Podstawy ekologii krajobrazu
Poziomy różnorodności biologicznej w krajobrazie:
poziom gatunkowy – obiekty oceny różnorodności: gatunki, inne to taksony, np. rodziny, grupy gatunków, np. formy wzrostu, klasy wielkości, klasy wymagań siedliskowych.
Obiekty określania różnorodności: ekosystem:
typ ekosystemu
regionu
większe jednostki
np. porównanie Puszczy Białowieskiej i Puszczy Knyszyńskiej.
poziom krajobrazowy niezależny od położenia:
Obiekty różnorodności (charakterystyki systematyczne): ekosystemy (wg. zbiorowisk roślinnych), typy ekosystemów (wg. typów użytkowania lub typów siedlisk).
Miary: udział procentowy, liczba.
Jednostki odniesienia: krajobraz, region.
Powierzchnia odniesienia: cała powierzchnia, jednostka powierzchni.
Poziom krajobrazowy zależny od położenia:
Obiekty różnorodności: ekosystemy wg. Zbiorowisk roślinnych.
Typy ekosystemów wg. użytkowania lub wg. typów siedlisk.
Miary: kontrast, liczba granic, indeks kształtu.
Jednostki odniesienia: krajobraz, region.
Antropopresja i bioróżnorodność.
skala mozaiki – rozmiary płatów zbiorowisk. Badania roślinności nad jeziorem Wigry wykazały, że im wyższy poziom przekształceń antropogenicznych, tym mniejsza jest wielkość płatów. Przy tym samym stopniu odkształceń najmniejsze płaty występują na siedliskach mokrych a największe na suchych. Zwiększenie poziomu antropopresji prowadzi do powtórnego zwiększenia płatów.
Zmiany w szacie roślinnej łąk doliny Nidy w okolicy Modrzew:
| roślinność | 1961 r. | 1985 r. |
|---|---|---|
Liczba typów zbiorowisk Liczba typów zbiorowisk wspólnych dla obu okresów Liczba oddzielnych płatów |
14 6 21 |
13 6 17 |
| Wskaźnik podobieństwa topologicznego | 0,44 | 0,44 |
| Flora lokalna | 1961 r. | 1985 r. |
Liczba gatunków Liczba gatunków wspólnych dla obu okresów |
374 323 |
361 323 |
skala mozaiki – rozmiary płatów zbiorowisk.
Zwiększenie poziomu antropopresji prowadzi do powtórnego zwiększania płatów.
GRIME: Przy średnim poziomie zakłóceń, np. z powodu antropopresji ograniczona jest żywotność osobników gatunków dominujących w ekosystemie – najwięcej gatunków znajduje warunki do życia (nie są wypierane przez dominantów), zwiększa się bogactwo gatunkowe. Przy nasileniu zakłóceń spada liczba gatunków, bo niewiele jest gatunków zaadaptowanych do wysokiego poziomu zakłóceń.
SOLON: W Polsce jest największy wskaźnik różnorodności płatów zbiorowisk (ekosystemów) przy średnim lub wysokim poziomie antropopresji, np. w strefach podmiejskich, natomiast tam, gdzie w krajobrazie dominują zbiorowiska naturalne i półnaturalne (przy niskim poziomie antrpopresji) oraz tam, gdzie prowadzi się intensywną gospodarkę wodną (wysoki stopień antropopresji).
Funkcjonowanie geokompleksu (krajobrazu) jest to zespół procesów, w których następuje wymiana i przepływ materii i energii – dostawa i przekształcenie energii słonecznej, obieg wody, cykle biologiczne, potoki grawitacyjne, przemieszczanie się mas powietrza, migracje organizmów.
Zmiany: cykliczne – pojawiają się co jakiś czas; fluktuacyjne – zróżnicowane pod wpływem czasu; kierunkowe – powodują zmiany krajobrazów (ekosystemów).
Od czego zależy tempo zmian:
klimat – komponenty nadrzędne nakładają ograniczenia na komponenty podrzędne:
opady (40mm/rok Mongolia północna, 120 – 200mm/rok okolice Irkucka)
od wysokości nad poziomem morza: komponenty nadrzędne nakładają ograniczenia na komponenty podrzędne, np. na określonych skałach mogą wykształcić się tylko niektóre typy gleb – tylko niektóre zbiorowiska.
Obieg materii i przepływ energii:
rytm dobowy ( zmiany oświetlenia, temperatury, ciśnienia, wilgotności)
cykle dobowe odchylenia, asymilacji, pylenia
rytm roczny – zmiany pogody, warunków hydrologicznych, glebowych, stopnia rozwoju roślinności, trybu życia zwierząt
rytmy kilkuletnie – np. rytmy jedenastoletnie (cykl aktywności Słońca, prąd El Nino), rytmy ponadstuletnie.
Związki między składowymi KRAJOBRAZU REALIZUJĄ SIĘ POPRZEZ POTOKI MATERII I ENERGII.
Warunek istnienia potoków: możliwość przemieszczania się cząstek materii (siły przyciągania, największe w górach)
ruchy powietrza: trąby powietrzne, tornada, orkany
obieg wilgoci w atmosferze: zależy od warunków klimatycznych, skala parowania na kuli ziemskiej jest bardzo duża
potoki zoogeniczne: przelot szarańczy, migracje ptaków, ławice ryb, przemieszczania karibu
grawitacyjne przenoszenie materiału po stoku: lawiny śniegu, błota, kamieniste – obniżenie poziomu wzniesienia, erozja na zboczu wydmy, zachodzi w miejscach użytkowania rolniczego, wybuchy wulkanów (lawa i popiół wulkaniczny)
spływ wód powierzchniowych
wody podziemne
potoki antropogeniczne (kulturowe) – sztuczne rowy, akwedukty, rurociągi, migracje ludzi, pielgrzymki.
Kierunek i intensywność potoków zależy od struktury krajobrazu.
Rola granic w krajobrazie we wzbudzaniu potoków:
im więcej styków tym więcej przemieszczeń
Jak potok zmienia ekosystem:
niszczy ekosystem
zmienia warunki życia roślin
zmienia chemizm wód, gleby.
Stężenia zwrotne ujemne służą zachowaniu równowagi. W dojrzałych geosystemach jest dużo stężeń ujemnych, które osłabiają potoki kumulacyjne.
W geosystemach ustabilizowanych dominują sprzężenia zwrotne ujemne, w dynamicznych dodatnie.