علم البيئة هو دراسة كيفية تفاعل الكائنات الحية مع بعضها البعض ومع بيئتها الطبيعية ، و يتشكل توزيع ووفرة الكائنات الحية على الأرض من خلال العوامل البيولوجية أو المرتبطة بالكائنات الحية أو اللاأحيائية أو غير الحية أو الفيزيائية.
و تتم دراسة البيئة على العديد من المستويات ، بما في ذلك الكائن الحي والسكان والمجتمع والنظام البيئي والمحيط الحيوي.
ويعتبر أحد الأهداف الأساسية لعلم البيئة هو فهم توزيع ووفرة الكائنات الحية في البيئة المادية ، على سبيل المثال ، ربما تحتوي الحديقة الخلفية على مجموعة مختلفة تمامًا من النباتات والحيوانات والفطريات عن الفناء الخلفي لأحد زملائك على الجانب الآخر من الكرة الأرضية ، هذه الأنماط في الطبيعة تحركها التفاعلات بين الكائنات الحية وكذلك بينهم وبين بيئتهم الطبيعية .[1]
كيف يطرح علماء البيئة أسئلتهم
لطرح أسئلة حول العالم الطبيعي – مثل “لماذا تتراجع الباندا الحمراء؟” – يعتمد علماء البيئة على العديد من مجالات البيولوجيا والتخصصات ذات الصلة ، والتي تشمل الكيمياء الحيوية ، وعلم وظائف الأعضاء ، والتطور، وعلم الأحياء السلوكي ، والبيولوجيا الجزيئية ، وكذلك الجيولوجيا والكيمياء والفيزياء.
كان المؤرخون الطبيعيون هم أول علماء للبيئة – الذين يعود تاريخهم إلى الفيلسوف اليوناني أرسطو! ومع ذلك ، علماء البيئة اليوم صارمون ، والعلماء الكميون يديرون تجارب مسيطر عليها ، ويستخدمون الإحصاءات لإيجاد أنماط في مجموعات البيانات الكبيرة ، وبناء نماذج رياضية للتفاعلات البيئية .[1]
أهم فروع علم البيئة
لقد عرف علماء البيئة الأوائل قسمين رئيسيين من علم البيئة على وجه الخصوص في إشارة إلى الحيوانات أو النباتات ، وبالتالي علم البيئة الحيوانية وعلم البيئة النباتية.
ولكن عندما وجد أن النباتات والحيوانات في النظم الإيكولوجية ترتبط ارتباطًا وثيقًا ومترابطة جدًا ، أصبح كلا التقسيمين الإيكولوجيين الرئيسيين غامضين ، ومع ذلك ، عندما يتم التركيز على الحيوانات والنباتات على قدم المساواة ، يتم استخدام مصطلح علم الأحياء الحيوي.
علاوة على ذلك ، غالباً ما يتم تقسيم البيئة على نطاق واسع إلى علم البيئة الذاتي و علم البيئة السينيكولوجي ، يتعامل علم البيئة الذاتي مع الدراسة البيئية لنوع واحد من الكائنات الحية ، وبالتالي ، قد يقوم متخصصيها بدراسة تاريخ الحياة ، وديناميات السكان ، والسلوك ، والنطاق المنزلي ، وما إلى ذلك ، لنوع واحد ، مثل الخفافيش المكسيكية ، أو الضفدع الهندي ، بينما يتناول علم الـ Synecology الدراسات البيئية للمجتمعات أو النظم الإيكولوجية بأكملها.
وبالتالي ، قد يدرس متخصص علم السينيكولوجي الصحاري أو الكهوف أو الغابات الاستوائية ، فهو مهتم بوصف الطاقة الكلية وتدفق المواد عبر النظام بدلاً من التركيز على التفاصيل الدقيقة لكائن معين .
علم البيئة “الموائل”
يتناول الدراسة البيئية لموائل أو بيئات و مواطن مختلفة على كوكب الأرض وتأثيراتها على الكائنات الحية التي تعيش هناك ، وفقًا لنوع الموطن ، تنقسم البيئة إلى علم البيئة البحرية (علم المحيطات) ، وبيئة المصبات “، وبيئة المياه العذبة ، و(علم النبات) ، وعلم البيئة الأرضية .
تُصنّف البيئة الأرضية بدورها في بيئة الغابات ، وبيئة الأراضي الزراعية ، وبيئة الأراضي العشبية ، وبيئة الصحراء ، وما إلى ذلك ، وفقًا لأنواع دراسة موائلها المختلفة .
علم البيئة الجماعي
ويتناول دراسة التوزيع المحلي للحيوانات في الموائل المختلفة ، والاعتراف وتكوين وحدات المجتمع ، والخلافة.
علم البيئة التجمعي “الديميكولوجي”
إنه يتناول دراسة طريقة نمو وهيكل وتنظيم الكائنات الحية.
علم البيئة التطوري
يقترب علم البيئة التطوري من دراسة علم البيئة بطريقة تراعي بشكل واضح التواريخ التطورية للأنواع والتفاعلات بينها.
علم البيئة التصنيفي
يهتم هذا النظام ببيئة المجموعات التصنيفية المختلفة للكائنات الحية ويتضمن في النهاية الأقسام التالية من البيئة: البيئة الميكروبية ، بيئة الثدييات ، بيئة الطيور ، بيئة الحشرات ، البيئة الطفيلية ، البيئة البشرية وما إلى ذلك.
علم البيئة البشرية
إنه ينطوي على البيئة السكانية أو علاقة الإنسان بالبيئة ، وخاصة آثار الإنسان على المحيط الحيوي وتأثير هذه الآثار على الإنسان.
علم البيئة التطبيقية
إنه يتناول تطبيق المفاهيم البيئية على الاحتياجات البشرية ، وبالتالي فهو يشمل التطبيقات التالية للبيئة: إدارة الحياة البرية ، إدارة المراعي ، الحراجة ، الحفظ ، مكافحة الحشرات ، الأوبئة ، تربية الحيوانات ، تربية الأحياء المائية ، الزراعة ، البستنة ، واستخدام الأراضي والتلوث البيئي .
ديناميكيات النظام البيئي
ويتناول الدراسة البيئية لعمليات تكوين التربة ، وتدفق طاقة المغذيات ، والإنتاجية.
علم البيئة الإنتاجية
إنه يتناول الإنتاج الإجمالي والصافي للأنظمة الإيكولوجية المختلفة مثل المياه العذبة ومياه البحر والزراعة والبستنة ، وما إلى ذلك ، ويحاول القيام بالإدارة السليمة لهذه النظم الإيكولوجية بحيث يمكن الحصول على أقصى عائد منها.
علم الطاقة البيئي
إنه يتعامل مع الحفاظ على الطاقة وتدفقها في الكائنات الحية داخل النظام البيئي ، في ذلك الديناميكا الحرارية لها مساهمة كبيرة.
الفيزيولوجيا البيئية
عوامل البيئة لها تأثير مباشر على الجوانب الوظيفية للكائنات الحية ، تتعامل الفيزيولوجيا الإيكولوجية مع بقاء السكان نتيجة التعديلات الوظيفية للكائنات ذات الظروف البيئية المختلفة.
علم الكيمياء البيئية
يتعلق الأمر بتكييف الحيوانات مع تفضيلات كائنات معينة مثل الحشرات لمواد كيميائية معينة.
علم الوراثة البيئي (gcnecology)
عرف عالم البيئة نوعًا من التشنج الوراثي في حالة كل كائن حي ، في أي بيئة فقط تلك الكائنات التي تفضلها البيئة يمكنها البقاء على قيد الحياة ، وهكذا ، تتعامل علم الجينات مع دراسة الاختلافات في الأنواع بناءً على إمكاناتها الوراثية.
علم الاحياء القديمة
إنها دراسة الظروف البيئية ، وحياة العصور الماضية ، والتي ساهمت فيها طرق علم الأحافير ، وعلم الأحافير ، والتاريخ المشع.
علم الجغرافيا البيئية
ويركز على دراسة التوزيع الجغرافي للحيوانات (علم الحيوان) والنباتات (الجغرافيا النباتية) ، وكذلك علم البيئة القديمة وعلم الأحياء.
علم البيئة الفضائية
إنه قسم حديث من علم البيئة يهتم بتطوير أنظمة بيئية متجددة جزئياً أو كلياً لدعم حياة الإنسان أثناء الرحلات الفضائية الطويلة ، أو أثناء استكشاف ممتد لبيئات خارج الأرض.
علم دراسة التربة
إنه فرع من البيئة الأرضية ويتناول دراسة التربة ، ولا سيما الحمضية ، والقلوية ، ومحتوى الدبال ، والمحتويات المعدنية ، وأنواع التربة ، وما إلى ذلك ، وتأثيرها على الكائنات الحية.
علم البيئة الاشعاعية
يتناول دراسة الآثار الإجمالية للإشعاعات والمواد المشعة على البيئة والكائنات الحية .
علم السلوك الحيواني
هذا هو تفسير السلوك الحيواني في ظل الظروف الطبيعية ، في كثير من الأحيان ، يتم جمع دراسات مفصلة عن تاريخ الحياة لأنواع معينة .
علم الاجتماع “السوسيولوجيا”
إنها دراسة علم البيئة والأخلاق للبشرية.
علم الأنظمة البيئية
هو الفرع الحديث للبيئة الذي يهتم بشكل خاص بتحليل وفهم وظيفة وهيكل النظام البيئي من خلال استخدام الرياضيات التطبيقية ، مثل التقنيات الإحصائية المتقدمة ، والنماذج الرياضية ، وخصائص علوم الكمبيوتر.
و تتم دراسة البيئة على العديد من المستويات ، بما في ذلك الكائن الحي والسكان والمجتمع والنظام البيئي والمحيط الحيوي.
ويعتبر أحد الأهداف الأساسية لعلم البيئة هو فهم توزيع ووفرة الكائنات الحية في البيئة المادية ، على سبيل المثال ، ربما تحتوي الحديقة الخلفية على مجموعة مختلفة تمامًا من النباتات والحيوانات والفطريات عن الفناء الخلفي لأحد زملائك على الجانب الآخر من الكرة الأرضية ، هذه الأنماط في الطبيعة تحركها التفاعلات بين الكائنات الحية وكذلك بينهم وبين بيئتهم الطبيعية .[1]
كيف يطرح علماء البيئة أسئلتهم
لطرح أسئلة حول العالم الطبيعي – مثل “لماذا تتراجع الباندا الحمراء؟” – يعتمد علماء البيئة على العديد من مجالات البيولوجيا والتخصصات ذات الصلة ، والتي تشمل الكيمياء الحيوية ، وعلم وظائف الأعضاء ، والتطور، وعلم الأحياء السلوكي ، والبيولوجيا الجزيئية ، وكذلك الجيولوجيا والكيمياء والفيزياء.
كان المؤرخون الطبيعيون هم أول علماء للبيئة – الذين يعود تاريخهم إلى الفيلسوف اليوناني أرسطو! ومع ذلك ، علماء البيئة اليوم صارمون ، والعلماء الكميون يديرون تجارب مسيطر عليها ، ويستخدمون الإحصاءات لإيجاد أنماط في مجموعات البيانات الكبيرة ، وبناء نماذج رياضية للتفاعلات البيئية .[1]
أهم فروع علم البيئة
لقد عرف علماء البيئة الأوائل قسمين رئيسيين من علم البيئة على وجه الخصوص في إشارة إلى الحيوانات أو النباتات ، وبالتالي علم البيئة الحيوانية وعلم البيئة النباتية.
ولكن عندما وجد أن النباتات والحيوانات في النظم الإيكولوجية ترتبط ارتباطًا وثيقًا ومترابطة جدًا ، أصبح كلا التقسيمين الإيكولوجيين الرئيسيين غامضين ، ومع ذلك ، عندما يتم التركيز على الحيوانات والنباتات على قدم المساواة ، يتم استخدام مصطلح علم الأحياء الحيوي.
علاوة على ذلك ، غالباً ما يتم تقسيم البيئة على نطاق واسع إلى علم البيئة الذاتي و علم البيئة السينيكولوجي ، يتعامل علم البيئة الذاتي مع الدراسة البيئية لنوع واحد من الكائنات الحية ، وبالتالي ، قد يقوم متخصصيها بدراسة تاريخ الحياة ، وديناميات السكان ، والسلوك ، والنطاق المنزلي ، وما إلى ذلك ، لنوع واحد ، مثل الخفافيش المكسيكية ، أو الضفدع الهندي ، بينما يتناول علم الـ Synecology الدراسات البيئية للمجتمعات أو النظم الإيكولوجية بأكملها.
وبالتالي ، قد يدرس متخصص علم السينيكولوجي الصحاري أو الكهوف أو الغابات الاستوائية ، فهو مهتم بوصف الطاقة الكلية وتدفق المواد عبر النظام بدلاً من التركيز على التفاصيل الدقيقة لكائن معين .
علم البيئة “الموائل”
يتناول الدراسة البيئية لموائل أو بيئات و مواطن مختلفة على كوكب الأرض وتأثيراتها على الكائنات الحية التي تعيش هناك ، وفقًا لنوع الموطن ، تنقسم البيئة إلى علم البيئة البحرية (علم المحيطات) ، وبيئة المصبات “، وبيئة المياه العذبة ، و(علم النبات) ، وعلم البيئة الأرضية .
تُصنّف البيئة الأرضية بدورها في بيئة الغابات ، وبيئة الأراضي الزراعية ، وبيئة الأراضي العشبية ، وبيئة الصحراء ، وما إلى ذلك ، وفقًا لأنواع دراسة موائلها المختلفة .
علم البيئة الجماعي
ويتناول دراسة التوزيع المحلي للحيوانات في الموائل المختلفة ، والاعتراف وتكوين وحدات المجتمع ، والخلافة.
علم البيئة التجمعي “الديميكولوجي”
إنه يتناول دراسة طريقة نمو وهيكل وتنظيم الكائنات الحية.
علم البيئة التطوري
يقترب علم البيئة التطوري من دراسة علم البيئة بطريقة تراعي بشكل واضح التواريخ التطورية للأنواع والتفاعلات بينها.
علم البيئة التصنيفي
يهتم هذا النظام ببيئة المجموعات التصنيفية المختلفة للكائنات الحية ويتضمن في النهاية الأقسام التالية من البيئة: البيئة الميكروبية ، بيئة الثدييات ، بيئة الطيور ، بيئة الحشرات ، البيئة الطفيلية ، البيئة البشرية وما إلى ذلك.
علم البيئة البشرية
إنه ينطوي على البيئة السكانية أو علاقة الإنسان بالبيئة ، وخاصة آثار الإنسان على المحيط الحيوي وتأثير هذه الآثار على الإنسان.
علم البيئة التطبيقية
إنه يتناول تطبيق المفاهيم البيئية على الاحتياجات البشرية ، وبالتالي فهو يشمل التطبيقات التالية للبيئة: إدارة الحياة البرية ، إدارة المراعي ، الحراجة ، الحفظ ، مكافحة الحشرات ، الأوبئة ، تربية الحيوانات ، تربية الأحياء المائية ، الزراعة ، البستنة ، واستخدام الأراضي والتلوث البيئي .
ديناميكيات النظام البيئي
ويتناول الدراسة البيئية لعمليات تكوين التربة ، وتدفق طاقة المغذيات ، والإنتاجية.
علم البيئة الإنتاجية
إنه يتناول الإنتاج الإجمالي والصافي للأنظمة الإيكولوجية المختلفة مثل المياه العذبة ومياه البحر والزراعة والبستنة ، وما إلى ذلك ، ويحاول القيام بالإدارة السليمة لهذه النظم الإيكولوجية بحيث يمكن الحصول على أقصى عائد منها.
علم الطاقة البيئي
إنه يتعامل مع الحفاظ على الطاقة وتدفقها في الكائنات الحية داخل النظام البيئي ، في ذلك الديناميكا الحرارية لها مساهمة كبيرة.
الفيزيولوجيا البيئية
عوامل البيئة لها تأثير مباشر على الجوانب الوظيفية للكائنات الحية ، تتعامل الفيزيولوجيا الإيكولوجية مع بقاء السكان نتيجة التعديلات الوظيفية للكائنات ذات الظروف البيئية المختلفة.
علم الكيمياء البيئية
يتعلق الأمر بتكييف الحيوانات مع تفضيلات كائنات معينة مثل الحشرات لمواد كيميائية معينة.
علم الوراثة البيئي (gcnecology)
عرف عالم البيئة نوعًا من التشنج الوراثي في حالة كل كائن حي ، في أي بيئة فقط تلك الكائنات التي تفضلها البيئة يمكنها البقاء على قيد الحياة ، وهكذا ، تتعامل علم الجينات مع دراسة الاختلافات في الأنواع بناءً على إمكاناتها الوراثية.
علم الاحياء القديمة
إنها دراسة الظروف البيئية ، وحياة العصور الماضية ، والتي ساهمت فيها طرق علم الأحافير ، وعلم الأحافير ، والتاريخ المشع.
علم الجغرافيا البيئية
ويركز على دراسة التوزيع الجغرافي للحيوانات (علم الحيوان) والنباتات (الجغرافيا النباتية) ، وكذلك علم البيئة القديمة وعلم الأحياء.
علم البيئة الفضائية
إنه قسم حديث من علم البيئة يهتم بتطوير أنظمة بيئية متجددة جزئياً أو كلياً لدعم حياة الإنسان أثناء الرحلات الفضائية الطويلة ، أو أثناء استكشاف ممتد لبيئات خارج الأرض.
علم دراسة التربة
إنه فرع من البيئة الأرضية ويتناول دراسة التربة ، ولا سيما الحمضية ، والقلوية ، ومحتوى الدبال ، والمحتويات المعدنية ، وأنواع التربة ، وما إلى ذلك ، وتأثيرها على الكائنات الحية.
علم البيئة الاشعاعية
يتناول دراسة الآثار الإجمالية للإشعاعات والمواد المشعة على البيئة والكائنات الحية .
علم السلوك الحيواني
هذا هو تفسير السلوك الحيواني في ظل الظروف الطبيعية ، في كثير من الأحيان ، يتم جمع دراسات مفصلة عن تاريخ الحياة لأنواع معينة .
علم الاجتماع “السوسيولوجيا”
إنها دراسة علم البيئة والأخلاق للبشرية.
علم الأنظمة البيئية
هو الفرع الحديث للبيئة الذي يهتم بشكل خاص بتحليل وفهم وظيفة وهيكل النظام البيئي من خلال استخدام الرياضيات التطبيقية ، مثل التقنيات الإحصائية المتقدمة ، والنماذج الرياضية ، وخصائص علوم الكمبيوتر.
