תרגיל חולות

הקדמה

תרגיל חולות מהווה את אחת הפעילויות האטרקטיביות ביותר בחינוך להכרת הסביבה בכל הרמות - החל בחינוך היסודי וכלה בחינוך האקדמי. ניתן להתאים את שיטות העבודה של תרגיל זה לכל רמת יכולת וידע ומבחינה זו הוא מהווה אמצעי שאין ערוך לו. הניסיון שצברתי במהלך השנים 1978 - 1996 כמדריך, מורה וחוקר מוצע כאן בחלקו לקהל המורים והתלמידים.
החומר המוגש כאן מציג גם את אותם חלקים שאינם מדעיים אך מהווים חלק בלתי נפרד מההדרכה בחולות לפחות כפי שאני רואה אותה ומכיל שיטות עבודה והזמנות לחקר. אני מגיש עבודה צנועה זו בתקווה שחולות המדבר יעירו את הקורא למחשבה והתבוננות.

הצלחת התרגיל מותנית במספר גורמים:
1. בחירת מקום מוצלח לפעילות.
2. בחירת תקופת שנה מתאימה לפעילות ובהתאם לדגשי התרגיל.
3. תכנון קפדני של לוח זמנים.
4. הכרה יסודית ככל האפשר של השטח.
5. הכנת הציוד המתאים ביותר לדגשי התרגיל.

ניסיוני למדני כי הדרך הטובה ביותר להכין תרגיל כזה היא ללכת אחר התכתיב העיקרי שלו - לוח הזמנים. היות והתרגיל מופעל עפ"י לוח זמני מדידת נתוני מיקרואקלים ורמת פעילות בעלי חיים, וכל פעילות נוספת חייבת להתאים למדידות המבוצעות במהלך התרגיל - כדאי למדריך לבנות את התרגיל כולו כולל ההסברים עפ”י לוח זמני המדידה של התרגיל. בהתאם לכך, כל הצגת התרגיל מכאן ואילך תעשה עפ"י לוח זמנים - ממש כפי שהוא מודרך בשטח.

לוח זמנים לתרגיל חולות

16:00 שיחת פתיחה.
16:30 הגעה לשטח העבודה, בניית תחנת מיקרואקלים ושביל טשטוש.
17:00 מדידה ראשונה.
18:00 מדידה שנייה. משחקי חול, סיור גיאובוטני ושיחה על גיאומורפולוגיה של חולות.
19:00 מדידה שלישית. הנחת מלכודות.
20:00 מדידה רביעית. ארוחת ערב.
21:00 מדידה חמישית. מדידת לילה ראשונה עם כל הקבוצה.
22:00 מדידה שישית. סיור להכרת יצורי חולות פעילי לילה.
23:00 מדידה שביעית. הרצאה.
24:00 מדידה שמינית.
01:00 מדידה תשיעית.
02:00 מדידה עשירית.
03:00 מדידה אחת עשרה.
04:00 מדידה שתים עשרה.
05:00 מדידה שלוש עשרה.
06:00 מדידה ארבע עשרה. סיור בוקר.
07:00 מדידה חמש עשרה. הצגת בעלי החיים.
08:00 סיכום תרגיל. הצגת הגרף.
16:00 שיחת פתיחה

מתודיקה:

במהלך שיחת הפתיחה יטפל המדריך בנושאים הבאים: א. מטרתו העיונית או התאורטית של התרגיל. ב. מטרתו של התרגיל כאמצעי להוראת מיומנויות שדה. ג. מטרתו החוויתית של התרגיל והדגשת ההזדמנות לפגוש בעלי חיים בסביבתם הטבעית. ד. מהלך העבודה בשדה. ה. כללי התנהגות ובטיחות בשטח.
מניסיוני אין להאריך בשיחת פתיחה עם קבוצות הדרכה מעבר לרבע שעה. יוצאות מכלל זה הן  קבוצות אשר מטרתן בביצוע התרגיל היא מדעית. קבוצות אילו אינן שכיחות בעבודתו של המדריך ובאות מגופים אקדמאים בדרך כלל. מבחינה מתודית ניתן למיין את קבוצות ההדרכה  כדלקמן:

א. קבוצות חוויה הבאות לתרגיל קצר המתחיל בשעה 18:00 ומסיימות את הפעילות בשעה 22:00 - 24:00. אורך שיחת הפתיחה המומלץ הוא עד 10 דקות וההדגשים הם חוויתיים.

ב. קבוצות משתלמות של מורים, מדריכים או תלמידי ביולוגיה של החינוך העל יסודי, המגיעות לתרגיל ארוך יותר המתחיל בשעה 16:00 ומסתיים בשעה 07:00 - 08:00 בבוקר המחרת. אורך שיחת הפתיחה המומלץ הוא עד 15 דקות, הדגשים הם על מטרתו העיונית של התרגיל ועל הקניית מיומנויות שדה, אך אל לו למדריך להחמיץ את ערכו הגבוה של המפגש עם בעלי חיים בסביבתם.

ג.  קבוצות משתלמות של סטודנטים או חוקרים המעונינים לקנות שיטות מחקר בשדה ובאות לתרגיל ארוך העשוי להתחיל ב 08:00 ולהסתיים באותה שעה למחרת כלומר באורך של 24 שעות. שיחת הפתיחה במקרה זה עשויה לארוך כ 30 - 40 דקות. מטרתו של תרגיל כזה והדגשיו יטפלו בעיקר בשיטות שדה המאפשרות מבחן של בעיות תאורטיות.

שיחת פתיחה

מטרתו העיונית של תרגיל חולות היא הכרת הקשר בין רמת פעילות של בעלי חיים לתנאי סביבתם
הביוטית והא-ביוטית. אנו מניחים כי פעילותו של בעל החיים מושפעת מגורמים א- ביוטיים  כמו טמפרטורה, לחות יחסית או תאורה (יום/לילה, אור ירח) וכי כאשר יורדת רמת פעילותו עקב אילוצי סביבתו הא-ביוטית - יורד כושרו לאסוף מזון.  אולם לא רק גורמים א-ביוטיים מהווים גורם חשוב בחייו של בעל החיים. צמחים רב שנתיים המהווים מחסה מפני קרינה וטורפים, טורפים להם הוא משמש מזון, צמחים חד שנתיים המשמשים לו מזון או בני מינו המתחרים אתו על משאבי סביבתו מהווים גורמים ביוטיים המקטינים את כושרו ללקט או לצוד את מזונו. נוצר אם כך מצב שבו בעל החיים לכוד בין הצורך לעבוד מספר שעות רב ככל האפשר לגורמי סביבה המאלצים אותו להפסיק לפעול (מצב כזה נקרא גם Trad off).

במהלך התרגיל נמדוד את רמת פעילותם של בעלי חיים שונים בעזרת שביל טשטוש ובמקביל נמדוד את תנאי הסביבה הפיסיקאליים בעזרת תחנת מיקרו אקלים. בתום העבודה (או במהלכה) נציב את הנתונים שקיבלנו בגרף ובסוף תרגיל החולות נראה מתי ובאיזה תנאי סביבה העדיפו בעלי חיים לפעול.

לתרגיל חולות גם מטרה חוויתית והיא להפגיש מבוגרים ובני נוער עם בעלי חיים בסביבתם הטבעית, להתבונן באופן בלתי אמצעי בהתנהגותם ולעתים, לקנות קצת מושגים ושיטות הקשורים בעבודתו של האקולוג כחוקר טבע. כך למשל נניח מלכודות מכרסמים, נעקוב אחר נחשים ונלמד לזהות את עקבותיהם של יצורי חולות שונים.


תוספת לשיחת פתיחה עבור קבוצות ב' - ג'

רמת פעילותם של בעלי חיים מהווה אך אמדן לכמות פעילותם. את כמות הפעילות ניתן לבטא במרחק שבעל החיים עובר במהלך פעילותו קרי: במטרים או סנטימטרים (או יחידת מרחק אחרת) אך קשה למדוד נתון זה. גם לו ניתן היה למדדו, היינו מוגבלים לפרט מסוים ואילו במסגרת התרגיל אנו מבקשים ללמוד תמונה כללית. כמו כן, יהיו כאילו שיטענו ובצדק כי רמת הפעילות של בעל החיים ניתנת למדידה במושגים מטבוליים של חילוף חומרים או לחילופין ישתמשו בעקבותיו של בעל החיים כיחידת מנייה אנרגטיות. אולם גם שיטות אילו סובלות מהפגם של התמקדות בפרט ואינן מסוגלות לצייר תמונה כללית ראויה לשמה. במילים אחרות השיטה המופעלת בתרגיל לאומדן של רמת פעילות בכללותה מתאימה לתפקידה ומאפשרת אמדן פעילותם של מינים רבים ומס' פרטים רב בו זמנית. בשל כל שנאמר עד כאן, אנו מודדים רק דגימות פעילות באמצעות שביל טשטוש ומניחים כי כמות בעלי החיים בממוצע לא תשתנה מהותית במהלך הלילה ובמידה והשביל ארוך דיו נדגום את רמת הפעילות הממוצעת של המינים השכיחים על פני הדיונה. רמת הפעילות נמדדת גם מתוך ההנחה כי עיקר פעילותו של בעל החיים מושקעת בחיפוש מזון. אמנם בעלי חיים עושים גם דברים אחרים, אך בדרך כלל גם פעילות של הגנה על מרחב טריטוריאלי, מהוות שמירה על חלקות המיועדות לניצול משאבים ובעצם נוגעות באופן עקיף לשיחור מזון. פעילות איסוף המזון מכתיבה במידה רבה את כשירותו והתאמתו של הפרט ((fitness והאבולוציה פועלת כידוע רק על פרטים.

במהלך התרגיל נמדוד כל שעה את נתוני התחנה המיקרו אקלימית שנקים ובמקביל את רמת הפעילות על שביל הטשטוש. מלבד זאת נציב ניסויי שיחור מזון הקשורים בסיכוני טריפה, נעקוב אחר אסטרטגית שיחור מזון של נחש - העכן הקטן, נמדוד קצב שיחור מזון של נמלים ונכיר שיטות עבודה  שונות.
כמו כן,  נלמד גם שיטות סימון ולכידה של בעלי חיים, הכנת שטח דיגום ועוד. נדגיש כי התרגיל כולו נעשה מזווית ראייה של תיאוריית שיחור מזון מיטבי (Optimal foraging theory).

כללי הבטיחות

1. לא יעקוף משתתף את המדריך ללא אישור.
2. במידה והתרגיל חל בשעות החמות של היממה יש לחבוש כובע.
3. לא ישתתף בתרגיל אדם שאינו נעול נעליים סגורות (נעלי ספורט מומלצות)
4. חייב ללוות את התרגיל רכב חילוץ.
5. חייבת להיות עזרה ראשונה בהישג יד.
6. חובה לשאת מים במהלך הפעילות במידה וחלה בשעות האור.
7. אין להכניס יד או רגל לתוך השיחים או לחפש בעלי חיים ללא רשות המדריך.
8. משתתף ההולך למטרה כל שהיא כגון עשיית צרכיו או חזרה לחניון שנקבע חייב להודיע לאחראי הסיור בלכתו ובשובו.
9. שטח התרגיל מכיל ערכי חי וצומח מוגנים ואין לקטוף או לגעת ללא רשות המדריך.
10. אין להשליך אשפה.
11. אין לערוך מדורות אלא בשטח שהוקצה לכך.


16:30 הגעה לשטח העבודה ובניית תחנה מיקרו אקלימית

מתודיקה

חלק זה של התרגיל רצוף בעיות לוגיסטיות ומתודיות. הבעיה העיקרית היא בהקמת תחנת מיקרו אקלים, הכנת שביל הטשטוש והדרכה בו זמנית של הקבוצה. ניתן לפתור קושי זה בכמה אופנים, אך המומלץ ביותר הוא לבנות במהירות את התחנה ולהכין את שביל הטשטוש מיד ברגע ההגעה לאתר התחנה. לרוב לוקח לקבוצה 10 דקות להתארגן ולקחת כלי המים, עזרה ראשונה וציוד עבודה ועוד 10 דקות להגיע רגלית אל אתר התחנה. כלומר עומדות לרשותו של המדריך 10 - 15 דקות להכין הכל כולל בניית התחנה וניגוב ראשון של שביל הטשטוש, פרק זמן זה מספיק בדרך כלל. על נקודת הלינה והחנייה להיות מרוחקות כ 200 מ' מאתר התחנה ושביל הטשטוש - דבר המונע הפרעות לפעילות בעלי החיים. התארגנות מהירה פירושה הכנה מדוקדקת של הציוד ומיומנות בבניית תחנת מיקרו אקלים.

רצוי לרוב להכין תחנת מיקרו אקלים פשוטה ככל האפשר ולהשתמש בתרמומטרים המכילים  כוהל צבוע באדום או בכחול, כדי להקל על המודדים שאינם מיומנים לרוב בקריאת נתונים מתרמומטר. אם אתה מדריך קבוצה אקדמית כדאי להשתמש בתרמומטרים המכילים כספית - הם מדויקים יותר. אך כדאי גם לזכור שתרגיל חולות אינו ממחקר אלא תרגיל בהוראה המהווה הזמנה לחקר ומידה ואין ברשותך תרמומטרים המכילים כספית עבודתך לא תיפגם עקב שימוש בכאלו המכילים כוהל. יש גם לזכור שהתנודות בתנאי הסביבה הן גדולות מהפרשי הדיוק בין שני סוגי התרמומטרים וההבדל לא ישנה את התמונה הכללית. לעתים נהגתי להביא תרמומטרים שונים ותחנת מיקרו אקלים המבוססת על חיישנים אלקטרוניים - כדי להמחיש את חוסר המשמעות שבבחירת ציוד יקר מחד, ולהכיר לקבוצה ציוד ושיטות נוספות מאידך.

בעת בניית עמדת הלחות היחסית יש למקם אותה בצל ומידה ואין באפשרותך לעשות כן, עליך להכין גגון אשר ישמור את העמדה בצל. גובה התרמומטרים (לח, יבש) יהיה 10 ס"מ מעל פני הקרקע.  שים לב! כל המדידות נעשות בצל.

חשוב לסמן את התחנה ואת המסלול המוביל אליה מהחניון או אתר הלינה והמדורה בשלטים זוהרים - מדבקות מחזירות אור לרכב מומלצות שכן ניתן לחתוך אותן לחתיכות קטנות והן עמידות ללחות. זכור! הפעילות סביב התחנה והשביל מתרחשת בעיקר בלילה ועליך לוודא שכל מסלול הפעילות יהיה מסומן כיאות.
הכנסת התרמומטרים לחול באופן לא נכון עשויה לשבור אותם. כדי למנוע זאת, ניתן לחפור בנקודת ההחדרה וליצור קצת חול חופשי ולא לכיד. פעולה זו תאפשר החדרה קלה של התרמומטרים ותמנע את שבירתם במהלך העבודה. בכל מקרה יש להצטייד בכמה תרמומטרים רזרביים.

את התחנה עצמה והתרמומטרים המרכיבים אותה יש לסמן במחזירי אור אשר יקלו על המשתתפים למצאם  ולרשום את הנתונים.


רכיבי התחנה

1. תרמומטר לח (לחות יחסית).
קצהו של תרמומטר זה מושחל לתוך שרוך רטוב אשר קצהו השני נמצא בכוסית מים סגורה. השרוך  ישאר רטוב כל עוד יש מים בכוסית ומתאפשרת עלייה נימית של המים בשרוך. מומלץ להשתמש בכוסית עם פקק אשר בחור שבמרכזו מושחל השרוך ויתרתו חופשית בכוסית. יש להקפיד שגובה קצהו של התרמומטר מפני הקרקע יהיה 10 ס"מ. ניתן לתלות את התרמומטר מענף שיח או להשתמש במתלה המיועד לכך.

2. תרמומטר יבש (לחות יחסית).
 תרמומטר זה יתלה במקביל לתרמומטר הלח ובאותו גובה. נתוני שני תרמומטרים אילו משמשים לקביעת הלחות היחסית בעזרת טבלת לחות יחסית. ניתן להשתמש בדיאגרמת לחות יחסית המכילה את עקומי ההפרש או בטבלת פשוטה יותר המכילה את טור הפרשים, טור נתוני תרמומטר לח ונתוני לחות יחסית. הדיאגרמה מתאימה לקבוצות ביולוגיות ואילו הטבלה מתאימה להדרכה חוויתית יותר. שים לב! יש להכין גגון צל מעל עמדת הלחות היחסית ולוודא שהמדידה נעשית בצל.

3.  טמפרטורת פני החול.
     תרמומטר זה יונח על פני החול בעומק 0.1 ס"מ בקירוב. יש להקפיד שקצה התרמומטר יהיה מכוסה בחול. תרמומטר זה הוא אולי החשוב ביותר בתחנת מיקרו אקלים שכן הוא מציג את טמפרטורה פני החול - המקום בו משאירים בעלי החיים את עקבותיהם בשביל הטשטוש בעת פעילותם. מדידה זו היא הישירה ביותר במובן של מדידת הקשר בין רמת פעילות הנמדדת ע"י קריאת העקבות בחול לתנאי הסביבה - טמפרטורה פני החול. שאר המדידות מציינות את תנאי הסביבה במקומות בהם בעל החיים נמצא בעת שרמת פעילותו יורדת.

4. טמפרטורה בעומק 10 - 15 ס"מ.
מדידה זו מייצגת את התנאים השוררים במחילות של זוחלים קטנים כגון שנונית החולות, ישימונית רביבים או של חסרי חוליות כמו עכשובים וחיפושיות למינהן.

5. טמפרטורה בעומק 30 ס"מ.
מדידה זו מייצגת את הטמפרטורה השוררת במחילות מכרסמים אשר עומק מחילתם 30 - 40 ס"מ. מדידה זו מהווה ביקורת למדידה בתוך מחילת מכרסם אך אינה יכולה לבוא במקומה, שכן המחילה היא חלל הפתוח לתנועת אוויר בצדו האחד ומתאפיין בתנודות תרמיות שונות הנגרמות בשל תנועת האוויר פנימה או החוצה. כמו כן, מאוכלסת המחילה לעתים קרובות והמכרסם בתנועותיו השונות גורם שינויים בטמפרטורה המחילה. בשל כל אילו חשוב למדוד את הטמפרטורה בשני האתרים.

6. טמפרטורה מחילה.
תרמומטר זה מוכנס לתוך מחילת מכרסם פעילה (במידה ויש כזו). כדאי להכניס את התרמומטר כשהוא עטוי נרתיק מתכת ומחובר לחוט מתכת המאפשר למשכו מתוך המחילה - מכרסמים "גונבים" לעתים את התרמומטר פנימה לתוך המחילה ועלול להיווצר מצב בו המדריך יאלץ לחפור אותו החוצה מתוך המחילה ולחפש מחילת מכרסן אחרת.

עד כאן ציינתי את המרכיבים המינימאליים להרכבת התחנה. ניתן להוסיף מרכיבים נוספים במיוחד אם הקבוצה המודרכת ביולוגית או אקדמית ועניינה הוא הזמנה לחקר ורכישת שיטות עבודה. אך כדאי לזכור כי הקשרים הברורים ביותר שניתן לקרוא מגרף מסכם של תרגיל חולות המייצג לילה יחיד - הם אילו המתקיימים בין טמפרטורה פני החול לרמת פעילות והשפעתה השלילית של הקרינה על רמותיה על פעילות מכרסמים.



7. מד רוח.
מד הרוח יוצב בגובה 10 - 20 ס"מ מעל פני החול כשהוא מרוחק אופטימאלית משוברי רוח כגון שיחים - אך בסביבה המייצגת את שביל הטשטוש מבחינת פיזור וגובה הצומח. הנתונים נקראים בספידומטר' של המכשיר ביחידות של מטרים לשנייה.

8. עננות.
העננות תחושב בשמיניות (8/8) דוגמא: כאשר 50% מהשמיים מכוסי עננים פירוש הדבר כי 4/8 מהשמיים מכוסים. הדרך הפשוטה ביותר למדוד נתון זה היא ציור מעגל על פני החול וחלוקתו לשמונה חלקים תוך ציור העננים על השמיניות המצויירות. לאחר מכן ניתן להעריך את העננות.

9. טמפרטורה בגובה 1 מ'.
נתון זה מספק מידע על תנאי הסביבה של יצורי חול המעדיפים לברוח מפני החול החמים אל צמרות שיחים גבוהים ואופיינית לחלזונות, חרדוני חולות, זיקיות, חגבים ועוד.

10. טמפרטורה בצל שיח.
נתון זה מוסר לנו את התנאים השוררים במקום המסתור החשוב ביות ר והנפוץ ביותר ליצורים שאינם נמצאים במחילתם או שאינם חופרים מחילות. צל השיח הוא גורם חשוב במיוחד בשל העובדה שהוא מספק מיקרו אקלים ללא שום צריכת אנרגיה כגון זו היוצאת בעת חפירת מחילה. למרות שצל השיח אינו יעיל מיקרו אקלימית כמו מחילה, במקומות בהם נפוצים שיחים ובמיוחד במיקרו סביבה חצי יציבה מתקיימות רמות פעילות גבוהות. השיחים הם גורם חשוב במבנהו של בית הגידול בספקם גם מחסה מפני טורפים וגם בהיותם שוברי רוח המייצבים את הדיונה ויוצרים כתמי זרעים המהווים מזון למכרסמים, ציפורים ונמלים.

הוראות קריאה ושימוש בתרמומטרים

1. קריאת התרמומטרים נעשית כאשר העיניים מול השנתות.
2. אין לגעת בקצה התרמומטר.
3. הקריאה חייבת להיות מהירה ומדויקת.

שביל הטשטוש

לאחר בניית התחנה עליך לנגב את שביל הטשטוש. אורכו המומלץ של השביל הוא 100 מטר. במידה ואתה מדריך בחולות צפון מערב הנגב והקבוצה מודרכת חוויתית (א'), ניתן להכין שביל קצר יותר באורך של 50 מ'. בחולות מישור החוף כדאי להכין שבילי טשטוש ארוכים עקב היותם דלים יותר במינים ובפעילות. לצורך הכנת השביל השתמש במגב רגיל. במידה ועבודתך נעשית בחולות מיוצבים, ניתן להצמיד מגרפה ומשקולת למגב כדי לבקוע את קרומי החול. בזמן הניגוב עליך להקפיד שיווצר גל חול לפני המגב ללא טלאים לא מנוגבים. שגיאה כזו (שלך אן של המשתתפים) תגרום לקריאת נתונים משעות קודמות. בעת הדרכת קבוצות אקדמיות כדאי להכין ריבועי עקבות ערוכות ברשת דיגום כאשר שטח כל ריבוע הוא 40X40 ס”מ.

בעת פעילות לילית יש להשתמש בפנס שאינו מפזר אור ולכוון אותו בזוית חדה כדי לראות את העקבות. אם תאיר את העקבות מלמעלה לא תראה דבר. זכור! העקבות מכילות צל התלוי בזוית התאורה (לקריאה נוספת "עקבות בחול").



16:30 ההדרכה

נושא ההדרכה בשעה זו הוא תחנת מיקרו אקלים ושביל טשטוש. מייד עם הגעת הקבוצה יש להושיב את המשתתפים בחצי גורן. בשלב הראשון יש להפנות את תשומת ליבם אל התחנה המיקרו אקלימית ומרכיביה. על המדריך לעבור תרמומטר אחר תרמומטר ולהסביר מדוע הם ממוקמים כפי שהם ממוקמים ובסוף את עמדת הלחות היחסית.
עליך לזכור כי בשעה 17:00 צריכה להתבצע מדידה ראשונה. ניתן כמובן למדוד עם החוליה האחראית כאשר הקבוצה צופה ומקשיבה לתיקונים וההערות של המדריך. והרי סדר הנושאים העובר בשעה זו כפי שהם מושמעים מפיו של המדריך:

1. מרכיבי התחנה המיקרו אקלימית.

תחנת מיקרו אקלים מהווה אמצעי למדידת האקלים בסביבה מוגדרת. ההבדל בין תחנה מיקרו אקלימית לתחנה מטאורולוגית הוא היקף השטח שהיא דוגמת, כלומר, הבדל בקנה המידה. ואכן התחנה המיקרו אקלימית מהווה אמצעי נאות למדידת תנאי האקלים בסביבות מצומצמות (מיקרו - קטן). מרכיבי התחנה תלויים במידה רבה בשאלות שאנו שואלים. במקרה של תרגיל חולות אנו מבקשים לדעת את התנאים  הפיסיקאליים  השוררים בסביבתם הטבעית  של יצורי חולות. בהתאם למטרה זו הצבנו תרמומטרים במקומות בהם שוהים בעלי החיים - ובראשם התרמומטר המודד את טמפרטורה פני החול. הסיבה לכך, היא הצמדות למטרת התרגיל, שהיא כפי שזכור לנו משיחת הפתיחה - הכרת הקשר בין רמת פעילות בעלי חיים לתנאי הסביבה. היות ורמת פעילותו נמדדת ע"י קריאת עקבות בפני הקרקע - מדידת טמפרטורה בפני הקרקע  במקביל מתבקשת. באופן זה נוכל לבנות גרף אשר יציג את השפעת טמפרטורה פני הקרקע על פעילות בעלי החיים. יש לזכור שטמפרטורה מהווה גורם בלתי תלוי  בעוד רמת פעילות מהווה גורם תלוי. מדידה זו חשובה במיוחד בשל היותה הצגה ישירה של מטרת התרגיל. המדידות האחרות המבוצעות בתרגיל זה הן עקיפות יותר בשל העובדה הן מציגות את תנאי הסביבה במקומות בהם בעל החיים עשוי להיות כאשר איננו פעיל אך ללא ראייה ממשית כמו עקבות הפעילות כפי שהן מופיעות בשביל הטשטוש. כך למשל, המדידה בעומק 10 - 15 ס"מ מייצגת את הטמפרטורה השוררת במחילות זוחלים קטנים ופרוקי רגליים שונים,  טמפרטורה המחילה מייצגת את השוררים במחילת מכרסם וכו'. מדידת הרוח בדומה לטמפרטורה פני החול מייצגת קשר ישיר, ואנו נמדוד את מהירותה בגובה 2 - 10 ס"מ שהוא פחות או יותר הקרוב ביותר לגובהם של יצורי חול רבים אשר את עקבותיהם נפגוש בשביל הטשטוש. כמו כן, נרשום את שעת שקיעת השמש וזריחתה ובאופן דומה את שעת שקיעת הירח וזריחתו. נתוני הזריחה והשקיעה חשובים בשל השפעתה העצומה של קרינת השמש (גם אורו של הירח מהווה החזר של אור שמש) כגורם תרמי וכגורם תאורה על פעילות בעלי חיים. (הצג בפני הקבוצה גרפים מתרגילי חולות קודמים. במידה והקבוצה שייכת למוסד המודרך על ידך באופן קבוע, הצג נתונים אשר נאספו ע"י חניכי אותו מוסד בפעמים קודמות).

2. משמעות הטמפרטורה והלחות היחסית עבור בעלי חיים מדבריים.

טמפרטורות גבוהות מציבות בפני בעלי חיים בעיה קשה של התמודדות עם אבדן מי גופם. בסביבת החולות המדבריים חלה עם עליית הטמפרטורות ירידה בלחות היחסית, האוויר נעשה יבש ובעלי החיים מאבדים כמות גדולה של מים לסביבתם לצורך קירור גופם. קיימות דרכים שונות באמצעותן מווסתים בעלי חיים בכלל ויצורי מדבר בפרט אבדנים אילו. במהלך האבולוציה הצליחו ליישב את הסביבות המדבריות רק אותם בעלי חיים אשר חוננו בעמידות לעקות חום מלכתחילה. כאן כדאי לצטט את טענתו של מיכאל אבן ארי: "מהו ההבדל בין בעל חיים מדברי לבעל חיים אחר? אין כל הבדל מלבד העובדה שבעל חיים מדברי עושה כל מה שבעל חיים אחר עושה רק קצת יותר...". אכן ניתן לראות שבעלי חיים רבים מרכזים שתן בכלייתם אך בעלי חיים מדבריים מרכזים יותר (מכרסמי מדבר למשל) כדוגמא הממחישה את דבריו ומן הסתם באם נחפש נמצא דוגמאות נוספות.

ניתן למיין שרירותית את התאמות בעלי חיים לסביבתם לשלוש קטגוריות: 
א. התאמה מורפולוגית.
ב.  התאמה פיסיולוגית. 
ג.  התאמה התנהגותית.
רמת פעילותם של  בעלי חיים בסביבתם מהווה תוצאה של התאמה התנהגותית (ועל כן עיקרו של התרגיל עוסק בהתאמה התנהגותית  - בחירת שעות הפעילות). גם חפירת מחילה מהווה התאמה התנהגותית ונטייתם של מכרסמים ללקט את מזונם מתחת לשיחים בלילות ירח כאמצעי למניעת טריפה מהווה אף היא התאמה כזו. התאמות מורפולוגיות הן כאילו הנוגעות למבנה ולצורה. כך למשל שעירות כפות רגליהם של מכרסמי מדבר מהווה ככל הנראה התאמה מורפולוגית המייעלת את תנועת המכרסם על פני החול השוקעני. מנגנוני ריכוז שתן המאפיינים את כלייתם של מכרסמי מדבר מהווים התאמות פיסיולוגיות כלומר התאמה של תפקוד גופני הקשור בפעולת איבר פנימי - הכליה. שים לב! מבנה הכליה הוא עניין מורפולוגי אך אופן תפקודה הוא עניין פיסיולוגי. אם נעיין בדבר נגלה שכל שלוש צורות ההתאמה קשורות זו בזו לבלי הפרד ותלויות זו בזו וכפי שציינתי קודם לכן ההפרדה היא שרירותית ומטעמים דידקטיים.

3. ההבדל בין חום וטמפרטורה.

היות וכבר עמדנו על חשיבותה של קרינת השמש כגורם המשפיע על פעילות בעלי חיים, כדאי אולי לגעת במשמעותם של שני המושגים.
חום מהווה חלק מקרינה ואנו מודדים אותו בקלוריות או בג'אולים. הגדרתה של קלוריה היא 'כמות האנרגיה הדרושה לחמם 1 סמ"ק מים בכדי מעלת צלסיוס אחת בלחץ של 1 אטמוספירה בטמפרטורת סביבה של 20 מעלות". כלומר אם אנו מחממים 1 סמ"ק מים אשר הטמפרטורה שלו היא 20 מעלות בתנאים העונים להגדרה וחלה עלייה ל 21 מעלות - השקענו  בחימום אנרגיה בערך של 1 קלוריה.  אולם אם חיממנו באותם תנאים 2 סמ"ק מים (ושוב חלה עלייה מ 20 מעלות ל 21 מעלות צלסיוס) השקענו אנרגיה בערך של 2 קלוריות. טמפרטורה לעומת זאת  מוגדרת "המהירות הממוצעת של מולקולה בחומר הנדון". ככל שנשקיע יותר אנרגיה (השמש יכולה לעשות זאת לפני החול) ינועו מולקולות החומר מהר יותר - ובמקרה שלנו החומר הנדון הוא גרגרי החול בפני השטח. כך יוצא אפוא שהטמפרטורה מהווה מדד טוב של החום. את החום אנו מודדים במד חום או אם נדייק במד קלוריות - קלורימטר בלע"ז ואילו הטמפרטורה נמדדת במד מעלות או בלע"ז תרמומטר. רק טעות של השפה המדוברת הפכה את את מד המעלות למד חום.

4. פני הקרקע כמקום החם ביותר בסביבתו של בעל החיים.

עד כאן למדנו שהטמפרטורה מהווה מדד לכמות החום איתה נאלץ בעל החיים להתמודד. החלבון המרכיב את גופם של בעלי חיים נקרש (עובר דנאטורציה) בטמפרטורה של 40 מעלות. קרינת השמש המגיעה לכדור הארץ מחממת אך מעט את האטמוספירה ועיקרה חל  בפני הקרקע. עובדה זו חשובה בפרט בדיונה המדברית שכן האוויר בהיותו מבודד טוב מתחמם פחות מפני הקרקע (מסיבות הקשורות במצבי צבירה) - ואילו בתוך הקרקע קיימים חללי אוויר בין גרגרי הקוורץ המהווים בידוד ומקטינים את התחממותה בעומק. יוצא מכך שהמקומות המבוקשים ע"י בעלי חיים בשעות היום החמות הם שיחים בשל צילם ובשל גובהם מעל פני החול, או לחילופין מחילות אותן הם חופרים מתחת לפני החול. למעשה רוב אנרגית השמש המושקעת בפני כדור הארץ חוזרת אל החלל תוך שהיא מחממת את האטמוספירה ובמיוחד את שכבות האוויר הנמוכות הקרובות לפני הקרקע. כתוצאה מכך יורדים אחוזי הלחות היחסית בשכבות אוויר נמוכות אילו בשעות היום החמות, או במילים אחרות - האוויר בסביבת הנשימה של בעל החיים יבש יותר. כאן אולי המקום לכמה הגדרות הקשורות בלחות בכלל ובלחות יחסית בפרט.


לחות מוחלטת: כמות אדי המים שמכיל נפח אוויר נתון כפי שהיא נמדדת בגרמים.

לחות רוויה: כמות אדי המים שניתן להכניס נפח אוויר נתון בטמפרטורה נתונה. ככל שתעלה הטמפרטורה כך ניתן יהיה להכניס יותר מים ליחידת נפח עד גבול נקודת הטל.

לחות יחסית: החלק היחסי של אדי המים מתוך כלל הגזים בתוך נפח אוויר נתון בטמפרטורה נתונה כפי שהוא נמדד באחוזים.



 חשוב לדעת! הלחות היחסית עשויה להטעות כיוון שמדידת הלחות היחסית בסביבה קרה עשויה להראות ערך של 100% באוויר בעוד אדם השוהה שם יתייבש. הסיבה לכך היא שהלחות היחסית בגופו או בריאותיו היא 70% עבור טמפרטורה של 37 מעלות צלסיוס ופירוש הדבר שניתן להכניס אליהן יותר אדי מים מאשר ליחידת נפח דומה המכילה אוויר קר אשר הטמפרטורה בו היא -10 מעלות צלסיוס למשל. במצב זה יאבד אותו אדם מים לסביבתו למרות שהלחות היחסית הנמדדת בה היא 100%  ואילו בריאותיו תשרור לחות יחסית של 70% בלבד. אם כך, כאשר מדובר בבעל חיים אי אפשר לדעת מהמדידה שאנו מבצעים בתרגיל דבר על הפסדי המים של בעל חיים מסוים. אך ניתן לדעת בבירור אם כללית האוויר יבש יותר או פחות. באותה מידה לא ניתן למדוד את הלחות היחסית בתוך מחילת מכרסם שכן אחד מתנאי המדידה הוא זרימת רוח במהירות של 10 מ' לשניה. ואכן, הפסיכרומטר המאוורר מהווה את אחד הכלים המשמשים למדידת לחות יחסית ובעת שאנו מסובבים אותו אנו יוצרים את זרימת האוויר המבוקשת לצורך המדידה.
לסיכום, מדידת הלחות היחסית נותנת מושג כללי על אופייה של סביבתו של בעלי החיים שם אנו מודדים את רמת הפעילות.

5. הצגת גרף שנתי של תנאי הסביבה בחולות מדבריים.

6. חלוקה לחוליות עבודה (עד סוף התרגיל).

7. מדידה ראשונה בשעה 17:00




נספח לנושא הלחות היחסית

האוויר המרכיב את האטמוספירה מהווה תערובת גזים שונים הכוללים כ 80% חנקן, 18% חמצן, וכמויות קטנות של פחמן דו חמצני, אדי מים וגזים אחרים.
מסת אדי המים שביחידת נפח קרויה לחות מוחלטת. הלחץ הכולל של האטמוספירה שווה לסכום הלחצים של הגזים המרכיבים אותה. עפ"י חוק דלטון הלחץ החלקי של כל גז המרכיב את התערובת האטמוספירית, שווה בקירוב ללחץ שהיה מפעיל לו תפס לבדו את נפח התערובת כולה. הלחץ החלקי של אדי המים בתערובת ניתן לביטוי במ"מ כספית.

לחץ אדי המים
טמפרטורה
אטמוספירות
מ"מ כספית
מעלות צלסיוס
0.0061
4.58
0
0.0086
6.51
5
0.0118
8.94
10
0.0167
12.67
15
0.023
17.5
20
0.072
55.1
40
0.196
149
60
0.467
355
80
1.00
760
100

אם ריכוז אדי המים - הלחות המוחלטת היא כזו שהלחץ החלקי שווה ללחץ האדים, מוגדרים האדים כרוויים (אד רווה). פירוש הדבר שלא ניתן בטמפרטורה בה מדדנו את לחץ האדים להוסיף לאוויר אדי מים נוספים.
במצב בו הלחץ החלקי נמוך מלחץ אדי המים נקראים אדי המים 'לא רוויים' (אד שחון).
היחס בין הלחץ החלקי ולחץ האדים בטמפרטורה קרוי לחות יחסית והוא מבוטא בדרך כלל באחוזים.

                                                        הלחץ החלקי של אדי המים
לחות יחסית %   =      100 *
                                                        לחץ האדים באותה טמפרטורה


לקריאה נוספת: סירס, פ. זימנסקי, מ. 1956. 'קול וחום'. הוצאת "יבנה", ת"א. עמ' 308 - 311


17:00 מדידה ראשונה
מתודיקה

במדידה זו עליך להקפיד על דיוק מרבי של מדידת הנתונים. החוליה הרשומה לשעה זו כתורנית תבצע את המדידה, אך שאר משתתפי התרגיל יקשיבו להערות המדריך ובמיוחד לשימוש בטבלת הלחות היחסית או בדיאגרמה. כמו כן, יש להסביר לקבוצה את הצורך לחלק את העבודה בין חברי החוליה כאשר אחד מהם רושם את הנתונים והאחרים מבצעים את המדידות השונות ומדווחים לו עפ"י סדר ההקראה בטבלה. חשוב לסמן היטב את התרמומטרים בשלטי סימון ומומלץ ששלטים אילו יהיו זוהרים או מחזירי אור. זכור! יש להשאיר את לוחות הנתונים בתחנה ואין לקחתם לשום מקום. לאחר הרישום לוקחת החוליה את לוח נתוני רמת הפעילות לשביל טשטוש ומבצעת מדידת נתוני רמת פעילות. בשעה זו הולכת לשם כל הקבוצה עם החוליה ובהנחיית המדריך. ההנחיות באשר לקריאת הנתונים משביל הטשטוש מופיעות ב'עקבות בחול'.

18:00 מדידה שנייה

מדידה זו תעשה עצמאית ע"י החוליה הרשומה כתורנית (חוליה מס' 2).
בשעה זו יש להציב את מלכודות המכרסמים ואת מלכודות הנפילה לפרוקי רגליים. הצבת המלכודות תעשה במבנה של רשת (grid). האיור המצורף יסייע לך לבנות רשת כזו מבלי לפגוע בפעילות בעלי החיים או בלכידות, עקב תנועת יתר של משתתפי התרגיל בסביבת שביל הטשטוש או המלכודות. המבנה הבסיסי הוא מסלול טבעת והחוליה מתחילה את הפעילות בתחנת מיקרו אקלים ומסיימת          בשיבה לחניון.

19:00 מדידה שלישית

מדידה זו מתבצעת ע"י החוליה התורנית

מתודיקה

רמת הפעילות בשעה זו נמוכה ועיקר הפעילות היא של שנונית החולות, שחרוריות קטנות כמו הארודית ושחרוריות זעירות כמו הזופית. ניתן לנצל שעה זו להצבת ניסוי מגשי זרעים וזאת במידה והקבוצה המודרכת היא אקדמית או שבאה לצורך חקר (תלמידי עבודות אקולוגיות למשל). במידה והקבוצה חוויתית, כדאי לערוך סיור להכרת עקבות, מחילות וצמחים על פני הדיונה. זהו גם הזמן המתאים להכיר לקבוצה משחקי חול בפרט אם המשתלמים הם מורים או מדריכים. במהלך הסיור במידה והקבוצה היא משתלמת יש לתת גם הרצאה קצרה בנושא גיאומורפולוגיה של חולות.

גיאומורפולוגיה של חולות.

כאן ידגיש המדריך את הנקודות הבאות:

1. מוצא החול.
2. תכונות החול.
3. תפוצת החולות.
4. ייצוב ע"י צמחית חלוץ (השפעת גורם ביוטי על גורם א-ביוטי).
5. סוקצסיה.
6. קרום החול ומשמעותו לגבי חפירת מחילות בחולות - המחילה כאמצעי הישרדות חיוני בחייו של יצור חולות. כאן כדאי למנות מס' בעלי חיים החופרים מחילות בחולות.
7. הקשר בין פיזור צמחים רב שנתיים, יציבות הקרקע החולית ומיקומן של מחילות בעלי חיים בחולות.

משחקי חול

1. תחרות חפירת מחילה.
2. תחרות כיסוי מקל.
3. תופסת צמחים.
4. סיפורי עקבות בחול.
5. תחרות העברת חול במעגל.
6. בניית שעון חול מקנקלים.
7. קפיצות ירבוע.
8. קפיצות גרביל.


השפעת סיכוני טריפה על שיחור מזון במכרסמי מדבר

הרקע לניסוי

כפי שנאמר בתחילת הפעילות מטרתו של תרגיל חולות היא להכיר את הקשר בין רמת פעילות לתנאי סביבה ביוטיים וא-ביוטיים. כמו כן, הנחנו כי רמת פעילות של בעלי חיים מייצגת את רמת שיחור המזון קרי: את כושרם לנצל את סביבתם. אחד הגורמים החשובים העשויים להשפיע על כושר זה הוא סיכוני טריפה.
 מכרסמים מדבריים כדוגמת הגרבילים עלולים להיטרף במהלך איסוף זרעי חד שנתיים המשמשים להם כמזון. למכרסמים אילו אויבים טבעיים רבים כגון שועלים, תנשמות נחשים ועוד.
שיחים רב שנתיים כדוגמת הלענה החד זרעית או רותם המדבר, משמשים למכרסמים מחסה מפני טורפים. יתכן אם כך כי מתקיימות סביבות שתי מיקרו סביבות שיחור עבורם - שטח פתוח ומסוכן, לעומת השטח הבטוח אשר מתחת לשיח (בטוח/פתוח).
אור הירח מחריף בעיה זו בשל היותו גורם המייעל את הטורף. ואכן חוקרים רבים הראו שסיכונים כאלו משמעותיים לגבי כושרם של מכרסמים מדבריים לנצל את סביבתם ולהתחרות על משאבי בית הגידול (Thompson 1982a,b., Abramsky 1988., Abramsky et al. 1996., Subach 1996., Ziv et al. 1993., Kotler et al 1993) .

לקריאה נוספת: קיימת רשימת ספרות מתאימה ב'עקבות בחול' בעמ' 136 מתחת לכותרת 'אקולוגיה של מכרסמים'.

שאלת הניסוי

מה השפעת סיכוני הטריפה על כושרם של מכרסמי מדבר לנצל את סביבתם והאם יש למבנה הסביבה קרי: צפיפות צמחים רב שנתיים (או המרחב הבין שיחי כפי שהוא מיוצג ע"י המרחק הממוצע מצמח אחד למשנהו) המהווים מחסות אפשריים מפני טורפים השפעה על קצב ומקום שיחור המזון, כפי שהוא בא לידי ביטוי בכמות הזרעים הנשארת באתר שיחור מלאכותי המיוצג ע"י מגש זרעים.

הערות

1. לשאלת הניסוי משמעות רבה, שכן ניסוי מתאים עשוי לבחון את האפשרות כי כמותן ותפוצתן של מיקרו סביבות בטוחות יחסית עשויות להשפיע על העושר והמגוון של מינים. בעיה חשובה זו באקולוגיה של אוכלוסיות טופלה לראשונה ע"י תומפסון (Thompson 1982a,b) ולאחר מכן ע"י חוקרים רבים אחרים. כדאי שהמדריך יספר על מחקרים אילו על מנת ליצור רקע סביר עבור משתפי התרגיל.

2. כדאי לחלק למשתתפים מס' עותקים של מאמרים נבחרים.

3. יש להסביר את משמעות כמות הזרעים הנשארת במגש כמדד של ניצולת סביבה.

4. כדאי לספר על מחקר העוסק בסיכוני טריפה באופן ישיר
 (Abramsky et al 1996, Subach 1996).

5. כדאי להסביר ולספר על השפעתו השלילית של אור הירח על רמת הפעילות של מכרסמים
 (Kotler et al. 1994).

היפותזות

H0 ;  אם לסיכוני הטריפה אין השפעה על העדפת שטח השיחור (בטוח/פתוח) של המכרסמים, אז לא יהיה הבדל בכמות הזרעים שתוותר במגשים אשר יונחו מתחת לשיחים (בטוח) או בשטח הפתוח (המסוכן היפותטית).

H1 ;  אם לסיכוני הטריפה יש השפעה על העדפת שטח השיחור (בטוח/פתוח) של המכרסמים, אז שיחור מזון מתחת לשיחים יהיה כדאי יותר וכמות הזרעים שיותירו המכרסמים מתחת לשיח תהיה קטנה יותר.

מהלך הניסוי

1. נכין 5 מגשי זרעים המכילים 10 גרם זרעי דוחן ו3 ליטר חול.
2. נערבב את החול והזרעים לתערובת אחידה (רצוי בתוך קערה לפני שפיכת התערובת למגש).
3. נשפוך את התערובת למגש.
4. נניח את המגש מתחת לשיח (שטח שיחור בטוח).
5. נכין מגש נוסף ונניח אותו בשטח הפתוח הסמוך לשיח במרחק 2 מ'.
6. נתקע שלט בין המגשים 'תחנה 1'.
7. נציב עוד 9 תחנות כך שבסוף המלאכה נוכל לאסוף נתונים מ 10 תחנות (20 מגשים).

לאחר שעתיים נבדוק את המגשים ונאסוף את הנתונים:

1. נרשום את רמת הפעילות במגש.
2. נשפוך את תוכן המגש לנפה המורכבת על קערה, כך שהחול יחזור לקערה ואילו הזרעים הנותרים יישארו על פני הנפה.
3. נשפוך את הזרעים בזהירות לתוך כלי.
4. נשקול את כמות הזרעים הנותרת (GUD) ונרשום בטבלה.
5. נמלא את המגש בזרעים באותו אופן המצוין בסעיפים 1 - 7 ונשוב למדוד שעתיים מאוחר יותר.

בסוף התרגיל נוכל לבחון את ההיפותזות בעזרת מבחן t ולאשר או לדחות את אחת מההיפותזות.

הערות:

1. על המדריך להכיר היטב את המאמרים המתארים את הניסויים הקשורים בשיחור מזון, במכרסמים ובסיכוני טריפה.

2. בגרסא מסוימת של הניסוי שהוצע לעיל השתמשתי במקלות תאורה כגורם המדמה את אור הירח מעל המגשים עם קבוצת סטודנטים במהלך הדרכה בחולות. התוצאות היו כה מרשימות עד כי הולידו פרוייקט מחקר שהוכיח את השפעתו השלילית של  אור הירח על רמת הפעילות של מכרסמים (Kotler, Ayal & Subach 1994). ובכלל תרגילי חולות היוו כר בדיקות נרחב בונו חלק חשוב ממיומנויות הניסוי אשר מצאו מאוחר יותר את דרכן למחקר המדעי.