علم بيئة النبات

علم بيئة النبات

علم بيئة النبات باللغة الانجليزية (Plant ecology)‏ وهو تخصص ضمن علم البيئة ويتعلق بدراسة النباتات النامية الموجودة معًا تحت ظروف متنوعة، مثل المستنقعات وأراضي الحشائش الطبيعية والصحارى والغابات.

حيث يتضمن علم البيئة أيضًا دراسة تأثيرات كل من المناخ والإمداد المائي التربة على نمو النبات. كما ويهتم علم البيئة أيضًا بطريقة تأثير النباتات والحيوانات كل منها على الآخر وكذلك بحل مشاكل الغابات ونمو المحاصيل وحفظ الأنواع والتحكم في الحشرات والأمراض التي تصيب النباتات.

قدم أو. دبليو. أرتشيبولد نظرة عامة عن أنواع الغطاء النباتي الرئيسية على سطح الكرة الأرضية. قسم الغطاء النباتي من ضمن 11 مجموعة رئيسية وهي: الغابات الاستوائية، والسافانا الاستوائية، والمناطق القاحلة (الصحاري)، والأنظمة البيئية المتوسطية، والأنظمة البيئية للغابات المعتدلة، والأراضي العشبية المعتدلة، والغابات المخروطية، والتندرا (بنوعيها القطبية وتندرا أعالي الجبال)، والمناطق الرطبة، والأنظمة البيئية للمياه العذبة، والأنظمة الساحلية/البحرية. حيث يُظهِر اتساع المواضيع تعقيد علم بيئة النباتات، نظراً لأنها تشتمل على النباتات التي تبتدئ من الطحالب وحيدة الخلية انتهاءً بالأشجار المشكلة للغابات. كما أن الخاصية التي تمتاز بها النباتات هي التمثيل الضوئي.

يعتبر التمثيل الضوئي: هو عبارة عن عملية تتكون من تفاعلات كيميائية لإنتاج الغلوكوز (سكر العنب) والأكسجين، وهي عملية ضرورية من أجل بقاء النبات على قيد الحياة. أحد أهم جوانب علم بيئة النبات هو الدور الذي لعبته النباتات في تكوين الغلاف الجوي الأرضي الحاوي على الأكسجين، وهو حدث وقع منذ قرابة ملياري سنة. يمكن تحديد تاريخ ذلك عن طريق ترسبات التكوينات الحديدية الحزامية، وهي صخور رسوبية مميزة تحوي كميات كبيرة من أكسيد الحديد. وفي الوقت ذاته، بدأت النباتات في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، بادئةً بذلك عملية التحكم بمناخ الكرة الأرضية. كان هنالك نزعة طويلة الأمد للكرة الأرضية نحو زيادة الأكسجين وإنقاص ثاني أكسيد الكربون. ترتبط العديد من الأحداث الأخرى في تاريخ الكرة الأرضية -مثل أول حركة للحياة على اليابسة- بشكل وثيق بسلسلة الأحداث تلك.

التاريخ

تم انشاء علم بيئة النبات بواسطة تطبيق علم فيزيولوجيا النبات للإجابة عن الأسئلة التي يطرحها علماء الجغرافيا النباتية. كان كارل لودفيغ فيلدينوف أول من لاحظ أن المناخات المتشابهة تعطي أنواعاً متشابهة من الأغطية النباتية، حتى عند وجودها في أجزاء مختلفة من العالم. استعمل تلميذ فيلدينوف، ألكسندر فون هومبولت المظهر الهيكلي لوصف أنواع الغطاء النباتي ولاحظ أن توزع أنواع الأغطية النباتية كان مبنياً على عوامل بيئية. ومن بين علماء الجغرافيا النباتية الذين استندوا لاحقاً إلى أعمال هومبولت، يواكيم فريدريك شو، وأوغست غريسباخ، وأنطون كيرنر فون مارلون. ربطت أعمال «شو» المنشورة في عام 1822 بين توزع النباتات والعوامل البيئية (خاصة الحرارة)، وأسس تسمية المؤسسة النباتية عن طريق إضافة اللاحقة -etum إلى اسم النوع السائد. كما عمل دي كاندول على مجموعات النباتات العشبية المجففة، وبحث عن قوانين عامة لتوزع النباتات، وتوصل للاعتماد على درجات الحرارة أيضاً. رأى غريسباخ في كتابه المؤلف من مجلدين «الغطاء النباتي للكرة الأرضية وفقاً لظروف المناخية» المنشور في سنة 1872، أن علم الجغرافيا النباتية وصل إلى «شكله النهائي» بصفته مجالاً وصفياً.

ابتداءً من فترة سبعينيات القرن التاسع عشر، أسس عالم النبات سيمون شفيندينر مع تلاميذه وزملائه الرابطة بين مورفولوجيا النبات التأقلم الفيزيولوجي، واضعاً الأساس لكتب علم البيئة الأولى، كتاب (علم اجتماع النبات) المنشور في سنة 1895 للعالم يوجينيوس وارمينغ، وكتاب أندرياس شيمبر (جغرافيا النبات من وجهة نظر فيزيولوجية) المنشور في سنة 1989. ودمج وورمينغ بنجاح مورفولوجيا النبات وفيزيولوجيا النبات والتصنيف والجغرافيا الحيوية ضمن جغرافيا النبات لإنشاء مجال علم البيئة النباتية. رغم اعتماده على المورفولوجيا أكثر من اعتماده على الفيزيولوجيا، اعتُبر شيمبر بداية علم الفيزيولوجيا البيئية النباتية. بُني علم بيئة النبات على أفكار ثابتة حول توزع النباتات. أضاف دمج مفهوم التعاقب عنصر تغيير مع الأيام إلى الميدان. دخل عنصر التعاقب بصفته عنصراً أساسياً في علم بيئة النبات من خلال دراسات هنري تشاندلر كاولز حول تعاقب النباتات في الكثبان الرملية على بحيرة ميشيغان (التي نشرت عام 1899) ودراسة فريدريك كليمنتس الحقلية في عام 1916 حول هذا الموضوع.

التوزع

هنا يحكم توزع النباتات مجموعة من العوامل التاريخية، والفيزيولوجيا البيئية والعلاقات الحيوية. تحدد الاحتمالية التاريخية مجموعة الأنواع التي يمكن أن تكون موجودة في موقع معين. من أجل أن يظهر نوع ما يجب أن يكون ذلك النوع قد تطور في منطقة أو انتشر فيها (سواء بشكل طبيعي أو بواسطة الانسان)، ويجب ألا يكون قد انقرض محلياً. تقتصر مجموعة الأنواع الموجودة محلياً على الأنواع التي تمتلك تكيفات فيزيولوجية للتأقلم مع الظروف البيئية الموجودة. تأخذ هذه المجموعة شكلها النهائي من خلال العلاقات الحيوية مع الأنواع الأخرى.

المراجع

areq.net

التصانيف

فروع علم النبات   العلوم البحتة  علم الحياة  نباتات