SIEDLISKO JAKO WYPADKOWA POŁOŻENIA

Klimat + gleba = siedlisko

SIEDLISKO A ŚRODOWISKO

Siedlisko - abiotyczna część ekosystemu, wypadkowa położenia

Środowisko - ogół czynników ożywionych i nieożywionych mających bezpośrednie znaczenie dla życia i rozwoju danego gatunku/populacji

ŚRODOWISKO A EKOSYSTEM

Środowisko- interesują nas czynniki tworzące ten sam fragment przyrody i ich oddziaływanie na jakiś organizm, patrzymy na to od wewnątrz

Ekosystem - interesuje nas jak określony fragment przyrody jest zbudowany i jak funkcjonuje, patrzymy na to od zewnątrz

BIOTOP=ŚRODOWISKO

BIOCENOZA A EKOSYSTEM

Biocenoza - zespół wielu organizmów żywych danego środowiska powiązanych ze sobą wieloma czynnikami ekologicznymi i tworzącymi organiczną całość

Ekosystem - układ ekologiczny złożony z czynników ożywionych i nieożywionych

EKOSYSTEM A KRAJOBRAZ

Krajobraz - zespół różnych ekosystemów

EKOSYSTEM A BIOM

Biom - zespół wszystkich ekosystemów tego samego typu na kuli ziemskiej

BIOSFERA jest pojęciem nadrzędnym dla KRAJOBRAZU I BIOMU

TEORIA POLIKLIMAKSU JEST CZĘŚCIĄ TEORII:

ewolucji > dynamiki biocenoz > sukcesji > monoklimaksu i poliklimaksu

PRAWO LIEBIGA (1840)

Plon roślin jest ograniczany przez brak w glebie któregokolwiek potrzebnego do rozwoju pierwiastka

- pierwiastki te muszą występować przynajmniej w minimalnych dla danego organizmu ilościach

- o rozwoju organizmu decyduje najsłabsze ogniwo jego potrzeb

PRAWO SHELFORDA (1913)

Istnienie i pomyślne bytowanie organizmu w jakimś środowisku zależy od pełności całego kompleksu czynników

- niewystępowanie lub degeneracja organizmu mogą być wywołane zarówno niedostatkiem, jak i nadmiarem (pod względem ilości lub jakości) któregokolwiek czynnika środowiskowego

- czynniki zbliżające się do granic tolerancji organizmu nazywamy czynnikami ograniczającymi

PUNKTY KARDYNALNE

Są to 3 punkty leżące na osi układu przedziału tolerancji. Określają one zakres Minimum, optimum i maksimum tolerancji

PRZEDZIAŁ TOLERANCJI

Zakres dowolnego czynnika w którym organizm może egzystować

EURYBIONTY - szeroki przedział tolerancji

STENOBIONTY - wąski przedział tolerancji

CZY PRZEDZIAŁY TOLERANCJI OSOBNIKÓW DANEGO GATUNKU SĄ STAŁE?

W przypadku organizmów danego gatunku obserwujemy zmienność granic tolerancji w zależności od stadium rozwojowego (wieku) oraz geograficznego występowania populacji (rasy, ekotypy)

ZASADA KOMPENSOWANIA SIĘ CZYNNIKÓW ŚRODOWISKA WIĄŻE SIĘ Z ZASADĄ KOMPLEKSOWEGO DZIAŁANIA CZYNNIKÓW ŚRODOWISKA

ZASADA KOMPENSOWANIA SIĘ CZYNNIKÓW ŚRODOWISKA

- Przedział tolerancji względem jakiegoś czynnika jest tym szerszy im bliższe optimum jest natężenie pozostałych czynników

- Przedział tolerancji względem jakiegoś czynnika jest tym węższy im dalsze od optimum jest natężenie pozostałych czynników

- światło i temperatura - dwutlenek węgla i światło

- opady i gleba - światło i gleba

CZYNNIKI OGRANICZJĄCE ROZWÓJ I WYSTĘPOWANIE DRZEW:

ŚWIATŁO CIEPŁO

- nadmierna insolacja - skrajne temperatury dodatnie

- podwyższone natężenie promieniowania uv - skrajne temperatury ujemne

- przekroczenie punktu kompensacyjnego - przymrozki

WODA ZAGROŻENIA ZE STRONY GRZYBÓW I ROŚLIN

- susza glebowa ZAGROŻENIA ZE STRONY ZWIERZĄT

- susza fizjologiczna

- nadmiar wody

- szkody od śniegu

SAMOREGULACJA W ORGANIŻMIE
Bodziec > Receptor droga czuciowa> Modulator droga ruchowa> Efektor > Reakcja

SPRZĘŻENIE ZWROTNE

Oddziaływanie sygnału końcowego procesu na jego sygnały wejściowe (Reakcja > Bodziec)

DOSTRAJANIE ORGANIZMU

Modulator> aktywność genów> synteza białek> obecność enzymów> reakcje chemiczne> odpowiedź organizmu> stan równowagi

POWRÓT DO RÓWNOWAGI A AKTYWNOŚĆ GENÓW

Od aktywności genów zależy zdolność powrotu do stanu równowagi, gdyż cały metabolizm komórki, tkanki, osobnika od nich zależy.

GENY STRUKTURALNE

Odcinki DNA, kodujące i liczbę aminokwasów w polipeptydzie

• Co to są geny strukturalne i jaką część genomu stanowią?

• Geny strukturalne a ich ekspresja?

• Włączanie i wyłączanie genów strukturalnych w operonie?

MODULATORY = HORMONY?

SAMOREGULACJA U ROŚLIN

Ośrodkami zawiadującymi (modulującymi) w roślinach są stożki wzrostu - wierzchołkowe merystemy korzeni i pędów

Pod wpływem bodźców (wewnętrznych i zewnętrznych) operony komórek merystemowych uruchamiają produkcję hormonów (auksyny, gibereliny), które regulują procesy życiowe w roślinach

Hormony (transportowane wraz z wodą i sokami) zapewniają kontakt między tkankami i organami roślin (np. między korzeniami i aparatem asymilacyjnym)

POZIOM ORGANIZACJI PRZYRODY

Metabolizm> Kom. Tkanki osobnika> Osobnik> Populacja> Gatunek> Biocenoza> Ekosystem> Krajobraz> Biom> Biosfera

MECHANIZM SAMOREGULACJI NA POZIOMIE OSOBNIKA I POPULACJI

Bazuje bezpośrednio na przeżywalności

MECHANIZM SAMOREGULACJI NA POZIOMIE EKOSYSTEMU, KRAJOBRAZU, BBIOSFERY
związane są z przeżywalnością organizmów, ale także ze sprzężeniami zwrotnymi występującymi między organizmami i czynnikami środowiska nieożywionego

Dlaczego procesy samoregulacji na wyższych poziomach przebiegają wolniej i mniej dokładnie?

Procesy samoregulacyjne przebiegają najszybciej i najbardziej precyzyjnie na poziomie komórki i organizmu

Na wyższych poziomach przebiegają wolniej i mniej dokładnie. Im dalej od genów, tym mniejsza precyzja procesów samoregulacyjnych

Czy zdolność do samoregulacji jest wszechobecna w całej przyrodzie? Czy życie byłoby bez tej zdolności możliwe?

Procesy samoregulacji są wszechobecne w całej przyrodzie. Życie istnieje dzięki procesom samoregulacji.

EKOLOGICZNA ADAPTACJA W ASPEKCIE FILOGENETYCZNYM POLEGA NA

coraz lepszym dostrajaniu jej struktury genetycznej w kolejnych pokoleniach poprzez:

- eliminację lub nie dopuszczanie do rozrodu osobników gorzej przystosowanych;

(śmiertelność w różnych fazach rozwoju: zarodki nasienne, siewki, starsze osobniki; sterylność, mała witalność itp.)

- dzięki temu w genetycznej puli pokolenia potomnego największy udział mają osobniki najlepiej przystosowane, a jednocześnie najbardziej plenne.

EKOLOGICZNA ADAPTACJA W ASPEKCIE ONTOGENETYCZNYM POLEGA NA

dostrajaniu ekspresji genów w wyselekcjonowanych osobnikach poprzez:

- programowanie rozwoju osobników w zarodkach nasiennych

(pod wpływem środowiska w którym powstają nasiona)

- reakcje fizjologiczne i morfologiczne w różnych fazach rozwoju osobnika (adjustacje)

ZMIENNOŚĆ OSOBNICZA JAKO PODSTAWA EKOLOGICZNEJ ADAPTACJI
wynika z: mutacji genowych i chromosomowych, crossing over, majozy i mitozy, losowości kojarzenia gamet

NATURALNA SELEKCJA

Przyczynia się do środowiskowej specjalizacji populacji danego gatunku (motor adaptacji)

PPRZEPŁYW GENÓW
Związany z krzyżowaniem się osobników. przyczynia się do wyrównywania pul genowych populacji tworzących dany gatunek (przeciwdziała zatem naturalnej selekcji w kierunku homogenizacji gatunku)

EKOKLIN

zmienność jakiejś cechy u osobników danego gatunku - wzdłuż gradientu środowiskowego (rosnącej szerokości geograficznej, wysokości

n.p.m., obniżającego się poziomu wód gruntowych, pH gleby …) Może być fenoklinem lub genoklinem

FENOKLIN

- może być wynikiem działania gradientu środowiskowego na osobniki o tym samym genotypie (np. rozmnożone wegetatywnie),

- ale najczęściej jest efektem współdziałania genoklinu i gradientu środowiskowego.

GENOKLIN

Istnienie możemy wykazać eliminując wpływ gradientu środowiskowego

- w doświadczeniu, w którym nasiona zebrane wzdłuż gradientu środowiskowego wysiewamy w tych samych warunkach środowiskowych (szkółka, szklarnia, fitotron).

Zmienność cech wyhodowanego w ten sposób potomstwa różnych populacji, korespondująca z ich gradientem środowiskowym, jest dowodem

ekologicznej adaptacji o charakterze klinalnym.

EKOTYP

forma w obrębie gatunku roślin lub zwierząt, która tworzy populację (lub grupę populacji) posiadającą zestaw cech charakterystycznych dla danego środowiska, wykształcony w wyniku ewolucji. Cechy wyróżniające ekotyp wykształcają się w szczególności pod wpływem klinowej zmienności środowiska, która powoduje dostosowanie populacji do warunków siedliskowych.

fragment klina, różniący się od pozostałych jego fragmentów, na skutek przewagi selekcji nad przepływem genów.

Jako oddzielne ekotypy można zwłaszcza traktować silnie różniące się, oddalone względem siebie fragmenty klina.

PROWENIENCJA

- oznacza pochodzenie nasion.

Zazwyczaj wskazuje ona na drzewostan o utrwalonych genetycznie, korzystnych cechach gospodarczych (przyrost grubości i wysokości, łatwość oczyszczania, dobra jakość drewna), ale nie mówi nic o środowiskowym przystosowaniu, w przeciwieństwie do ekotypu.

MIGRACJA NATURALNA

Ekokliny i ekotypy (związane ściśle ze zmiennością geograficzną gatunku) zostały ukształtowane podczas polodowcowej migracji gatunków (z refugiów, w których przetrwały ostatnie zlodowacenie). Migracja taka w przypadku większości gatunków drzew na naszym terenie trwała od kilku do kilkanastu tysięcy lat

MIGRACJA SZTUCZNA

wywołana przez człowieka (zwłaszcza w drugiej połowie XIX i na początku XX wieku), spowodowała bezładne przemieszczenie ekotypów, często do środowisk, do których nie były one przystosowane.

Sprowadzane z wielkich wyłuszczarni nasiona dały początek wielu drzewostanom (sosny, świerka, dębu, buka) o trudnej do ustalenia proweniencji. Określa się je mianem drzewostanów obcego lub nieznanego pochodzenia.

Obcym pochodzeniem drzewostanów tłumaczy się w leśnictwie wiele klęsk, zwłaszcza powodowanych przez wiatr i śnieg.

Nawet jeśli nie znamy dokładnego pochodzenia (proweniencji) drzewostanu, możemy ustalić eksperymentalnie jego ekotyp

- czyli środowiskowe przystosowanie, wynikające z jego środowiskowego pochodzenia

IDENTYFIKACJA EKOTYPÓW DRZEW

- Określanie ekotypów na podstawie fenotypowych cech drzewostanów matecznych jest zawodne.

- Konserwatywne (mało wrażliwe na działanie aktualnego środowiska) jakościowe cechy szyszek i nasion pozwalają raczej odtworzyć historię naturalnej migracji i są bardziej przydatne przy wyodrębnianiu podgatunków niż ekotypów.

- W identyfikacji ekotypów bazuje się przede wszystkim na badaniu adaptacyjnych (genotypowych)cech potomstwa.

-Jak można tłumaczyć dobre środowiskowe przystosowanie potomnych populacji świerka w naszych górach, pomimo importu obcych nasion w przeszłości?

• Czy lokalne świerczyny w naszych górach powinno odnawiać się w sposób naturalny, pomimo ich nieznanego pochodzenia?

• Jakiej strefy tolerancji należy przestrzegać przy wykorzystaniu nasion pozyskanych w lokalnych świerczynach górskich?

• Świerk rodzimy a lokalny ekotyp świerka?

• Dlaczego nie należy przenosić ekotypów z niższych położeń w położenia wyższe?

• Dlaczego nie należy przenosić ekotypów z wyższych położeń w położenia niższe?

• Możliwości transferu nasion między masywami górskimi (np. Karpaty i Sudety, Alpy i Karpaty)?

Poszerzenie badań

• Stwierdzenie stosunkowo regularnej klinalnej zmienności adaptacyjnie ważnych cech badanych populacji świerka (wzdłuż gradientu wysokości n. p. m.) wskazuje na dobre środowiskowe przystosowanie drzewostanów świerkowych (w Tatrach, na Babiej Górze i Pilsku oraz w Kotlinie

Kłodzkiej i Karkonoszach).

• W świetle utrwalonej wśród polskich leśników opinii o obcym pochodzeniu wielu naszych drzewostanów świerkowych (szczególnie w Sudetach) wyniki takie są zaskakujące.

• Można je jednak tłumaczyć następująco:

1. Najbardziej nieprzystosowane z introdukowanych ekotypów zostały wyeliminowane przez czynniki obcego dla nich środowiska. Na ich miejsce sprowadzano nowe nasiona i sadzonki, aż wreszcie trafiono na lepiej przystosowane ekotypy.

2. Świerk pospolity jest gatunkiem młodym, odznaczającym się wyjątkowym polimorfizmem genetycznym, co stwarza możliwość ostrej kierunkowej selekcji i szybkiej ekologicznej adaptacji.

3. W rozmnażaniu uczestniczą przede wszystkim najlepiej przystosowane z introdukowanych osobników.

4. Przy wolnym zapyleniu zapewniona jest dominacja pyłku z rodzimych drzewostanów.

5. Wszystko to sprzyja przystosowaniu genetycznej struktury introdukowanych populacji do zastanych warunków siedliskowych.

6. Obok naturalnej selekcji i segregacji genów (genotyp) mamy tu prawdopodobnie do czynienia również z przystosowaniem do środowiska w fazie powstawania zarodka w nasionach (ekspresja genów, fenotyp)

• Bez względu na to jaki jest mechanizm klinalnej zmienności świerka pospolitego:

- Nie należy generalnie podejrzewać lokalnych drzewostanów tego gatunku o obradzanie nasion nie przystosowanych do obecnie zajmowanych przez nie siedlisk górskich.

- Oznacza to w praktyce, że ich potencjał do naturalnego odnowienia oraz bazę nasienną powinno się maksymalnie wykorzystać.

- Należy przy tym jednak pamiętać o przestrzeganiu wysokościowej strefy tolerancji, która przy przenoszeniu nasion w ramach tego samego masywu górskiego w dół lub w górę wynosi około 200 m.

Modele dynamiki fitocenoz w zależności od okresu, źródła i progresji zmian

ZMIANY CYKLICZNE A FLUKTUACYJNE

Fluktuacja - proces nieustannych zmian w zbiorowisku roślinnym o różnym czasie trwania, występujących mozaikowo, nie powodujących jednak zmian w zbiorowisku jako całości. Zachodzi przy zachowaniu właściwej danemu typowi zbiorowiska: struktury, funkcji i charakteru powiązań wewnętrznych z pozostałymi komponentami oraz siedliskiem i środowiskiem. Fluktuacja jest procesem stabilizującym zbiorowisko i cały układ ekologiczny i wyraża się głównie zastępowaniem osobników starszych przez młode tego samego gatunku lub gatunków o podobnych wymaganiach ekologicznych.

FLUKTUACJA

Trwałość fitocenozy i powtarzalność kombinacji gatunkowej zapewnione przez krążenie propaguli wewnątrz fitocenozy

REGENERACJA

Odtworzenie zniszczonych lub zniekształconych fragmentów fitocenozy przez propagule pochodzące z tej samej fitocenozy

SUKCESJA

Tworzenie lub odtworzenie całej fitocenozy przez propagule pochodzące z zewnątrz

REGRESJA

Zanik fitocenozy (lub zastąpienie przez fitocenozę o niższym stopniu organizacji i mniejszej trwałości) Zanik produkcji i krążenia propagul wskutek wycofania się komponentów fitocenozy

SUKCESJA PIERWOTNA

Organizmy żywe kolonizują obszar dotychczas jałowy. Pierwsze przybywają organizmy pionierskie

SUKCESJA WTÓRNA

Przebiega na obszarze mocno zmienionym, ale nie jałowym, już skolonizowanym

• Monoklimaks Clementsa a poliklimaks Tansleya?

• Dysklimaks i plagioklimaks (przykłady z leśnictwa)?

PIONERZY

Gatunki drzewiaste we wszystkich stadiach rozwoju światłożądne

POSTPIONERZY

Gatunki drzewiaste cienioznośne; w fazie młodszej cienioznośne

DRIADY

Gatunki drzewiaste cienioznośne; w fazie kiełkowania i siewki wykorzystują światło przefiltrowane

CHARAKTERYSTYKA PIONIERSKICH GATUNKÓW DRZEW

- szeroka tolerancja w zakresie klimatu i gleby

- światłolubność

- szybki wzrost w młodości, wczesne zakwitanie i owocowanie (kwitnienie przed ulistnieniem)

- dwupienność, anemogamia i anemochoria

- obfite coroczne owocowanie

- silna tendencja do rozmnażania wegetatywnego

!!!!!! WYKŁAD 7 NIEOPRACOWANY POCZYTAĆ PREZENTACJĘ !!!!!!

DO PEŁNEGO OPISU STRUKTURY EKOSYSTEMU LEŚNEGO POTRZEBUJEMY DANYCH O:

- Składzie gatunkowym

- piramidzie biomasy

- rozmieszczenia gatunków wzdłuż gradientu środowiskowego

- sieci troficznej ekosystemu lasu

- rodzajach interakcji i ścisłości związków pomiędzy gatunkami

- sposobie rozprzestrzeniania się nasion

- miary i jednostki tempa produkcji biomasy

RODZAJ INTERAKCJI ŚCISŁOŚĆ ZWIĄZKU

- konkurencja (- -) - luźny okazjonalny

- amensalizm (- 0) - wyspecjalizowany obligatoryjny

- eksploatacja (+ -) - symbioza

- komensalizm (0 +) - endosymbioza

- mitializm (+ +)

-Potrzeba stosowania uogólnionych i uproszczonych modeli przy wyjaśnianiu struktury i funkcjonowania ekosystemów?

WZORCE RELACJI MIĘDZY OFIARĄ A GRABIERZCĄ

Neutralna stabilność pomiędzy pomiędzy populacją grabieżców a roślin

Przytłumiona oscylacja i rozwinięta oscylacja przez jednego z nich lub obu

Amplituda oscylacji dość trwała w warunkach stabilnych i nietrwała w

Warunkach niestabilnych

____rośliny - - - grabieżcy

STRUKTURA TROFICZNA I PRZEPŁYW ENERGII W EKOSYSTEMIE LĄDOWYM

% ENERGII SŁONECZNEJ PRZEZ ROŚLINNOŚĆ:

- absorbowany fizycznie 24 %

- wiązany fotosyntetycznie 1,2 %

- lokowany w przyroście biomasy 0,5 %

FUNKCJONOWANIE EKOSYSTEMU LEŚNEGO

Jaki % biomasy wyprodukowanej przez roślinność leśną jest pobierany przez konsumentów?

% biomasy wyprodukowanej przez roślinność leśną jest pobierany przez konsumentów w zależności od typu biomu leśnego w którym się znajdują. Najwyższy występuje na sawannie i wynosi 16%, najniższy zaś w tundrze i wynosi ok. 3 %.

LICZEBNOŚĆ I MASA NAJWAZNIEJSZYCH ORGANIZMÓW GLEBOWY ( z grubsza)

W przeliczeniu na 1 m3 i 30 cm miąższości

- bakterie 1.10(12) 50g

- grzyby 1.10(9) 100g

- ślimaki 5.10(1) 1g

- pająki 5.10(1) 0,2g

- dżownice 4.10(1) 40g

PRÓCHNICA

Kompleks substancji organicznych i mineralno organicznych, które gromadzą się w glebie lub na jej powierzchni i stanowią przejściowe oraz

końcowe produkty chemicznych i biologicznych procesów rozkładu i syntetycznego przetwarzania resztek roślinnych i zwierzęcych.

Mull mor moder

SPRAWNY EKOSYSTEM

• niezakłócony, płynny obieg materii i przepływ energii (bez przestojów, zatorów, jałowej kumulacji)

- cała wyprodukowana materia organiczna ulega szybkiemu rozkładowi (mineralizacji)

- wszystkie pierwiastki są dostępne i pobierane przez rośliny

- synteza materii organicznej przebiega intensywnie

- biomasa biocenozy jest zbliżona do maksymalnej (w danych warunków siedliskowych)

STABILNY EKOSYTEM

• działają mechanizmy samoregulacji … (między innymi dzięki sprzężeniu zwrotnemu między produkcją i rozkładem materii organicznej)

Przykład:

- rośnie biomasa drzew i zagęszczenie koron

- za mało opadów i promieniowania wnika do dna lasu

- słabną procesy próchnicowania i mineralizacji (gromadzi się nadmiar próchnicy nadkładowej)

- pogarszają się warunki odżywiania

- mniejsze: produkcja, biomasa, zagęszczenie koron

- wnika więcej opadów i promieniowania

- poprawiają się warunki: próchnicowania, mineralizacji,… odżywiania

- rośnie produkcja biomasy i zagęszczenie koron… i cykl dostrajania się powtarza

ROZMIESZCZENIE ENERGII W NADZIEMNEJ I PODZIEMNEJ CZĘŚCI DRZEWA

Przyrost biomasy liściastych gatunków drzew jest na ogół wyższy niż gatunków iglastych gdyż przeprowadzają one intensywniejszą respirację ??

Jakie ilości ścioły (rząd wielkości) opadają rocznie na powierzchni 1 ha w naszych lasach?

Masa liści opadłych w ciągu całego roku u gatunków liściastych zamyka się w przedziale od 1,6 T/ha (grab) do 5,2 T/ha (dąb czerwony). U gatunków iglastych wielkość ta wynosi od 0,3 T/ha (jodła) do 3,2 T/ha (sosna). W przypadku gatunków rosnących na obu siedliskach, czyli świerka, daglezji, modrzewia i dębu , wielkość opadu na siedlisku lasu mieszanego świeżego była około dwukrotnie większa niż na siedlisku boru mieszanego świeżego.

SUKCESJA EKOLOGICZNA NA LĄDZIE dąży do uzyskania klimaksu w postaci formacji leśnej

Las jest najpotężniejszą fitocenozą lądową i odgrywa istotną rolę w krajobrazie.

Zajmuje 8% globu i 30% lądów

PORÓWNANIE POW LASÓW NA KULI ZIEMSKIEJ I ICH UDZIAŁU W BIOMASIE BIOSFERY

Najwięcej pow zajmuje równikowy las deszczowy 17%, najmniej zaś lasy strefy umiarkowanej zawsze zielone 5%.

Lasy tworzą znaczną część biomasy biosfery. Ich biomasa wynosi1779*10(9) tony zaś biomasa całej biosfery wynosi 1841*10(9) tony.

LASY JAKO BUFORY (REGULATORY) ŚRODOWISKOWE

Ekosystemy skutecznie sprawdzają się jako bufory środowiskowe. Dzięki swojej dużej biomasie, a także dużej zawartości wody w glebie, ekosystemy leśne działają jako bufor (regulator) w szeroko pojętym środowisku (wewnętrzne, krajobraz, biosfera).

W ten sposób wspomagają inne ekosystemy: wodne, stepowe, antropogeniczne

NAJWAŻNIEJSZE ASPEKTY ŚRODOWISKOTWÓRCZEJ ROLI LASU

- środowisko wewnętrzne lasu (fitoklimat i gleba)

- retencja wody (regulacja stosunków wodnych, przeciwdziałanie erozji)

- Klimat lokalny

wilgotność powietrza, opady, temp., promieniowanie, wiatr

- Inne funkcje ochronne

lawiny, hałas, oczyszczanie wód, oczyszczanie gleby, oczyszczanie powietrza

-produkcja tlenu i adsorpcja dwutlenku węgla

-bioróżnorodność

KSZTAŁTOWANIE ŚRODOWISKA WEWNĘTRZNEGO PRZEZ LAS (FITOKLIMAT I GLEBA)

Las kształtuje środowisko wewnętrzne poprzez:

-światło

mniejsze natężenie; przewaga rozproszonego, światło obrazkowe; zubożone widmo

-temperaturę

średnia roczna nieznacznie niższa od (~1 ^oC); okresu wegetacyjnego niższa (~1,5 C) okresu spoczynku wyższa niż (~0,5 C)

Amplitudy roczne mniejsze o kilka stopni, amplitudy dobowe mniejsze o kilkanaście stopni, pod okapem nie ma przymrozków radiacyjnych

-woda

większa wilgotność powietrza, znacznie mniejsza ewapotranspiracja, dociera ok. 75% opadów, znaczny większy udział opadów poziomych

-wiatr

wnika na 50m do zwartego drzewostanu z okrajkiem, wnika na 250 do rozrzedzonego drzewostanu bez okrajka,

pionowe ruchy powietrza związane ze stosunkami ternicznymi

-gleby leśne

charakterystyczne typy gleby: bielicowe, brunatne, rdzawe, płowe; charakterystyczne typy próchnicy: mull, mor, moder

duża ilość materii organicznej; lata nieco zimniejsze, ale zimą płycej zamarzają; stosunkowo kwaśne;

duża aktywność edafonu, większa aktywność grzybów niż bakterii; silnie przerośnięta korzeniami, dużo kanałów korzeniowych; duża porowatość; specyficzne stosunki wodne; właściwości retencyjne

Retencyjne właściwości lasu a jego funkcje wodo- i glebochronne?

Erozja

Warstwa gleby piaszczystej (~piasek słabogliniasty) o miąższości 18 cm, przy nachylenie stoku 10º, uległaby zmyciu w następujących okresach (lata):

- przy nagiej glebie 18

- pod uprawą rolną 110

- pod pokrywą trawiastą 82 000

- pod lasem liściastym 575 000

WPŁYW LASU NA KLIMAT

-LAS JAKO BARIERA DLA LAWIN I CHAŁASU

-OCZYSZCZAJĄCY WPŁYW LASU NA POWIETRZE, WODĘ I GLEBĘ

-Absorpcja dwutlenku węgla i produkcja tlenu przez las?

Znaczenie lasu dla bioróżnorodności?

Orientacyjnie można przyjąć, że występuje u nas ponad 50 000 gatunków:

- bezkręgowców 31 000

- kręgowców 600

ryb 116

płazów 18

gadów 9

ptaków 365

ssaków 98

- grzyby 10 000

- rośliny niższe (glony) 4 000

- rośliny wyższe (organowce) 5 000

- w tym rośliny nasienne 2 300 (780 rodzajów i 120 rodzin)

Zasięg oddziaływania najważniejszych funkcji lasu?

Udział drzew i krzewów w zestawie gatunkowym roślin nasiennych jest stosunkowo mały:

- drzew: około 45 gatunków (2 %)

- krzewów: około 160 gatunków (7 %)

Ile gatunków bytuje w polskich lasach ?

• Około 32 000 gatunków, a więc 65 % (Podczas gdy lasy pokrywają tylko 30 % kraju)

• Większość z tych gatunków może Ŝyć wyłącznie w środowisku leśnym

• Część z nich bytuje jednak jednocześnie w innych ekosystemach tworzących krajobraz

LASY NA ZIEMI NIE MOGĄ WYSTĘPOWAĆ W WARUNKACH

- nieodpowiedniego klimatu i gleby

- gdy zanieczyszczenie środowiska przekracza krytyczny poziom

- w warunkach bezpośredniego usuwania go przez człowieka

- gdzie średnia temperatura czterech miesięcy okresu wegetacyjnego nie przekracza 10 C

- gdzie długość okresu wegetacyjego nie przekracza 60 dni

- stosunek rocznej sumy opadów do średniej rocznej temp <40 (współczynnik hydrotermiczny Langa)

- 10 x stosunek sumy opadów do sumy średnich temp. Dobowych nie wynosi o1-3 (współczynnik hydrotermiczny Sielianinowa)

Dlaczego strefy klimatyczne, glebowe i roślinne przebiegają stosunkowo nierównomiernie (nie całkiem równolegle do równików)?

Gdyż Klimat (w dowolnym miejscu naszego globu) zależy między innymi od:

- nachylenia osi Ziemi do ekliptyki i jej ruchu wokół Słońca - wielkość i kształt kontynentów

- szerokości geograficznej - historia kontynentów

- prądów morskich

- panujących wiatrów

- odległości od wybrzeża

- usytuowania względem łańcuchów górskich

- wysokości nad poziomem morza

- topografii i innych czynników

Z nierównomiernej strefowości klimatu i gleby wynika nierównomierna strefowość formacji roślinnych

Należy pamiętać, że sytuacja wyjściowa dla rozwoju zarówno gleby, jak i roślinności może być w obrębie tej samej strefy klimatycznej bardzo różna: gleby tworzą się z rozmaitych skał macierzystych, roślinność formuje się tylko z takich taksonów, jakie wchodzą w skład miejscowej flory. I w jednym i drugim ujawnia się rola czyników historycznych

STREFY KLIMATYCZNE ZIEMI STREFY GLEBOWE NA ZIEMI

Tropikalne: -ferralitowe: czerwonożółte, czerwone

-równikowe -szaroziemy półpustynne

-podrównikowe zmienne -cynamonowe subtropikalne

Subtropikalne -czerwone i żółte subtropikalne

-zwrotnikowe suche -brunatne leśne

-podzwrotnikowe zmienne -czarnoziemy, kasztanowe, buroziemy

Umiarkowane: -bielicowe

-ciepłe i wilgotne -tundrowe

-chłodne i wilgotne -pustyń zimnych

-chłodne i suche

-bardzo chłodne i wilgotne

Zimne

-podbiegunowe

-biegunowe

ROZMIESZCZENIE GŁÓWNYCH BIOMÓW NA KULI ZIEMSKIEJ

---