Nazwę EKOLOGIA- jako pierwszy wprowadził Ernst Haeckel w 1869 rok, definiując ekologię jako naukę o ekonomii i gospodarowaniu przyrodą.
EKOLOGIA- nauka podstawowa, program badawczy biologii, której obiektem są organizmy, ich zespoły i cała biosfera. Stanowi podstawę teoretyczną dziedzin stosowanych: ochr. środowiska, ochr. przyrody, gospodarki zasobami naturalnymi.
OCHRONA ŚRODOWISKA- ogół praktycznych działań mających na celu utrzymanie środowiska naturalnego człowieka w stanie zapewniającym komfort i wygody a przynajmniej zadawalający poziom cywilizacji. Obejmuje przede wszystkim działania doraźne, lokalne z zastosowaniem wypróbowanych technik inżynieryjnych.
OCHRONA PRZYRODY- ogół praktycznych działań mających na celu zachowanie różnorodności gatunkowej oraz różnorodności krajobrazów biosfery w celu zaspokojenia naturalnych potrzeb człowieka.
AUTEKOLOGIA- dział ekologii zajmujący się ekologią pojedynczego gatunku.
SYNEKOLOGIA- ekologia zespołów przyrodniczych. Obejmuje:
DEMEKOLOGIA- nauka o związkach zachodzących między organizmami należącymi do jednej populacji.
BIOCENOLOGIA- dział ekologii zajmujący się badaniem struktury i dynamiki naturalnych, wielogatunkowych ugrupowań organizmów żywych (biocenoz).
EKOLOGIA KRAJOBRAZU- zajmuje się badaniem struktury, sposobu funkcjonowania oraz istniejących powiązań pomiędzy elementami krajobrazu.
POZIOMY ORGANIZACJI W EKOLOGII:
I. OSOBNIK- organizm, pojedyncza niezależna jednostka zdolna do zdobywania pożywienia. Najbardziej podstawowy element biosfery.
II. POPULACJA- zespół osobników tego samego gatunku, mogących się swobodnie i skutecznie krzyżować, zajmujący tę samą przestrzeń, która zapewnia im niezbędne warunki życiowe.
V. BIOCENOZA- ożywiona część ekosystemu - zespół wszystkich organizmów zajmujący określone nieożywione środowisko, powiązanych wzajemnymi zależnościami, pozostający w przyrodzie w stanie równowagi dynamicznej /homeostazy/. Każda biocenoza charakteryzuje się określoną strukturą troficzną i określonym przepływem energii i krążenia materii.
Biocenozę tworzą:
- fitocenoza- org. roślinne (reducenci i producenci)
- zoocenoza- org. zwierzęce (konsumenci I, II i III rzędu)
- drobnoustroje.
IV. EKOSYSTEM- podstawowa jednostka ekologiczna. Jest to układ, w którym org. żywe /biocenoza/ w warunkach siedliska /biotopu/ mogą żyć, rozwijać się i rozmnażać oraz uczestniczyć w przemianie materii i korzystać z przepływającej przez system energii.
V. KRAJOBRAZ- heterogenny układ przyrodniczo-przestrzenny składający się z różnych sąsiadujących ze sobą ekosystemów, po-wiązanych zależnościami ekologicznymi (przepływ energii, krążenie materii, przemieszczanie się organizmów).
VI. BIOM- duży obszar o jednakowym klimacie, charakterystycznej szacie roślinnej i szczególnym świecie zwierzęcym. Typ roślinności biomu jest charakterystyczny, choć skład gatunkowy może być różny w zależności od położenia geograficznego np. tajga, tundra, las zwrotnikowy.
VII. BIOSFERA- cienka warstwa na pow. Ziemi w której występuje życie, obejmująca dolne warstwy atmosfery do wys. ok. 18 km /troposfera/, wszystkie wody do głębokości ponad 11 km /hydrosfera/ oraz zewnętrzną warstwę skorupy ziemskiej /litosfera/ do głębokości ok. 1km.
NISZA EKOLOGICZNA ("zawód")- pozycja danego gatunku, jaką zajmuje on w biocenozie. Obejmuje czynniki (np. światło, pokarm, miejsce), o które dany gatunek konkuruje z innymi gatunkami w biocenozie. Określa znaczenie i rolę danego gatunku w ekosystemie, tj. sposób przetwarzania energii (miejsce w łań-cuchu pokarmowym), zachowania się, wpływ na środowisko i zależności od innych gatunków.
Rodzaje nisz ekologicznych:
-przestrzenna,
-troficzna,
-fizjologiczno-przystosowawcza,
BIOTOP- nieożywiona część ekosystemu (światło, woda, gleba, klimat, temperatura).
EKOTON- stanowi strefę przejściową na granicy dwóch (lub większej liczby) różnych biocenoz, np. biocenozy lasu i biocenozy łąki.
SUKCESJA- uporządkowany, stopniowy proces kierunkowych zmian biocenozy prowadzący do przeobrażenie się prostych ekosystemów w bardziej złożone. Granicą tego procesu jest ekosystem ustabilizowany - klimaksowy w którym utrzymuje się dynamiczna równowaga między biocenozą i abiotycznym środowiskiem.
Autorami teorii sukcesji byli Clements i Odum.
Wg Clementsa szereg sukcesyjny to: inicjacja → kontynuacja →zakończenie - klimaks
biocenoza = super organizm
Wg Oduma:
Biocenoza = ekosystem w stanie homeostazy, podlegający samo-regulacji i wewnętrznie uporządkowany.
Rodzaje sukcesji:
1. Sukcesja pierwotna- proces rozwojowy biocenoz zaczynający się od „0” czyli na pow. do tej pory nie zajętych przez org. żywe np.: pustynie. Sukcesja pierwotna jest bardzo powolna około 1000 lat.
2. Sukcesja wtórna- rozwój biocenoz na obszarach na których uprzednio występowały biocenozy ale uległy zniszczeniu.
3. Sukcesja progresywna- związana jest z powstawaniem coraz bardziej bogatszych i trwalszych biocenoz.
4. Sukcesja regresywna- proces uwsteczniania się biocenoz pro-wadzący do zubożenia biocenoz.
5. Sukcesja autogeniczna- rozwój biocenoz zależny wyłącznie od organizmów biorących w niej udział.
6. Sukcesja allogeniczna- wymuszona przez zmiany środowiskowe (klimatyczne, zmiany poziomu wód gruntowych itp.).
KLIMAKS- końcowe stadium szeregu sukcesyjnego oznaczające najbardziej dopasowane do warunków siedliskowych zbiorowisko roślin i zwierząt.
MONOKLIMAKS- występowa-nie jednego typu klimaksu związanego z panującym klimatem.
POLIKLIMAKS- występowa-nie wielu typów klimaksów związanych z warunkami wodnymi, glebowymi czy ukształtowaniem terenu.
DYSKLIMAKS- klimaks sztuczny lub zniekształcony najczęściej działalnością człowieka.
INDUSTRIOKLIMAKS- klimaks kształtowany w bezpośrednim sąsiedztwie terenów uprzemysłowionych.
HIPOTEZA UKŁADÓW KLI-MAKSOWYCH (Whittaker)- kontynuacja typów klimaksów zmieniających się wzdłuż gradientów środowiskowych.
WŁAŚCIWOŚCI SYSTE-MÓW PRZYRODNICZYCH:
1. Wymiana energii, materii i informacji.
2. Dążenie do autonomizacji - uniezależnienie się od otoczenia pod względem wymiany materii i energii.
3. Unityzacja - nabieranie nowych cech wraz ze wzrostem złożoności.
4. Wzrost uporządkowania systemu tj. minimalizacji entropii.
5. Tendencja do samoregulacji dzięki istnieniu homeostatycznych mechanizmów sprzężenia zwrotnego.
HOMEOSTAZA- stan równo-wagi dynamicznej - zdolność układów przyrodniczych do przeciwstawiania się zmianom zachodzącym w otoczeniu.
ZASADY RÓWNOWAGI (HOMEOSTAZY) EKOSYS-TEMU:
I. Zachowanie struktury (zniszczenie struktur biotycznych załamuje homeostazę ekosystemu).
II. Zachowanie obiegu materii i przepływu energii (zablokowanie tych funkcji niszczy układ).
III. Zachowanie produktywności (poziom produkcji biomasy jest niezależny od aktualnego składu gatunków produkujących).
IV. Stabilizacja procesów ekosystemalnych (dot. sprawności rozwoju np. w procesie sukcesji z uwzględnieniem osiągnięcia i za-chowania równowagi i sprężystości ekosystemów).
SPRZĘŻENIE ZWROTNE- reakcja składników systemu na zmianę ich własnej wielkości:
* dodatnie- w miarę wzrostu jakiejś wielkości wzrost ten staje się jeszcze większy.
* ujemne- przeciwdziałanie nad-miernemu wzrostowi jakiejś wielkości.
STAŁOŚĆ- brak zmian w badanym systemie. Może być wynikiem zupełnej izolacji systemu, znacznej odporności lub działania zrównoważonych sił na skutek przypadku, regulacji zewnętrznej lub samoregulacji. Powolne i niewielkie zmiany w systemie mogą być mylnie uznane za stan stały.
STABILNOŚĆ- zdolność układu do powracania do stanu początkowego po zaburzeniach.
ELASTYCZNOŚĆ- miara szybkości powrotu układu stabilnego do stanu początkowego po zaburzeniu - wysoka elastyczność oznacza szybki powrót, mała - powolny.
OPORNOŚĆ (ODPORNOŚĆ)- właściwość układu polegająca na braku reakcji na czynniki zaburzające. W ekologii może dotyczyć wszystkich zmiennych ekosystemu.
TRWAŁOŚĆ- stałość składu gatunkowego w ekosystemie (biocenozie).
NIEZAWODNOŚĆ lub POW-TARZALNOŚĆ- zdolność utrzymywania takich samych lub podobnych parametrów procesów przy wielokrotnych powtórzeniach.
RÓWNOWAGA DYNAMICZ-NA- stałość układu osiągana dzięki wyrównaniu sił działających na układ np. zrównoważe nie tempa dopływu i odpływu jakichś czynników.
RÓWNOWAGA EKOLOGI-CZNA- zdolność trwania ekosystemu czy populacji w stanie mniej więcej niezmienionym.
Mierniki równowagi:
- zrównoważenie wpływu materii do ekosystemu z jej ujściem na zewnątrz układu,
- zużywanie całej produkcji układu na potrzeby wewnętrzne,
- zrównoważenie retencjonowania energii w układzie poprzez jej zużywanie z zapasu,
- zróżnicowanie wewnętrzne systemu,
- poziom kontroli i stabilizacji biotopu przez biocenozę !!!
- trwałość w czasie !!!.
Z obserwacji wynika że biosfera nie znajduje się w stanie równo-wagi ekologicznej.
Zależność między zasobnością homeostatyczną ekosystemów a ich degradacją dla 3 ekosystemów przedstawia się następująco:
Ekosystemy naturalne (wysoka zasobność homeostatyczna)
↓ spada
Ekosystemy zagospodarowane (średnia zasobność homeostat.)
↑ rośnie
Ekosystemy odtwarzane (niska zasobność homeostatyczna).
CZYNNIKI DECYDUJĄCE O TRWAŁOŚCI EKOSYSTEMMU:
1. Endogeniczne- naturalne czynniki wewnętrzne zachodzące w obrębie ekosystemu (sukcesje, interakcje pomiędzy organizmami).
2. Egzogeniczne- naturalne czynniki zewnętrzne (efekty zmian klimatycznych, krajobrazowych bez udziału człowieka).
3. Paraendogeniczne- presje na środowisko leśne wywołane gospodarczą działalnością człowieka w krajobrazie (zręby, przygotowanie gleby).
4. Antropoegzogeniczne- presje na las z zewnątrz niezwiązane z bezpośrednią działalnością człowieka (zanieczyszczeń., pożary).
BIOCENOZA- ożywiona część ekosystemu, czyli zespół wszystkich organizmów zajmujący określone nieożywione środowisko, powiązanych wzajemnymi zależnościami. Każda biocenoza charakteryzuje się określoną strukturą troficzną i określonym przepływem energii i krążenia materii.
Kryteria wyróżniania biocenoz
1. Charakterystyczny skład gat.:
- lista gat. jest specyficzna dla warunków siedliskowych w danej strefie klimatycznej,
- powtarzalność składu gat.,
- struktury gatunkowe są nieprzypadkowe, dopasowane do warunków siedliskowych,
- formy gat. stenotypowe o wąs-kim zakresie tolerancji,
- formy gatunków dominujących decydujących o fizjonomii biocenoz.
2. Pełność składu gatunkowego:
- reprezentanci: producenci, konsumenci, destruenci,
-układ niepełny nie może istnieć w przyrodzie sam.
3. Trwanie w czasie- biocenoza jest układem ustabilizowanym i trwałym w czasie, jest długowiczna.
4. Obszar i granice- zależą od jednolitości rozkładu warunków w przestrzeni np. małe- źródło, duże- biocenoza leśna. O granicach biocenoz decyduje pełność i obieg materii.
Zasady biocenotyczne:
I. Zasada jedności biotopu i bi-cenozy- przejawia się w oddziaływaniu biocenozy na biotop i dostarczaniu przez biotop niezbędnych materiałów organizmom.
II. Zasada organizacji biocenozy
wszystkie organizmy są powiązane zależnościami biocenotyczny-mi.
III. Zasad autonomii: terytorium organizacja wewnętrzna, powiązanie komponentów, otwartość.
IV. Zasada równowagi ekologicznej- biocenoza znajduje się w stanie równowagi dynamicznej.
V. Zasada sukcesji ekologicznej.
Struktury w biocenozie:
1. Struktura troficzna- na którą składają się łańcuchy troficzne i poziomy troficzne. Jest to sieć organizacji I rzędu. Występują tu zależności eksploatacyjne. Jest to podstawowy układ w którym realizuje się obieg materii i przepływ energii.
2. Struktura konkurencyjna- po-lega na konkurencji między populacjami o niezbędne do życia warunki rozwojowe i pokarm. Kryteria:
- pokrywanie się nisz ekologicznych,
- występowanie regulacji ilościowej,
- charakterystyczna struktura.
3. Struktura paratroficzna- występują tu zależności nie eksploatacyjne polegające na nie uszczuplaniu biocenozy.
SYNANTROPIZACJA BIO-CENOZ- zmiany jakie zachodzą w środowisku fauny i flory na kuli ziemskiej pod wpływem działalności człowieka.
Cechy synantropizacji biocenoz:
- zastępowanie gatunków endymicznych (miejscowych) przez gat. kosmopolityczne,
- zastępowanie gat. rodzimych przez gatunki obce,
- zastępowanie gat. stenotypiowych przez eurotypowe,
- zastępowanie układów pierwotnych przez układy wtórne.
POPULACJA- zespół osobników tego samego gatunku, mogących się swobodnie i skutecznie krzyżować, zajmujący tę samą przestrzeń, która zapewnia im niezbędne warunki życiowe.
Cechy populacji:
1. liczebność- liczba osobników składających się na populację bez odniesienia do jednostki powierz.
2. zagęszczenie- liczba osobników danej populacji określona np. w stosunku do jednostki pow.
3. rozrodczość- stosunek liczby nowo urodzonych osobników do liczebności całej populacji.
4. śmiertelność- stosunek liczby umarłych osobników w danym czasie do liczby całej populacji.
5. struktura wiekowa- stanowi % przedstawienie osobników różnych grup wiekowych (rozwijają-ca, ustabilizowana, wymierająca)
6. struktura płci- oznacza stosunek samic do samców - charakteryzuje strukturę demorficzną.
7. struktura socjalna- związki socjalne występujące wśród populacji żyjących w organizacjach np. mrówki.
8. rozkład przestrzenny- rozmieszczenie osobników w ramach jednego gatunku na danym obszarze:
- równomierny- wyst. tam gdzie zachodzi silna konkurencja wewnątrzgatunkowa,
- losowy- dotyczy np. gatunków roślin wiatropylnych,
- skupiskowy- najczęstszy, wpływa na niego np. baza pokarmowa powodująca duże zagęszczenie.
WSPÓŁZALEŻNOŚCI MIĘ-DZY POPULACJAMI:
I. ANTAGONISTYCZNE:
Amensalizm- oddziaływanie ujemne w którym populacja jednego gatunku hamuje rozwój drugiej populacji nie czerpiąc z tego żadnych korzyści np. ujemny wpływ brzozy na sosnę.
Konkurencja- zachodzi między osobnikami o tych samych wymaganiach życiowych i prowadzi do ograniczenia lub wyeliminowania słabszego np. bawół - zebra.
Pasożytnictwo- negatywny typ zależności w którym pasożyt żyje kosztem żywiciela np. komar - człowiek.
Drapieżnictwo- zachodzi w układzie drapieżca - ofiara np. ryś - zając.
II. NEUTRALIZM- obojętne pod względem ekologicznym współżycie jednej populacji obok drugiej np. bocian - sikorka.
III. NIEANTAGONISTYCZNE:
Komensalizm- typ współzależności między dwoma gatunkami w którym jeden czerpie korzyści nie przynosząc korzyści ani szkody drugiemu np. lew i hiena.
Protokooperacja- współżycie dwu gatunków czerpiących korzyści ze swojej obecności ale nie będących całkowicie od siebie zależnych np. nosorożec i ptak bąkojad.
Mutualizm- ścisła współzależność dwu gatunków czerpiących obopólnie korzyści i nie zdolnych do życia bez obecności drugiego np. glony i grzyby tworzące porosty.
KRAJOBRAZ- zewnętrzny wygląd powierzchni Ziemi w określonym miejscu, będący wynikiem wzajemnego oddziaływania na siebie elementów przyrodniczych /głównie rzeźby terenu, wód powierzchniowych, warunków klimatycznych, świata roślinnego i zwierzęcego /.
Cechy krajobrazu:
1. Krajobraz zajmuje wycinek przestrzeni i można go przedstawić na mapie.
2. Charakteryzuje się on określoną fizjonomią, którą można przedstawić na rysunku lub fotografii.
3. Jest systemem dynamicznym o sposobie funkcjonowania zależnym od naboru jego części składowych, powiązań między nimi i rodzaju dominujących procesów.
4. Podlega ewolucji czyli ma swoją historię.
Struktura krajobrazu:
Struktura pionowa- obejmuje komponenty krajobrazu w układzie pionowym: podłoże geologiczne, rzeźba te-renu, gleby, woda, roślinność, zwierzęta i klimat.
Struktura pozioma- obejmuje strukturę geograficzną przestrzenną i zależności między nimi (horyzont, terytorium, wymiar horyczny).
Typy krajobrazu:
1. Pierwotny /formy pokrycia wyłącznie naturalne np. puszcze/
2. Naturalny /formy pokrycia naturalne i częściowo sztuczne/
3. Kulturowy /formy pokrycia naturalne i sztuczne/
4. Zdegradowany /formy pokrycia sztuczne/.
Składniki (jednostki) krajobr.:
PŁAT- element krajobrazu poro-śnięty roślinnością o charakterze intensywnym na którym możliwe jest rozmnażanie, rozród i przetrwanie gatunków.
MATRIX (tło)- typ wypełnienia w krajobrazie charakteryzujący się ekstensywną roślinnością w którym rozród i przetrwanie gatunków zamieszkujących płaty jest niemożliwe.
KORYTARZE (np. wodne, lądowe)- jest to wąski wydłużony obszar różniący się od tła, mogący łączyć ze sobą płaty, służący do przemieszczania się gatunków.
BARIERY- naturalne (rzeki) lub sztuczne (drogi) podziały płatów uniemożliwiające swobodne przemieszczanie się gatunków.
PRZYCZYNY RÓŻNICOWA-NIA KRAJOBRAZU:
1. Przyczyny abiotyczne- wynikające częściowo ze zmienności klimatu na co wpływają formy ukształtowania powierzchni Ziemi (reliefy, rozwój gleb).
Reakcje organizmów wobec zmian klimatycznych:
- mogą ewoluować albo podlegać specjacją,
- mogą migrować,
- mogą wyginąć lub kolonizować obszary poza zasięgiem występowania gatunku.
2. Zmiana formy ukształtowania powierzchni Ziemi w wyniku procesów geomorficznych - mechaniczny transport cząsteczek organicznych i nieorganicznych.
3. Interakcje biotyczne- konkurencja i drapieżnictwo zachodzące w środowiskach.
Wpływ człowieka:
- przekształcenie gleb,
- zwiększanie mozaikowatości krajobrazu,
- zmniejszanie lub rozszerzanie rzeczywistego zasięgu występowania organizmów.
GATUNEK ZWORNIKOWY- gatunek trzymujący ekosystem w niezmienionym stanie np. słonie wyłamujące drzewa na sawannie utrzymują jej charakter.
KONCEPCJA TRWAŁEGO I ZRÓWNOWAŻONEGO ROZ-WOJU LASÓW I LEŚNIC-TWA- oznacza zarządzanie, użytkowanie lasu i terenów leśnych w taki sposób i w takim tempie które pozwala zachować je jako odnawialne zasoby naturalne i nieuszczuplić ich w długim czasie, zachować ich różnorodność biologiczną, produktywność, zdolność do odnawiania się, żywotność oraz zdolność do spełniania teraz i w przyszłości odpowiednich ekologicznych, ekonomicznych i społecznych funkcji o zasięgu lokalnym, regionalnym i globalnym.
FUNKCJE LASU:
Ekonomiczne: wartość majątkowa, zapas na pniu, przyrost, po-wierzchnia leśna, użytki niedrzewne, struktura wiekowa, zdrowie lasu.
Społeczne: zatrudnienie, turystyka i rekreacja, badania i edukacja, wartości kulturowe, zdrowie lasu, udział w zarządzaniu.
Ekologiczne: gromadzenie węgla, bioróżnorodność, powietrze, woda, gleba, zdrowie lasu.
ZNACZENIE LASÓW W PROCESIE WIĄZANIA WĘ-GLA: Na podstawie dostępnych danych dotyczących zasobów drzewnych, ilość węgla zawartego w biomasie Polski została oszacowana na 903 mln ton z czego 690 mln ton przypada na biomasę nadziemną, 206 mln ton na biomasę podziemną a 7 mln ton na drewno martwe.
SEKWESTRACJA WĘGLA W LASACH- oznacza wychwycenie, transport, unieszkodliwienie, zdeponowanie i odizolowanie węgla od biosfery. W praktyce oznacza pochłanianie i akumulację węgla w drewnie i glebie.
LEŚNICTWO PROEKOLO-GICZNE:
1. uwzględnia wszystkie składniki: gleba→ ściółka→ runo→ podszyt→ podrost→ piętra rośli- nne→ d-stan.
2. uwzględnia wszystkie procesy
i zjawiska biocenotyczne wewnątrz - gdzie udział foliofagów, chorób „szkód” od zwierzyny jest zjawiskiem naturalnym.
3. wzbogaca różnorodność biologiczną dla rozproszenia i ograniczania ryzyka hodowlanego.
LAS W PROCESIE ZMIAN KLIMATYCZNYCH:
I. Przyczyna ocieplenia:
- wylesianie- drugie po paliwach kopalnych źródło emisji CO2,
- pożary.
II. Ofiara zmian klimatycznych:
- wzrost wrażliwości ekosystem-mów na choroby i gradacje owadów,
- wzrost palności,
- zmiany składu gat., zasięgów.
III. Beneficjent zmian klimatycznych:
- efekt szklarniowy,
- nawożenie gleb przez imisje substancji odżywczych,
- stymulacja przyrostu biomasy,
- wzrost zapasu drzew na pniu.
IV. Remedium na zmiany klimatyczne:
- pochłanianie i gromadzenie węgla (drewno, gleba),
- odnawialne źródło energii.
TEORIA WYSP (McArtur i Wilson):
1. Im większa wyspa tym większa liczba gatunków.
2. Ilość gatunków zmniejsza się wraz z oddaleniem wyspy od kontynentu (pomimo wielkości wyspy),
3. Ekstynkcja (wymieranie) na małych wyspach zachodzi szybciej niż na dużych.
4. Wyspy położone bliżej kontynentu są szybciej kolonizowane.
5. Liczba gatunków żyjących na wyspie zależy od tempa sekstynkcji i kolonizacji.
ZASADA TOLERANCJI SHE-LFORDA - koncepcja mówiąca, że zarówno niedobór, jak i nad-miar różnych czynników wpływa na organizm limitująco. Prawo to określa możliwość rozwoju populacji. Możliwość bytowania organizmów określają dwie wartości: minimum i maksimum. Zakres między minimum a maksimum nazywamy zakresem tolerancji. Ze względu na tolerancyjność wyróżniamy:
- eurybionty - organizmy charakteryzujące się dużą tolerancją względem danego czynnika środowiska,
- stenobionty - charakteryzujące się mniejszą tolerancją.
PRAWO MINIMUM LIEBI-GA - czynnik, którego jest najmniej (jest w minimum) działa ograniczająco na organizm, bądź całą populację.
OBIEG PIERWIASTKÓW W PRZYRODZIE- odbywa się między: atmosferą, hydrosferą, biosferą, litosferą.
Powszechność pierwiastków w przyrodzie:
Atmosfera: N, O, Ar, C
Hydrosfera: O, H, Cl, Na, Mg, S, Ca, K.
Litosfera: O, Si, Al., Fe, Ca, Na, K, Mg.
Materia organiczna: O, C, H, N, Ca, K, P, S, Mg.
Składniki materii organicznej:
- makroelementy: C, H, O, N (95%); S, P, K, Ca, Mg.
- mikroelementy: Cu, Zn, Mo, B, Fe, Co, Mn, Na, Cl, Si.
Pierwiastki toksyczne: Al., Cd, Pb, Hg, As, N.
Rola roślin w obiegu pierwiastków:
1. Zdolność do zagęszczania pierwiastków dzięki selektywnemu pobieraniu:
- wydobywanie z gleby,
- filtrowanie z powietrza,
- odkładanie po obumarciu
2. Akumulacja w biomasie.
3. Akumulacja w martwej materii organicznej.
Rola zwierząt w obiegu pierwiastków:
1. Zdolność do zagęszczania pierwiastków (bioakumulacja).
2. Odtruwanie roślin.
3. Stymulacja obiegu ekosystemalnego.
4. Przyspieszenie obiegu pierwiastków w przyrodzie.
TYPY OBIEGU MATERII:
1. Wewnątrz organizmów -biochemiczny.
2. Wewnątrz ekosystemalny - biogeochemiczny.
3. Pomiędzy ekosystemami - geochemiczny.
Transport między ekosystemami:
bilans = dopływ - straty
- Wymiana materii i energii jest miarą interakcji między ekosystemami.
- Wszystkie ekosystemy są połączone ściślej lub mniej ściśle.
- Pewne ekosystemy mogą tracić więcej niż inne.
ZLEWNIA HYDROLOGICZ-NA- (ciek, zbiornik) jest to obszar do którego następuje spływ wszystkich wód. Wyróżniamy 3 strefy zlewni:
- strefa autonomiczna (uboga, sucha),
- strefa tranzytowa (przejściowa),
- strefa akumulacyjna (zasobna, wilgotna).
Zlewnie możemy wyróżnić na podstawie: topografii, wielkości,
stopnia przekształceń, trofii.
Czynniki (mechanizmy) ruchu w górę zlewni:
- transport biologiczny,
- transport atmosferyczny,
- akumulacja biomasy i martwej materii organicznej.
TRANSPORT GEOLOGICZ-NY:
- wietrzenie skały macierzystej
- erozja.
Czynniki wpływające na tempo transportu geologicznego:
- nachylenie i długość stoku,
- siła grawitacji,
- tarcie,
- erozja,
- obecność i typ pokrywy roślinnej,
- podłoże (skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność, struktura szorstkości).
Dominacja ruchu w dół:
- z wyżyn na niziny,
- z lądów do wód,
- z wód słodkich do mórz i oceanów.
TRANSPORT HYDROLOGI-CZNY:
- spływ powierzchniowy,
- przesiąkanie,
- spływ podziemny.
TRANSPORT ATMOSFERY-CZNY:
- opady pionowe kształtowane przez klimat i skład powietrza,
- aerozole których transport uzależniony jest od klimatu, składu powietrza oraz powierzchni prze-chwytujących.
Typy aerozoli: pyły, pleśnie, pyłki kwiatowe, sadze.
Podział aerozoli:
- mineralne (Fe, Ca, Al., Mg),
- antropogeniczne - produkty spalania,
- oceaniczne (siarczany, Mg, NaCl).
LAI- wskaźnik powierzchni liści przypadających na powierzchnię gruntu. Im większa jest powierzchnia przechwytująca tym większy jest dopływ niektórych pierwiastków (aerozoli).
Czynniki dopływu atmosferycznego:
- położenie w krajobrazie,
- klimat,
- skład atmosfery,
- całkowita powierzchnia przechwytująca,
- chropowatość powierzchni przechwytującej.
TRANSPORT BIOLOGICZ-NY - migracje roślin i zwierząt.
WPŁYW CZŁOWIEKA NA TRANSPORT MATERII W KRAJOBRAZIE:
I. Zmiany użytkowania ziemi:
1. Ekstensyfikacja- wzrost użytkowanej powierzchni:
- konwersja- wylesianie, zalesia-nie, urbanizacja.
- modyfikacja- wypalanie łąk, gospodarka leśna.
2. Intensyfikacja- wzrost dopływu energii na jednostkę powierzchni (nawozy, paliwo, pestycydy)
II. Monokultury w praktyce rolnej i leśnej:
1. Rolna:
- krótszy czas rotacji upraw,
- intensywniejsza uprawa gleby,
- dłuższy czas odsłonięcia gleby,
- mniejsze zróżnicowanie uprawianych roślin,
- uproszczona struktura pionowa.
2. Leśna:
- mniejsza różnorodność,
- uproszczona struktura przestrzenna,
- mniejsza akumulacja biomasy,
- większy eksport materii,
- mniejsza wydajność wykorzystania zasobów,
- zmiany mikroklimatu.
III. Pozyskanie biomasy powoduje:
- odsłanianie gleby,
- ubytki glebowej materii organicznej,
- zmniejszanie zdolności do za-trzymywania wody i składników pokarmowych w biomasie i w glebie,
- szybszą mineralizację materii organicznej,
- przyspieszenie erozji.
Ponadto pozyskanie lasu wpływa na wzrost spływu powierzchniowego, wywiewania i wymywania
IV. Skutki wypasu zwierząt:
- zmiana składu gatunkowego szaty roślinnej,
- erozja gleby,
- emisja amoniaku,
- rozwój bakterii,
- udeptywanie gleby.
V. Skutki nawożenia organic-nego:
- emisje amoniaku,
- kwaśne opady,
- wymywanie gleby,
- zanieczyszczenie wód gruntow.,
- eutrofizacja.
Obecnie obserwujemy wzrost żyzności gleb co powoduje zmniejszenie udziału gatunków iglastych na korzyść gatunków liściastych.
OBIEG WĘGLA - w żywą materię organiczną zostaje wbudowany w postaci CO2 przez autotrofy w procesie fotosyntezy. Dzięki istniejącym łańcuchom pokarmowym węgiel przedostaje się w postaci roślinnych związków organicznych do konsumentów I rzędu, a następnie do konsumentów II rzędu. Ze związków org. węgiel wraca do obiegu jako CO2, powstający w procesie oddychania heterotrofów i autotrofów.
OBIEG AZOTU - azot jest pod-stawowym pierwiastkiem wchodzącym w skład białek a także kwasów nuklein. Azot atmosferryczny, pomimo że zawartość je-go w powietrzu wynosi 78% jest bardzo trudno dostępny dla roślin Wyjątek stanowią rośliny motylkowe żyjące w symbiozie z bakteriami brodawkowymi. Oprócz nich dużą ilość azotu wprowadzają organizmy wiążące wolny azot atmosferyczny jak np. bakterie tlenowe /azotobacter/. Azot może być jedynie przyswajany jako azot mineralny w postaci soli amonowych lub azotanów. Przyswojony przez rośliny azot jest w postaci białka roślinnego wykorzystywany w dalszej kolejności przez konsumentów. Pro-dukty metabolicznych przemian białek i innych związków azotowych są wydalane przez zwierzę-ta jako amoniak, mocznik i kwas moczowy. O ile w obieg w dalszym ciągu wchodzi amoniak o tyle mocznik i kwas moczowy podlegają dalszym przemianom w których udział biorą bakterie nitryfikacyjne.
EKOLOGIA
Strona 1 z 8