مجالات علم البيئة
– “علم البيئة هو دراسة كيفية تفاعل الكائنات الحية مع بيئتها الطبيعية ومع بعضها البعض، وكذلك تحديد توزيع ووفرة الكائنات الحية على الأرض من خلال العوامل البيولوجية، سواء كانت مرتبطة بالكائنات الحية أو اللاأحيائية، أو الغير الحية، أو الفيزيائية.
تتم دراسة البيئة على مستويات عديدة، منها المستوى الحيوي والسكاني والمجتمعي 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 .
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 .
أهم فروع علم البيئة
عرف علماء البيئة الأوائل قسمين رئيسيين من علم البيئة، وهما علم البيئة الحيوانية وعلم البيئة النباتية، وذلك في إشارة خاصة إلى الحيوانات والنباتات.
عندما تم اكتشاف أن النباتات والحيوانات في النظم الإيكولوجية مرتبطة بشكل وثيق ومترابط، أصبحت التقسيمات الإيكولوجية الرئيسية غامضة للغاية، ومع ذلك، عندما يتم التركيز على الحيوانات والنباتات بشكل متساوٍ، 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.
بالتالي، يمكن لمتخصص علم السينيكولوجي أن يدرس الصحاري أو الكهوف أو الغابات الاستوائية، حيث يهتم بوصف الطاقة الكلية وتدفق المواد عبر النظام بدلاً من التركيز على التفاصيل الدقيقة لكائن معين .
علم البيئة “الموائل”
تتناول الدراسة البيئية للموائل والبيئات والمواطن المختلفة في كوكب الأرض وتأثيرها على الكائنات الحية التي تعيش فيها، وتنقسم البيئة وفقًا لنوع الموطن إلى: علم البيئة البحرية (علم المحيفات)، وبيئة الأنهار العذبة، وعلم النبات، وعلم البيئة الأرضية .
تصنف البيئة الأرضية في بيئات مختلفة مثل بيئة الغابات والأراضي الزراعية والأراضي العشبية والصحراء وغيرها، وذلك حسب دراسة مختلف موائلها .
علم البيئة الجماعي
يتضمن دراسة توزيع الحيوانات المحلية في بيئات مختلفة، والاعتراف بتشكيل وحدات المجتمع وتكوينها، والخلافة.
علم البيئة التجمعي “الديميكولوجي”
تتناول دراسته طريقة نمو وتركيب وتنظيم الكائنات الحية.
علم البيئة التطوري
يقترب علم البيئة التطورية من دراسة البيئة بطريقة تراعي بوضوح التواريخ التطورية للأنواع والتفاعلات بينها.
علم البيئة التصنيفي
يتمحور هذا النظام حول بيئات المجموعات التصنيفية المختلفة للكائنات الحية، ويتضمن في النهاية أقسامًا مختلفة من البيئة مثل البيئة الميكروبية، بيئة الثدييات، بيئة الطيور، بيئة الحشرات، البيئة الطفيلية، البيئة البشرية وغيرها.
علم البيئة البشرية
يتضمن ذلك العلاقة بين الإنسان والبيئة السكانية وتأثير الإنسان على البيئة الحيوية وتأثير هذه الآثار على الإنسان بشكل خاص.
علم البيئة التطبيقية
يتناول هذا المقال تطبيق المفاهيم البيئية على احتياجات الإنسان، وبالتالي يشمل تطبيقات مثل إدارة الحياة البرية، وإدارة المراعي، والحراجة، والحفاظ على البيئة، ومكافحة الحشرات والأمراض وتربية الحيوانات والأحياء المائية، والزراعة والبستنة، واستخدام الأراضي والتلوث البيئي .
ديناميكيات النظام البيئي
تتناول الدراسة البيئية عمليات تكوين التربة وتدفق طاقة المغذيات والإنتاجية.
علم البيئة الإنتاجية
يشمل هذا المفهوم الإنتاج الإجمالي والصافي للنظم البيئية المختلفة مثل المياه العذبة ومياه البحر والزراعة والبستنة، ومحاولة إدارتها بشكل صحيح لتحقيق أقصى استفادة منها.
علم الطاقة البيئي
يتعامل مع الحفاظ على الطاقة وتدفقها في الكائنات الحية داخل النظام البيئي، وتلعب الديناميكا الحرارية دورًا كبيرًا في ذلك.
الفيزيولوجيا البيئية
تؤثر عوامل البيئة بشكل مباشر على الجوانب الوظيفية للكائنات الحية، وتتعامل الفيزيولوجيا الإيكولوجية مع بقاء السكان بناءً على التكيف الوظيفي للكائنات في ظل ظروف بيئية متغيرة.
علم الكيمياء البيئية
يتعلق الأمر بتكييف الحيوانات مع تفضيلات كائنات معينة مثل الحشرات لبعض المواد الكيميائية المحددة.
علم الوراثة البيئي (gcnecology)
يعتمد عالم البيئة على التكيّف الوراثي للكائنات الحية مع بيئتها، فقط الكائنات التي تتكيف بشكل جيد مع بيئتها يمكن أن تبقى على قيد الحياة. وبالتالي، يدرس علم الجينات الاختلافات الوراثية بين الأنواع المختلفة.
علم الاحياء القديمة
هي دراسة البيئة وحياة العصور الماضية، والتي تعتمد على طرق علم الأحافير والتاريخ المشع.
علم الجغرافيا البيئية
يركز هذا العلم على دراسة توزيع الحيوانات (علم الحيوان) والنباتات (الجغرافيا النباتية)، وكذلك على دراسة البيئة القديمة وعلم الأحياء.
علم البيئة الفضائية
هو قسم حديث في علم البيئة يهتم بتطوير أنظمة بيئية متجددةجزئيًا أو كليًا لدعم حياة الإنسان خلال الرحلات الفضائية الطويلة أو خلال استكشاف بيئات خارج الأرض.
علم دراسة التربة
يعد علم التربة فرعًا من البيئة الأرضية ويدرس التربة بما في ذلك الحموضة والقلوية ومحتوى الدبال والمحتويات المعدنية وأنواع التربة وتأثيرها على الكائنات الحية وغير ذلك، ويهتم بالتأثيرات البيئية للتربة.
علم البيئة الاشعاعية
تتناول الدراسة الآثار الإجمالية للإشعاعات والمواد المشعة على البيئة والكائنات الحية .
علم السلوك الحيواني
هذا هو تفسير السلوك الحيواني في الظروف الطبيعية، وغالبًا ما يتم جمع دراسات مفصلة حول تاريخ الحياة لأنواع معينة .
علم الاجتماع “السوسيولوجيا”
إنها دراسة علم البيئة والأخلاق للبشرية.
علم الأنظمة البيئية
يُعد علم البيئة الرياضياتي الفرع الحديث الذي يهتم بتحليل وفهم وظيفة وهيكل النظام البيئي باستخدام الرياضيات التطبيقية، مثل التقنيات الإحصائية المتقدمة والنماذج الرياضية وخصائص علوم الكمبيوتر.