Ekologia i architektura krajobrazu

Wykład I 17.02.2010.

Krajobraz- pojęcia

• Całościowa charakterystyka regionu Ziemi ( Humboldt)

• Scalony obraz środowiska naturalnego i antropogenicznego danego regionu (Bogdanowski)

• Złożony przestrzennie geokompleks, o swoistych strukturze i wewnętrznych powiązaniach ; podejście geokompleksowe.

Geokompleks- fragment przestrzeni przyrodniczej, w obrębie którego wszystkie komponenty środowiska geologicznego posiadają duże podobieństwo ( budowę geologiczną, rzeźbę terenu, pokrywa glebowa, topoklimat)

• Stanowi heterogeniczny fragment terenu złożony z powiązanych wzajemnie ekosystemów. Krajobrazy powtarzają się w przestrzeni w złożonej formie; podejście ekosystemowi.

Ekosystem- fragment przestrzeni przyrodniczej tworzoną przez biotop i żyjącą w nim biocenozę

Biotop- zespół cech fizycznych i chemicznych środowiska niezbędnych do życia organizmów roślin i zwierząt.

Biocenoza- zespół organizmów zamieszkujących określony teren

• Kompleksowy system składający się z form rzeźby terenu, wód, roślin, gleb, skał i atmosfery (Zomvekl)

• Należy traktować dwojako: jako fenosystem, charakteryzujący się łatwo obserwowalnymi i mierzalnymi składnikami oraz jako kryptosystem, w którym przedmiotami badawczymi są procesy biogeochemiczne (przemieszczanie się związków chemicznych w terenie), ekologiczne, geomorfologiczne (rzeźby teranu) (Bernaldez)

• Traktowany w sensie materialnym, jest jednostką przestrzenną, stanowi z jednej strony zespół geokompleks a z drugiej z jednostek przestrzennych niższej rangi utożsamionych geo- i ekosystemu. Ich podział i przestrzenne rozmieszczenie warunkuje stopień zróżnicowania krajobrazu i sposób jego funkcjonowania.

• Jest całością przestrzenno- czasową obejmującą różnie układy hierarchiczne wzajemnie ze sobą powiązane. Najczęściej wyróżnia się 3 układy:

1. Abiotyczny- dotyczy reakcji przestrzennych wyróżnianych na podstawie ich charakterystyczne obiekty

2. Biotyczny- punktem centralnym są określone grupy organizmów oraz całe ekosystemy

3. Antropogeniczny- elementy krajobrazu wytworzone lub przekształcone przez człowieka ( Solon 2007)

Widok- fragment fizjonomii krajobrazu odbierany przez obserwatora w określonym miejscu w jednym polu widzenia.

Miarą zasięgu widoku jest zakres widzialności przy spojrzeniu w określonym kierunku, odpowiada 90^o. Gdy przyglądamy się dokładnie to widzimy zespół (sekwencję) widoków czyli panoramę, odpowiada 180^o lub widnokrąg odpowiada 360^o. Fragment widoku będący wyróżniającym się jego ośrodkiem, koncentrującym się na pojedynczym obiekcie lub kompozycji obiektów to motyw.

Panorama- szeroki rozległy obraz krajobrazu obserwowany ze znacznej odległości, ze znacznie wyżej położonego punktu widokowego. Pozwala na trójwymiarowe uchwycenie …….

Możemy wyróżnić:

• Plany- zespół form ukształtowania i pokrycia terenu usytuowanych w kolejnych przedziałach odległości od obserwatora

• Płaty- fragmenty terenu a takiej samej formie pokrycia i użytkowania (zwarta zabudowa, lasy, pola)

• Linie-

-horyzontalne

-perspektywiczne

• Punkty

• Elementy kompozycji (dominanty, subdominanty, akcenty)- obiekty, które wyróżniają się w panoramie wysokością lub wielkością to dominanty. Jeśli a panoramie jest kilka takich obiektów, to możemy mówić o jednej dominancie i jednej lub kilku subdominantach. Natomiast elementy, które wyróżniają się funkcją, kształtem, barwą stanowią akcenty w tej kompozycji.

Dominanta - najsilniej oddziałuje i jej podporządkowana jest cała przestrzeń ( szczyt wzgórz, wieża kościoła, kępa starych drzew)

Akcent- drobna forma wyróżniająca się kształtem, funkcją, barwą ( kopuła kościoła przykryta dachem z platyny). W niektórych przypadkach bryła stojąca może stanowić dominant i akcent, gdy wyróżnia się i wielkością i barwą.

Wykład II 24.02.2010.

Panorama

Wygląd jej zależy od miejsca jej oglądania, układu przestrzennego, planów, kształtów, wzajemnych proporcji, a także linii i obiektów oraz światło wpływa w zasadniczy sposób na ocenę kompozycji panoramy.

Odpowiednio poprowadzone linie w krajobrazie (np. droga) umożliwia nakierowanie wzroku obserwatora na ciekawe widoki i motywy.

Poprzez wprowadzenie zadrzewień i zakrzewień możemy uzyskać efekt eksponowania, obramowania lub … .

Panoramy bez dominant i akcentów są monotonne i jednostajne, oglądanie bywa nużące, trudne do zapamiętania. obecność dominant, subdominant i akcentów powoduje w świadomości człowieka uporządkowanie panoramy, podział jej na części kompozycyjne- widoki łatwe do zapamiętania.

Jednak zbyt dużo dominant i subdominant w panoramie powoduje odczucie natłoku, chaosu, braku kompozycji.

Jest zestawieniem form eksponowanych na jakimś tle. tło stanowią najczęściej elementy naturalne, np. zalesione wzgórza, a „forma” eksponowana na tym tle to element wyróżniający się kształtem, wielkością, kolorem do pozostałych, np. wieża kościoła.

Wprowadzane nowe elementy do panoramy, można je wyeksponować nadając im rolę :formy silnej”- eksponowanej w panoramie, „formy słabej”- upodobniającej się do tła lub wtapiającej się w krajobraz.

Tłem dla niskich brył (krzewów) jest płaszczyzna pozioma horyzontu.

Tłem dla wzgórza z ruinami jest sklepienie nieba

Tłem dla ratusza jest zabudowa pierzei rynku

Istotnym problemem urbanistycznym kształtowania panoramy miast. W ostatnim półwieczu wiele panoram uległo niekorzystnym przekształceniom. Zanikały niepowtarzalne dominanty charakterystyczne, np. wieża kościoła, które są przesłaniane lub zdominowane przez zespoły podobnych do siebie wieżowców urozmaiconych miejscami liniami wysokiego napięcia. ponieważ te formy są takie same we wszystkich miastach panoramy tracą swoją czytelność i jednoznaczność.

Wnętrze krajobrazowe (WK)

Jest to fragment przestrzeni otaczającej obserwatora, wyodrębniony z otoczenia poprzez odpowiednią kompozycję formy ukształtowania i pokrycia terenu

Podstawowa jednostka stosowana w architekturze

Jeśli wnętrze jest elementem kompozycyjnym obszaru zabudowanego mówimy o wnętrzu architektoniczno- krajobrazowym (WAK). Jeżeli jest elementem kompozycyjnym we wnętrzu budynku mówimy o wnętrzu architektonicznym (WA). Jeżeli wnętrze jest elementem kompozycyjnym krajobrazy przyrodniczo- rolniczego to mówimy o wnętrzu przyrodniczo- krajobrazowym WPK)

WK fizjonomiczne otoczenie miejsca z jakiego oglądamy krajobraz. Miejsc takich może być nieskończenie wiele, ale ich liczby można ograniczyć do serii najpełniej charakteryzujących poszczególne klasy, rodzaje i gatunki krajobrazów. WK jest, np.:

• jezioro otoczone lasem (WPK)

• stromościenna dolina potoku (WPK)

• rynek w mieście (WAK)

• sala wykładowa (WA)

W każdym wnętrzu wydzielić można elementy kompozycyjne:

Elementy wnętrza	funkcje	Przykłady elementów wnętrza
				Pomieszczenia zamknięte	ogród	krajobraz
Podłoże	Stanowi podbudowę kompozycji wnętrza	Podłoga	Trawnik	Płaszczyzna upraw, lustro wody
Ściany	Określają granicę wnętrza, niekiedy mogą pełnić rolę świetlejącą	Ściana	Szpalery	Ściana lasu, zbocza doliny
Elementy wolno stojące	Umieszczone we wnętrzu, ale nie tworzące ścian, mogą pełnić rolę elementów naturalne, ozdoby, akcenty, subdominanty	Stół	Grupa krzewów	Skała, pojedyncze drzewo
sklepienia	Oświetlające, oświetla je od góry	sufit	nieboskłon	nieboskłon

Elementy ruchome mogą stanowić czasowe wypełnienie lub zagospodarowanie wnętrza, np. samochody na parkingu.

Typy i rodzaje wnętrz wyróżnia się od stopnia ukształtowania ścian. wyróżniamy wnętrza:

1. konkretne- ściany wykazują pełną zwartość (pierzeja rynku, ściana lasu)

2. obiektywne- gdy luki w ścianach zajmują 30-50 obwodu wnętrza (drzewa w alejach)

3. subiektywne- luki w ścianach zajmują powyżej 50% obwodu wnętrza i ściana wyczuwalna jest tylko wrażeniowo albo gdy ściany są bardzo niskie w stosunku do rozległej przestrzeni podłoża ( łagodne obniżenie wśród wzgórz)

4. brak więzi między elementami, każdy stanowi bryłę wolno stojącą.

Strukturę i kompozycję WK możemy odnotować w różny sposób. możemy robić rysunek studialny, szkic, fotografię, kręcić film, przygotować opis, sporządzić plan 2D, model 3D (wirtualny). Każda ztych metod odwzorowuje, odnotowuje inne formy wnętrza.

Jeżeli wykorzystujemy sceny rysunku lub fotografii przesuwając się w odpowiednik kierunku kolejne rysunki czy fotografie stanowią sekwencję widoków lub panoram

Kształt wnętrz stanowi podstawę kompozycji krajobrazu, gdyż krajobraz to szereg widoków różnej wielkości.

W kompozycji wnętrz decydują jego elementy oraz punkty, z którego je oglądamy. każdy element kompozycyjny ma określoną rolę i w oparciu o nią należy do projektować.

Przy komponowaniu wnętrz możemy działać na rzecz:

• tworzenia tła

• eksponowania (akcentowania) jego akcentów

• wtapianie (ukrywania) jego elementów

• ozdabianie wnętrza

Analiza ta obejmuje w szczególności

• analiza formy ukształtowanie terenu

• analiza formy pokrycia terenu

• analiza rytmów kompozycji

Analiza form ukształtowania i pokrycia terenu poszczególnych planów obejmuje:

• rzeźby terenu

• wielkość form

• fakturę

• gładka (lustro wody)

• miękka (trawa)

• chropowata (miasto)

• gęstość form

• zwarta

• niewielki stopień zwarcia

• kompozycja luźna

• kompozycja rozproszona

• barwa ( jeśli forma wyróżnia się kolorem stanowi akcent barwny)

Następnie oceniamy relacje pomiędzy formą ukształtowania i pokrycia terenu. poszukujemy cech i obiektów decydujących o harmonii bądź dysharmonii.

O harmonii decyduje:

• zgodność barw

• zgodność materiałów

• proporcje wielkości

• zgodność kształtów

• symetria

• zgodność funkcji

• poszanowanie tradycji miejsca

Rytm między elementami kompozycji poszczególnych widoków czy wnętrz. polega na wzajemnych relacjach pomiędzy wielkością, a odległością do siebie obiektów.

1. rytm o jednakowym skoku akcentów, wywołuje efekt monotonii, wszystkie akcenty są tej są tej samej wysokości i odległości pomiędzy nimi też są takie same.

2. rytm o jednakowym skoku, ale o różnej wielkości akcentów jest trochę ciekawszy od poprzedniego.

3. rytm o podwójnym skoku i różnej „amplitudzie” powoduje szybszą orientację w panoramie niż poprzednie rozwiązanie.

4. rytm o podwójnym skoku przy zmiennej „amplitudzie”, akcenty tworzą grupy kompozycyjne.

Wykład III 10.03.2010.

Wnętrze (cd.)- każdy element krajobrazu występuje na jakimś tle. Tło stanowić może sklepienie nieba, góry, przy zabudowie miejskiej ściana zabudowy.

Tło możemy kształtować po przez monotoniczne potraktowanie któregoś z elementów np. ściany lasu a zbliżonej wielkości, kształcie, kolorze drzew.

Jeśli forma bryły jest zgodna z tłem w zakresie koloru i faktury, to uzyskujemy efekt zharmonizowania formy i tła.

Jeśli nie są zgodne to uzyskujemy efekt kontrastu, taka brył staje się akcentem. Kontrast może być pozytywny lub negatywny a akcent może się wtapiać w tło lub wyróżniać.

Analizując wnętrza krajobrazowe należy określić typ jego kompozycji przestrzennej.

Możemy wyróżnić wnętrze:

• antropogeniczne- o przewadze form geometrycznych, udział linii prostych, symetria rozmieszczenia poszczególnych form w krajobrazie, linie krzywe i faliste występują rzadko np. łuki żywopłotów, murków lub dróg.

• naturalistyczne- (nie geometryczne) oparte ma kompozycji systemów ekologicznych, na istnieniu określonych związków pomiędzy biotopem i biocenozami w krajobrazie. W przyrodzie niemal nie istnieją linie proste, to człowiek wprowadził do krajobrazu linie proste,. Systemy ekologiczne operują kształtami o bardzo złożonych kształtach i miękkich obrzeżach.

Poszczególne ekosystemy (łaty, krajobraz) są rozmieszczone w krajobrazie zgodnie z gradientem wilgotności i żyzności siedlisk oraz z warunkami ekspozycji słonecznej i gradientem położenia nad poziomem morza.

W zależności do tego jaki tym kompozycji- antropogeniczny czy naturalistyczny- dominuje w krajobrazie, wyróżniamy układy:

• geometryczny- w krajobrazie zurbanizowanym, jest zazwyczaj oparty na powtarzalności elementów według określonego wzorca.

• naturalistyczny- występuje w krajobrazie nie przekształconym przez działalność człowieka lub kształtowany na wzór przyrody.

• mieszany- występują w nim charakterystyczne dla obu typów kompozycji

• chaotyczny- brak kompozycji, rozmieszczenie form w krajobrazie bez określonej logicznej zasady, bez myśli przewodniej.

Istotą kompozycji krajobrazu są zasady przestrzennego rozmieszczenia form ukształtowania i pokrycia terenu oraz przestrzenne rozmieszczenie funkcji poszczególnych płatów, linii i obiektów.

Przykładowe formy ukształtowania terenu:

• równinne

• faliste

• pagórkowate

• wzgórkowate

• wąwozy i suche doliny

• ostańce

• skarpy

• formy skaliste o liniach ostrych

• formy skaliste o liniach łukowatych

• misy bagienne

• misy jeziorne

• tarasy zalewowe

• tarasy nad zalewowe

• formy zboczowe

• łagodne

• faliste

• strome rozcięte

• formy wierzchowinowe

• płaskie

• faliste

• pagórkowate

• silnie rozcięte

Formy pokrycia terenu można podzielić na antropogeniczne i naturalne. Kształt form antropogenicznych zbliżony jest do podstawowych form brył geometrycznych: prostopadłościenne, kuliste, stożki, walce, stojące, leżące, umiarowe oraz formy o bardziej złożonej formie.

Naturalne:

• wody

• torfowiska

• bagna

• lasy, bory

• murawy stepowe i napiaskowe

• wrzosowiska

• łąki

• pastwiska

• formy skaliste

antropogeniczne

• formy związane z krajobrazem rolniczym (pola, sady)

• formy zabudowy (jednorodzinne, wielorodzinne)

• tereny przemysłowe (bazy, składy)

• tereny komunikacyjne (drogi, linie kolejowe, parkingi)

• tereny zieleni urządzonej (parki, ogrody)

• elementy infrastruktury (skupy, wysypiska, wieże telefonii komórkowej)

Współcześnie przy projektowaniu krajobrazu kulturowego powinniśmy dążyć do harmonii elementów antropogenicznych i naturalnych.

Stosować zasady zgodności materiału, harmonii kształtów, barw, funkcji, poszanowanie tradycji miejsca.

Zespół podobnych do siebie wnętrz krajobrazowych lub architektoniczno- krajobrazowych można połączyć w układy wyższego rzędu jednostki krajobrazowe(JK), jednostki architektoniczno-krajobrazowe (JAK), jednostki przyrodniczo-krajobrazowe (JPK).

Wyznaczenie JK i JPK polega na nałożeniu na siebie map z przestrzennymi zasięgami form ukształtowania i pokrycia terenu. Obszary o tych samych cechach obu typów kompozycji tworzą JK.

W zależności od dominującej formie pokrycia terenu wyróżniamy jednostki miejskie, podmiejskie, wsi podmiejskiej, wsi produkcyjnej, leśne, jeziorno- torfowiskowe, rolno- leśne, mozaikowate, itp.

Biogeograficzna teoria wysp i jej następstwa.

Twórcy: Robert H. Macarthur- ekolog, Edward O. Wilson- entomology, twórca socjobiologii

Wyspa- wg słownika geograficznego to część lądowej powierzchni Ziemi otoczona wodą, o rozmiarach mniejszych niż kontynent ale większa niż rafa. Największa wyspa to Grenlandia. Za wyspę nie uważa się ruchomych ławic piaszczystych ani obszarów lądu zalewanych podczas przypływów.

Rodzaje wysp:

- przybrzeżne

- kontynentalna

- wulkaniczne

- atole

Grupy wysp leżących blisko siebie tworzą archipelag.

Z ekologiczno - krajobrazowego punktu widzenia wyspa to fragment siedliska otoczony terenem o całkowicie odmiennym charakterze środowiska nieprzyjaznym dla organizmów zamieszkujących wyspę przy kępę lasu wśród pól, parcele w mieście.

Biogeograficzna teoria wysp odnosi się i do wysp kontynentalnych i oceanicznych.

Wyspy kontynentalne - położone są niedaleko kontynentów, z którymi kiedyś były połączone np. Madagaskar

Wyspy oceaniczne- są odległe od lądu, z którym nigdy nie były z nimi połączone np. Islandia.

Wyspy oceaniczne są kolonizowane rzadziej i trudniej niż wyspy kontynentalne. Odbywa się to w wyniku izolacji spowodowanej przez odległość.

Wyspy w krajobrazie

Wyspy są szczególnym rodzajem „pułapek”, które zatrzymują gatunki zdolne do rozprzestrzeniania się i skutecznej kolonizacji otoczenia. Od czasu badań Karola Darwina na Archipelagu Galapagos biologowie wykorzystują wyspy jako laboratoria interesujące w badaniach problemów ewolucyjnych ekologicznych.

Rośliny:

- wystarczy tylko kilka nasion by zasiedlić nową wyspę

- nasiona i spory roślin mogą być przenoszone z wiatrem na duże odległości

- niektóre nasiona przenoszone są za pomocą ptaków

- niektóre nasiona mogą wykiełkować po 2 tygodniach spędzonych w układzie pokarmowym zwierząt

- niektóre nasiona wykiełkować po wydaleniu przez zwierzę

- niektóre nasiona mogą być przenoszone przez prądy morskie na znaczne odległości

Np. wyspa Galapagos- niemal cała flora pochodzi z południowej Afryki ok. 380 przykładów kolonizacji: 60% ptaki, 31% z wiatrem, 9% z prądem morskim

Zwierzęta:

- migracja ptaków

-migracja owadów

-mechaniczne przenoszenie w środowisku wodnym np. na pniach drzewa

Np. wyspa Anguilla w Małych Antylach: po dwóch huraganach w 1995r w rejonach morza Karaibskiego na plaży znaleziono mnóstwo spławionych drzew i 15 osobników iguany zielonej na pniach.

Od czego zależy liczba gatunków zamieszkujących „wyspy”?

- wielkość powierzchni wyspy

- topografii ( ukształtowanie terenu)

-odległość od obszarów źródłowych

-równowagi między tempem migracji a ekstynkcji

Wielkość obszaru a liczba gatunków - liczba gatunków zasiedlająca pewien obszar wzrasta wraz z jego wielkością ( wykres na charakter krzywej logarytmicznej). Zależność taka można wykazać badając coraz większe obszary i wyznaczając liczbę gatunków, które na nich występują zwracając szczególną uwagę na nowo pojawiające się gatunki.

Zależność pomiędzy liczbą gatunków a wielkością obszaru przedstawiona graficznie z zastosowaniem skali logarytmicznej przyjmuje postać linii proste. Im wyspa większa tym więcej osobników poszczególnych gatunków będzie się mogło na niej utrzymać, a zatem mniejsze prawdopodobieństwo wymarcia wszystkich gatunków.

Wyspy większe - przy takim samym oddaleniu od lądów powinny utrzymać więcej gatunków niż wyspy małe.

Wielkość wysp jest dodatkowo skorelowana różnorodnością siedlisk. Ze wzrostem powierzchni rośnie liczba nisz, które stwarzają miejsce do życia dla większej ilości gatunków.

Życie na wyspach jest bardziej ryzykowne niż na lądzie. Efekty lokalnych katastrof mają większe znaczenie na wyspach - mogą łatwo doprowadzić do całkowitej ekstynkcji wielu gatunków. Rejony źródliskowe są zawsze bogatsze w gatunki, nawet gdy siedliska są identyczne jak na wyspie.

Np. spośród 171 gatunków jakie wyginęły od roku 1600, 90% ekstynkcji miało na wyspach, z czego 95% na najmniejszych z nich.

Wykład IV 24.03.2010.

Liczba gatunków reprezentujących dany takson jest na wyspie kształtowana przez dwa przeciwstawne procesy:

1. imigracji- proces napływanie nowych gatunków, które kolonizują wyspę

2. zanikanie gatunków już zasiedlonych na wyspie.

Między Tymu dwoma procesami ustala się stan równowagi jedne napływają inne umierają. Występuje tu bardzo dynamiczny proces. Liczba gatunków na wyspie wzrasta lub maleje. W początkowym okresie zasiedlania wyspy tempo napływu nowych gatunków jest bardzo duże, dlatego że istnieje wiele wolnych nisz ekologicznych które te gatunki mogą zająć.

Np. w runie grądu lipowo - grabowego rośnie zawilec gajowy, wawrzynek wilcze łyko i dąbrówka rozłogowa. Nie rozwijają się one naraz.

Kiedy więcej jest już gatunków już obecnych na wyspie tym tempo napływu nowych gatunków jest mniejsze, ponieważ większa część nisz jest już zajęta. Zasiedlenie przez nowe gatunki jest wówczas tylko w przypadku wyparcia żyjącego tam gatunku z jego niszy ekologicznej. Możemy więc wśród gatunków wyróżnić gatunki pionierskie, które jako pierwsze kolonizują nowe siedlisko i gatunki sukcesyjne, które osiedlając się wypierają wcześniej osiedlone gatunki z ich niszy ekologicznej.

Człowiek przyśpiesza te procesy wprowadzając gatunki innowacyjne. Procent imigracji gatunków na całym świecie bardzo szybką rosną, korzystają na tym nowe gatunki, agresywne, łatwo przystosowujące się. Natomiast giną gatunki reliktowe, wąsko przystosowane do warunków środowiska.

Im większy ekosystem tym biedniejszy gatunkowo. Człowiek zmniejsza różnorodność gatunkową. W większości przypadków proces ekstynkcji wzrasta szybciej.

Na przebieg procesów kolonizacji i zanikania gatunków ma też wpływ wielkość wysp i stopień ich izolacji. Tempo zanikania gatunków jest większe na wyspach małych niż na dużych. Natomiast tempo kolonizacji, zasiedlania jest większe na wyspach bliższych lądu niż odleglejszych. Duże wyspy są większym celem dla gatunków kolonizujących, są bezpieczniejsze i łatwiej tam trafić.

W procesie kolonizacji wysp ważnym czynnikiem jest czas, sprzyja w warunkach naturalnych upływ czasu sprzyja wzrostowi różnorodności biologicznej. W procesie naturalnej ewolucji systemy ekologiczne dąży do wzrostu różnorodności biologicznej i od wzrostu złożoności swojej struktury i funkcji. Działalność człowieka redukuje różnorodność biologiczną systemów ekologicznych, upraszcza ich strukturę i utrudnia funkcjonowanie.

Tempo zmian liczby gatunków jest większa na wyspach małych niż na dużych. Mała wyspa - mała liczba gatunków i mała odległość. Wraz ze wzrostem odległości wyspy od lądu tym spada liczba gatunków.

Te prawidłowości mają duże znaczenie w kształtowaniu krajobrazu i wyznaczaniu obszarów chronionych. Na podstawie tych prawidłowości zostało utworzona ESOCH i ECO - NET.

Teoria McArtura i Willsona znajduje powszechne zastosowanie w badaniach związanych z kształtowaniem krajobrazu. Najczęściej jako wyspy krajobrazowe uznawane są niewielkie płaty leśne, zadrzewnienia i zakrzewienia, przestrzenne układy izolowanych wzgórz wapiennych z typową roślinnością oraz torfowisk oddzielonych od siebie siedliskami o odmiennym charakterze ekologicznym.

Należy pamiętać, że istnieją różnice pomiędzy wyspami w krajobrazie i oceanicznych:

• wyspy w krajobrazie nie są izolowana w takim stopniu jak wyspy oceaniczne

• na wyspach w krajobrazie występują także gatunki przechodzące z siedlisk sąsiednich, w związku z tym gatunki wąsko wyspecjalizowane mają trudność w osiedlaniu się

• w przypadku wysp regenerujących swój stan po zakłóceniach ( po wypaleniu) znaczna część bogactw podłodzi z zarodników znajdujących się na miejscu w bezpośrednim miejscu wypalenia lub w sąsiedztwie, na wyspach oceanicznych takiej regeneracji nie ma.

Bardzo dobrym modelem do sprawdzenia tych teorii były wyspy na Oceania Spokojnym.

Zastosowanie modelu - z prac McArthura, Willsona i Diamonda wynika z nich, że małe obszary chronione, izolowane szybko wymierają, dlatego na rzecz ochrony krajobrazu powinniśmy tworzyć jak największe obszary chronione połączone korytarzami ekologicznymi tworzącymi spójny ekologiczny system.

Wyspy i korytarze ekologiczne w krajobrazie

„Biogeograficzna teoria wysp” zwróciła uwagę na nasilające się procesy fragmentacji rozległych niegdyś naturalnych, lądowych kompleksów przyrodniczych oraz drobniejsze i coraz silniejsze izolowane ekosystemy otoczone terenami antropogenicznymi. Obserwacje te stały się inspiracją dla podjęcia szeregu prac na temat fragmentacji wysp środowiskowych w krajobrazie, korytarzy ekologicznych oraz roli tych struktur w ochronie różnorodności biologicznej.

Rozległe niegdyś ekosystemy leśne, łąkowe połączone naturalnymi trasami migracji wód, substancji odżywczych i gatunków zostają podzielone na coraz mniejsze i coraz silniej izolowane wyspy środowiskowe. Skutki takich przekształceń to;

• zmniejszenie różnorodności biologicznej, gatunkowe i siedliskowej

• utrudnione i uniemożliwione przemieszczanie się gatunków

• zanik bardo dużej liczby siedlisk i gatunków rzadkich i cenionych

• wzrost podatności rozdrobnionych i zubożałych ekosystemów na dalszą degradację

• ekspansja gatunków obcych inwazyjnych w stosunku do rodzimej flory i fauny zazwyczaj związanych z działalnością człowieka.

Układ drobnomozaikowy jest bardziej podatny na degradację swojej struktury i funkcji a jego poszczególne elementy wrażliwiej reagują na zakłócenia stosunków ekologicznych.

Różne grupy zwierząt są w różnym stopniu wrażliwe na oddziaływanie antropogeniczne. Najwięcej gatunków jest wrażliwych na bariery mechaniczne ( owady, płazy, gady, ssaki ), Ne emisje chemiczne najbardziej wrażliwe są płazy i ssaki. Każde skażenie środowiska jest dużą presją dla płazów.

- emisje termiczne - owady, płazy, gady

- emisje akustyczne - ptaki, ssaki

- emisje świetlne - owady, ptaki

- zmiana stosunków wodnych - owady, płazy, ryby

- wypadki komunikacyjne - owady, płazy, gady, ptaki, ssaki

Śmiertelność zwierząt na drogach jest uzależniona od ruchu. Na polskich drogach giną płazy, małe ssaki i owady a także duże ssaki ( dzik, sarna, jeleń ). Śmiertelność zmienia się sezonowo i dobowo. Szczególnie zagrożone fragmentacją krajobrazu są płazy i te ssaki, które wymagają dużych areałów osobniczych: łoś, niedźwiedź, wilk, ryś, jeleń czy żubr, dlatego w kształtowaniu krajobrazu należy unikać rozdrobnień krajobrazu i funkcjonalnej izolacji jego poszczególnych płatów. Należy dążyć do minimalizacji barierowego oddziaływania dróg i innych struktur liniowych w krajobrazie na system ekologiczny.

Wyspa środowiskowa - to fragment środowiska przyrodniczego Otoczyny innym środowiskiem przyrodniczym.

wyspa	otoczenie
ląd	Woda
woda	ląd
ląd	ląd
woda (rzeka)	Woda (jezioro)

Wyspy środowiskowe należy podzielić ze względu na ich pochodzenie

• wyspy których środowisko abiotyczne różni się od otoczenia

- wyspy wyodrębnione w sposób naturalny (torfowiska)

-pozostałości naturalnych ekosystemów otoczonych terenami przekształconymi przez człowieka

-ukształtowane przez człowieka w środowisku antropogenicznym ( kępy drzew posadzone w środowisku rolniczym)

Ze względu ma liczbę siedlisk:

- wyspy monosiedliskowe - zadrzewienia śródpolne

-wyspy polisiedliskowe - cała guana biotopów ( wąwozy z ciekiem na dnie)

Ze względu na dynamikę zmian

- ustabilizowane - utrzymujące swoją strukturę ( wyspy leśne )

- o zmiennym charakterze pokrycia i zmiennej wielkości ( zbiorniki astatyczne ) np. wyspy piaszczyste w korycie rzeki

Teoretycznie im mniejsza powierzchnia wysp tym jej wpływ na otoczenie będzie słabsze a wpływ otoczenia na wyspę silniejszy. Jednak w miarę wzrostu powierzchni wysp krajobrazowych pojawiają się początki procesów autarkicznych ( samodzielnych ). Duży obszar ma pewną niezależność. Znaczenie wyspy dla struktury i funkcjonowania krajobrazu zmienia się wraz ze wzrostem jej powierzchni. Siła wzajemnych oddziaływań wyspa - otoczenie jest zależna od kształtu wyspy. Wyspą o najbardziej zwartym kształcie jest wyspa okrągła.

Stosunek faktycznego obwodu wyspy do obwodu koła o powierzchni jest miarą komplikacji kształtu wyspy. Im bardziej rozczłonowany kształt wyspy tym większe powierzchnie styku jej granic z otoczeniem. Im bardziej zwarty kształt tym w jej wnętrzu występuje większa stabilność stosunków ekologicznych.

Wykład V 21.04.2010.

Siła wzajemnych oddziaływań wyspa <-> otoczenie będzie także zależało od kształtu wyspy. Wyspą najbardziej zwartą przestrzennie ( o najmniejszym stosunku długości granicy do powierzchni ) jest sytuacja gdy jej powierzchna jest okrągła. Odchylanie od tego kształtu ( więc inny stosunek obwodu do kształtu ).

Najprostszy ….

Wyspy o pochodzeniu naturalnym mają kształt amebowaty a pochodzenia antropogenicznego mają kształty ostre, twarde, łamane. Dla przyrody są najlepsze takie gdzie granice wysp mają granice łagodnych ekotonów.

Stosunkowo krótki obwód wyspy przy danej powierzchni zwiększa możliwości wewnętrznej niezależności, natomiast granica zbyt długa może zwiększyć możliwości oddziaływania wysp na otoczenie takie oddziaływanie otoczenia na wyspy będzie tym większe im granice w stosunku do powierzchni wyspy będzie dłuższa.

Analizując skutki wielkości i kształtu wyspy dla jej różnorodności biologicznej należy pamiętać o tym że im mniejsza wyspa tym mniej gatunków i większe zagęszczenie ich populacji. Wiele gatunków może zniekształcić wyspę środowiskową dopiero wtedy gdy jej wielkość przekracza określoną powierzchnię. Natomiast zagęszczenie populacji ( 1 osobnik populacji na jednostkę powierzchni ) gatunkom którym wystarczają małe powierzchnie, rożnie wraz ze spadkiem wielkości tej przestrzeniu. Przestrzeń takich jest coraz mniej, dlatego dużych drapieżników coraz mniej.

Otoczenie wyspy może być

• homogenne- wokół wyspy przyroda jest jednakowa np. kępa drzew znajdujących się zewnętrzu pola uprawnego.

• Heterogenne- poszczególne fragmenty przyrody otaczające wyspę są różne np. pola uprawne otaczające kępą drzew rosnących na miedzy między nimi.

Która lepsza zależy od zestawu ekosystemów. Funkcjonowanie wyspy zależy od ekosystemów ją otaczających.

Otoczenie wyspy można takie rozpatrywać od strony jego dynamiki. Otoczenie dynamiczne jest wówczas gdy np. wyspę lądową otacza woda płynąca lub owiewa ją wiatr. W tych obu przypadkach zakłócenia, jakie powoduje wyspa w otoczeniu dynamicznym powodują, że jest ona heterogeniczna np. inna od strony odwietrznej i zawietrznej lub gdy inaczej zachowuje się woda przez i za przeszkodą, jaką tworzą dla wody wyspy.

Heterogenne i dynamiczne otoczenie powoduje komplikację w funkcjonowaniu systemu ekologicznego wyspa <-> otoczenie.

Interakcje w systemie ekologicznym

Interakcje między przyrodą wyspy środowiskowej i przyrodą jej otoczenia mogą mieć postać:

- fizyczną

- chemiczną - przemieszczanie się w systemie wyspa - otoczenie wody i powietrza jako substancji chemicznych np. spływanie wody z pól do oczka wodnego

- biologiczną- przemieszczanie się organizmów o zdolnościach lokomocyjnych oraz przenoszenie przez nie innych żywych organizmów lub biomasy np. zrzucanie liści.

Zasięg przestrzenny oddziaływania wyspa <-> otoczenie zależą od ukształtowania powierzchni wyspy środowiskowej i homogenności lub heterogenności otoczenia.

Przy wyspach o długich granicach zasięg ten wygasa prostoliniowo wraz z oddalaniem się od długiej części granicy.

Przy wyspach zbliżonych do koła zasięg ten wygasa proporcjonalnie do kwadratu odległości od centrum wyspy.

Granica między wyspą a otoczeniem

Jeśli przyroda wyspy różni się od przyrody otoczenia to między wyspą a otoczeniem tworzy się granica ostra łub cała strefa przejściowa. Takie linie lub pasma to ekotony.

Granica ta może wynikać z naturalnych różnic w środowisku abiotycznym i w przyrodzie ożywionej. Może wynikać także z decyzji gospodarczej właściciela ziemi, który poprzez odmienne użytkowanie wyspy i jej otoczenia, utworzy zwykle ostrą granicę między nimi.

Granica naturalna …

Może wystąpić zjawisko nakładana się granicy naturalnej i antropogenicznej np. gdy forma użytkowa zależy od warunków abiotycznych jak w przypadku zbiornika otoczonego łąką. W takim granica ostra ( antropogeniczna) może dzielić obszar na dwa pasy

- pas naturalny od strony wyspy

- pas otoczenie wyłączony z użytkowania np. ze względu na podmokłość terenu.

Ta pierwsza strefa na charakter ekotonu naturalna ( oczko wodne -> szuwar) . druga ma charakter ekotonu półnaturalnego ( torfowisko -> łąka ). Mogą występować całkowicie antropogeniczne p. łąka -> pole, łąka -> droga.

Im więcej ekotonów naturalnych w krajobrazie tym lepsze warunki funkcjonowania przyrody danego obszaru. Im więcej ekotonów antropogenicznych tym funkcjonowanie systemów ekologicznych bardziej utrudnione a ich bogactwo gatunkowe znacznie mniejsze.

Wyspy i korytarze w krajobrazie

W krajobrazie mamy doczynienie z występowaniem wysp jak i korytarzy a także stref ekologicznych ( rozległych obszarów pokrytych ekosystemem o podobnym charakterze). Możemy wyróżnić korytarze :

- liniowe - są długimi ale wąskimi strukturami znajdującymi się pod wpływem otaczającego tła, w którym dominuje efekt krawędziowy ( sokowej, gwałtownej zmianie warunków środowiskowych). Służą niewielkiej grupie zwierząt.

- pasmowe - szerokie o łagodnych ekotonach i swoistych warunkach wewnętrznych, przyjaznych migrującymi nimi gatunkom.

Wyspy, gdy są duże i nie przekształcone antropogenicznie mogą pełnić funkcję węzłów ekologicznych w analizowanym systemie krajobrazowym.

Im łagodniejszy ekoton tym szersza strefa buforowa. Im większy obszar węzłowy tym szersza strefa buforowa.

Jeśli wyspa jest odpowiednio duża w jej strukturze wykształca się tzw. habitat rdzenny i brzegowy.

Jeśli mała wyspa to cała ma charakter habitatu brzegowego.

Podobnie w przypadku korytarzy. Jeśli jest szeroki to wykształca się habitat rdzenny i brzegowy. Taki korytarz dobrze służy migracji wielu gatunków. Natomiast w korytarzu liniowym jest w stanie tylko się wykształcić habitat brzegowy, służy tylko nielicznym gatunkom.

Rola korytarzy:

• Zmniejszają stopień izolacji poszczególnych elementów krajobrazu

• Ułatwiają przemieszczanie się gatunkom w obrębie krajobrazu

• Stanowią region - ostoję bytowania wielu gatunków często specyficznych dla korytarzy lub ekotonów

• Umożliwiają przemieszczanie energii i materii w krajobrazie

• Wzbogacają i regulują oddziaływanie wyspy na otaczające tło

W zależności od struktury wewnętrznej korytarzy wyróżniamy:

• Pełny korytarz rzeczny

• Pełny korytarz leśny

• Korytarz okrojony, w którym brak habitatu brzegowego otoczonego przez elementy antropogeniczne np. zabudowę

• Korytarz rozszerzony, ale z gniazdami obiektów budowlanych nie posiadający czystej tkanki przyrodniczej

• Korytarz obudowany

• Korytarz szczątkowy

Korytarz ekologiczny aby móc w pełni realizować swoje funkcje musi mieć co najmniej 200 m i łagodną strefę ekotonową.

Doliny rzeczne możemy uznać za główne wielogatunkowe korytarze ekologiczne w krajobrazie jeśli:

• Zachowały one charakter naturalny lub półnaturalny

• Nie są zajęta przez zabudowę lub trasy komunikacyjne

• Nie prowadzą wód nadmiernie zanieczyszczonych

• Nie są poprzecinane licznymi strukturami barierowymi

Umiarkowanie przekształcone doliny rzeczne mogą powinny być postrzegane jako strefy skażeń, bariery ekologiczne i trasy przemieszczania się zanieczyszczeń w krajobrazie.

W miastach na ogół nie ma silnych bogatych struktur ekologicznych. Najczęściej występują jedynie szczątkowe lub silnie obudowane korytarze ekologiczne, przez które migracja zwierząt szczególnie o większych rozmiarach jest znacznie utrudniona. Są silnie przekształcone przez człowieka i nie spełniają swoich pierwotnych funkcji. To jedynie tzw. „pseudo korytarze ekologiczne” lub „korytarze mniejszej zieleni”

Tereny zielone …

Zdaniem części ekologów wiele gatunków roślin i zwierząt nie wymaga korytarzy ekologicznych do swego przetrwania jeśli znajdzie w krajobrazie odpowiednio liczne i niebyt oddalone od siebie wyspy środowiskowe, w których mogłoby się zatrzymać. Ale dla gatunków mobilnych.

Korytarze ekologiczne:

- ciągłe struktury pasmowe lub liniowe - najskuteczniejsze, najczęściej spotykamy najbardziej zbliżony do naturalnych ekosystemów np. dolina rzeczna

- korytarze „wyspowe” - tzw. formy przystankowe wzdłuż tras migracji gatunków umożliwiające poruszanie się gatunków, ale z pewnymi ograniczeniami. Forma wystarczająca dla gatunków przemieszczających się skokowo np. ptaków.

Dla przetrwania i rozwoju populacji wielu gatunków ważniejsze jest zachowanie odpowiednio dużej powierzchni niezbędnych dla nich siedlisk, niż połączenie nielicznych ostoi wąskimi i długimi „korytarzami ekologicznymi”

Jeśli w krajobrazie rolniczym obecne są wyspy leśne to liczba gatunków leśnych będzie spadać wolniej wraz z odległością od drugiego kompleksu leśnego niż w przypadku krajobrazu bez wysp jest to tzw. model Gilpina.

W tradycyjnym krajobrazie rolniczym charakteryzującym się wysokim stopniem fragmentacji, możliwości przeżycia i rozprzestrzeniania się poszczególnych gatunków zależą nie tylko od wielkości i kształtu odpowiednich dla nich ekosystemów ale także od ich wzajemnych odległości, występowanie korytarzy i barier, rodzaju i szerokości ekotonów oraz charakter tła budowanego przez ekosystem antropogeniczny.

Badania nad wyspami i korytarzami ekologicznymi stanowią naukową podstawę dla współczesnych poglądów na temat zasad kształtowania systemów obszarów chronionych.

Poszczególne formy obszarów chronionych powinny tworzyć międzynarodową, krajową, regionalną i lokalną „sieć ekologiczną” - systemy ciągłych, przestrzennie i zróżnicowanie funkcjonalnie tak, aby poszczególne ogniwa tego systemu ( PN, RP, Obszary Natura 2000, PK OCK ) mogły się wzajemnie przyrodniczo zasilać oraz wspierać i uzupełniać swoje funkcjonowanie.

Wykład VI 28. 04. 2010.

Zasada hierarchicznej organizacji obszarów chronionych.

Identyfikacja elementów sieci oraz jej kształtowanie w ogromnym stopniu należy do skali analiz. Inny zestaw kontynentów należy przyjąć, tworząc sieć na poziomie lokalnym - np. na poziomie konkretnej gminy, a inne w skali kontynentalnej. Warunkiem prawidłowego funkcjonowania sieci jest uwzględnienie przy jej tworzenie zależności pomiędzy poszczególnymi poziomami organizacji przestrzeni przyrody. „Sieć ekologiczna” powinna odznaczać się strukturą hierarchiczną.

Założenie, że sieci ekologiczne można tworzyć na różnych poziomach zarządzania i w doniesieniu do różnych poziomów organizacji krajobrazu sprawia, że o ich powstaniu decydować będą inne uwarunkowania ekologiczne, polityczno - gospodarcze, przestrzenne, społeczne, prawne i organizacyjne.

• Międzynarodowe konwencje, porozumienia, strategie i polityki,

• Krajowe regulacje prawne oraz krajowe polityki i strategie zwłaszcza strategie ochrony różnorodności biologicznej,

• Regionalne i lokalne zasady tworzenia sieci lub konkretne plany takich sieci.

Zasada kształtowania obszarów chronionych

Diamond opracował zasady kształtowania systemu obszarów chronionych, tak aby najefektywniej spełniały swoje funkcje.

Lepiej tworzyć obszary duże, zwarte oraz zgrupowane w połączone korytarzami ekologicznymi zespoły, niż samotne i małe, o silnie rozczłonowanym kształcie.

W opracowaniu koncepcji ochrony bioróżnorodności biologicznej w skali kontynentów, główne założenie to zachowanie siedlisk stanowiących ostoje bytowania i korytarze migracji dużych drapieżników, czyli teoria „parasola ekologicznego” dla tych gatunków.

Teoria ta mówi, że ochrona siedlisk i naturalnych przestrzeni, które mogą wyżywić i ochronić duże drapieżniki (tygrys, jaguar, wilk, itp. ), szczególnie wrażliwe na antropopresję, zapewnią jednocześnie przetrwanie wszystkich innych gatunków, zarówno zwierząt roślinożernych stanowiących ofiary drapieżcy (głównie zwierzęta kopytne ), jak i mniejszych drapieżników, a także większości rodzinnych gatunków roślin.

Jaguar nie ma szans przetrwać w izolowanych środowiskach, nawet jeśli będzie objęty ochroną. Gatunek ten potrzebuje bezpiecznych tras, aby mógł wędrować i rozmnażać się.

Realizowany w Ameryce Południowej i Środkowej międzynarodowy program pod nazwą Paseo del Jaguar ma na celu wytypowanie i ochroną lub odtworzenie korytarzy ekologicznych łączących wszystkie populacja jaguara, które - jak pokazały ostatnie wyniki badań - są jednolite pod względem genetycznym od Meksyku po Argentynę.

Aby uzyskać poparcie dla tego programu wśród mieszkańców terenów przez które przebiegają korytarze jaguara, wprowadza się w okolicznych miejscowościach poprawę warunków opieki lekarskiej, zapewnia się stypendia na kształcenie się młodzieży.

Podsumowanie:

1. W warunkach dynamicznych zmian środowiska, korytarze ekologiczne umożliwiają przeżycie wielu gatunków, dając im możliwość emigracji ze strefy zagrożenia oraz bezpiecznego przejścia w jeszcze nie przekształcone, optymalne dla nich siedliska.

2. Korytarze ekologiczne pomagają wymieniać materiał genetyczny między populacjami wielu gatunków roślin i zwierząt.

3. Mogą zapewnić zwierzętom migrującym zaspokojenie ich życiowych potrzeb w czasie sezonowych wędrówek.

4. Korytarze nie są konieczne dla wszystkich gatunków. Jedne - zwłaszcza te mająca zdolności lotu - potrzebują przede wszystkim odpowiedniej wielkości „wysp środowiskowych”. Inne mogą mieć trudności w pokonywaniu barier środowiskowych lub w ogóle nie będą w stanie ich przekroczyć. To właśnie te gatunki potrzebują korytarzy.

5. Uniwersalne korytarze ekologiczne nie istnieją. Każdy gatunek ma własne wymagania co do preferowanego siedliska czy indywidualne możliwości migracji. Korytarze łączące podobne do siebie siedliska będą służyć określonej grupie gatunków o podobnych wymaganiach.

6. Zachowanie w stanie naturalnym, bogate przyrodniczo, nie skażone doliny rzeczne, są szczególnie cennymi korytarzami ekologicznymi, ponieważ służą bardzo wielu gatunkom, korzystających za równo ze środowisk wodnych, jak i lądowych. Umiarkowanie przekształcone doliny rzeczne mogą być trasami migracji tylko dla wąskiej grupy gatunków. Natomiast silnie przekształcone (uregulowane, zabudowane ) i zanieczyszczone doliny rzeczne powinny być raczej postrzegane jako korytarze przemieszczania się zanieczyszczeń w krajobrazie i bariery ekologiczne.

7. Korytarze ekologiczne potrzebne są w szczególnie w takich miejscach, gdzie zwierzęta muszą migrować pomiędzy różnymi ekosystemami, w celu zaspokojenia swoich potrzeb sezonowych, ale ich siedliska oddzielona są taką strukturą, której nie mogą bezpiecznie przekroczyć. Tu zaliczyć należy między innymi trasy migracji płazów w celu złożenia skrzeku w wodach, gadów - w celu złożenie jaj w optymalnych dla nich siedliskach, czy ssaków poszukujących dogodnych żerowisk.

8. Migracja ptaków na dużych odcinkach tras przelotu odbywa się ponad różnego typu siedliskami. Niektóre ptaki w czasie swoich wędrówek korzystają ze struktur zwanych „Stepping stones” umożliwiają więc ptakom pokonanie długodystansowych przelotów, szczególnie w czasie wiosennych i jsiennych międzykontynentalnych migracjach.

9. W porównaniu do ptaków migrujących, znacznie większe potrzeby mają pod tym względem zwierzęta wodne, np. ryby. Ciągłość korytarzy ekologicznych dla tych zwierząt jest nieodzowna.

10. Największy nacisk powinien być położony na potrzeby ochrony korytarzy zwierząt położonych wysoko w łańcuchu pokarmowym (np. wielkich drapieżników ) oraz korytarzy dla tzw. gatunków „zwornikowych”, tzn. odgrywających kluczową rolę w sieci troficznej i paratroficznej wykształconej na danym obszarze (np. gatunki rzadkie, będące żywicielem pośrednim innych gatunków rzadkich)

11. W zależności od swojej funkcji, struktury i walorów, korytarze powinny być:

- chronione (utrzymane w aktualnym stanie )

-ulepszane (wzmacnianie, poszerzane, wzbogacane przyrodniczo )

-odtwarzane

-kreowane (tworzone na nowo )

Przy czym o wiele lepiej i łatwiej jest chronić i utrzymywać naturalne, tradycyjne korytarze, niż budować nowe.

Współczesne metody wyznaczania, ochrony i wzmacniania korytarzy ekologicznych.

Współczesna nauka i technika umożliwiają wyznaczenie, ochronę i wzmacnianie korytarzy ekologicznych. Są to metody dość drogie, jednak zastosowanie staje obecnie nieodzownym elementem kształtowania krajobrazu dla ochrony jego różnorodności biologicznej i stabilności stosunków ekologicznych.

Badania nad korytarzami ekologicznymi prowadzi m.in. Jacek Wierzchowski, mieszkający na stałe w Kanadzie. Jest autorem programu komputerowego „Wildlife Simulation Models (WMS)” służącego do wyznaczania potencjalnych korytarzy ekologicznych.

WMS stosowany jest do identyfikacji korytarzy ekologicznych w krajobrazie. Stanowi nieodzowną pomoc w zlokalizowaniu korytarzy migracji oraz podtrzymania ruchu dzikiej przyrody. To przykład, że alternatywny scenariusz zarządzania ziemią może być bardzo skuteczny oraz, co chyba najważniejsze, użyteczny. Wraz z wybranymi parametrami (np. opisy pokrycia terenu, układ rezerwatów przyrody ) i analizą leśnictwa model WMS może przynieść wyraźne wytyczne jak utrzymać, wzmacniać i przywracać spójność między odizolowanymi środowiskami.

Przejścia dla zwierząt są formą ograniczenia negatywnego wpływu sieci transportowej na faunę. Wyrzniemy kilka rodzajów przejść”:

• Przepusty

• Przejścia dolne

• Przejścia górne

• Wiadukty, estakady, mosty

• Przejścia zespolone

Koncepcja fizjocenozy

Fizjocenozy jest uznawana z naturalną, ponadekosystemową jednostkę ekologiczną.

Podstawowe cechy przestrzennych jednostek ekologicznych R. Andrzejeswki przedstawia następująco:

1. Każda jednostka ekologiczna składa się z elementarnych jednostek niższego rzędu. Jednostki niższego rzędu są zróżnicowane: różnią się pod względem cech, które decydują m.in. o ich roli ekologicznej, wyrażającej się przekształceniem swojego środowiska w szerokim rozumieniu tego terminu. Skład jednostek niższego rzędu o różnych cechach i ich rozmieszczenie w przestrzeni tworzą strukturę danej jednostki ekologicznej wyższego rzędu.

2. Między elementarnymi jednostkami składającymi się na dany poziom organizacji życia zachodzi wzajemne oddziaływanie (założenia teorii systemów) w wyniku tego oddziaływania powstaje określona organizacja zbioru jednostek elementarnych - integracja jednostki wyższego rzędu. Rola jednostki wyższego rzędu różni się od sumy ról ekologicznych jednostek niższego rzędu, gdyby funkcjonowały one niezależnie od siebie. Obserwuje się więc ekologiczny efekt koegzystencji jednostek niższego rzędu.

3. A toku przemian zachodzących w czasie, jednostki ekologiczne zwiększają swoją wewnętrzną komplikację (doskonalenie się organizacji i populacji, sukcesja ekosystemu). Stopień komplikacji rozumiany jest jako zwiększenie się różnorodności jednostek elementarnych oraz sił wzajemnych oddziaływań między nimi (zgodnie z poglądami MacArthura) lub też wzrost zasobów informacji systemie ekologicznym.

Koncepcja fizjocenozy jako odrębnego poziomu organizacji przyrody rozwinęli: Roman Andrzejewski i Tadeusz J. Chmielewski.

Istotną rolę w integracji ekosystemów w układy wyższego rzędu - fizjocenozy, odgrywają:

• Gradientów zmienności i warunków abiotycznych

• Powinowactwo ekosystemów

• Międzyekosystemowy przepływ materii, energii i informacji

• Związki troficzne i para troficzne

Andrzejewski opiera swoją teorię na 5 tezach, przytaczając szereg faktów i argumentów przemawiających za ich prawdziwością:

1. Wokół ekosystemu istnieje strefa jego zewnętrznego oddziaływania o różnej szerokości, zależnej od warunków panujących w obszarach granicznych

2. Istnieje kierunkowa „wiązka” lub „front” oddziaływania międzyekosystemowego o zanikającej sile, proporcjonalnej do kwadratu odległości (gdy czynnik rozprasza się koliście ) lub do odległości (gdy czynnik jest kierunkowy)

3. Ekosystem na swoje „pole informacyjne”, analogiczne jak osobnik w populacji

4. Jedna para różnych ekosystemów może mieć do siebie większe powinowactwo, niż inna para ekosystemów (jednym ze wskaźników powinowactwa jest liczba wspólnych gatunków)

5. Ekosystemy wskazujące powinowactwo mogą się zasilać wzajemnie. Grupowanie ekosystemów o podobnym charakterze pomaga odzwierciedlić ogólną strukturę fizjocenozy i pewne cechy jej funkcjonowania.

Strukturę i funkcjonowanie krajobrazu (fizjocenozy ) w sposób modelowy opisali Forman i Gordan. W ich ujęciu podstawowymi elementami strukturalnymi krajobrazu są:

• Płaty

• Korytarze

• Matrix - otaczające tło, substancja łącząca.

Płat krajobrazowy - pojedynczy ekosystem lub wyodrębniona z otoczenia grupa ekosystemów o zbliżonym charakterze (np. jezioro, płat lasu, łąka, itp. ), ale także obszar o jednorodnej formie zagospodarowania i użytkowania przez człowieka (np. pole, wieś o zawartej zabudowie, osiedle mieszkalne, teren przemysłowy, itp. )

Korytarz ekologiczny - są to różne struktury pasmowe: rzeka, dolina, wąwóz, pas zadrzewień, itp. Najcenniejszym rodzajem korytarza ekologicznego jest naturalnie, nie przekształcona przez człowieka dolina rzeczna. Stanowi „krwioobieg” krajobrazowego systemu ekologicznego.

Funkcjonowanie fizjocenozy jest określona przez przepływ materii, energii i gatunków w obrębie i między elementami strukturalnymi. Ruch ten jest zależny od „powtarzalności” krajobrazu, a kierunek przepływu jest związany z kształtem i wzajemną kompozycją płatów.

Fizjocenozy może występować w kilku rodzajach równowagi lub po załamaniu zdolności homeostazy układu może ulegać przemianom kierunkowym.

Löw zaproponował szereg szczegółów dotyczących obrazy struktury i funkcjonowania fizjocenozy, na tle matrix wyróżnia się:

• „biocentra”- stanowiące główne zgrupowania gatunków i biomasy

• „biokorytarze”- łączące różne „biocentra” umożliwiające przepływ materii, energii i informacji.

• Bariery jaki struktury liniowe pasmowe uniemożliwiające lub utrudniające funkcjonowanie „biokorytarzy”

• „strefy stabilizujące” (ochronne ) otaczające i chroniące „biocentra” i „biokorytrze” od niekorzystnych, zaburzających homeostazę wpływów otoczenia.

Wykład VII 19.05.2010.

Liczny autorzy zwracają szczególna uwagę na ekotony i ich istotną rolę w strukturze i funkcjonowaniu krajobrazowych układów poliekosystemowych, zwłaszcza ekotony woda - las.

Ekotony są to strefy przejściowe pomiędzy poszczególnymi ekosystemami lub płatami ekologicznymi, odznaczają się podwyższoną różnorodnością biologiczną i mobilnością składu gatunków oraz wysoką dynamiką przepływu materii i energii i informacji. Na obszarze ekotonów kształtuje się gros gradientów środowiskowych. Od charakteru i gęstości sieci ekotonów w dużym stopniu zależy funkcjonowanie fitocenozy np. pole - las, nieużytek - pole, woda - les ( ekoton o charakterze maturalnym i o umiarkowanym ładownym gradiencie.

Dwa różne ekosystemy sąsiadujące mogą mieć do siebie większe powinowactwo pod względem wzajemnych oddziaływań (większą siłę i zasięg oddziaływania , niż dwa inne ekosystemy. Np. pomiędzy dwoma różnymi ekosystemami leśnymi może istnieć dużo większy udział wspólnych (w obu występujących) gatunków niż pomiędzy określonym ekosystemem leśnym i polnym. Określa to możliwości wzajemnego zasilania się osobników spośród wspólnych gatunków, w sytuacji braku równowagi ilościowej.

Ta koncepcja fitocenozy, która powstała w Polsce jako ponad ekosystemowy poziom organizacji przyrody, mocno podbudował ogłoszoną przez Allena i Starra teorię hierarchiczności ekosystemów.

Według tej teorii poliekosystemowe układy wykazują organizacją hierarchiczna wielopoziomową, zarówno pod względem struktury i funkcjonowania w odniesieniu do struktury strukturalnej organizacji hierarchicznej oznacza, że zespół jednostek niższego rzędu tworzy jednostkę wyższego rzędu. W odniesieniu do funkcji organizacji hierarchicznej oznacza, że układ wyższego rzędu pełni nie tylko wszystkie funkcje jednostek składowych, ale także nowe funkcje wyższej rangi, których mniejsze jednostki nie są w stanie zrealizować.

Na tło abiotyczne fitocenozy składają się:

• Budowa geologiczna

• Formy rzeźby terenu wraz z układem hydrograficznym

• Warunki klimatyczne warunki glebowe

• Techniczne wytwory człowieka np. domy, drogi, linie informacji technicznej, które tworzą lepsze lub gorsze środowisko życia organizmów i wywołują w stosunku di nich określone oddziaływania fizyczne i chemiczne.

Zróżnicowanie warunków abiotycznych na obszarze zajętym przez określoną fizjocenozy w określony stopniu determinuje strukturę, organizacją i funkcjonowanie biotycznych składników fizjocenozy.

Działalność człowieka powoduje, że obszarze zajętym pierwotnie przez jeden typ ekosystemu w wyniku działalności gospodarczej istnieje kilka różnych typów ekosystemów zastępczych. One z kolei w różnym sposób oddziaływają na środowisko i kształtują warunki siedliskowe na zajętych przez siebie obszarach różnicując je w sposób wtórny, doraźny lub trwały w stosunku do ich warunków pierwotnych. Dlatego długotrwałe działanie ekosystemów zajętych na warunki siedliskowe może doprowadzić do takich zmian, że naturalne sukcesja nie może już przywrócić na dużym obszarze pierwotnego ekosystemu.

Ekosystemy w krajobrazie tworzą określone sekwencje przestrzenne wynikające z gradientu warunków abiotycznych przebiegającego od wododziału do zbiornika danej zlewni oraz z działalności człowieka.

Te gradienty jak i charakter ekotonów mają zasadnicze znaczenie dla spójności fizocenozy i warunków migracji gatunków w krajobrazie.

Struktura fizjocenozy może być wyrażana przez:

• Wielkość ogólnej biomasy i ich szczątków oraz jej rozmieszczenie w fizjocenzie

• Udział poszczególnych typów ekosystemów w fizjocenzie

• Stopień dyspersji (rozproszenia ) ekosystemu

• Relacje siedlisk między ekosystemami

• Charakter i gęstość sieci ekotonów

Wszystkie te parametry wpływają parametry wpływają na strukturę, organizację i funkcjonowanie fizjocenozy.

Różnego typu zależności między ekosystemami, pozwalają traktować fizjocenozę jako mozaiką ekosystemów pełniących różne funkcje. Mogą to być funkcja w szczególności:

• ostoi gatunków, biomasy, zasobów genetycznych

• zasileniowe dla mniej bogatych ekosystemów

• informacyjne, związane z przekazywaniem organizmom żywym określonych cech o siedlisku

• komunikacyjne

• zasileniowo - informacyjne, pełni je te ekosystemy, które tworzą najdogodniejsze warunki dla migracji wód i gatunków w krajobrazie.

Fizjocenoza scalona jest przede wszystkim migracją wód, miogenów i organizmów żywych, a także przemieszczaniem się materiału erozyjnego i martwych szczątków materii organicznej pomiędzy ekosystemami.

Miasto szczególny typ fizjocenozy.

W miastach przyroda ma na ogól bardzo ograniczone możliwości funkcjonowania, jednak nawet w tych warunkach pewne grupy organizmów żyją, zachodzą pomiędzy nimi zjawiska synekologiczne, kształtują się związki populacyjne i powstają zwykle szczątkowe, nierównomierne i o niepełnych cyklach krążenie materii ekosystemy zwane quasi ekosystemy. Ekosystemy naturalne dążą do autarkii, od samodzielności. Natomiast miasta wymagają bardzo intensywnego zasilania w wodę i żywność z zewnątrz. Ekosystemy naturalne dążą do zamknięcia energii i materii w swojej strukturze miasta rozwijają się kosztem rozwijających się ekosystemów półnaturalnych i naturalnych.

Podsumowanie:

Na spójną syntezę wiedzy o funkcjonowaniu przyrody w skali krajobrazu składają się informacje wypracowane na gruncie geografii fizycznej i kompleksowej, ekologii ogólnej, geografii ekonomicznej oraz gospodarki przestrzennej, a także wiedza na temat architektury krajobrazu. Wiedza z tych różnych dyscyplin syntetyzuje ekologia krajobrazu tworząc jednocześnie nowe wartości, nowe teorie naukowe i wprowadza nowe teorie badawcze. Ekologia krajobrazu należy do najbardziej dynamicznie rozwijającej się nauki XX - XXI w.. staje się płaszczyzną wielkiej syntezy współczesnej wiedzy o przyrodzie.

Jednostki przyrodniczy - krajobrazowe i typologiczna analiza ich zbioru.

Wiele nauk zajmuje się analizą struktury przestrzennej krajobrazu, wśród nich szczególny dorobek mają geografia fizyczno - kompleksowa, dla krajobrazu architektura krajobrazu i planowanie przestrzenne. Każda z tych nauk wypracowała własną metodę wyodrębnienie w krajobrazie jednostek przestrzennych różnej rangi. Wyodrębnianie są zarówno jednostki przestrzenne, które odwzorowują strukturę pojedynczych kompleksów środowiska przyrodniczego (budowa geologiczna, pokrywa glebowa, układ hydrograficzny szaty roślinnej), ale także wyodrębnione są jednostki kompleksowe stanowiące zintegrowane odwzorowanie struktur wielu komponentów środowiska. Wyodrębnieniem jednostek zajmuje się ekologia krajobrazu.

Jednostki odwzorowujące w sposób kompleksowy strukturę wielu komponentów środowiskowych stanowią bardzo dobre układy odniesienia w badaniach krajobrazu. Jednostki takie są wyodrębniane na podstawie podobieństwa jak największej liczby cech środowiska. Pozwalają na odzwierciedlenie całościowego charakteru krajobrazu i dlatego powinny być stosowane jako pola odniesienia we wszystkich badaniach terenowych dotyczących stanu i procesów przemiany systemów krajobrazowych.

Takie krajobrazowe jednostki w geografii fizycznej, kompleksowej nazywane są geokompleksami. W ekologii krajobrazu są to jednostki przyrodniczo - krajobrazowe. W architekturze wnętrza i jednostki architektoniczno - krajobrazowe, a w planowaniu przestrzennym jednostki funkcjonalno - przestrzenne.

Ponieważ przy wyznaczaniu każdego z tych w/w typów jednostek bierze się pod uwagę ograniczony zestaw cech kilku komponentów środowiskowych na ograniczonym obszarze, dlatego każda w/w jednostka kompleksowa, ma w różnym stopniu charakter częściowy - odzwierciedla jedynie wybrazy zestaw cech wybranej części ekosystemu krajobrazowego.

Nałożenie na siebie przestrzeni krajobrazowej, dokonywanych w oparciu o metody geofagii fizyczno - kompleksowej, ekologii krajobrazu i architektury krajobrazu, prowadzi do wyodrębnienia tzw. jednostek przyrodniczo - krajobrazowych. Odzwierciedlają one wewnętrzną jednorodność:

• kompleksów abiotycznych ( litosfera, pedosfera, hydrosfera)

• kompleksów biotycznych ( szata roślinna, flora, świat zwierząt)

• kompleksów antropogenicznych ( stan użytkowania ziemi, charakter zabudowy)

• fizjonomii krajobrazu ( kompozycja form, powiązania widokowe)

metoda wielokryteriowego wyodrębnienia jednostek przyrodniczo - krajobrazowych polega na nałożeniu na siebie szeregu map odzwierciedlających układ przestrzenny i granice tych kompleksów. Jednostki te, tak jak większość przyrodniczych jednostek przestrzennych - stanowią system hierarchiczny tzn. grupa obiektów niższego rzędu tworzy obiekty wyższego rzędu. Podobne do siebie grupy jednostek p - można agregować w większe i rozleglejsze przestrzenne zespoły fizjocenozy, a te z kolei i w ich kompleksowe systemu krajobrazowe.

Definicja jednostek ….

Jednostki gdzie kilka linii nie pokrywa się ze sobą to jednostki nie stabilne ekologicznie.

Struktura ekologiczna krajobrazu w centralnej części pojezierza Łęczyńsko - Włodawskiego ma charakter bardzo mozaikowaty ale jednocześnie zespoły p - k cechuje ogromna różnorodność ekosystemowa. Oznacza to, że przyroda tutaj jest niezwykle bogata, bardzo róznorodna, ale jednocześnie bardo podatna na degradacje.

Jpk powinny być układami odniesienia (adresowanymi) ustaleń palnu ochrony. Dla każdej jpk należy w planie ochrony opracować zestaw zadań ochronnych i zasady gospodarowania na obszarach tej jawnostki.

W Kamionowskim PN układ jpk to pasiak. Jpk są trzy razy większe na pojezierzu. Przyroda KPN jest znacznie odporniejsza na degradację, ale jednocześnie presje wywiera na system ekologiczny KPN prze Warszawę i podwarszawski gminy jest olbrzymia. Na 30% powierzchni na terenie parku stosunki ekologiczne s ą zagrożone.

W naukach o krajobrazie klasyfikacje jednostek przeprowadza się metodami:

• klasyfikacja regionalna - polega na wielostopniowym podziale krajobrazu na jednostki przestrzenne o dużym wewnętrznym podobieństwie wielu cech np. matko-, mezo- i mikroregiony fizyczno geograficzne.

• klasyfikacja typologiczna - polega na analizie porównawczej poszczególnych elementów badanego zbioru ( np. jpk) pod względem podobieństwa i różnic wielu charakteryzujących je cech oraz na grupowaniu podobnych do siebie elementów tego zbioru w grupy i podgrupy tzw. klasy, z uwzględnieniem skali ich wzajemnego podobieństwa.

Obraz graficzny analizy typologicznej zbioru jednostek nosi nazwę dendrytu. dendryt obiektów obrabowuje strukturę w tym sposobie wskazuje jednostki o podobnym charakterze, typologicznie najbliższe sobie. Odwzorowanie na dendrycie odległości między obiektami traktowana jest jako wskaźnik ich wzajemnego podobieństwa i umożliwia wyodrębnienie grup i podgrup typologicznych, złożonych z jednostek o możliwie jak największej liczbie cech wspólnych.

Wykład VIII 02.06.2010.

Wybrane modele struktury i funkcjonowania przestrzeni przyrodniczej.

Przestrzeń przyrodnicza, to przestrzeń wykorzystana przez dziko żyjące organizmy do realizacji ich naturalnych potrzeb.

Wzrastająca skala antropogenicznych przekształceń środowiska przyrodniczego wywołuje szybki ubytek zasobów przestrzeni przyrodniczej i degradację jej walorów. Z tego też powodu struktura, funkcjonowanie i sposoby ochrony przestrzeni przyrodniczej stają się przedmiotem coraz żywszego zainteresowania wielu dyscyplin naukowych, w tym szczególnie ekologii krajobrazu.

Próby modelowania fizjocenozy

Aby zrozumieć i komunikatywnie zobrazować struktury i funkcjonowanie skomplikowanych układów, konieczne staje się zastosowanie metod modelowania rzeczywistości. Modelowanie upraszcza wprawdzie obraz rzeczywisty, ale jednocześnie uwypukla pewne wiodące cechy i mechanizmy.

Liczba elementów składowych krajobrazu oraz liczby zachodzących między tymi elementami związków funkcjonalno - przestrzennych jest tak duża, że opisane struktury i funkcjonowania fizjocenozy w postaci jednego, kompleksowego modelu nie jest możliwe.

Można jednak zastosować następujące rozwiązanie metodyczne.

• Opracować wstępny, uproszczony model generalny, obrazujący podstawowe struktury, procesy i związki,

• Rozwinąć go w postaci serii modeli cząstkowych,

• Opracować jeden lub kilka ogólnych lub cząstkowych modeli alternatywnych i przeprowadzić ich konfrontację,

• Dokonać eliminacji modeli najmniej trafnych,

• W drodze syntezy pozostałych modeli dokonać weryfikacji (udoskonalenia) modelu wstępnego.

Spośród wielu opracowanych już modeli struktury i funkcjonowania przestrzeni przyrodniczej, zostaną omówione:

• Model hierarchicznej organizacji przyrodniczych jednostek przestrzennych;

• Model troficznego zróżnicowania krajobrazu i przemieszczania się zanieczyszczeń w pedosferze;

• Model strefowo - pasmowo - węzłowy;

• Model reagowania ekosystemów jeziornych na procesy zachodzące w otaczającym krajobrazie.

Próby wyodrębnienia w środowisku przyrodniczym różnego typu jednostek przestrzennych, odzwierciedlających naturalną strukturę krajobrazu, mają wieloletnią historię i wciąż są na żywo dyskutowanie. Odrębne systemy podziału przestrzeni krajobrazowej wypracowały między innymi geografia fizyczne kompleksowa, fitosocjologia, ekologia ogólna, ekologia krajobrazu, architektura krajobrazu. Wspólną cechą każdego z tych ekosystemów jest założenie, że agresja zespołu podobnych do siebie jednostek niższego rzędu, tworzy jednostkę strukturalną wyższego rzędu, a ta z kolei staje się cząstką następnego poziomu organizacji przestrzeni ( tabelka).

Kolejny poziom podziału przestrzeni krajobrazowej	Dyscyplina nakowa
		Geografia fizyczna kompleksowa	fitosocjologia	Ekologia ogólna	Ekologia krajobrazu	Architektura krajobrazu
Podstawowy	Facja	Zespół roślinny	Ekosystem	Płat krajobrazowy
2	Uroczysko	Zbiorowisko roślinne			Uroczyska (ppjp)	Wnętrze architektoniczno - krajobrazowe
3	Teren	…	fizjocenoza	Fizjocenozy	Jednostka architektoniczno - krajobrazowa
4	Mikroregion fizjograficzno - geograficzny	Fitokompleks krajobrazowy		Krajobrazowy kompleks fizjocenoz	Strefa architektoniczno - krajobrazowa
5	Mezoregion fiz - geogr.	Krajobraz roślinny		krajobraz
6	Makroregion fiz - geogr..

Facja - niewielki fragment przestrzeni, o dużym wewnętrznym podobieństwu pokrywy glebowej, stosunków wodnych, topoklimat oraz ekspozycji słonecznej np. południowe zbocze wydmy.

Synteza tych różnorodnych podejść pozwala na opracowanie - dla potrzeb planowania ochrony przyrody i planowania zagospodarowania przestrzennego - metody wielokryteriowego wyodrębniania tzw. „podstawowych przyrodniczych jednostek przestrzennych” i systemowej organizacji ich zbioru.

Model strefowo - pasmowo - węzłowy

Dokonując syntezy prac MacArtura i Wilsona, Levisa, Andrzejewskiego, Formana i Gordona, Löwa, T. Chmielewskiego opublikował koncepcję modelowania fizjocenozy jako poliekosystemowego układu strefowo - pasmowo - węzłowego.

Ekosystemy funkcjonujące w mozaice ekotopów z licznymi gradientami wilgoci i żyzności siedlisk tworzą złożony, krajobrazowy system ekologiczny, którego główne cechy funkcjonalno - przestrzenne można odtworzyć w postaci modelu strefowo - pasmowo - węzłowego. To metodologiczne podejście do układów poliekosystemowych było już kilkakrotnie opisywane w literaturze i jest coraz powszechniej stosowane w praktyce planowania ochrony i kształtowania zagospodarowania przestrzennego.

Układy strefowe- zespół podobnych do siebie ekosystemów, powiązanych silnymi związkami funkcjonalno - przestrzennymi. Ich rozciągłość przestrzenna odpowiada zazwyczaj jednej fitocenozie.

Układy pasmowe - trasy uprzywilejowanego przemieszczania się materii, energii i informacji w krajobrazie. Mogą one przebiegać wewnątrz określonej strefy i wówczas noszą nazwę ciągów ekologicznych, lub mogą łączyć ze sobą dwie podobne strefy, przekraczając strefę o odmiennym („obcym”) charakterze i wówczas określane są jako korytarze ekologiczne.

Węzły ekologiczna- obszary o szczególnym bogactwie gatunkowym, a często także dużej różnorodności siedliskowej, małym stopniu przekształcenia antropogenicznego, dojrzałej strukturze ekosystemów. W zależności od rodzaju tworzących je ekosystemów, możemy wyróżnić węzły o charakterze wodno - torfowiskowym, leśnym, stepowym, mozaikowym itp.

W zależności od charakteru terenu iskali opracowania, węzły ekologiczne swym zasięgiem przestrzennym mogą obejmować jedną, kilka lub kilkanaście ppjp, a niekiedy nawet całą strefę ekologiczną. Węzły są zwykle rejonem zbierania się lub skrzyżowania ciągów bądź korytarzy ekologicznych.

Granice stref, ptaków i węzłów oraz granice całej fizjocenozy trudno jest precyzyjnie wyznaczyć ze względu na ich rozmyty, ekotonalny charakter.

Poza naturalnymi układami stref, pasm i węzłów, można wyróżnić układy strefowe, pasmowe i węzłowe o charakterze antropogenicznym. Strefę stanowić mogą tereny upraw rolniczych i obszary eksploatacji surowców mineralnych, pasma to ciągi infrastruktury technicznej, natomiast węzły to układy osadnicze.

Z interpretacji układu ekologicznego i antropogenicznego wynikają sytuacje konfliktowe. Działalność człowieka powoduje zaburzenia w funkcjonowaniu przyrody, natomiast z drugiej strony gospodarka nie może prawidłowo funkcjonować w zdegradowanym środowisku. Ciągi liniowe oddziaływają jako liniowe bariery ekologiczne. Leje depresyjne i rejony zanieczyszczeń powietrza stanowią bariery strefowe. Zanieczyszczenia wód zaburzają lub całkowicie niweczą funkcjonowanie głównych ciągów ekologicznych.

Model troficznego zróżnicowania krajobrazu i przemieszczania się zanieczyszczeń w pedosferze.

Krajobrazowa mozaika przyrodniczych jednostek przestrzennych, rozmieszczonych na urzeźbionym podłożu, nie jest zbiorem izolowanych mikrostruktur, lecz cechuje ją występowania gradientowej zmienności cech. Gradienty te wyznaczają główne kierunki związki funkcjonalno - przestrzennych między poszczególnymi jednostkami. Zasadnicze znaczenie odgrywają tu kierunki spływu wód oraz związane z nimi gradienty wilgotności i żyzności siedlisk, a także ekspozycja słoneczna i wysokościowa danego siedliska.

Najmniejszą przestrzenną jednostką przyrody ożywionej i nieożywionej oraz charakteryzujące się określonym typem gospodarki materiałowej i migracji związków chemicznych nazywamy ekotopem. Przestrzenny układ ekotopów w krajobrazie uzależniony jest os przebiegu działów wodnych.

1. Na szczytach wzniesień - siedliska najmniej wilgotne i najmniej żyzne, gatunki korzystają z lokalnych zasobów siedlisk oraz z zasilania wody z opadów atmosferycznych i promieni słonecznych - takie fragmenty to ekotopy autonomiczne; u nas bory.

2. Na zboczach wzniesień i dolin rzecznych - siedliska charakteryzuje gradientowa zmienność wilgotności i żyzności siedlisk, im niżej tym żyźniej i wilgotniej, gatunki korzystają z lokalnych zasobów siedlisk, ale jednocześnie są zasilane z ekotopów autonomicznych przez wytworzone tam biogeny i materiał erozyjny. Część materiału erozyjnego, próchnicy i biogenów utworzonych na terenach zboczowych jest oddawana siedliskom położonym niżej - ekotopy tranzytowe; grąd

3. Dolina rzeczna- w ich dnach siedliska charakteryzuje duża żyzność i wilgotność, akumuluje się tu znaczna część materiału erozyjnego, materii organicznej oraz biogenów wypłukiwanych spływających ze zbocza, jednocześnie wody rzek odprowadzających część tego materiału na tereny niżej położone, a nanoszą na to miejsce materiał z górnych części zlewni - ekotopy tranzytowo - akumulacyjne, akumulacyjno - tranzytowe w zależności od tego jaki proces w nich dominuje. Na tarasach zalewowych w dolinach rzecznych występują ekotopy tranzytowo - akumulacyjne charakterystyczne zbiorowiska roślin to łęgi. Natomiast w lokalnych obniżeniach terenu, gdzie woda stagnuje ( ekotopy akumulacyjno - tranzytowe) zbiór charakterystyczny to olsy.

4. Misy jeziorno - torfowiskowe natomiast akumulują materiał spływający ze zlewni - ekotopy akumulacyjne, jeziora torfowiska, bagna.

Możemy sporządzić mapy troficznego zróżnicowania.

Najbogatsze przyrodniczo są ekotopy akumulacyjne i akumulacyjno - transportowe.

Badania na Lubelszczyźnie wykazały, że w ekotopach akumulacyjnych i akumulacyjno - transportowych skupia się 70% najcenniejszych przyrodniczo gatunków. Ekotopy te akumulują także zanieczyszczenia w środowisku.

Jezioro bogate przyrodniczo funkcjonuje jak naturalny biofiltr. Akumulują zanieczyszczenia, ale oczyszczają wody wypływające do nich. Uregulowana rzeka pozbawione są zdolności akumulacyjnych, powodują erozję wgłębną i wypłukują zanieczyszczenia z rolnictwa, przemysłu, itd.

Wnioski:

Zlewnie o nieznacznym przepływie, z jeziorem lub torfowiskiem jako czynnym „węzłem ekologicznym” w centrum, okazały się naturalnymi oczyszczalniami zlewni z zanieczyszczeń- zwłaszcza ścieków wodnych.

W zlewniach o znacznej skali przepływu wód, procesy akumulacji i wymywania przeplatają się. Woda wymywa znaczne dawki zanieczyszczeń (zwłaszcza łatwo rozpuszczalnych biogenów), spora część zanieczyszczeń podlega jednak procesom kumulowania się w zlewni, głównie w glebach i osadach dennych.

Sektor torfowiskowy i borowy zlewni rzeki lub jeziora wpływa dystrofizująco na wody ekosystemu, natomiast sektor rolniczy i rekreacyjny - eutrofizująco. Szeroka strefa litoralna zatrzymuje (akumuluje lub rozkłada) znaczną część zanieczyszczeń spływających do rzeki lub jeziora.

Aktywność ekologiczna takiego układu jest bardzo wysoka, a jego stabilność znaczna natomiast strefy litoralu sprawia, że zanieczyszczenia bez przeszkód dostają się do wód i cały układ jest bardzo podatny na wpływy zewnętrzne.

27

---