البيئة – أنظمتها وأساسياتها : للبيئة نظام تنظيمي في حيز معين يضم عناصر حية وغير حية تتفاعل مع بعضها وتؤدي إلى تبادل للمواد بين عناصرها الحية وغير الحية. ومن هنا فإن النظام البيئي بما يشمل من جماعات ومجتمعات ومواطن بيئية مختلفة، أي التفاعل الدينامكي لجميع أجزاء البيئة مع التركيز بصورة خاصـة عــلى تبادل المواد بين الأجزاء الحية وغير الحية. فالنظام البيئي بما يضم من جماعات ومجتمعات ومواطن بيئية مختلفة، يعني بصورة عامة التفاعل الديناميكي لجميع أجزاء البيئة مع التركيز بصورة خاصة على تبادل المواد بـيـن الأجزاء الحية وغير الحية. ومواطن البيئة (Habitat) يمثل وحدة النظام البيئـي حيـث يمثل الملجأ أو المسكن للكائن الحي ليشمل جميع معالم البيئة من معالم [ فيزيائية وكيمياوية وحيوية ] في حين اعتبرت المواطن الدقيقة (Microhabitatis) أصغر الوحدات البيئية المأهولة. وهناك مصطلحات أخرى كالمناخ الدقيق (Microclimate) والحيز الوظيفي [النيتش - Niche] لتجدد المتغيرات الدقيقة المتداخلة ووظيفة الكائن الحي ضمن النظام البيئي. ولإجمال هذا النظام تتكون البيئة في أبسط صورة من مكونات غير حية - A biotic Components ومكونات حية (Biotic Components)، ومنهما يتشكل النظام الديناميكي المتزن، وهذه المكونات أو تسمى أيضاً بالعوامل (Factors تؤثر وتتأثر ببعضها البعض ضمن هذا النظام البيئي.

وتضم المكونات (العوامل) غير الحية التالية:

1 - المواد اللاعضوية مثل الكربون والأكسجين والنيتروجين والفوسفور وغيرهـا مـن العناصر الطبيعية الأخرى.

2- المواد العضوية مثل البروتينات، والكربوهيدرات، الدهون، الفيتامينات، والأحماض النووية.

3- عناصر المناخ كالحرارة والرطوبة والرياح والضوء.

4- عناصر فيزيائية كالجاذبية والإشعاع.

أما المكونات [العوامل] الحية فتشمل المكونات الحية لجميع الكائنات الموجودة ضمن النظام البيئي

المعني بالدراسة من حيوان ونبات وكائنات حية دقيقة وهي كالآتي:

أ- المنتجات (Produceres): تحتاج هذه الكائنات إلى الماء وثاني أكسيد الكربون والأملاح المعدنية ومصدر للطاقة وبعض المعادن لكي تبقى حية، وتختلف هذه الكائنات عن الكائنات الأخرى بأنها تقوم بتحويل المركبات غير العضوية ذات الطاقة المنخفضة إلى مركبات عضوية ذات طاقة مرتفعة [كالسكريات ] في البلاستيدات الخضراء بواسطة الكلوروفيل، لذا فهي تسمى بالكائنات ذاتية التغذية (Autotrophs). وتعد جميع النباتات الخضراء بما في ذلك الطحالب الدقيقة والمرئية كائنات منتجة [ذاتية التغذية ] لأنها تمارس عملية التركيب الضوئي.

ب - المستهلكات (Consumers): تستعمل المواد العضوية المنتجة من قبل الكائنات ذاتية التغذية سواء بصورة مباشرة أو غير مباشرة وبذلك تعتبر غير ذاتية التغذية (Heterotrophs) لأنها غير قادرة على إنتاج مركباتها العضوية اللازمة للأغراض الغذائية الأساسية. وتشمل الحيوانات والفطريات وبعض الطلائعيات ومعظم البكتريا، وتصنف الكائنات الحية المستهلكة حسب مصدرها الغذائي إلى:

-1أكلات الأعشاب (Herbivores): كائنات حية مستهلكة تتغذى على النباتات كالمواشي وأنواع من القوارض والغزلان والطيور آكلـة البذور، والحشرات وهناك بعض الكائنات المائية التي تتغذى على الهوائم النباتية [الطحالب ] وجميعها تعتبر مستهلكات أولى.

2 - أكلات اللحوم (Carnivores): كائنات حية مستهلكة تتغذى على اللحوم ويختلف مستوى الغذاء لآكلات اللحوم، فقد يعـد مستهلكاً ثانياً أو ثالثاً حسب دوره الغذائي في سلسلة الغذاء. فمثلاً يتغذى العقرب المائي [مستهلك ثاني ] على القشريات وقد يأكل من قبل ضفدع، وهذا قد يؤكل من قبل سمكة صغيرة تفترس مـن قبـل سمكة أكبر وأخيراً يتغذى العقاب [مستهلك سادس] على هذه السمكة وهكذا.

3- أكلات الأعشاب واللحوم (Omnivores): كائنات حية مستهلكة تتغذى على النبات والحيوان معاً وتسمى بالكائنات القارئة وهي بذلك يمكنها أن تكون مستهلكات أولى وثانية وثالثة في نفس الوقت، ومنها الإنسان. فالإنسان الذي يأكل الخضار مستهلكاً أولاً والذي يأكل لحوم المستهلكات الأولى يعتبر مستهلكاً ثانياً، وقد يكون مستهلكاً ثالثاً عندما يتغذى على لحوم مستهلكات ثانية كالأسماك، وكذلك الحال بالنسبة للعديد من الكائنات الحية.

ج - المحلات (Deco Mposers): لا يمكن اعتبار هذه الكائنات ذاتية التغذية حيث أنها لا تصنع غذائها من مواد لا عضوية، ولا يمكن اعتبارها كائنات مستهلكة حيث أنها لا تتناول طعاماً جاهزاً بل إنها تقوم بتحليل الكائنات الحيــة بـعـد انتهاء عملية التحلل الذاتي (Autolysis) التي تحدث داخل الكائن الحي بعد الموت مباشرة ] وذلك للحصول على الطاقة اللازمة لحياتها. وتشمل المحللات البكتريا والفطريات التي تمتص ما تحتاج إليه من مواد عضوية محللة عن طريق غشائها الخلوي مباشرة. وتصنف إلى ثلاثة أنواع . حسب متطلبات الأكسجين.

1 الكائنات الدقيقة الهوائية (Aerobes): وتحتاج هذه الكائنات المحللة إلى الأوكسجين الكافي لاستمرار حياتها ونشاطها، كما في المعادلة التالية:

وعملية التحلل الهوائي تشبه عملية التنفس داخل الخلايا الحية إذ تتحلل المادة العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء وهي أيضاً عكس تفاعل التمثيل الضوئي من حيث المتطلبات والمنتجات النهائية للتفاعل. لذا يعرف التحلل الهوائي أحياناً بتنفس النظام البيئي.

2 الكائنات الدقيقة اللاهوائية (Anaerobes): وتحتاج لاستمرار حياتها ونشاطها وسطاً لا يتوفر فيه الأكسجين مثل بكتريا الميثان التي تحلــل المــواد العضوية والكربونات إلى غاز الميثان عند . . عدم وجود الأكسجين.

3 الكائنات الدقيقة الاختيارية Facultative anaerobes): وهي تلك التي تستطيع أن تكيف نفسها حسب الوسط التي تعيش فيه، فإذا توفر الأكسجين كانت هوائية وإذا لم يتوفر أصبحت لا هوائية مثل بكتريا التربة (Aerobacter).