Doc. dr Piotr Mędrzycki

Zagadnienia na egzamin z ekologii (DAI, DBI, DDI 2012-2013)

Podstawą do przygotowania się do egzaminu jest książka:
Charles J. Krebs. Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności. Wyd.
Nauk. PWN. Warszawa. 2011.
Poniższe zagadnienia stanowią wybór najważniejszych zagadnień z tej książki. Należy przygotować
je od strony teoretycznej (wiedza oraz zrozumienie) oraz umieć określić możliwości ich
pośredniego (interpretacja zjawisk) lub bezpośredniego (w technologiach, konstrukcjach,
produktach, projektach) zastosowania we własnej dziedzinie.
Ze względu na dużą objętość materiału możliwe będzie posiadanie na egzaminie własnoręcznie
pisanych notatek, podpisanych czytelnie na każdej stronie, dotyczących poniższych zagadnień.

1. Co to jest ekologia?

a) definicje ekologii wg Haeckla, Eltona, Andrewarthy i Krebsa, podobieństwa, różnice i

konsekwencje

b) poziomy organizacji biologicznej, stopień ich poznania naukowego w zakresie ekologii i

jego konsekwencje

c) specyfika badań ekologicznych, zastosowanie metody naukowej w ekologii

2. Ekologia ewolucyjna

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia;
b) fenotyp, genotyp, wartość przystosowawcza,
c) rodzaje doboru i ich oddziaływanie na rozkłady statystyczne cech
d) założenia teorii ewolucji wg Darwina
e) poziomy doboru naturalnego
f) wpływ zmian w strukturze przestrzennej środowiska na przebieg zjawisk ewolucyjnych

3. Ekologia behawioralna

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) analiza zysków i strat oraz zasady optymalizacji w odniesieniu do wybranych zachowań

socjalnych zwierząt

4. Analiza zasięgów geograficznych

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) hierarchiczne drzewo decyzyjne do określania przyczyn niewystępowania gatunku i jego

przydatność w praktyce

c) rola eksperymentów biogeograficznych i fizjologicznych

5. Ograniczające czynniki biotyczne

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) natura i przyczyny ograniczeń dyspersji, rodzaje dyspersji naturalnej i antropogenicznej

na lądach i w morzach

c) ograniczenia wewnątrzpopulacyjne: selekcja siedlisk: rozmieszczenie idealnie swobodne

i rozmieszczenie idealnie despotyczne

d) ograniczenia międzppulacyjne: interakcje międzygatunkowe.

6. Ograniczające czynniki abiotyczne

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) temperatura i wilgotność jako czynniki ograniczające rozmieszczenie i liczebność na

poziomie formacji biogeograficznych oraz na poziomie osobników; wpływ osobny i
łączny obu czynników;

c) adaptacje do deficytu wody i temperatury w różnych środowiskach;
d) światło jako czynnik ograniczający; adaptacje do wysokich i niskich zagęszczeń światła
e) globalne i lokalne zmiany klimatyczne (miejska wyspa ciepła), ich wpływ na

rozmieszczenie organizmów, skutki oraz możliwości zapobiegania.

7. Rozmieszczenie i liczebność

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) zróżnicowanie zasięgów geograficznych (frekwencja gatunków o różnych wielkościach

zasięgów),

c) związek między wielkością zasięgu a liczebnością lokalną (przyczyny, skutki dla badań i

monitoringu przyrodniczego, również związanego z wpływem inwestycji na
środowisko)

8. Właściwości populacji i techniki demograficzne

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia;

populacja biologiczna,

b) zagęszczenia populacji: zakres zmienności, uwarunkowania,
c) metody oceny zagęszczenia bezwzględnego i względnego i ich przydatność
d) cechy demograficzne populacji (rozrodczość, śmiertelność, imigracja i emigracja)
e) struktura populacji, wrodzone tempo wzrostu

9. Wzrost liczebności populacji

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) wzrost liczebności w populacjach o pokoleniach ciągłych: wzrost wykładniczy i

logistyczny (wykresy!),

c) związek typów wzrostu liczebności z warunkami życia.
d) przydatność modeli matematycznych do prognozowania liczebności organizmów

10.

Konkurencja

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) konkurencja na tle innych oddziaływań, rodzaje konkurencji
c) model konkurencji wg Lotki-Volterry, założenia, szczegółowość, przydatność
d) model konkurencji wg Tilmana, założenia, szczegółowość, przydatność
e) strategie życiowe (r i K, CSR oraz Liść-Wysokość-Nasiono) i ich związek z konkurencją

międzygatunkową oraz warunkami środowiska (dostępność pokarmu, czynniki stresowe,
stabilność)

f) unikanie konkurencji i rozbieżność cech

11.Drapieżnictwo

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) model Rosenzweiga-Arthura (założenia, szczegółowość, przydatność)
c) reakcje drapieżnika na dostępność ofiar (klasyfikacja, przydatność)
d) koewolucja drapieżnik-ofiara

12.

Roślinożerność i mutualizm

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) hipoteza dostępności zasobów (prędkość wzrostu a wielkość nakładów na różne formy

obron)

c) oddziaływania roślinożerca-roślina (ograniczanie i stymulacja przez zgryzanie, układ

wzajemnego wpływu, układ jednostronnego wpływu)

d) mikoryza i asymilacja azotu przez bakterie jako przykłady mutualizmu; znaczenie

mutualizmu w zależności od zasobności i stabilności środowiska.

13.

Choroby i pasożytnictwo

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) model blokowy transmisji patogenu
c) wpływ chorób na osobniki i populacje
d) ewolucja systemów pasożyt-gospodarz (współczynnik transmisji, wirulencja, hipoteza

Czerwonej Królowej)

14.

Regulacja liczebności populacji

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) czynniki ograniczające a regulujące, efekt Allee i kompensacja
c) metapopulacja; wpływ zmian struktury krajobrazu na jej dynamikę;
d) populacje zasilające i marginalne,

15, 16 i 17 Ekologia stosowana I, II, i III – do wyboru adaptacja 3 wybranych zagadnień do

zastosowania we własnej dziedzinie

18.

Sukcesja

a) koncepcje sukcesji
b) cechy cyklu życiowego i fizjogiczne organizmów z wczesnych i późnych daz sukcesji
c) model zastępowania się Horna (założenia, szczegółowość, przydatność)
d) teorie klimaksu i dynamika płatów siedliska (fluktuacja)

19.

Różnorodność biologiczna

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia;

bogactwo gatunkowe,

b) mierzenie różnorodności gatunkowej (zależność bogactwa od wielkości próby)
c) hipotezy tłumaczące powstawanie struktury biocenozy (hipoteza kolejnych podziałów

niszy, neutralna teoria różnorodności biologicznej (inaczej UNTB, Unified Theory of
Biogeography and Biodiversity)

d) gradienty i ogniska różnorodności oraz hipotezy tłumaczące ich powstawanie
e) lokalne i regionalne bogactwo gatunkowej

20.

Sieci troficzne (drapieżnictwo i konkurencja w biocenozach zrównoważonych)

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) właściwości łańcuchów i sieci troficznych i hipotezy tłumaczące ich długość
c) role funkcjonalne, gildie, gatunki kluczowe (zwornikowe – keystone species), gatunki

dominujące

d) czynniki wpływające na stabilność biocenoz
e) ekologiczne podstawy restytucji ze szczególnym zastosowaniem do kompensacji

przyrodniczej

21.

Biocenozy niezrównoważone

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) rola zaburzeń w biocenozach
c) modele regulacji biocenoz z uwzględnieniem zaburzeń (porównanie modelu Hairstona-

Smitha-Slobodkina z modelem Menge-Suntherlanda)

d) modele neutralne (zakładające równe szanse gatunków) – teoria biogeografii wysp

McArthura-Wilsona oraz teoria UNTB Hubbella (p. rozdział 19).

22.

Produkcja pierwotna

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) uwarunkowania i czynniki ograniczające produkcji pierwotnej w środowiskach wodnych

i lądowych

c) różnorodność roślin (gatunkowa, funkcjonalna) a wielkość produkcji w biocenozach

naturalnych i antropogenicznych

23.

Produkcja wtórna

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) podział energii u roślinożerców i drapieżników
c) czynniki ograniczające produckję wtórną
d) metaboliczna teoria ekologii

24.

Cykle biogeochemiczne

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) pule pierwiastków i ich krążenie
c) cykle biogeochemiczne w lasach, wodach i w środowisku miejskim
d) cykl azotu i fosforu
e) efektywność wykorzystania związków biogennych

25.

Dynamika ekosystemów w warunkach zmieniającego się klimatu

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) cykl węgla i jego wpływ na globalne ocieplenie
c) ENSO (El Niño–Southern Oscillation) Oscylacja Południowa
d) wpływ zmian klimatycznych na rośliny i zwierzęta
e) inwazje biologiczne

26.

Zdrowotność ekosystemów a wpływ działalności człowieka

a) podstawowe koncepcje i terminy kluczowe - znajomość i umiejętność objaśnienia
b) wzrost populacji ludzkiej, transformacja demograficzna
c) pojemność środowiska Ziemi (ecological footprint, ślad środowiskowy) jako miara

zrównoważenia wykorzystania środowiska

d) zaplecze ekologiczne i usługi ekosystemowe (ecosystem services)
e) rozwój zrównoważony i zdrowotność ekosystemów