المقاومة البيئية: العوامل والأمثلة - بيئة - 2025

و المقاومة البيئية هي العوامل التي تحد معا نمو الطبيعي للسكان. يمكن أن تعتمد على الكثافة السكانية ، مثل المنافسة أو الافتراس أو التطفل أو الجودة البيئية. يمكن أن تكون أيضًا مستقلة عن الكثافة مثل الكوارث أو موسمية الطقس.

في حالة عدم وجود عوامل تنظيمية بيئية ، فإن أي مجموعة طبيعية ستنمو بشكل كبير وفقًا لإمكانياتها الحيوية. ومع ذلك ، فإن تأثيرات المقاومة البيئية تحد من النمو السكاني ، وتصل إلى توازن.

الافتراس عامل المقاومة البيئية المعتمد على الكثافة. المؤلف: www.flirck.com

تولد التفاعلات المختلفة بين العوامل التي تمارس المقاومة البيئية في النمو السكاني ديناميكيات سكانية شديدة التغير.

يصل السكان عمومًا إلى توازن ديناميكي يتم تمثيله بيانياً في منحنيات تتأرجح حول قيمة التوازن.

ما هي المقاومة البيئية؟

يفترض أبسط نموذج لديناميكيات السكان أنه في ظل الظروف البيئية المثلى ، يزداد عدد الأفراد وفقًا للإمكانات الحيوية للسكان.

بعبارة أخرى ، فإن معدل نمو نصيب الفرد (r) هو نفسه دائمًا ، بغض النظر عن حجم السكان. في ظل هذه المباني ، سيكون النمو السكاني أسيًا.

في الطبيعة ، يمكن أن تنمو المجموعات السكانية بشكل أسي في المرحلة الأولية ، لكن لا يمكنهم الحفاظ على هذه الديناميكية إلى ما لا نهاية. هناك عوامل تحد أو تنظم نمو هؤلاء السكان. يُعرف مجموع هذه العوامل بالمقاومة البيئية.

تعمل العوامل التي تمارس المقاومة البيئية على خفض معدل نمو نصيب الفرد مع اقتراب السكان من حجمهم الأمثل ، المعروف باسم القدرة الاستيعابية.

تولد هذه الديناميكيات نموًا لوجستيًا يصل عمومًا إلى توازن ديناميكي ، مع تقلبات دورية مستقرة حول سعة الحمولة (K).

عوامل المقاومة البيئية

- مستقل

عندما تكون العوامل التي تولد المقاومة البيئية مستقلة عن كثافة الأفراد ، يقال إنها مستقلة كثيفة.

يمكن أن تحدث بعض العوامل المستقلة عن الكثافة بشكل دوري مع المواسم ، مثل الحريق أو الجفاف أو الفيضانات أو الصقيع. هذه التدخلات في تنظيم حجم السكان.

من خلال تشكيلهم على أساس متكرر عامًا بعد عام ، فإنهم يمارسون ضغطًا انتقائيًا ثابتًا ، مما أدى في بعض الأحيان إلى تكيفات محددة في الأفراد سمحت لهم بزيادة لياقتهم والبقاء عامًا بعد عام ، على الرغم من تأثيرها التنظيمي.

يمكن أن تؤدي التأثيرات العشوائية الأخرى المستقلة عن الكثافة ، مثل التغيرات الشديدة في المناخ والثورات البركانية والكوارث الطبيعية الأخرى ، إلى تغيرات غير منتظمة في السكان. لا يمكنهم الحفاظ على حجم السكان عند مستويات ثابتة أو عند نقطة توازن.

- كثيف

إذا كانت العوامل التي تنظم النمو السكاني تعتمد على كثافة الأفراد ، فإنها تسمى الكثافة المعتمدة. يمكن أن تكون هذه العوامل غير حيوية أو حيوية.

العوامل غير الحيوية

عوامل المقاومة البيئية اللاأحيائية المعتمدة على الكثافة هي تلك التي تحدث عندما تؤدي الزيادة في حجم السكان إلى تغيير الظروف الفيزيائية والكيميائية للموئل.

على سبيل المثال ، يمكن أن تؤدي الكثافة السكانية العالية إلى تراكم النفايات الضارة التي تقلل من معدل البقاء على قيد الحياة أو معدل تكاثر الأفراد.

العوامل الحيوية

العوامل الحيوية هي تلك الناتجة عن التفاعل بين الأفراد من نوع أو أنواع مختلفة. على سبيل المثال ، المنافسة والافتراس والتطفل.

منافسة

تحدث المنافسة عندما تكون الموارد الحيوية المستخدمة من قبل الأفراد من نفس النوع أو الأنواع المختلفة محدودة. يمكن أن تكون بعض الموارد المحدودة هي العناصر الغذائية والمياه والأراضي والملاجئ من الحيوانات المفترسة والأفراد من الجنس الآخر والضوء وغيرها.

مع زيادة عدد السكان ، ينخفض ​​نصيب الفرد من الموارد المتاحة ، مما يقلل من معدل التكاثر للأفراد ومعدل نمو السكان. هذه الآلية تولد ديناميات النمو اللوجستي.

الافتراس

الافتراس هو نوع من التفاعل بين الأنواع حيث يقوم فرد من نوع واحد (مفترس) بمطاردة فرد من نوع آخر (فريسة) لاستهلاكه من أجل الغذاء. في هذا النوع من التفاعل ، تمارس كثافة كل مجموعة تنظيمًا على الآخر.

كلما زادت الفريسة من حجم سكانها ، يزداد عدد المفترس بسبب توفر الطعام. ولكن مع زيادة كثافة الحيوانات المفترسة ، ينخفض ​​عدد الفرائس بسبب زيادة ضغط الافتراس.

يولد هذا النوع من التفاعل منحنيات النمو السكاني التي يكون توازنها ديناميكيًا. لا يتم الوصول إلى حجم السكان الثابت في القدرة الاستيعابية ، ولكن السكان يتأرجحون باستمرار حول هذه القيمة.

التطفل

التطفل هو تفاعل يستفيد من خلاله فرد من نوع واحد (طفيلي) من أفراد من نوع آخر (مضيف) ، مما يؤدي إلى انخفاض احتمالية بقائهم على قيد الحياة أو تكاثرهم. وبهذا المعنى ، تعتبر أيضًا آلية تنظيم السكان.

يمكن أن يولد التفاعل بين الطفيليات والمضيفين ديناميكيات مماثلة لتلك التي لدى الحيوانات المفترسة والفريسة. ومع ذلك ، فإن تنوع أنواع التفاعلات بين الطفيليات والمضيف في الطبيعة لا حصر له ، وبالتالي ، يمكن أيضًا إنشاء ديناميكيات أكثر تعقيدًا.

- التفاعلات

في الطبيعة ، تتفاعل التأثيرات التابعة والمستقلة للكثافة في تنظيم السكان ، مما ينتج عنه تنوع كبير في الأنماط.

يمكن إبقاء السكان قريبين من القدرة الاستيعابية من خلال عوامل تعتمد على الكثافة ، وفي النهاية يواجهون انخفاضًا حادًا بسبب كارثة طبيعية مستقلة عن الكثافة.

أمثلة

نمو البكتيريا

عندما يتم زرع لقاح البكتيريا في وسط استزراع ، يمكن ملاحظة منحنى نمو بأربع مراحل. في هذا المنحنى ، يمكن تقدير النمو الأسي الأولي وتأثير التنظيم البيئي بوضوح.

تكون المرحلة الثابتة واضحة في البداية وأخيراً تأثير انخفاض في حجم السكان.

خلال مرحلة التكيف الأولى ، لا تتكاثر البكتيريا ، ولكنها بدلاً من ذلك تصنع الحمض النووي الريبي والإنزيمات والجزيئات الأخرى. خلال هذه المرحلة ، لم يلاحظ أي نمو سكاني.

منحنى النمو البكتيري. المؤلف: M • Komorniczak -talk-Illustration بواسطة: Michał Komorniczak تم إصدار هذا الملف في المشاع الإبداعي 3.0. Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 3.0) إذا كنت تستخدم صوري (سواء كانت أصلية أو معدلة) على موقع الويب الخاص بك أو في منشورك ، فيُطلب منك أن تعطيني التفاصيل: Michał Komorniczak (بولندا) أو Michal Komorniczak (بولندا). مزيد من المعلومات ، اكتب إلى عنوان بريدي الإلكتروني: ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

في المرحلة التالية ، يحدث انقسام الخلية. تتكاثر البكتيريا عن طريق الاندماج الثنائي ، وتنقسم خلية واحدة إلى خليتين ابنتيتين.

تولد هذه الآلية نموًا أسيًا يتضاعف فيه حجم السكان في كل فترة زمنية متتالية. ومع ذلك ، لا يمكن أن تستمر هذه المرحلة إلى ما لا نهاية لأن العناصر الغذائية في البيئة تبدأ في الحد.

المرحلة الثالثة من المنحنى ثابتة. يؤدي انخفاض المغذيات وتراكم السموم إلى انخفاض معدل النمو السكاني حتى الوصول إلى قيمة ثابتة في عدد البكتيريا. في هذه المرحلة ، يتم موازنة معدل إنتاج البكتيريا الجديدة بمعدل موت البكتيريا.

في المرحلة الأخيرة من المنحنى هناك انخفاض مفاجئ في عدد البكتيريا. يحدث هذا عندما يتم استنفاد جميع العناصر الغذائية الموجودة في وسط المزرعة وتموت البكتيريا.

الوشق والأرانب البرية

المثال النموذجي لتنظيم السكان بين الحيوانات المفترسة والفرائس هو الوشق والأرنب. يؤدي انخفاض حجم سكان الأرانب إلى انخفاض في عدد الوشق.

يقلل عدد الوشق الصغير من ضغط الافتراس لدى الأرانب وينتج بدوره زيادة في عدد الوشق.

من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن الديناميكيات السكانية للأرانب البرية تتوسط أيضًا من خلال توافر الغذاء لها.

ديناميات السكان الناتجة عن التنظيم البيئي بين الوشق (الحيوانات المفترسة) والأرانب البرية (الفريسة). المؤلف: CNX OpenStax ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

القوارض

دراسة حالة مثيرة للاهتمام تحدث مع Lemmings في جرينلاند. يتم تنظيم تعداد هذه الثدييات من خلال أربعة أنواع مفترسة: بومة ، وثعلب ، ونوع من الطيور وفقم (موستيلا إرمينيا).

الثلاثة الأولى هي مفترسات انتهازية تتغذى على القوارض فقط عندما تكون وفيرة. بينما يتغذى ermine حصريًا على القوارض.

ينتج عن هذا التفاعل بين العوامل التنظيمية المختلفة تذبذبات دورية في النمو السكاني التي تولد دورات مدتها أربع سنوات في القوارض. يمكن تفسير هذه الديناميكية بالطريقة التالية.

عندما تكون أعداد القوارض قليلة العدد ، فإن القوارض تفترسها فقط. نظرًا لضغط الافتراس المنخفض نسبيًا ، فإنه يزيد حجم سكانه بسرعة.

مع زيادة أعداد اللاموس ، تبدأ الحيوانات المفترسة الانتهازية في اصطيادها بشكل متكرر. من ناحية أخرى ، تزيد القواقم أيضًا من حجم سكانها ، حيث يوجد قدر أكبر من الغذاء. يولد هذا الموقف حدًا يعتمد على الكثافة على تعداد اللاموس.

تؤدي الزيادة في عدد الأنواع المفترسة وفي حجم تجمعاتها إلى حدوث ضغط مفترس قوي للغاية على القوارض ، مما يتسبب في انخفاض مفاجئ في حجم العشيرة.

ينعكس هذا الانخفاض في عدد الفريسة في انخفاض حجم عشائر القاقم في العام التالي ، بسبب انخفاض الغذاء ، وبدء دورة جديدة.

الفرق مع الإمكانات الحيوية

القدرة الحيوية هي أقصى قدرة نمو لسكان طبيعي يخضعون للظروف البيئية المثلى.

على سبيل المثال ، عندما يكون الطعام وفيرًا ، تكون الظروف البيئية للرطوبة ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة مواتية ، ولا يتعرض أفرادها للحيوانات المفترسة أو الأمراض.

العلاقة النظرية بين القدرة الحيوية والمقاومة البيئية والقدرة على التحمل. تم التعديل من: flickr.com/photos/internetarchivebookimages

يتم تحديد هذه الخاصية السكانية من خلال القدرة الإنجابية للأفراد (الإناث بشكل عام) ، أي من خلال عدد النسل الذي يمكن أن تنتجه طوال حياتها ، والذي يعتمد على عمر التكاثر الأول ، وعدد الأطفال في كل حدث تناسلي وتواتر وكمية هذه الأحداث.

الإمكانيات الحيوية للسكان محدودة بسبب المقاومة البيئية. التفاعل بين كلا المفهومين يولد سعة التحميل.

المراجع

1. المساهمين في ويكيبيديا. نمو البكتيريا. ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة ، 2018. متاح في es.wikipedia.org.
2. Hasting، A. 1997. علم الأحياء السكاني: المفاهيم والنماذج. سبرينغر. 244 ص.
3. Turchin، P. 1995. الفصل 2: ​​التنظيم السكاني: الحجج القديمة والتوليف الجديد. في: Cappuccino، N. & Price PW Dynamics السكانية: مناهج جديدة وتوليف. الصحافة الأكاديمية. لندن، المملكة المتحدة.
4. تايلر ميلر الابن وسكوت إي سبولمان. 2009. أساسيات علم البيئة. 5 ^إلى تحرير. جي تايلر ميلر الابن وسكوت إي. سبولمان. 560 ص.
5. المساهمين في ويكيبيديا. (2018 ، 11 ديسمبر). الإمكانات الحيوية. في ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة. تم الاسترجاع 16:17 ، 22 ديسمبر 2018 ، من en.wikipedia.org.