ـ العوامل التربوية

 

 علم البيئة: الايكولوجيا

 

الصفحة الرئيسة

 

www.khayma.com/fatsvt

 

بعض التقنيات الميدانية لدراسة الاوساط البيئية

العوامل التربوية و علاقتها بالكائنات الحية

العوامل المناخية و علاقتها بالكائنات الحية

تدفق المادة و الطاقة داخل الحميلة البيئية

التوازنات الطبيعية

 

  العوامل التربوية وعلاقتها بالكائنات الحية

 

 

 

تمثل التربة الجزء السطحي للقشرة الأرضية،وتعتبر وسطا بيئيا يتميز بخاصيات كيميائية وفيزيائية تتحكم في توزيع الكائنات الحية كما تشكل عاملا رئيسيا للإنتاجية الفلاحية بتوفير العناصر الاقتياتية الضرورية لإنتاج المادة العضوية للنباتات.تتطور التربة وتختلف مكوناتها حسب طبيعة الصخرة الأم والظروف المناخية وتأثير الكائنات الحية التي تعيش فيها.

تمثل الوثيقة التالية مقطع أفقي لتوزيع النباتات بين غابة تمارة وهضبة زعير

 يلاحظ ان بلوط الفلين ينمو فوق تربات مختلفة رملية،مرويتية،شيستية وكرانيتية في حين لا ينمو فوق تربة كلسية، وهذا يعني ان طبيعة التربة تتدخل في هذا التوزيع.

- فما هي خاصيات التربة التي يمكنها التأثير على توزيع الكائنات الحية؟

- وما هو دور الكائنات الحية في تشكل التربة وتطورها؟

- وكيف يمكن حماية التربة وتحسين مردودياتها؟

1- الخاصيات الفيزيائية للتربة .

 أ- قوام التربة

نعني بقوام التربة تركيبها الحبيبي، ويمكن تصنيف الحبيبات حسب قطرها كما يبين الجدول التالي:

نوع المكونات

حصي كبير

حصى

رمل خشن

رمل دقيق

طمي

طين

قطرالحبيبات mm

أكبر من 20

2-20

0.2-2

0.2- 0.02

0.02 - 0.002

0.002أصغر من

 لتحديد هذا القوام، نأخذ 100g من تربة معينة ونخضعها للمناولات التالية قصد الحصول على الحبيبات فقط :

 * وضع العينة من التربة في كأس زجاجي وإضافة ماء أوكسيجيني لهدم المواد العضوية.

 * إزالة المواد العضوية التي تطفو على السطح.

 * وضع الجزء المتبقى في مخبار مدرج.

 * إضافة كمية من الماء ثم تحريك الخليط.

 * ترك الخليط يترسب لبضع ساعات.

 * إزالة الماء الطافي وتجفيف الجزء المعدني المترسب.

 * قياس كتلة الجزء المعدني المجفف.

 * عزل مختلف العناصر المعدنية باستعمال عمود غرابيل.

 * بعد غربلتها يتم تحديد كتلة ونسبة كل من الطين، الرمل والطمي. 

A : طين
As : طين رملي
Al : طين طميي
La : طمي طيني
Laf : طمي طيني دقيق
Las : طمي طيني رملي
L : طمي
Ls : طمي رملي
Lfa :طمي دقيق طين
Lf : طمي دقيق
Ltf : طمي دقيق جدا
Sl : رمل طمي
S : رملي

 

ب- بنية التربة :

يمكن تعريف البنية بالكيفية التي تتجمع بها حبيبات التربة وهي التي تحدد مع قوام التربة قدرة هذه الأخيرة على الاحتفاظ بالماء ويمكن تمييز البنيات التالية :

  ـ بنية جزيئية مفككة: حبيبات رملية ذات أحجام مختلفة دون أي رابط بينها

  ـ بنية متماسكة:حبيبات رمل غارقة في كتلة منتشرة من الطين

  ـ بنية كبيبة : تكون حبيبات الرمل و الطمي متجمعة في رصاصات بواسطة المركب الدبالي الطيني.

البينة الكبيبية هي البنية التي تجعل التربة جيدة للزراعة حيث تسمح بمرور فائض الماء و تحتفظ بكمية كافية منه. كما تسمح باختراق الجذور بسهولة و تهويتها و الجراثيم الحي هوائية بشكل جيد.أما البنية الجزئية المفككة فلا تحتفظ بالماء بينما البنية المتماسكة فهي غير منفذة للماء أو الهواء فتختنق فيها النباتات كما تقاوم اختراق الجدور. 

   2- الخاصيات الكيميائية للتربة :

     أ- الحمضية:

 ترتبط حمضية التربة بتركيز إيونات+Hوبنسبة تشبع الغرويات المعدنية (الطين) والعضوية (المركبات الدبالية) التي تثبت الايونات الموجبة.

تتغير حمضية التربة من تربة إلى أخرى حسب طبيعة الصخرة الام، نوع التنبت والعوامل المناخية،ونقاس هذه الحمضية لمحلول التربة ياستعمال جهاز PH metre او استعمال ورق PH.

يمكن التمييز بين تربة قاعدية pH  أكبر من 7  وتربة محايدة pH  يساوي 7  وتربة حمضية pH  ينحصر بين 5  و 7  وتربة مرتفعة الحموضة pH أقل من 5 .

  تزداد حمضية التربة كلما ارتفعت نسبة الطين (غرويات معدنية) وتقل كلما ارتفعت نسبة الكالسيوم.

    ب -  ماء التربة .

لتحديد حالات الماء في التربة نقترح التجارب التالية:

ـ التجربة1:نغمر عينة من التربة المجففة بالماء خلال عدة دقائق حتى تتشبع و تصبح S1 كتلتها m1=159,5g

ـ التجربة2:نقطر العينة S1 خلال عدة ساعات فنحصل على تربة S2 كتلتها m2=149g

ـ التجربة3: نزرع نبتة في التربة S2 فتعيش مدة زمنية t ثم تذبل و نحصل على تربة S3 كتلتها m3=131,5g

ـ التجربة4: نترك التربة S3 تجف عدة ايام في غرفة ساخنة غير رطبة فنحصل على تربة S4 كتلتها m4=100g

1- انطلاقا من تحليل هذه التجارب،استنتج أشكال الماء في التربة. 

2- جدد النسبة المائوية للماء الذي احتفظت به التربة عند ذبول النبتة .

1- أشكال الماء في التربة .

* كتلة الماء المفقودة بعد التجربة2 اي

159,5g-149g=10.5g

تمثل الماء الانجدابي أو الحر (Vg) الذي يشغل المسام الكبيرة وينساب تحت تأثير الجاذبية،و يؤدي الى خنق الجذور اذا بقي في التربة.

*كتلة الماء التي امتصتها النبتة  149g-131.5g=17.5g تشكل الماء الشعيري(VC) و هو القابل للامتصاص من طرف النبتة ويشغل المسام الدقيقة.

*كتلة الماء التي احتفظت بها التربة بعد ذبول النبتة131.5g-100g=31.5g تشكل الماء المرطب(VR) و هو يلتصق بشدة بسطح الحبيبات و لا يمكن للنباتات الاستفادة منه. 

 2ـ النسبة المائوية

F=31.5/131.5  x 100=23.95%

  تسمى هذه النسبة المائوية بنقطة الذبول.

 

  3- نفادية التربة وقدرتها على الاحتفاظ بالماء :

   ـ نفاذية التربة:

 تقاس نفاذية تربة معينة بعد وضعها داخل اسطوانة بدون قاعدة وصب كمية من الماء الى مستوى التربة،بعد ذلك حساب كمية الماء الملتقطة خلال ساعة.

K = Q / S


 
      K  : معامل النفاذية

       Q  : حجم الماء بـ  cm3
       S  : مساحة قاعدة الاسطوانة بـ  cm2

     قيمة معامل النفاذية K تحدد درجة النفاذية:

         ـ اقل من 0,4cm/h تربة غير تفوذة

         ـ بين 0,4 و  2cm/h تربة ذات نفاذية ضعيفة

         ـ بين 2 و 20cm/h تربة نفوذة

         ـ اكثر من  20cm/h تربة ذات نفاذية كبيرة

  ـ قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء:

  خلال تجارب الكشف عن حالات الماء في التربة،تمثل كمية الماء التي احتفظت بها التربة  149g-100g=49g قدرة الاحتفاظ بالماء من طرف التربة.

 تختلف حسب قوام التربة كما هو ممثل في الجدول التالي:

 

 رمل غليظ

طين

قطر الحبيبات

2mm

2m اقل من 

قدرة الاحتفاظ على الماء %

1.55

27.4

                باستغلالك لمعطيات الجدول استخلص العلاقة بين قوام التربة وقدرتها على الاحتفاظ بالماء.

  4- تأثير خصائص التربة على توزيع النباتات:

      أ- تأثير قدرة الاحتفاظ بالماء على توزيع بلوط الفلين:

عند زرع شتلات بلوط الفلين فوق افق رملي تحته افق طيني نحصل على نتائج مختلفة حسب سمك الافق الرملي كما هو ممثل في الجدول التالي:

النتيجة

سمك الافق الرملي بـ cm

عدم نمو الشتلات

0   -   50

 نمو الشتلات

50   -  200

عدم نمو الشتلات

اكثر من 200

 تمثل الوثيقة التالية رسمل تخطيطيا يوضح وضعية الشتلات في كل مستوى

      اعتمادا على هذه المعطيات اقترح تفسيرا للنتائج.

 

نلاحظ ان بلوط الفلين ينمو فقط  في المناطق التي يكون فيها سمك الافق الرملي بين 50 و 200 سم فقط، ويمكن تفسير هذا بكون صغر سمك الافق الرملي يسمح بتجميع الماء خلال فصل الشتاء مما يؤدي الى خنق الجذور و موت النبات،كما يسرع من تبخر الماء صيفا محدثا نقصا في كمية الماء المناسبة لنمو بلوط الفلين. من جهة اخرى وجود الافق الطيني في عمق كبير يؤدي الى انخفاض كمية الماء المناسبة لنمو الشتلات نظرا لعدم قدرة جذوره على بلوع المياه الجوفية.

      ب- تأثير حمضية التربة على توزيع بلوط الفلين:

تمثل الوثيقة التالية مقطع أفقي لتوزيع النباتات بين غابة تمارة وهضبة زعير

 يلاحظ ان بلوط الفلين ينمو فوق تربات مختلفة رملية،مرويتية،شيستية وكرانيتية في حين لا ينمو فوق تربة كلسية نقول انه نفور من الكلس.

لفهم سبب ذلك نقترح المعطيات التالية:

ـ المعطي الاول:نحضر ثلاث اوساط للزرع تحتوي على تربات مختلفة و نقوم بزرع شتلات بلوط الفلين في كل وسط،ثم نتتبع نمو الشتلات في نفس الظروف الملائمة،يعطي الجدول التالي النتائج المحصل عليها:

النتيجة

 

وسط الزرع

عدم نمو الشتلات

 

تربة مأخوذة من هضبة مرشوش

 نمو الشتلات

  تربة مأخوذة من غابة تمارة

عدم نمو الشتلات

  تربة مأخوذة من غابة تمارة اضيف اليها الكلس

ـ المعطي الثاني:اعطي تحليل النبتات الثلاث النتائج التالية:

نسبة الحديد

 

مصدر النبتة

ضئيلة

 

المزروعة في تربة هضبة مرشوش

مهمة

  المزروعة في تربة غابة تمارة

ضئيلة

  المزروعة في تربة غابة تمارة اضيف اليها الكلس

 ـ المعطي الثالث: تحتاج النباتات في نمو لعدة عناصر معدنية من اهما عنصر الحديد.

      اعتمادا على المعطيات السابقة اعط تفسيرا لغياب بلوط الفلين فوق التربة الكلسية.

 

 يلاحظ ان شتلات بلوط الفلين لا تنمو فوق تربة كلسية او تربة اضيف اليها الكلس،حيث ان الشتلات التي تزرع في تربة كلسية او اضيف اليها الكلس تفتقر الى عنصر الحديد عكس تلك المزروعة في تربة غير كلسية، وهذا يعيق نموها.

 بسبب تغير حمضية التربة،خصوصا تواجد الكلس تتعرقل عملية امتصاص بعض المعادن الضرورية لنمو النبات كالحديد،وبالتالي يحد من توزيع النبات في هذه الاوساط.

ملحوظة:هناك نباتات محبة للكلس يمكنها العيش فوق نربة كلسية بحيث تحد من امتصاص الكلس مما يجنبها عرقلة امتصاص العناصر المعدنية الضرورية للنمو.

     ج- تأثير ملوحة التربة على توزيع النباتات:

 عموما تراكم الاملاح داخل انسجة النبات تؤدي الى انخفاض في النمو بسبب خلل في التزود بالعناصر الاساسية و سمية بعض الايونات كعنصر البور.

تمثل الوثيقة التالية تغيرات المردودية عند بعض الاشجار المثمرة حسب نسبة ملوحة التربة.

    1. 1 ـ باستغلالك للوثيقة استخلص طبيعة العلاقة بين المردودية الفلاحية ونسبة الملوحة

   5- تأثير الكائنات الحية على التربة:

       5ـ1ـ الكشف عن الكائنات الحية بالتربة:

              أ ـ استخراج الكائنات الحيوانية من التربة: الفونة

   ـ جهاز Berlese :كيفية صنع الجهاز، انظر الرابط

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/affiche_image.php3?id_document=774

 تفر الفونة من الضوء والحرارة لتسقط في وعاء الكحول، نقوم يعد ذلك بملاحظة هذه الفونة.

أمثلة: انظر الروابط   1  ـ   2  ـ  3  ـ   4

              ب ـ الكشف الكائنات النباتية للتربة: الفلورة

 تمثل الوثائق التالية ملاحظات لأجزاء نياتية في طور التحلل

ملاحظة ورقة نباتية متفسخة تكشف عن وجود خويطات متشابكة تمثل غزلا فطريا

ملاحظة مجهرية لبكتيريات  تحلل جذور النباتات

 

اذن فالفلورة المجهرية للتربة تتشكل اساسا من الفطريات والبكتيريات.

       5ـ2ـ تأثير الكائنات الحية على التربة:

              أ ـ التأثير الميكانيكي:     

  ـ تعمل جذور النباتات على تفكيك الصخرة الام عبر اختراقها للشقوق مساهمة في تسهيل ترشيح الماء في التربة،كما تعمل على تثبيت التربة.

  ـ تساهم الحيوانات في طمر الفرش الحرجي، تخليط التربة وتهويتها عن طريق حفر الانفاق. 

              ب ـ التأثير الكيميائي:

المساهمة في تفسخ وتحلل الفرش الحرشي وتكون الدبال أو ما يسمى التدبل humification

يتشكل الدبال من مركبات عضوية تسمى احماض دبالية لها شحن سالبة وعلما ان الطين له ايضا شحنة سالبة،لذلك تعمل بعض الايونات الموجبة كالكالسيوم والحديد... على ربط الجزيئات العضوية بالطين مكوتة المركب الطيني ـ الذبالي

 يلعب المركب الطيني الذبالي دورا مهما في تشكيل البنية الكبيبية عبر التصاق الجبيبات فيما بينها كما يعمل على تثبيت الايونات وبالتالي عدم ضياعها بواسطة الغسل، كما يعمل على تثبيت الماء في التربة.

 6 ـتأثير الإنسان على التربة

       1.6. بعض مظاهر تدهور التربة .

    أ - التصحر: اما بسبب زحف الرمال أو حث التربة بفعل الرياح أو الضغط الزراعي على التربة .

  http://www.dhadh.com

 

     ب ـ الغسل: عندما يتسبب ترشيح مياه الأمطار أو السقي في نقل الأملاح المعدنية من المستويات السطحية للتربة إلى المستويات السفلية للتربة.

     ج ـ انجراف التربة: خصوصا بواسطة المياه في المنحدرات والمناطق التي تتميز بنقص في كثافة الغطاء النباتي.

http://plantandsoil.unl.edu

     د ـ التلوث بالمبيدات الكيماوية الزراعية: لاحتوائها على مواد كيميائية سامة ومعادن ثقيلة يصعب التخلص منها.

http://www.srfo.org/detailed_agr.asp?ID=19&ln=ar

     2.6. أسباب تدهور التربة

    أ - إتلاف الغطاء النباتي: خصوصا بفعل تدخل الإنسان عن طريق قطع الاشجار اما لخلق مساحات زراعية او التوسعة العمرانية او شق الطرق... ، الرعي الجائر والتسبب في حرائق الغابات.

    ب ـ الضغط الزراعي

يؤدي الضغط الزراعي إلى استنزاف المواد المخصبة للتربة وخصوصا الأملاح المعدنية.

    3.6. حماية التربة

المحافظة على الغطاء النباتي  عن طريق غرس الأشجار  و تجديد الغابات ،وضع حواجز طبيعية أو اصطناعية للحد من زحف الرمال، تزويد التربة بالمواد العضوية لنشكل المركب الطيني الدبالي قصد تحسين مردوديتها عن طريق حمايتها من الغسل و اغنائها بالمواد المعدنية. 

      4.6. تحسين مردودية التربة

 تحتاج النباتات للمواد المعدنية التي تستمدها من التربة. لكن الزراعات المتتالية تفقد التربة بعض هذه المواد ، فيصبح من الضروري اضافتها للتربة حتى تحتفظ بخصوبتها.

      أ ـ التسميد:

هناك نوعين من الأسمدة :

ـ الأسمدة العضوية: تتشكل من المخلفات النباتية او الحيوانية الغنية بالمواد العضوية،وهي تساعد على نشكل المركب الطيني الدبالي و بالتالي تحسين بنية التربة و تسهل عملية امتصاص الاملاح المعدنية.

ـ الأسمدة الكيمياوية: هي مركبات معدنية صناعية،اما بسيطة تحتوي على عنصر سمادي واحد(ازوت او فوسفات او بوتاس...)او مركبة تحتوي على اكثر من عنصر سمادي مثل الاسمدة الثنائية(N-K ، P-K ، N-P ) ، الاسمدة الثلاثية  

(14% N+20% P2O5+%20 K2O)                                                                                    

    ب ـالري و السقي: يبين الجدول التالي تأثير الري على بعض المحاصيل الزراعية

q/ha   معدل المردودية من المادة الجافة

معدل كمية الماء المستعمل سنويا بـ mm

 المزروعات

زراعة مسقية

زراعة بورية

90.9

63.3

230

الذرة

31.5

24.1

150

دوار الشمس

33.8

25.7

150

الصوجا

   يتبين ان السقي يرفع من المردودية الزراعية،لذلك يتم الاعتماد على السقي كوسيلة لتحسين خصائص التربة،عبر استعمال عدة تقنيات من بينها:السقي بالأذرع المحورية والسقي قطرة قطرة هذا الاخير يكنسي اهمية كبيرة لانه يساهم في اقتصاد مياه الري.

     ج ـ الحرث الجيد: يهدف إلى تهوية التربة وبالتالي تكاثر المتعضيات المجهرية الهوائية في التربة.

     د ـ التناوب الزراعي:تهدف هده الطريقة إلى اغناء التربة بأملاح معدنية تستطيع بعض الزراعات تركيزها مثل النباتات القطنية المتعايشة مع بكتيريات تستطيع تثبيت الازوت الهوائي وتحويله الى ازوت معدني.

 

 

www.khayma.com/fatsvt