صفحة 45 - كتاب علم البيئة - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 8: 8. اذكر عاملين حيويين وعاملين لاحيويين يؤثر كل منهم في الدودة المبينة في الشكل.

الإجابة: س8: - عاملان حيويان: (1) توافر بقايا النباتات، (2) وجود مفترسات. - عاملان لاحيويان: (1) رطوبة التربة، (2) درجة الحرارة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال: يطلب منا تحديد عوامل تؤثر على الدودة في النظام البيئي. العوامل الحيوية هي تلك المتعلقة بالكائنات الحية الأخرى، بينما العوامل اللاحيوية هي المكونات غير الحية في البيئة. بالنظر إلى بيئة الدودة (غالباً في التربة)، يمكن التفكير في: - العوامل الحيوية: ما الذي تتفاعل معه الدودة من كائنات حية؟ مثل غذائها (بقايا النباتات) أو أعدائها (المفترسات). - العوامل اللاحيوية: ما الظروف الفيزيائية والكيميائية المحيطة بها؟ مثل خصائص التربة والمناخ. إذن الإجابة هي: **عاملان حيويان: (1) توافر بقايا النباتات، (2) وجود مفترسات. عاملان لاحيويان: (1) رطوبة التربة، (2) درجة الحرارة.**

سؤال 9: 9. اشرح أجزاء الدورات الجيوكيميائية الحيوية الآتية والمرتبطة بالمخطط أعلاه: a. دورة النيتروجين. b. دورة الأكسجين. c. دورة الكربون.

الإجابة: س9: a. دورة النيتروجين: تثبيت N2 ثم نترتة لتمتصه النباتات، ويعود بالتحلل. b. دورة الأكسجين: ينتج بالبناء الضوئي ويُستهلك بالتنفس والتحلل. c. دورة الكربون: يمتص CO2 بالبناء الضوئي ويعود بالتنفس والتحلل.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا هي فهم كيفية انتقال العناصر الأساسية بين المكونات الحية وغير الحية في النظام البيئي، كما هو موضح في المخطط. - **دورة النيتروجين:** يبدأ النيتروجين الغازي (N₂) في الغلاف الجوي، حيث تقوم بكتيريا التثبيت بتحويله إلى مركبات نيتروجينية (مثل الأمونيا) في التربة. ثم تحوله بكتيريا النترجة إلى نترات تمتصها جذور النباتات. يعود النيتروجين إلى التربة عبر فضلات الكائنات وتحللها. - **دورة الأكسجين:** ينتج الأكسجين أساساً من عملية البناء الضوئي في النباتات والطحالب. يُستهلك هذا الأكسجين في عمليات التنفس الخلوي للكائنات الحية المختلفة، وكذلك في عمليات التحلل والاحتراق. - **دورة الكربون:** يمتص ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من الجو خلال البناء الضوئي ليدخل في تركيب المواد العضوية في المنتجات. يعود إلى الغلاف الجوي عبر تنفس الكائنات وتحلل المواد العضوية، وكذلك عبر احتراق الوقود الأحفوري. إذن الإجابة هي: **a. دورة النيتروجين: تثبيت N₂ ثم نترتة لتمتصه النباتات، ويعود بالتحلل. b. دورة الأكسجين: ينتج بالبناء الضوئي ويُستهلك بالتنفس والتحلل. c. دورة الكربون: يمتص CO₂ بالبناء الضوئي ويعود بالتنفس والتحلل.**

سؤال 10: 10. صف كيف يمكن أن يختلف النظام البيئي لغابة ما بغياب المحللات والحيوانات القارتة؟

الإجابة: س10: بغياب المحللات تتراكم الفضلات وتقل الخصوبة. وبغياب القارتة يختل التوازن بين المستويات الغذائية وتضطرب الشبكة الغذائية.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنتخيل نظاماً بيئياً لغابة يعمل بتوازن. المحللات (مثل البكتيريا والفطريات) والحيوانات القارتة (التي تتغذى على النباتات والحيوانات) تلعب أدواراً حيوية. إذا غابت **المحللات**: ستتراكم الأوراق الميتة والجيف وفضلات الكائنات، لأن لا أحد يحللها لتعيد العناصر الغذائية إلى التربة. هذا يؤدي إلى نقص خصوبة التربة بمرور الوقت، مما يؤثر سلباً على نمو النباتات. إذا غابت **الحيوانات القارتة**: سينقطع تدفق الطاقة والمواد بين المستويات الغذائية. مثلاً، لن تتحكم في أعداد بعض الكائنات، مما قد يؤدي إلى زيادة غير طبيعية في أعداد الفرائس أو انتشار بعض النباتات، فيختل التوازن وتصبح الشبكة الغذائية غير مستقرة. إذن الإجابة هي: **بغياب المحللات تتراكم الفضلات وتقل الخصوبة. وبغياب القارتة يختل التوازن بين المستويات الغذائية وتضطرب الشبكة الغذائية.**

سؤال 11: تنتقل مواد وعناصر متنوعة موجودة على جـ الأرض خلال الدورات الجيوكيميائية الحيوية الطويلة الأمد والقصيرة الأمد، فتصبح جزءاً من الغلاف الحيوي. وتؤثر كمية المادة في الدورة الطويلة الأمد في مدى استعمالها من قبل الإنسان والمخلوقات الحية الأخرى على الأرض. استخدم المعلومات في الفقرة أعلاه للإجابة عن السؤال الآتي في صورة مقالة: 11. اختر مادة أو عنصراً تعرف أنه يدخل في الدورات الجيوكيميائية الحيوية الطويلة الأمد والقصيرة الأمد، ثم صفه بمقالة منظمة تبين كيف ينتقل هذا العنصر أو المادة في كلتا الدورتين، وكيف تؤثر هذه الدورات في مدى توافره للإنسان وللمخلوقات الحية الأخرى.

الإجابة: س11: اخترت الكربون. - الدورة القصيرة: تبادل سريع عبر البناء الضوئي والتنفس والتحلل. - الدورة الطويلة: تخزين كوقود أحفوري وصخور كربوناتية. - الأثر: القصيرة تدعم الحياة والغذاء، الطويلة توفر مصادر طاقة (وقود) وتؤثر في المناخ عند حرقها.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنكتب مقالة منظمة. نبدأ باختيار عنصر شائع في الدورات الجيوكيميائية الحيوية، مثل الكربون. **المقالة:** الكربون عنصر أساسي للحياة، ويدخل في دورتين رئيسيتين: قصيرة الأمد وطويلة الأمد. في **الدورة القصيرة الأمد**، ينتقل الكربون بسرعة بين الغلاف الجوي والكائنات الحية. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) من الهواء خلال عملية البناء الضوئي لتصنع مواد عضوية. تنتقل هذه المواد عبر السلاسل الغذائية عندما تتغذى الحيوانات على النباتات. يعود الكربون إلى الغلاف الجوي على شكل CO₂ من خلال تنفس الكائنات الحية وتحلل أجسامها بعد الموت بواسطة المحللات. هذه الدورة سريعة وتدعم استمرار الحياة مباشرة. أما **الدورة الطويلة الأمد**، فتشمل عمليات بطيئة تمتد لملايين السنين. هنا، يختزن الكربون في مستودعات كبيرة مثل الوقود الأحفوري (فحم، نفط، غاز) الذي يتكون من بقايا كائنات حية مدفونة تحت ضغط وحرارة عاليين، وفي الصخور الكربوناتية (مثل الحجر الجيري) في قيعان المحيطات. تؤثر هاتان الدورتان في توافر الكربون للإنسان والمخلوقات الأخرى. الدورة القصيرة توفر الغذاء والهواء النقي عبر التوازن بين البناء الضوئي والتنفس. أما الدورة الطويلة، فتوفر مصادر طاقة مهمة (الوقود الأحفوري) للصناعة والنقل، لكن استخراجها وحرقها يطلق كميات كبيرة من CO₂، مما يؤثر في المناخ ويغير من توازن الدورات الطبيعية. لذا، يعتمد توافر الكربون على التفاعل بين هاتين الدورتين. إذن الإجابة هي: **اخترت الكربون. - الدورة القصيرة: تبادل سريع عبر البناء الضوئي والتنفس والتحلل. - الدورة الطويلة: تخزين كوقود أحفوري وصخور كربوناتية. - الأثر: القصيرة تدعم الحياة والغذاء، الطويلة توفر مصادر طاقة (وقود) وتؤثر في المناخ عند حرقها.**

اختر مادة أو عنصراً تعرف أنه يدخل في الدورات الجيوكيميائية الحيوية الطويلة الأمد والقصيرة الأمد، ثم صفه بمقالة منظمة تبين كيف ينتقل هذا العنصر أو المادة في كلتا الدورتين، وكيف تؤثر هذه الدورات في مدى توافره للإنسان والمخلوقات الحية الأخرى. أي مما يلي يصف بشكل صحيح انتقال الكربون في دورته الطويلة الأمد وتأثير ذلك على توافره؟

• أ) يختزن الكربون في الغلاف الجوي فقط على شكل CO₂، مما يزيد من ظاهرة الاحتباس الحراري بشكل دائم.
• ب) يختزن الكربون في مستودعات كبيرة مثل الوقود الأحفوري والصخور الكربوناتية لملايين السنين، مما يوفر مصادر طاقة للإنسان لكن حرقها يؤثر في المناخ.
• ج) يتحول الكربون مباشرة من أجسام الكائنات الحية إلى صخور دون أي فترة تخزين طويلة.
• د) تسحب النباتات الكربون من الصخور الكربوناتية مباشرة خلال عملية البناء الضوئي.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يختزن الكربون في مستودعات كبيرة مثل الوقود الأحفوري والصخور الكربوناتية لملايين السنين، مما يوفر مصادر طاقة للإنسان لكن حرقها يؤثر في المناخ.

الشرح: ١. الدورة الطويلة الأمد للكربون تشمل عمليات جيولوجية بطيئة. ٢. يختزن الكربون في الوقود الأحفوري (فحم، نفط، غاز) من بقايا كائنات مدفونة. ٣. يختزن أيضاً في الصخور الكربوناتية (مثل الحجر الجيري) في قيعان المحيطات. ٤. هذه المستودعات توفر مصادر طاقة للإنسان عند استخراجها. ٥. حرق الوقود الأحفوري يطلق كميات كبيرة من CO₂، مما يؤثر في توازن المناخ.

تلميح: فكر في العمليات البطيئة جداً التي تمتد لملايين السنين وتخزن الكربون في أماكن بعيدة عن الغلاف الحيوي المباشر.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

اذكر عاملين حيويين وعاملين لاحيويين يؤثر كل منهم في الدودة الميتة في الشكل. أي من المجموعات التالية تمثل إجابة صحيحة لهذا السؤال؟

• أ) عاملان حيويان: ضوء الشمس، والماء. عاملان لاحيويان: البكتيريا، والفطريات.
• ب) عاملان حيويان: المحللات (البكتيريا، الفطريات)، والحيوانات القارتة. عاملان لاحيويان: درجة الحرارة، ورطوبة التربة.
• ج) عاملان حيويان: التربة، والصخور. عاملان لاحيويان: الهواء، والمعادن.
• د) عاملان حيويان: النباتات الخضراء، والطحالب. عاملان لاحيويان: المحللات، والمفترسات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: عاملان حيويان: المحللات (البكتيريا، الفطريات)، والحيوانات القارتة. عاملان لاحيويان: درجة الحرارة، ورطوبة التربة.

الشرح: ١. العوامل الحيوية التي تؤثر في تحلل الدودة الميتة تشمل الكائنات الحية. ٢. من الأمثلة: المحللات (مثل البكتيريا والفطريات) التي تحلل الأنسجة. ٣. أيضاً الحيوانات القارتة (آكلة الجيف) التي تتغذى على البقايا. ٤. العوامل اللاحيوية تشمل الظروف البيئية غير الحية. ٥. من الأمثلة: درجة الحرارة (تؤثر في سرعة التحلل)، ورطوبة التربة (ضرورية لنشاط المحللات).

تلميح: تذكر أن العوامل الحيوية هي الكائنات الحية، واللاحيوية هي المكونات الفيزيائية والكيميائية للبيئة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

اشرح أجزاء الدورات الجيوكيميائية الحيوية الآتية والمرتبطة بالمخطط أعلاه: دورة النيتروجين. أي من الخيارات يصف بشكل صحيح الخطوة الأولى الأساسية في دورة النيتروجين التي تمكن النباتات من الاستفادة منه؟

• أ) امتصاص النباتات للنيتروجين الجوي (N₂) مباشرة من الهواء خلال الثغور.
• ب) تحرير النيتروجين إلى الغلاف الجوي خلال عملية تنفس النباتات.
• ج) تثبيت النيتروجين الجوي (N₂) وتحويله إلى مركبات نيتروجينية (مثل الأمونيا) في التربة بواسطة بكتيريا التثبيت.
• د) تحويل النيتروجين الموجود في التربة مباشرة إلى بروتينات في أنسجة الحيوانات.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تثبيت النيتروجين الجوي (N₂) وتحويله إلى مركبات نيتروجينية (مثل الأمونيا) في التربة بواسطة بكتيريا التثبيت.

الشرح: ١. النيتروجين في الغلاف الجوي يوجد بشكل غاز N₂ غير قابل للامتصاص من قبل النباتات. ٢. الخطوة الأولى الحاسمة هي تثبيت النيتروجين. ٣. تقوم بكتيريا التثبيت (في التربة أو في عقد جذور البقوليات) بهذه العملية. ٤. تحول البكتيريا N₂ إلى مركبات نيتروجينية قابلة للذوبان مثل الأمونيا (NH₃). ٥. هذه المركبات تمهد الطريق لعمليات النترجة وامتصاص النباتات لها.

تلميح: النيتروجين في الغلاف الجوي غير قابل للاستخدام مباشرة من قبل معظم الكائنات الحية. فكر في العملية التي تغير شكله الكيميائي.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

صف كيف يمكن أن يختلف النظام البيئي لغابة ما بغياب المحللات والحيوانات القارتة؟ أي من العواقب التالية ستحدث بشكل رئيسي بسبب غياب المحللات؟

• أ) زيادة مفاجئة وسريعة في خصوبة التربة بسبب تركيز المواد العضوية.
• ب) تراكم الفضلات العضوية (الأوراق الميتة، الجيف) ونقص خصوبة التربة بسبب عدم إعادة العناصر الغذائية إليها.
• ج) اختفاء جميع النباتات الخضراء من الغابة على الفور.
• د) تحول جميع المواد العضوية المتراكمة إلى وقود أحفوري خلال فترة زمنية قصيرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تراكم الفضلات العضوية (الأوراق الميتة، الجيف) ونقص خصوبة التربة بسبب عدم إعادة العناصر الغذائية إليها.

الشرح: ١. المحللات (البكتيريا، الفطريات) تقوم بتحليل المواد العضوية الميتة وفضلات الكائنات. ٢. بغيابها، تتوقف عملية التحلل. ٣. هذا يؤدي إلى تراكم المواد العضوية غير المتحللة (مخلفات نباتية، جيف حيوانات). ٤. العناصر الغذائية المحبوسة في هذه الفضلات لا تعود إلى التربة. ٥. النتيجة النهائية هي نقص تدريجي في خصوبة التربة، مما يؤثر على نمو النباتات الجديدة.

تلميح: المحللات هي المسؤولة عن التفكيك النهائي للمواد العضوية الميتة. فكر في مصير هذه المواد إذا لم تتحلل.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط