ما هو علم النبات؟
مصطلح limnology مشتق من الكلمة اليونانية "limne" ، والتي تعني البحيرة أو البركة. علم النبات هو دراسة المياه الداخلية ، والتي تشمل الجداول والبحيرات والأنهار والأراضي الرطبة والخزانات. علم النبات هو تقسيم للعلوم البيئية أو البيئة ، ويغطي الخصائص الجيولوجية والكيميائية والبيولوجية والفيزيائية ، من بين أمور أخرى ، للمياه الداخلية ، والتي قد تكون من صنع الإنسان أو طبيعية ، مالحة وعذبة ، ومياه دائمة أو جارية. يرتبط علم المياه الجوفية بعلم الأحياء المائية وعلم البيئة المائية ، والذي يركز على الكائنات المائية. علم دراسة المناظر الطبيعية ، فرع من علم النبات ، يدرس حفظ وإدارة النظم الإيكولوجية البحرية من منظور المناظر الطبيعية.
تاريخ علم النبات
يعتبر العالم السويسري فرانسوا ألفونس فوريل مؤسس علم النبات ، وقد ألهمت ملاحظاته العديد من العلماء ، بمن فيهم عالم النبات إينار ناومان وعالم الحيوان أوجست ثينيمان ، الذين شكلوا الجمعية الدولية لعلم الحشرات (ISL) في عام 1922. بدأ فورل في استجواب ومراقبة الطبيعة في سنه. 13 ، ودراساته الأولى نظرت في العلاقة بين الخصائص البيولوجية والفيزيائية والكيميائية لبحيرة جنيف. صاغ فورل مصطلح علم النبات في القرن التاسع عشر في كتابه المعنون "ليمان" . عرف علم النبات بأنه علم المحيطات من البحيرات ، لكنه امتد ليشمل دراسة المياه الداخلية. علم Limnology هو تخصص متكامل تتفاعل فيه البيولوجيا والفيزياء والكيمياء ، مما يجعل من الممكن فهم النظام البيئي بطريقة أكثر شمولاً.
الخصائص الفيزيائية للنظم الايكولوجية المائية
يساعد الجمع بين الأمواج والتيارات والحرارة ، من بين توزيعات موسمية أخرى للظروف البيئية ، على تحديد الخواص الفيزيائية للنظام البحري. يعتمد التحليل الكمي لجسم الماء على ميزات مختلفة ، مثل الأراضي الرطبة ، والجداول ، والأنهار ، ومصبات الأنهار ، وهيكل البيئة المحيطة بجسم الماء. تساعد عملية تكوين البحيرات في تصنيف المسطحات المائية ، وتحدد أعماق المياه المناطق داخل البحيرة. تحدد سرعة الماء وجيولوجيا المنطقة المحيطة نظام القياس من الجداول والأنهار. المصبات تندرج أيضا في دراسة علم النبات. تختلف الأراضي الرطبة في الشكل والحجم والشكل ، ولكن جميع أنواع الأراضي الرطبة النموذجية ، مثل المستنقعات والمستنقعات والمستنقعات ، تتقلب بين أن تكون جافة ومياه عذبة وضحلة.
تكامل الضوء
تتناول نظرية تقسيم المناطق الضوئية كيف يؤثر اختراق ضوء الشمس في الماء على بنية الجسم المائي. تحدد المناطق الخفيفة مستويات إنتاجية مختلفة داخل النظام البيئي ، مثل البحيرة. تشير منطقة النشوة أو الصورة الضوئية إلى عمق عمود الماء الذي يمكن أن يخترقه الضوء وأين يمكن أن تنمو النباتات. تُعرف المنطقة المتبقية من عمود الماء الذي لا يتلقى ضوءًا كافيًا من أشعة الشمس لنمو النبات. يقيس البياض مقدار الكهرومغناطيسي الذي ينعكس عندما يضرب ضوء الشمس سطح الماء.
التقسيم الحراري
تعتبر الطبقات الحرارية ، والتي يشار إليها أيضًا باسم التقسيم الحراري ، طريقة لتجميع طبقات جسم الماء داخل النظام البيئي المائي استنادًا إلى التغير في درجة الحرارة على هذه القطاعات. يتم تقليل التسخين بشكل كبير مع عمق عمود الماء ، وبالتالي يصبح الماء أكثر دفئًا على السطح ويصبح أكثر برودة كلما زاد العمق. يتكون التقسيم الحراري للجسم المائي من ثلاثة أقسام. Epilimnion هي الطبقة العليا ، التي هي قريبة من سطح الماء ، هي الطبقة الأكثر دفئًا التي تختبر دوران الرياح. تسمى الطبقة الثانية من عمود الماء ، والتي تعاني من انخفاض سريع في درجة الحرارة ، بالحرارة الحرارية. الطبقة السفلية ، التي تكون باردة بشكل موحد ، هي انخفاض مستوى النقص. خلال فصل الصيف تكون الطبقة العليا من الجسم المائي أكثر دفئًا من الطبقة السفلية. ومع ذلك ، خلال فصل الشتاء تنخفض درجة حرارة الطبقة epilimnion عن 4 درجات مئوية ، أي ما يعادل درجة حرارة الطبقة السفلى. الطبقة العليا تتوسع وتصبح أفتح ، ثم تتجمد.
الخواص الكيميائية لنظام بيئي مائي
في البيئة الطبيعية ، يؤثر تآكل التربة ، والتبخر ، ونوع التربة ، والصخور ، والترسيب والترسبات على التركيب الكيميائي للمياه. جميع المسطحات المائية لها توازن فريد من المركبات والعناصر غير العضوية والعضوية.
جودة المياه
على الرغم من أن المئات من المتغيرات تؤثر على نوعية مياه البحيرات ، إلا أنه تم التأكيد على أهمية بعض المتغيرات فقط لصحة النظام البيئي المائي. هناك العديد من الأنشطة البيولوجية التي تؤثر على تركيز الغاز الذائب والمواد المغذية ، ولكن النشاط البشري هو المساهم الرئيسي الوحيد في نوعية المياه.
أكسجين
الأكسجين الذائب مسؤول عن العديد من التفاعلات الكيميائية والبيولوجية التي تلعب دورًا مهمًا في أداء النظام البيئي المائي. تؤثر العمليات الطبيعية المختلفة على تركيز الأكسجين في النظام البيئي ، بما في ذلك التمثيل الضوئي والتنفس. يتأثر ملف الأكسجين بالرياح على سطح الماء ، والتنفس ، والتمثيل الضوئي ، والمواد العضوية ، مما يعني أن تركيز الأكسجين ينخفض تمامًا مثل درجة حرارة الملف. يستخدم ملف التعريف نفس مبدأ اختراق الضوء والطبقة الحرارية. تتحكم عملية التمثيل الضوئي وضوء الشمس في تركيز الأكسجين المذاب ، وهي العامل المحدد لمقدار التمثيل الضوئي الذي يمكن أن يحدث داخل طبقات المياه الثلاث حيث يتوفر الضوء. تركيز الأكسجين المذاب ينخفض عمق جسم الماء. تمتص الحياة المائية الأكسجين المذاب ، بينما تطرد ثاني أكسيد الكربون.
الفوسفور والنيتروجين من العناصر الغذائية الحيوية في النظام المائي. على الرغم من أن معظم الدراسات تركز على الأمونيا والنيتريت والنترات كمصادر للنيتروجين في الماء ، فإن النيتروجين موجود في شكل غاز في النظام المائي. عادة ما يكون تركيز النيتروجين مرتفعًا في أشهر الخريف والشتاء ، وأقل في أشهر الربيع والصيف. نظرًا للتركيز البسيط للفوسفور في المسطحات المائية ، يعتبر الفسفور هو العامل المحدد في معدل نمو العوالق النباتية. يحتوي الفوسفور المذاب على دورة بيئية مميزة.
الخصائص البيولوجية لنظام بيئي مائي
يصنف Limnology جميع المسطحات المائية وفقا لمؤشر الحالة الغذائية. يتم تحديد مؤشر الحالة الغذائية بكميات الفسفور والنيتروجين ، من بين العناصر الغذائية الأخرى. البحيرات المغذية تحتوي على مستويات عالية من المغذيات وتتميز بالإنتاجية العالية. بحيرات قلة التغذية تحتوي على مستويات منخفضة من المغذيات وتتميز بالإنتاج الأولي المنخفض. تحتوي البحيرات الضائرة على مياه ذات لون أصفر أو بني اللون ومستويات عالية من المادة الدبالية. يمكن أن يؤدي التخثر في البحيرة إلى زيادة إنتاج الطحالب.
