مجال الساعات الموصى به: 4–6
الموضوع مصطلحات وأفكار مهارات فعاليات مفتاحية توجيه إلى الموادّ التعليمية مهمّات تقييمية
بيئة حياتية
مركِّبات لاأحيائية ومركِّبات أحيائية
علاقات التغذية: منتِجات ومستهلكات ومحلِّلات - محيط حيوي
- بيئة حياتية
- مركِّبات أحيائية
- مركِّبات لاأحيائية
- ذاتية التغذية وغير ذاتية التغذية
- منتِجات ومستهلكات (ثانوية وثالثية) ومحلِّلات - مشاهدة (جولة): مشاهدة ظاهرة وجمع معلومات
- تشخيص وتنظيم المكتشَفات (في جدول وفي قطعة)
- إجمال واستنتاج استنتاجات
- مراجعة المصطلحات الأساسية في البيئة ومركِّباتها
- جولة في البيئة وتشخيص علاقات التغذية بين المخلوقات الحيّة (جولة خارج المدرسة و/أو في ساحة المدرسة)
- تنظيم وتحليل المكتشَفات التي جُمعت في الجولة
- نقاش وإجمال الجولة
تمثيل( عرض) علاقات التغذية:
السلاسل الغذائية والشبكات الغذائية - ذاتية التغذية وغير ذاتية التغذية
- منتِجات ومستهلكات (ثانوية وثالثية) ومحلِّلات
- سلسلة غذائية
- شبكة غذائية - تمثيل ظاهرة بواسطة مخطّطات لسلاسل غذائية وشبكات غذائية
- تحليل سلاسل غذائية وشبكات غذائية
- تحليل قطعة تصف بيئة حياتية بكلّ السلاسل الغذائية والشبكات الغذائية التي فيها
العلاقات المتبادلة بين المركِّبات الأحيائية:
مفترِس- مفترَس، تكافل، تطفّل، تنافس - علاقات متبادلة
- افتراس (مفترِس- مفترَس)
- تنافس
- تكافل
- تطفّل
- تعليل وحجاج
- قراءة قطعة وتحليلها
- صياغة تفسيرات
- استنتاج استنتاجات
- إجراء تجربة وتنظيم النتائج واستنتاج استنتاجات
- تحليل حالات: شجرة الأقاقيا
- العمل في مجموعات: كلّ مجموعة تعرض حالة تصف العلاقات المتبادلة (بحيرة طبريا، بحيرة ڤكتوريا، حرش، محيط، وادٍ وغيرها)
إجراء تجربة: نبت النباتات والتنافس على الضوء،
أبوام ضدّ القوارض
اقرأوا قطعة المعلومات التالية، وأجيبوا عن الأسئلة التي تليها.
في حقل الحبوب في سهل بيت شان عانى المزارعون خلال سنين من القوارض (كفئران الحقل والفئران)، التي غزت الحقول وأكلت المحاصيل. أحد الحلول المقبولة لمواجهة القوارض هو نثر حبيبات قمح مسمِّمة في الحقول. تأكل القوارض الحبيبات المسمِّمة وتموت، وبهذه الطريقة لا تتضرّر المحاصيل. نجح المزارعون بهذه الطريقة في تقليص الأضرار التي تسبّبها القوارض، لكن في نفس الوقت لاحظ المزارعون ارتفاعًا في موت أنواع من الطيور الجارحة كالباز والعقاب، وموت عصافير مغرّدة كالدوريّ والحسّون.
1. ارسموا الشبكة الغذائية الموصوفة في القطعة (بما في ذلك الإنسان).
2. اكتبوا سببين ممكنين لموت الطيور.
على ضوء الأضرار التي تسبّبت في أعقاب استعمال الإبادة الكيميائية (على سبيل المثال، استعمال حبيبات القمح المسمَّمة)، بدأوا في السنوات الأخيرة باستعمال الإبادة البيولوجية. بدأ المزارعون بالاستعانة بالأبوام للإبادة البيولوجية، وبذلك قلّصوا أضرار القوارض.
البومة هي طير جارح ليلي تتغذّى من أغذية متنوّعة. بيّن أحد الأبحاث أنّ حوالي %90 من غذاء البومة هو القوارض، ومعظمها (%53) أنواع تلحق ضررًا بالزراعة. وضع صناديق تعشيش للأبوام في الحقول يمكّن تكاثرها هناك. تضع الأبوام بيضها في صناديق التعشيش، وتربّي فراخها فيها. تجمع الأبوام الغذاء لفراخها من الحقول القريبة.
3. أضيفوا البومة إلى الشبكة الغذائية التي قمتم برسمها.
4. تشمل الشبكة الغذائية: مجموعة المنتِجات والمستهلكات الأوّلية (النباتية) والمستهلكات الثانوية (المفترِسات).
اذكروا لأيّ مجموعة يتبع كلّ واحد من المخلوقات التي في الشبكة الغذائية التي قمتم برسمها.
5. أشيروا إلى جميع أفضليات الإبادة البيولوجية على الإبادة الكيميائية. (يمكن أن يكون أكثر من أفضلية واحدة.)
• لا تلوّث البيئة.
• تحقّق نتائج بسرعة أكبر.
• تكاليفها أقلّ بالنسبة للمُزارع.
• تصيب الآفة في الأساس.
• تؤثّر على مخلوقات أخرى في الشبكة الغذائية.
6. يعرض الجدول التالي مكتشَفات من تجربة أُجريت في السنتين 1997-1998. فُحص في هذه التجربة تأثير وضع صناديق تعشيش الأبوام في الحقول على حجم عشيرة القوارض.
جدول: الحجم المتوسّط لعشيرة القوارض في مناطق متساوية مزروعة فيها مزروعات مختلفة
مكان وضع صناديق التعشيش عدد القوارض المتوسّط في وحدة مساحة
بدون صندوق تعشيش مع صندوق تعشيش
حقل قمح 7.06 1.12
حقل ذرة 1.67 1.44
بستان تمر 4.97 1.04
أ. اكتبوا بالكلمات كيف أثّر إدخال صناديق التعشيش على عدد القوارض في حقل القمح.
ب. هل يمكن ملاحظة تأثير مشابه في حقل الذرة وفي بستان التمر؟
ج. أيّ استنتاج يمكن استنتاجه من نتائج التجربة؟
د. قبيل نهاية التجربة وصلت إلى المنطقة مجموعة من الباز وعشّشت فيها. الباز هو طير جارح يتغذّى من القوارض أيضًا. كيف يؤثّر ظهور مجموعة الباز على عشيرة القوارض والأبوام؟
7. تعيش الأبوام وتعشّش في سهل بيت شان بصورة طبيعية. إذًا، لماذا يجب بناء صناديق تعشيش ووضعها في الحقول؟
أ. الأبوام تفضّل صناديق التعشيش الواسعة التي بناها المزارعون.
ب. عدد أماكن التتعشيش الطبيعية الملائمة للأبوام محدودة.
ج. ليكون بالإمكان المقارنة بين الحقول التي فيها صناديق تعشيش وبين الحقول التي تخلو من صناديق التعشيش.
د. الأبوام التي تعشّش في الصناديق تصطاد الفئران بنجاعة أكبر من الأبوام التي تعشّش في الطبيعة.
8. بعد نجاح التجربة التي استعملوا فيها صناديق التعشيش، وتقلّص الضرر الذي لحق بالمحاصيل، طُرح الادّعاء بأنّه إذا تقلّص كثيرًا عدد القوارض الضارّة في الحقول، فإنّ الأبوام ستفترس عددًا أكبر من الحيوانات الأخرى والتي ليست ضارّة.
ما هو الأساس الذي يعتمد عليه هذا الادّعاء؟ اشرحوا.
المهمّة رقم 2: هل سيتوقّف صيد الأسماك في بحيرة طبريا؟
في شهر نيسان 2010 نشرت وسائل الإعلام في إسرائيل أنّ كمّية الأسماك في بحيرة طبريا انخفضت في السنوات العشر الأخيرة انخفاضًا كبيرًا. في أعقاب ذلك ثار تخوّف بحدوث كارثة بيئية في بحيرة طبريا. قُدِّم اقتراح قانون لمصادقة الحكومة يقضي بمنع صيد الأسماك في بحيرة طبريا لمدّة سنتين وإدخال أسماك إلى بحيرة طبريا.
من منّا لم يسمع في الآونة الأخيرة عن بحيرة طبريا، بحيرة المياه العذبة الوحيدة في إسرائيل؟ دار حديث واسع عن انخفاض ملحوظ في منسوب المياه في بحيرة طبريا في السنوات الأخيرة. عدا كونها مجمّع مياه عذبة، بحيرة طبريا هي موقع سياحي ومصدر رزق للكثير من صيّادي الأسماك، لكنّها بيئة حياتية غنيّة يتعرّض الاتّزان البيئي فيها للخطر.
يمكن أن نجد في بحيرة طبريا أنواعًا مختلفة من الحيوانات. إحدى المجموعات هي عشيرة العوالق الحيوانية- حيوانات صغيرة تحوم في الماء، منها: السرطانات الصغيرة والحلزونات والديدان وغيرها. يمكن أيضًا أن نجد في مياه بحيرة طبريا طحالب خضراء تُنتِج موادّ عضوية بواسطة الطاقة الشمسية وتشكّل مصدرًا غذائيًا للعوالق الحيوانية وللأسماك المختلفة. الطحالب التي لا تؤكل تبقى في مياه البحيرة، وفي نهاية الأمر تحلّلها المحلِّلات.
يعتاش الكثير من صيّادي الأسماك من الصيد، خاصّةً صيد نوعين منتشرين في بحيرة طبريا: سمك المشط الجليلي والسمك الأبيض. في السنوات الأخيرة، مع انخفاض منسوب مياه البحيرة، تكشّفت الحجارة التي كانت قريبة من خطّ المياه، والتي كوّنت مكان اختباء للأسماك. في أعقاب ذلك يمكن الصيد بنجاح أكبر، وحدث انخفاض ملحوظ في عدد الأسماك التي تعيش في بحيرة طبريا. تتفاقم المشكلة بمدى أكبر في فصل الصيف، الذي تتكاثر فيه الطحالب التي تنمو في الماء وعلى الحجارة، وتمنع من أسماك المشط والسمك الأبيض من وضع بيضه هناك. بذلك يتضرّر وضع البيض وتطوّر الأسماك الصغيرة.
منذ عشرين سنة يعمل أفراد سلطة المياه ويتّخذون خطوات هدفها الحفاظ على جودة المياه وعلى الاتّزان البيئي في بحيرة المياه العذبة الوحيدة في البلاد.
1. أيّة عوامل لاأحيائية ذُكرت في القطعة؟
2. اكتبوا سلسلة غذائية واحدة تتواجد في مياه بحيرة طبريا.
3. ذُكرت في القطعة عدة حيوانات، توجد بينها علاقات متبادلة.
أيّة علاقات متبادلة موجودة بين أسماك المشط والطحالب؟ اشرحوا إجابتكم.
4. تنمو في بحيرة طبريا أسماك السردين، التي تؤثّر إيجابًا على جودة المياه لأنّها تتغذّى من العوالق الحيوانية. لكن عندما تتكاثر أسماك السردين كثيرًا، يمكنها أن تسبّب مشكلة في المنظومة البيئية وفي السلسلة الغذائية. يكمن سبب ذلك في حقيقة أنّ أسماك السردين تتغذّى من العوالق الحيوانية التي تتغذّى من الطحالب. لذلك عندما تكون عشيرة السردين أكبر ممّا يجب، تتعرّض عشيرة العوالق الحيوانية للانقراض، الأمر الذي يؤدّي إلى ازدياد عدد الطحالب. الحلّ لهذه المشكلة: كلّ سنة يُخرجون من بحيرة طبريا حوالي
800 طنّ من أسماك السردين بصورة مخطّطة.
اشرحوا كيف يساعد إخراج أسماك السردين في الحفاظ على الاتّزان البيئي في بحيرة طبريا.
5. يضيفون إلى مياه بحيرة طبريا كلّ سنة مليون سمكة بوري. قدِّروا كيف يمكن أن تحسّن إضافة سمك البوري جودة المياه.
6. يمكن أن يخلّ الإنسان بالاتّزان البيئي من خلال تدخّله فيه. اكتبوا مثالاً واحدًا لتدخّل يمكنه أن يلحق ضررًا بالسلسلة الغذائية في بحيرة طبريا.
7. اشرحوا أهمّية عشيرة المحلِّلات في الشبكة الغذائية في بحيرة طبريا.
إجابات للمهمّة رقم 1
2. الطيور النباتية (الدوري والحسّون) ماتت من أكل حبيبات القمح المسمِّمة. الطيور الجارحة (الباز والعقاب) ماتت من تسمّم ثانوي- في أعقاب أكل الحيوانات التي تسمّمت (فئران الحقل والقوارض والدوري والحسّون)، وحيوانات أخرى أكلت البذور المسمَّمة أو افترست القوارض والطيور التي تسمّمت.
3.
4. نباتات: القمح (حبوب)؛ كائنات حيّة نباتية / آكلة نباتات : فأر الحقل والحسّون؛ مفترِسات: البومة والباز والعقاب.
5. الإبادة البيولوجية لا تلوّث البيئة، وتكلفتها منخفضة بالنسبة للمُزارع، ويمكنها أن تصيب الآفة فقط.
6. أ. في الحقول التي أُدخلت إليها صناديق التعشيش، انخفض عدد القوارض بمدى ملحوظ.
ب. في بستان التمر أيضًا طرأ انخفاض على عدد القوارض، إلاّ أنّ هذا الانخفاض كان بمدى أقلّ من انخفاض عدد القوارض في حقل القمح. في حقل الذرة لم يطرأ انخفاض ملحوظ على عدد القوارض.
ج. إدخال صناديق التعشيش يمكنه أن يساعد المزارعين، لكن ليس في جميع المزروعات.
د. إضافة مجموعة الباز إلى المنظومة يمكنها أن تقلّص أكثر عدد القوارض. في حالة يطرأ فيها انخفاض ملحوظ على عدد القوارض، فإنّ البومة (التي تتغذّى من مصادر متنوّعة) يمكنها أن تنتقل إلى أكل أغذية أخرى.
7. الجملة ب- لأنّ عدد مصادر التعشيش الطبيعية الملائمة للبومة محدود.
8. يمكن أن يحدث هذا الأمر بالتأكيد، لأنّ البومة تتغذّى من مصادر غذائية متنوّعة.
إجابات للمهمّة رقم 2
1. الماء، الشمس
2. طحالب عوالق حيوانية أسماك
3. افتراس. الأسماك تفترس العوالق الحيوانية وكذلك تتغذّى من الطحالب.
4. عشيرة أكبر ممّا يجب من السردين تزيد من افتراس العوالق الحيوانية وتؤدّي إلى تراكم الطحالب، لهذا الأمر يمكن أن يكون تاثيران- تراكم مادّة عضوية في المياه وعرقلة وضع البيض لدى الأسماك.
5. تتغذّى أسماك البوري من بقايا الموادّ العضوية وتمنع تراكمها في المياه.
6. الصيد غير المراقب (غير المنضبط) لأسماك المشط يؤدّي إلى تراكم الطحالب وزيادة كمّية المادّة العضوية في المياه؛ الضخّ الزائد للمياه يؤدّي إلى تعريض الأسماك للصيد ومنع نجاح وضع البيض وتطوّر الأسماك الصغيرة؛ الصيد في مناطق وضع البيض، الذي سيعرقل بلوغ الأسماك؛ إدخال أنواع جديدة إلى البحيرة، الذي سيؤدّي إلى تغييرات في الشبكة الغذائية في البحيرة.
7. المحلِّلات تتغذّى من إفرازات المخلوقات الحيّة ومن بقايا المخلوقات التي ماتت، وتعيد تدوير الموادّ العضوية (نواتج التحليل)، التي تُستغلّ لإنتاج موادّ عضوية جديدة بواسطة النباتات.
الأهداف (في مجالَي المضمون والمهارات )
1. أن يشرح الطلاّب ما هي عملية التركيب الضوئي، ويذكروا الموادّ المتفاعلة والنواتج، ويشرحوا أهمّية الضوء في هذه العملية؛
2. أن يذكر الطلاّب أنّه في عملية التركيب الضوئي، تتحوّل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، يمكن استغلالها في جسم المخلوقات الحيّة؛
3. أن يشرح الطلاّب العلاقة بين عملية التركيب الضوئي وبين المخلوقات في المنظومة البيئية؛
4. أن يخطّط الطلاّب تجارب مراقَبة لفحص العوامل التي تؤثّر على عملية التركيب الضوئي، وأن يقدّروا ما هي النتائج المتوقّعة؛
5. أن يُجري الطلاّب تجارب يفحصون فيها الموادّ المتفاعلة والنواتج في عملية التركيب الضوئي، ويفسّروا نتائج التجارب؛
6. أن يفهم الطلاّب شكل تمثيل الهرم البيئي؛
7. أن يفهم الطلاّب العلاقة بين تمثيل الشبكة الغذائية وتمثيل الهرم الغذائي؛
8. أن يشرح الطلاّب انتقالات الموادّ والطاقة بين المخلوقات بواسطة الهرم الغذائي البيئي؛
9. أن يفهم الطلاّب أنّه في عملية تنفّس المخلوقات الحيّة، تنطلق طاقة على شكل حرارة إلى البيئة، ولا تكون متوافرة لإعادة الاستعمال؛
10. أن يعلّل الطلاّب لماذا الهرم الغذائي البيئي له هذا الشكل الخاصّ الذي يميّزه؛
11. أن يصف الطلاّب دورة الكربون في الطبيعة بواسطة مخطّط؛
12. أن يفهم الطلاّب تبادل الغازات في الغلاف الجوّي كنتيجة لعمليتَي التنفّس والتركيب الضوئي في المخلوقات الحيّة.
كما تعلّم الطلاّب في الفصل السابق، تحتاج جميع المخلوقات إلى موادّ عضوية لمعيشتها. تحصل المخلوقات على هذه الموادّ من الغذاء التي تأكله أو تستوعبها من البيئة. النباتات هي التي تُنتِج الموادّ العضوية (من موادّ غير عضوية)، التي تركِّب غذاء جميع المخلوقات الأخرى، ولذلك تتواجد النباتات في قاعدة جميع السلاسل الغذائية في الطبيعة. في هذا الفصل سنتناول العملية التي تُنتِج النباتات المادّة العضوية بواسطتها: التركيب الضوئي.
1. انتقالات الموادّ والطاقة في المنظومة البيئية (الهرم الغذائي البيئي)
كما أسلفنا، تُنتِج النباتات موادّ عضوية في عملية التركيب الضوئي. جميع المخلوقات الحيّة تحتاج إلى هذه الموادّ. الحيوانات التي لا تستطيع إنتاج هذه الموادّ تأكل النباتات أو تفترس حيوانات أخرى تتغذّى من النباتات. تهضم هذه الحيوانات الغذاء. بعض نواتج الغذاء يُمتصّ إلى تيّار الدم. تيّار الدم يحملها إلى الخلايا، وهناك تُستغلّ لإنتاج الطاقة أو لتركيب الموادّ التي تبني الجسم.
يمكن بواسطة الهرم الغذائي التعرّف على العلاقة بين النباتات وآكلة النباتات والمفترِسات والمفترِسات العليا.