WODY PŁYNĄCE
W wodach płynących czynnikiem selekcjujacym jest jednokierunkowy ruch wody. Biocenozy wód płynących są zdominowane przez organizmy bentoniczne. Plankton rzeczny występuje tylko w dużych rzekach, a jego egzystencja jest podtrzymywania przez stałe wymywanie z siedlisk zastoiskowych.
Gatunki wrotków dominujące w nurcie: Karatella.
Wysoka różnorodność zespołu wrotków w małych rzekach nizinnych wynika z wyraźnego rozdziału siedlisk pomiędzy zaakceptowanymi do różnych środowisk zwierzętami.
Biocenozy płynące są zdominowane przez konsumentów i destruentów. W pionie dzieli się środowisko rzeczne na:
toń wodną
bental (łożysko)
hyporeal (woda płynąca w przestworach podłoża)
Z biegiem rzeki zmienia się struktura biocenozy. Powstaje poziomy podział cieku wzdłuż jego biegu. Podział rzeki na krainy opiera się na występowaniu dominujących gatunków.
Wyróżnia się 5 krain:
kraina pstrąga – obejmuje górny bieg rzeki wraz ze strefą źródliskową o zimnej, przejrzystej i wartko płynącej wodzie, dnie kamienistym i żwirowym.
kraina lipienia – obejmuje dolny bieg potoku górskiego, wartki prąd, woda chłodna, urozmaicone dno, w towarzystwie ze ŚWINKĄ? (sprawdzić to)
kraina brzany – środkowy bieg potoku górskiego, prąd szybki, dno żwirowe i piaszczyste, wyższa temperatura, lekki niedobór tlenu, gatunki: świnka bzdręga i okoń
kraina leszcza – dolny bieg rzeki, szerokie koryto, powolny nurt, temperatura powyżej 20 stopni C, dno piaszczyste, deficyty tlenu przy dnie, gatunki: płoć, sandacz, karp, lin, szczupak, węgorz
kraina jazgarza – obejmuje ujęcia dużych rzek, wahania poziomu wody na skutek pływów, woda słonawa, dużo mułu, gatunki: płoć, sandacz, karp, lin, szczupak, węgorz, gładzica.
Koncepcja River Continuum
W górnych odcinkach, zalesionych produkcja pierwotna jest niewielka, natomiast jest duży wpływ grubocząsteczkowego detrytusu; w biocenozie dominują rozdrabniacze, liczni też zbieracze.
W środkowym odcinku rzeki, przy szerokim korycie nawet nabrzeżne drzewa nie zacieniają całego cieku, w nurcie rozwijają się makrolity, wzrasta intensywność….
W środkowych odcinkach rzek mogą rozwijać się makrolity (produkcja autochtoniczna); dominują zdrapywacze i zgeryzacze, nieliczni rozdrabniacze. W dolnym cieku rzeki dopływ allochtonicznego detrytusu jest niewielki, zwiększona produkcja za sprawą fitoplanktonu, dominują zbieracze i filtratory.
Ekologia ekosystemów – biocenozy osadzone w swoim abiotycznym środowisku i wchodzące w interakcje z jego składnikami, tworzą ekosystem.
Ekosystem – dowolny fragment biosfery, w który grupa organizmów realizuje procesy produkcji i dekompozycji przy chociaż częściowo zamkniętym obiegu materii z wykorzystaniem przepływającej przez ten system energii. Elementami nieożywionymi ekosystemu są pule związków chemicznych, akceptorów i donorów elektronów, substratów mineralnych i organicznych (Weiner, 1999).
Ekosystemy – systemy otwarte, utrzymywane przez ciągły przepływ energii. Zewnętrzne źródła energii skierowane do ekosystemów: światło słoneczne, allochtoniczny dopływ materii organicznej.
Przepływ energii:
Zarówno organizmy, jak i ekosystemy są systemami otwartymi utrzymywanymi przez ciągły przepływ energii. Do zewnętrznych źródeł energii skierowanej do ekosystemu należą światło słoneczne, allochtoniczny dopływ materii organicznej i zredukowane połączenia nieorganiczne.
Pierwsza zasada termodynamiki (zasada zachowania energii) – w żadnych przemianach energetycznych energia nie może powstać z niczego ani ulec zanikowi.
Druga zasada termodynamiki – każdej przemianie energetycznej towarzyszy strata wolnej energii w systemie; w przemianach energii w sieci troficznej i poziomach troficznych cześć energii tracona jest w postaci entropii, a więc w każdy poziomie dostarczanej energii jest mniej.
Opisując przepływ energii musimy określić:
wielkość puli (biomasy organizmów, detrytusu, rozpuszczalność materii organicznej) wyrażamy w jednostkach energii
tempo przepływu – wyrażone w jednostkach energii na jednostkę czasu
jeżeli całą pulę podzielimy przez sumę wszystkich dopływów otrzymamy czas wymiany (turnover time)
Wydajność ekologiczna – wyraża ilość energii przekazywanej między kolejnymi ogniwami łańcucha pokarmowego. Mieści się w zakresie od 0,05 do 0,20, czyli od 80 do 95% energii ulega stracie przy przechodzeniu do następnego ogniwa łańcucha pokarmowego.
Liczba możliwych w określonym ekosystemie poziomów troficznych zależy więc od puli startowej, czyli produkcji pierwotnej.
Im większa jest odporność producentów na presję roślinożerców, tym większy udział detrytusowego łańcucha pokarmowego. Jego szczególną odmianą jest pętla mikrobiologiczna (microbilogical loop). Rozpuszczona materia organiczna jest wykorzystywana przez bakterie.
Międzynarodowy Program Biologiczny
Próby zmierzenia wszystkich temp przepływu energii w ekosystemie zakończył się fiaskiem. Pętle mikrobiologiczne odkryto dopiero niedawno, a i pomiar produkcji pierwotnej obarczony był ogromnym błędem.
Odmiany detrytusowego łańcuch oddechowego:
- pętla mikrobiologiczna – rozpuszczalność materii organicznej wykorzystywana jest przez bakterie. Pierwotniaki konsumują bakterie i następnie są zjadane przez większe zwierzęta planktonowe, włączając w ten sposób energię pętli do klasycznego łańcucha spasania.
Przepływ energii w ekosystemie (silver springs) – jest to klasyczny przykład ekosystemu. Wyraźnie widać tu , jak niewiele energii dociera do wyższych poziomów troficznych w porównaniu z produkcją pierwotną.
Zasadnicza różnica między transportem materii w ekosystemie a przepływem energii polega na tym, że materia krąży a energia przepływa.
Cykl krążenia materii w naturalnym ekosystemie nie jest nigdy w pełni zamknięty: część materii opuszcza ekosystem w wyniku fizycznych procesów transportu (dopływ, erozja, uszkodzenia gazów); część materii organicznej jest deponowana trwale w osadach.
W obiegu materii współdziałają procesy biologiczne i geochemiczne, dlatego mówimy o cyklach biogeochemicznych pierwiastków.
Decydującym etapem w obiegu pierwiastków jest przejście ich z formy rozpuszczalnej do cząsteczkowej, w tym przede wszystkim wbudowanie ich do biomasy producentów.