Skip to content · ⁨الانتقال إلى المحتوى⁩

The Living World: Ecosystems · ⁨العالم الحي: الأنظمة البيئية⁩

AP Environmental Science · ⁨AP العلوم البيئية⁩ · Topic 1 · ⁨الموضوع 1⁩

Video lesson for this topic · ⁨درس فيديو لهذا الموضوع⁩ Open the video page · ⁨افتح صفحة الفيديو⁩
8:06

العالم الحي: الأنظمة البيئية

تخيل سهلاً عشبيةً. تغطي العشب الأرض في كل مكان تنظر إليه. الأرانب وغيرها من الحيوانات الرعّارة شائعة — يمكنك رؤيتها طوال اليوم. لكن القطط الكبيرة التي تصيد…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨سرد باللغة الإنجليزية · ترجمة مدمجة بالإنجليزية + الصينية⁩

1.1

Introduction to Ecosystems · ⁨مقدمة عن النظم البيئية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.A: Explain how the availability of resources influences species interactions.

  • ERT-1.A.1 In a predator-prey relationship, the predator is an organism that eats another organism (the prey).
  • ERT-1.A.2 Symbiosis is a close and long-term interaction between two species in an ecosystem. Types of symbiosis include mutualism, commensalism, and parasitism.
  • ERT-1.A.3 Competition can occur within or between species in an ecosystem where there are limited resources. Resource partitioning—using the resources in different ways, places, or at different times—can reduce the negative impact of competition on survival.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.A: اشرح كيف يؤثر توفر الموارد على تفاعلات الأنواع.

  • ERT-1.A.1 في علاقة افتراس وفريسة، المفترس هو كائن حي يتغذى على كائن حي آخر (الفريسة).
  • ERT-1.A.2 التكافل هو تفاعل قريب وطويل الأمد بين نوعين في نظام بيئي. تشمل أنواع التكافل التبادل المنفعة، والتكافل المتعايش، والطفيلية.
  • ERT-1.A.3 يمكن أن يحدث التنافس داخل أو بين الأنواع في النظام البيئي حيث تكون الموارد محدودة. يمكن لتقسيم الموارد — باستخدام الموارد بطرق مختلفة، أو في أماكن مختلفة، أو في أوقات مختلفة — أن يقلل من التأثير السلبي للتنافس على البقاء.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

An ecosystem 生态系统 is all the living things (biotic) and non-living things (abiotic) in an area, interacting together. Organisms depend on each other and on their physical environment, and interactions like predation 捕食, competition 竞争, and symbiosis 共生 (mutualism, commensalism, parasitism) shape the community.

العربية

النظام البيئي هو جميع الكائنات الحية (بيولوجية) والأشياء غير الحية (لا بيولوجية) في منطقة ما، والتي تتفاعل معًا. تعتمد الكائنات على بعضها البعض وعلى بيئتها المادية، وتشكل التفاعلات مثل الافتراس والمنافسة والتكافل (التعايش المتبادل، والعدوية، والطفيلية) المجتمع البيئي.

Explore · ⁨استكشف⁩

Explore how a population grows · ⁨استكشف كيف تنمو السكان⁩

Change the growth rate $r$ and the carrying capacity $K$. Growth is fast when a population is small, then levels off as resources run short and the ecosystem fills up. · ⁨غيّر معدل النمو $r$ والطاقة الاستيعابية $K$. يكون النمو سريعًا عندما تكون السكان صغيرًا، ثم يستقر عندما تنتهي الموارد تمتلئ البيئة.⁩

1.2

Terrestrial Biomes · ⁨الأقاليم البيئية البرية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.B: Describe the global distribution and principal environmental aspects of terrestrial biomes.

  • ERT-1.B.1 A biome contains characteristic communities of plants and animals that result from, and are adapted to, its climate.
  • ERT-1.B.2 Major terrestrial biomes include taiga, temperate rainforests, temperate seasonal forests, tropical rainforests, shrubland, temperate grassland, savanna, desert, and tundra.
  • ERT-1.B.3 The global distribution of nonmineral terrestrial natural resources, such as water and trees for lumber, varies because of some combination of climate, geography, latitude and altitude, nutrient availability, and soil.
  • ERT-1.B.4 The worldwide distribution of biomes is dynamic; the distribution has changed in the past and may again shift as a result of global climate changes.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.B: وصف التوزيع العالمي والجوانب البيئية الرئيسية للأقاليم الأرضية.

  • ERT-1.B.1 يحتوي الإقليم على مجتمعات مميزة من النباتات والحيوانات تنتج عن المناخ وتتكيف معه.
  • ERT-1.B.2 تشمل الأقاليم الأرضية الرئيسية الغابات الصنوبرية، والغابات المطيرة المعتدلة، والغابات الموسمية المعتدلة، والغابات المطيرة الاستوائية، والأراضي القاحلة الشجيرية، والأعشاب المعتدلة، والسافانا، والصحاري، والتندرا.
  • ERT-1.B.3 يختلف التوزيع العالمي للموارد الطبيعية غير المعدنية الأرضية، مثل الماء والأشجار لأغراض البناء، بسبب مزيج من المناخ والجغرافيا وخط العرض والارتفاع وتوافر المغذيات والتربة.
  • ERT-1.B.4 توزيع الأقاليم عالميًا ديناميكي؛ تغير التوزيع في الماضي وقد ينزاح مرة أخرى نتيجة للتغيرات المناخية العالمية.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A biome 生物群系 is a large region defined by its climate and characteristic life. Terrestrial biomes (deserts, grasslands, tropical rainforest, temperate forest, taiga, tundra) are determined mainly by temperature and precipitation 降水. Each has plants and animals adapted to those conditions.

The two images below sit at opposite ends of the precipitation scale, which is why their life looks so different:

العربية

الإقليم البيئي هو منطقة واسعة تُعرف بمناخها والحياة المميزة لها. الأقاليم البيئية البرية (الصحاري، السهول العشبية، الغابات المطيرة الاستوائية، الغابات المعتدلة، التايغا، التندرا) يحددها بشكل رئيسي درجة الحرارة وهطول الأمطار. لكل منها نباتات وحيوانات متكيفة مع تلك الظروف.

تقع الصورتان أدناه في طرفي مقياس هطول الأمطار، ولهذا يبدو شكل الحياة فيها مختلفًا تمامًا:

غابة مطيرة استوائية ضبابية مع غطاء أخضر كثيف ومتعدد الطبقات على تلال شديدة الانحدار
غابة مطيرة استوائية: حارة ورطبة طوال العام، مما يوفر غطاءً نباتيًا كثيفًا ومتعدد الطبقات وأعلى تنوع بيولوجي لأي إقليم بري
صحراء جافة من كثبان الرمل العارية مع نباتات شبه معدومة
الصحراء: هطول أمطار منخفض جداً، لذا لا يتبقى سوى حياة نادرة متكيفة مع الجفاف
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
ecosystem/ˈiːkəʊsɪstəm/ نظام بيئي
predation/prɪˈdeɪʃn/ الافتراس
competition/ˌkɒmpəˈtɪʃn/ المنافسة
symbiosis/ˌsɪmbaɪˈəʊsɪs/ التعايش
biome/ˈbaɪəʊm/ نظام بيئي
temperature and precipitation/ˈtemprɪtʃə ænd prɪˌsɪpɪˈteɪʃn/ درجة الحرارة والهطول
tropical rainforest/ˈtrɒpɪkl ˈreɪnfɒrɪst/ غابة المطر الاستوائية
desert/ˈdezət/ صحراء
salinity/seɪˈlɪnɪti/ الملوحة
Estuaries/ˈestjuːəriz/ المصبّات
1.3

Aquatic Biomes · ⁨النظم البيئية المائية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.C: Describe the global distribution and principal environmental aspects of aquatic biomes.

  • ERT-1.C.1 Freshwater biomes include streams, rivers, ponds, and lakes. These freshwater biomes are a vital resource for drinking water.
  • ERT-1.C.2 Marine biomes include oceans, coral reefs, marshland, and estuaries. Algae in marine biomes supply a large portion of the Earth's oxygen, and also take in carbon dioxide from the atmosphere.
  • ERT-1.C.3 The global distribution of nonmineral marine natural resources, such as different types of fish, varies because of some combination of salinity, depth, turbidity, nutrient availability, and temperature.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.C: وصف التوزيع العالمي والجوانب البيئية الرئيسية للأقاليم المائية.

  • ERT-1.C.1 تشمل الأقاليم المائية العذبة الجداول والأنهار والبحيرات والبرك. تُعد هذه الأقاليم المائية موردًا حيويًا لمياه الشرب.
  • ERT-1.C.2 تشمل الأقاليم المائية المحيطات وشعاب المرجان والأراضي الرطبة والمصبّات. تزود الطحالب في الأقاليم المائية جزءًا كبيرًا من أكسجين الأرض، كما تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
  • ERT-1.C.3 differs التوزيع العالمي للموارد الطبيعية البحرية غير المعدنية، مثل أنواع الأسماك المختلفة، بسبب مزيج من الملوحة والعمق والعكارة وتوافر المغذيات ودرجة الحرارة.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

Aquatic biomes cover more of Earth than land. Freshwater (streams, lakes, wetlands) and marine (open ocean, coral reefs, estuaries) systems differ in salinity 盐度, sunlight, and nutrients. Estuaries 河口 (where rivers meet the sea) and coral reefs are especially productive and biodiverse.

العربية

النظم البيئية المائية تغطي مساحة أكبر من الأرض مقارنة بالأراضي البرية. تختلف أنظمة المياه العذبة (الأنهار، البحيرات، الأراضي الرطبة) والأنظمة البحرية (المحيط المفتوح، الشعاب المرجانية، المصبّات) في الملوحة، والضوء الشمسي، والمغذيات. وتُعد المصبّات (حيث تتلاقى الأنهار مع البحر) والشعاب المرجانية منتجة حيوياً وغنية بالتنوع البيولوجي على وجه الخصوص.

منظر تحت الماء لشعبة مرجانية تقع مباشرة أسفل سطح البحر ومغطاة بالمرجان
الشعاب المرجانية: المياه الدافئة والمشمسة والضحلة تجعلها واحدة من أكثر النظم البيئية إنتاجية وتنوعاً بيولوجياً
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
coral reef/ˈkɒrəl riːf/ شعاب مرجانية
1.4

The Carbon Cycle · ⁨دورة الكربون⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.D: Explain the steps and reservoir interactions in the carbon cycle.

  • ERT-1.D.1 The carbon cycle is the movement of atoms and molecules containing the element carbon between sources and sinks.
  • ERT-1.D.2 Some of the reservoirs in which carbon compounds occur in the carbon cycle hold those compounds for long periods of time, while some hold them for relatively short periods of time.
  • ERT-1.D.3 Carbon cycles between photosynthesis and cellular respiration in living things.
  • ERT-1.D.4 Plant and animal decomposition have led to the storage of carbon over millions of years. The burning of fossil fuels quickly moves that stored carbon into atmospheric carbon, in the form of carbon dioxide.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.D: شرح مراحل التفاعلات والمخازن في دورة الكربون.

  • ERT-1.D.1 دورة الكربون هي حركة الذرات والجزيئات التي تحتوي على عنصر الكربون بين المصادر والمصارف.
  • ERT-1.D.2 تحتفظ بعض المخازن التي توجد فيها مركبات الكربون في دورة الكربون بهذه المركبات لفترات طويلة، بينما تحتفظ بها البعض الآخر لفترات قصيرة نسبيًا.
  • ERT-1.D.3 يدور الكربون بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي في الكائنات الحية.
  • ERT-1.D.4 أدى تحلل النباتات والحيوانات إلى تخزين الكربون على مدى ملايين السنين. يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى نقل هذا الكربون المخزن بسرعة إلى كربون الغلاف الجوي، على شكل ثاني أكسيد الكربون.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English
The carbon cycle

The carbon cycle 碳循环 moves carbon between the atmosphere, organisms, oceans, and rocks. Photosynthesis removes $\text{CO}_2$; respiration, decomposition, and burning fossil fuels 化石燃料 return it. Burning fossil fuels adds carbon far faster than natural processes remove it.

العربية
دورة الكربون

تتحرك دورة الكربون الكربون بين الغلاف الجوي والكائنات الحية والمحيطات والصخور. تمتص البناء الضوئي $\text{CO}_2$؛ بينما تعيد التنفس الحيوي والتحلل وحرق الوقود الأحفوري إلى الغلاف الجوي. ويضيف حرق الوقود الأحفوري الكربون بمعدل أسرع بكثير مما تزيله العمليات الطبيعية.

تتحرك دورة الكربون الكربون بين الغلاف الجوي والكائنات الحية والوقود الأحفوري
تتحرك دورة الكربون الكربون بين الغلاف الجوي والكائنات الحية والوقود الأحفوري
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
carbon cycle/ˈkɑːbən ˈsaɪkl/ دورة الكربون
fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/ الوقود الأحفوري
1.5

The Nitrogen Cycle · ⁨دورة النيتروجين⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.E: Explain the steps and reservoir interactions in the nitrogen cycle.

  • ERT-1.E.1 The nitrogen cycle is the movement of atoms and molecules containing the element nitrogen between sources and sinks.
  • ERT-1.E.2 Most of the reservoirs in which nitrogen compounds occur in the nitrogen cycle hold those compounds for relatively short periods of time.
  • ERT-1.E.3 Nitrogen fixation is the process in which atmospheric nitrogen is converted into a form of nitrogen (primarily ammonia) that is available for uptake by plants and that can be synthesized into plant tissue.
  • ERT-1.E.4 The atmosphere is the major reservoir of nitrogen.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.E: شرح مراحل التفاعلات والمخازن في دورة النيتروجين.

  • ERT-1.E.1 دورة النيتروجين هي حركة الذرات والجزيئات التي تحتوي على عنصر النيتروجين بين المصادر والمصارف.
  • ERT-1.E.2 تحتفظ معظم المخازن التي توجد فيها مركبات النيتروجين في دورة النيتروجين بهذه المركبات لفترات قصيرة نسبيًا.
  • ERT-1.E.3 تثبيت النيتروجين هو العملية التي يتحول فيها نيتروجين الغلاف الجوي إلى شكل من أشكال النيتروجين (أساسًا الأمونيا) متاح للامتصاص من قبل النباتات ويمكن تصنيعه في أنسجة النبات.
  • ERT-1.E.4 يُعد الغلاف الجوي المصدر الرئيسي للنيتروجين.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English
The nitrogen cycle

The nitrogen cycle 氮循环 makes nitrogen usable for life. Nitrogen fixation 固氮 (by bacteria) converts atmospheric $\text{N}_2$ to ammonia; nitrification and assimilation pass it through organisms; denitrification returns $\text{N}_2$ to the air. Fertilizer adds reactive nitrogen, which can pollute water.

العربية
دورة النيتروجين

تجعل دورة النيتروجين النيتروجين متاحاً للحياة. يقوم تثبيت النيتروجين (بواسطة البكتيريا) بتحويل $\text{N}_2$ الجوي إلى الأمونيا؛ ثم تمرر عملية التأكسد والامتصاص عبر الكائنات الحية؛ ويعيد إزالة النترات $\text{N}_2$ إلى الهواء. ويضيف الأسمدة النيتروجين المتفاعل، الذي قد يسبب تلوث المياه.

دورة النيتروجين: يتم تثبيت N في نترات التربة، وينتقل عبر السلسلة الغذائية، ويعود إلى الهواء عن طريق إزالة النترات
دورة النيتروجين: يتم تثبيت N$_2$ في نترات التربة، وينتقل عبر السلسلة الغذائية، ويعود إلى الهواء عن طريق إزالة النترات
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
nitrogen cycle/ˈnaɪtrədʒn ˈsaɪkl/ دورة النيتروجين
Nitrogen fixation/ˈnaɪtrədʒn fɪkˈseɪʃn/ تثبيت النيتروجين
1.6

The Phosphorus Cycle · ⁨دورة الفوسفور⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.F: Explain the steps and reservoir interactions in the phosphorus cycle.

  • ERT-1.F.1 The phosphorus cycle is the movement of atoms and molecules containing the element phosphorus between sources and sinks.
  • ERT-1.F.2 The major reservoirs of phosphorus in the phosphorus cycle are rock and sediments that contain phosphorus-bearing minerals.
  • ERT-1.F.3 There is no atmospheric component in the phosphorus cycle, and the limitations this imposes on the return of phosphorus from the ocean to land make phosphorus naturally scarce in aquatic and many terrestrial ecosystems. In undisturbed ecosystems, phosphorus is the limiting factor in biological systems.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.F: شرح مراحل التفاعلات والمخازن في دورة الفوسفور.

  • ERT-1.F.1 دورة الفوسفور هي حركة الذرات والجزيئات التي تحتوي على عنصر الفوسفور بين المصادر والمصارف.
  • ERT-1.F.2 المصادر الرئيسية للفوسفور في دورة الفوسفور هي الصخور والرواسب التي تحتوي على معادن محملة بالفوسفور.
  • ERT-1.F.3 لا يوجد مكون جوي في دورة الفوسفور، والقيود التي تفرضها هذه الخاصية على عودة الفوسفور من المحيط إلى البر تجعل الفوسفور نادرًا بشكل طبيعي في النظم البيئية المائية والعديد من النظم البيئية الأرضية. في النظم البيئية غير المضطربة، يكون الفوسفور العامل المحدد في الأنظمة البيولوجية.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

The phosphorus cycle 磷循环 has no atmospheric (gas) stage – phosphorus moves through rock, soil, water, and organisms. It is slow and often the limiting nutrient 限制性营养 for growth, so added phosphorus (fertilizer, detergents) can trigger algal blooms.

العربية

لا تحتوي دورة الفوسفور على مرحلة جوية (غازية) – حيث يتحرك الفوسفور عبر الصخور والتربة والمياه والكائنات الحية. وهي بطيئة وغالباً ما تكون العامل المحدد للنمو، لذلك يمكن أن يؤدي إضافة الفوسفور (الأسمدة، المنظفات) إلى ازدهار الطحالب.

دورة الفوسفور: تتآكل الصخور لتكوين فوسفات التربة وتترسب ببطء دون وجود طور غازي
دورة الفوسفور: تتآكل الصخور لتكوين فوسفات التربة وتترسب ببطء دون وجود طور غازي
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
phosphorus cycle/ˈfɒsfɔːrəs ˈsaɪkl/ دورة الفوسفور
limiting nutrient/ˈlɪmɪtɪŋ ˈnjuːtrɪənt/ العنصر الغذائي المحدد
1.7

The Hydrologic (Water) Cycle · ⁨الدورة الهيدرولوجية (دورة الماء)⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ERT-1): Ecosystems are the result of biotic and abiotic interactions.

Learning Objective ERT-1.G: Explain the steps and reservoir interactions in the hydrologic cycle.

  • ERT-1.G.1 The hydrologic cycle, which is powered by the sun, is the movement of water in its various solid, liquid, and gaseous phases between sources and sinks.
  • ERT-1.G.2 The oceans are the primary reservoir of water at the Earth's surface, with ice caps and groundwater acting as much smaller reservoirs.
العربية

الفهم الدائم (ERT-1): النظم البيئية هي نتيجة تفاعلات بيوتية وغير بيوتية.

هدف التعلم ERT-1.G: شرح مراحل التفاعلات والمخازن في الدورة الهيدرولوجية.

  • ERT-1.G.1 الدورة الهيدرولوجية، التي تُشغلها الشمس، هي حركة الماء في أطوارها المختلفة (الصلبة والسائلة والغازية) بين المصادر والمصادر.
  • ERT-1.G.2 المحيطات هي المخزن الرئيسي للماء على سطح الأرض، بينما تعمل القبعات الجليدية والمياه الجوفية كمخازن أصغر بكثير.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English
The hydrologic (water) cycle

The water cycle 水循环 moves water by evaporation 蒸发, transpiration 蒸腾 (from plants), condensation, precipitation, and runoff. It distributes fresh water and shapes climate; human use and land changes can alter its flow.

العربية
الدورة الهيدرولوجية (دورة الماء)

تتحرك دورة الماء بالماء عبر التبخر والنتح (من النباتات) والتكثف والهطول والتدفق السطحي. وهي توزع المياه العذبة وتشكل المناخ؛ ويمكن أن يغير الاستخدام البشري وتغييرات استخدام الأراضي مسار تدفقها.

دورة الماء: يرفع التبخر والنتح الماء إلى الهواء؛ ويعيده الهطول والتدفق السطحي
دورة الماء: يرفع التبخر والنتح الماء إلى الهواء؛ ويعيده الهطول والتدفق السطحي
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
water cycle/ˈwɔːtə ˈsaɪkl/ دورة الماء
evaporation/ɪˌvæpəˈreɪʃn/ تبخر
transpiration/trænspəˈreɪʃn/ النتح
Primary productivity/ˈpraɪməri ˌprɒdəkˈtɪvɪti/ الإنتاجية الأولية
trophic levels/ˈtrəʊfɪk ˈlevlz/ المستويات الغذائية
producers/prəˈdjuːsəz/ المنتجين
primary, secondary, and tertiary consumers/ˈpraɪməri ˈsekəndəri ænd ˈtɜːʃjəri kənˈsuːməz/ المستهلكون الأولي والثانوي والثالثي
decomposers/ˌdiːkəmˈpəʊzəz/ المحللات
food chain/fuːd tʃeɪn/ السلسلة الغذائية
1.8

Primary Productivity · ⁨الإنتاجية الأولية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.A: Explain how solar energy is acquired and transferred by living organisms.

  • ENG-1.A.1 Primary productivity is the rate at which solar energy (sunlight) is converted into organic compounds via photosynthesis over a unit of time.
  • ENG-1.A.2 Gross primary productivity is the total rate of photosynthesis in a given area.
  • ENG-1.A.3 Net primary productivity is the rate of energy storage by photosynthesizers in a given area, after subtracting the energy lost to respiration.
  • ENG-1.A.4 Productivity is measured in units of energy per unit area per unit time (e.g., $\text{kcal/m}^2\text{/yr}$).
  • ENG-1.A.5 Most red light is absorbed in the upper 1m of water, and blue light only penetrates deeper than 100m in the clearest water. This affects photosynthesis in aquatic ecosystems, whose photosynthesizers have adapted mechanisms to address the lack of visible light.
العربية

فهم دائم (ENG-1): يمكن تحويل الطاقة من شكل إلى آخر.

هدف التعلم ENG-1.A: اشرح كيف تكتسب الكائنات الحية الطاقة الشمسية وتنتقل عبرها.

  • ENG-1.A.1 الإنتاجية الأولية هي معدل تحويل الطاقة الشمسية (أشعة الشمس) إلى مركبات عضوية عبر عملية البناء الضوئي خلال وحدة زمنية معينة.
  • ENG-1.A.2 الإنتاجية الأولية الإجمالية هي المجمع الكلي لعملية البناء الضوئي في منطقة معينة.
  • ENG-1.A.3 الإنتاجية الأولية الصافية هي معدل تخزين الطاقة من قبل الكائنات ذات البناء الضوئي في منطقة معينة، بعد طرح الطاقة المفقودة عن طريق التنفس.
  • ENG-1.A.4 تقاس الإنتاجية بوحدات الطاقة لكل وحدة مساحة لكل وحدة زمنية (مثل $\text{kcal/m}^2\text{/yr}$).
  • ENG-1.A.5 يُمتص معظم الضوء الأحمر في الأمتار 1 العليا من الماء، بينما يخترق الضوء الأزرق أعماقًا تزيد عن 100م فقط في أكثر المياه وضوحًا. وهذا يؤثر على عملية البناء الضوئي في النظم البيئية المائية، حيث طورت الكائنات التي تقوم بالبناء الضوئي آليات للتكيف مع نقص الضوء المرئي.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

Primary productivity 初级生产力 is the rate at which producers capture energy (usually by photosynthesis). Gross primary productivity (GPP) is the total captured; net primary productivity (NPP) is what remains after the producers' own respiration – the energy available to the rest of the ecosystem. Warm, wet, sunlit systems (rainforests, reefs) are most productive.

Worked example. If producers in a grassland capture $20{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ of energy (GPP) and burn $8{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ in their own respiration, then $\text{NPP}=\text{GPP}-R=20{,}000-8{,}000=12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$. Only that NPP – not the full GPP – is available to the consumers above.

العربية

الإنتاجية الأولية هي معدل التقاط المنتجين للطاقة (عادةً عبر البناء الضوئي). الإنتاجية الأولية الإجمالية (GPP) هي إجمالي الطاقة المُلتقطة؛ أما الإنتاجية الأولية الصافية (NPP) فهي ما يتبقى بعد تنفس المنتجين لأنفسهم – وهو الطاقة المتاحة لباقي النظام البيئي. وتُعد الأنظمة الدافئة والرطبة والمشمسية (مثل الغابات المطيرة والشعاب المرجانية) الأكثر إنتاجية.

مثال محلول. إذا التقط منتجون في أرض عشبية $20{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ من الطاقة (GPP) وحرقوا $8{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ في تنفسهم الخاص، فإن $\text{NPP}=\text{GPP}-R=20{,}000-8{,}000=12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$. فقط هذا الـ NPP – وليس الـ GPP الكامل – هو المتاح للمستهلكين الأعلى.

Explore · ⁨استكشف⁩

Explore GPP, respiration and NPP · ⁨استكشف الإنتاج الكلي (GPP)، التنفس، والإنتاج الصافي (NPP)⁩

The energy producers capture (GPP) splits into what they burn for their own respiration $R$ and what is left over as new biomass — $\text{NPP} = \text{GPP} - R$, and useful + wasted always equals the input. · ⁨تنقسم الطاقة التي تسحبها المنتجات (⟦GPP⟧) إلى ما يحرقونه لتنفسهم الخاص $R$ وما يتبقى كنمو حيوي جديد — $\text{NPP} = \text{GPP} - R$، والمفيد + المهدر يساوي دائمًا المدخل.⁩

1.9

Trophic Levels · ⁨المستويات الغذائية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.B: Explain how energy flows and matter cycles through trophic levels.

  • ENG-1.B.1 All ecosystems depend on a continuous inflow of high-quality energy in order to maintain their structure and function of transferring matter between the environment and organisms via biogeochemical cycles.
  • ENG-1.B.2 Biogeochemical cycles are essential for life and each cycle demonstrates the conservation of matter.
  • ENG-1.B.3 In terrestrial and near-surface marine communities, energy flows from the sun to producers in the lowest trophic levels and then upward to higher trophic levels.
العربية

فهم دائم (ENG-1): يمكن تحويل الطاقة من شكل إلى آخر.

هدف التعلم ENG-1.B: اشرح كيف تتدفق الطاقة وتدور المواد عبر المستويات الغذائية.

  • ENG-1.B.1 تعتمد جميع النظم البيئية على تدفق مستمر للطاقة عالية الجودة للحفاظ على بنيتها ووظيفتها المتمثلة في نقل المواد بين البيئة والكائنات الحية عبر الدورات الجيوكيميائية الحيوية.
  • ENG-1.B.2 الدورات الجيوكيميائية الحيوية ضرورية للحياة، وتُظهر كل دورة حفظ المادة.
  • ENG-1.B.3 في المجتمعات البرية والبحرية القريبة من السطح، تتدفق الطاقة من الشمس إلى المنتجين في المستويات الغذائية الأدنى ثم تصعد نحو المستويات الغذائية الأعلى.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English
Energy flow & the 10% rule

Organisms occupy trophic levels 营养级: producers 生产者 (make their own food), then primary, secondary, and tertiary consumers 消费者, with decomposers 分解者 recycling nutrients at every level. Each level depends on the energy captured below it.

العربية
تدفق الطاقة وقاعدة الـ 10%

تشغل الكائنات الحية مستويات غذائية: المنتجون (يصنعون غذاءهم الخاص)، ثم المستهلكون الأولي والثانوي والثالثي، مع المحللات الذين يعيدون تدوير المغذيات عند كل مستوى. يعتمد كل مستوى على الطاقة المُلتقطة أسفله.

1.10

Energy Flow and the 10% Rule · ⁨تدفق الطاقة وقاعدة 10%⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.C: Determine how the energy decreases as it flows through ecosystems.

  • ENG-1.C.1 The 10% rule approximates that in the transfer of energy from one trophic level to the next, only about 10% of the energy is passed on.
  • ENG-1.C.2 The loss of energy that occurs when energy moves from lower to higher trophic levels can be explained through the laws of thermodynamics.
العربية

فهم دائم (ENG-1): يمكن تحويل الطاقة من شكل إلى آخر.

هدف التعلم ENG-1.C: تحديد كيفية انخفاض الطاقة أثناء تدفقها عبر النظم البيئية.

  • ENG-1.C.1 تنص قاعدة 10% على أن انتقال الطاقة من مستوى غذائي إلى التالي يكون فيه نقل حوالي 10% فقط من الطاقة.
  • ENG-1.C.2 يمكن تفسير فقدان الطاقة الذي يحدث عند انتقال الطاقة من المستويات الغذائية الأدنى إلى الأعلى من خلال قوانين الديناميكا الحرارية.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

Energy flows one way through an ecosystem and is lost as heat at each transfer. The 10% rule: only about 10% of the energy at one trophic level passes to the next; the other 90% powers life processes and escapes as heat. This is why food chains are short and top predators are few.

Worked example. Continuing from $12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ of NPP at the producer level, the primary consumers receive about $10\%=1{,}200\ \text{kcal}$, secondary consumers $\approx120\ \text{kcal}$, and tertiary consumers only $\approx12\ \text{kcal}$. After three transfers the energy has shrunk a thousand-fold – the arithmetic reason a fourth or fifth trophic level rarely has enough to support it.

العربية

تتدفق الطاقة باتجاه واحد عبر النظام البيئي وتضيع كحرارة في كل انتقال. قاعدة 10%: ينتقل حوالي 10% فقط من الطاقة من مستوى غذائي إلى المستوى التالي؛ بينما يُستخدم الـ 90% الآخر في العمليات الحيوية ويهرب كحرارة. ولهذا السبب تكون سلاسل الغذاء قصيرة وأعداد المفترسات العليا قليلة.

مثال محلول. بالاستمرار من $12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ من NPP عند مستوى المنتجين، يتلقى المستهلكون الأوليون حوالي $10\%=1{,}200\ \text{kcal}$، والمستهلكون الثانويون $\approx120\ \text{kcal}$، والمستهلكون الثالثيون فقط $\approx12\ \text{kcal}$. بعد ثلاث انتقالات، انخفضت الطاقة ألف ضعف – وهو السبب الحسابي لندرتك في المستويات الغذائية الرابعة أو الخامسة بما يكفي لدعمها.

هرم طاقة: ينتقل حوالي 10% فقط من الطاقة إلى المستوى الغذائي التالي
هرم طاقة: ينتقل حوالي 10% فقط من الطاقة إلى المستوى الغذائي التالي
Explore · ⁨استكشف⁩

Explore the 10% rule · ⁨استكشف قاعدة 10%⁩

Set the energy producers capture and the ecological efficiency, then watch only about a tenth pass to each level up — this is why the apex predator is left with so little and food chains stay short. · ⁨ضع إنتاج الطاقة (الكفاءة البيئية)، ثم راقب مرور جزء من العشر تقريبًا فقط إلى كل مستوى أعلى — وهذا هو سبب بقاء مفترسات القمة مع القليل جدًا وبقيعان الغذاء قصيرة.⁩

1.11

Food Chains and Food Webs · ⁨سلاسل الغذاء وشبكات الغذاء⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Enduring Understanding (ENG-1): Energy can be converted from one form to another.

Learning Objective ENG-1.D: Describe food chains and food webs, and their constituent members by trophic level.

  • ENG-1.D.1 A food web is a model of an interlocking pattern of food chains that depicts the flow of energy and nutrients in two or more food chains.
  • ENG-1.D.2 Positive and negative feedback loops can each play a role in food webs. When one species is removed from or added to a specific food web, the rest of the food web can be affected.
العربية

فهم دائم (ENG-1): يمكن تحويل الطاقة من شكل إلى آخر.

هدف التعلم ENG-1.D: وصف السلاسل الغذائية والشبكات الغذائية وأعضاؤها المكونة حسب المستوى الغذائي.

  • ENG-1.D.1 الشبكة الغذائية هي نموذج لنمط متداخل من السلاسل الغذائية يصور تدفق الطاقة والمغذيات في سلسلتين غذائيتين أو أكثر.
  • ENG-1.D.2 يمكن لكل من حلقات التغذية الراجعة الإيجابية والسلبية أن تلعب دورًا في الشبكات الغذائية. عندما يتم إزالة نوع ما من شبكة غذائية معينة أو إضافته إليها، قد تتأثر بقية الشبكة.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A food chain 食物链 is a single line of who-eats-whom; a food web 食物网 links many chains into a realistic picture of feeding relationships. Because species are interconnected, removing one (especially a keystone species 关键种) can disrupt the whole web.

العربية

السلسلة الغذائية هي خط واحد يمثل من يأكل من whom؛ أما شبكة الغذاء فتربط عدة سلاسل في صورة واقعية لعلاقات التغذية. ولأن الأنواع مترابطة، يمكن لإزالة نوع واحد (خاصة النوع المحوري) أن تعطل الشبكة بأكملها.

شبكة غذاء تربط العديد من سلاسل الغذاء؛ تشير الأسهم إلى اتجاه تدفق الطاقة
شبكة غذاء تربط العديد من سلاسل الغذاء؛ تشير الأسهم إلى اتجاه تدفق الطاقة
Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
food web/fuːd web/ الشبكة الغذائية
keystone species/ˈkiːstəʊn ˈspiːsiːz/ النوع الأساسي
1.11

Exam tips · ⁨نصائح للامتحان⁩

English
  • Remember energy flows and is lost (the 10% rule) while matter cycles (carbon, nitrogen, phosphorus, water).
  • Apply the 10% rule down a food chain and know NPP = GPP − respiration (only NPP is available to consumers).
  • Learn each biogeochemical cycle's stores and how humans disturb it (burning fossil fuels adds CO₂; fertiliser adds nitrogen/phosphorus).
  • Producers are most abundant because so little energy reaches the top.
  • Use correct units and show your arithmetic on the free-response math questions (no calculator — keep numbers round).
العربية
  • تذكر أن الطاقة تتدفق وتضيع (قاعدة 10%) بينما المادة تدور (الكربون، النيتروجين، الفوسفور، الماء).
  • طبق قاعدة 10% لأسفل السلسلة الغذائية واعلم أن NPP = GPP − التنفس (فقط NPP هو المتاح للمستهلكين).
  • احفظ مخزون كل دورة جيوكيميائية وكيفية اضطراب البشر لها (يحرق الوقود الأحفوري CO₂؛ تضيف الأسمدة النيتروجين/الفوسفور).
  • المنتجون هم الأكثر وفرة لأن القليل جداً من الطاقة يصل إلى القمة.
  • استخدم الوحدات الصحيحة وعرض حساباتك في أسئلة الرياضيات ذات الاستجابة الحرة (بدون آلة حاسبة – احتفظ بالأرقام بسيطة).

Interactive lessons on this topic · ⁨دروس تفاعلية حول هذا الموضوع⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.⁩

Past Papers · ⁨أوراق الامتحانات السابقة⁩

More topics in AP Environmental Science · ⁨AP العلوم البيئية⁩ · ⁨المزيد من المواضيع في AP Environmental Science · ⁨AP العلوم البيئية⁩⁩

Log in or create account · ⁨تسجيل الدخول أو إنشاء حساب⁩

IGCSE, A-Level & AP