Ekologia Jako Nauka Stosowana - Ściąga, Monokultura- to system rolniczy lub leśny polegający na wieloletnim uprawianiu na tym samym obszarze roślin jednego gatunku bą


Monokultura- to system rolniczy lub leśny polegający na wieloletnim uprawianiu na tym samym obszarze roślin jednego gatunku bądź o podobnych wymaganiach glebowych np. bawełny, trzciny cukrowej, świerku.

Negatywne skutki monokultur:

Tolerancja - (biol.) odporność organizmu na szkodliwe czynniki środowiskowe.
Każdy organizm żyje w określonym środowisku, na który składają się elementy ożywione (biotyczne) i nieożywione (abiotyczne). Środowisko nieożywione stawia przed zamieszkującymi je organizmami szereg wymagań, które te muszą spełnić aby w nim przetrwać.

Zasada Shelforda - koncepcja mówiąca, że zarówno niedobór, jak i nadmiar różnych czynników wpływa na organizm ograniczająco. Prawo to określa możliwość rozwoju populacji. Możliwość bytowania organizmów określają dwie wartości, tzw. ekstrema działającego czynnika: minimum i maksimum. Zakres między minimum a maksimum nazywamy zakresem tolerancji. Wyróżniamy podział ze względu na tolerancyjność:

Prawo minimum Liebiga - jedno z podstawowych praw ekologii klasycznej, mówiące, że czynnik, którego jest najmniej (jest w minimum) działa ograniczająco na organizm, bądź całą populację. Justus von Liebig prowadził swoje badania w drugiej połowie XIX w. na roślinach, u których zauważył, że wystarczy niedobór jednego tylko ze składników pożywki, na której były hodowane, aby ograniczyć wzrost rośliny. Potem udowodniono, że prawo minimum odnosi się także do innych organizmów żywych i ma zastosowanie ogólnoprzyrodnicze.

Tolerancja organizmów na czynniki środowiska:

Tolerancja zależy od:

Prawo tolerancji- każdy gatunek ma swoje określone wymagania życiowe, swoje optimum rozwoju

Tolerancja ekologiczna - zdolność przystosowania organizmów do zmian fizyczno-chemicznych czynników środowiska, takich jak np.:

Eurybionty, organizmy eurytermiczne, eurytopy ("eury" - szeroki) - organizmy cechujące się szeroką tolerancją wobec czynników środowiskowych[1]. Mogą one żyć w bardzo zróżnicowanych warunkach, osiedlając się na znacznych obszarach Ziemi. Przykładem może być wróbel domowy, trzcina pospolita i orlica, które spotykamy niemalże na całym świecie. W takim wypadku mamy do czynienia z zasięgiem globalnym bądź kosmopolitycznym.

Stenobionty - gatunki o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej dla danego czynnika, np. goryl, koralowce rafy koralowej, porosty itp. Stenobionty są dobrymi bioindykatorami (gatunkami wskaźnikowymi) - ich występowanie świadczy o obecności lub działaniu określonego czynnika. W praktyce gatunki wskaźnikowe wykorzystuje się także do określania stanu środowiska (np. stopnia jego zanieczyszczenia).

Stenobionty dzielimy na:

Monitoring biologiczny In situ.

Bioindykacja- określenie stanu środowiska lub natężeń czynników środowiska przyrodniczego przy pomocy odpowiednio wyskalowanych bioindykatorów.

Bioindykator- organizm o specyficznych właściwościach informacyjnych, które uzewnętrzniają się przy pomocy określonych symptomów, określając stan czynnika środowiska przyrodniczego.

Wymagania stawiane bioindykatorom:

Bioindykatory właściwe- sensitive idicators- organizmy reagujące na zmiany w środowisku w sposób wizualny, np. zmianami morfologicznymi, zmianami składu gatunkowego.

Akumulatory- accumulative idicators- organizmy o niewidocznej zewnętrznie reakcji ale gromadzące różne związki toksyczne, których stężenie może być analitycznie określone.

Bioindykacja określa stan jakościowy środowiska, a biomonitoring dynamikę procesów degradacyjnych. Bioindykacja jest to metoda wykorzystywana w monitoringu biologicznym.

Biomonitoring- diagnozowanie danego układu w określonym czasie przy wykorzystaniu metod bioindykacyjnych, którego celem jest określenie stanu danego układu i ustalenie prognoz w zakresie przekształceń tych struktur.

Główne kierunki w monitoringu biologicznym zanieczyszczeń in situ ( Hopkin)

  1. Monitorowanie wpływu zanieczyszczeń na obecność lub brak gatunków w jakimś miejscu lub zmian w składzie gatunkowym.

  2. Pomiar stężeń substancji zanieczyszczających u gatunków wskaźnikowych lub „ wrażliwych”.

  3. Ocena skutków oddziaływania zanieczyszczeń na organizmy i powiązanie ich ze stężeniem trzech zanieczyszczeń w tych organizmach oraz innymi wskaźnikami biotycznymi i abiotycznymi.

  4. Wykrywanie zróżnicowanych genetycznie linii ( ras, odmian) gatunków, które rozwinęły odporność na daną substancję zanieczyszczającą.

BIOMONITORING TYPU 1- ODDZIAŁYWANIE NA ZESPOŁY

Ekosystemy lądowe. Konieczne jest:

Ekosystemy słodkowodne. Główne sposoby oddziaływania zanieczyszczeń na zespoły organizmów wodnych przyjęte w WB

  1. Oceny biotyczne oparte na zróżnicowanej wrażliwości gatunków na zanieczyszczenia.

  2. Oceny różnorodności oparte na zmianach w zróżnicowaniu zespołów

  3. System RIVPACS- schemat predykcji i klasyfikacji bezkręgowców rzecznych, który łączy w sobie ocenę pod kątem rodzajów występowania gatunków oraz względnej liczebności rodzin.

Najczęściej używane wskaźniki w ocenie biotycznej

  1. Wskaźnik Biotyczny Trenta (TBI)

  2. Punktacja Biotyczna Chandlera (CBS)

  3. Brytyjski Indeks Biotyczny, na bazie BMWP utworzono Polski Indeks Biotyczny

TBI i CBS- oznaczenia do gatunków

BMWP- oznaczenia do rodziny

Wykorzystanie punktacji BMWP do szacowania stanu zdrowotności wód słodkich. System opracowany pod koniec lat 70. XX wieku przez Komisje Monitoringu Biologicznego.

80 rodzinom bezkręgowców przyznaje się punkty od 1 do 10 w zależności od ich wrażliwości na zanieczyszczenia organiczne. Rodziny o małej tolerancji- 10 pkt., a rodziny tolerujące zanieczyszczenia - 1 pkt.

Średnia punktacja na takson - ASPT= całkowita punktacja BMWP podzielona przez liczbę taksonów.

KLASY CZYSTOŚCI WODY

Zalety metody BMWP:

Wady metody BMWP:

Ocena różnorodności- najczęściej używane wskaźniki różnorodności koncentrują się na bogactwie gatunkowym i rozmieszczeniu osobników w obrębie poszczególnych gatunków.

BIOMONITORING TYPU 2- biokoncentracja zanieczyszczeń. Inwazyjny pomiar poziomu zanieczyszczeń w organizmach wskazujący ilość zanieczyszczeń w danym momencie umożliwiająca ocenę ich oddziaływania na drapieżców.

Bioakumulacja- wzrost stężenia związków w żywych organizmach w wyniku pobierania zanieczyszczonej wody, powietrza, pożywienia przy wolnym metabolizmie i wydalaniu.

Ekosystemy lądowe: Skażenie roślin monitoruje się zbierając próbki bezpośrednio w terenie albo eksponując materiał przez określony czas po którym analizuje się go w laboratorium.

BIOMONITORING TYPU 3- skutki oddziaływania zanieczyszczeń.

Ekosystemy lądowe: zamieranie lasów iglastych przy zanieczyszczeniu powietrza (tlenki siarki). Tytoń typu Bel W3 - przy niskim poziomie zanieczyszczeń powietrza ozonem na liściach pojawiają się plamki.

Biomonitoring typu 4- odporność na zanieczyszczenia o podłożu genetycznym.

ŹRÓDŁA ZANIECZYSZCZEŃ:

Zanieczyszczenia wód:

Główne zanieczyszczenia chemiczne wód:

Ścieki- mieszaniny zużytej wody i innych substancji płynnych, stałych, gazowych o różnych właściwościach termicznych, usuwane z terenów miast, wsi, zakładów

W zależności od pochodzenia ścieki dzieli się na:

Ścieki bytowo- gospodarcze ( komunalne):

  1. Ścieki z gospodarstw domowych:

  • Ścieki z rzemiosła i przemysłu