Ekologia krajobrazu

Ekologia krajobrazu – dr Taida Tarabuła

Zagadnienia:

Biotop – środowisko - obszar jednorodny pod względem czynników abiotycznych i biotycznych, będący środowiskiem życia biocenozy np. torfowiska czy strefy przybrzeżne mórz.

Biocenoza – ogół ożywionej części ekologii – drzewa (fitocenoza), grzyby, zwierzęta (zoocenoza),

Ekosystem – jednorodne systemy leśne, wodne, glebowe itd

Fitocenoza – zespół populacji organizmów roślinnych

Zoocenoza -

Ekoton – strefa przejściowa pomiędzy np. środowiskiem leśnym a łąką. Strefy mają różne rodzaje przejścia (delikatny, ostry i stopniowy)

Ewolucja ekologiczna

Ekologia roślin Ekologia zwierząt

Ekologia

Fizjologia ekologia

Populacji

Ekologia ewolucyjna

Ekologia biocenoz

Ekologia ekosystemów

Ekologia krajobrazu

Początki ekologii krajobrazu

Definicje

Krajobraz = fizjocenoza

Krajobraz – obszar postrzegany przez ludzi, którego charakter jest wynikiem działań i interakcji czynników przyrodniczych i/lub miejskich. ~ konwencja 2001 rok

Duża jednostka ekologiczna – zespół powiązanych ze sobą ekosystemów lub innych fragmentów (woda, drzewa, budynki itd.)

From a wildlife perspective a landscape is a heritagenous distibution on habitate. From a ecological perspective a landscape is a mosaic of interacting ecosystems.

Cechy krajorbrazu:

Ekologia krajobrazu – nauka zajmująca się badaniem wpływów struktury przestrzennej na funkcjonowanie i dynamikę krajobrazu

Prekursorem był – Carl Troll 1939

Pierwsza definicja – 1963

Górski

Leśny naturalne..??

Leśny

Polny sposoby zagospodarowania

Zurbanizowany

Naturalny

Zdewastowany antropopresja, stopnie oddziaływania

Zagospodarowany

Funkcje

- miejsce bytowania (urbanizacja sieć dróg)

- funkcja surowcowa (kopaliny piasek torf woda)

- Funkcja produkcyjna (żywność drewno)

- funkcja rekreacyjna

- funkcja estetyczna

- funkcja przyrodnicza

Jaki wpływ ma przekształtowanie lasu w obszar zabudowany na populację puszczyka?

Jakie są możliwości redukcji rozmieszczenia jezior na obszarach rolniczych?

Struktura krajobrazowa

- mozaika krajobrazowa (np. pola przegrodzone miedzami/drzewami

Płyty introdukowane – duża trwałość płatów dzięki stałemu dopływowi energii (użytkowanie ) np. introdukcja roślin (pola) urbanizacyjnego.

Korytarze – struktura

  1. Liniowe (rzędy drzew, linie energetyczne, rowy, zadrzewienie, miedze)

  2. Pasowe (zawierające wnętrze – dwustronny efekt brzegowy)

  3. Rzeczne

Korytarze – funkcje

  1. Środowisko życia (przetwarzanie rozmnażanie przemieszczanie)

  2. Szlak migracyjny (przetrwanie, przemieszczanie, między płatami)

  3. Bariera (hamowania lub eliminacja przepływu energii, materii, gat – zmieszanie łączności matrix. )

  4. Interakcje z otoczeniem ( źródło biotycznych i abiotycznych elementów które modyfikują funkcjonowanie otoczenia)

Matrix – kryteria wyróżniania (im większa łączność tym..)

Element krajobrazu o najwyższym stopniu powiązań. Przeważnie zajmuje więcej niż 50% powierzchni. Równomierne rozmieszczenie w krajobrazie (uzupełnić)

Wielkość płatów

Zlewnia hydrologiczna – obszar z którego wszystkie wody spływają do jednego cieku ( zbiornika)

Przekrój poprzeczny przez system zlewniowy

Strefa górna - sucha uboga strefa autonomiczna (porastają ją w naszych warunkach klimatycznych bory sosnowe lub świerkowe)

Strefa pośredniatranzytowa o pośrednich warunkach, (lasy mieszane najczęściej i czasem bardzo rzadko lasy liściaste) mm
Strefa dolna – strefa akumulacyjna wilgotna i zasobna ( w naturalny sposób powstają tu jeziora, płyną rzeki, mokradła, bagna, torfowiska niskie, łąki wilgotne podmokłe, olsy naturalne oraz lasy łęgowe)

Żyzność (mniejsza na górze, na dole większa ponieważ cała woda spływa na obszary nizinne)

Przykłady zlewni

Różna topografia

Podejście krajobrazowe

Krajobraz

- miarą interakcji między ekosystemami (płatami) jest wymiana materii i energii

- wszystkie ekosystemu są połączone

- pewne ekosystemu są połączone ściślej niż inne

Transport geologiczny

Od lewej wietrzenie -> erozja ->

Geologiczna – zestaw procesów polegających na wietrzeniu skały macierzystej wietrzenie -> erozja!!!

Hydrologiczna – spływ powierzchniowy, przesiąkanie i spływ podziemny

Atmosferyczna -

Biologiczna

Czynniki wpływające na temat transportu geologiczno/hydrologicznego

Fg – siła grawitacji

Ff – tarcie

Fp – erozja

Nachylenie długość i geometria stoku!!

Czynniki: obecność i typ pokrywy roślinnej

- wiązanie gleby

- Intercepcja wody w koronach

- Zatrzymywanie śniegów

- wolniejsze roztopy

- pochłanianie wody przez korzenie

- przesiąkanie zamiast spływu

- rodzaj podłoża (skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność, struktura, szorstkość np. glina i piasek)

Zabiegi agrotechniczne ( orka)

Intensywność i rodzaj )

Porówanie spływu powierzchniowego i przesiąkania

Brak pokrywy roślinnej 55-80%

Wchłaniana woda do gleby wynosi 10-25%

Las 2-15% - gleba wchłania ok 40-50% wody

Ziemniaki * uprawa – 254m3/ha

Ziemniaki * łąka

Czynniki wpływające na tempo erozji

Podsumowanie

Domincja ruchu w dół w przyrodznie

Z wyżyn na niziny

Z lądów do wód

Z wód słodkich do mórz i oceanów

-substancje rozpuszczone – 2,7mld t/rok

Cząsteczkowe – 16mld t/rok

Wyższe położenia straty

Niższe położenia zyski

Transport atmosferyczny
czynniki pionowe: klimat skład powietrza

Opady pionowe (deszcze depozycja mokra i sucha czyli deszcz śnieg grad pyły>2um )

Czynniki pionowe: klimat skład powietrza powierzchnie przechwytujące LAI, chropowatość)

Opady poziome (aerozolowe, gazy) np. SO2, NOx, jony np. H+ NH4+ NO3- SO42- pyły <2 um

Aerozole

Morski, pył pustynn, pył z erupcji wulkanu, pyłek kwiatu głodu, pleśń, sadza

Transport zanieczyszczenia powietrza – grube pyły Ca, Mg, „kwaśne” gazy SO2 NOx, drobne pyły (Pb, Cd)

Transport meteorologiczny azotu

Dopływ atmosferyczny N-NH4+ N-NO3

5-20kg/ha/rok

Motylkowe 200
Olsy 80
Bory 0-2
WIĄZANIE N2 KG/HA/ROK Większe znaczenie dopływu w ekosystemach ubogich!

Transport biologiczny:

Migracje roślin i zwierząt

Przykłady transportu biologicznego

Zatoka admiralicji – dzienne wynoszenie guano – 6,35t gleby ornitogenne

Przykłady transportu biologicznego

Import materii i biogenów przez łososia

Żerowanie – zasobne płaty

Odpoczynek – ubogie płaty

Jakie są mechanizmy przeciwdziałające startom biogenów z górnych położeń w krajobrazie

- transport biologiczny

Atmosferyczny

Akumulacyjny bomasy i martwej materii org.

WYKŁAD

Fragmentacja krajobrazu

Fragmentacja to proces w wyniku którego ciągły w swym zasięgu ekosystemem np. las zmienia się w odizolowane płaty.

Typy fragmentacji „Kurczenie” (coraz mniejszy obrasz zarastania)

Dwupodział (tworzenie korytarza pomiędzy drzewami rozdzielanie go np. drogą)

Fragmentowanie (miejscach tworzenie mozaiki sieci dróg i linii oddziałowych)

;Perforacja (wycinki w konkretnych miejscach stopniowo powiększające się, często także są to miejsca gdzie wypalono miejsca)

Fragmentacja a bioróżnorodność (rysunek w zeszycie)

Gatunki wrażliwe na fragmentację (na małą powierzchnię)

Ryś wilk duże ssaki kopytne niedźwiedź

Efekt izolacji płatów i sama izolacja płatów.

Stopień izolacji wysp krajobrazowych zależy od:

- odległości od „kontynentu” lub innej wyspy
- stopnia wrogości „oceanu”

I= ∑(li/pi)

Gdzie Li – długośc i tego „kontaktu” na transekcie łączącym „wystpę” z kontynentami, pi - efekt barierowy

Gatunki wrażliwe na fragmentację ( na izolację)

Borsuk, pachnica dębowa, płazy, ciężkonasienne gatunki drzew, popielicowate

Od czego zależy liczba gatunków?

Liczba gatunków na wyspie (S) jest funkcją tempa kolonizacji (imigracja) i wymierania (ekstynkcja)

(2 rysunek)

Teoria wysp
- wielkość płatu – „wyspy”
- tempo wymierania

Metapopulacja – podzielona populacja która nadal zachowuje możliwość wymiany pomiędzy innymi mniejszymi płatami,

Ekologiczne konsekwencje fragmentacji

Izolowane populacje

Minimalna żywotna populacja

Wpływ sieci komunikacyjnej – sieć dróg

W pl. 380 tys. Km dróg w tym 250 tys km drogi utwardzone

Gęstość dróg 123km/100km2 – polska

Liczba pojazdów mechanicznych >20 mln

Podwojenie natężenia ruchu pojazdów w latach 1990-2001

20 tys. Km. Sieci kolejowej

Skutki budowy i modernizacji dróg

Kolizje ze zwierzętami

NIEDOSTATECZNY MONITORING!

Dania – lata 60. – 1,5 mln ptaków/rok zginęło na drogach (54tys.km. )

Polska – 118 kolizji z kopytnymi w 2002 r.

2002/02 Warszawa – Wyszków – zginęło 9 łosi.

Kolizje ze zwierzętami:

Duże ssaki ( duże areały potrzeba migracji dobowych/sezonowych – żubry nawet 700 km/sezon)

Zwierzęta poruszające się powoli (płazy, jeż, borsuk)

Zapobieganie konfliktom

Kontrowersyjne projekty dróg

Droga ekspresowa Via Baltica Warszawa – Helsinki

Analiza 30 wariantów przebiegu:

Kryterium drogowe, społeczne ekonomiczne ( trasa krótsza ale więcej obwodnic) i ekologiczne (przecina tylko puszczę białą) Wybór W42

Dolina Rospudy – obwodnica Augustowa

Przejścia nad drogą

  1. Przejścia górne (zielone mosty)

  2. Przejścia nad tunelem ( w górach)

Przejścia pod drogą

  1. Estakady

  2. Mosty poszerzone

  3. Przepusty poszerzone

  4. Inne przejścia dolne (tunele)

  5. Przejścia dla płazów

Przejścia po powierzchni drogi

Projektowanie przejść dla zwierząt – lokalizacja i paramtetry przejść

Czynniki wpływające na wybór typów parametrów i zagęszczernia (lokalizacji) przejść dla zwierząt:

  1. Położenie względem korytarzy migracyjnych obszarów chronionych i siedlisk ważnychgatunków zwierząt. (największe zagęszczenie przejść w obrębie korytarzy ekologicznych)

  2. Gatunki zawierząt występujące na danym obszarze i mogące migrować w przyszłości.

  3. Topografia terenu i rodzaj środowiska (możliwości techniczne)

Zalecenia do tworzenia przejść

- wszędzie tam gdzie ruch jest przewyższający 10 tysięcy pojazdów na dobę

- Ten sam typ gleb i roślinności co otoczenie

- zróżnicowanie roślinności (większa atrakcyjność)

- odpowiednia wysokość roślin (schronienie)

- odpowiednia szerokość (Szwajcaria 130-200m)

Pobocza na moście ograniczające hałas

- część wejściowa znacznie szersza

- ciągi naprowadzające wzdłuż drogi

- wysokie wygrodzenia wzdłuż szosy

Typowe błędy

Zła lokalizacja przejść

Odstraszanie przykłady

UOZ -1 – urządzanie do odstraszania zwierząt na torach kolejowych

Co ok. 70m naprzemiennie po obu stronach torów

Niskie koszty swoboda przemieszania się zwierząt

Próbny odcinek mińsk maz. -siedlce

Odstraszanie – przykłady

Wilcze oczy :
Augustów Ogrodniki k/przewięzi

Augustów – Łomża

Tymczasowo znaki ostrzegawcze

Różne zwierzęta na znakach

Migające światła (kanada Finlandia)

Wpływ człowieka na krajobraz i środowisko

Ekstensyfikacja – wzrost użytkowanej powierzchni

Intensykiacja – wzrost dopływu energii ( subwencja) na jednostkę powierzchni

Np. nawozy paliwo pestycydy)

Zmiany użytkowania ziemi – świat

Obszary rolnicze – 35% lądów pola uprawne 10% pastwiska 25% lasy 30% inne 35%

Zmiany pokrywy roślinnej dane globalne 1700-1980

Lasy (minus) -18%

Pola uprawne +466%

Polska obszary rolnicze ~60% pola uprawne głównie zboża i ziemniaki ~78%

Ubranizacja

1800- 2-3% populacji w miastach

2007>50% populacji w miastach (23V)

1950-83 miasta>1 mln

2007-368 aglomeracji >1 mln

1950 Nowy Jork (12 mln)

2014 Tokio (38 mln) Delhi (25 mln) Szanghaj (23 mln) Meksyk i Sao Paulo (21 mln)

300 mln ludzi w 43 miastach 5-0 mln (2014)

Osadnictwo

Żyzne obszary rolnicze

Transport

Woda do picia

Źródło energii (młyny wodne)

Odprowadzanie ścieków

Dziś – praca, status społeczny szkoły itp.

Zanieczyszczanie wód

Bariera ekologiczna

Zniszczenie roślinności przybrzeżnej

Zniszczenie terenów podmokłych

Narażanie na powodzie

Ubranizacja

Ok. 60% populacji człowieka zyje w miastach w Europie ok. 80%

Szybkie tempo wzrostu

Miasto – ekosystem o max imporcie (zywność woda energia) i eksporcie materii ( sieci smieci ciepło)

Odmienny klimat

Różnorodność biologiczna miast:

Wpływ rolnictwa i leśnictwa

Czynniki degradujące w rolnictwie

  1. Wprowadzenie wielkopowierzchniowych monokultur – likwidacja skarp miedz, zadrzewień, oczek wodnych – PGR głównie w Polsce północno wschodniej

  2. Wprowadzanie obcych odmian roślin i zwierząt orgaz GMO

  3. Chemizacja rolnictwa (głównie lata 70-te ) nawozy środki ochrony roślin

  4. Melioracje odwodniające „każdy hektar musi rodzić”

  5. Zmniejszenie retencji wodnej w dolinach – przyspieszenie odpływu wycinanie drzew i krzewów w dolinach osuszanie terenów podmokłych.

Produkcja żywności

Plony:

1,8 t/ha – 1987

2,5 t/ha – 2006

(nawozy pestycydy nawodnienia paliwa)

Powierzchnia uprawy

0,44 ha/osobe 1960

0.26 ha/osobe 2000

0,22 ha/osobe 2006

Rośliny

6 tys. Gatunków uprawnych

1 tys – 99% powierzchni uprawnych

Zboża – 70% powierzchni uprawnych

Pszenica – 15% powierzchni uprawnych

(pszenica ryż ziemniak, kukurydza)

Zwierzęta

14 gatunków – 90% produkcji

(bydło owce trzoda chlewna drób)

Monokultury

- mniejsza różnorodność

GMO – nieznane skutki

Uproszczona struktura przestrzenna

Mniejsza wydajność wykorzystania zasobów ??

- zmiana rytmu zaburzeń m.in. częstość i intensywność pożarów gradacji huraganów)

Praktyka rolnicza a praktyka leśna

Krótszy czas rotacji

Bardziej intensywna uprawa gleby

Dłuższy czas odłonięcia gleby

Mniej gatunków roślin

Bardziej uproszczona struktura pionowa

Pozyskanie biomasy roślinnej

Orka gleby

Nawadnianie pól

Zasolenie gleb

Szybszy spływ powierzchniowy

70% zużycia wody na świecie – irygacja

10% nawodnianych pól zniszczonych (zasolenie przesycenie)

Skrajnie przypadki nadmiernej eksploatacji ekosystemów – pustynnienie ok. 6mln rocznie stopowienie.

Woda:

Zasoby wody na świecie 510 tys. Km 3

Obecnie 97% objętości – 71% powierzchni

Wody słodkie – lodowce 2,4% - wody powierzchniowej gruntowe 0,6%

Do bezpośredniego wykorzystania przez ludzi nadaje się tylko 0,007% zasobów

Zużycie wody

Przeciętne zużycie wody przez jednego mieszkańca na dobę:

Europa – 100 - 200L

USA – 500-800L

Kraje trzeciego świata 10-15 L

Woda w Polsce

Zasoby wody w Polsce 22km 3 tj. 1600 m3/osoba/rok

22 miejsce w Europie (na 26 krajów)

3x mniej wody niż średnia w Europie

Większość wraca w postaci ścieków

Woda

Kuwejt – 10 m3/osobę rok

Islandia 610 m3/osobę/rok

Do 2050 r 2-7 mld ludzi w 48-60 krajach będzie cierpieć na deficyt wody

Deficyt wody w Pl – śląsk kraków Łódź Kielce

Wojny o wodę (Bliski Wschód Indie Afryka)

Kontrowersyjne projekty (Brahmaputra) i zawłaszczenie wody

Osuszanie torfowisk

  1. Spadek poziomu wód gruntowych

  2. Osiadanie złoża torfu

  3. Zmniejszanie miąższości

  4. Procesy rozkładu ( murszenie)

  5. Mniejsza pojemność wodna

  6. Mniejsze podsiąkanie

  7. Wysypy mineralne

  8. Bezpłomieniowe splanie

  9. Żyzne gleby dla rolnictwa

Gleby rotfowe > torfowisko murszowe> mineralno-murszowe . murszowe czarne ziemie madry

Obniżanie poziomu gleby organicznej

1 cm/rok (użytki zielone) – ubytek 5-7t.ha

3 cm/rok (grunty orne) – ubytek 15-20 t/ha

Regulacja rzeok
Naturalne koryto rzeczne

Koryto uregulowane

Koryto zabudowane

Regulacja rzek – skutki

Obszary okresowo zalewane – nanoszenie składnikiów mineralnych

Niszczenie oczek wodnych

Akumulacja zanieczyszczeń powierzchniowych

Retencje wody

Środowisko życia roślin i zwierząt

Wielkopolska 1890> 11 tys oczek wodnych

1941- <4900

1961-<2500

Zadrzewienie śródpolne

Oddzielanie pól i posesji

Naturalne ogrodzenia/miedze

Źródła drewna owoców itp.

Początki – czasy rzymskie

Nasilenie – średniowiecze (nadmierna ekploatacja lasów brak drewna)

Redukcja – XX w. Intensyfikacja rolnictwa, scalanie gruntów )

NISZCZENIE:

W Europie od 1960 ubytek 40-80% zadrzewień

We francji 1960-80 – ubyło 0,6-1,2 mln km zadrzewień rzędowych

Funkcje zadrzewień

Źródło pokarmu dla zwierząt

Miejsca rozrodu

Kryjówki

Korytarze ekologiczne bioróżnorodności (biomasa stawonogów 3-7 x wyższa niż w esie)

Źródło: drewna owoców ziół wartość elastyczna (turystyka) ochrona przed wiatrem hałasem cień dla bydła biologiczna ochrona upraw)

Większa akumulacja biotyczna – wydajny transport biologiczny

Funkcje miedz i zadrzewień:

Działania minimalizujące negatywne trendy

Mała retencja wodna

- zasypywanie rowów melioracyjnych

- zastawki

- bobry

Odtwarzanie małych zbiorników

Zasada różnorodności

- zróżnicowana głębokość (więcej płycizn)

Zróżnicowanie wysokości brzegów

- wyspy bezdrzewne

- lustro wody ocioenione i nasłonecznione

Renaturayzacja rzek


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Ekologia krajobrazu
ekologia krajobrazu wykład 8
ekologia krajobrazu wykład 8, Ekologia Krajobrazu
ekologia krajobrazu- sciagi, materiały, ekologia
jadczyk,ekologia, Podstawy ekologii krajobrazu
ekologia krajobrazu wykład 2
Ekologia krajobrazu(1)
ekologia krajobrazu wykł 1
ekologia krajobrazu WYKŁADY
ekologia krajobrazu wykład 7
ekologia krajobrazu wykład 6
ekologia krajobrazu wykł3
ekologia krajobrazu wykład 3
ekologia krajobrazu wykl 5
EKOLOGIA KRAJOBRAZU I PLANOWANIE PRZESTRZENI, materiały, ekologia
ekologia krajobrazu wykład 7
ekologia krajobrazu wykład 9
ekologia krajobrazu wykład 6
jadczyk,ekologia, Granice w krajobrazie

więcej podobnych podstron