1

Podstawowe pojęcia z zakresu
ekologii i ochrony środowiska

2

Ekologia jako dyscyplina przyrodnicza

Termin ekologia został wprowadzony w
drugiej połowie XIX wieku przez Ernsta
Haeckela. Zdefiniował on ekologię jako
naukę, w której przedmiotem zainteresowań
jest całokształt oddziaływań pomiędzy
zwierzętami i ich środowiskiem zarówno
ożywionym jak i nieożywionym.

Tak szerokie spektrum ekologii może
pokrywać się częściowo z genetyką
ewolucjonizmem, etologią i fizjologią.

3

Tak szerokie ujęcie wymagało uściśleń,
które w historii nauki nieustannie są
prezentowane.

W 1927 roku Charles Elton określił
ekologie jako naukę o historii
naturalnej.

Eugene Odum (1963) definiował
ekologię jako naukę o strukturze i
funkcjonowaniu przyrody.

4

Kolejna definicja zaproponowana przez
Andrewarthę: ekologia jest nauką o
rozmieszczeniu i liczebności
organizmów.

W tej definicji nie ma jednak
nawiązania do wzajemnych związków i
oddziaływań między elementami
układów ekologicznych.

Dlatego też, należy zmodyfikować
definicję: ekologia jest nauką o
zależnościach decydujących o
liczebności i rozmieszczeniu
organizmów.

5

Ekologia musi odpowiedzieć na pytania:
gdzie występują organizmy?, w jakich
liczebnościach?, i dlaczego właśnie w tych
miejscach?.

6

Obecnie najczęściej podaje się, że:

Ekologia (gr. oíkos (οἶκος) + -logia (-
λογία) = dom (stosunki życiowe) + nauka)
– nauka o strukturze i funkcjonowaniu
przyrody, zajmująca się badaniem
oddziaływań pomiędzy organizmami a ich
środowiskiem oraz wzajemnie między tymi
organizmami (strukturą ekosystemów).

7

Korzenie ekologii sięgają starożytności.
Starożytni Grecy uważali, że pojawienie się
gatunków łączyło się ze zmianami w
środowisku przyrodniczym, za które to
zmiany odpowiadały siły nadprzyrodzone
np.. Siedem plag egipskich, pojawienie się
szarańczy, myszy polnych itp.

8

Tę starożytną koncepcję przyjął
współcześnie Egerton (1968) tworząc
koncepcję równowagi przyrodniczej.
Koncepcja ta opiera się na
przekonaniu, że każdy gatunek może
żyć w harmonii z innymi gatunkami
pod warunkiem, że środowisko
przyrodnicze będzie dla nich
odpowiednie.

Każdy gatunek ma określone miejsce
w przyrodzie i nie powinien zginąć,
gdyż jego brak może zakłócić
istniejącą harmonię.

9

Ten sposób widzenia świata nie zmieniał
się do czasów, kiedy to przyrodnicy
zajmujący się ekologią człowieka stworzyli
podstawy do rozwoju ekologii populacji.

Pojawiło się pojęcie demografii, która
początkowo rozwinęła się jako nauka
poświęcona wyłącznie dynamice populacji
ludzkiej. Obecnie demografię pojmuje się
znacznie szerzej, gdyż obejmuje populację
roślin i zwierząt.

10

Okres XIX wieku to dynamiczny rozwój
ekologii, obejmujący głównie dywagacje
nad populacjami i możliwością ich
wyżywienia. ( teoria Malthusa, Darwina,
Dubleja itd.).

11

W swoim rozwoju ekologia
czerpała wiedzę z nauk takich jak
medycyna, nauki rolnicze,
rybackie. Badania nad owadami,
szkodnikami upraw rolnych
stanowiły dobry grunt, na którym
mogły się rozwijać nowe
koncepcje ekologiczne.
Mechanizmy regulacji
liczebności w populacjach
owadów (szkodników) były
badane przez wiele lat i niemalże
przez wszystkie kraje.

12

Przykładem mogą być działania
podjęte w zwalczaniu plagi
szarańczy pustynnej przez ptaka
majnę żałobną sprowadzoną z Indii
na wyspę Mauricius.

13

Inny przykład to sprowadzenie
drapieżnych mrówek na plantacje
palm daktylowych uprawianych
w Arabii w celu ograniczenia
drapieżności innych mrówek
żerujących na daktylowcach.

Dało to początek rozwojowi walki
biologicznej ze szkodnikami
upraw.

14

Bardzo ciekawym przykładem
rozwoju ekologii są badania nad
chorobami zakaźnymi, a w
szczególności malarii. W latach
90-tych ub. stulecia wykazano, że
aby skutecznie zwalczać malarię,
należy dokładnie poznać ekologię
komarów przenoszących tę
chorobę.

15

Proces ten opisał Roff i jako
pierwszy opracował model
matematyczny analizy
systemowej, przy pomocy którego
można przewidywać szybkość
rozprzestrzeniania się tej choroby.

16

Kolejne badania wielu uczonych
całego świata przyczyniły się do
opracowania oddziaływań między
organizmami i ich środowiskiem.

Wykazano, że istnieje trwała
równowaga przyrodnicza, dzięki
której liczebność każdego gatunku
utrzymywana jest z roku na rok na
względnie stałym poziomie, mimo
tendencji populacji do wzrostu
liczebności.

17

W XX wieku dokonywano
kolejnych odkryć naukowych
związanych z życiem osobników a
środowiskiem przyrodniczym.

18

Niepokojąco szybki wzrost
populacji ludzkiej i związana z
tym postępująca degradacji
środowiska przyrodniczego, a
także wzrost skażenia różnego
typu substancjami wymusiły
zwrócenie uwagi na powiązania
organizmów ze środowiskiem i
spowodowały dynamiczny wzrost
ekologii.

19

Niestety, słowo ekologia
zaczęto kojarzyć w opinii
publicznej tylko z problemami
środowiska człowieka i przez
to stało się hasłem
znaczącym wszystko i nic,
utożsamianym ze wszystkim
co ma związek ze
środowiskiem i jego
degradacją.

20

Ekologia jako nauka nie
ogranicza się do badania
wpływu populacji ludzkiej na
środowisko, lecz jest
przedmiotem dociekań
zależności między wszystkimi
gatunkami roślin i zwierząt.

21

Tak zrozumiana ekologia ma
wiele wspólnego z badaniami
dotyczącymi związków
człowieka z jego
środowiskiem.

22

Dla praktyków ochrony i
kształtowania środowiska,
ekologia powinna być bazą do
podejmowania wszelkich
zamierzeń.

23

Podstawowe zasady i zakres
ekologii

24

Na ekologię można patrzeć pod
kątem: opisowym, funkcjonalnym i
ewolucyjnym.

25

Eklogia opisowa polega na
opisywaniu formacji roślinnych kuli
ziemskiej, takich jak np. las liściasty
strefy umiarkowanej, takich jak
tropikalny las deszczowy, sawanna,
step, tundra itp.

26

Ekologia funkcjonalna poszukuje i
bada związki, wzajemne
zależności i oddziaływanie między
składowymi jednostek opisowych,
poszukując ogólnych zasad
systemów ekologicznych.

27

Ekologia ewolucyjna rozważa
organizmy i relacje między nimi
jako wynik procesu ewolucji.

28

Poziomy organizacji biologicznej

Wyróżnia się trzy poziomy organizacji
biologicznej: ekosystem, zespół
ekologiczny, populacja.

Każdy poziom organizacji biologicznej
charakteryzuje się określonymi
cechami np. cechą populacji jest
zagęszczenie np. liczba danego
gatunku na kilometr kwadratowy.
Właściwości tej nie może posiadać
pojedynczy osobnik.

29

Cechą zespołu ekologicznego jest
różnorodność gatunkowa, której to
właściwości nie może mieć
populacja.

30

Analizą zjawisk zachodzących na
różnych szczeblach organizacji
przyrody żywej zajmują się
poszczególne dyscypliny
biologiczne.

Szczebel molekularny badany jest
przez działy biochemii, biofizyki i
genetyki łączone wspólną nazwą
biologii molekularnej.

31

Organoidy i komórki bada
cytologia, tkanki – histologia,
natomiast ekologia zajmuje
się badaniem zjawisk
zachodzących na pięciu
poziomach organizacji
żywej przyrody:

osobniczym, populacyjnym,
gatunkowym,
biocenotycznym i biosfery.

32

Organizm stanowi najbardziej
rozpoznaną jednostkę przyrody.
Dyscypliny biologiczne
zajmujące się organizmem to:

anatomia, systematyka,
fizjologia, embriologia i
genetyka.

Stosunek organizmów do
otoczenia zwanego
środowiskiem, jest przedmiotem
zainteresowania ekologii
organizmów.

33

Ochrona środowiska – całokształt
działań zmierzających do naprawienia
wyrządzonych szkód lub
zapobiegających wyrządzeniu szkód
fizycznemu otoczeniu lub zasobom
naturalnym, jak też działania
zmierzające do zmniejszenia ryzyka
wystąpienia takich szkód bądź
zachęcające do bardziej efektywnego
wykorzystywania zasobów
naturalnych, w tym środki służące
oszczędzaniu energii i stosowania
odnawialnych źródeł energii

34

Nauka o ochronie środowiska to
sozologia.
Sposoby ochrony środowiska:
racjonalne kształtowanie środowiska i
gospodarowanie zasobami środowiska
zgodnie z zasadą zrównoważonego
rozwoju
przeciwdziałanie zanieczyszczeniom.
utrzymywanie i przywracanie
elementów przyrodniczych do stanu
właściwego.
Recykling
W Polsce obowiązek ochrony
środowiska reguluje ustawa z dnia 27
kwietnia 2001 roku Prawo ochrony
środowiska (

Dz. U

. z 2008 r. Nr 25, poz. 150

, z późn.

zm.).

35

Kwestia ochrony środowiska jest często
wykorzystywana jako argument w walce
rdzennych ludów przeciw (efektowi)
globalizacji ingerującej w ich życie. Nauka
stosowana o ochronie środowiska dzieli
się na dwa nurty: główny
„antropocentryczny” lub hierarchiczny, i
bardziej radykalny „ekocentryczny” lub
egalitarny.Termin ochrona środowiska jest
związany z innymi współczesnymi
terminami takimi jak: edukacja
ekologiczna, ekozarządzanie, wydajność w
gospodarowaniu zasobami środowiska i
minimalizacja zanieczyszczeń,
odpowiedzialność środowiskowa oraz
ekoetyką.

36

Idea ochrony środowiska ma swoje
początki w drugiej połowie XIX wieku. W
Europie wyrosła ona z ruchu będącego
reakcją na dynamiczny proces
industrializacji i rozrastania się miast,
oraz coraz większy stopień
zanieczyszczenia powietrza i wody.

W Stanach Zjednoczonych powstała w
wyniku rosnącej obawy o stan zasobów
naturalnych na zachodzie kraju, poparta
kluczowymi odniesieniami filozoficznymi
tak wybitnych jednostek jak John Muir i
innych.

37

Thoreau bardzo interesowały związki
człowieka z naturą i aby zgłębić wiedzę
na ten temat postanowił przez pewien
czas wieść pustelnicze życie na łonie
natury. Empiryczne doświadczenia
opublikował później w swym utworze
zatytułowanym „Walden, czyli życie w
lesie” Muir natomiast zdołał uwierzyć w
dziedziczne prawo natury, podróżując po
Dolinie Yosemite i studiując ekologię i
geologię. Przekonał również Kongres do
utworzenia Parku Narodowego Yosemite,
stając się następnie założycielem Sierra
Club (amerykańska organizacja na rzecz
ochrony środowiska)[

38

Biomy lądowe świata

39

Każdy typ układu ekologicznego jest
determinowany przez trzy
zasadnicze czynniki: klimat,
dostępne składniki pokarmowe oraz
działalność człowieka.

Analizując struktury biosfery, można
stwierdzić ogólne zależności i
stopień powiązań żywych
komponentów z abiotycznym
środowiskiem.

40

Klimat i gleba to podstawowe
czynniki, które różnią struktury
ekologiczne w układzie globalnym.
Zależności te nie mają charakteru
działań jednostronnych.

Warunki klimatyczne są bowiem
kształtowane zarówno przez procesy
geofizyczne, jak i biologiczne.

Gleba jest układem uformowanym
przez litosferę i biosferę.

41

Człowiek i jego działalność miały i
mają dziś duży wpływ na klimat i
procesy glebotwórcze.

Na obszarach Australii, Azji
Zachodniej i Ameryki Środkowej
wskutek działalności ludzkiej
(wypalanie lasów i i zarośli) nastąpiły
zmiany klimatu na suchy.

42

Biosfera na obszarach lądowych kuli
ziemskiej formułowana jest przez
zróżnicowane struktury biocenoz,
które określamy mianem biomów.

43

Przez biom rozumiemy trwałe
układy biocenotyczne,
kształtowane i utrzymywane dzięki
regionalnym warunkom
klimatycznym i określone typy
podłoża.

44

W każdym biomie panują
określone gatunki roślin i zwierząt,
ale struktura gatunkowa i
krajobrazowa może wykazywać
pewne zróżnicowanie związane z
zasobnością lub wilgotnością
podłoża.

45

Zależność biomów od klimatu jest
jedną z przyczyn ich zonalnego
rozmieszczania na kuli ziemskiej.

Głównymi biomami świata są: tundra,
biom północnych lasów szpilkowych
(tajga), biomy wilgotnych lasów
szpilkowych klimatu umiarkowanego,
lasów liściastych klimatu
umiarkowanego, subtropikalnych lasów
liściastych o wiecznie zielonych
liściach, biomy stepowe klimatu
umiarkowanego, tropikalnej sawanny,
pustynne, wiecznie zielonych zarośli
biom lasów liściastych zrzucających
liście.

46

Zróżnicowanie biosfery o
charakterze zonalnym występuje na
terenach niżowych. W górach ma
charakter azonalny i zależy od
wysokości położenia nad poziomem
morza.

Biocenozy w górach układają się
piętrami, np. piętro turniowe, halne,
kosodrzewiny, regla górnego, regla
dolnego.

47

Tundra swoją nazwę zawdzięcza Finom,
pochodzi ona od słowa tuntuzi,
oznaczającego łysą górę.

Tundra, jako bezdrzewna formacja
wykształca się w strefie specyficznego
klimatu którego charakteryzuje
szczególnie niska temperatura (średnia w
ciągu lata wynosi ok. 10ºC) i bardzo
krótki okres wegetacji (ok. 60-85 dni).
Przez większą część roku obszar ten
spowity jest ciemnością nocy polarnej, a
w okresie wegetacji przez całą dobę nie
zachodzi słońce,

48

Roślinność tundry jest bardzo uboga.
Flora liczy zaledwie 300 gatunków. W
tundrze występuje również roślinność
torfowiskowa – torfowisk wysokich z
mchami sfagnowymi włącznie.

Trudne warunki klimatyczne i
pokarmowe pozwalają jednak na
egzystencję wielu gatunkom zwierząt
jak renifer, wół piżmowy, lis polarny,
zając i inne.

49

Tajga – są to lasy iglaste wiecznie
zielone, okalające szerokim pasem
Amerykę Północną i Eurazję. Lasy te
zajmują największe obszary na kuli
ziemskiej i są stosunkowo mało
zamieszkałe. Biocenozy te
wykształcają się w trudnym klimacie
. Okres wegetacji trwa od 3 do 5
miesięcy.

Tajgę zasiedlają liczne populacje
zwierząt jak łoś, zając oraz
drapieżniki – wilk, ryś, sowy i inne.

50

Biom wilgotnych lasów
rozprzestrzenia się wzdłuż
zachodnich wybrzeży Ameryki
Północnej, od Kalifornii aż po Alaskę.
Lasy te występują w zupełnie
innych warunkach klimatycznych niż
lasy tajgi. Klimat jest cieplejszy i
wilgotniejszy.

Lasy wilgotne iglaste określane są
też jako lasy deszczowe w klimacie
umiarkowanym.

51

Największe bogactwo bioróżnorodności
jest w tropikalnym lesie
deszczowym. Warunki klimatyczne są
tam jak w szklarni i charakteryzują się
maksymalną wilgotnością i stałą
wysoką temperaturą powietrza.

Największą koncentrację tworzą w
dorzeczach Orinoko i Amazonki i
przemieszczają się na tereny Ameryki
Środkowej. Tworzą też kompleksy w
Afryce, na Madagaskarze, na
obszarach Indii, Indonezji, Nowej
Gwinei.

52

Za sawanny uważa się struktury
roślinne o charakterze biocenoz
zróżnicowanych, nazywa się je
również lasostepami lub stepami z
rzadka porastającymi kępami drzew.

53

Pustynie, jak wszystkie układy
zonalne, kształtowane są przez
warunki klimatyczne, z których
opady wysuwają się na pierwszy
plan.

Klimat pustyń jest zmienny. W dzień
temperatura powietrza dochodzi do
60ºC, a nocą na skutek silnego
wypromieniowania ciepła spada do
0ºC.

Wyróżnia się pustynię skalistą,
żwirową i piaszczystą.

54

55

56

57

58

59

60