Wykład 5 16.05.2009
Na małych wyspach można spodziewać się dużego zagęszczenia populacji małej liczby gatunków .
Na wyspach dużych , gdzie ewntualnie włączą się (przynajmniej w ograniczonym stopniu) procesy regulacyjne wewnątrz- i między-populacji gatunkowej będzie więcej , a zagęszczenie ich populacji odpowiednio będą mniejsze .
Reguły te pozwalają przewidywać wpływ wielkości wysp środowiskowych na różnorodność biologiczną wyspa ↔ otoczenie i z tego punktu widzenia optymalność wielkości wysp najkorzystniejszej dla różnorodności biologicznej danego regionu .
otoczenie wysp może być :
A / homogenne = jednorodne
- gdy wokół wyspy przyroda jest jednakowa np kępa drzew znajdująca się we wnętrzu pola uprwanego kukurydzy
B / heterogenne
- poszczególne fragmenty przyrody otaczającej wyspe są różne np dwa pola otaczające kępę drzew rosnąca na między nimi
Otoczenie wyspy można rozpatrywać z punktu widzenia jego dnynamiki .
Otoczenie dynamiczne , gdy np wyspę lądową otacza woda płynąca lub owiewa ją wiatr . W tych obu przypadkach zakłócenia jakie powoduje wyspa w otoczeniu dynamicznym powoduje , że jest ono heterogenne np inne do strony odwietrznej i zawietrznej lub gdy inaczej zachowuje się płynąca woda przed i za przeszkodą jaką tworzy dla wody wyspa
Rys. Otoczenie dynamiczne wyspy środowiskowej
Wpływ na wyspe może mieć jednocześnie statyczne jak i dynamiczne otoczenie
Heterogenne i dynamiczne otoczenie powoduje komplikację w funkcjonowaniu systemu ekologicznego wyspa ↔ otoczenie . Wyspa również sama oddziaływuje na otoczenie poddane przepływom energii.
Interakcje w systemie ekologicznym :
Interakcje między przyrodą wyspy środowiskowej i przyrodą otoczenia mogą mieć postać :
- fizyczne
To np związane z parowaniem , uszkodzeniami roślin , nasłonecznienie , temp , mechaniczne przemieszczanie materii przez wodę , wiatr , zmiany w energetyce mikroklimatu
- chemiczne
Związane są z migracją związków chem przede wszystkim w środowisku wodnym i z przemieszczających się na masach powietrza . Zw chem wchodzą w reakcje z glebą wyspy , roślinnością , są wbudowywane w organizmy roślinne i zwierzęce i wpływają na fotosyntezę .
- biologiczne
Związane z przemieszczaniem się organizmów i przenoszeniem przez nich innych organizmów lub biomasy np zrzucenie na wyspie kału z pokarmu pobranego w jej otoczeniu
Zasięg przestrzenny oddziaływania wyspa ↔ otoczenie zależy od ukształtowania powierzchni w środowisku i homogenności lub heterogenności otoczenia
Przy wyspach o kształtach zbliżonych do koła , zasięg ten wygasa proporcjonalnie do kwadratu odległości do cetrum wyspy .
Przy wyspach wydłużonych zasięg ten jest większy w kierunku zgodnym z rozciągnięciem wyspy.
Przy wyspach o długich granicach zasięg ten wygasa prostoliniowo wraz z oddalaniem się od długiej części granicy .
Jeśli wyspa posiada zródło oddziaływania w określonym kierunku można mówić o oddziaływaniu strumieniowym z określoną siłą i zasięgiem .
Siła oddziaływania wyspy zależeć będzie również od cech otoczenia i będzie ona różna w zależności od stopnia jego heterogenności .
Te same zależności dotyczyć będą oddziaływania otoczenie ↔ wyspa ze wzgl na niewielki obszar wyspy można zakładać , że niektóre oddziaływania mogą kumulować się w jej wnętrzu inne mogą przenikać ją „na przestrzał'' ulegając jedynie „przefiltrowaniu''
↑pyt z egzaminu
Dlaczego rozdrobnienie struktury ekologicznej jest niekorzytne?
Ogólna presja otoczenia na wyspę (otoczenie ↔ wyspa)
Granica między wyspą a otoczeniem
Jeśli przyroda wyspy różni się od przyrody otoczenia , to między nimi powinna wyst granica , wykazująca gdzie kończy się wyspa a zaczyna się otoczenie .
Takie linie lub pasma nazywamy ekotonami .
Granica ta może wynikać z naturalnych różnic w środowisku abiotycznym i w przyrodzie ożywionej . Granica naturalna ma określoną szerokość i gradientowy charakter . Wraz z ostrością gradientu środowiska (kontrastu warunków środowiska) między wyspą a jej otoczeniem , naturalna granica będzie się zwężać
Granica antropogeniczna może być bardzo wąska .
Może jednak wystąpić zjawisko nakładania się granicy naturalnej i antropogenicznej (gospodarczej) np gdy forma użytkowania zależna jest od warunków abiot jak w przypadku zbiornika wodnego otoczonego łąką. W takim przypadku ostra granica może dzielić obszar graniczny na 2 pasy :
1)pas naturalny od strony wyspy
2)pas otoczenia wyłączony z użytkowania np z uwagi na podmokłość terenu
Granica wyspa ↔ otoczenie jest wtedy strefą wzbogacającą strukturę i funkcjonowanie systemu ekologicznego wyspa ↔ otoczenie . Dlatego ekotony naturalne i półnaturalne pełnią bardzo ważną rolę w kształtowaniu różnorodności biologicznej i stabilności struktury ekologicznej krajobrazu .
Ekoton naturalny jest najbogatszy . Im szerszy ekoton tym większe jego bogactwo przyrodnicze i szybciej spaja jego systemy
Interakcje między kilkoma wyspami wzajemnie oddziałujące dwa lub więcej może się sumować , znosić lub powodować zjawisko synergii (współdziałanie , w odrębie którego efekt jest silniejszy).
Wyspy środowiskowe poprzez wzajemne oddziaływanie między sobą i wspólne oddziaływanie na otoczenie tworzą „nadsystem ekologiczny'' w stosunku do każdego indywidualnego systemu wyspa ↔ otoczenie .
Nadsystem ten jest składnikiem systemu jeszcze wyższego rzędu jakim jest fizjocenoza . Funkcjonowanie fizjocenoz i ich zespołów określamy jako krajobraz ekologiczny jest w dużej mierze zależne od systemów jakie tworzą w nim wysy ekologiczne . Oddziaływanie wysp jest tym silniejsze im bliżej siebie są one położone i tym silniejsze im gęściejsza sieć korytarzy ekolog łączy je ze sobą .
Czy wyspa ekologiczna jest ekosystemem ?
To zal od powierzchni i spos wewnętrznego funkcjonowania .
Gdy wyspa jest bardzo mała nie zachodzą w niej wszystkie procesy charakt dla ekosystemu tj rozród gat drapieżnych , sukcesja ekologiczna , itp . Ponieważ na bardzo małej wyspie warunki środowiskowe są zmienne , silniejsze jest oddziaływanie otoczenia niż własnych wewn procesów ekologicznych .
Funkcjonowanie systemu ekolog na małej wyspie jest rozchwiane i niepewne w stosunku do analogicznych zjawisk w rozległym ekosystemie . Systemy ekologiczne wykazują autarkie dążą do uzależnienia się od otoczenia , samodzielność wewn procesów ekologicznych .
Wyspy i korytarze w krajobrazie :
- wzajemne relacje między korytarzem i wyspą w krajobrazie
(Richling i Solon) Zwykle wyróżnia się 2 typy korytarzy:
a)korytarze liniowe
które są długimi lecz wąskimi strukturami znajdującymi się pod wpływem otaczającego tła (matrix) w których dominuje efekt krawędziowy
b)korytarze pasmowe
na tyle szerokie są , że panują w nich swoiste warunki wewn
strefa buforowa
obszar węzłowy korytarz obszar węzłowy
strefa buforowa
rys . korytarze ekologiczne jako ciągłe struktury liniowe
kompozycje płatów i korytarzy ekologicznych wg Formana Gordona
- habit rdzenny - centrum wyspy lub oś korytarza
- habit brzegowy - na zewnątrz
Korytarz liniowy złożony jest tylko z habitu brzegowego i służy tylko wąskiej grupie gatunków łatwo go przerwać , podlega silnym wpływom otoczenia . W wielu przypadkach szybko zanika pod wpływem presji otoczenia .
Dlaczego są potrzebne korytarze ekologiczne ?
-Korytarze zmniejszają proces izolacji wysp krajobrazowych , ułatwiają przemieszczanie się gat w obrębie całego krajobrazu
-Stanowią refugium bytowania wielu gat
-Umożliwiają przemieszczanie się materii i energii w krajobrazie
-Wzbogacają i regulują oddziaływanie wysp na otaczające tło
Rodzaje korytarzy ekologicznych z punktu wielkości i charakteru :
-pełny korytarz rzeczny otoczenia
-pełny korytarz leśny
-okrojony , o szer 100m , brak habitatu brzegowego , sztucznie okrojony przez człowieka
- rozszerzony , ale z gniazdami obiektów budowlanych
- obudowany
- szczątkowy-minimalny
W korytarzach pełnych mamay szeroką strefę ekotonową .
W okrojonym granica krajobrazu jest ostra , ekoton ma charakter liniowy .
W miastach częstą są korytarze obudowane , ostre resztki środowiska przyrodniczego otoczone zabudową .
Minimalny „korytarz'' nie jest korytarzem tylko namiastką
Korytarz ekolog , aby mógł w pełni realizować swoje funkcje powinien mieć conajmniej 200m szerokości i mieć łagodną strefę ekotonową
Korytarz ekolog wąski , szczątkowy pełni funkcję na bardzo krótkim odcinku , zwykle tylko kilkudziesięciu m i w odniesieniu do wąskiej grupy gatunków .
Jaja w majonezie
Rys .
Struktura korytarzu ekologicznego związanego z małym ciekiem
Pole Las Las Las Las gosp Pole
gosp Ciek
- po obu str wyst las , pózniej jest szersza strefa lasu użytkowanego gosp , pośrodku korytarza wyst mały ciek
- ekoton ma charakter gradientowy
Doliny rzeczne możemy uznać za głównie wielogat korytarze ekolog w krajobrazie ekolog jeśli :
- nie są zajęte przez zabudowę i trasy komunikac
- zachowały one charakter naturalny lub półnaturalny
- nie prowadzą wód nadmiernie zanieczyszczonych
- nie są poprzecinane licznymi strukturami barierowymi
Umiarkowanie przekształc doliny rzeczne mogą być trasami migracji tylko dla wąskiej grupy gatunków .
Silnie przekształcone i zanieczyszcz doliny rzeczne powinny być raczej postrzegane jako strefy skażeń , jako bariery ekolog i trasy przemieszczania się zanieczyszczeń w krajobrazie .