۴-۱ انواع مطالعات اکولوژیکی

همانگونه که قبلا اشاره شد،اکورژی بخش وسیعی از دانش زیست شناسی است.تقسیمات فرعیدر این علم نظیرآن چه که در سایر علوم متداول است ممکن است از دیدگاههای مختلفی صورت پذیرد. بدوامطالعات انجام شده برحسب نوع موجود زنده به سه شاخه اصلی تقسیم می شود:

الف)اکولوژی گیاهی[۱]:علم شناخت رابطه گیاهان با محیط زیستشان.

ب) اکولوژی جانوری[۲]: علم شناخت رابطه جانوران با محیط زیستشان.

ج) اکولوژی انسانی[۳]: علم شناخت رابطه انسان با محیط زیستش.

[۱] Plant Ecology

[۲] Animal Ecology

[۳] Human Ecology

از طرف دیگر هر یک از موارد بالا موارد مذکور برحسب تعداد موجود زنده مورد بررسی به دو گروه فرعی دیگر تقسیم می شوند(۱۳و۲۳و۳۵و۳۷):

الف)اکولوژی انفرادی[۱]:در این نوع مطالعه،رابطه یک گونه تنها با محیط اطرافش مورد برسی قرار می گیرد. در این بخش از اثرات متقابل گونه مورد مطالعه و گونه های دیگ صر نظر می گردد و عمدتا حد بردباری موجود زنده در برابر عوامل اکولوژیکی و تاثیر محیط بر شکل ظاهری و خصوصیات فیزیولوژیکی و رفتاری موجود زنده مورد بررسی قرار می گیرد. مثلا تعیین نیازهای یک گونه ما را قادر می سازد که حدودا بتوانیم محل استقرار،پراکنش جغرافیایی،میزان انبوهی و فعالیت آن را در فعالیت آن را در محیط مختلف تعیین نمائیم(مطالعه اکولوژی وجودات زنده به حالت منفرد).

ب) اکولوژی جمعی[۲]: در این نوع مطالعه، رابطه بین افراد متعلق به گونه های مختلفی که در بطن یک گروه (یا یک گونه) به سرمی برند با محیط  در برگیرنده شان مورد بررسی قرار می گیرد.(مطالعه اکولوژی موجودات زنده در جمع سایر موجودات).در اکولوژی جمعی، هدف شناخت بهتری از ساختمان و طرز کار اکوسیستم ها است.

اما بین متخصصین فرانسوی و آمریکایی از نظر تعریف اکولوژی انفرادی تا حدی اختلاف نظر وجود دارد.بر طبق تعریف متخصصین فرانسوی یک مطالعه هنگامی به صورت انفرادی است که یک موجود زنده به تنهایی در ارتباط ا محیط مطالعه می­شود و هیچ­گونه رابطه ای باموجودات زنده دیگر در محیط ندارد. مثلا گیاهان در مناطق نزدیک قطب یا در بیابانها در فواصل بسیاردور از یکدیگر رشد می­کنند و عملا هیچگونه ارتباط زیستی اعم از حمایت یا رقابت با یکدیگر ندارند. اما وقتی موجود زنده ای در کنار موجودات زنده دیگر اعم ازاین که به گونه واحد یا گونه­های متعدد متعلق باشد مورد بررسی قرار گیرد،اکولوژی چنین موجودی از نظر تعریف متخصصین فرانسوس جزء مباحث اکولوژی جمعی است.

متخصصین آمریکایی به همین تقسیم­بندی با جزئی اختلاف معتقد هستند. اودوم (۱۹۷۳)[۳] از نظریه پردازان آمریکایی معتقد است ه اگر موجود زنده به حالت منفرد یا عده­ای از افراد متعلق به یک گونه واحد در رابطه با محیط بررسی شوند،این مطالعه یک مطالعه اکولوژی انفرادی است ولی اگر موجودات زنده از یک گونه در جمع سایر موجودات زنده مورد بررسی قرار گیرند،مطالعه از نوع اکولوژی جمعی است.مثلا مطالعه یک درخت بلوط به حالت منفرد یا تعدادی از درختان بلوط متعلق به یک گونه مشخص در یک منطقه نوعی بررسی اکولوژی انفرادی است، امامطالعه درخت یا درختان بلوط در یک جنگل و در سایر گونه ها نوعی مطالعه اکولوژی جمعی است.

بنابراین ملاحظه می­شود که این دو نوع تعریف فقط جزئی اختلاف در مطالعات انفرادی دارند یعنی بر طبق تعریف متخصصین فرانسوی مطالعه یک درخت بلوط در جمع درختان بلوط متعلق به همان گونه یک مطالعه اکولوژی جمعی است اما از دید تعریف متخصصین آمریکایی یک مطالعه اکولوژی انفرادی است.

مطالعات اکولوژی جمعی خود می­توانند با دو دیدگاه متفاوت صورت گیرند:

اول،دیدگاه ساکن(پایا)[۴]،یا اکولوژی جمعی تشریحی که عبارت است از تشریح گروههای مختلف موجودات زنده که ذز یک نقطه معین با یکدیگر به سر می­برند. در این قبیل مطالعات اطلاعات دقیقی در مورد ترکیب خاص گروهها، انبوهی آنها و تواتر آنها جمع آوری می­گردد.در این بخش به خصوصیات زمان حال اهمیت داده می­شود و به گذشته وآینده وجهی نمی شود.

دوم،دیدگاه پویایا [۵]،اکولوژی کاربردی که خود دارای دو وجه متمایز از یکدیگر است.یک وجه اکولوژی جمعی کاربردی،عبارت است از بررسی و تشریح نحوه تحول گروه­های مختلف یکدیگر می­گردند. وجه دیگر آن عبارت است از مطالعه چگونگی انتقال ماده و انرژی در میان اجزاء گوناگون تشکیل دهنده یک اکوسیستم، که در واقع مبنای اکولوژی کمیتی[۶]را تشکیل می­دهد.

سایر انواع مطالعات اکولوژیکی را می­توان براساس نوع موجود زنده یا بر مبنای زیستگاه مورد مطالعه طبقه بندی کرد که بر این اساس می­توان به اکولوژی پرندگان، اکولوژی حشرات، اکولوژی ماهی ها، اکولوژی خشکی، اکولوژی دریایی و یا اکولوژی آبهای شیرین اشاره نمود.

۱-۵ سطوح مختلف در نظام زیستی و تعیین طیف مطالعات اکولوژیکی

زیست شناسان کلیه موجودات عالم حیات را در سطوح مختلف و به صورت سلسله مراتب طبقه بندی نموده­اند که مجموعا نظام های واقعی و مشخصی را تشکیل می­دهند که در این میان کنش­های متقابل موجودات زنده ب محیط فیزیکی خود(شامل انتقال ماده و انرژی)، از ارکان اصلی آ« به شمار می­رود. برای اینکه تصویر ملموسی از این امر داشته باشیم ارائه تعریف معینی از نظام[۷]ضروری به نظر می­رسد(۲۲).به طور کلی اجزایی که کنش متقابل دارند و نیازمند به یکدیگر هستند و جمعا واحد مشخص و هدف داری را تشکیل می­دهند، یک نظام معین را به وجود می­آورند.نظام های زیستی را که موجودات زنده جزئی از آنها هستند می­توان درسلسله مراتب طیف گسترده­ای از عوامل مختلف متصور شد(شکل ۴-۱).

هریک از اجزاء این رده بندی عبارت است از مجموعه­ای از جزءقبلی با سازمان(یا نظام) متفاوت که همین سازمان خاص سبب به وجود آمدن صفات جدیدی می­شود. در مجموعه این سلسله مراتب که به طیف زیستی موسوم است،مطالعات اکولوژیکی غالبا از سطح موجود زنده تا بیوسفر صورت می­گیرد. منظور از فرد یا موجود زنده[۸]عبارت است از مجموعه­ای از اعضاء و قسمت­های مختلفی که یک فرد را تشکیل می­دهد. همانطور که قبلا اشاره شد مطالعه روابط اکولوژیکی در سطح افراد مشابه را، اکولوژی انفرادی می­نامند.

مهمترین ویژگی­های موجودات زنده عبارتند از:

*توانایی تکثیر سلول­های جدید

*تولید­مثل با تکیه بر ساختن بر ساختن DNA مخصوص

*رشد و نمو

*دریافت انرژی از محیط اطراف

*درک عوامل محیطی و عکس­العمل دربرابر آنها

*دارا بودن هومئوستازی( تمایل به ثبات و پایداری در موجودات زنده و یا به طور کلی اکوسیستم های طبیعی)

یک جمعیت[۹]گیاهی یا جانوری تشکیل شده از مجموعه گیاهان یا جانوران متعلق به یک گونه خاص که در یک زمان و یک منطقه معین زندگی می­کنند و قادر به تبادل ژن هستند.یک جامعه[۱۰] به مفهوم اکولوژیکی آن عبارت است از مجموعه جمعیت­هایی از گونه­های مختلف که منطقه مفروضی را شغال نموده و در ارتباط با یکدیگر هستند (تمامی موجودات زنده اعم ازگیاه ،جانور یا موجودات ذره بینی که در ناحیه معینی مستقر هستند، بیوتا[۱۱]گفته می­شوند).

 

[۱] Autecology

[۲] Synecology

[۳] (E.P.Odum(1973

[۴] Static

[۵] Dynamic

[۶] Quantitative Synecoligy

[۷] Organization

[۸] Organism

[۹] Population

[۱۰] Community

[۱۱] Biota

 

منظور از بیوسفر[۱] کلیه نقاط قابل زندگی بر روی کره زمین است که واجد حیات بوده و یا استعداد وجود حیات را دارا می­باشد. محیط­های قابل زندگی کره زمین عبارتند از هوا(جو)[۲]،خشکی­ها [۳]و میحط­های آبی[۴](شکل ۵-۱).

مجموعه این نقاط که کلیه موجودات کره زمین ناگزیر به زندگی، حداقل در یکی از آنها هستند تشکیل یک اکوسیستم عظیمی را می­دهد که اصطلاحا به آن اکوسفر[۵]گفته می­شود.

دو مشخصه مهم بیوسفر عبارتند از(۲۳):

۱-بیوسفر یک نظام بسیار پیچیده است که موجودات بسیار متنوعی را در خود جای داده است(میلیون­ها گونه جانوری و صدها هزار گونه گیاهی) و وجود یک چنین تنوعی محصول فرایند تکاملی طولانی است که بیوسفر نه تنها ثباتش بلکه پیایی­اش را طی زمان به آن مدیون است.

۲- بیوسفر دارای ساختمان نامنظم و موزائیکی شکل است واز نظر هندسی کاملا غیر یکنواخت می­باشد که از جمله می­توان به پخش نا­منظم عناصر بی­جان(کسترش نا­برابر اقیانوس­ها و قاره­ها،سلسله جبال و جلگه­ها،آبهای جاری،کوویرها و..) وجاندار (انتشار ناهمگون موجودات زنده در نواحی قطبی یا بسیار خشک و یا ارتفاعات و اعماق ژرف دریاها در مقایسه با نواحی معتدل و یا گرمسیر) اشاره نمود.

[۱] Biosphere

[۲] Atmosphere

[۳] Lithosphere

[۴] Hydrosphere

[۵] Ecosphere

هر یک از اجزاء تشکیل دهنده بیوسفر دارای ویژگی و اهمیت خاص خود هستند اما قابل ذکر است که حیات بر روی کره­زمین تنها به واسطه وحود اتمسفر امکان­پذیر است.اتمسفر لایه­ای است که اطراف زمین را احاطه کرده و آن را از صدمه و آسیب خورشید در امان نگه می­دارد و از طرفی تامین کننده شرایط مناسب و ضروری است که در طی آن گیاهان و حیوانات می­توانند زنده بمانند.

اتمسفر از لایه­های مختلفی تشکیل شده است که ذیلا به برخی از مهم­ترین ویژگی­های مربوط به هر لایه اشاره می­شود(۵۱):

الف)تروپوسفر[۱]:پائینی­ترین و نزدیک­ترین لایه اتمسفر به سطح زمین است و تا ارتفاع۲۰ کیلومتری از سطح زمین در استوا و حدود ۱۰ کیلومتری در قطبین را شامل می­شود. تروپوسفر تنها لایه­ای است کهموجودات زنده به راحتی می­تانند در آن حیات داشته باشند.

ب)استراتوسفر[۲]🙁تا ارتفاع حدود ۵۰ کیلومتری از سطح زمین را شامل می­شود. دمای این لایه از ۶۰- درجه سانتیگراد در قسمت­های پایینی تا نقطه انجماد در لایه­های بالاتر متغیر است. قسمت اعم لایه ازن نیز در این قسمت قزاز گرفته است.

ج) مزوسفر[۳]: قسمت انتهایی مزوسفر تا ارتفاع ۸۰ کیلومتری از سطح زمین شامل می­شود.دمای آن بسیار سرد و حدودا به ۱۰۰- درجه سانتیگراد می­رسد.قسمت پایینی گرمتر است زیرا در مجاورت استراتوسفر قراردارد و متاثر از دمای آن است.

د)ترموسفر[۴]: قسمت انتهایی ترموسفربه حدود ۴۵۰ کیلومتری از سطح زمین می­رسد. در این لایه دما به خصوص در قسمت­های بالایی اقایش یافته و ممکن است به حدود ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد نیز برسد (به خاطر دریافت تشعشعات خورشیدی).

ه­) اگزوسفر[۵]: بالاترین لایه اتمسفر می­باشد و قسمت انتهایی آن به دود ۹۰۰ کیلومتر از سطح زمین می­رسد. در این لایه مولکول­های گازی شکل در اثر دریافت تشعشعات خورشیدی بر­انگیخته هستند و به همین دلیل به آن اگزوسفر می­گویند.^*

در شکل۶-۱ تغییرات دما در لایه­های مختلف اتمسفر هم­زمان با افزایش ارتفاع نشان داده شده است.

 

[۱] Troposphere

[۲] Stratosphere

[۳] Mesosphere

[۴] Thcrmosphere

[۵] Exosphere                   

 

منبع:» خلاصه ای از کتاب اکولوژی تالیف دکتر محمد رضا اردکانی انتشارات دانشگاه تهران چاپ پانزدهم