EKOSYSTEM - fragment przyrody stanowiący funkcjonalną całość, w której zachodzi wymiana między jej częścią żywą - biocenozą, a nieożywioną - biotopem.

 Każdy w pełni rozwinięty ekosystem składa się z elementów:

•      abiotycznych ( nieożywionych ),

•       biotycznych ( żywych ).

 

Elementami abiotycznymi są:

•    woda

•     gleba

•     gazy atmosferyczne ( tlen, azot, dwutlenek węgla )

•     rzeźba terenu

•      klimat

•     temperatura                                    

Tworzą one biotop czyli nieożywioną część ekosystemu.  

Elementy biotyczne to wszystkie żywe organizmy ( rośliny i zwierzęta ) pozostające między sobą w różnego rodzaju zależnościach. Tworzą one biocenozę czyli ożywioną część ekosystemu.

STRUKTURA I FUNKCJONOWANIE

               EKOSYSTEMU

 

Każdy ekosystem naturalny stanowi układ otwarty i funkcjonuje dzięki przepływowi energii i krążeniu materii. Wszystko to jest możliwe wtedy, gdy dociera do niego energia słoneczna. Nie cała docierająca energia zostaje skumulowana w organizmach: część z niej wykorzystywana jest do podstawowych procesów metabolicznych i budowy własnych struktur organizmów, pozostała część tracona jest bezpowrotnie w postaci ciepła.

Energia przepływa jednokierunkowym strumieniem w układzie otwartym. Natomiast materia krąży w ekosystemie w obiegu zamkniętym.

Krążenie materii w ekosystemie jest uwarunkowane istnieniem poziomów troficznych.

 

STRUKTURA TROFICZNA  każdego ekosystemu jest zazwyczaj taka sama.

Wyróżnia się w niej:

•     producentów, czyli organizmy autotroficzne, które są zdolne do wytwarzania materii organicznej w procesie fotosyntezy ( rośliny zielone i bakterie fotosyntetyzujące ) oraz chemosyntezy ( bakterie chemosyntetyzujące ),

•      konsumentów, czyli organizmy heterotroficzne, niezdolne do wytwarzania związków organicznych z nieorganicznych, a przystosowane do pobierania gotowej materii organicznej; należą tu wszystkie zwierzęta,

•     reducentów (destruentów ), czyli grupę organizmów heterotroficznych, które odżywiają się martwą materią organiczną i rozkładając ją na proste związki nieorganiczne dostarczają je roślinom zielonym; należą tu głównie bakterie i niektóre grzyby.

 

CZYNNIKI ABIOTYCZNE WÓD PŁYNĄCYCH I ZBIORNIKÓW WODNYCH

 

TEMPERATURA

 

Temperatura jest czynnikiem, od którego zależy występowanie w danym miejscu odpowiedniego gatunku organizmów.

W wodach płynących występuje charakterystyczna zmienność temperatury wzdłuż biegu rzeki. Wraz z rosnącą odległością od źródeł, temperatura płynącej wody zbliża się wyraźnie do średniej temperatury powietrza.

W zbiornikach wodnych występuje pionowy układ strefowy temperatur . Wyróżniamy warstwę wody ciepłej i zimnej oraz leżącą pomiędzy nimi warstwę skoku termicznego. Jest to strefa największych zmian temperatury wraz z głębokością .

Duża pojemność cieplna wody tłumi wahania temperatury .

 

 

NASŁONECZNIENIE

 

Światło jest czynnikiem , który ma podstawowe znaczenie przede wszystkim dla roślin samożywnych żyjących w wodzie , ale także dla zwierząt , zwłaszcza posługujących się wzrokiem. Promienie świetlne padające na powierzchnię wody częściowo się od niej odbijają, a częściowo przenikają w głąb . Ilość wpadających promieni zależy od ich kąta padania . Czyli więcej światła wnika do wody w porze południowej niż rano i wieczorem , więcej latem niż w innych sezonach.

W wodzie promienie światła ulegają pochłanianiu przez cząsteczki wody , a szczególnie przez cząsteczki sestonu , a także substancji rozpuszczonych , zwłaszcza barwnych .

Głównym czynnikiem decydującym o ilości światła przenikającego w wodzie jest ilość sestonu , czyli zawiesiny utrzymującej się w toni wodnej , który najsilniej pochłania światlo. W jeziorach , stawach i zbiornikach zaporowych o długim czasie retencji, jest to głównie seston autochtoniczny ( fito- i zooplankton , detrytus ). W rzekach i w zbiornikach o krótkim czasie retencji wody , okresowo także zawiesina allochtoniczna , zwłaszcza po ulewnych opadach powodujących spływ zawiesin z lądu .

 

 

TLEN

 

Tlen jest czynnikiem ograniczającym możliwość bytowania organizmów w wodzie . Tlen pochodzi z wymiany z atmosferą lub z fotosyntezy roślin zielonych i sinic .

W wodach płynących najwięcej tlenu jest w wodach górnego biegu rzeki, a najmniej dolnym biegu .

W zbiornikach wodnych, jak jezioro można wyróżnić 2 strefy :

•      strefę prześwietloną , w której przeważa synteza substancji organicznej i produkcja tlenu

•      strefę, w której materia organiczna ulega rozkładowi , a tlen jest zużywany .

Rozmieszczenie tlenu w zbiorniku wodnym jest jednym z najważniejszych czynników abiotycznych określających występowanie i rozmieszczenie organizmów.

 

KWASOWOŚĆ WODY

 

Organizmy wodne mają w stosunku do pH określony zakres tolerancji i zakres optimum. Zmiana pH wpływa na transport jonów przez błony komórkowe.

Do najważniejszych pośrednich oddziaływań pH należy jego wpływ na równowagę w układzie wapń-kwas węglowy, na dysocjację amoniaku i na rozpuszczalność jonów metali, a szczególnie jonów glinu.
Główne działanie uboczne pH na zwierzęta w zakresie alkaicznym wiąże się z przesunięciem równowagi w układzie jony amonowe - nie zdysocjowany amoniak . Jony amonowe nie są szkodliwe, natomiast amoniak jest trujący.

Przy niskim pH wzrasta rozpuszczalność jonów metali, spośród których wiele może być toksycznych. W procesie zakwaszania zbiorników wodnych ważną rolę odgrywa glin. Glin, powszechnie występujący w minerałach i skałach krzemianowych, jest jednym z podstawowych składników skorupy ziemskiej, który w zlewni wielu zbiorników występuje w znacznych ilościach. Rozmaite gatunki wycofują się z zakwaszonych zbiorników na skutek łącznego działania stresu kwasowego i toksyczności glinu.

 

 

GOSPODARKA JONOWA

 

Regulacja jonowa wymaga nakładów energii, która nie może już zostać wykorzystana do innych celów. Organizmy mogą żyć również poza optymalnym zakresem stężenia jonów w środowisku, ale dostosowanie ich maleje.
Wapń jest pierwiastkiem biogennym, wykorzystywanym przez glony w minimalnych stężeniach; stężenie rozpuszczonego wapnia w większości zbiorników wodnych jest tymczasem o wiele wyższe.

Bezpośredni wpływ wapnia może mieć decydujące znaczenie dla organizmów o silnie zwapniałych skorupach lub szkieletach zewnętrznych. Ulegają one całkowitemu stwardnieniu tylko w wodzie bogatej w wapń. W ubogiej w wapń wodzie np. pancerz raka pozostaje zbyt miękki i kleszcze nie w pełni twardnieją.

W obecności substancji humusowych zmienia się reżim świetlny w zbiorniku: wzrasta pochłanianie światła.

Rozpuszczone substancje humusowe budują kompleksy nie tylko z wapniem, ale również z innymi metalami. Mają na skutek tego silny wpływ na „dyspozycyjność „ , a więc łatwość mobilizowania pierwiastków śladowych i toksyczność niektórych jonów.

 

 

PRĄD WODNY

 

Prąd jest czynnikiem powodującym mieszanie się wody . W zbiornikach jest on wywołany różnicą gęstości wody i działaniem wiatru . Przy czym wiatr powoduje mieszanie się powierzchniowych mas wód .

W wodach płynących prąd jest jednokierunkowy . Jest bardzo silnie działającym czynnikiem selekcyjnym . Jego prędkość decyduje o jakości podłoża i możliwości jego zasiedlania .

W dużych strumieniach i rzekach szybkość prądu może być tak mała , że powstają warunki zupełnie takie same jak w stojącej wodzie.  

Prąd jest czynnikiem , który sprawia , że istnieje znaczna różnica między życiem w strumieniach i w stawie . Szybkość prądu zależy od wielkości spadku , szorstkości podłoża oraz głębokości i szorstkości łożyska.

 

NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE

 

Na skutek dużego napięcia powierzchniowego wody błonka powierzchniowa jest sprzyjającym środowiskiem życia dla pewnej wyspecjalizowanej grupy organizmów (neuston). Organizmy neustonowe mogą przyczepiać się do błonki powierzchniowej i przemieszczać się po jej powierzchni graniczącej z wodą i graniczącej z atmosferą.
Jest to środowisko znacznie wzbogacone w substancje organiczne w stosunku do przylegającej masy wody.

 

---