ekologia-sciaga2, Studia, 1-stopień, inżynierka, Ochrona Środowiska, Od Magdy


Przygotowanie roślin i zwierząt do bytowania w śr wodnym

ZWIERZĘTA

-ułatwione poruszanie(śluz, tłuszcz)

-ochrona przed pasożytami, drobnoustrojami

-gładkie, spłaszczone ciało, skrzela, oddychanie całą powierzchnią ciała, hydrodynamiczny kształt ciała

ROŚLINY:

-korzeń słabo wykształcony lub brak(nie musi oddychać, robi to całą powierzchnią ciała)

-giętka łodyga-brak sklerenchyny(wytwarza tk. mechaniczne)

-liście o blaszkach silnie podzielonych(tworzą większą pow do asymilacji)

-silnie rozwinięty miękisz powietrzny(gromadzi tlen)

-słabo rozwinięte tk przewodzące(są niepotrzebne, bo roślina jest otoczona wodą)

-rzęsy wodne

Przystosowanie zwierząt i roślin do życia w śr wilgotnym

ZWIERZĘTA

-prowadzą nocny tryb życia ze względu na małą ilość promieni słonecznych(dżdżownica)

-oddychają przez skórkę, płucami, tchawkami lub płucotchawkami

-pow ciała zabezpieczona przed promieniowaniem(np żaba, wije, płazy)

ROŚLINY

-słaby rozwój korzenia

-dużo liści pierzastych

-słabo rozwinięte tk przewodzące i wzmacniające-roś płożące

-w miękiszu dużo aparatów szparkowych(np kaczeniec, niezapominajka, szczawik zajeczy, skrzyp)

Przystosowanie do śr suchego:

ZWIERZĘTA

-ograniczenie wydalania wody lub magazynowanie jej(wielbłąd, solą ogranicza pocenie się)

-zabezpieczenie przed wysychaniem:śluzem, skorupą, pancerzem, wytworami skóry)

-ubezpieczanie ubytku wody spożywaniem soczystych pokarmów

-sposób wydalania(mocz zagęszczony, obieg zamknięty)

-zmiany trybu życia: z dziennego na nocny, a z nadziemnego na podziemny

-estywacja(wykierunkowanie procesów metabolicznych, uśpienie organizmu)

-matebolizm dostosowany do rzadkiego pobierania wody lub obywanie się bez niej przez dłuższy czas)

-ogromne uszy

ROŚLINY:

-gruboszare, sukulenty- gromadzenie wody

-grube, soczyste, mięsiste łodygi(kaktus) lub liście(agawa) magazynujące wodę

-słabo rozwinięty sys korzeniowy- sklerofity

-pędy mogą być zredukowane do cierni, twarde, sztywne

-silnie rozwinięte tk przewodzące i wzmacniające

AKCJE-oddziaływanie środowiska na organizm

REAKCJE-odziaływanie organizmu na śroodowisko

KOAKCJE-odziaływanie wewnątrzpopulacyjne(jednego na drugiego i odwrotnie)

*ekspoloatacyjne-np pożeranie(troficzna)

*paratroficzne-nibypokarmowe(szupak zjada odchody widłonoga, które pobudzają gonady)

PODZIALY EKOLOGII:

1. Ekologia ogólna-zajmuje się badaniem prawidłowości zachodzących na róznych poziomach organizacji przyrody

-Ekologia roślin(FITOEKOLOGIA)-bada zalezności występujące między roślinami oraz między roś a ich śr

-Ekologia zwierząt(ZOOEKOLOGIA)-bada behawioryzm, czyli zachowanie zwierząt oraz zalęznościami między nimi

2. Syntaksony-ekologia poszczególnych grup taksonomicznych

3. Autekologia-zajmuje się badaniem jednego gatunku

4. Synekologia-bada wiele gatunków

5. Podziała organizacji życia na Ziemi:

-ekologia populacji (demetologia)

-ekologia biocenozy (biocenologia)

6. Ekologia krajobrazu-bada wzajemne zależności między ekosystemami tworzącymi krajobraz, bada strukturę przestrzenną tych krajobrazów, jak ta struktura wpływa na bogactwo, liczebność gatunkową, rozmieszczenie, jak przepływa krążenie materii w przyrodzie

7. Paleologia-zajmuje się analizą wymarłych gatunków

8. Neoekologia- zajmuje się współczesnymi problemami związanymi ze środowiskiem

9. Ekologia człowieka- jak warunki kształtują stan zdrowia człowieka

10. Ekofilozofia- filozofia ekologiczna

*myślenie ekologiczne

*rozum ekologiczny

*etyka eko

*osobowość eko

11. Ekologia stosowana (środowisko stosowane)

*ekologia łąkarstwa

*ek rolnictwa

*ek rybactwa

*ek leśna

12 Ekocybernetyka- zastosowanie cybernetyki)

RODZJAE BADAŃ EKOLOGICZNYCH

I BADANIA AUTEKOLOGICZNE

CEL:wykrycie prawidłowości występowania organizmów w danym środowisku, określa się to poprzez analizę czynników ograniczających życie tego organizmu w środowisku np:

*sust niezbędne do życia(woda, przestrzeń, pokarm)

*natężenie czynnika fizykochemicznego(czynniki warunkujące życie)

*określenie strefy tolerancji danego gatunku na natężenie danego czynnika(strefa życia)warunkującego życie

-stenobionty-wąski zakres tolerancji

-eurybionty-szeroki zakres tolerancji

II BADANIA PRODUKCYJNE(jednostki masy,energetyczne)

CEL:wykrycie prawidłowości związanych z gosp. energetyczną ukł. ekologicznych i związanych z produkcją biomasy; mogą się odnosić do populacji, biocenoz, ekosystemów

Analizuje się udział poszczególnych gat. W wykorzystaniu energii wyprodukowanej i znajdującej się w tej biomasie. Można określić gat. dominujące(duża ilość biomasy) oraz gat akcesywne.

III BADANIA POPULACYJNE

CEL:poznanie prawidłowości zasiedlania śr. przez populację, poznanie struktury populacji oraz przebiegu zmian liczebności w czasie

*prowadzi się w odniesieniu do gat ważnych pod względem gosp.(np szkodniki)

*badanie gatunków zagrożonych wyginięciem

*w odniesieniu do wybranych grup np zwierzyna łowna

Badania prowadzone w ukł zamkniętych, laboratoryjnych, nieco mniej w ukł otwartych

IV BADANIA BIOTYCZNE:

CEL: analiza przebiegu zmian liczebności gatunków współżyjących w jednym środowisku(analiza zw ekologicznych zachodzących w jednym środowisku(ukł prosty)lub wielu gatunków(ukl złożony))

V BADANIA BIOCENOTYCZNE -prowadzone głównie w układzie otwartym

Cel: poznanie prawidłowości strukturalnych w układach ekoloczynych, czyli jest to śr homo i hetero troficzne (mozaikowate), struktura przestrzenna pionowa i pozioma (rozmieszczenie gatunku i populacji)

Sukcesja ekologiczna -badanie w czasie

VI BADANIA EKOLOGII SIEDLISKOWEJ -jeśli znamy wymagania danego gatunku to możemy określić siedlisko jego życia.

Ekosystem jest układem funkcjonalnym stanowiącym efekt związków organizmów żywych ze ś®. Abiotycznym. Wyrazem tych związków jest stałe krążenie pierwiastkóow w przyrodzie pomiędzy tymi środowiskami oraz w ich obrębie. Właśnie te procesy krążenia nazywane są cyklami biogeochemicznymi.

Obieg i znaczenie tlenu w przyrodzie

-hydrosfera -tlenu jest najwięcej

-przed pojawieniem się roślin, tlen pochodził z rozszczepienia wody pod wpływem oddziaływań z kosmosu

-dzięki rośliną tlen mamy z fotosyntezy wody

-zawartość tlenu wynosi 21%

-masa atomowa tlenu wynosi 30*10-16 ton

-budowa cząsteczki tlenu:

*związki tlenowe

*związki siarki

*związki żelaza

*osady organiczne

-rola tlenu w atmosferze:

*jeden z najlżejszych pierwiastków reaktywnych

*proces hydrolizy

Obieg i znaczenie węgla w przyrodzie

-najwięcej w atmosferze występuje w farmie gazowej (CO-czad, CO2)

-występuje w postaci związanej (HCl, skrobia, tłuszcze)

-zawartość węgla jest zmienna -0.04% do -0.05% globalnie

-węgiel jest pierwiastkiem biomasotwórczym

-o krążeniu węgla w przyrodzie decyduje fotosynteza i oddychanie

-węgiel ma masę większą od powietrza dlatego jest blisko podłoża

-duże ilości węgla są w postaci CaCO3:

*wapienie

*skały osadowe

*skały organiczne

*kredy

*rafa

*wapno gaszone i palone

Obieg i znaczenie azotu w przyrodzie

-najwięcej jest w atmosferze 78% w postaci cząsteczkowej

-sole mineralne występują na globie, zawierają również dużą ilość azotu cząsteczkowego

*żywa materia organiczna

*martwa materia organiczna

-gleba i hydrosfera zawierają najmiej azotu

pobierania azotanów - sorbcja biologiczna - roślina pobiera tyle ile w danym czasie jej potrzeba - dotyczy to tylko azotu

azotyn (NO2) + hemoglobina = methemoglobina

CO + hemoglobina = karboksyhemoglobina

METHEMOGLOBINA

Azotobakter - wolnożyjące bakterie np. clostridium croococum i clostridium pasteriomum

Źródłem wydajniejszym jest wiązanie azotu przez bakterie typu azotobakter clostridium croococum, które posiadają enzym nitrogenazu zbudowany z molibdenu. 1g cukru, które rozbijają te bakterie, są w stanie wykorzystać 15mlg azotu atmosferycznego.

Rhizobium- bakerie brodawkowe, wiążą azot atmosferyczny, lokują się na gatunkach roślin motylkowatych (koniczyna, groch, fasola), na systemie korzeniowym (zmiana azotu na azotyny) np. olcha szara, czarna, posiadają promieniowce w systemie korzeniowym+ sinice maja również zdolność do wiązania azotu.

Formy azotu:

-sole amonowe są słabo rozpuszczalne w wodzie

-sole azotanowe i azotynowe są dobrze rozpuszczalne w wodzie

-azot jest pierwiastkiem biomasotwórczym, ale głównie w zakresie białek

-dużo białka roślinnego znajduje się w roślinnościach motylkowatych (soja, fasola)

pędzienie roślin - roślina szybko przyrasta w biomasę (szczypior, sałata, rzodkiewka, szpinak) poprzez nawożenie azotem „na zapas”, przez co zmniejsza się czas dojrzewania

rośliny korzeniowe (marchew) - kumuluje azot w postaci mineralnej w dużych ilościach (azotyny). Azotyny wchodzą w reakcje z hemem, tworząc methemoglobinę. Postać ta (meth) nie jest w stanie wiązać tlenu - następuje „zaczadzenie” - uduszenie organizmu (hemoglobinemia)

-azotyny są 10-krotnie groźniejsze od azotanów

-po obumarciu w procesie mineralizacji białko podlega szczegółowym przemianą. Produktem rozkładu może być amoniak (NH3) oraz amon (NH4). Bakterie rozkładające białko to bakteria amonifikujące. Zamiana amoniaku i amonu na azotyny - bakterie nitryfikujące (nitrosomas, nitrosopira). Zmiana azotynów w azotany - bakterie nitryfikacyjne (nitrobakter, nitrocistis) NO3 - pożywka dla roslin, redukcja azotanów do azotynów, a następnie do azotu atmosferycznego - bakterie denitryfikacyje.

-oprócz nawozów sztucznych, mineralnych są również nawozy naturalne mineralne (saleta chilijska - złoża soli azotowych i fosforanowych, saleta indyjska)

-źródłem azotu są również zanieczyszczenia (głównie z sielników spalinowych), skutki to kwaśne deszcze i smog.

NAJWAŻNIEJSZE SPOSOBY ZAPOBIEGANIA I UTRATY AZOTU:

-zapobieganie wylesianiu

-zalesianie

-zapobieganie erozji powierzchni wodnej

-zapobieganie erozji

-maksymalne wykorzystanie azotu atmosferycznego przez mikroorganizmy

-produkcja nawozów azotowych otoczkowych (powlekanych)

„głód azotowy” -występuje gdy azot pochłaniany jest przez konsumentów a następnie w postaci ścieków oddawanych do środowiska wodnego, nie wraca do gleby, leci do wody.

Obieg i znaczenie fosforu w przyrodzie

-jest rzadko spotykanym pierwiastkiem w przyrodzie (ok. 0.1% w litosferze), obieg fosforu ma ogromne znaczenie dla roślin. Fosfor nie wchodzi w skład białek, ale bierze udział w ich syntezie (ATP, ADP) - w ADP fosfor jest katalizatorem do wytwarzania ATP (fosforylacja)

-związki fosforu na ogół nie są rozpuszczalne w wodzie, fosfor jest niedostępny dla roślin

retrogradacja - uwstecznianie się związków fosforu (postać niedostepna dla roślin)

-grzyby i bakterie poprzez wydzielanie kwasów organicznych są w stanie wyłapać fosfor. Fosfor pobierany jest tylko w postaci PO43- (sorbcja biologiczna)

źródła fosforu w przyrodzie:

*apatyty - skały powstałe w wyniku erupcji wulkanów

8fosforyty - skały osadowe organiczne

*fosfor wbudowany w masę organiczną roślin i zwerząt

zagrożenia ze strony fosforu:

*eutrofizacja - źródła fosforu w wodzie - gnojownica, erozja gleb, rolnictwo, ścieki komunalne

*osylizacja - powolne uwalnianie fosforu ze szkieletu ryb

*efigenizacja - powtórne pobieranie fosforu

STOSUNKI ANTAGONISTYCZNE - populacja jednego gatunku działa na niekorzyść populacji innego gatunku

STOSUNKI NIEANTAGONISTYCZNE - obecność jednej z populacji wpływa korzystnie na rozwój drugiej

łańcuch pokarmowy - ciąg zaczynający się od producentów, konsumenci I rzędu, konsumenci II rzędu, na szczycie drapieżca szczytowy

ZADANIA EKOLOGII:

*struktury i funkcjonowaniem jednostek ekologicznych

  1. tundra

  2. tajga

  3. step

  4. sawanny

  1. las

  2. łąka

  3. rzeki

część nieożywiona ekosystemu to:

a)podłoże (ziemia, powietrze, kamienie, woda)

b)producenci (wszystkie organizmy roślinne)

c)konsumenci

d)destruenci (bakterie oraz grzyby, organizmy zdolne do rozkładania materii organicznej na substancje proste)

*bada w przestrzeni odnoszącymi się po poszczególnych jednostek (rozróżnienie stref na powierzchni ziemi w zależności od strefy klimatycznej

sukcesja - to przeobrażenie jednego ekosystemu w zupełnie inny, który jest mniej podatny dla starych osobników, a korzystny dla nowych organizmów zasiedlających dany obszar.

eutrofizacja- woda robi się mało przejrzysta, dochodzi do zakwitów, bo jest dużo szczątków organizmów. Rośliny potrzebują tlenu przy rozkładaniu, a jego brakuje. Wystepuje HCl, który bardzo negatywnie wpływa na rozwój roślin

*badania w czasie

  1. antagonistyczne

  2. nieantagonistyczne

  3. allelopatia - metoda woalki konkurencyjnej. Walka pomiędzy osobnikami np. wydzielanie antybiotyków (substancji zabójczych dla innych organizmów) np. sosna i huba korzeniowa

przykłady symbiozy:

paleoentologia - nauka zajmująca się badaniem szczątków i na podstawie tego określa się jakie organizmy żyły klika milionów lat temu (ocenia się w jakich warunkach żyły i jakie zależności zachodziły między nimi).

w ekosystemie odbywa się stały przepływ energii, o ile energia musi być nieprzerwanie dostarczana z zewnatrz o tyle substancje odżywcze mogą być wykorzystywane ponownie dowolną ilość razy. Substancje odżywcze krążą w obiegu zamkniętym.

Dla nas źródłem energii jest pokarm. Energia zawarta w pokarmie pochodzi z energii słonecznej, którą rośliny przekształcają w procesie fotosyntezy.

Sozologia - nauka zajmująca się ochroną środowiska i przyrody

Ochrona przyrody - przyroda - elementy biotyczne i abiotyczne. To zespół idei, środków i działań zmierzających do zachowania a także w razie potrzeby odtworzenia obiektów przyrody w postaci pierwotnej lub możliwie mało zmienionej we wszystkich formach jej różnorodności, łącznie z warunkami i procesami decydującymi o jej trwałości

Korzyści z ochrony przyrody:

*estetyczne

*zdrowotne

*edukacyjne

*poznawcze

*inspiracje twórcze

metody konserwatorskie chroniące przyrodę:

*nieożywiona część przyrody

*ożywiona część przyrody

przyrodę chroni się powołując:

ochrona przyrody jest realizowana przez tworzenie określonych służb:

ochrona środowiska - jest zespołem idei, środków i działań zmierzających do utrzymania środowiska w stanie zapewniającym optymalne warunki bytowania człowieka i gwarantującym ciągłość najważniejszych procesów w biosferze jako podstawę produkcyjnej działalności człowieka.

Ochrona środowiska polega na działaniu lub zaniechaniu. Ma na celu zachowanie bądź przywrócenie równowagi przyrodniczej.

środowisko chroni się poprzez:

równowaga przyrodnicza - to zachowanie bilansu, odpowiednio zachowane proporcje np. ściętych drzew do posadzonych.

Grupy zanieczyszczeń odpowiedzialne za zanieczyszczenie przyrody:

Liczebność populacji - liczba osobników danej populacji

Zagęszczenie populacji - liczba określająca stosunek liczebność populacji do powierzchni zajmowanej przez tą populację.

Jednostka pomiaru zagęszczenia

procesy zagęszczania wpływające na: