبدیل به CO2 و آب و مقدار زیادی انرژی می شود. این نوع از تنفس عکس فتوسنتز است. پس می توان نوشت :
تنفس بی هوازی
در تنفس بی هوازی گاز اکسیژن دخالتی ندارد بلکه یک ترکیب شیمیایی غیر آلی بجز اکسیژن ، گیرنده الکترون (اکسید کننده) است. معمولاً این نوع از تنفس منحصر به گندخوران (باکتری ها، مخمرها، کپک ها، تک سلولی های جانوری )است. لیکن در برخی از بافت های جانوران عالی هم به تبع فرآیندهای دیگر صورت می گیرد.
تفاوت های تنفس و فتوسنتز
معمولاً مقدار انرژی تولید شده در تنفس بی هوازی کمتر است. اما به رغم این موضوع ، تنفس بی هوازی اهمیت ویژه ای در چرخه مواد مختلف دارد. زیرا تنفس بی هوازی در شرایطی انجام می ذیرد که در این شرایط گیاهان قادر به زیستن و حیاط نیستند، همچنین در این تنفس از اکسیداسیون مواد شیمیایی، مواد دیگری آزاد می گردد که این مواد می توانند نیازهای گروه های تغذیه کننده دیگری را تامین نمایند. برای مثال: باکتریهای متان نمونه خوبی از بی هوازی های اجباری هستند، این باکتری ها ترکیبات آلی را ضمن احیای کربن آلی یا کربن کربنات تجربه می کنند و متان را می سازند.
گاز متان که اغلب به عنوان گاز مرداب شناخته شده است، به سطح می رسد و در آنجا اکسیده شده و اگر آتش بگیرد به صورت شیئی نامشخص در حال پروازی ، به نظر می رسد.
باکتری های دسولفوویبریو نمونه ی مهمی از باکتری های هستند که دارای تنفس بی هوازی می باشند. این باکتری ها SO4 رسوبات عمیق را احیاء و به گاز هیدروژن سولفور (H2S) که می تواند به سطح رسویات کم عمق بالا بیاید و تحت تاثیر سایر موجودات زنده قرار گیرد ، تبدیل می کنند.
تخمیر
تخمیر نیز نوعی تنفس غیر هوازی است که در آن یک ترکیب آلی به عنوان گیرنده الکترون (اکسید کننده) می باشد. برخی از منابع تخمیر را جزء تنفس بی هوازی محسوب می کنند. موجودات زنده را از لحاظ نحوه تنفس به سه گروه تقسیم می کنند :
- آنهایی که تنفس هوازی اجباری دارند ؛ یعنی احتیاج صددرصد به اکسیژن دارند.
- آنهایی که بی هوازی اجباری هستند ؛ اینها در وجود اکسیژن از بین می روند.
- هوازی اختیاری یا بی هوازی اختیاری ؛ در صورت وجود اکسیژن ، هوازی و در صورت نبود آن ، بی هوازی هستند. مانند بعضی از باکتری ها مثل آئروباکتر. لیکن بایستی توجه داشت که محصول نهایی این دو واکنش متفاوت و مقدار انرژی که در شرایط بی هوازی آزاد می شود بسیار کم است.
تجزیه
فرآیند تجزیه یکی از فرآیندهای مهم اکوسیستم است. منظور از فرآیند تجزیه تبدیل مواد آلی به مواد معدنی است. در طبیعت تجزیه مواد آلی به دو صورت انجام می گیرد :
- از طریق آتش سوزی های طبیعت
- از طریق تجزیه بیولوژیکی
مواد آلی به کمک یک عده از موجودات زنده به فرم معدنی در آیند و باکتری ها و قارچ ها در این زمینه از اهمیت ویژه ای برخوردارند. عمل تجزیه به طور کلی ، مدبون میکروارگانیسم های هتروتروف (گند خوارها) است.
در تجزیه مواد آلی باید در نظر داشته باشیم که اولاً تمام مواد با یک سرعت تجزیه نمی شود . مثلاً چربیها، قندها و پروتئین ها سریع تر ولی سلولز ، لیگنین، چوب ، کیتین، مو و استخوان جانوران به کندی تجزیه می شوند ؛ و ثانیاً عمل تجزیه در طبیعت اختصاصی نیست یعنی برای تجزیه مواد آلی باید انواع گوناگونی از باکتری ها و قارچ که توام با هم یا سلسله وار فعالیت می کنند، وجود داشته باشند. ظاهراً باکتری ها در متلاشی کردن جانوران و قارچ ها در متلاشی کردن گیاهان دخالت بیشتری دارند.
مقدار ذخیره مواد غذایی در خاک ، چوب ، شاخه ها و برگ های اکوسیستم جنگل های مناطق حاره و معتدل متفاوت است. در مناطق معتدل بیش از ۵۰ % مواد غذایی همیشه در خاک است در حالی که در مناطق حاره ۸۰ % مواد غذایی به صورت وزن زنده و با ترکیبات زنده بوده و فقط ۲۰ % آن در خاک است. نتیجه تجزیه مواد آلی مقاومتر در کوتاه مدت تشکیل هوموس یا مواد هوموسی است.
هوموس ماده ای قهوه ای رنگ با خاصیت کلوئیدی و بی شکل است. مواد هوموسی از انواع بسیار زیادی از مواد آلی مشتق می شوند و به همین جهت شناسایی آنها از لحاظ شیمیایی مشکل است. سرعت تجزیه هوموس خیلی کم است. به عبارت دیگر، هوموس مقاوم به تجزیه است. علت آن است که اولاً ساختمان شیمیایی آن طوری است که مقاوم به تجزیه است. در ساختمان آن حلقه های فنلی با شاخه های جانبی فراوان وجود دارد و ثانیاً کمبود آنزیم های لازم برای تجزیه آن است.
ظاهراً شکافتن این ساختمان پیچیده ، مستلزم وجود آنزیم های مخصوص دئوکسیژناز می باشد که چه بسا در خاک معمولی و در گندخواران وجود نداشته باشد. نقش مهمی که مواد آلی تجزیه شده و هوموس و سایر مواد آلی در حال تجزیه در حاصلخیزی خاک دارند ، کاملاً آشکار است. اگر مواد مذکور به مقدار مناسب در خاک باشند ، بافت خاک برای نشو و نمای گیاهی آمادگی پیدا می کند. علاوه بر این ، بسیاری از مواد آلی با کانی های مغذی ، ترکیبات پیچیده ای می سازند که به مقدار بیشتری جذب گیاهان میشوند.
در تجزیه هوموس سه مرحلع مشخص زیر وجود دارند :
- خردشدن مواد آلی بر اثر اعمال فیزیکی و زیستی.
- تولید نسبتاً سریع هوموس و عمل گندخواران در آزاد کردن مواد آلی قابل حل.
- معدنی شدن نسبتاً کند هوموس.
تجزیه سبب می شود که مواد آلی به مواد معدنی تبدیل شوند. چه بسا اگر همواره مواد معدنی به مواد آلی تبدیل شوند، چرخه مواد متوقف شده و با عمل تجزیه چرخه عناصر برقرار می شود. در ضمن عمل تجزیه ، مواد آلی به محیط راه می یابند که صرف نظر از اینکه توسط سایر موجودات زنده اکوسیستم به عنوان غذا مورد استفاده قرار می گیرند ، ممکن است اثرات عمیقی بر نمو سایر موجودات زنده اکوسیستم داشته باشند. مواد مزبور به اسامی مختلفی مانند هورمون های خارجی یا محیطی ، اکتوکرین و اگزوکرین معروف اند.
کار این مواد تنظیم کردن جمعیت بعضی از گونه هاست. این مواد ممکن است خاصیت بازدارندگی (مثل آنتی بیوتیک پنیسیلین که از قارچ تولید می شود) و یا تحریک کنندگی (مثل ویتامین ها یا مواد نموی مختلف از قبیل ویتامین B12 و بیوتین و هسیتیدین و اوراسیل و غیره) داشته باشند. اهمیت دیگر تجزیه در فراهم کردن مواد غذایی گونه هایی است که اگر این فرآیند نبود ، محکوم به فنا بودند.
انسان در حال حاضر عمدتاً به دو طریق بر سرعت تجزیه افزوده است :
- از طریق سوزاندن مواد آلی که به وسیله سوخت های فسیلی حاصل می شود
- به وسیله عملیات کشاورزی
انسان با مصرف سوخت های فسیلی بر میزان دی اکسیدکربن جو می افزاید و این افزایش دی اکسیدکربن هر چند که نسبت به دی اکسیدکربن کل جو ناچیز است ، اما تاثیر آن محسوس شده است. اقلیم شناسان به طور کلی ، توافق دارند که تغییرات نسبتاً محدود CO2 جو ممکن است اثرات عمده ای بر اقلیم داشته باشد.
جانشینی و تحول در اکوسیستم ها
بخش های زنده و غیرزنده اکوسیستم بر روی هم اثر دارند. اگر سیل رخ دهد خاک اکوســیستم فرسایش می یابد و بسیاری از عناصر غذایی شست و شو می شوند و سبب کاهش تولیدات گیاهی در منطقه میگردد.کاهش زیست توده گیاهی نیز سبب کاهش علف خواران و گوشت خواران می شود. همچنین اگر تعداد جانوران علف خوارمنطقه ای زیاد شوند سبب مصرف گیاهان می شوند و ممکن است خاک منطقه نیز به دلیل کاهش پوشش گیاهی، فرسایش یابد و بخش غیرزنده را تغییر دهد.
وقتی از جنگل های شمال به سمت دشت قزوین نزدیک می شوید به آرامی از درختان بلندقامت منطقه شمال کاسته می شود و به درختچه ها و بوته ها در منجیل و رودبار افزوده می شود. در چنین مناطقی که مرز بین مناطق پر درخت شمال و دشت خشک قزوین است انواعی از درختان، درختچه ها و جانوران دیده میشود. چنین مناطقی که مرز بین دو اکوسیستم جنگل و خشکی است “پهن زیست مرز” گفته می شود. پهن زیست مرزها دارای تنوع بالایی نسبت به دو منطقه مجاور هستند.
اگر یک منطقه متروکه را به مدت طولانی زیر نظر بگیریم با مساعد شدن شرایط بعد از یک یا دو سال ابتدا گیاهان یک ساله مستقر می شوند. پس از سپری شدن ۲ تا ۵ سال گیاهان دوساله و درختچه ها و درنهایت بعد از ۵-۱۵۰ سال درختان زیادی در زمین متروکه مستقر می شوند. بنابراین، به تدریج در این زمین متروکه جایگزینی صورت می گیرد.
جانشینی در اکوسیستم ها با گذشت زمان
اولین گیاهانی که در زمین مستقر می شوند موجودات پیشگام نامیده می شوند. موجودات پیشگام در مزرعه به طور عمده علف های هرز هستند.
توالی
تغییرات تدریجی اکوسیستم در زمان را توالی گویند. با گذشت زمان گیاهان و جانوران مختلفی در اکوسیستم ظاهر می شوند و هر گیاه یا جانور، جایگاه ویژه ای در اکوسیستم دارد. در این شرایط تنوع زیستی و تعادل در اکوسیستم به وجود می آید. این نقطه از تکامل اکوسیستم را “کلیماکس” یا “نقظه اوج” گفته می شود.
گاهی اوقات عواملی مانند سیل و آتش سوزی سبب به هم زدن اکوسیستم در نقطه اوج می شود.
تحلیل چرخه مواد
انتقال ماده و انرژی در اکوسیستم ها
برای شناخت زمین و محیط زیست بایستی موادی که در آن حرکت می کنند و یا ذخیره می شوند را شناخت. همچنین به چگونگی اثرات آن با سایر عوامل توجه کافی نمود. مقدار مواد منتقل شده بین محیط زیست و موجودات زنده و همچنین از جانداری به جاندار دیگر متفاوت است. همه موادی که به پیکر گیاه وارد می شوند برای گیاه خوار قابل مصرف نیستند و همه پیکر گیاه خوار برای گوشت خوار نیز قابل مصرف نیست و این زنجیره به همین ترتیب ادامه پیدا می کند تا اینکه به انسان برسد.
زنجیره غذایی: به مجموعه پی درپی از موجودات زنده گفته می شود که هر موجود زنده قبل از اینکه خورده شود از موجود قبل از خود تغذیه می نماید.
اولین سطح این زنجیره را گیاهان سبز و دومین سطح آن را علف خواران و سومین سطح آن را گوشت خوار۱ و چهارمین سطح آن را گوشت خوار ۲ تشکیل می دهد. در یک زنجیره جانوران ممکن است از چند جانور قبل از خود تغذیه نمایند.
شبکه غذایی
به ارتباط بین زنجیره های غذایی شبکه غذایی گفته می شود. هر شبکه غذایی شامل دو یا چند زنجیره غذایی است. اولین سطح همه زنجیره های غذایی گیاهان هستند اما مصرف کنندگان همه از یک گیاه تغذیه نمی کنند، در صورت آلودگی زمین مقدار آلودگی ها بین جانوران مختلف توزیع و تقسیم می شود.
شبکه غذایی
هرم های اکولوژیکی
اغلب اکوسیستم ها دارای تعداد زیادی زنجیره و شبکه غذایی پیچیده هستند و بررسی تعیین جریان انرژی و ماده در بین سطوح زنجیره ها مشکل به نظر می رسد به همین منظور الگو های دیگری به نام هرم های اکولوژیکی استفاده می شود که نمایانگر مقدار ماده غذایی یا انرژی موجود در هر سطح غذایی میباشند.
هرم های اکولوژیکی شامل هرم تعداد، بیوماس و انرژی می باشند.
- هرم تعداد: اگر هر سطح غذایی را با مستطیلی نشان دهیم که طول مستطیل نشان دهنده تعداد افراد در آن سطح باشند.تعداد افراد در اولین سطح(تعداد گیاهان) به مراتب بیشتر از تعداد علف خواران و تعداد علف خواران بیشتر از تعداد گوشت خواران است. شکلی که به دست می آید هرم تعداد نامیده می شود. در هرم تعداد هر چه از قاعده هرم به رأس هرم برویم تعداد افراد کمتر امّا جثه آنها بزرگتر می شود.در هرم تعداد به همه افراد به یک اندازه نگاه می کند مثلاً ارزش یک علف هرز با یک درخت برابر است.
هرم تعداد
- هرم بیوماس: در این نوع هرم، وزن موجودات زنده حاضر در هر سطح غذایی مورد توجه است. عموماً وزن تولیدکنندگان از وزن علف خواران و وزن علف خواران از وزن گوشت خواران بیشتر است.
در هرم بیوماس وزن در واحد سطح موردنظر است. یعنی وزن گیاهان در یک هکتار جنگل از وزن علف خواران و وزن علف خواران از وزن گوشت خواران این سطح، بیشتر است. در هرم بیوماس تمام اعضا و بافت های موجود در یک سطح غذایی ارزش برابر دارند و به ارزش انرژی زایی آنها توجه نشده است زیرا بیوماس تولید شده ممکن است حاصل چند روز تا چند سال باشد. در این هرم موجودات ریزجثه کم اهمیت می باشند.
هرم بیوماس
- هرم انرژی: زمانی که انرژی نورانی خورشید به گیاهان می رسد بخش کمی از آن جذب گیاهان میگردد(حدود ۲ درصد) . تمام پیکر گیاه توسط علف خواران هضم و جذب نمی شود و بخشی از مواد در گیاه باقی می مانند و به بدن جانور علف خوار منتقل نمی گردد . بخش هایی از پیکر علف خواران مانند استخوان ها و موی بدن، برای گوشت خوار قابل هضم و جذب نیستند. بخش بزرگی از استخوانهای بدن علف خوار نیز برای گوشت خوار قابل هضم نیستند بنابراین تبدیل انرژی از سطحی به سطح دیگر با راندمان صد درصد انجام نمی شود و همواره مقداری از انرژی به صورت گرما هدر می رود.بنابراین هرم انرژی بهترین نوع و شیوه نمایش کارکرد اکوسیستم ها می باشد. چون انرژی هر سطح تغذیه ای نسبت به سطح بعدی بیشتر است مثلاً یک گیاه که ۱۰۰۰ کیلو ژول انرژی دارد فقط ۱۰ درصد آن به سطح تغذیه ای بعدی (ملخ) می رسد.
هرم انرژی
در هرم انرژی، تعداد و وزن موجودات در هر سطح غذایی به مقدار انرژی و نسبت تولید غذا در سطح ماقبلبستگی دارد. همواره مقدار انرژی رسیده به هر سطح کمتر از سطح ماقبل است. بنابراین، شکل هرم همیشه به شکل مثلثی خواهد بود که رأس آن رو به بالا قرار دارد.
چرخه عناصر غذایی در اکوسیستم ها
زمین دستگاهی پویا و تکامل یافته است به طوری که حرکت و ذخیره مواد بر فرایند های فیزیکی، شیمیایی و زیست شناختی آن به شدت تأثیر می گذارد.کلیه عناصر غذایی که برای ساخته شدن مواد آلی ضروری هستند به صورت چرخه ای در اکوسیستم ها منتقل می شوند و چندین بار توسط موجودات مختلف استفاده می شوند.
هنگامی که بقایای گیاهی و جانوری توسط قارچ ها و باکتری ها تجزیه می شوند عناصر غذایی درون پیکر آنها آزاد می گردد و به بخش غیرزنده اکوسیستم برمی گردد.در فعالیت های کشاورزی هدف حفظ چرخه های آب و عناصر غذایی می باشد تا هم مزرعه از نظر تأمین عناصر غذایی مستقل شود و هم سفرههای آب زیرزمینی تقویت شوند…
برخی از چرخه های عناصر غذایی و آب
اهمیت آب و برخی از عناصر غذایی مانند نیتروژن(به دلیل نقشی که در تولید پروتئین ها دارند)، فسفر(به دلیل نقش در تولید و ذخیره انرژی)، کربن (ماده اصلی تولید غذا در فرایند فتوسنتز) برای موجودات زنده قابل توجه است. به همین منظور در این پودمان، چرخه آب، نیتروژن و فسفر بررسی می شود.
۱- چرخه آب
چرخه آب از انرژی خورشیدی منشأ می گیرد. آب از رود ها، دریا ها، اقیانوس ها به شکل بخار به اتمسفر میرود. از اتمسفر به صورت باران و برف به اقیانوس ها و خشکی ها برمی گردد.
آب های زیرزمینی هم با استخراج از چاه های عمیق و نیمه عمیق با قرار گرفتن در معرض تابش خورشید تبخیر شده و در این چرخه قرار می گیرند.
چرخه آب
حدود ۹۷ درصد آب ها در اقیانوس ها و ۲ درصد در یخچال ها و کمتر از ۱ درصد آن در اتمسفر وجود دارد.
۲- چرخه کربن
کربن مهم ترین عنصر در بدن موجودات زنده است و بین بخش زنده و غیرزنده در حال چرخش است.کربن در زغال سنگ، نفت و DNA کروموزم سلولی وجود دارد. در طبیعت به صورت گرافیت و الماس وجود دارد.
حدود ۰۳/۰ درصد حجم هوا را کربن دی اکسید تشکیل می دهد.کربن در اتمسفر به صورت متان ( CH4) و کربن دی اکسید ( CO2 ) وجود دارد.کربن دی اکسید با آب موجود در جو ترکیب شده، اسید ضعیفی به نام کربنیک اسید تولید می کند.کربنیک اسید همراه بارندگی به زمین بر می گردد. بخشی از کربن از طریق فرآیند فتوسنتز وارد گیاهان سبز می شود. کربن اندوخته شده در اندام ها و محصولات گیاهی به جانوران منتقل شده یا به خاک برمی گردد. جانوران در فرآینده تنفس، بخشی از کربن را به جو برمی گردانند.کربن موجود در اجساد جانوران و بقایای گیاهی، توسط تجزیه کنندگان آزادشده و به جو برمی گردد.
اقیانوس ها منبع عظیم کربن هستند که در پیکر گیاهان و جانوران شناور در آب (فیتوپلانگتون ها ۱ و ژئوپلانگتون ها۲) وجود دارند. بعد از مرگ این موجودات، طی فرایند تجزیه، کربن آنها وارد رسوبات کف اقیانوس می شود.
زمان متوسط توقف کربن در کف اقیانوس ها ۱۵۰۰ سال و در خاک ۲۵ تا ۳۰ سال و در جو ۳ سال است.مقدار کربن در کف اقیانوس ها ۵۵ برابر اتمسفر و مقدار آن در خاک ۲ برابر اتمسفر است. بنابراین، کربن از طریق فرایند فتوسنتز، بارندگی از اتمسفر به خاک ها و اقیانوس ها وارد می شود و از طریق فرایند تجزیه میکروبی به اتمسفر برمی گردد.
چرخه کربن
۳- چرخه نیتروژن
حدود ۷۸ درصد حجم هوا را نیتروژن ۲۱ درصد آن را اکسیژن و ۱ درصد آن را کربن دی اکسید و گازهای نادرتشکیل می دهد. نیتروژن ماده اولیه ساختن آمینواسید ها و پروتئین ها است و از این جهت اهمیت زیادی دارد.
چرخه نیتروژن شامل دو بخش عمده است.
– تثبیت نیتروژن توسط باکتری های هم زیست و آزاد زی: تثبیت فرآیندی است که نیتروژن گازی موجود درهوا توسط دو گروه از باکتری ها جذب و ذخیره می شود. این شکل از نیتروژن پس از طی فرایندی قابل استفاده گیاه می گردد. گروه اول از باکتری های هم زیست با ریشه گیاهان خانواده پروانه آسا (لگوم ها) مانند یونجه، شبدر،نخود، عدس، لوبیا، ماش، باقلا، خارشتر و… می باشند که نیتروژن گازی را ابتدا به آمونیاک و سپس آمونیاک را به نیتریت و سپس نیتریت را به نیترات تبدیل می نمایند. با برگشـــــتن اندام های گیاهی به خاک و تجزیه بقایا،نیترات در خاک آزاد می شودبخشی از نیترات به صورت گاز از خاک آزاد و به جو برمی گردد.گروه دوم از باکتری ها، آزادزی هستند(مانند سیانو باکتر ها) . نیتروژن گازی توسط این باکتری ها به طور مستقل به آمونیاک تبدیل و در خاک رسوب می کند.
نیترات موجود در بقایای فیتوپلانگتون ها توسط تجزیه کنندگان، آزاد و به جو برمی گردد.
– تبدیل نیتروژن گازی به نیترات در اثر رعدوبرق سبب می شوند: رعدوبرق می تواند پیوند های مولکولهای گازی نیتروژن را بشکند و از شکستن مولکول های آب و نیتروژن، نیترات تولید شود. سالانه مقدار ۲۵۵ × ۱۰۶ تن نیترات از طریق آب باران وارد زمین می شود. در کارخانه های پتروشیمی سالانه حدود ۱۷۶ میلیون تن کود های نیتروژن دار برای مصرف در بخش کشاورزی،تولید می شود.
چرخه نیتروژن
۴- چرخه فسفر
فسفر در سنگ ها به صورت نامحلول وجود دارد. فسفر در ترکیب عناصر کلسیم، منیزیوم، پتاسیم به صورت فسفات وجود دارد و حلالیت آن بسیار کم است . در اثر شستشو، فسفر به دریا ها و اقیانوس ها وارد می گردد و در اعماق اقیانوس ها رسوب می کند. اگر جریان های اقیانوسی و عامل های بالا آورنده نباشد، کمبود فسفر اتفاق می افتد. با جریانات بالا آورنده اقیانوسی، فیتوپلانگتون ها (گیاهان ریز شناور در آب)مقداری از آن را جذب می نمایند. فیتوپلانگتون توسط ماهی ها خورده می شوند و پرندگان به ویژه پلیکان ها و مرغ های ماهی خوار مقداری از فسفر دریا را به خشکی حمل می کنند.
ورودی های فسفر به خاک شامل: کود های معدنی، بقایای گیاهی، کود های دامی و تلفات فسفر خاک شامل: شست وشو (جزئی) و فرسایش، جذب گیاه و برداشت گیاه است. فسفر در مخازن خاک به شکل های محلول و غیر محلول وجود دارد و در حال تبادل است.
چرخه فسفر
وجود عناصر غذایی و مواد آلی در اکوسیستم سبب افزایش جمعیت گونه ها می شود . حفظ چرخه عناصر غذایی در اکوسیستم های طبیعی(مراتع، جنگل ها و اقیانوس ها) و اکوسیستم های مصنوعی(مزارع کشاورزی) به تعادل جمعیت کمک می کند. در زیر مفهوم جمعیت، جامعه و عواملی که سبب تغییر در جمعیت می شوند مورد بررسی قرار می گیرند.
عوامل اکولوژیکی
محیط فیزیکی موجودات زنده و کلیه موجودات زنده درون آن تحت تأثیر عوامل اکولوژیکی می باشند. در زیرعوامل اکولوژیکی و نقش آنها مورد بررسی قرار می گیرد.
تأثیر عوامل اکولوژیکی بر رشد و پراکنش موجودات زنده در اکوسیستم ها: کلیه موجودات زنده در محیط زیست تحت تأثیر هم زمان عوامل مختلفی قرار می گیرند و هیچ موجودی بدون وابستگی به محیط اطراف و به صورت مجزا زندگی نمی کنند. برخی از عوامل به صورت مستقیم و برخی به صورت غیرمستقیم بر رشد و پراکنش موجودات زنده تأثیر می گذارند.
عوامل اکولوژیکی به دودسته زیستی و اقلیمی تقسیم می شوند. عوامل زیستی شامل رفتار اجتماعی موجودات زنده مانند شکارگری، طعمه جویی و انگلی است و عوامل اقلیمی به تأثیر ترکیبات فیزیکی شیمیایی آب و خاک و غیره اشاره دارد. عوامل اکولوژیکی اقلیمی به ۴ دسته تقسیم می شوند.
- عوامل اقلیمی شامل نور، درجه حرارت آب و باد هستند و بر رشد و پراکنش موجودات زنده نقش اساسی دارند.
- عوامل خاکی شامل خواصی از قبیل عناصر غذایی، اسیدیته و مقدار رطوبت خاک است.
- پستی و بلندی شامل ناهمواری های زمین است. شیب زمین، زاویه برخورد نور خورشید به زمین
- عوامل زیستی شامل روابط متقابل بین موجودات زنده است.
هواشناسی و اقلیم شناسی در اکوسیستم ها
آب وهوا حالت زودگذر و موقتی اتمسفر است و مطالعه جنبه های فیزیکی این حالت و پدیده های مرتبط با آن را هواشناسی می گویند. کلیما متوسط پارامتر های محیطی مانند بارندگی، دما یا تبخیر و تعرق را نشان می دهد و هواشناسی در واقع الگوی وضعیت آب و هوایی در زمان ۲۰ تا ۳۰ ساله در مکان خاصی را نشان می دهد. اقلیم ها در مناطق، تابع بارندگی و درجه حرارت یا تبخیر و تعرق هستند و ثابت می باشند اما آب وهوا زودگذر و موقتی است. براین اساس اقلیم ها از بسیار خشک تا بسیار مرطوب تقســیم بندی می شوند و تاریخ کاشت گیاهان به ویژه در شرایط دیم تابع فصل مرطوب یا شروع بارندگی است. فصل مرطوب زمانی است که بارندگی از تبخیر و تعرق بیشتر است.
اگر شروع فصل مرطوب را بدانید با ۱۰ روز پس یا پیش بردن می توان تاریخ کاشت گیاه را تعیین نمود. فصل مرطوب از اواخر مهر تا پایان اردیبهشت و کشت دیم گیاهان در این فصل انجام می شود. درحالی که فصل خشک از اواخر اردیبهشت تا اواخر مهر است و کشت آبی گیاهان در این زمان صورت می گیرد.
تعیین آغاز و پایان فصل مرطوب
ریز اقلیم (میکروکلیما)
از نظر اکولوژی آن بخش از اتمسفر که در تماس با پیکر جاندار زنده قرار دارد اهمیت زیادی دارد و دراصلاح میکروکلیما گفته می شود. فضای محصور پایین کانوپی نوعی میکروکلیما است و نسبت به هوای بالای مزرعه متفاوت است و ممکن است در یک منطقه اقلیم خاصی حاکم باشد، اما برخی از عوامل مانند شیب زمین بر این کلیما تأثیر بگذارد. در شیب های رو به شمال رطوبت بیشتری وجود دارد و گونه های جدیدتری نسبت به شیب های رو به جنوب وجود دارد.گاهی در یک منطقه گرم و خشک بخش کوچکی از منطقه دارای آب و هوای خنک می باشد. این امر به دلیل وجود شیب و تجمع آب، پستی و بلندی های محل می باشد که نوعی میکروکلیما تشکیل داده است.
نور
خورشید منبع اصلی انرژی برای اعمال حیاتی در کلیه اکوسیستم ها است. از کل انرژی ورودی حدود ۵۰ درصد آن به سطح زمین می رسد و ۱ الی ۲ درصد آن جذب گیاهان می شود. نور از ۳ جهت اهمیت دارد: شدت نور، کیفیت نور و طول مدت تابش
شدت نور: هنگامی که نور از لایه های اتمسفر عبور می کند مقداری از آن منعکس، مقداری توسط ذرات معلق پخش و مقداری نیز عبور می کند. شدت نور از ساعتی به ساعت دیگر و از فصلی به فصل دیگر متفاوت است. در عرض های جغرافیایی بالا شدت نورکم می شود چون زاویه تابش خورشید به سطح زمین مایل می تابد ونور تابیده شده در سطح بیشــتری از زمین پخش می شود.
همچنین شــیب زمین و پستی وبلندی ها برشدت نوردریافتی نقش اساسی دارند. در نیم کره شمالی شیب های جنوبی شدت نور بیشتری دریافت می کنند و رطوبت خاک سریع تر بخار می شود اما شیب های رو به شمال شدت نور کمتر و رطوبت بیشتر دارند بنابراین فراوانی گونه ها در شیب رو به شمال بیشتر از شیب رو به جنوب است.
کیفیت نور: دانشـمندان معتقدند که نور به دو صورت از منبع خورشید جریان پیدا می کند. به صورت بسته های انرژی (فوتون) به صورت طول موج. طول موج در واقع فاصله بین دو برآمدگی یا دو فرورفتگی در موج می باشد. انرژی خورشیدی از طول موج های مختلفی تشکیل شده است.
نور قابل دیدن (مرئی) شامل قرمز، نارنجی،زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش، با طول موج هایی از ۳۹۰ تا ۷۶۰ نانومتر می باشند.
نور قابل دیدن بین طول موج فرابنفش و فروسرخ است. طول موج های بین ۴۰۰تا ۷۰۰ نانومتر در فتوسنتز مؤثرند. نورسبز از سطح برگ منعکس می شود اما طیف قرمز و آبی جذب کلروفیل می شود.
فرابنفش دارای انرژی زیاد و مخرب است و در ارتفاعات سبب کوتاهی ارتفاع گیاهان و درختان و پراکنش گیاهان در ارتفاعات مختلف می شود. طول موج فروسرخ نقش گرمایی دارد و ۴۲ درصد انرژی خورشیدی را به خود اختصاص می دهد. در مناطق دارای رطوبت نسبی بالا به آسانی توسط بخارآب جذب می شود.
طول مدت تابش نور:طول مدت تابش نور به معنی طول دوره روشنایی از طلوع خورشید تا غروب آن است. اختلاف محور قطب ها با محور گردش زمین به دور خورشید( ۶۶ درجه و ۳۳ دقیقه) سبب اختلاف شب و روز می شود.
گیاهان در واکنش به طول روز به سه دسته روزبلند، روزکوتاه و روزخنثی تقسیم می شوند.
گیاهان روزبلند: این گیاهان برای شروع گل دهی به طول روز بیشتر از ۱۲ ساعت نیاز دارند و طول روزهای کوتاه سبب تأخیر در گل دهی می شود.
گیاهان روزکوتاه:گیاهانی هستند که برای انتقال از مرحله رویشی به زایشی به طول روز کمتر از ۱۲ ساعت
نیاز دارند و طول روز های بلند سبب تأخیر در گل دهی می شود.
گیاهان روزخنثی: گل دهی آنها وابسته به طول روز نیست و عوامل دیگری مانند درجه حرارت، حاصلخیزی
خاک و… مؤثراند.
شدت نور
مقدار نور تابیده شده از خورشید در واحد سطح در راستای تابش، شدت نور گفته می شود. شدت نور در عرض های جغرافیایی مختلف متفاوت است. در استوا شدت نور رسیده به زمین بیشتر است چون خورشید به صورت عمودی به زمین تابیده می شود امّا در عرض دمای جغرافیایی بالا با زاویه حاده(تند) بر سطح زمین می تابد و بنابراین نور رسیده در مساحت بیشتری از سطح زمین توزیع می شود. شدت نور بر میزان پراکنش گیاهان و جانوران مؤثر است. تنوع گونه های گیاهی در استوا بیشتر است و هرچه به سمت قطبین زمین حرکت می کنیم از این تنوع کاسته می شود.
درجه حرارت
درجه حرارت کمیتی است که به وسیله آن انرژی گرمایی اندازه گیری می شود. منبع گرما انرژی خورشیدی و انرژی منعکس شده از زمین است. دامنه فعالیت موجودات زنده بین صفر و ۵۰ درجه سلسیوس است. دمای صفر دمای انجماد آب و دمای ۵۰ درجه سلسیوس دمای انعقاد پروتئین ها است. درجه حرارت برای فعالیت موجودات زنده به ویژه گیاهان زراعی به سه دسته درجه حرارت کمینه، بهینه و بیشینه تقسیم می شود.
درجه حرارت های بالا سبب تبخیر آب و پژمردگی برگ ها می شوند و دما های زیر صفر سبب یخ زدن آب داخل سلولی می شود و با افزایش حجم یخ سلول ها پاره می شوند و محتویات درون سلولی تخلیه می گردد.مقاومت گیاهان به سرما سبب سازگاری آنها به مناطق سرد می شوند.بر این اساس گیاهان به دو گروه
گرمادوست (برنج، ذرت و سویا) و سرمادوست (گندم، جو، چاودار و یولاف) تقسیم می شوند.
عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا
سطح دریا های آزاد را مبنای مقایسه در نظر می گیرند و ارتفاع مناطق را نسبت به دریا ها، ارتفاع از سطح دریا می نامند. متناسب با افزایش ارتفاع دما کاهش می یابد. به ازای هر ۱۰۰۰ متر افزایش ارتفاع دما ۶درجه سلسیوس کاهش می یابد. کاهش دما سبب افزایش طول دوره رشد گیاهان و برداشت دیرتر می گردد.
بررسی ها نشان داده است که هر ۱۱۰ متر ارتفاع از سطح دریا زمان برداشت را ۴ روز به تأخیر می اندازد.
همچنین با افزایش هر ۱ درجه عرض جغرافیایی نیز زمان برداشت را ۴ روز به تأخیر می اندازد. بنابراین هر ۱درجه عرض جغرافیایی معادل ۱۱۰ متر ارتفاع از سطح دریا و ۱۱۰ کیلومتر مسافت مستقیم روی زمین است.
با افزایش ارتفاع از سطح دریا تنوع گونه ها تغییر می کند و ممکن است گونه های مختلف یک جنس در ارتفاعات مختلف مشاهده شوند. برخی از گیاهان به عرض های جغرافیایی خاصی سازگاری دارند. اگر بخواهید گیاهی را از عرض جغرافیایی بالا به عرض جغرافیایی پایین انتقال دهید و بکارید بایستی منطقه کاشت دارای ارتفاع از سطح دریا بالاتری نسبت به عرض منطقه کاشت باشد.
نتیجه گیری :
تاثیر انسان بر محیط زیست جهانی در بخش های مختلف و از جمله فعالیت های تولید و فرآیند سازی چنان عظیم بوده است که امروزه عملاً در هیچ جا شرایط طبیعی قبل از دخالت آدمی را نمی توان مشاهده کرد. به همین جهت ، اکولوژی مدرن بیشتر کاربردی شده است ، بدین معنی که باید با این شرایط دگرگون شده محیط زیست طوری کار کرد که شرایط مطلوبی برای همه موجودات زنده به خصوص انسان فراهم آید و حداقل از بدتر شدن وضعیت موجود جلوگیری نمود.
با این حال ، کوشش ها باید در جهت بازگرداندن و نگهداری شرایط زیست و همچنین اصلاح کیفیت آن در هر کجا که ممکن باشد معمول گردد.
منابع:
۱- کتاب اکولوژی عمومی ، دکتر محمدرضا اردکانی ، ناشر دانشگاه تهران ، تاریخ نشر ۱۶ دی ۱۳۹۹
۲- کتاب اکولوژی عمومی ، تالیف دکتر رضا قربانی با همکاری مهندس محمد تقی آل ابراهیم ، انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد ، تاریخ نشر سال ۱۳۸۸
۳- پودمان اکوسیستم و چرخه مواد سایت Chap.sch.ir
