1. Wyjaśnij pojęcia: fanerofity, hemikryptofity, apofity.
Fanerofity, rośliny jawnopączkowe – jedna z form życiowych roślin. Są to rośliny rosnące w kolejnym sezonie wegetacyjnym z pąków znajdujących się na pędach nadziemnych, co najmniej 25 cm nad ziemią. W klimacie umiarkowanym fanerofitami są wszystkie drzewa i krzewy, zarówno te zrzucające liście na zimę, jak i te o zimozielonych liściach. W klimacie tropikalnym do fanerofitów należą niektóre rośliny zielne mające wzniesione pędy, oraz większość epifitów, sukulentów i lian.

Pączki fanerofitów są zwykle chronione łuskami, niekiedy dodatkowo owłosionymi. Morfologia tych pączków, ich barwa, wielkość, sposób wyrastania na pędzie, kształt łusek, mają duże znaczenie przy oznaczaniu gatunków drzew i krzewów. Istnieją specjalne klucze do oznaczania ich gatunków w stanie bezlistnym, tylko na podstawie gałązek i pędów.

Ich zdolności konkurencyjne są na ogół większe, im okazalszy jest wzrost rośliny. W niekorzystnych warunkach siedliskowych występują jednak pewne trudności z transportem wody, proporcjonalnie do wysokości roślin. Okazałe fanerofity są narażone na działanie wiatru i wahania temperatur. Dlatego nie występują w klimatach surowych i na siedliskach skrajnych.

Podział:
- megafanerofity – drzewa ponad 30 m wysokości
- mezofanerofity – drzewa 8 – 30 m wysokości
- mikrofanerofity – drzewa i krzewy 2 – 8 m wysokości
- nanofanerofity – krzewy poniżej 2 m wysokości i zielone fanerofity

Hemikryptofity, rośliny naziemnopączkowe – jedna z form życiowych roślin. Obejmuje rośliny, których pączki, umożliwiające roślinie odnawianie się, znajdują się tuż przy powierzchni ziemi (albo na niej, albo tuż pod nią). Hemikryptofizm jest przystosowaniem do przetrwania zimy. W klimacie umiarkowanym roślin takich jest bardzo wiele. Należą do nich rośliny dwuletnie, jak np. naparstnica zwyczajna, dziewanna kutnerowata lub byliny, np. rojnik, pierwiosnek maleńki. Są to rośliny, których pędy obumierają przed zimą. Zimę przetrzymują pączki, chronione przed przemarznięciem przez warstwę ściółki, obumarłych i żywych liści, glebę. U niektórych roślin z tej grupy, np. u poziomki pospolitej, jastrzębca pomarańczowego substancje zapasowe, umożliwiające odnowienie się rośliny, zgromadzone są w nadziemnych rozłogach.

Apofit – gatunek roślin synantropijnych miejscowego pochodzenia, który występuje na siedliskach sztucznych (antropogenicznych) powstałych w wyniku działalności człowieka. Apofity stanowią część flory gatunków rodzimych. Niektórym roślinom łatwo przychodzi zajmowanie siedlisk sztucznych, stworzonych przez człowieka, gdyż naturalnie zajmowały w przyrodzie siedliska o zbliżonych własnościach. Tak np. podbiał pospolity rosnący na kamieniskach nadrzecznych bez trudu zajmuje stworzone w wyniku działalności człowieka nasypy kolejowe, wykopy placów budowy, pola uprawne, hałdy przemysłowe. Do apofitów należą również np. perz właściwy, trzcinnik piaskowy. Niektóre apofity z kolei zajmują siedliska antropogeniczne odmienne od tych, występujących w naturze, np. hałdy górnicze, wyrobiska, tereny silnie skażone.

Wśród apofitów wyróżniamy:

• Ekiofity – gatunki uprawiane jako rośliny uprawne i dziczejące – np. czereśnia, len. Obecnie uprawiane gatunki i odmiany tych roślin pochodzą od dziko rosnących na terenie Europy i Polski gatunków.

• Trwale zadomowione na siedliskach antropogenicznych – np. łopian większy, komosa biała. Wiele z nich jest chwastami upraw rolniczych, jak np. perz właściwy,podagrycznik pospolity, skrzyp polny.

• Przejściowo zawlekane na siedliska antropogeniczne

2. Co to jest rozkład normalny i jakie ma zastosowanie w badaniach ekologicznych?

Rozkład normalny, zwany też rozkładem Gaussa – jeden z najważniejszych rozkładów prawdopodobieństwa. Odgrywa ważną rolę w statystycznym opisie zagadnień przyrodniczych, przemysłowych, medycznych, społecznych itp. Wykres funkcji prawdopodobieństwa tego rozkładu jest krzywą dzwonową.

Przyczyną jego znaczenia jest częstość występowania w naturze. Jeśli jakaś wielkość jest sumą lub średnią bardzo wielu drobnych losowych czynników, to niezależnie od rozkładu każdego z tych czynników, jej rozkład będzie zbliżony do normalnego.

3. Różnorodność biologiczna, bioróżnorodność (ang. biodiversity) – zróżnicowanie życia na wszelkich poziomach jego organizacji.

Zgodnie z Konwencją o różnorodności biologicznej^[1] różnorodność biologiczna to zróżnicowanie wszystkich żywych organizmów występujących na Ziemi w ekosystemach lądowych, morskich i słodkowodnych oraz w zespołach ekologicznych, których są częścią. Dotyczy ona różnorodności w obrębie gatunku (różnorodność genetyczna), pomiędzy gatunkami oraz różnorodności ekosystemów. Bioróżnorodność jest często stosowanym określeniem dla sumy gatunków lub ekosystemów analizowanych lub porównywanych obszarów.

Czynniki zmniejszające bioróżnorodność:
- ubytki i rozdrobnienie biotopów,

- gatunki wprowadzone (obce),

- nadmierna eksploatację gatunków roślin i zwierząt,

- skażenia gleby, wód i atmosfery,

- globalne zmiany klimatu,

- intensywne rolnictwo i leśnictwo,

Czynniki zwiększające bioróżnorodność:
- uprawę jak najszerszego zestawu odmian roślin uprawnych,
- wprowadzanie upraw współrzędnych i ograniczenie stosowania agrochemikaliów
- wprowadzanie nowych ras zwierząt
- reintrodukcja
- ograniczenie eksploatacji gatunków, wydanie zakazów jego niszczenia, zabijania, poławiania i innych

Miary różnorodności biologicznej:
a. wskaźniki różnorodności gatunkowej :

- wskaźnik Simpsona

gdzie:
S – liczba gatunków
N – liczebność osobników
n_i – liczba osobników i-tego gatunku

- wskaźnik Shannona – Wienera

gdzie:

•  – liczba gatunków

•  – stosunek liczby osobników danego gatunku do liczby wszystkich osobników ze wszystkich gatunków: 

•  – liczba osobników i-tego gatunku

•  – liczba wszystkich osobników ze wszystkich gatunków

- wskaźnik Margalefa

$$D = \frac{S}{\text{logN}}$$

gdzie S –liczba taksonów w randze rodziny, N – liczebność wszystkich gatunków

b. wskaźniki biocenotyczne:

- zagęszczenie gatunków

- współczynnik dominacji

- liczbę Sörensena

4. Metody oceny zagęszczenia populacji roślin i zwierząt.

Metody oceny liczebności i zagęszczenia

a) bezwzględnego: liczenie bezpośrednie osobników, metody taksacyjne: taksacja pasowa (np. liczenie zająca), pędzenia próbne (np. sarna), metoda Lincolna, metoda kwadratów - w łąkarstwie - liczymy rośliny w ramie o rozmiarach np. 1 m i odnosimy wynik do całości.

b) względnego: metoda pułapkowa, metoda liczenia odchodów, metoda liczenia głosów, na podstawie liczenia zwierząt upolowanych, na podstawie wielkości połowów, metoda liczenia różnych śladów pozostawionych przez zwierzęta.

Badanie zagęszczenia populacji metodą bezpowierzchniową (metoda najbliższego sąsiada).
Zagęszczenie (D) jest odwrotnością średniego areału. Średni areał (M), czyli powierzchnię przypadającą na jednego osobnika, obliczamy ze wzoru:

M = r²/0,36 (r – średnia odległość między osobnikami; wartość 0,36 – współczynnik ustalony empirycznie)

Metoda kwadratów, można w przybliżeniu określić na podstawie stosunku wariancji liczby osobników (S²) do średniej ilości osobników przypadających na próbkę (x). Wyraża to wzór:

L = s²/x

Dla rozmieszczenia losowego: L = 1.

Dla rozmieszczenia skupiskowego: L > 1.

Dla rozmieszczenia równomiernego: L<1.

Wartości te można odczytać z nomogramu