تاريخ علم النبات ، مجال الدراسة ، الفروع والتحقيقات

ال علم البحيرات إنه العلم الذي يدرس المسطحات المائية القارية كنظم إيكولوجية مترابطة مع النظم الإيكولوجية الأرضية والغلاف الجوي. يصف ويحلل العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمياه الداخلية لشرح تركيبها وبنيتها وطاقتها وكائناتها الحية.

مصطلح "علم النبات" يأتي من الكلمات limne (الألوهية المرتبطة بالماء) و الشعارات (معاهدة أو دراسة). استخدمها لأول مرة فرانسوا ألفونس فوريل ، وهو عالم سويسري يعتبر والد هذا التخصص لمساهماته الكبيرة خلال القرن التاسع عشر..

تطورت علم النبات بشكل ملحوظ على مر تاريخها. في البداية ، شملت الدراسة فقط البحيرات ، التي كانت تعتبر كائنات حيوية ، دون ربطها بالبيئة. في الوقت الحالي ، تتناول دراسة المياه الداخلية التفاعلات مع البيئة وأهميتها في دورات المادة والطاقة.

مؤشر

• 1 التاريخ
  • 1.1 علم النبات القديم
  • 1.2 علم النبات الحديث
  • 1.3 علم النبات المعاصر
• 2 مجال الدراسة
• 3 فروع
  • 3.1 Limnology من المياه الراكدة
  • 3.2 وسائل الراحة للمياه الجارية
  • 3.3 علم المياه الجوفية
  • 3.4 علم البحيرات المالحة
• 4 التحقيقات الأخيرة
  • 4.1 البحوث في البحيرات الاستوائية
  • 4.2 التحقيقات في الخزانات أو السدود الصناعية
  • 4.3 البحث في علم الحفريات القديمة
• 5 المراجع

تاريخ

علم النبات القديم

تظهر الإسهامات الأولى في معرفة البحيرات في أوروبا القديمة ، مع ملاحظات منعزلة ، دون ترابط بينها.

بين عامي 1632 و 1723 ، قام أ. فان لوينهويك بوضع أول وصف للكائنات الحية المائية ، وذلك بفضل ظهور المجهر ، مما يعني تقدمًا مهمًا لمعرفة الحياة المائية..

في عام 1786 تم نشر أول تصنيف للكائنات المجهرية المائية ، قام به عالم الأحياء الدنماركي أوتو فريدريش مولر ، والذي أطلق عليه اسم Infusoria Fluviatilia et Marina Animacula.

مع ظهور المحطات البيولوجية الأولى ، وصلت المعرفة في علم الكائنات الحية الدقيقة إلى الامتلاء. في عام 1888 تأسست أول محطة تجريبية في غابات بوهيميا ، في جمهورية التشيك. بعد ذلك ، تضاعف عدد المحطات البيولوجية في أوروبا والولايات المتحدة بسرعة.

قدم علماء العصر مساهمات كبيرة في معرفة الحياة في المسطحات المائية العذبة. وهي تؤكد الدراسات في التصنيف ، وآليات التغذية ، والتوزيع ، والهجرات ، وغيرها.

علم النبات الحديث

ظهرت علم النبات الحديث في نهاية القرن التاسع عشر ، مع اكتشاف مجتمع العوالق في المياه العذبة بواسطة P.E. مولر ، في عام 1870.

في عام 1882 ، أوضح روتنر أن علم النبات يشمل تفاعلات بيئية ، إلى جانب الدراسة الوصفية للجمعيات الحيوية التي تحدث في جسم الماء.

في عام 1887 ، س. نشرت مجلة فوربس مقالاً يسمى البحيرة كصورة مصغرة, حيث يحلل البحيرة كنظام في توازن ديناميكي للمادة والطاقة مع الكائنات الحية.

في عام 1892 ، نشر F. A. Forel نتائج بحثه عن بحيرة ليمان (سويسرا) ، ركز على الجيولوجيا والتوصيف الكيميائي الفيزيائي ووصف الكائنات الحية في البحيرة.

في عام 1917 شمل كول الهدف الثاني في علم النبات. دراسة دورات المادة ، مع التركيز بشكل خاص على دورات الكيمياء الحيوية.

في عام 1935 ، عرف ويلش علم النبات بأنه دراسة الإنتاجية البيولوجية للمياه الداخلية. يتضمن هذا التعريف لأول مرة في علم النبات ، النهج الخاص بالإنتاجية ودراسة أنظمة lotic (الأنهار والجداول) ، بالإضافة إلى lentic (البحيرات).

في عام 1975 ، وصف هوتشينسون وجولترمان علم النبات بأنه علم متعدد التخصصات يعتمد على الجيولوجيا والأرصاد الجوية والفيزياء والكيمياء والبيولوجيا.

في عام 1986 ، وصف ليمان مجالين من مجالات الدراسة يرتبطان بعلم النبات. يركز الحقل الأول على الخواص الفيزيائية والكيميائية الحرارية للأجسام المائية. الحقل الثاني الذي يدرس العمليات البيولوجية على مستوى السكان والمجتمعات ، التي تسيطر عليها الانتقاء الطبيعي.

خلال التسعينيات ، وفي مواجهة الطلب المتزايد على المياه والتهديد العالمي المتمثل في انخفاض الكمية والنوعية ، تبرز رؤية تطبيقية لعلم الحشرات تركز على الإدارة البيئية..

علم النفس المعاصر

يحافظ علم limnology من القرن الحادي والعشرين على رؤية لأهمية معرفة أنظمة lentic و lotic لصالح الإدارة البيئية للمياه التي تتيح للبشرية التمتع بالموارد المائية وفوائدها الاجتماعية والاقتصادية والطبيعية.

مجال الدراسة

يعتبر علم النبات من فروع علم البيئة التي تركز على النظم البيئية المائية القارية ، بما في ذلك البحيرات والبحيرات والمياه الجوفية والبرك والجداول والأنهار.

دراسة كل من تدفق المادة والطاقة ، وتكوين وهيكل وديناميات الكائنات الحية الموجودة في المياه الداخلية على مستوى الأفراد والأنواع والسكان والمجتمعات.

يتطلب فهم جميع العمليات والآليات التي تشكل التنوع البيولوجي والاستجابات الفيزيائية والكيميائية للبيئات المائية القارية تكامل التخصصات العلمية المتعددة ، مثل الكيمياء ، والفيزياء ، والبيولوجيا ، وعلم المناخ ، والهيدرولوجيا ، والجيولوجيا ، وغيرها..

علم النبات يدمج أيضًا العمليات المتأصلة في المياه الداخلية مع النظم الإيكولوجية الأرضية. النظر في آثار تصريف المياه ومساهمة المسألة والطاقة من الأحواض. وبالمثل ، فإنه يأخذ في الاعتبار التبادلات التي تحدث بين المسطحات المائية والغلاف الجوي.

تتضمن دراسة المياه الداخلية أيضًا تحديد التهديدات البيئية ووصف آثارها على النظام البيئي. وبالمثل ، فإنه ينطوي على البحث عن حلول ، مثل التخفيف من تغير المناخ ، والسيطرة على الأنواع الغريبة واستعادة النظم الإيكولوجية.

الفروع

تنشأ فروع علم النبات وفقا لنوع الجسم المائي القاري قيد الدراسة.

علم النبات من المياه الدائمة

يدرس هذا الفرع من علم النبات النظم الإيكولوجية للعدسة ، والمعروفة باسم البحيرات. ويشمل كلا من المياه السطحية الطبيعية والخزانات والبرك والسدود الصناعية.

علم النبات من المياه الجارية

دراسة المياه الداخلية الحالية تدرس النظم الإيكولوجية للوتس ، مثل الأنهار أو الجداول ، والتي تتميز بتدفق مياه أفقي وغير أحادي الاتجاه في الغالب.

علم المياه الجوفية

يدرس هذا الفرع العمليات التي حدثت في خزانات المياه الجوفية. ويشمل ذلك البحث في العمليات الجيوكيميائية الحيوية التي تشكل الخصائص الكيميائية للمياه الجوفية.

علم البحيرات المالحة

يدرس هذا الفرع البحيرات المالحة ، التي تشكل 45 ٪ من البحيرات القارية في العالم. يركز بحثه على الخصائص الخاصة لهذه النظم الإيكولوجية ، بما في ذلك الأوصاف الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية لها.

التحقيقات الأخيرة

البحث في البحيرات الاستوائية

أجريت معظم الأبحاث في البيئات العدسية في بحيرات المناطق المعتدلة الشمالية. ومع ذلك ، تختلف ديناميات البيوجيوكيميائية للبحيرات الاستوائية الكبيرة عن تلك المسجلة في البحيرات المعتدلة.

نشر لي وزملاؤه مقالًا في عام 2018 حول الكيمياء الجيولوجية للرواسب والمساهمة في دورة الكربون والمغذيات في بحيرة استوائية تقع في ملاوي (شرق إفريقيا).

تشير النتائج إلى مساهمة كبيرة من الرواسب على الميزانيات البيوجيوكيميائية للبحيرة. بالإضافة إلى ذلك ، يظهرون أن معدلات الترسيب زادت بشكل كبير في السنوات العشر الأخيرة.

التحقيقات في السدود أو السدود الصناعية

ازداد عدد الأحواض والسدود الصناعية بسرعة في السنوات الأخيرة.

على الرغم من أن الفهم الجيد للبحيرات الطبيعية يمكن أن يساعد في فهم النظم الإيكولوجية الاصطناعية ، إلا أنه يمكن أن يقدم خصائص متعددة تميزها عن النظم الإيكولوجية الطبيعية. ولهذا السبب ، فإن البحث في البيئات الاصطناعية له أهمية كبيرة في الوقت الحاضر.

قام Znachor et al. (2018) بتحليل البيانات من 36 متغيرًا بيئيًا استغرقت أكثر من 32 عامًا في خزان صغير في جمهورية التشيك. كان الهدف من البحث هو الكشف عن الاتجاهات في الخصائص المناخية والكيميائية الحيوية.

أظهرت جميع المتغيرات البيئية تقريبًا اتجاهات متغيرة مع مرور الوقت. كما تم تحديد اتجاهات عكسية. على سبيل المثال ، أظهر الكربون العضوي الذائب ميلًا للنمو الخطي بشكل مستمر.

أظهرت هذه الدراسة أيضًا تغييراً في الاتجاهات في نهاية الثمانينيات وأثناء التسعينيات ، وقد فسر المؤلفون هذا التغيير كاستجابة لبعض التغيرات الاجتماعية والاقتصادية التي حدثت في المنطقة..

من النتائج المهمة الأخرى لهذه الدراسة تغيّر في الظروف الهيدروليكية للسد الذي حدث في عام 1999. وقد حدث ذلك بعد زيادة حجم الاحتفاظ بالسد ، نتيجة لقرار إداري اتخذ بعد فترة من الأمطار الغزيرة.

يوضح هذا المثال كيف يمكن للبحوث في علم النبات أن توضح لنا تأثيرات العوامل الاجتماعية والاقتصادية والقرارات السياسية على عمل النظم الإيكولوجية الاصطناعية. في المقابل ، يمكن أن يساعدنا ذلك في فهم التأثيرات على النظم الإيكولوجية الطبيعية.

البحث في علم الحفريات القديمة

Paleolimnology هي دراسة الرواسب المترسبة في البحيرات بهدف إعادة بناء التاريخ الطبيعي أو تغيير المتغيرات البيئية للبحيرة أو بيئتها في الأوقات الماضية. لهذا الغرض ، يتم استخدام منهجيات مختلفة ، مثل تحليل الأحافير المجهرية أو حبوب اللقاح أو ostracods..

نشر نوفاس ناسيمنتو ومعاونوه مقالًا في عام 2018 حول التحقيق الأحيائي في جبال الأنديز في بيرو يعيد بناء تاريخ بحيرة ميسكي ، وهي ملجأ صغير للمياه المالحة يقع على ارتفاع 3750 مترًا فوق مستوى سطح البحر.

أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها من خلال طبقات الكربونات والمجتمع المشهور الأحفوري انخفاضًا في مستوى البحيرة خلال عصر الهولوسين الأوسط ، إلا أن هذا لم يجف تمامًا.

يظهر التاريخ أن بحيرة مسكي كانت جزءًا من المناظر الطبيعية منذ 12700 عام ، على الرغم من أن العديد من بحيرات الأنديز الضحلة قد جفت.

مراجع

1. Banderas، A.G and González، R. (1996). علم النبات ، مراجعة للمفهوم. الهندسة الهيدروليكية في المكسيك ، الحادي عشر (1): 77-84.
2. Basavarajappa، S.H.، Raju، N.S. وهوسماني ، إس. (2014) علم النبات: مراجعة نقدية. البيئة العالمية الحالية ، 9 (3) ، 741-759.
3. Li، J.، Brown، E.T.، Crowe، S.A. و Katsev، S. (2018). الكيمياء الجيولوجية للرواسب والمساهمات في ركوب الكربون والعناصر المغذية في البحيرة الاستوائية: بحيرة ملاوي (شرق إفريقيا). Journal of Great Lakes Research 44 (6): 1221-1234
4. Novaes Nascimento، M.، Laurenzi، A.G.، Valencia، B.G.، Van، R. and Bush، M. (2018). تاريخ من 12700 سنة من التغير القديم من microrefugium الأنديز. الهولوسين.
5. الويلزية (1952). علم المياه العذبة. مكجرو هيل. لندن 538.
6. Znachor، P، Nedoma، J، Hejzlar J، Seďa J، Kopáček J، Boukal D and Mrkvička T. (2018). تهيمن اتجاهات واتجاهات متعددة طويلة الأجل على الظروف البيئية في خزان للمياه العذبة من صنع الإنسان. علم البيئة الكلية 624: 24-33.