1- يعد انسياب الطاقة خلال النظام البيئي خطياً وليس دورياً. شرح السؤال تتعلق هذه الفكرة بكيفية انتقال الطاقة عبر المستويات الغذائية في النظام البيئي. هل تعود الطاقة إلى مصدرها الأصلي (الشمس) ليتم إعادة استخدامها بنفس الطريقة التي يتم بها إعادة تدوير المواد؟ أم أن لها مساراً واحداً؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة (صح)انسياب الطاقة خلال النظام البيئي هو انسياب خطي (أحادي الاتجاه) وليس دورياً. تبدأ الطاقة من الشمس، ثم يتم تحويلها بواسطة المنتجات (النباتات) إلى طاقة كيميائية مخزنة في الغذاء. تنتقل هذه الطاقة عبر المستويات الغذائية المختلفة (من المنتجات إلى المستهلكات الأولية، ثم الثانوية، وهكذا). في كل مستوى غذائي، يُفقد جزء كبير من الطاقة على شكل حرارة نتيجة لعمليات التنفس والأنشطة الحيوية الأخرى، ولا يمكن إعادة استخدام هذه الطاقة الحرارية المفقودة من قبل الكائنات الحية في نفس السلسلة الغذائية.على عكس المواد (مثل الكربون والنيتروجين والماء) التي يتم إعادة تدويرها باستمرار في النظام البيئي، فإن الطاقة لا تعود إلى الشمس ليتم استخدامها مرة أخرى بنفس الطريقة. لذلك، يحتاج النظام البيئي إلى إمداد مستمر من الطاقة من الشمس.للتفكير: ما هي النسبة التقريبية للطاقة التي تنتقل من مستوى غذائي إلى المستوى الذي يليه؟ أين تذهب الطاقة المفقودة؟(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثالث: علم البيئة، وانتقال الطاقة داخل المنظومة البيئية، الدرس 6-3: هرم الطاقة، صفحة 76)
2- هرم الطاقة لسلسلة الغذاء يكون عريضاً عند القاعدة. شرح السؤال يصف هذا الشكل النموذجي لهرم الطاقة. تذكر ما يمثله كل مستوى في هرم الطاقة وكمية الطاقة الموجودة في كل مستوى. كيف يؤثر ذلك على شكل الهرم؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة (صح)هرم الطاقة هو تمثيل بياني يوضح كمية الطاقة المتاحة في كل مستوى غذائي في سلسلة غذائية. تكون قاعدة الهرم دائماً هي المنتجات (النباتات الخضراء)، وهي تحتوي على أكبر كمية من الطاقة في النظام البيئي. كلما انتقلنا إلى مستويات غذائية أعلى (المستهلكات الأولية، ثم الثانوية، إلخ)، تقل كمية الطاقة المتاحة بشكل كبير (يفقد حوالي 90% من الطاقة عند كل انتقال).نتيجة لهذا التناقص في الطاقة مع كل مستوى، فإن هرم الطاقة يكون دائماً عريضاً عند القاعدة (حيث توجد المنتجات بأكبر كمية طاقة) ويضيق تدريجياً كلما اتجهنا نحو القمة (حيث توجد المستهلكات العليا بأقل كمية طاقة).للتفكير: هل يمكن أن يكون هرم الأعداد أو هرم الكتلة الحيوية مقلوباً في بعض الحالات؟ ولماذا لا يمكن أن يكون هرم الطاقة مقلوباً أبداً؟(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثالث: علم البيئة، وانتقال الطاقة داخل المنظومة البيئية، الدرس 6-3: هرم الطاقة، صفحة 76)
3- ترتفع حموضة مياه البرك ليلاً .................... شرح السؤال تتعلق هذه الفكرة بالتغيرات في كيمياء مياه البرك بسبب نشاط الكائنات الحية، خاصة النباتات. فكر في العمليات الحيوية التي تقوم بها النباتات خلال الليل. أي غاز يتم إطلاقه، وكيف يؤثر هذا الغاز على حموضة الماء؟ لقيام النباتات بعملية التنفس وإطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يذوب ببطء في الماء مكوناً حمض الكربونيك توقف عملية التنفس والبناء الضوئي في النباتات المائية استمرار عملية البناء الضوئي ليلاً جميع الإجابات السابقة خاطئة الإجابة الصحيحة (لقيام النباتات بعملية التنفس وإطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يذوب ببطء في الماء مكوناً حمض الكربونيك)خلال الليل، تتوقف عملية البناء الضوئي في النباتات المائية لعدم وجود ضوء الشمس. ومع ذلك، تستمر النباتات (وجميع الكائنات الحية الأخرى في البركة) في عملية التنفس. عملية التنفس تستهلك الأكسجين وتطلق غاز ثاني أكسيد الكربون (CO₂).يذوب ثاني أكسيد الكربون المنطلق في الماء، ويتفاعل معه مكوناً حمض الكربونيك (H₂CO₃)، وهو حمض ضعيف. زيادة تركيز حمض الكربونيك في الماء تؤدي إلى انخفاض قيمة الأس الهيدروجيني (pH)، مما يعني أن الماء يصبح أكثر حمضية.الخيارات الأخرى:* (توقف عملية التنفس والبناء الضوئي في النباتات المائية): البناء الضوئي يتوقف، لكن التنفس يستمر.* (استمرار عملية البناء الضوئي ليلاً): البناء الضوئي يحتاج إلى ضوء ولا يحدث ليلاً.للتفكير: كيف تتغير حموضة مياه البرك خلال النهار عندما يكون ضوء الشمس ساطعاً؟ ما هي الكائنات الحية الأخرى في البركة التي تساهم في إطلاق ثاني أكسيد الكربون ليلاً؟(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثالث: علم البيئة، وانتقال الطاقة داخل المنظومة البيئية، الدرس 2-3: البيئة غير الحيوية - الأس الهيدروجيني pH، صفحة 68)
4- في سلسلة غذائية مكونة من : عشب وأرنب وثعبان وصقر فإن الصقر يعد : .................... شرح السؤال تُطلب منك تحديد المستوى الغذائي لكائن معين في سلسلة غذائية معطاة. تتبع انتقال الطاقة من كائن لآخر في السلسلة لتحديد مرتبة الصقر. مستهلكاً أولياً منتجاً مستهلكاً من الدرجة الثالثة مستهلكاً من الدرجة الثانية الإجابة الصحيحة (مستهلكاً من الدرجة الثالثة)في السلسلة الغذائية المعطاة: عشب ← أرنب ← ثعبان ← صقر.* **العشب**: هو المنتج (Producer)، لأنه يصنع غذاءه بنفسه.* **الأرنب**: يتغذى على العشب، فهو مستهلك أولي (Primary consumer) أو مستهلك من الدرجة الأولى.* **الثعبان**: يتغذى على الأرنب، فهو مستهلك ثانوي (Secondary consumer) أو مستهلك من الدرجة الثانية.* **الصقر**: يتغذى على الثعبان، فهو مستهلك ثالثي (Tertiary consumer) أو مستهلك من الدرجة الثالثة.الخيارات الأخرى:* (مستهلكاً أولياً): هذا هو الأرنب.* (منتجاً): هذا هو العشب.* (مستهلكاً من الدرجة الثانية): هذا هو الثعبان.للتفكير: ماذا يحدث لكمية الطاقة المتاحة كلما انتقلنا إلى مستوى غذائي أعلى في هذه السلسلة؟ هل يمكن أن يكون هناك مستهلك من الدرجة الرابعة في هذه السلسلة أو سلاسل مشابهة؟(الكتاب الثاني، الجزء الثالث: التفاعلات، الفصل الثالث: علم البيئة، وانتقال الطاقة داخل المنظومة البيئية، الدرس 5-3: سلسلة الغذاء، وشبكة الغذاء، صفحة 72)
