صفحة ٧٢
انظر إلى مختبر علم البيئة لاستقصاء ميداني في وعاء زجاجي. الخلفية النظرية تدعوك لتصميم تجربة تصنع فيها مجتمعاً حيوياً مصغراً داخل وعاء، تاركاً مساحة للأشياء الحية والماء والطين. في فقرة حلل ثم استنتج، لديك خمسة أسئلة للتفكير: أولاً، فكر لماذا تجرى التجربة ببطء وماذا يحدث لو سكبت الأشياء دفعة واحدة. ثانياً، حدد المتغيرات المستقلة والتابعة في تصميمك. ثالثاً، تساءل هل هناك مجموعة ضابطة في تجربتك. رابعاً، قارن بين مجتمع البركة الحيوي ومجتمع وعائك الزجاجي. خامساً، حلل الأخطاء المحتملة لمصدر الخطأ في تجربتك. اتبع احتياطات السلامة وكن حذراً عند إمساك الوعاء، ونفذ خطوات العمل من اختيار المواد إلى اختيار عامل محدد تصمم له تجربة، مثل أثر ضوء الشمس في النظام البيئي.
صفحة ٧٣
انظر إلى دليل مراجعة الفصل الثاني. في الأعلى، طويات لبحث كارثة طبيعية حدثت خلال العشرين سنة الماضية ووصف المجتمع الحيوي قبلها وبعدها. في الجدول، ابدأ بمراجعة الفصل عبر ثلاثة أقسام: علم بيئة المجتمعات الحيوية، والمناطق الحيوية البرية، والأنظمة البيئية المائية. لكل قسم مفردات رئيسية وفكرة رئيسية ملخصة في نقاط. فمثلاً، في القسم الأول الفكرة هي أن تقيّد العوامل المحددة جميعها محددة عوامل نمو المجتمع الحيوي. وفي القسم الثاني، تعتمد تصنيف الأنظمة البيئية البرية على مجتمعات النباتات فيها، وتؤثر دوائر العرض في زاوية سقوط أشعة الشمس. وفي القسم الثالث، تعتمد الأنظمة البيئية المائية على العوامل اللاحيوية مثل تدفق الماء وعمقه والبعد عن الشاطئ والملوحة ودوائر العرض لتصنيفها إلى مياه عذبة وبرك وبحيرات وجداول وأنهار وأراضي رطب ومصبات وشعاب مرجانية.
صفحة ٧٤
انظر إلى تقويم الفصل الثاني لأسئلة القسم الأول. في مراجعة المفردات، اختر المصطلح الصحيح من الكلمات التي تحتها خط للجمل الآتية، مثل تحديد الغابة التي تشهد تغييرا طفيفا جدا في الأنواع بأنه مجتمع ذروة أو تعاقب أولي. في تثبيت المفاهيم الرئيسية، فكر في أسباب نقص الحديد في المنطقة المضيئة للمحيط المفتوح وعلاقته بحجم جماعات العوالق وأي العوامل تنطبق على الحديد بين التوزيع والتحمل والمحدد والحيوية. استخدم الرسم البياني لمدى التحمل لإجابة الأسئلة من خمسة إلى سبعة، وحدد الحروف التي تمثل منطقة عدم التحمل والإجهاد الفسلوجي والمد الأعلى والمدى الأمثل. في الأسئلة البنائية، ناقش سبب حدوث حالة أسماك السلمون في قوس الرحمة التي تعيش لكنها لا تتاثر ولا تتكاثر مع نقص الحديد. استخدم صورة الغابة لإجابة السؤال العاشر حول وصف كيفية اختلاف مراحل التعاقب البيئي عن التعاقب الأولي.
صفحة ٧٥
انظر إلى تقويم الفصل الثاني. في السؤال الحادي عشر، استخدم المخطط الذي يوضح زاوية سقوط أشعة الشمس على الكرة الأرضية لتوضيح لماذا تعد مفاهيم العوامل المحددة والتحمل مهمة في علم البيئة. في التفكير الناقد، استنتج هل يزاد تنوع المخلوقات الحية أم يتناقص بعد حصول حريق في منطقة الحشائش وفسر ذلك، وفرّق بين مراحل التعاقب ومجتمع الذروة. في القسم الثاني، راجع المفردات باختيار المصطلح المناسب لتعريفات مثل حالة الغلاف الجوي أو معدل الظروف في منطقة ما أو منطقة حيوية تتميز بمعدل تبخر يتجاوز معدل الهطول. في تثبيت المفاهيم الرئيسية، اختر الوصف الأفضل لتوزيع المجتمعات الحيوية على جبل مرتفع، وتعرف على اسم المنطقة الحيوية الأكثر تواجدًا في المملكة العربية السعودية، وأي المناطق البرية تحوي أكبر تنوع حيوي مقارنة بالتندرا والصحراء والحشائش والغابة الاستوائية المطيرة.
صفحة ٧٦
انظر إلى تقويم الفصل الثاني للقسم الثالث. ابدأ بمراجعة المفردات وضع مكان الكلمات التي تحتها خط المصطلحات المناسبة من دليل مراجعة الفصل، مثل المنطقة التي يلتقي فيها الماء العذب والماء المالح لتشكل بيئة للعديد من المخلوقات الحية، والمنطقة المضاءة جيدا من المحيط حيث تعيش المخلوقات الحية الذاتية التغذي، ومنطقة شاطئية للمحيط تحتوي مجتمعات حيوية ترتب صورة طبقات بناء على طول المدة التي تبقى فيها مغمورة تحت الماء. في تثبيت المفاهيم الرئيسية، أجب عن السؤال الثالث والعشرين حول تحطم جبل جليدي عام 2004 وما أدى إليه من موت أعداد كبيرة من فراخ البطاريق نتيجة ارتفاع درجة الحرارة المسببة عزل الأمهات عن مصادر غذائها. في التفكير الناقد، اقترح لماذا تصنف المناطق الحيوية البرية بناء على خصائص النباتات التي تعيش فيها وليس بحسب خصائص الحيوانات التي تقطنها. صنف منطقة حيوية دافئة إلى حارة في الصيف وباردة جدا في الشتاء ومعدل الهطول السنوي فيها 50 إلى 89 سنتيمترا تقريبا. وأجب عن السؤال الثلاثين لتحديد أي مناطق البحيرة قد تحوي تنوعا كبيرا من العوالق.
صفحة ٧٧
انظر إلى تقويم الفصل الثاني ومراجعة القسم الثالث. في السؤال الحادي والثلاثين، حدد الوصف الأمثل لمنطقة المد والجزر على شاطئ صخري. في الأسئلة البنائية، أجب قصيرا عن كيف يعد الضوء عاملاً محددًا في المحيطات، وصف خصائص المصبات، وبين في سؤال نهاية مفتوحة تككيفات مخلوق حي يعيش في منطقة اللجة في المحيط. في التفكير الناقد، توقع النتائج المترتبة على جفاف النهر، وقارن بين منطقة المد والجزر والمنطقة الضوئية من حيث تأثير المد والجزر فيهما. في تقويم إضافي، اقرأ مقالة علم البيئة حول Leaf mass per area وافهم كيف تحسب كتلة ورقة النبات لكل وحدة مساحة ومدى تعرض كتلة الورقة الجافة لكل وحدة من الطاقة الضوئية التي يتعرض لها سطح الورقة، وكيف ترتبط القيمة العالية من LMA مع سمك الورقة أو أنسجة كثيفة. أجب عن أسئلة تفصيلية حول تككيفات النباتات في مناطق الجفاف والمحتوى العالي من البروتين والمركبّات الأخرى كالدهون واللجنين. في المراجعة التراكمية، وضح الفرق بين المخلوقات الحية الذاتية التغذي وغير الذاتية التغذي من الفصل الأول.
صفحة ٧٨
انظر إلى اختبار مقنن تراكمي يغطي الفصول السابقة. أمامك رسمان بيانيان في الأعلى: الأول يوضح متوسط درجة الحرارة السنوي (°C) خلال الشهور من 1 إلى 12 للموقعين 1 و2، والثاني يوضح الهطول السنوي (mm) خلال نفس الشهور. استخدم الرسمين للإجابة على الأسئلة من 1 إلى 6. للسؤال الأول، حدد المصطلح الذي يصف الموقع 2 في الرسم الأول من خيارات محيطي أو معتدل أو استوائي أو قطبي. للسؤال الثاني، بافتراض أن هناك قليلاً من الهطول خلال السنة في الموقع 2، فما المنطقة الحيوية المنطبقة على هذا الموقع من الصحراء أو التندرا أو الغابة المعتدلة أو الغابة الاستوائية المطيرة. للسؤال الثالث، ما العملية التي ترتبط بإعادة تدوير المواد في الدورات الطويلة الأمد في الغلاف الحيوي من تحلل المواد العضوية أو تكوين المعادن في الصخور أو تكوين المركبات أو حركة الماء العذب. للسؤال الرابع، بناء على الرسم البياني للهطول أعلاه، حدد مصدر تلك المعلومات من الصحراء أو التندرا أو الغابة المعتدلة أو الغابة الاستوائية المطيرة. للسؤال الخامس، حدد التكيفات التي تساعد النبات على العيش في منطقة التندرا من أوراق متساقطة في الشتاء أو أوراق تخزن الماء أو جذور تنمو لعمق لا يتجاوز سنتيمترات قليلة أو سيقان تحت أرضية لحمايتها من الحيوانات الرعوية. للسؤال السادس، حدد المخلوقات الآتية التي يعد من المحللات من بكتيريا تصنع غذاءها من مركبات غير عضوية أو المحار الذي يرشح دقائق الغذاء أو فطر يحصل على غذائه من جذوع أشجار ميتة أو نبات يصنع غذاءه باستعمال ضوء الشمس. وفي الأسئلة الإجابات القصيرة، أجب عن السؤال السابع في أوجه التشابه والاختلاف بين منطقة التندرا والغابة الشمالية مستخدماً مخطط فن، وأجب عن السؤال الثامن في أهمية الأنواع الرائدة في التعاقب الأولي.
صفحة ٧٩
انظر إلى الاختبار المقنن في الصفحة التاسعة والسبعين. ابدأ بالأسئلة من 9 إلى 15 في قسم الأسئلة المقالية. في السؤال التاسع، افتض أن نوعاً من الحشرات لا يعيش إلا على نوع محدّد من الأشجار، ويتغذى على العصارة التي تفرزها الشجرة، وتنتج الحجرة مادة كيميائية تحمي الشجرة من الفطريات، ما نوع هذه العلاقة. في السؤال العاشر، لماذا تتوقع وجود حيوانات متنوعة في المنطقتين الضوئية والمظلمة من المحيط. في السؤال الحادي عشر، افترض أن بستانياً يعرف أن التربة في بستانه فقيرة بالنيتروجين، صف طريقتين يزيد بهما كمية النيتروجين ليصبح متوافراً للنباتات في البستان. في السؤال الثاني عشر، اشرح كيف يختلف تكوين مجتمع الذروة بواسطة التعاقب الأولي عن تكوينه بالتعاقب الثانوي. في السؤال الثالث عشر، بناءً على المعلومات الواردة في الرسم أسفل الصفحة والذي يوضح النقطتين X وY، ما الفروق الرئيسية التي تستنتجها بين الأنظمة البيئية للماء العذب في النقطة X والنقطة Y. في السؤال الرابع عشر، افتض أن نوعاً دخيلاً من المخلوقات الحية أدخل إلى نظام بيئي ما، اذكر نوعاً واحداً من العلاقات البيئية التي تتوقع حدوثها من المخلوقات الحية الأخرى التي تعيش في هذا النظام. في السؤال الخامس عشر، وضح أي وجهة نظر ستدعمها، وتأكد من تقديم دليل يعتمد على ما تعرفه عن التغير في الأنظمة البيئية. في أسفل الصفحة، جدول مساعد لتحديد الدرس والقسم الذي يمكن أن تبحث فيه عن إجابة كل سؤال من أسئلة الاختبار المقنن ومطابقتها مع أرقام الصفحات والفصول الدراسية.
صفحة ٨٠
انظر إلى عنوان الفصل الثالث: علم بيئة الجماعات الحيوية. في أعلى الصفحة، تظهر صورة مجهرية لبكتيريا مرض اللايم مسورة بمسحبر الإلكتروني الماسح. وفي الوسط، صورة مقربة لقراد الغزال، وهو طفيل يتغذى على الحيوانات. وفي الأسفل، صورة رئيسية لقطيع من غزال السيكا أو ظباء الإمبالا ترعى في السافانا، مع إشارات بيضاء توضح تداخل الجماعات الحيوية وتطفل الطفيليات. تتناول الفكرة العامة أن يعد نمو الجماعات الحيوية عاملًا مهمًا في قدرة الأنواع على الحفاظ على اتزانها الداخلي في البيئة. وتحتوي الصفحة على ثلاثة أقسام رئيسية: أولاً، ديناميكا الجماعة الحيوية، وتوصف جماعات الأنواع الحيوية من خلال كثافتها، ومكان توزيعها، ومعدل نموها. ثانياً، الجماعة البشرية أو السكانية، حيث يتغير نمو الجماعة البشرية مع مرور الزمن. ثالثاً، حقائق في علم البيئة تبرز جهود المملكة العربية السعودية الممثلة في المركز الوطني لتنمية الحياة الفطرية لحماية أعداد الغزال السعودي المتبقية في المحميات بعد انقراضه من البرية بسبب الصيد الجائر. كما توضح الصفحة أمثلة على الطفيليات التي تتطفل على الغزال كالبرغوث والقُراد والحَلَم والديدان الشريطية، وبعض الأمراض القاتلة مثل مرض اللايم والهزال الحادف والنزف الدموي المزمن.
صفحة ٨١
انظر إلى صفحة النشاطات التمهيدية وتجربة استهلالية بعنوان: هل تتكون الجماعة من فرد واحد؟ يدرس علماء البيئة جماعات المخلوقات الحية ويدرسون كيفية تفاعل الجماعات الحيوية بعضها معاً وتفاعلها مع العوامل اللاحيوية في البيئة. في خطوات العمل، ابدأ بملء بطاقة السلامة، ثم نفذ جلسة عصف ذهني مع مجموعتك وتوقع معاني المصطلحات الآتية: الجماعة الحيوية، كثافة الجماعة الحيوية، معدل الولادات، معدل الوفيات، الهجرة الخارجية، الهجرة الداخلية، القدرة الاستيعابية. في التحليل، أجب عن السؤال الأول حول ما إذا كان يمكن أن تتكون الجماعة من فرد واحد ووضح إجابتك. في السؤال الثاني، حلل تعريفك للمصطلحات السابقة وحدد ما إذا كان هناك علاقة بين هذه المصطلحات. في الجانب الأيمن من الصفحة، تجد خطوات عمل مطوية خصائص الجماعة الحيوية لتساعدك على معرفة الطرائق المستعملة في وصف الجماعات الحيوية. اتبع الخطوات الأربع لطي الورقة وقصها وعنونة كل لسان لتكتب ما تعلمته عن كل خاصية تحت اللسان المناسب في القسم 1-3.
