Principles of Ecologybio 271

dr.Abdulhadi Aloufi

1st lecturewww.draloufi.com

What is ecology?

Is this Ecology?

Or this?

Origin of the word…”Ecology”

•Greek origin

OIKOS = house,home

LOGOS = study of…•Study of the “house/environment” in which we live.

•The study of interactions between organisms and their environment.

•

•

•

•

Ernst HaeckelEcology

OkologieOikosHomeLogos

To study

Ecology

Ecology is study of interactions between

Non-living components in the environment…light waterwindnutrients in soilheatsolar radiationatmosphere, etc.

AND…

Living organisms…Plants

Animals

microorganisms in soil, etc.

To study Ecology involves…

For non-living (abiotic)•Climatology•Hydrology•Oceanography•Physics•Chemistry•Geology•soil analysis, etc.

For living (biotic)•Animal behavior• Taxonomy• Physiology•Mathematics (population studies)• etc..

The Hierarchy of Ecology

Organism

Ecologists have organized the interactions an organism takes part in into different levels according to complexity.

The Hierarchy of Ecology=Levels of Organization

الغالف احليويالغالف احليوي النظام البيئيالنظام البيئي

اجلماعةاجلماعة

اتمعاتمع

))الكائن احليالكائن احلي((الفرد الفرد

The Hierarchy of Ecology=Levels of Organization

11stst Level of Level of Organization

Organism :

An individual living thing that is made ofcells, uses energy, reproduces, responds, grows, and develops

11stst Level of Level of Organization

:الكائن احليOrganism

يتكون من خاليا، فرد حييستخدم الطاقة،

ويتناسل، ويستجيب للمؤثرات اخلارجية والداخلية، وينمو

طبيعياً، ويتكيف، .ويتغذى

2nd Level of Organization

Population:

A group of organisms, all of the same species, which interbreed and live in the same place at the same time.

ــة Population:اجلماع

جمموعة من الكائنات ــن النــــوع ــة مــ احليــــع ــل م ــه، تتناس نفسبعضــها، وتعــيش مــع ــان ــها يف املكــ بعضــ

.والزمان نفسه

2nd Level of Organization

3rd Level of OrganizationBiological community:

All the populations of different species that live in the same place at the same time.

3rd Level of Organization

اتمع احليويBiological Community

ـــات ــوع اجلماع جمممــن أنـــواع خمتلفــة تعـــــيش يف املكــــان والزمـــــان نفســـــه

4th Level of OrganizationEcosystem::Populations of plants and animals that interact with each other in a given area with the abioticcomponents of that area. (terrestrial or aquatic)

4th Level of Organizationالنظام البيئي

Ecosystemمجاعـات من النباتات واحليوانات تتفاعل مع

بعضها البعض يف منطقة وما ) برية أو مائية(معينة

يوجد فيها من مكونات غري .حية

5th Level of Organization

Biosphere:

•The portion of Earth that supports life.

•

5th Level of Organization

الغالف احليويBiosphere

النظم البيئية ذات العدد اهلائل املوجودة على سطح الكرة األرضيةالنظم البيئية ذات العدد اهلائل املوجودة على سطح الكرة األرضية

Species Population community Ecosystem

biotic abiotic Ecosystem

5th Level of Organization

الغالف احليويBiosphere

النظم البيئية ذات العدد اهلائل املوجودة على سطح الكرة األرضيةالنظم البيئية ذات العدد اهلائل املوجودة على سطح الكرة األرضية

BiosphereBiosphereأُطْلق مصطلح الغالف احليوي أُطْلق مصطلح الغالف احليوي ألول مرة ألول مرة م بوساطة اجليولوجي النمساوي إدوارد م بوساطة اجليولوجي النمساوي إدوارد ١٨٧٥١٨٧٥عام عام

املكان الذي توجد فيه احلياةُ على املكان الذي توجد فيه احلياةُ على ""سويس وعرفه بأنه سويس وعرفه بأنه وقد طُورت هذه الفكرة الحقاً عـام وقد طُورت هذه الفكرة الحقاً عـام " " سطح األرضسطح األرض

م بوساطة عامل البلورات واملعـادن الروسـي م بوساطة عامل البلورات واملعـادن الروسـي ١٩٢٦١٩٢٦مث تعددت التعريفات بعد ذلك مث تعددت التعريفات بعد ذلك فرينادسكايفرينادسكاي فالدمريفالدمري

..تبعاً الهتمام املُعرف وأهدافه، والعلم الذي ينتسب لهتبعاً الهتمام املُعرف وأهدافه، والعلم الذي ينتسب له

إدوارد سويسإدوارد سويسمم١٩١٤١٩١٤ - - ١٨٣٨١٨٣٨

فرينادسكايفرينادسكاي فالدمريفالدمريمم١٩٤٥١٩٤٥ - - ١٨٦٣١٨٦٣

::أحياناً اآليتأحياناً اآليت BiosphereBiosphereيقْصد بالغالف احليوي يقْصد بالغالف احليوي ..مجيع الكائنات احلية اليت تقطن سطح األرضمجيع الكائنات احلية اليت تقطن سطح األرض --١١احليز أو النطاق الذي تشغله، وتعيش فيـه الكائنـات احليز أو النطاق الذي تشغله، وتعيش فيـه الكائنـات --٢٢

. . احليةاحليةالغـالف اجلـوي، الغـالف اجلـوي، : : احلياة والنظم اليت تدعمها، وهـي احلياة والنظم اليت تدعمها، وهـي --٣٣

..واملائي، والصخري، والتربةواملائي، والصخري، والتربة..

النسر املرقط النسر املرقط

املرقطشوهد النسر Gyps rueppellii

الذي يعيش يف وسط أفريقيا يطري على ارتفاع يصـل إىل

متـر فـوق ١١.٣٠٠حنو مستوى سطح البحر، ونـتج عن ذلك اصـطدام إحـدى

.يف ساحل العاج بهالطائرات

الربي إلياكيعيش ثور Bos grunniens على

م ٣٢٠٠ارتفاع يتراوح مـن م فوق مسـتوى ٥٤٠٠إىل

اهلمالياسطح البحر يف جبال وهضبة التبت، وقـد تبلـغ

م إذا ما توافرت هلـا ٦١٠٠.الظروف البيئية املناسبة

الوثابيعيش العنكبوت Euophrys omnisuperstes ــى عل

م فـوق ٦٧٠٠ارتفاع يصل إىل حنـو ، إفرسـت مستوى سطح البحر يف جبل

ورمبا يكون ذلك أعلى ارتفاع يعيش فيه حيوان من غري الكائنات الدقيقة فـوق سطح األرض، ولعل ذلك سبب تسميته

"الذي يقف فوق كل شيء"علمياً باسم

ال تنمو األشجار على ارتفاعات عالية بسبب الظروف املناخية القاسية وفقر األفريقي العرعرأشجار : التربة، باستثناء أنواع قليلة جداً مثل

Juniperus procera اليت تنمو يف جبال شرق أفريقيا على ارتفاعـاتم فـوق مستوى سطـح البحر، كمـا تنمـو أشـجار ٣٦٠٠تصل إىل

Polylepis tarapacana م ٥٢٠٠-٤٠٠٠على ارتفاع يتراوح ما بنييف بوليفيا وهو أعلى ارتفاع تنمو Sajamaساجاماعلى منحدرات بركان

. عليه أشجار يف العامل

يف بوليفيا Sajamaساجامابركان

مل تسبق مشاهدة مسكة حية على عمق مل تسبق مشاهدة مسكة حية على عمق كلم، حىت استطاع فريق كلم، حىت استطاع فريق ٧٧يزيد عن يزيد عن

من اململكة املتحدة واليابان تصـوير من اململكة املتحدة واليابان تصـويرفيلم لسبعة عشر مسكة من نوعفيلم لسبعة عشر مسكة من نوع

PseudoliparisPseudoliparis amblystomopsisamblystomopsis م يف خنـدق م يف خنـدق ٢٠٠٨٢٠٠٨يف أكتوبر عـام يف أكتوبر عـام

اليابان يف احمليط اهلادي وذلك علـى اليابان يف احمليط اهلادي وذلك علـى ..أمتارأمتار ٧.٧٠٣٧.٧٠٣عمق يبلغ حنو عمق يبلغ حنو

أمساك يف خندق اليابانأمساك يف خندق اليابان

امتداد الغالف احليوي واملساحة اليت يغطيهـا غـري امتداد الغالف احليوي واملساحة اليت يغطيهـا غـري : : خامتةخامتةمنتظمة ومعقدة جداً، لكنها إمجاالً تتركز رأسياً يف النطـاق منتظمة ومعقدة جداً، لكنها إمجاالً تتركز رأسياً يف النطـاق الذي حتلق فيه معظم الطيور، وتصل إليه قمم كـثري مـن الذي حتلق فيه معظم الطيور، وتصل إليه قمم كـثري مـن األشجار، وهو ميتد حنو األسفل إىل الطبقة الرقيقة العليا من األشجار، وهو ميتد حنو األسفل إىل الطبقة الرقيقة العليا من قشرة األرض اليت تضرب فيها األشجار جبـذورها، وحتفـر قشرة األرض اليت تضرب فيها األشجار جبـذورها، وحتفـر

جحورها، أما يف املياه فهو يغطي النطاق الذي جحورها، أما يف املياه فهو يغطي النطاق الذي اااحليوانات احليوانات ..تعيش فيه معظم األحياء البحرية بكميات كبريةتعيش فيه معظم األحياء البحرية بكميات كبرية

مم ١٨٠٠١٨٠٠--٦٥٠٦٥٠الطيور تطري عادة على ارتفاعات تتراوح ما بني الطيور تطري عادة على ارتفاعات تتراوح ما بني فوق مستوى سطح البحر، كما تصل قمم بعض األشـجار مثـل فوق مستوى سطح البحر، كما تصل قمم بعض األشـجار مثـل

م فوق مستوى األراضي اـاورة م فوق مستوى األراضي اـاورة ١١٥.٥٥١١٥.٥٥اخلشب األمحر إىل حنو اخلشب األمحر إىل حنو كما يف مترته رد وود الوطين بوالية كاليفورنيا بأمريكا، كما حتفـر كما يف مترته رد وود الوطين بوالية كاليفورنيا بأمريكا، كما حتفـر بعض احليوانات الصغرية جحورها وتضرب األشجار جبـذورها يف بعض احليوانات الصغرية جحورها وتضرب األشجار جبـذورها يف طبقة قشرة األرض العليا إىل عشرات األمتار، حيث وجدت جذور طبقة قشرة األرض العليا إىل عشرات األمتار، حيث وجدت جذور

م يف م يف ٦٨٦٨ممتدة إىل حنو ممتدة إىل حنو Acacia Acacia eriolobaerioloba األكاشيااألكاشيانوع من أشجار نوع من أشجار ..كلهاريكلهاريصحراء صحراء

امتداد الغالف احليوي يف الغالفني اجلوي والصخريامتداد الغالف احليوي يف الغالفني اجلوي والصخري

م حتـت م حتـت ٢٠٠٢٠٠٪ من احلياة البحرية يف عمق ال يزيد عن ٪ من احلياة البحرية يف عمق ال يزيد عن ٩٠٩٠يتركز حنو يتركز حنو مستوى سطح البحر، وهو احلد األقصى للمنطقة اليت يصلها ضوء مشس مستوى سطح البحر، وهو احلد األقصى للمنطقة اليت يصلها ضوء مشس

PhoticPhoticحىت يكفي لعملية البناء الضوئي واملعروفة باسم املنطقة املضاءة حىت يكفي لعملية البناء الضوئي واملعروفة باسم املنطقة املضاءة zonezone لذلك تتركز يف هذه املنطقة النباتات اليت تقوم بعمليـة البنـاء ، لذلك تتركز يف هذه املنطقة النباتات اليت تقوم بعمليـة البنـاء ،

الضوئي واحليوانات البحرية اليت تقتات عليها، وال يعيش حتـت هـذه الضوئي واحليوانات البحرية اليت تقتات عليها، وال يعيش حتـت هـذه املنطقة حيث ينقص الضوء بدرجة كبرية، وتقل حركة امليـاه، وتـزداد املنطقة حيث ينقص الضوء بدرجة كبرية، وتقل حركة امليـاه، وتـزداد برودا، ويرتفع الضغط املائي فيها، سوى كائنات حيـة حمللـة مـن برودا، ويرتفع الضغط املائي فيها، سوى كائنات حيـة حمللـة مـن البكترييا وغريها، وأمساك تقتات علـى النباتـات واحليوانـات امليتـة البكترييا وغريها، وأمساك تقتات علـى النباتـات واحليوانـات امليتـة

..والفضالت اليت تترسب من األعلىوالفضالت اليت تترسب من األعلى

امتداد الغالف احليوي يف الغالف املائيامتداد الغالف احليوي يف الغالف املائي

ميثل الغالف احليوي الـذي تعـيش فيـه ميثل الغالف احليوي الـذي تعـيش فيـه الكائنات احلية بشكل مستمر نطاقاً ضـيقاً الكائنات احلية بشكل مستمر نطاقاً ضـيقاً جداً، مقارنة بالغالفني الصخري واجلـوي، جداً، مقارنة بالغالفني الصخري واجلـوي،

كلم، وذلك كلم، وذلك ٢١٢١حيث ال يزيد عرضه عن حيث ال يزيد عرضه عن إىل قمـم إىل قمـم ) ) كلمكلم ١١١١((من أعماق احمليطات من أعماق احمليطات

وهو بذلك مياثل وهو بذلك مياثل ) ) كلمكلم ١٠١٠((اجلبال العالية اجلبال العالية تقريباً سمك قشرة التفاحـة بالنسـبة إىل تقريباً سمك قشرة التفاحـة بالنسـبة إىل

..حجمهاحجمها

علم البيئة

Ecology

Autecology

Synecology

Abiotic Components

MediumClimatic factors

Chemical+naturalfactors

Let's see how much you know!

Remember the pictures.

Think about what we talked about.

Think about what you learned.

Abiotic or Biotic?

Biotic

Abiotic or Biotic?

Abiotic

Abiotic or Biotic?

Abiotic

Abiotic or Biotic?

BioticBiotic

What level of organization?

Organism

What level of Organization?

Community

What level of Organization?

Population

Ecosystem=Community + Abiotic environment, interacting

Is it or ?

Thankswww.draloufi.com