background image

BIOLOGIA (EKOLOGIA)

Konspekt do egzaminu – cześć pierwsza

WGGiIŚ I IŚ 

semestr 2 (2010)

background image

1 Definicja ekologii i podstawowych pojęć z nią związanych -

biotop, biocenoza, ekosystem, nisza ekologiczna, siedlisko,
łańcuch pokarmowy (troficzny), biosfera.

Definicja   ekologii.  

Ekologia   to   nauka   o   strukturze   i   funkcjonowaniu przyrody,

zajmująca   się   badaniem   oddziaływań   pomiędzy organizmami a   ich środowiskiem oraz
wzajemnie między tymi organizmami.

Ekologia  zajmuje  się   badaniem powiązań  między   organizmami  żywymi  a  środowiskiem

abiotycznym (układy biologiczne istnieją w sieci powiązań między sobą i otaczającym je
środowiskiem),   opartych   na   różnego   rodzaju   interakcjach.   Ekologia   nie   jest   nauką
obojętną wobec egzystencji przyrody i człowieka, dlatego często w potocznych dyskusjach
utożsamiana  bywa  z   sozologią   i  filozofią.  Ekologia  najogólniej  jest  nauką  o  porządku  i
nieporządku   w   przyrodzie   oraz   konsekwencjach   wynikających   dla   istnienia   biosfery   i
człowieka.

Biotop

  to   środowisko   życia biocenozy,   środowiskowa   część ekosystemu.   Pierwotnie

biotopem określano tylko abiotyczne elementy siedliska. Obecnie często rozumiany jest
jako   siedlisko   nieożywione   zmienione   przez biocenozę.   Biotop   razem   z   biocenozą
tworzy ekosystem.
 

Biocenoza

   to   zespół populacji organizmów   roślinnych   (fitocenoza),   zwierzęcych

(zoocenoza)   i   mikroorganizmów   danego   środowiska   (biotopu),   należących   do   różnych
gatunków,   ale   powiązanych   ze   sobą   różnorodnymi   czynnikami   ekologicznymi   i
zależnościami   pokarmowymi,   tworzących   całość,   która   pozostaje   w   przyrodzie   w
stanie homeostazy (czyli   dynamicznej   równowagi).   Biocenoza   oraz biotop,   czyli
środowisko fizyczne (nieożywione) tworzą ekosystem.
Biocenozy mogą być naturalne (sawanna, las, jezioro) i sztuczne (park, ogród).

Ekosystem

 

-

 

jedno

 

z

 

podstawowych

 

pojęć

 

w ekologii..

Na ekosystem składają się dwa składniki:

• biocenoza –   czyli   ogół   organizmów   występujących   na   danym   obszarze

powiązanych ze sobą w jedną całość różnymi zależnościami,

• biotop – czyli nieożywione elementy tego obszaru, a więc: podłoże, woda, powietrze

(środowisko zewnętrzne).

Ekosystem   stanowi   funkcjonalną   całość,   w   której   zachodzi   wymiana materii między
biocenozą   i   biotopem.   Ekosystem   stanowi   największą   jednostkę   funkcjonalną   biosfery.
Przykłady ekosystemów:

• staw
• las
• dżungla
• łąka
• moczary
• rafa koralowa
• pole – agroekosystem
• plantacja sosnowa
• ocean

background image

• wybrzeża morskie
• dolny bieg rzeki

Ekosystem ma zazwyczaj czteropoziomową strukturę pokarmową. Te poziomy to:

• środowisko abiotyczne – materia nieożywiona w środowisku,
• producenci – organizmy   samożywne,   które   użytkują   wyłącznie   abiotyczną   część

ekosystemu,

• konsumenci – organizmy cudzożywne (głównie zwierzęta),
• reducenci – destruenci czyli   bakterie   i   grzyby   powodujące   rozkład   materii

organicznej.

Podstawowy podział ekosystemów:

• lądowe
• wodne
• sztuczne
• naturalne

Nisza   ekologiczna.

 

Zespół   czynników   biotycznych   i   abiotycznych

zapewniający populacji warunki   do   życia   (np.   światło,   pokarm,   miejsce).   Na
terenie biocenozy populacje   konkurują   o   korzystne   czynniki.   Zgodnie   z zasadą
Gausego jedna   nisza   może   być   zajęta   tylko   przez   jedną   populację.   Nisza   ekologiczna
określa miejsce danej populacji w biocenozie. 

Siedlisko.

 

Zespół czynników   abiotycznych (klimatyczno-glebowych),   niezależnych

od biocenozy, które panują w określonym miejscu, działających na rozwój poszczególnych
organizmów,   ich populację lub   całą biocenozę.   Siedlisko   określa   warunki   istnienia
zajmujących je typów zbiorowisk roślinnych i związanych z nimi zgrupowań zwierzęcych.
Siedlisko danego gatunku to przestrzeń, w której ten gatunek występuje. 

Łańcuch   pokarmowy

  to   szereg organizmów ustawionych   w   takiej   kolejności,   że

każda poprzedzająca grupa (ogniwo) jest podstawą pożywienia następnej. Wiążą one ze
sobą producentów, konsumentów i reducentów w poszczególnych biocenozach. Łańcuchy
troficzne   tworzą sieć   zależności   pokarmowych.   Dzięki   nim   możliwy   jest obieg
materii i przepływ energii w ekosystemach.
Wyróżnia się trzy rodzaje łańcuchów:

• łańcuch   spasania –   rozpoczyna   się   od   roślin   zielonych   (producentów),

poprzez zwierzęta

 

roślinożerne (konsumenci

 

I

 

rzędu),

dodrapieżców czyli konsumentów wyższych rzędów
np. ziemniak—stonka—bażant—lis

• łańcuch detrytusowy – zaczyna się od martwej materii organicznej, roślinnej lub

zwierzęcej, poprzez mikroorganizmy i zwierzętasaprofagiczne, do drapieżników.
np. martwa materia organiczna-wiciowce-okoń-szczupak-człowiek

• łańcuch pasożytów – zaczyna się od konsumentów (np. 1 rzędowych) a kończy na

najmniejszych pasożytach.
np. krowa—bakteria—bakteriofag

Sieć pokarmowa to sieć pokazująca więcej niż jeden łańcuch pokarmowy np. trawa-mysz-
sowa-lis (druga strona) niedźwiedź-sarna-liść.

background image

Biosfera 

- strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy żywe, gdzie odbywają się

procesy   ekologiczne.   Biosfera   jest   częścią   zewnętrznej   skorupy   Ziemi,   która   obejmuje
również powietrze, ląd i wodę. Z najobszerniejszego punktu widzenia geofizyki, biosfera
jest   światowym   systemem   ekologicznym   i   obejmuje   wszystkie   żyjące   organizmy   i   ich
powiązania   ze   sobą   i   z litosferą (skorupą   ziemską), hydrosferą (wodą),
iatmosferą (powietrzem). Do dzisiejszego dnia Ziemia jest jedyną znaną planetą na której
znajduje   się   życie.   Szacuje   się   że   ziemska   biosfera   zaczęła   się   tworzyć   (przez
proces biogenezy)   przynajmniej   3,5   miliardów   lat   temu.   Biosfera   obejmuje   około:   4   km
n.p.m. (atmosfera) 300 m p.p.m. (hydrosfera) 40 cm w głąb ziemi (litosfera) 

2 Populacja - charakterystyka i funkcjonowanie. Czynniki

środowiskowe wpływające na wzrost, strukturę wiekową i
zasięg populacji. Rozbudowa infrastruktury drogowej. 

Definicja populacji 

Populacja to zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w
określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających, zdolnych do wydawania
płodnego potomstwa. Nie jest to jednak suma osobników jednego gatunku, a zupełnie
nowa całość. 

Parametry populacji

Pula genowa populacji

Struktura przestrzenna, opisywana m.in. przez

granice populacji lub ich brak

liczebność populacji

rozkład przestrzenny osobników

Struktura wiekowa i płciowa

Mechanizmy scalające i wyróżniające populację

Schematyczne określenie niektórych parametrów populacji

Pula   genowa populacji   jest   sumą   genotypów   wszystkich   osobników   tworzących
populację. Przechodzi z pokolenia na pokolenie, podlegając zmianom, związanym
m.in. z krzyżowaniem, mutacjami i doborem naturalnym. Pula genowa jest zwana
także   strukturą   genetyczną,   określa   przystosowania,   tolerancję   i   zmienność
wszystkich  osobników.  Od  tych  cech zależy  sposób  funkcjonowania populacji   na
określonym terenie w określonym czasie.      

Struktura przestrzenna populacji wyraża umiejscowienie organizmów tworzących
tę   populację   w   przestrzeni,   jaką   ta populacja zajmuje   w   danym   przedziale
(momencie) czasowym.  Analizując  strukturę przestrzenną  danej populacji,  należy
zwrócić uwagę na fakt, że jego granice mogą nie być ściśle określone.

Liczebność to ilość osobników w danej populacji. W praktyce częściej bada
się   zagęszczenie,   czyli   ilość   przypadającą   na   jednostkę   powierzchni.

background image

Pozwala   to   porównywać   populacje   zamieszkujące   siedliska   o   różnej
wielkości.
Czynniki wpływające na liczebność populacji.

Rozrodczość –   stosunek   liczby   nowo   urodzonych   osobników   do
liczebności populacji. Zależy ona od :

a)   rozrodczość   maksymalna   –   zdolność   do   wytwarzania
potomstwa
b)   opór   środowiska   –   tworzony   przez   czynniki   fizyczne   i
biologiczne ograniczające tempo rozrodu

Wyróżnia się 2 strategie rozrodczości:

a) strategia typu „r" – ilościowa, dużo potomstwa
b) strategia typu „k" – jakościowa, mało potomstwa

Rozrodczość ekologiczna (rzeczywista) wyraża się w rzeczywistym
przyroście   młodych   osobników.   Stanowi   ona   efekt   sumarycznej
rozrodczości   fizjologicznej   populacji,   pomniejszonej   o   efekt
oddziaływania tzw. oporu środowiska.

Opór   środowiska –   suma   (oznaczona   symbolem   S)   czynników
biotycznych   i   fizykochemicznych   wpływających   na   zwiększenie
śmiertelności populacji.
Wyróżnia   się   następujące   przyczyny   zwiększonej   śmiertelności
(czynniki oporu środowiska):

a)      osobnicze –   śmierć   ze   starości,   mutacje,   brak

zapłodnienia;

b)     populacyjne –   konkurencja   wewnątrzgatunkowa,

kanibalizm, presja czynników grupowych;

c)     biocenotyczne –   oddziaływania   antagonistyczne:

drapieżnictwo, pasożytnictwo, choroby;

d)     ekosystemowe –   oddziaływanie   skrajnych   wartości

parametrów abiotycznych, problemy pokarmowe.

Śmiertelność –   stosunek   liczby   zmarłych   osobników  do   liczebności
populacji.

Śmiertelność maksymalna + Opór środowiska = śmiertelność

rzeczywista

Migracja to   przemieszczanie   osobników   poza   areał   przestrzenny
populacji   (emigracja)  lub  przybywanie  osobników   z   innych  populacji
(imigracja).

Struktura przestrzenna – rozmieszczenie:

a)   skupiskowe,   najczęściej   spotykane   w   przyrodzie,   występuje   w 
zróżnicowanych   środowiskach,   w   pewnym zakresie  zależy   także   od
sposobu rozrodu, np. antylopy
b)   losowe,   rzadko   spotykane,   zazwyczaj   w   środowiskach   bardzo
jednorodnych, nieco częściej u bezkręgowców, np. muchy
c) równomierne, często spotykane w układach kształtowanych przez
człowieka, ale zdarza się także w warunkach względnie naturalnych,
szczególnie w sytuacjach ostrej konkurencji o przestrzeń i pokarm, np.
pingwiny

Struktura wiekowa, wyróżnia się:

a) rozwijająca się – dominują osobniki młode
b) ustabilizowana – w wieku rozrodczym
c) wygasająca – dominują osobniki stare

Struktura płciowa oznacza procentowy udział samców i samic w populacji.

background image

Na strukturę płciową wpływają takie czynniki jak:

- rytmika rozwojowa gatunku i płci w cyklu rocznym
- warunki pokarmowe i przestrzenne populacji

Procentowy udział samców i samic w populacji, obserwowany w przyrodzie,
może być różny w różnych częściach zasięgu gatunku, a nawet w różnych
fragmentach biotopu populacji.

Mechanizmy scalające populację to   czynniki,   dzięki   którym   zachowuje   ona
odrębność wobec innych populacji.

Krzywe przeżywania

Do opisu śmiertelności rzeczywistej używamy tzw. krzywe przeżywania:

a)  Krzywa   „wypukła”-   Charakterystyczna   dla   nielicznych   grup   zwierząt   o

znacznych rozmiarach, które dużo energii poświęcają na opiekę nad potomstwem.

Śmiertelność   jest   niewielka   we   wczesnym   okresie   życia   i   dopiero   u   osobników

starych rośnie gwałtownie, np. małpy, człowiek, słonie.

b)  Krzywa   „wklęsła”-   charakterystyczna   dla   organizmów   wydających   na   świat

liczne   potomstwo,   często   pozbawione   opieki   rodzicielskiej,   np.   małze,   tasiemce,

żaby.

c) Krzywa „esowata”- duża śmiertelność u osobników młodych, stopniowo maleje

u dorosłych i ponownie wzrasta w czasie starzenia się. Występuje u wielu zwierząt,

np. pszczół, mrówek, ptaków śpiewających.

d)  Krzywa   „schodkowata”  –   cechuje   organizmy,   których   przeżywalność   silnie

zmienia się w stadiach życiowych. Na przykład: motyle -śmiertelność duża w fazie

jaj złożonych oraz w czasie linienia.

e)  Krzywa  „jednostajnie  nachylona”-  bez  względu na  wiek,  tempo  wymierania

osobników   jest   stałe.   Prawdopodobnie   nie   ma   takiego   gatunku,   gdzie   krzywa   ta

funkcjonuje, jest to założenie teoretyczne.

 

Czynniki   środowiskowe   wpływające   na   wzrost,   strukturę   wiekową   i
zasięg populacji. Rozbudowa infrastruktury drogowej. 

Czynniki środowiska ograniczające występowanie organizmów.

Czynniki wpływają na

aktywność organizmów; 

liczebność i rozmieszczenie; 

tempo i efektywność procesów życiowych.

 Czynniki   abiotyczne –   nieożywione   elementy   środowiska   (klimatyczne   –
temperatura, woda, światło, ciśnienie, wiatr; edaficzne – gleba, jej struktura, skład
chemiczny) 
Czynniki biotyczne   – żywe   składniki   środowiska;   regulujące   (pokarm,   obecność
wrogów naturalnych, konkurencja, współzawodnictwo)
 Czynniki ograniczające – każdy czynnik (biotyczny, abiotyczny), który zbliża się

background image

do granic tolerancji gatunku lub je przekracza.    

Czynniki   środowiskowe,   które   ograniczają   wielkość   populacji   (czynniki
ograniczające) możemy podzielić na dwie kategorie — czynniki niezależne
od   zagęszczenia   i   czynniki   zależne   od   zagęszczenia
.   Jest   to   podział
bardzo   istotny.   Czynniki   niezależne   od   zagęszczenia   to   wspomniane   już
czynniki  abiotyczne  (np. zima  niszczy całą populacje dorosłych owadów w
Arktyce), często o charakterze katastrof (susze, pożary, wybuchy wulkanów,
gwałtowne   wezbrania   wód,   etc.).   Ich   wpływ   nie   jest   zależny   od   wielkości
populacji,   na   którą   oddziałują,   a   one   same   nie   ulegają   zmianom   pod
wpływem  zmian   wielkości   populacji.   Czynniki   zależne   od   zagęszczenia   to
takie   czynniki   ograniczające,   których   działalność   zależy   od   wielkości
populacji. Zwiększają one śmiertelność lub obniżają rozrodczość, tym silniej,
im większe jest zagęszczenie populacji, i na odwrót, wpływają na obniżenie
śmiertelności   lub   wzrost   rozrodczości   przy   obniżaniu   się   liczebności
populacji. W efekcie utrzymują one liczebność populacji na stałym poziomie,
w   pobliżu   poziomu   pojemności   środowiska;   niekiedy,   chociaż   nie   zawsze,
przyczyniając  się  do  powstania  regularnych   oscylacji   liczebności  populacji,
np.   dziesięcioletnie   cykle   populacyjne   zająca   amerykańskiego   (Lepus
americanus
)   i   rysia   kanadyjskiego   (Lynx   canadensis)   oraz   trzy-   lub
czteroletnie   cykle   lemingów   (Lemmus spp.).   Przykładem   czynników
zależnych   od   zagęszczenia   jest   np.   drapieżnictwo   i   konkurencja,   a   więc
działanie biotycznych elementów środowiska. 

Czynniki wpływające na strukturę wiekową populacji.

Podstawową   formą   analizy   struktury   wiekowej   populacji   jest   piramida   wieku.
Przedstawia   ona   liczebność   całkowitą   poszczególnych   klas   wieku,   niekiedy   z
równoczesnym podziałem na płeć. Udział poszczególnych klas jest przedstawiona
zwykle

 

przez

 

liczebność

 

lub

 

procent. 

Typy piramid wieku: 

piramida   płaska  charakteryzuje   się   szeroką   podstawą,   w   takiej   populacji
dominują   osobniki   młodociane.   Ten   typ   struktury   wieku   charakteryzuje
populacje szybko rozwijające się, o bardzo wysokim przyroście naturalnym. 

piramida   wysmukła  (dzwon   charakteryzuje   się   podobnym   udziałem   w
populacji   osobników   młodocianych   i   średnich   klas.   W   starszych   klasach
zaznacza się wyraźny spadek liczebności. Taki rozkład wiekowy odpowiada
populacjom   ustabilizowanym   o   słabym   tempie   reprodukcji   i   o   pewnej
równowadze liczebności. 

typ urny charakteryzuje się mniejszą liczebnością osobników młodocianych
aniżeli w klasach starszych. Taki typ piramidy wieku charakteryzuje populacje
znajdujące się w fazie spadku liczebności lub wymierające albo też w fazie
równowagi   o   długowiecznych   osobnikach   i   rozwiniętej   opiece   na
potomstwem. 

Piramidy wieku w wielu przypadkach wykazują nieregularne wcięcia lub wypukłości,
świadczące o okresach szczególnie trudnych lub pomyślnych dla populacji (wojna
ubytek   mężczyzn,   wzrost   populacji   po   wojnie   –   zwiększona   rozrodczość). 
Istnieją   pewne   zależności   pomiędzy   strukturą   wiekową,   rozrodczością   i
śmiertelnością.   Im   więcej   w   populacji   osobników   młodych,   tym   większa   będzie
rozrodczość   i   tym  większa   będzie   perspektywa   rozwojowa.   Natomiast   im  więcej
osobników starszych, tym wyższa będzie śmiertelność, a rozrodczość bardzo mała i
perspektywy rozwojowe będą niewielkie. 
Wskaźnik   urodzeń   i   zgonów   może   się   zmieniać   w   zależności   od   warunków

background image

ekologicznych. Zmiany te mogą się wyrażać m.in. przez ograniczenie rozrodczości,
zwiększenie   śmiertelności   określonej   grupy   wiekowej,   wzmożenie   emigracji
osobników   różnych   grup   wiekowych,   a   zwłaszcza   z   okresu   przedprodukcyjnego,
pojawienie   się   różnego   rodzaju   form   spoczynkowych   czy   wydłużenie   cyklu
rozwojowego.  

Czynniki wpływające na zasięg populacji.

Od tolerancji ekologicznej zależy w znacznym stopniu (ale nie jedynie; istotną rolę
odgrywają też m.in. bariery geograficzne i czynniki historyczne) zasięg geograficzny
gatunku.   W   efekcie   zróżnicowanych   zasięgów,   zależnych   głównie   od   klimatu
(temperatury i wilgotności) powstają na różnych szerokościach geograficznych tak
wielkie jednostki biogeograficzne, jak biomy (np. tundra, tajga, sawanna, wilgotny
las tropikalny, pustynia). Warunki klimatyczne, tym razem w gradiencie pionowym,
wpływają   także   na   powstanie   wyraźnego   zróżnicowania   pionowego   (strefowości)
występowania organizmów, obserwowanego w górach (piętra roślinne). W wodach
warunki   środowiskowe   sprawiają,   że   inne   zespoły   organizmów   (tzw.   organizmy
reofilne) zasiedlają szybko płynące cieki raz strefę przyboju mórz i jezior, a inne —
spokojne środowisko stawów (tzw. organizmy stagnofilne); inne otwartą toń wodną,
pelagial   (plankton   i   nekton),   a   inne   strefę   denną   (bentos).   Natężenie   światła,
niezbędnego   do   fotosyntezy,   wpływa   na   występowanie   organizmów
fotoautotroficznych,   stąd   ograniczenie   pionowego   zasięgu   roślin   i   glonów   w
wodach,   zależne   od  głębokości  przenikania  światła,   a  w  morzach   dodatkowo   —
strefowość występowania glonów (zielenice, brunatnice, krasnorosty) zawierających
różne barwniki fotosyntetycznie czynne, co pozwala im na wykorzystywanie światła
o różnej długości fali, w odmienny sposób pochłanianego przez wodę w i efekcie
przenikającego na różne głębokości. 

Rozbudowa infrastruktury drogowej.

Obecna rozbudowa infrastruktury drogowej, będąca konsekwencją nieustannego
wzrostu jej użytkowników, powoduje powstawanie barier. Życie zwierząt może
zostać ograniczone do „ścian”, które wyznaczać będą „wstęgi” szos… Kiepska to
perspektywa, która niczego dobrego wróżyć nie może – najpewniej zaś definitywne
ustąpienie gatunku. 
Korytarze   ekologiczne,   których   ciągłość   jest   podstawą   swobodnych   migracji
dzikich zwierząt (dla większości gatunków jest to warunek przetrwania), czeka czas
próby.  
Korytarze ekologiczne pełnią wiele ważnych funkcji, m.in.:

zmniejszają   stopień   izolacji   poszczególnych   siedlisk   i   ułatwiają
przemieszczanie się organizmów pomiędzy nimi;

zwiększają   przepływ   genów   pomiędzy   siedliskami,   zapobiegając   utracie
różnorodności genetycznej oraz przeciwdziałając depresji wsobnej

obniżają śmiertelność, szczególnie wśród osobników młodych, wypartych z
dogodnych siedlisk wskutek zachowań terytorialnych. 

background image

3 Cykle biogeochemiczne – antropogeniczne zaburzenia w

cyklach biogeochemicznych węgla, azotu, fosforu a zadania
inżynierii środowiska w zakresie ochrony równowagi
ekologicznej.

Cykl węgla

Węgiel jest podstawowym pierwiastkiem budującym wszystkie związki organiczne.
Obieg podstawowy:

źródłem węgla dla organizmów jest CO znajdujący się w powietrzu, asymilowany
przez organizmy autotroficzne, czyli producentów

wbudowany   w   tkanki   roślin   węgiel   przechodzi   przez   kolejne   poziomy   troficzne
(zjadanie)

z   każdego   poziomu   uwalniany   jest   w   postaci   CO   powstającego   w   procesie
oddychania.

Człowiek uwalnia do atmosfery dodatkowe ilości CO poprzez spalanie paliw kopalnych.
Powstawały one w wyniku długotrwałego rozkładu organizmów żyjących miliony lat temu.
Systematyczny   wzrost   ilości   dwutlenku   węgla   w   powietrzu   uważany   jest   za   przyczynę
obserwowanego od jakiegoś czasu wzrostu średniej temperatury na naszej planecie (tzw.
efekt cieplarniany).

 

Cykl azotu

Azot jest pierwiastkiem niezbędnym do budowy białek i kwasów nukleinowych.
Obieg podstawowy:

azot   atmosferyczny   jest   nieprzyswajalny   dla   większości   organizmów,   dlatego
pomimo że w atmosferze występuje w dużej ilości (78%), to podstawowym źródłem
tego   pierwiastka   dla   organizmów   są   sole   mineralne   znajdujące   się   w   glebie
(azotany)

pobierane przez rośliny azotany przechodzą przez poziom konsumentów

background image

wydalany   przez   organizmy   mocznik   i   kwas   moczowy   oraz   obumarłe   szczątki   są
rozkładane przez reducentów, przy czym produktem rozkładu jest amoniak 

bakterie nitryfikacyjne żyjące  w  glebie w  wyniku  procesu  chemosyntezy  utleniają
szkodliwy   dla   większości   organizmów   amoniak   do   przyswajalnych   przez 
producentów azotanów.

 
Istnieją sposoby wymiany azotu pomiędzy atmosferą a głównym jego obiegiem:

niektóre   gatunki   sinic,   bakterii   glebowych   oraz   bakterie   brodawkowe   żyjące   w   
symbiozie   z   roślinami   motylkowymi   (groch,   fasola,   koniczyna)   mają   zdolność
wiązania   azotu   atmosferycznego.   Tą   drogą   pewna   jego   część   dostaje   się   do
głównego obiegu

azot może zostać przekształcony w azotany w wyniku wyładowań atmosferycznych

bakterie denitryfikacyjne uwalniają azot do atmosfery.

 

Cykl fosforu

Jeden   z cykli   biogeochemicznych,   w   którym fosfor krąży   pomiędzy środowiskiem
nieożywionym i organizmami żywymi.
W   środowisku   fosfor   występuje   w   postaci fosforanów w   skałach   pochodzenia
organicznego i nieorganicznego oraz resztkach kości i produktach wydalania.
Fosfor znajdujący się w glebie jest przyswajany przez bakterie fosforowe, a rozpuszczony
w   toni   wodnej   przez plankton.   Organizmy   te   przetwarzają   związki   fosforu   w   formy
dostępne dlaroślin i zwierząt.
Rozpuszczalne w wodzie związki fosforu są pobierane przez rośliny, które wbudowują go
w   związki  budujące komórki.   Dla konsumentów źródłem  fosforu   są   rośliny   zielone   oraz,
ewentualnie,   niższe   w piramidzie   troficznej poziomy   konsumentów.   Ostatnim   ogniwem
organizmów   wykorzystujących   fosfor   są reducenci,   organizmy   te   uwalniają   także
ten pierwiastekdo środowiska w postaci rozpuszczalnych w wodzie fosforanów.
Część   fosforu   może   wypaść   z   obiegu   ,   gdy   dostanie   się   do   głębinowych
osadów oceanicznych.

 

Jednocześnie

 

może

 

być

 

uzupełniany

przez wietrzenie lub wymywanie fosforu   skał   zawierających   związki   fosforanowe
rozpuszczalne w wodzie.

background image

 

Wpływ człowieka na zaburzenia cyklów

Na podstawie ilustracji ;)

Zadania inżynierii środowiska

Brak pomysłu, zapewne chodzi o gospodarkę odpadami i ochronę powietrza.

4 Prawa Liebiga i Shelforda – ich praktyczne wykorzystanie

dla ochrony przyrody oraz w rolnictwie i hodowli. 

Prawo Liebiga, to jedno z podstawowych praw ekologii klasycznej, mówiące, że czynnik,
którego   jest   najmniej   (jest   w   minimum)   działa   ograniczająco   na   organizm,   bądź   całą
populację.
Rozwinięciem tego prawa jest zasada tolerancji ekologicznej Shelforda.
Beczka  Liebiga jest  rodzajem  wizualizacji   tego  prawa   zaproponowanym przez  samego
uczonego.   Pojemność beczki jest   ograniczana   długością  najkrótszej  klepki,  analogicznie
do rozwoju organizmu, który jest ograniczany czynnikiem, którego jest najmniej.

Prawo  Shelforda   to  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.

background image

ekstrema   działającego   czynnika:   minimum   i   maksimum.   Zakres   między   minimum   a
maksimum nazywamy zakresem tolerancji. 
Wyróżniamy podział ze względu na tolerancyjność:

• eurybionty -   organizmy   charakteryzujące   się   dużą   tolerancją   względem  danego

czynnika środowiska

• stenobionty - charakteryzujące się mniejszą tolerancją:

• polistenobionty
• mezostenobionty
• oligostenobionty

 

WPŁYW

temperatury na:

wody na:

światła na:

Ø     intensywność procesów

przemiany materii

Ø     aktywność ruchową

organizmów

Ø     rozmieszczenie

organizmów na Ziemi

Ø     zasięg występowania

gatunku

Ø     tempo wzrostu

Ø     przebieg procesów

życiowych

Ø     transport związków w

organizmie

Ø     regulację temperatury

Ø     utrzymywanie

równowagi w
środowisku
przyrodniczym

Ø     intensywność fotosyntezy

Ø     kwitnienie roślin

Ø     przebieg procesów

życiowych zwierząt
(rozród, migracje)

Ø     rozmieszczenie

organizmów (światłolubne,
cieniolubne)

5 Mechanizmy przystosowania się organizmów do zmian

środowiska

Czynnik

środowiska

Rośliny

Zwierzęta

temperatura

Dla większości roślin optimum

przypada między 20a 30C – takie

temperatury przez cały rok

występują tylko w strefie klimatu

tropikalnego. W strefie

umiarkowanej niekorzystny okres

zimowy rośliny mogą przetrwać

dzięki zrzucaniu liści (drzewa,

W klimacie gorącym:

- występują powszechnie zwierzęta

zmiennocieplne, których aktywność zależy

od temperatury otoczenia

- zwierzęta stałocieplne rozwijają różne

„systemy chłodzenia” np. mają dużą

background image

krzewy) lub zamieraniu

nadziemnych części (byliny).

Rośliny strefy polarnej, tzw. kriofity

nawet w lecie narażone są na niskie

temperatury – mają niewielkie
rozmiary, liście często pokryte

kutnerkiem.

powierzchnię ciała dzięki obecności

wystających jego części (najczęściej uszy)

lub ich rozmiary są niewielkie. Niektóre

mają zdolność estywacji (sen letni)

pozwalającej przetrwać najbardziej upalny

okres.

W klimacie zimnym:

- zwierzęta zmiennocieplne są rzadko

spotykane (spadek temperatury powoduje

spadek ich aktywności), w okresie

zimowym zapadają w stan odrętwienia

- zwierzęta stałocieplne bronią się przed
utratą ciepła, ograniczając powierzchnię

ciała poprzez redukcję wystających

elementów i osiąganiu dużych rozmiarów.

Ssaki posiadają grube futro i dobrze

rozwiniętą tkankę tłuszczową. Niektóre w

zimie zapadają w stan hibernacji (sen

zimowy).

woda

Ze względu na różne zakresy
tolerancji roślin w stosunku do
ilości wody wyróżnia się grupy
ekologiczne:

- hydrofity – rośliny wodne np.
  strzałka wodna, rzęsa

- higrofity – rośliny wilgociolubne,
np. kaczeniec, szczawik zajęczy

- mezofity – rośliny o przeciętnych
wymaganiach, tu należy większość
 roślin

- kserofity – rośliny żyjące w
suchych środowiskach. Należą tu:

·         sukulenty, czyli rośliny

magazynujące wodę w łodygach
(kaktusy) lub liściach (aloes)

·         sklerofity, rośliny o twardych

sztywnych pędach,
ograniczające maksymalnie
parowanie (większość traw).

Ze względu na możliwość poruszania się

nie są tak bardzo uzależnione od obecności

wody jak rośliny. Nicienie, pierścienice

oraz płazy, czyli zwierzęta słabo

przystosowane do życia na lądzie i tym

samym narażone na wysychanie bytują

najczęściej w glebie, ściółce, wśród traw

itp. Owady, pajęczaki oraz gady, ptaki i

ssaki cechuje wodoszczelna powłoka ciała.

Skrajnym przypadkiem są zwierzęta

pustynne, np. wielbłąd magazynujący w

garbie tłuszcz (materiał zapasowy na

wypadek głodu). W procesie utleniania

tłuszczu jako produkt uboczny powstaje

woda.

background image

 

światło

Jest podstawowym czynnikiem
warunkującym życie roślin. Ze
względu na zapotrzebowanie na
ilość światła rośliny dzielą się na:

światłolubne, czyli wymagające
dużego oświetlenia np. kukurydza

cieniolubne – preferujące światło
rozproszone np. rośliny runa
leśnego (szczawik zajęczy)

Niektóre rośliny od długości dnia
uzależniają kwitnienie – jest to
tzw.fotoperiodyzm. W naszym
klimacierośliny długiego
dnia
 kwitną w czerwcu i lipcu
(zboża, szpinak), arośliny
krótkiego dnia
 wczesną wiosną
(zawilec, przylaszczka) lub późną
jesienią (chryzantema).

Nie korzystają ze światła bezpośrednio, ale

są od niego uzależnione – większość jest

aktywniejsza w dzień. Zwierzęta

preferujące brak światła (nietoperze, krety)

mają przeważnie uwsteczniony narząd

wzroku, a rozwinięte inne narządy

zmysłów.

zasolenie

Zdecydowana większość roślin nie

toleruje zasolenia gleby, istnieją

jednak wyjątki – są to halofity,

czyli słonorośla, np. soliród zielny.

Dotyczy zwierząt wodnych, stąd podział na

zwierzęta słodkowodne i morskie. Wśród 

morskich większość wymaga pełnego

zasolenia (3,5%), tylko niewielka część

toleruje zasolenie niższe, dlatego np.

różnorodność organizmów żyjących w

Bałtyku (przeciętne zasolenie 0,7%) jest

niewielka w porównaniu z otwartymi

morzami.

 

 

6 Sukcesja pierwotna i wtórna

Sukcesja   pierwotna

 

to   sukcesja   ekologiczna rozpoczynającą   się   od   zasiedlenia

terenu   dziewiczego,   np.   nagich   skał,   lawy,   nowej   piaszczystej   wydmy.   Powierzchnia
nagiego gruntu, pozbawiona swojej pierwotnej roślinności na skutek pożaru, powodzi czy
zlodowacenia, nie pozostaje długo bez roślin i zwierząt. Szybko jest kolonizowana przez
rozmaite gatunki, które następnie modyfikują jeden lub więcej czynników środowiskowych.
Ta modyfikacja środowiska może z kolei umożliwić osiedlenie się następnych gatunków. 

background image

Sukcesja   wtórna  

to   sukcesja,   której   punktem   wyjścia   jest ekosystem zmieniony

przez człowieka -   np.   półnaturalny   albo   sztuczny.   WPolsce taką   sukcesję   najczęściej
możemy

 

zaobserwować

 

na terenach

 

porolnych,

 

przede

wszystkim polach i łąkach ugorowanych z powodu słabej gleby. Sukcesja wtórna zmierza
do odtworzenia się naturalnego zbiorowiska charakterystycznego dla lokalnych warunków
środowiskowych.   Jej   stadia   są   zazwyczaj   nieco   odmienne   od   występujących   w   trakcie
sukcesji   pierwotnej,   inny   jest   bowiem  jej   punkt   startowy.   Sukcesja   wtórna   prowadzi   do
prawie   całkowitego   odtworzenia   się   ekosystemów   o   dość   prostej   strukturze   -   zarówno
przestrzennej jak i pokarmowej.
W   większości   przypadków   jednak   nie   następuje   całkowite   odtworzenie   się   ekosystemu
identycznego z tym przed zniszczeniem ponieważ:

• następuje   nieodwracalna   zmiana   składu gatunkowego biocenozy   wskutek

wyginięcia pewnych gatunków albo wprowadzenia się nowych

• nastąpiła   zmiana   warunków   środowiska   fizykochemicznego   wskutek   działalności

człowieka

• ekosystem był bardzo złożony, wtedy w większości przypadków ekosystem się nie

odtwarza

7 Ekosystemy – przykłady i charakterystyka ekosystemów

lądowych i wodnych. 

Ekosystemy lądowe

Obszary okołobiegunowe (pozbawione gleby) 

Z uwagi na bardzo niskie temperatury (poniżej zera) obszary podbiegunowe stale
pokryte   są   lodem.   Lody   w   obszarze   Bieguna   Północnego   pokrywają   ocean,
natomiast teren Bieguna Południowego stanowi ląd pokryty lodowcem. W obydwu
jednak  przypadkach obszary te pozbawione są gleby.  Tak  wiec  nie ma   możliwości
przeżycia na lądzie roślin zielonych, nie licząc sinic i innych mikroskopijnych glonów
powodujących "kwitnienie" śniegu. Glony te rozwijają się w cienkiej warstwie wody
pokrywającej   lód   w   momencie   okresowego   podwyższenia   temperatury.  Tak   wiec
głowni  producenci  (glony planktonowe) występować będą w oceanie. Sytuacja  ta
powoduje,   że   rozwijająca   się   tam  fauna   ma   charakter   ziemnowodny.   Różnice   w
faunie Arktyki  i Antarktyki  wynikają  nie tyle z odmiennych warunków co przyczyn
historycznych. I tak w Arktyce żyją foki (np. foka grenlandzka, foka wąsata), morsy,
uchatki-kotiki   (na   wyspach   Morza   Ochockiego   i   Morza   Beringa),   niedźwiedzie
polarne.
Foki żyjące w Antarktyce to foka Rossa czy foka Weddela. Należący do fok słoń
morski   (Mirounga   leonina)   zamieszkuje   tereny   subantarktyczne.   Bogata   jest
również   fauna   uchatek   (Otaridae),   rodziny   charakterystycznej   dla   całej   półkuli
południowej.   Ponadto   w  Antarktyce   występują   ptaki,   które   przystosowały   się   do
podwodnego  trybu   życia.  Na   ląd  wychodzą   jedynie   dla  złożenia   jaj.   Utraciły  one
zdolność   do   lotu,   a   ich   skrzydła   przypominają   płetwy.   Ptaki   te   to   pingwiny.   Ich
występowanie nie jest zresztą, jak już wspomniano ograniczone do Antarktyki. W
Arktyce do pewnego stopnia ekologicznym odpowiednikiem pingwinów mogą być
alki.   Alki   jednakże   w   o   wiele   mniejszym   stopniu   niż   pingwiny   utraciły   cechy
charakterystyczne dla ptaków latających.
Wszystkie   zwierzęta   endotermiczne   (ssaki   i   ptaki)   żyjące   w   terenach
przybiegunowych wyposażone są w grubą podściółkę tłuszczowa. Większość z nich
posiada   bardzo   gęste   futro   (lub   pióra),   silnie   impregnowane   tłuszczem,   więc

background image

nienamakalne, choć niektóre z nich, np. morsy  są nagie. 

Tundra 

Podobnie   jak   w   obszarach   przybiegunowych,   w   tundrze.   Występują   znaczne
wahania w długości dnia i nocy. Dzień polarny trwa kilka miesięcy i tyle samo trwa
noc polarna. Pory te pokrywają się z okresem lata i zimy. Tundra pozbawiona jest
drzew.   Występują   tam   krzewy   (brzoza   karłowata,   sosna   karłowata),   krzewinki   i
rośliny zielne. W lecie jest to obszar bardzo produktywny.
Za brak drzew odpowiedzialne są silne wiatry wiejące na wysokości ok. 1,5-2m nad
ziemią. W tych warunkach drzewa nie mogłyby przetrwać. W tundrze występuje też
wieczna zmarzlina, to jest warstwa, w której stale utrzymuje się lód. Odmarza tylko
powierzchniowa warstwa gleby. Tundrę cechuje mała ilość opadów.
Ze   ssaków   roślinożernych   występuje   tu 

renifer

piżmowół

 i 

zając   bielak

.   Do

charakterystycznych   ptaków   tundry   należą: 

myszołów   włochaty

białozór

pardwa

mszarna

 i 

puchacz   śnieżny

.   Latem   wiele   ptaków,   zwłaszcza 

siewkowatych

,

przylatuje odbyć tu lęgi. 

Tajga (borealny las iglasty)

 Występują tu drzewa iglaste. Biom ten występuje jedynie na półkuli północnej, gdyż
na   południowej   na   obszarach   o   charakterystycznych   dla   tajgi   szerokościach
geograficznych nie ma zwartych mas lądu. W tajdze przeważają drzew iglaste. Są
one zdolne do fotosyntezy przez cały rok. Sezon wegetacyjny jest zbyt krótki na to
by wytwarzać duże liście i zrzucać je na zimę. Z kolei utrzymywanie dużych liści
przez zimę doprowadziłoby do nadmiernej utraty ciepła i wody. W borealnym lesie
iglastym produkcja tlenu przewyższa jego konsumpcję, a więc to właśnie ten biom,
a nie las równikowy może być nazwany „zielonymi płucami Ziemi”.  
Na obszarach tajgi rosną głównie drzewa iglaste: 

świerki

sosny

sosny limby

jodły

syberyjskie

modrzewie

,   lecz   także   –   najczęściej   drobnolistne   –

liściaste: 

brzozy

osiki

olsze

jarzęby

W   ciągu   krótkiego   lata   w   lasach   tajgi   pojawiają   się   duże   ilości 

komarów

.   Poza

wieloma

 

gatunkami

 

owadów

 

żyją

 

tam

 

także

 

liczne

ptaki: 

sikory

jemiołuszki

głuszce

krogulce

 i

jastrzębie

.   Niektóre   z   nich,   np.

jemiołuszki, uciekają przed zimą, odlatując na południe, do strefy lasów liściastych.
Na   obszarze   tajgi   spotyka   się   wędrujące   stada 

reniferów

.   Występuje   tam   także

wiele

 

innych

 

gatunków

 

ssaków,

 

takich

jak 

łosie

łasice

gronostaje

wiewiórki

rosomaki

borsuki

rysie

lisy

wilki

niedźwied

zie

 i 

kuny

.  

Las mieszany klimatu umiarkowanego

Biom   charakterystyczny   dla   Europy   (poza   częścią   północną   i   południową),  Azji
wschodniej   (wschodnie   Chiny,   Japonia,   Korea),   części   Ameryki   Północnej
(wschodnie   wybrzeże   USA),   a   także   Argentyny   i   Chile   oraz   Nowej   Zelandii.
Wilgotność jest tu umiarkowana. Roczna suma opadów waha się od 700 – 1500
mm.   Z   uwagi   na   możliwości   tworzenia   się   próchnicy gleby są   żyzne   i   dobrze
wykształcone.
Występuje   tu   charakterystyczna   sezonowość   roślinności.   Większość   drzew   i
krzewów zrzuca liście na zimę. Zabezpiecza się w ten sposób przed utratą ciepła i
wody przez powierzchnię liści. 
Strefa   tego   biomu   jest   pod   silnym   wpływem   człowieka,   który   karczując   lasy
zamieniał   je   na   pola   uprawne.   Obecnie   pierwotny   las   mieszany   klimatu
umiarkowanego zachował się w  niewielu miejscach. Jednym  z nich jest  Puszcza

background image

Białowieska położona na granicy polsko-białoruskiej. 

Do najbardziej charakterystycznych drzew lasu liściastego należą: buki i dęby. Obok
nich występują tu jeszcze klony, graby, jesiony, leszczyny, lipy, kasztanowce, brzozy
i wierzby. Pod parasolem dużych drzew rozwija się młodnik, krzewy, zioła, trawy,
wrzosy,   paprocie   i   borówka   czernica.   Wszystko   to   rośnie   na   grubej   warstwie
rozkładających się liści.
Las liściasty jest doskonałym środowiskiem dla bardzo wielu gatunków zwierząt. Na
opadłych liściach żyją miliony bakterii, grzybów, maleńkich stawonogów, robaków i
pierwotniaków,   które   przekształcają   martwe   szczątki   w   próchnicę   i   cały   czas
użyźniają glebę. Wśród opadłego listowia żyją żuki, chrząszcze, stonogi, pluskwiaki,
a   na   powierzchni   mrówki   i   mięczaki.   Zwierzęta   są   pokarmem   dla   licznych
kręgowców w tym ropuch, salamander, jaszczurek, kretów, jeży i wielu innych.

 

Step (i inne ekosystemy trawiaste preria, pampa itp.)

Ilość opadów jest tu niższa niż w lasach, wyższa jednak niż na pustyni. Formacje
trawiaste   występują   tak   w   strefie   umiarkowanej   (Ameryka   Północna   -   prerie,
Ameryka Południowa - pampa, Europa południowo-wschodnia i Azja Środkowa   -
stepy), jak i w klimacie tropikalnym (afrykańskie sawanny). Duża ilość traw stwarza
korzystne  warunki  dla  rozwoju  dużej  fauny  roślinożerców.   W Azji  Środkowej żyją
konie (koń Przewalskiego w Mongolii), kułany (również z rodziny koniowatych), a
także antylopy suhak (sajga). Te ostatnie miały kiedyś szerszy zasięg, występowały
również we wschodniej części Ukrainy). W Ameryce na preriach występują bizony, a
po   przywiezieniu   koni,   niektóre   konie   zdziczały   tworząc   tam   dzikie   stada   tzw.
mustangów. Na pampach dużymi roślinożercami są lamy, które schodzą czasem z
terenów   górskich   na   tereny   wyżynne.   W  Australii   ekologicznym   odpowiednikiem
kopytnych   roślinożerców   są   kangury.   Afrykańskie   sawanny   obfitują   w   licznych
roślinożerców   takich   jak:   słonie,   żyrafy,   zebry   oraz   liczne   gatunki   antylop.
Występowanie   roślinożerców   przyciąga   też   dużych   drapieżców.   Obok   dużych
organizmów   występuje   tu   szereg   małych   gatunków   gryzoni,   żywiących   się
nasionami traw.
Obok

 

traw

 

rośnie

 

sporo

 

innych

 

roślin

 

zielnych,

np. 

wrotycz

sasanka

niezapominajka

miłek wiosenny

tararus zwyczajny

Lasostep (sawanna)

Trawiasta   formacja   roślinna,   strefy   międzyzwrotnikowej   o   klimacie   gorącym   z
wyraźnie   zaznaczoną   porą   suchą,   trwającą   od   3   do   9   miesięcy   oraz   porą
deszczową.
W   szacie   roślinnej   dominują   kępy   sucholubnych   traw   (np.   afrykańska   trawa
słoniowa dochodząca do 3 m wysokości). Na niektórych sawannach rosną nieliczne
drzewa, np. akacje, baobaby, palmy, które zwykle zrzucają liście w porze suchej.
Większe skupiska drzew występują  tylko nad ciekami   wodnymi  tworząc tzw. lasy
galeriowe.   W   krajobrazie   nie   ma   wyraźnej   granicy   między   wilgotnym   lasem
równikowym a trawiastą sawanną. W strefie przejściowej w miarę posuwania się w
stronę sawanny las staje się coraz rzadszy, a drzewa coraz niższe. Sawanny żywią
stada   zwierząt   roślinożernych.   Strefa  sawann   jest   stosunkowo   gęsto  zaludniona;
zamieszkują ją zarówno rolnicy jak i pasterze.
Sawanny   występują   na   znacznych   obszarach   Afryki   i   Ameryki   Południowej   na
północ   i   południe   od   strefy   lasów   równikowych,   a   także   w   Indiach,   wschodniej
Australii   czy   na   pograniczu   meksykańsko-amerykańskim.   Sawanna   nosi   różne
nazwy regionalne np. campo w Brazylii, czy llanos w Wenezueli.

background image

Zwierzęta:

antylopy

 (np. 

gnupręgowane

eland

gazele

), 

słonie

zebry

żyrafy

nosoro

żce

bawoły

góralki

topi

.

Wilgotny las równikowy 

Charakterystyczna,   wiecznie   zielona formacja leśna strefy   międzyzwrotnikowej.
Występuje na ubogich glebachlaterytowych, w klimacie przez cały rok jednostajnie
gorącym i wilgotnym. Na skutek szybkiego rozkładu materii organicznej roślinność
jest gęsta i bujna. Lasy te cechuje brak sezonowej rytmiki w życiu roślin, ogromne
bogactwo   gatunkowe drzew (na   1   hektarze   lasu   tropikalnego   występuje   ok.   200
gatunków drzew, podczas gdy w lesie strefy umiarkowanej dziesięciokrotnie mniej),
wielowarstwowy układ drzewostanuoraz obfitość lian i epifitów. Drzewa mają proste,
wysokie   (do   80   m)   pnie,   dość   pospolite   jest   zjawisko kauliflorii (kwiaty   wyrastają
bezpośrednio   z   pnia).   Wnętrze   lasu   jest   bardzo   cieniste,   wskutek   czego   słabo
wykształca się warstwa krzewów i runa. 
W lasach równikowych rosną drzewa, takie jak:

• bananowce
• palmy
• kakaowce
• paprocie drzewiaste
• mahoniowce

Lasy   deszczowe   cechują   się   bogactwem   gatunków   zwierząt.   Spośród   ssaków
występują

 

tu

 

np. małpy,

 

także człekokształtne (na

Madagaskarze małpiatki), hipopotamy, bawoły, okapi.   Część   zwierząt   wykazuje
przystosowanie   do   życia  w   gęstwinach   leśnych,   np.   zmniejszenie   rozmiaru   ciała
(słoń afrykański leśny). 

Pustynia

Pustynie   i   półpustynie   spotykamy   wzdłuż   zwrotników.   Klimat   tam   jest   suchy,   co
powoduje   trudności   w   zdobywaniu   wody.   W   dzień   na   pustyni   temperatury   mogą
nawet   przekraczać   50

o

C,   a   w   nocy   mogą   spadać   do  kilku   stopni   powyżej   zera.

Przyczyną tych dużych amplitud jest pozbawione roślinności podłoże, które łatwo
się nagrzewa, ale też łatwo oddaje ciepło. Rośliny pustyni można podzielić na trzy
grupy:

 sklerofity –   mają   zwykle   małe,   łuskowate   listki   na   sztywnych

gałęziach. Wyparowują bardzo mało wody, natomiast dobrze pobierają
wodę.   Mogą   mieć   bardzo   długie   korzenie.   Przykładem   jest
tamaryszek.

 sukulenty (gruboszowate) – magazynują wodę w swoich tkankach.

Przykładem   mogą   tu   być   kaktusy,   agawy,   a   także   gruboszowate
wilczomlecze.

 efemerydy – rośliny żyjące bardzo krótko. Wykorzystują rzadkie, ale

intensywne opady spotykane na pustyni. Okres suchy mogą przetrwać
jako   nasiona.   Po   spadnięciu   deszczu   nasiona   kiełkują,   a   cykl
rozrodczy zamyka się w okresie 1-2 tygodni, kiedy to ziemia nie zdąży
jeszcze całkiem wyschnąć.

Zwierzęta pustynne również przystosowane są do braku wody. Szczególnie
dobrze   przystosowane   są   owady   i   gady,   ponieważ   ich   skóra   pokryta   jest
odpowiednio pancerzem czy łuskami. Małe zwierzęta najczęściej prowadzą
jednak   tryb   życia   nocny.   Duże   zwierzęta   (np.   wielbłąd)   mają   szereg

background image

przystosowań fizjologicznych. Wielbłądy np. mogą tolerować duże różnice w
stężeniu płynów fizjologicznych, co pozwala im pić niejako "na zapas". 

Ekosystemy wodne

Wody słodkie – poniżej 0,5 %o 

Jeziora słodkowodne 
Rzeki
Sztuczne   zbiorniki   wodne   –   kanały,   zbiorniki   zaporowe,   stawy,  zbiorniki
powyrobiskowe 

Wody słonawe (brakkiczne) – 0,5%o  -20%o

Ujścia rzek (estuaria)
Morze Bałtyckie
Morze Czarne
Morze Kaspijskie

Wody słone - 20%o - 50%o 

Morza i oceany
Jeziora słone

Solanki - powyżej 50%o 

np. Morze Martwe

8 Strefy życia organizmów w jeziorach (litoral, strefa

limnetyczna, profundal) oraz morzach (szelf kontynentalny,
strefa pływów, strefa eufotyczna, pelagial, abysal).

Strefy życia w jeziorze

Litoral – strefa najpłytsza i najbliższa brzegu, za jej dolną granicę uznaje się dolną granicę
występowania roślinności, najbardziej zmienne ze środowisk jeziornych. Podlega
najsilniejszym wahaniom temperatury, stężenia tlenu oraz bezpośrednim wpływom lądu.
Fauna i flora bardzo bogata ilościowo i jakościowo, występują: makrofity, glony, peryfiton,
bentos, plankton i nekton. Występują płazy, gady oraz wiele gatunków ptaków.

Sublitoral –strefa poniżej litoralu, w miejscu gdzie zaczyna się bardziej gwałtowny spadek
dna. W sublitoralu gromadzi się dużo szczątków pochodzenia litoralnego. Rośliny nie
występują, fauna uboższa, głownie skąposzczety, mięczaki, larwy niektórych owadów,
pijawki.

profundal – strefa dna poniżej litoralu, zwana strefą głębinowa. Jest to strefa allotroficzna,
nie posiada własnych producentów. Środowisko monotonne: brak światła, niska
temperatura. Najczęściej występuje bakterio – i zoobentos.

Pelagial strefa otwartej wody, ograniczona litoralem, sublitoralem i profundalem. Strefa
jednolita, mało zróżnicowana poziomo, zachodzi tu sezonowa i dobowa zmienność
temperatury i stężenia tlenu. Pelegial zamieszkały jest przez plankton i nekton.
Seston zawiesina w wodzie złożone z części ożywionej - plankton i nieożywionej – trypton.

background image

Strefy życia w morzu:

Szelf   kontynentalny  (półka   kontynentalna)   –   część kontynentu zalana   wodami
płytkiego morza - morza szelfowego. Szelf stanowi podwodne przedłużenie kontynentów i
wyznacza   granicę   ich   powierzchni,   jak   również   przybliżoną   granicę   wpływu   morza   na
kontynent.
Szelf   sięga   do   głębokości   około   200   m   poniżej poziomu   morza,   gdzie   gwałtownym
załomem przechodzi w stok kontynentalny. Szerokość szelfu jest zmienna, od 15-20 km
do nawet 1400 km.

Strefa   pływów  jest   to   obszar   znajdujący   się   pomiędzy   linią,   do   której   sięgają   wody
morskie podczas przypływu a izolinią, do której sięgają wody morskie podczas odpływu. 
Zjawiska przyciągania Ziemi  przez  oddziaływanie Słońca  i Księżyca powodują, że  duże
objętości   wody   (oceany,   morza)   przemieszczają   się   dwa   razy   w   ciągu   doby   (przypływ,
odpływ)
Akweny   słodkowodne   gdzie   objętości   ekosystemu   są   nieporównywalnie   mniejsze   nie
podlegają   przypływom   i   odpływom   (są   to   przemieszczenia   niezauważalne)
Strefa pływów nie stanowi sprzyjającego środowiska dla rozwoju roślin i zwierząt. To, co
zostaje przyniesione podczas przypływu (nasiona, organizmy morskie) zostaje powrotem
podczas odpływu zgarnięte do wody. Nie ma, zatem czasu na ukorzenienie się roślin, bo
środowisko   zmienia   się   dynamicznie.   Dlatego   też   strefa   pływów   jest   najczęściej   strefą
piaszczystą.   Brzegi   skaliste   również   nie   stanowią   dobrego   ekosystemu   dla   rozwoju
organizmów żywych. W tej strefie występują w zasadzie gołe skały. 

Strefa eufotyczna  powierzchniowa strefa zbiorników wodnych pokrywająca się ze strefą
trofogeniczną, w której nad rozkładem martwej materii i oddychaniem przeważa produkcja
pierwotna.   Dostępność światła, tlenu i biogenów sprawia,   iż   jest   to   strefa   bogata
w fitoplankton.
Dolna   granica   strefy   eufotycznej   to   głębokość,   do   jakiej   dociera   1% promieniowania
fotosyntetycznie czynnego.
W strefie eufotycznej następuje utlenianie jonów amonowych do azotynów i azotanów.

Abysal  strefa głębinowa, najuboższa w składniki pokarmowe, pozbawiona światła strefa
mórz   i   oceanów,   charakteryzująca   się   niską   temperaturą   (ok.   2   stopnie   Celsjusza)   i
wysokim  ciśnieniem  wody  (ok.  200   -  600   atmosfer)   oraz   brakiem  światła   słonecznego.
Rozciąga się od ok. 1700 m pod poziomem lustra wody aż po ok. 6000 m. Toń wodna tej
strefy nazywana jest abisopelagialem, a dno abisobentalem. Obejmuje ok. 75% obszarów
oceanów. Niżej od tej strefy znajduje się tylko hadal. 

background image