Ocena liczebności i zagęszczenia
Zagęszczenie - liczba osobników danego gatunku przypadająca na jednostkę powierzchni lub objętości
Metody oceny dzielimy na:
Metody względne- nie jesteśmy w stanie obliczyć zagęszczenia a jedynie wskaźnik zagęszczenia (prawdopodobieństwo z jakim dane zagęszczenie ma miejsce)
Metody bezwzględne- to takie, których ostatecznym wynikiem jest zagęszczenie (np.. 30 osobników na km2
Metody pośrednie- osobniki zlicza się na podstawie śladów obecności
Metody bezpośrednie- gdy mamy bezpośredni kontakt z organizmami czyli gdy możemy je policzyć
Przykładowe metody oceny zagęszczenia i liczebności
Pułapkowa- np. pułapki żywołowne
Metoda liczenia odchodów- trzeba znać średnią defekowania
Metoda liczenia głosów
Typy rozkładu przestrzennego
Losowy- wszystkie odległości są w tych samych ilościach
Równomierny- Nadmiar odległości średnich niedomiar odległości Małych i dużych
Skupiskowy- Nadmiar odległości dużych i małych a niedomiar średnich
Oprócz tego mogą istnieć różne typy kombinacji:
Rozm. skupiskowe równe- duże skupiska z osobnikami rozmieszczonymi równomiernie
Rozm. skuiskowo grupowe- w ramach dużego skupiska występują mniejsze grupy
Rozm. Skupiskowo losowe- w ramach dużego skupiska występują grupy losowe
Czynniki determinujące rozkład przestrzenny:
Równomierny- Organizmy oddziałują na siebie negatywnie i dążą da zwiększenia odległości między sobą. Np. Orzeł, kaktus
Skupiskowy- Organizmy żyjące w stadach czerpią z teo korzyści na skutek mechanizmów działających w stadzie: mniejsze ryzyko śmierci (osobniki chore i stare giną najpierw), skuteczniejsza reprodukcja 9osobnik nie traci czasu na poszukiwanie partnera).
Metody analizy rozkładu przestrzennego
Metoda powierzchniowa
Powierzchnię badaną dzieli się na równe kwadraty, zlicza się ilość osobników w każdym kwadracie liczy się średnią ważoną i wariancję
N - liczba gniazd
S- powierzchnia
D= N/S R= 1/ 2* d1/2 (pierwiastek)
r/R =1 - losowe
r/R <1 - skupiskowe
r/R>1- równomierne
Struktura biocenozy
Producenci - są to organizmy samożywne (autotroficzne) które są zdolne do do produkowania materii organicznej, w procesie fotosyntezy lub chemosyntezy.
Konsumenci I- go II-go rzędu - to organizmy cudzożywne (heterotroficzne) przystosowane do gotowej materii organicznej, wyprodukowanej przez rośliny bądˇ zawartej w tkankach zwierząt , zalicza się do nich; zwierzęta roślinożerne (fitofagi), mięsożerne (zoofagi) i saprofagi (odżywiające się materią organiczną)
Reducenci- Są to organizmy heterotroficzne (destruenci) które rozkładają i redukują substancje organiczne pochodzenia, roślinnego i zwierzęcego powodując ich mineralizacje. Należy do nich głównie bakteria i grzyby saprofitytyczne
Gat. dominujące i kluczowe
Gatunki dominujące- Jest ich najmniej ale są najbardziej liczne i gromadzą największą energię potencjalną ekosystemu.
Gat. Kluczowe (rzadkie)- Jest ich najwięcej ale są najmniej liczne i kluczowe dla funkcjonowania ekosystemów
Subdominanty- Nie są to gatunki najbardziej liczne, ale reprezentowane są przez znacznye ilości osobników.
Bioróżnorodność- to zróżnicowanie organizmów rozpatrywane na wszystkich poziomach organizacji przyrody:
Poziom osobniczy
Poziom genetyczny
Poziom ekosystemalny
Gradient bioróżnorodności
Od tropików po strefę około biegunową gradienty bogactwa mogą być determinowane przez 8 różnych czynników wśród których najważniejsze są:
1 Czynnik historyczny czyli historia Ziemi- Brak katastrof = więcej gatunków im dłuższy proces ewolucji tym więcej gatunków
2 Zróżnicowanie rzeźby terenu- im większe zróżnicowanie środowiska fizycznego tym bardziej złożone zespoły roślin i zwierząt oraz większa różnorodność gatunków.
Oprócz tego na zróżnicowanie wpływa dodatnio proces zawężania niszy który przynosi korzyści w postaci braku konkurencji oraz efektywnego wykorzystania pokarmu.
Na północy nisze są szersze niż na południu, dlatego tam zachodzi intensywniejsza specjacja (organizmy zawężając niszę dostosowują się do nowych warunków)
Nisza ekologiczna- to zespół warunków ekologicznych, w zakresie których gatunek może eksploatować zasoby na tyle skutecznie aby mógł się rozmnażać i zajmować podobne środowiska.
Wskaźniki różnorodności
Bogactwo gatunkowe (S)
Wskaźnik dominacji Simsona
Wskaźnik różnorodności Sharona-Weinera (H)
Wskaźnik równomierności (e)
Wskaźnik różnorodności Simsona (C)
Indeks ABC
Metoda zakłada, ze w ekosystemie zrównoważonym wszystkie gatunki są reprezentowane przez zbliżoną liczbę osobników, liczebność nie jest zdominowana ale biomasa jest zdominowana. W ekosystemach gdzie działają czynniki stresowe zaczynamy obserwować zanik dużych osobników czyli liczebność jest zdominowana ale biomasa nie.
ABC< 0 stan degradacji
ABC >0 stan równowagi
ABC= 0 sytuacja mieszana
Można to przedstawić w formie graficznej w postaci wykresu liczebności i biomasy. Jeżeli Krzywa liczebności biegnie wyraźnie ponad krzywą biomasy (liczebność jest zdominowana) to w ekosystemie działają czynniki stresowe. Jeżeli jest odwrotnie to ekosystem znajduje się w równowadze.
.
Populacja
Populacja to zespół organizmów jednego gatunku zamieszkujących ten sam teren i mogących się wzajemnie krzyżować
Parametry demograficzne populacji
1.Rozrodczość- produkcja nowych osobników
Realizowana- 1 noworodek na jedną kobietę w wieku rozrodczym, na 15 lat
Potencjalna- teoretycznie możliwe jest aby każda kobieta w wieku rozrodczym rodziła dziecko co 10-11 miesięcy
2.Śmiertelność lub jej przeciwstawieństwo czyli przeżywalność- ilość osobników, które umierają w danym wieku lub przezywają do danego wieku.
Realizowana- dla rudzika 1 rok
Potencjalna- dla rudzika 11 lat
Rudzik mógłby żyć 11 lat ale przeważnie umiera w wieku 1 roku
3. Imigracja - ilość osobników napływająca do populacji z innej populacji
4. Emigracja- ilość osobników wypływających z danej populacji
Czynniki determinujące liczebność populacji
K- pojemność środowiska czyli maksymalna liczba osobników jaka może istnieć w danym środowisku
Czynniki zależne od zagęszczenia
Liczebność populacji wzrasta aż do osiągnięcia liczebności K, kiedy dalszy wzrost populacji jest niemożliwy ze względu na ograniczone zasoby (pokarm, dostępne siedliska)
Czynniki niezależne od zagęszczenia
Liczebność populacji jest redukowana przez zaburzenia środowiska dzięki którym nigdy nie dochodzi do osiągnięcia liczebności K
Mówiąc krótko liczebność populacji może być regulowana przez czynniki środowiskowe, które są niezależne od zagęszczenia, ale może też być regulowana przez czynniki zależne od zagęszczenia (gdy czynniki środowiskowe nie działają) takie jak rywalizacja o pokarm i siedlisko.
Regulacja liczebności populacji
Kiedy wzrost populacji jest nieograniczony
Czyli gdy dochodzi do kolonizacji nowego siedliska bądź do jego rekolonizacji, wtedy przyrost liczebności zależy jedynie od początkowej liczebności populacji
Gdy wzrost populacji jest ograniczony to ze wzrostem zagęszczenia spada ilość zasobów dostępnych dla jednego osobnika, pojawia się konkurencja o pokarm i miejsce.
Gdy wzrost populacji jest ograniczony, ale nie zależny od zagęszczenia czyli gdy zasobów jest pod dostatkiem ale pojawiają się katastrofy naturalne, nowe prawa łowieckie (działalność człowieka) lub drapieżnictwo
Parametry demograficzne populacji wpływają na zagęszczenie następująco
Imigracja+
Rozrodczość+ -> zagęszczenie <- śmiertelność -
Emigracja -
Emigracja i śmiertelność wpływają ujemnie na zagęszczenie, rozrodczość i imigracja wpływają dodatnio na zagęszczenie.
Produkcja pierwotna i wtórna w biocenozie
Produkcja pierwotna:
Brutto- całość energii słonecznej związanej przez producentów (rośliny) w postaci wiązań chemicznych.
Netto- Energia związana i zgromadzona przez autotrofy (producentów) po odjęciu tej części energii, którą zużywają one na procesy życiowe (oddychanie). Tylko część energii może być użyta na produkcję biomasy ponieważ reszta zostaje zużyta na procesy życiowe.
PAR- Część widma promieniowania słonecznego asymilowana przez chlorofil roślin i glonów
Produkcja wtórna- całość produkcji wszystkich konsumentów ekosystemu. Przyrost masy organizmów tworzących populację w określonym czasie + te organizmy które nie dożyły do końca tego okresu.
Produktywność lądów jest większa w strefie okołorównikowej następnie spada prawie do zera w okolicach 20 równoleżnika by ponownie wzrosnąć miedzy 30 a 40 równoleżnikiem
Produktywność na lądach determinowana jest przez:
Dostępność światła
Temperatura
Wilgotność
W oceanach produktywność determinowana jest przez dostępność biogenów
Produkcję biomasy podaje się w g(kg) biomasy na m2 (km2) na rok
Metody oceny produkcji
bezpośrednie
Metoda żniwne- ścina się całe rośliny i mierzy ich suchą i mokrą masę
pośrednie
Bada się w jaki sposób tempo produkcji zależy od łatwych do zmierzenia czynników takich jak wilgotność temperatura, długość okresu wegetacyjnego, masa lub powierzchnia liści, ilość chlorofilu od którego zależy tempo asumilacji
Poziomy troficzne (patrz struktura biocenozy)
Do producentów należą: wszystkie rośliny zielone, bakterie foto- i chemosyntetyzujące (w śr. wodnym glony i sinice)
Łańcuchy troficzne (pokarmowe)
Łańcuch spasania
Producenci-> konsumenci I -> konsumenci II i III -> reducenci
Łańcuch detrytusowy
Martwa materia (org. detrytusożerny: detrytofagi, saprofagi ) -> konsument I-> konsument II-> konsument III-> reducenci
I zasada termodynamiki - zasada zachowania energii
Ilość energii pozostającej w ekosystemie jest różnicą miedzy ilością energii doprowadzonej do układu a energią utraconą czyli rozprowadzoną w postaci ciepła na skutek wykonania pracy.
II zasada termodynamiki- zasada entropii
Naturalnym kierunkiem przemian energetycznych we wszechświecie jest wzrost entropii czyli nieuporządkowania. Ilość energii dostępnej na kolejnych poziomach troficznych jest ograniczona (na każdy kolejny poziom troficzny przechodzi jedynie 10 % energii z poprzedniego poziomu). Energia płynie przez ekosystem by ostatecznie zostać rozproszoną w postaci ciepła.
Życzę powodzenia :)