Ochrona biosfery na obszarach zagrożonych

dr hab. Danuta Urban prof. nadzw. UP

Instytut Gleboznawstwa i Kształtowania Środowiska

p. 207

Wykład 1. Powstanie wszechświata i początki ziemi.

Teoria wielkiego wybuchu . Teoria akrecji.

Wiek Ziemi – 4,5 miliarda lat. (Jądro Ziemi)

Zycie (biosfera) – początki 3,5 miliarda lat.

Geosfery Ziemi

- litosfera

- hydrosfera

- atmosfera

- biosfera

Poziomy organizacji:

-biosfera

-ekosystem

-biocenoza

-populacja

-organizm

-narząd

-tkanka

-komórka

-organoid

-poziom molekularny

Podstawowy ekologiczny model funkcjonowania przyrody [Chmielewski T. J. 1990]

Konsumenci

Reducenci Akumulacja zasobów

Producenci

Energia z kosmosu Energia słoneczna

Ekologia – nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody

- ekosystem – ożywione i nieożywione elementy środowiska;

- biocenoza – biotyczne, ożywione elementy środowiska, żywa część ekosystemu;

- biotop – środowisko życia organizmów;

- populacja – ogół organizmów jednego gatunku zamieszkującego wspólny teren;

- nisza ekologiczne – całokształt potrzeb życiowych organizmów tzw. „zawód organizmu” lub ściśle określone miejsce organizmu w obrębie zespołu lub ekosystemu;

- biom – zespól ekosystemów;

- biosfera – środowisko życia Ziemi;

- krajobraz – fizjonomia Ziemi lub jej część, w której działa człowiek.

Środowisko

Środowisko geograficzne

Środowisko

społeczne

Środowisko przyrodnicze

Środowisko geograficzne

- otoczenie fizyczne i biologiczne , w którym żyje społeczeństwo ludzkie;

- obejmuje przyrodę i elementy antropogeniczne.

Środowisko przyrodnicze

- podsystem środowiska geograficznego;

-ogół przyrody ożywionej i nieożywionej;

- stworzone bez ingerencji człowieka;

-Może być przekształcone przez człowieka.

Środowisko przyrodnicze ( Ustawa Prawo ochrony środowiska z 2001 r.)

„Ogół elementów przyrodniczych, w tym także przekształconych w wyniku działalności człowieka, a w szczególności powierzchnia ziemi, kopaliny, wody, powietrze, krajobraz klimat oraz pozostałe elementy różnorodności biologicznej, a także wzajemne oddziaływania pomiędzy tymi elemantami.”

Środowisko geograficzne

- środowisko antropogeniczne, w którym nadal rządzą prawa przyrody

* elementy przyrodnicze

* elementy antropogeniczne

- środowisko sztuczne – prawie w całości jest wytworem działalności ludzkiej.

Środowisko przyrodnicze

- podsystem zabudowy z podsystemów różnego rodzaju.

Podziały środowiska przyrodniczego

• Wg geosfer

  - litosfera

  - hydrosfera

  - atmosfera

  -biosfera

• Wg komponentów przyrody (geokompleksów)

  - skała

  - powietrze

  - woda

  - gleba

  - roślinność

  - zwierzęta

• Powierzchni ziemi

• Klimat

• Użytkowanie ziemi (najprostszy wskaźnik wpływu człowieka na krajobraz)

Zależność pomiędzy komponentami środowiska przyrodniczego

- pionowe zależności między komponentami środowiska; powietrze – zwierzęta – rośliny – gleba – woda – skała

- poziome między elementami krajobrazu (przestrzennymi jednostkami przyrodniczymi).

Funkcjonowanie układów przyrodniczych

- zespół wszystkich procesów powodujących wymianę i transformację materii, energii i informacji;

- podstawowe procesy w środowisku

* dostawa i przekształcenia energii słonecznej,

*transformacja energii pochodzącej z siły ciążenia,

*obieg wody

*cykl biologiczny

*działalność potoków grawitacyjnych.

W funkcjonowaniu środowiska przyrodniczego należy uwzględnić następujące procesy

- procesy denudacji

- odpływ wody (powierzchniowy i podziemny)

- ruch mas powietrza

- przemieszczanie się organizmów żywych

- migracja elementów chemicznych.

Naturalne procesy dynamiczne

- znajdują się w stanie równowagi dynamicznej (wypadkowa pomiędzy procesami rozwoju a zaburzeniami tego rozwoju).

- rozwój prowadzi do stanu maksymalnego porządku

- im lepiej jest zorganizowany system, tym bardziej różni się od otoczenia.

Degradacja

- przesunięcie systemu na niższy poziom termodynamiczny – informacyjny

- jest najczęściej związana z rozwojem składników antropogenicznych.

Stadia rozwoju systemu przyrodniczego

• Stadiom młode

  - znaczne zróżnicowanie dostawy energii pierwotnej;

  - mała wartość entropii;

  - przewaga wydatku nad dostawą;

  - duża turbulencja powietrza;

  - znaczne opady;

  - przewaga odpływu nad retencją;

  - mała ilość informacji;

  - szybkie wymazywanie z pamięci.

• Stadium stare rozwoju geoekosystemu (charakterystyka przeciwna)

• Stadium pośrednie (wiele etapów przejściowych)

Nowy system przyrodniczy

- powoduje zaburzenie równowagi istniejącej w przyrodzie;

-uruchamianie procesów przywracających tę równowagę.

Dynamika roślinności

- rozmieszczenie roślinności w przestrzeni jako efekt procesów zachodzących w czasie

- po ukształtowaniu przez warunki środowiskowe danej kompozycji florystycznej zbiorowisko osiaga równowagę dynamiczną

Procesy zachodzące w zbiorowiskach prowadzące do ich przebudowy

- progresywne – sukcesja (zmiana układów prostych w złożone)

- regresywne – uproszczenie układów

- degeneracyjne – zniekształcenie struktury zbiorowisk (zatracanie cech swoistych zbiorowiska)

- regeneracyjne – odbudowa zniekształconych zbiorowisk.

Ochrona środowiska [Prawo ochrony środowiska, 2001]

• Ochrona środowiska oznacza podjęcie lub zaniechanie działań, umożliwiające zachowanie lub przywracanie równowagi przyrodniczej, w szczególności polegających na:

  - racjonalnym kształtowaniu środowiska i gospodarowaniu zasobami środowiska zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju

  -przeciwdziałaniu zanieczyszczeniom

  - przywracaniu elementów przyrodniczych do stanu właściwego.

Klasyfikacja krajobrazu

• Ze względu na zagospodarowanie i użytkowanie

  - krajobraz pierwotny -naturalny, to krajobraz zachowany w swojej pierwotnej postaci, na którym nie wywarł swego piętna człowiek, przez działalność gospodarczą. Krajobraz pierwotny, to krajobraz którego elementy nie zostały naruszone lub przekształcone przez działalność ludzką. Obecnie krajobraz ten spotykamy coraz rzadziej. Występuje w najwyższych partiach niektórych masywów górskich, na obszarach tundry, w dużych częściach pustyń.

  - krajobraz naturalny – brak istotnych rażących zmian wynikających z działalności człowieka; istnieje równowaga między głównymi składnikami krajobrazu.

  - krajobraz użytkowy (kulturalny)- powstaje w wyniku działalności człowieka. Podział: harmonijny (działalność człowieka zgodna z zasadami biologii krajobrazu), zniekształcony (równowaga biologiczna naruszona).

Klasyfikacja zasobów środowiska [Poskrobko i in. 2007]

• Charakter procesów

  - abiotyczne

  - biotyczne

• Miejsce występowania

  - atmosfera

  - hydrosfera

  - biosfera

  - pedosfera

  - litosfera

  - kosmos

• Ruchliwość

  - labilne

  -stabilne

• Dostępność i opłacalność użytkowania

  - rezerwa bieżąca

  - rezerwa potencjalna

  - zapas surowcowy

• Stopień rozpoznania

  - zidentyfikowane

  - wymierzone

  - rozpoznane

  - nieodkryte

  - hipotetyczne

  - spekulatywne

• Odnawialność

  - odnawialne (np. powietrze, wody, gleby, las, rośliny, zwierzęta)

  - nieodnawialne (węgiel kamienny i brunatny, rudy matali i niemetali, sól kamienna, ropa naftowa, wody mineralne, gaz ziemny)

• Cykl produkcji

  - geologiczny, sekularny, wielo- lub kilkuletni, roczny, sezonowy, krótkookresowy

  -podlegające recyklingowi

  - niepodlegające recyklingowi

• Obfitość zasobów w stosunku do potrzeb

  - wodne

  - organiczne