Krajobraz
1.1. Definicja krajobrazu
Termin „krajobraz” funkcjonuje w różnych dyscyplinach naukowych. Najczęściej posługują się nim geografowie i biolodzy, ale jest obecny także np. w architekturze i geochemii. Równocześnie słowa „krajobraz” używa się w języku potocznym na oznaczenie widoku (krajobraz zimowy, letni; brzydki i ładny).
Krajobrazowe podejście w naukach przyrodniczych zapoczątkował Humboldt (1769-1859) i Dokuczajew (1846-1903). Humboldt definiował krajobraz jako całościową charakterystykę regionu ziemi (Totalcharakter einer Erdgegend). W 1850 r. Filozof niemiecki Rosenkranz określił krajobraz jako hierarchicznie zorganizowane lokalne układy czynników wszystkich państw przyrody. (A. Richling, J. Solon; 1996, ss. 11-12)
Według J. Smolińskiego (1912) krajobraz naturalny jest zespołem zjawisk reprezentujących środowisko przyrodnicze, pozostających ze sobą we wzajemnej zależności i uwarunkowaniu, wytworzonym w długim rozwoju, jako czynnik swobodnego działania sił przyrody. A. Wodziczki (1946) objaśniał termin krajobraz jako całość przyrody na naturalnie ograniczonym odcinku ziemi, w której dzięki procesom samoregulacyjnym panuje równowaga. (T. Szczęsny, 1982, s. 107)
Forman i Godron (1986) podkreślają fakt, iż krajobraz stanowi heterogeniczny fragment terenu złożony z powiązanych wzajemnie ekosystemów oraz że krajobrazy powtarzają się w przestrzeni w zbliżonej formie.
Konsekwencją przedstawionych definicji są następujące cechy krajobrazu:
1) krajobraz zajmuje wycinek przestrzeni i można go przestawić na mapie;
2) charakteryzuje się określoną fizjonomią, którą można przedstawić na rysunku lub fotografii;
3) jest systemem dynamicznym, w sposobie funkcjonowania zależnym od naboru jego części składowych, powiązań między nimi i rodzaju dominujących procesów;
4) podlega ewolucji, czyli ma swoją historię. (A. Richling, J. Solon; 1996, s. 12)
1.2. Typy krajobrazu
Jednym z podstawowych elementów krajobrazu jest człowiek (społeczeństwo). Nawet tam, gdzie człowiek pojawia się rzadko (pustynie, wysokie góry), krajobraz podlega wpływom antropogenicznym. Tereny zamieszkałe przez człowieka są w mniejszym lub większym stopniu przekształcone, a przynajmniej zmienione.
W zależności od stopnia zniekształcenia stosunków naturalnych w środowisku przyrodniczym i zmian wprowadzonych wskutek działalności człowieka wyróżnia się następujące rodzaje krajobrazu:
- krajobraz pierwotny,
- krajobraz naturalny,
- krajobraz kulturowy,
- krajobraz zdewastowany.
Krajobraz pierwotny zachowany jest tylko na niektórych obszarach, a w naszych warunkach geograficznych spotykamy już bardzo rzadko, odznacza się zachowaniem nienaruszonej przez człowieka równowagi biologicznej, jest więc układem naturalnie zrównoważonym o utrzymanej w niezmienionym stanie zdolności do samoregulacji.
Krajobraz naturalny występuje na obszarach pozostających pod wpływem działalności człowieka, która nie spowodowała istotnych zmian naruszających zdolność do samoregulacji, odznacza się brakiem elementów przestrzennych wprowadzanych przez człowieka.
Krajobraz kulturowy, najczęściej spotykany, jest właściwy dla obszarów będących terenem intensywnej gospodarki człowieka, wprowadzającej zmiany w układzie warunków naturalnych i elementy przestrzenne stworzone przez człowieka. W krajobrazie kulturowym naruszanie naturalnej zdolności do samoregulacji, cechującej fizjocenozę, pociąga za sobą konieczność stosowania odpowiednich zabiegów ochronno-pielęgnacyjnych, niezbędnych do utrzymania równowagi.
Krajobraz zdewastowany występuje na obszarach silnie zainwestowanych w wyniku rozwoju przemysłu i urbanizacji, będących terenem eksploatującej przyrodę działalności człowieka, która doprowadziła do zniszczenia naturalnego układu warunków. Najczęściej wyraża się to w daleko posuniętym zniekształceniu pod względem ilościowych i jakościowym jednego lub więcej składników naturalnych krajobrazu, w którym dominującą rolę spełniają elementy wprowadzone przez człowieka. (T. Szczęsny, 1982, ss. 108-109)
Krajobraz będący pod wpływem działalności człowieka można również pogrupować w zależności od podstawowych charakterystyk strukturalnych i funkcji pełnionej na rzecz społeczeństwa ludzkiego. W takim ujęciu wyróżnia się najczęściej krajobrazy wiejskie, podmiejskie i miejskie.
W szeregu: krajobrazy wiejskie - strefa podmiejska - krajobrazy miejskie zmniejsza się wpływ naturalnych czynników i procesów środowiskowych oraz związków pomiędzy poszczególnymi komponentami. Zwiększa się jednocześnie udział obiektów technicznych, procesów antropogenicznych oraz antropogenicznej modyfikacji i kontroli nad przebiegiem procesów naturalnych. Z teoretycznego punktu widzenia występuje kontinuum zmian między krajobrazem wiejskim i miejskim. Z powodów praktycznych natomiast (np. w celu ułatwienia badań, ze względu na różnice fizjonomiczne i funkcjonalne lub różne typy oddziaływań antropogenicznych) często wyróżnia się trzy mniej lub bardziej rozłączne typy obiektów o wyraźnie odmiennej charakterystyce (tab. ?????????).
Wielokrotnie podkreśla się, że główna różnica między krajobrazami miejskimi i wiejskimi polega na czynnikach kształtujących strukturę i funkcjonowanie krajobrazu. W przypadku tradycyjnych krajobrazów wiejskich są to głównie naturalne czynniki abiotyczne (geokomponenty), natomiast w krajobrazach miejskich - struktura techniczna i antropogeniczna kontrola przebiegu większości procesów. W ciągu przemiany od krajobrazu wiejskiego do krajobrazu miejskiego poszczególne obiekty naturalne ulegają zmianie, ograniczaniu i są zastępowane przez techniczne obiekty, substancje, procesy i struktury przestrzenne (rys. ???????).
Różnice w oddziaływaniach antropogenicznych, strukturze przestrzennej i pełnionych funkcjach społecznych powodują, że w każdej grupie krajobrazów inne zjawiska i procesy wysuwają się na pierwszy plan. Najczęściej analiza i ocena stanu krajobrazu oraz propozycje aktywnych działań regulujących dotyczą dwóch, zwykle sprzecznych punktów widzenia. Pierwszy jest związany z podwyższeniem efektywności wykonywanej funkcji społecznej przy ogólnym wzroście dobrobytu populacji ludzkiej (np. wzrost produktywności obszarów wiejskich, łatwość i estetyka życia w mieście), drugi dotyczy ochrony i właściwego kształtowania naturalnych składników krajobrazu. (A. Richling, J. Solon; 1996, s. 245)
1.3. Kształtowanie krajobrazu
Ogólne zasady rekultywacji zbiorników i kształtowanie krajobrazu.
Staw, jako typ zbiornika wodnego.
Stawami nazywamy płytkie, naturalne lub sztuczne zagłębienia w ziemi, wypełnione wodą lub wolno przypływającą.
Stawy dzieli się na naturalne i sztuczne. Pierwsze w przeciwieństwie od drugich powstają bez udziału człowieka w procesach naturalnych, do których możemy zaliczyć:
wypłynięcie na powierzchnię wód gruntowych i obniżenie się terenu;
zatarasowanie doliny potoku;
odcięcie bocznego ramienia rzeki od nurtu głównego.
Stawy sztuczne powstają w wyniku sztucznego zatrzymania przepływającej wody i spiętrzenia jej do różnych celów gospodarczych i przemysłowych.
Stawy można podzielić na spuszczalne i niespuszczalne. Stawy spuszczalne w odróżnieniu od drugiego typu charakteryzują się możliwością usunięcia wody z zagłębienia. Wyróżnia się ponadto stawy przepływowe i nieprzepływowe. Stawy naturalne są z reguły niespuszczalne, natomiast sztuczne mogą należeć do jednej lub drugiej kategorii.
Ukształtowanie stawów i ich naturalne warunki produkcyjne.
Morfologiczne ukształtowanie stawów jest w porównaniu do jezior znacznie uproszczone. Posiadają one dno stosunkowo mało zróżnicowane, a brzegi o różnym nachyleniu skarp.
Brzegowa strefa stawu jest przejściem z lądu do wody. Rozwijają się w niej charakterystyczne zespoły roślin i zwierząt, noszące niekiedy bardzo wyraźne znamię przejściowości od lądowego do wodnego życia. Ukształtowanie brzegów bywa rozmaite, z reguły inne w stawach naturalnych niż w sztucznych. Strafa brzegowa w obu typach stawów nie jest jednak tak zróżnicowana, jak starefa przybrzeżna jeziora.
Strefa denna ma warstwę mulistego osadu, niekiedy luźnego, niekiedy mniej lub więcej spojonego z przemieszczającymi na powierzchni kożuchami glonów. Często bywa porośnięte roślinami wyższymi, które mogą zakorzenić się nawet na głębokości 3 m.
Zarówno w strefie brzegowej, jak i dennej spotyka się dużą różnorodność warunków dla roślin i zwierząt, co jest szczególną cechą stawów.
Strefa wolnej wody jest środowiskiem bardziej jednolitym niż strefa brzegowa i denna. Wprawdzie i tu istnieją niekiedy wyraźne różnice w temperaturze wody, zawartości tlenu i składzie chemicznym w warstwach powierzchniowych i przydennych, są one jednak krótkotrwałe.
Temperatura wody stawowej zależy od promieniowania słonecznego. Szybkość nagrzewania się i oziębiania wiąże się z głębokością stawów i pojemnością cieplną zawartych w nich mas wody.
W stawach o głębokości powyżej 1 m występuje w lecie uwarstwienie termiczne nie zawsze zanikające w ciągu doby, lecz utrzymujące się przez szereg dni. Jednak silniejszy wiatr może to uwarstwienie zaburzyć przez spowodowanie wymieszania wody aż do dna.
Najbardziej optymalny zakres temperatury dla rozwoju produkcji stawowej to 14-28ႰC.
Jednak bez odpowiedniej ilości tlenu produkcja ta by nie istniała. Głównym źródłem tlenu w stawach jest dyfuzja z atmosfery; drugim, wydzielanie go przez rośliny wodne w czasie fotosyntezy.
Niedostateczne warunki tlenowe można zaobserwować zimą, gdy pokrywa lodowa odcina dopływ tlenu z powietrza.
Woda jest podstawowym czynnikiem produkcyjnym. Podstawowymi jej źródłami są opady atmosferyczne (deszcz, śnieg) i spływy drenażowe, powierzchniowe. Stawy również mogą być zasilane wodami pochądzącymi z potoków i rzek. Najmniej korzystne są wody opadowe (ubogie w sole mineralne), a szczególnie w okręgach silnie uprzemysłowionych oraz wody pochodzące ze spływów powierzchniowych.
Szczególnie znacznie dla produkcji stawu ma również dwutlenek węgla, wapnia, zawartość związków azotowych i fosforowych i innych soli mineralnych oraz mikroelementów, a także substancje organiczne rozpuszczone w wodzie.
Flora i fauna stawów.
W stawach spotyka się te same rośliny i zwierzęta, co w innych wodach.
Płytkość stawu sprawia, że rośliny kwiatowe mogą się rozwijać na całym dnie. Im większy staw tym więcej spotyka się w nim rozmaitych gatunków roślin.
Rośliny o pędach wynurzonych występują na całej powierzchni stawu i w zależności od podłoża rozwijają się masowo gatunki przystosowane do niego np. trzcina (Phragmites communis) - gleby alkaliczne, turzyce (Carex) - gleby kwaśne, pałka wodna (Typha) - zarówno podłoże alkaliczne i kwaśne. Szybkie nagrzewanie się wody, obfitość światła i słaby ruch wody sprawia, że rośliny kwiatowe na wiosnę znacznie wcześniej pojawiają się w stawach niż w jeziorach. W odróżnieniu od wcześniej wyróżnionych roślin kwiatowych rośliny o liściach pływających na powierzchni wody są dla produkcji stawowej raczej korzystne. Do nich zalicza się: rdest ziemnowodny (Polygonum amphibium), gatunki rdestnic (Potamogeton) i inne.
Dla produkcji stawowej ważnym zbiorowiskiem jest plankton roślinny. W planktonie spotyka się liczne gatunki zielenic, okrzemiki, sinice.
W stawach można wyróżnić jeszcze plankton zwierzęcy (wrotki, widłonogi, pierwotniaki oraz drobne larwy jętek), faunę naroślinną (robaki, szczególnie wrotki i skąposzczety, skorupiaki oraz larwy owadów), faunę denną (skąposzczety oraz larwy ochotkowatych).
Większość poszczególnych gatunków z wyminionych zbiorowisk stanowi pokarm dla ryb.
Ocena żyzności stawów.
Z hydrobiologicznego punktu widzenia można podzielić stawy na cztery grupy.
1. Stawy oligotroficzne:
a) stawy oligotroficzne o obojętnym odczynie wody, położone na podłożu piaszczystym lub żwirowatym. Mają one wodę zawsze dobrze natlenioną i różnorodną florę glonów, lecz bez wyraźnej dominacji jakiegoś gatunku. Produkcja w tych stawach jest mała;
b) stawy oligotroficzne o wodzie kwaśnej, położone na podłożu piaszczystym lub gliniastym, skąpo zamulone. We florze glonów występują desmidie, okrzemki, złotowiciowce, zielenice z rzędu Chlorococcales, bruzdnice. Są to głównie stawy położone wśród lasów lub na glebach poleśnych, słabo urodzajne;
c) stawy na torfach. Dominują w nich desmidie i okrzemki. Woda brunatna, na dnie znajduje się słabo zmineralizowana materia organiczna.
2. Stawy mezotroficzne. Są to stawy o słabo zamulonym dnie i wodzie dobrze natlenionej. Dominują w nich złotowiciowce.
3. Stawy eutroficzne, mające dobrze wykształconą warstwę mułu i wodę przy powierzchni często przetlenioną, przy dnie zaś niedotlenioną. Można wśród nich wyróżnić 3 typy:
a) stawy słato eutroficzne, obficie zarośnięte roślinami wyższymi z peryfitonem na łodygach i liściach, z dominacją dinofitów i okrzemek w wodzie;
b) stawy średnio eutroficzne, mające obfitą florę roślin podwodnych;
c) stawy silnie eutroficzne, w których dominują wyraźnie sinice z rodzaju Anabaena i Aphanizomenon, w mniejszym stopniu występują okrzemki, eugleniny i zielenice z rzędu Volvocales.
4. Stawy politroficzne. Mają one na dnie obfite pokłady mułu, z czym wiążą się częste zaniki tlenu przy dnie. Dominują sinice oraz eugleniny i zielenice z rzędu Volvocales i Chlorococcales.
Rekultywacja zbiorników wodnych.
Działalność człowieka od momentu jego pojawianie się na Ziemi była związana z przekształceniem środowiska przyrodniczego. Łączyło się to z wypalaniem lasów, wyrąbem drzew, a obecnie także z rozwojem przymysłu zwłaszcza wydobywczego, rolniczego, budową miast i sieci transportu. Wszystkie te procesy przekształcają środowisko i powodują degradację co wiąże się z nasileniem chorób cywilizacyjnych, problemem wyżywienia rosnącej liczby mieszkańców Ziemi.
Wzrost świadomości ludzkiej powoduje, że coraz większą wagę przywiązuje się do ochrony środowiska i rekultywacji środowiska zdegradowanego.
Ochrona przyrodniczego środowiska człowieka nierozerwalnie wiąże się z problemem dotycznącym wody, gdyż obok powietrza i gleby woda zajmuje w przyrodnie pozycję wyjątkową.
Ochrona zasobów wodnych jest koniecznia, gdyż woda stanowi: środowisko życia, czynnik niezbędny do rozwoju roślin i zwierząt, elementem krajobrazu, nośnik ciepła, niezastąpiony surowiec, drogi transportu na lądach i morzach, źródło energii wód płynących, energii odpływów i prądów morskich, środek utrzymania higieny osobistej, poziomu sanitarnego mieszkań i osiedli.
Rekultywacja środowiska zdegragowanego ma na celu przywracanie zdewastowanym działalnością człowieka środowiskom - głównie glebom i zbiornikom wodnym - ich funkcji biologicznych.
Rekultywację zbiorników wodnych prowadzi się zwykle w przypadku ich silnej eutrofizacji. Stosuje się metody:
1) mechaniczne
bagrowanie polegające na usuwaniu warstw osadów dennych i części przybrzeżnej roślinności zakorzenionej;
destratyfikacja polegająca na burzeniu lub niedopuszczaniu do powstawania w zbiorniku wodnym uwarstwienia termicznego, stymulującego masowy rozwój glonów w górnej - nagrzanej i oświetlonej - warstwie wody;
przepłukiwanie dające oprócz działania destrytyfikacyjnego efekt rozcieńczania;
2) chemiczne
precypitacja polegająca na strącaniu związków fosforu, a tym samym usuwaniu części tego biogennego pierwiastka z obiegu i ograniczeniu przyrostu masy glonów;
stosowanie algicydów, czyli środków chemicznych z grupy herbicydów stosowane do zwalczania glonów. Do najczęściej stosowanych algicydów należą związki triazynowe i terbutryna (nazwa handlowa Igran) i propetryna (Gesagard).
Obecnie coraz szersze zastosowanie zyskuje tzw. biomanipulacja, polegająca na ingerencji w skład gatunkowy zooplanktonu i introducji wybranych gatunków ryb.