1. Ekologia, definicja, powiązanie z innymi naukami.

Ekologia- wywodzi się z od greckiego słowa „oikos” oznaczającego ognisko domowe, rodzinny dom (definicja Ernesta Haeckla). Nauka zajmująca się związkiem pomiędzy organizmami a środowiskiem.

Powiązania:

z Autekologią- zajmuje się wpływem czynników środowiskowych na pojedyncze organizmy (wzrost funkcja, przeżywanie).

Z Synekologią- bada zjawiska zachodzące w zbiorowiskach osobników i populacjach, biocenozach , a także zależności zachodzące między tymi zbiorowiskami a ich siedliskiem.

1. Prawo Liebiga – prawo minimum. Prawo Shelforda – prawo tolerancji.

Liebiga- czynnik, którego jest najmniej działa ograniczająco na organizm bądź na całą populacje.

Shelforda – Zarówno niedobór jak i nadmiar różnych czynników wpływa limitująco na rozwój ogranizmów i populacje. Możliwośc bytowania organizmów określają dwie wartości tzw. Ekstrema działającego czynnika (minimum, maksimum) . Zakres między minimum a maksimum nazywany jest zakresem tolerancji.

1. Tolerancja organizmów żywych na czynniki ekologiczne . Stenotypowośc i eurytypowośc.

1. Tolerancja w stosunku do jednego czynnika zmienia się w zależności od sumy czynników działających w tym samym czasie .

2. Organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji w stosunku do jednego czynnika , a wąski do innego.

Eury – szeroka tolerancja

Steno – wąska tolerancja

1. Czynniki ograniczające :

- Fizyczne (T, światło)

- chemiczne ( elektrolity, gazy w wodzie)

-edaficzne (właściwości podłoża i otoczenia zbiornika)

- Biotyczne (formy powiązań troficznych)

Zakres tolerancji organizmów na warunki środowiska jest przeważnie istotnie zróżnicowany w odniesieniu do ich przeżywania.

1. Bioindykacja. Zadady , zalety , cechy bioindykatorów.

Bioindykacja – ocena warunków środowiska, jego stanu , odkształceń i zanieczyszczeń oparta o obserwację żywych organizmów.

Cele dyrektyw Unii Europejskiej:

1. Ochrona ekosystemów wodnych przed dalszym niszczeniem

2. Zrównoważone użytkowanie wód

3. Ochrona środowiska wodnego przed zanieczyszczeniami i substancjami szkodliwymi

4. Dążenie do zmniejszenia skutków powodzi.

1. Systemy oceny środowiska oparte na bioindykacji

Do oceny powietrza:

1. System oparty na porostach

2. System do oceny ozonu

3. Tytoń

4. Biomonitoring lasów – ubytek aparatu asymilacyjnego .

5. Eurobionet- europejska siec dla oszacowania jakości powietrza przy użyciu jakości powietrza przy użyciu roślin bioindykacyjnych.

6. ICP – Wegetation – Program biomonitoringu zanieczyszczeń powietrza na obszarach oddalonych od aglomeracji.

Do oceny wody:

1. System saprobów wskazuje ilośc rozkładanej materii . Oparty na małych organizmach (glony, bakterie)

2. Wskaźnik okrzemkowy

Eutrofia CIP > 0,2 – brudne

Oligotrofia $\frac{C}{P}$ < 0,2 – czyste

1. Rośliny wodne

2. Makrofitowa Metoda Oceny Rzek – zasada metody : ocena reakcji makrolitów głównie na degradacje związaną

Wskaźniki :

- współczynnik wagowy ( U )

- liczba materii wskaźnikowej ( L )

e) badanie ryb w rzekach – odłów za pomocą 1 lub 2 agregatów

f) plankton

g) system na wodociągach oparty na małżach i rybach

Do oceny ziemi:

1. Fitosocjologia

Zalety bioindykacji:

-dokładność

- system wczesnego ostrzegania

- niskie koszty

- prostota stosowania

6) Sposoby określania liczebności i zagęszczenia w populacjach

Liczebnośc –liczba osobników

Zagęszczenie – liczba osobników na jednostke powierzchni

Określanie liczebności bezwzględnej:

1. Liczenie bezpośrednie (rzadkie)

2. Metody liczenia pośredniego

-metoda kwadratów

-metoda zławiania i ponownych złowień – rzadkich organizmów.

c) określanie liczebności względnej (nie znamy ile konkretnie , ale jest dokładna)

7) Wymienic główne parametry charakteryzujące populacje.

• odziedziczalność

• powtarzalność

• podobieństwo fenotypowe krewnych

• korelacje genetyczne

• korelacje fenotypowe

• korelacje środowiskowe

Rozmieszczenie: przypadkowe, równomierne, skupiskowe

8. Tabela przeżywania i krzywe przeżywania.

KRZYWE PRZEŻYWANIA

Do opisu śmiertelności rzeczywistej używamy tzw. krzywe przeżywania:

a) Krzywa „wypukła”- Charakterystyczna dla nielicznych grup zwierząt o znacznych rozmiarach, które dużo energii poświęcają na opiekę nad potomstwem. Śmiertelność jest niewielka we wczesnym okresie życia i dopiero u osobników starych rośnie gwałtownie, np. małpy, człowiek, słonie.

b) Krzywa „wklęsła”- charakterystyczna dla organizmów wydających na świat liczne potomstwo, często pozbawione opieki rodzicielskiej, np. małże, tasiemce, żaby.

c) Krzywa „esowata”- duża śmiertelność u osobników młodych, stopniowo maleje u dorosłych i ponownie wzrasta w czasie starzenia się. Występuje u wielu zwierząt, np. pszczół, mrówek, ptaków śpiewających.

d) Krzywa „schodkowata” – cechuje organizmy, których przeżywalność silnie zmienia się w stadiach życiowych. Na przykład: motyle -śmiertelność duża w fazie jaj złożonych oraz w czasie linienia.

e) Krzywa „jednostajnie nachylona”- bez względu na wiek, tempo wymierania osobników jest stałe. Prawdopodobnie nie ma takiego gatunku, gdzie krzywa ta funkcjonuje, jest to założenie teoretyczne.

Tabele przeżywalności

Tabela Statyczna - mówi nam ile osobników w danym roku w danym wieku.

Tabele Kohort - grupa osobników przedstawia losy grupy osobników od urodzenia do śmierci ostatniego z grupy.

9. Migracje. Inwazje( skutki dla biotopu i biocenozy).

Migracje – wędrowanie osobników poza areał populacji (emigracja) oraz przybywanie osobników z innych populacji (imigracja).

Inwazja ekologiczna, zasiedlanie nowych obszarów przez populację organizmu w wyniku procesów naturalnych lub pod wpływem działalności człowieka (często nieświadomej).

W wyniku inwazji ekologicznej może dojść do wyparcia gatunku rodzimego przez gatunek obcy. Przykładem jest niecierpek drobnokwiatkowy, pochodzący z obszarów Syberii Wschodniej, Mongolii i Turkmenii, który wysiany w 1837 w ogrodach botanicznych w Dreźnie i Genewie rozszerzył obecnie swój zasięg w Europie i Ameryce Północnej, wypierając coraz bardziej w lasach liściastych Europy środkowej rodzimego niecierpka wielkokwiatowego.

Inwazja ekologiczna może niekiedy przybrać rozmiary katastrofy, przykładem jest ekspansja królika w Australii. Najczęściej jest to jeden z mechanizmów rozszerzenia areału geograficznego gatunku, np. inwazja sierpówki w Europie.

10. Wskaźniki biocenotyczne:

Wskaźniki analityczne i syntetyczne tj.

Ø liczebność, dominacja czy abundacja służy do określania stosunku osobników danego gatunku do liczby wszystkich osobników określonej grupy systematycznej;

Ø stałość występowania lub frekwencja określa obecność gatunku w badanej biocenozie;

Ø wskaźniki bogactwa gatunkowego i różnorodności gatunkowej – im wyższe są wskaźniki, tym różnorodniejszy jest zespół;

Ø wierność – to właściwość gatunków polegająca na stopniu związania ich z zespołami i środowiskiem (wyróżnia się dwie klasy wierności: gatunki występujące tylko w danym środowisku i gatunki preferujące dane środowisko choć regularnie występują w innych).

Ø Podobieństwo – określają podobieństwo dominacji elementów dwóch zbiorów (liczba Renkonena) i podobieństwo stałości występowania dwóch zbiorów (liczba Kulczyńskiego).

11. Co to są gatunki stałe, wierne i charakterystyczna kombinacja gatunków.

Klasy wierności – wskaźnik stosowany w badaniach ekologicznych i zoocenologicznych do opisu zoocenozy.

W badaniach hydroentomologicznych wyróżniane są zazwyczaj trzy klasy wierności z końcówkami:

-bionty (krenobionty, limnebionty, stygobionty itd.) gatunki żyjące prawie wyłącznie w danym typie środowiska czy siedliska, Wierność

-file (krenofile, limnefile, reofile), gatunki preferujące dane środowisko, często w nim występujące, ale spotykane także licznie w innych środowiskach, siedliskach, Stałość

-kseny (krenokseny, limnekseny), gatunki przypadkowe w danym środowisku, preferujące inne typy siedlisk.

Charakterystyczna kombinacja gatunków to zestaw składający się z:

1. gatunków charakterystycznych danego syntaksonu i gatunków charakterystycznych jednostek nadrzędnych,

2. gatunków wyróżniających,

3. gatunków towarzyszących o najwyższych stopniach stałości - występujących w ponad 60% badanych fitocenoz danego typu (IV i V stopień stałości).

12. Różnorodność alfa, beta, gamma.

Różnorodność alfa – jest mierzona w obrębie jednostkowego obszaru tej samej biocenozy (np. płat lasu, jezioro, łąka ).

Różnorodność beta – gradient różnorodności mierzony na podstawie danych zbieranych w poprzek ekotonu lub wzdłuż gradientu środowiskowego ( np. od łąki do lasu)

Różnorodność gamma – tempo z jakim różnorodność zmienia się wraz ze zwiększeniem obszaru, różnorodność dużego obszaru, regionu geograficznego zawierającego wiele ekosystemów i zbiorowisk.

13. Wskaźniki określające różnorodność biocenoz.

Wskaźniki różnorodności gatunkowej biocenozy zawierają dwie podstawowe jej składowe, czyli bogactwo gatunkowe i równomierność.

Wyróżniamy trzy wskaźniki różnorodności :

Wskaźnik Simpsona D=1pi2, pi proporcja gatunku ‘i’ w całej próbie

Wskaźnik Shanonna –Weinera H=-pi(lnpi ) , pi- proporcja gatunku i w całej próbie

Wskaźnik Margalefa I=S-1ln N , S – liczba gatunków, N – liczna osobników

Wskaźniki różnią się względnym znaczeniem przykładanym do bogactwa gatunkowego, równomierności czy wielkości próby. W każdym przypadku obszary z mała liczba gatunków, spośród których niektóre są pospolite lub dominujące maja stosunkowo niski wskaźnik różnorodności. Obszary w wieloma gatunkami charakteryzują się wysoka różnorodnością.

14. Przyczyny spadku bioróżnorodności.

Głównym czynnikiem powodującym straty jest fragmentacja siedlisk, degradacja i zniszczenie powodowane zmianą w użytkowaniu gruntów, która wynika między innymi z przekształcania i intensyfikacji systemów produkcji,

- zaniechania tradycyjnych metod gospodarowania (często sprzyjających różnorodności biologicznej),

- prowadzenie prac budowlanych oraz katastrof, takich jak pożary.

- rozprzestrzenianie się obcych gatunków inwazyjnych i zanieczyszczenie środowiska

- przyrost ludności i rosnące spożycie na głowę

- błędy w zarządzaniu i nieuznawanie w ramach tradycyjnej ekonomii

wartości gospodarczej naturalnego kapitału i usług ekosystemowych

- zmiany klimatyczne, których skutki dla

różnorodności biologicznej (takie jak zmieniające się modele rozmieszczenia siedlisk, migracji i reprodukcji) są już widoczne

-globalizacja, w tym europejski handel, potęguje oddziaływanie czynników

powodujących straty różnorodności biologicznej i usługom ekosystemowym w krajach rozwijających się i na terenie UE poprzez między innymi wzrost zapotrzebowania na zasoby naturalne, przyczynianie się do emisji gazów cieplarnianych oraz sprzyjanie rozprzestrzenianiu się obcych gatunków inwazyjnych

15. Zmiany liczby gatunków w historii biosfery.

Zmiany liczby gatunków w historii biosfery: Wzrost różnorodności gatunkowej od jednej formy hipotetycznego praprzodka do obecnie żyjących 5 – 50 mln gatunków miał charakter wykładniczy. Dane paleontologiczne wykazują, że w historii biosfery miały miejsce masowe wymierania (na skutek szybko następujących poważnych zmian środowiska), jak i okresy intensywnego zwiększania różnorodności biotycznej (epizody radiacji).

24. Rodzaje wód:

1. -Zmagazynowane- 99%(retencja: lodowa, śniegowa, zbiornikowa, glebowa, gruntowa)

- krążące( pozostające w obiegu)- 1%

1. Wody morskie:

- wody szelfowe- wody terytorialne,

- morza otwarte

- wody głębsze,

Wody lądowe(śródlądowe): powierzchniowe, glebowe, podglebowe, podziemne(gruntowe, zaskórne)

1. Wody słodkie <1g/l (w Polsce <0,5g/l)

Wody mineralne:

- wody oceaniczne- śr. Zasolenie = 35g/l

- wody podziemne głębokie nawet kilkaset g/l

24. Główne zagrożenia zasobów wodnych:

1. Intensywna eksploatacja zasobów wodnych na obszarach lądowych- ujęcie wód powierzchniowych i podziemnych,

2. Zanieczyszczenie termiczne- odprowadzanie wód chłodniejszych z elektrowni,

3. Zanieczyszczenie wód ściekami( komunalnymi i przemysłowymi, transportowymi),

4. Eutrofizacja- zwiększony dopływ biogenów i wzrost produktywności ekosystemów wodnych,

5. Zmiana reżimu hydrologicznego- w związku z budową zbiorników wodnych i wykorzystywaniem wody,

6. Zasolenie wód i gleb- intensywne nawadnianie i nawożenie lub zmniejszenie przepływu wody,

24. Przyczyny zanieczyszczenia wód:

1. Ścieki, nieszczelne zbiorniki, hałdy i składowiska śmieci,

2. Spaliny(samochodów, samolotów), wycieki z rurociągów i statków,

3. Erozja, emisja zanieczyszczeń, opady atmosferyczne, spływy powierzchniowe z terenów rolniczych i zurbanizowanych(wypłukiwanie przez wodę związków chemicznych w glebie i dostawanie się ich do wód),

- skutki zanieczyszczeń wód:

1. Eutrofizacja,

2. Toksyczne zakwity,

3. Wymieranie różnych gatunków roślin i zwierząt,

4. Skażenie wód,

5. Odtlenienie wody,

6. Nieprzyjemny smak i zapach wody,

24. Przykłady i skutki ingerencji człowieka w reżim wodny:

    1. Osuszanie terenów,

    2. Zwiększone pozyskiwanie wody ze zbiorników,

    3. Zatrzymywanie wody przez tamy i zbiorniki zaporowe,

25. Punkty zwrotne w drodze do ekorozwoju:

    1. 1962- Rachel Carson- „Cicha Wiosna”,

    2. 1969- raport Sekretarza Generalnego ONZ Sithu U Thanta, wyrażony w rozolucji nr 2390 Zgromadzenia Ogólnego ONZ, „Człowiek i środowisko”, najważniejsze zagadnienia poruszone w tym raporcie:

- brak powiązania wysoko rozwiniętej techniki i technologii z wymogami środowiska,

- Wyniszczenie ziem uprawnych,

- bezplanowy rozwój stref miejskich,

- zmniejszenie się powierzchni wolnych, otwartych terenów,

- znikanie wielu form życia zwierzęcego i roślinnego,

- zatruwanie i zanieczyszczanie środowiska,

24. Podstawowe założenia ekorozwoju:

1. Uznanie rozwoju psychicznego człowieka za główny cel życia,

2. Określenie nieprzekraczalnego poziomu zaspokojenia własnych potrzeb materialnych,

3. Przyjęcie przeciętnej dzietności w rodzinie na dwoje dzieci,

4. Zaakceptowanie koncepcji zrównoważonego rozwoju(ekorozwoju),

5. Dążenie do ochrony głównych ekosystemów Ziemi,

6. Opanowanie wiedzy o zarządzaniu zasobami przyrody,

7. Przyjęcie koncepcji wspierającego, otwartego systemu ekonomicznego,

8. Przyjęcie zasady sprawiedliwego handlu,

9. Opodatkowanie się krajów uprzemysłowionych na rzecz krajów rozxwi9jających się,

10. Kreowanie narodowych polityk ekologicznych,

11. Rozwijanie praw i aktywności obywateli,

12. Tworzenie nowych proekologicznych struktur organizacyjnych,

24. Cele ekorozwoju:

    1. Dobrobyt(materialny i społeczny)

    2. Sprawiedliwość

    3. Bezpieczeństwo,

    4. Wysoka jakość życia,

31. Zasady ekorozwoju

• powszechności,
• ekorozwoju (ekologizacji),
• uwzględniania wymogów ochrony środowiska w działalności planistycznej,
• ekonomizacji,
• koncesjonowania prawa do użytkowania zasobów środowiska,
• nieprzekraczania skali ingerencji w środowisko,
• „odpowiedzialności sprawcy”,
• uspołecznienia,
• regionalizacji,
• udziału samorządu w ochronie środowiska.

32. Źródła zanieczyszczeń powietrza

a) źródła naturalne, do których należą:

- wulkany (ok. 450 czynnych), z których wydobywają się m.in. popioły wulkaniczne i gazy (CO₂ , SO₂, H₂S - siarkowodór i in.);

- pożary lasów, sawann i stepów (emisja CO₂, CO i pyłu);

- bagna wydzielające m.in. CH₄ (metan), CO₂, H₂S, NH₃;

- gleby i skały ulegające erozji, burze piaskowe (globalnie do 700 mln. t pyłów/rok );

- tereny zielone, z których pochodzą pyłki roślinne.

b) źródła antropogeniczne (powstające w wyniku działalności człowieka) można podzielić na 4 grupy:

- energetyczne - spalanie paliw;

- przemysłowe - procesy technologiczne w zakładach chemicznych, rafineriach, hutach, kopalniach i cementowniach;

- komunikacyjne - głównie transport samochodowy, ale także kołowy, wodny i lotniczy;

33.Szkody i straty spowodowane zanieczyszczeniami powietrza .

-zwiększenie śmiertelności niemowląt

-osłabienie płuc

-zakwaszenie rzek i jezior

-niszczenie flory i fauny

-niszczenie zabytków

-degradacja gleby

-dziura ozonowa

-efekt cieplarniany

-smog

-odory

-kwaśne deszcze

34.Ekologiczne, medyczne , ekonomiczne i kulturowe uzasadnienie zachowania różnorodności biologicznej.

Różnorodność biologiczna, bioróżnorodność – zróżnicowanie życia na wszelkich poziomach jego organizacji.

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.

Różnorodność biologiczna jest ważna dlatego że :

-zapewnia utrzymanie równowagi w przyrodzie i jej przetrwanie

-jest gwarancją jakości naszego życia

-stanowi podstawę wielu procesów w przemyśle , rolnictwie , rybołówstwie

-powoduje wzrost aktywności danego regionu , jego rozwój , polepszenie warunków życia jego mieszkańców

-powoduje wzrost konkurencyjności gospodarczej , większe możliwości pracy , wzrost bezpieczeństwa

-wpływa na wygląd krajobrazu0