1 Rola bioindykacji w rekonstrukcjach paleoekologicznych. Podaj przykłady.

Bioindykatory to organizmy wyróżniające się znaną wąską skalą wymagań w stosunku do określonych czynników ekologicznych np. temperatury, światła, wilgotności, ph, i reagują gwałtownie na ich zmiany.

Przykładem mogą być promienice, których rozmieszczenie uzależnione jest od mas wodnych o określonej temp. Latem i zima. Dlatego tez są idealnymi wskaźnikami temp. W zbiorniku wodnym. Inna grupa są np. małżoraczki, które reagują na zmiany koncentracji substancji mineralnych w wodzie oraz na zmianę poziomu wody, ponadto są wrażliwe na ruch wody, natlenienie, rodzaj roślinności dlatego tez dobrze ilustrują zmiany klimatu, temp. I tempa parowania wody.

2 Osady jeziorne i torfy jako archiwa historii przemian środowiska przyrodniczego.

Pyłek zachowuje się przede wszystkim w osadach środowiska wodnego, oraz na torfowiskach. Dlatego materiały pobrane z tych terenów są podstawą analizy środowiska naturalnego i zachodzących w nim zmian. Ważną cechą torfowiska jest wolne tempo rozkładu materii organicznej w warunkach wilgotnych i beztlenowych. Dzięki temu w osadach zarówno torfowych jak i jeziornych dobrze zachowują się szczątki zwierzęce i roślinne jak i delikatny pyłek. W środowisku wodnym w wyniku sedymentacji powstają gytie i osady limniczne/laminowane. Natomiast w środowisku ziemno wodnym i lądowym w wyniku procesu sedymentacji powstają torfy. Osady laminowane czyli osady jeziorne inaczej zwane warwami jeziornymi są podstawą do sporządzenia chronologii warwowej. Warwy wyróżniają się naprzemiennymi różno kolorowymi warstewkami o różnej teksturze, które rejestrują roczne cykle procesu sedymentacji dzięki nim można precyzyjnie określić zjawiska paleoekologiczne i paleoklimatyczne w danym zbiorniku. Warto pamiętać, że im mniejszy zbiornik wodny badamy tym większą wykazuje on wrażliwość na zmianę środowiska dlatego reprezentuje środowisko lokalne. Zbiornik o powierzchni wyższej od 2 ha przedstawia składniki poza lokalne.

3 Stanowiska archeologiczne jako źródło materiałów paleoekologicznych.

Żeby prawidłowo odpowiedzieć na to pytanie musimy pamiętać, że materiałem organicznym pozyskanym ze stanowiska archeologicznego zajmuje się archeobotanika i archeozoologia. Podstawą badań materiału roślinnego są makroskopowe szczątki roślin wchodzących w skład ściółki i paszy dla zwierząt, nasiona i owoce roślin egzozoochorycznych (przenoszone na zwierzętach), szczątki chwastów towarzyszących roślinom uprawnym, rośliny będące źródłem handlu jak i uprawy, jak również pyłek. Materiały pozyskane ze stanowisk archeologicznych po przez analizę pyłkową i analizę szczątków makroskopowych roślin pozwalają rekonstruować warunki przyrodnicze danego terenu i jego okolic jak również zmiany wywołane działalnością człowieka.

4 Procesy akumulacji osadów biogenicznych : środowisko limniczne, telmatyczne i terrestryczne.

Środowisko limniczne- środowisko wodne. Geneza osadów allochtoniczna (zewnętrzna), osady tworzą się pod wodą czyli na obszarze subakwalnym podczas procesu sedymentacji czyli gromadzenia, są to przeważnie gytie.

W pozostałych środowiskach za akumulacje osadów biogennych odpowiedzialny jest proces sedentacji czyli narastania.

Środowisko telmatyczne- ziemno-wodne, granica zbiornika wodnego i lądu, torfowisko niskie. Geneza autochtoniczna , osady tworzone są ze składu lokalnego na obszarze miedzy wysokim a niskim poziomem wody. Najczęściej powstają torfy trzcinowe i turzycowe.

Środowisko terrestryczne- lądowe, torfowiska wysokie. Geneza osadów jest również autochtoniczna, a obszar osado twórczy występuje w sąsiedztwie i powyżej wysokiego poziomu wody. W tym środowisku powstają pozostałe torfy.

5 Skład litologiczny osadów źródłem informacji o procesach środowiskowych.

Litologia to zbiór cech i właściwości skał, obserwowany makroskopowo. Do zagadnień litologii należy skład mineralny, tekstura, struktura i barwa. Na podstawie składu litologicznego osadów wyznaczana jest litostratygrafia, która pozwala określić układ warstw w profilu geologicznym. Daje to możliwości ustalania chronologii warstw a zatem jest podstawą datowań chronostratygafii. W skład osadów oprócz materii organicznej wchodzi materia mineralna.

6 Podstawowa założenia analizy pyłkowej.

Analiz pyłkowa jako metoda analizy składu sporomorf (pyłek roślin, zarodniki, i inne mikrofosylia), w osadach geologicznych i innych materiałach zakłada:

Roślinność co roku produkuje ogromne ilości pyłku, które wpierw unosi się w powietrzu, następnie opada na ziemie w postaci tzw. „ deszczu pyłkowego”; dlatego też nawet niewielka próbka specjalistyczna jest miarodajna dla całego badanego obszaru,

Skład „ deszczu pyłkowego” odzwierciedla skład roślinności lokalnej, będącej swoistą syntezą warunków przyrodniczych, klimatu, gleb, warunków hydrologicznych, działalności człowieka,

Ziarna pyłku posiadają charakterystyczną budowę umożliwiającą identyfikacje gatunkową,

Ziarna pyłku są odporne na procesy rozkładu (zawartość sporopollenin), dzieki czemu zachowują się w materiale kopalnym przez długi czas,

7 Paleoekologia- materiały, założenia i cele badań.

Materiały: szczątki zwierzęce (paleozoologia), szczątki roślinne (paleobotanika). Materiały paleobotaniczne: glony, pyłek (palinologia), szczątki makroskopowe roślin (owoce i nasiona, drewno, inne).

Założenia:

-zajmuje się pozostałościami roślin i zwierząt

- u podstaw rekonstrukcji paleoekologicznych leży zasada „ aktualizmu geologicznego”

- wyniki badań paleoekologicznych zależą od:

Transportu (organizm lub jego fragment może zostać biernie przeniesiony na inne miejsce i zdeponowane w obcym środowisku)

Diagenezy inaczej fosylizacja (zespół procesów fizycznych i chemicznych przekształcających obumarły organizm w szczątki kopalne)

Redepozycji (proces wtórnego przemieszczania szczątków lub całych warstw osadów)

- żywy ekosystem to biocenoza + środowisko fizyczne,

- osad jest pozostałością po paleoekosystemie będącym kiedyś żywym ekosystemem w skład osadu wchodzi zespół fosylny i materiał mineralny

Cele: kompleksowa rekonstrukcja paleośrodowiska oraz badanie mechanizmów i zależności warunkujących jego zmiany.

8 Co to są badania aktuopalinologiczne i jakie jest ich znaczenie.

Badania aktuopalinologiczne zajmują się badaniami nad współczesnym opadem pyłku; które są kluczem do interpretacji diagramów pyłkowych pod kątem historii roślinności i rekonstrukcji zmian środowiska w przeszłości. Na ich podstawie zauważono prawidłowość, że wielkość zbiornika wpływa na proporcje składników lokalnych, ponadlokalnych i regionalnych. (mały-lokalny, duży-regionalny). Dzięki aktuopalinologi możemy określić ilość pyłku produkowanego przez dany gatunek oraz sposób jego rozprzestrzeniania się, co pozwala określić ilościowe zmiany w szacie roślinnej i jaki obszar reprezentuje diagram pyłkowy.

9 Uzasadnij dlaczego analiza pyłkowa jest najważniejszą metodą paleoekologiczną w rekonstrukcjach środowiska przyrodniczego.

Pyłek dzięki sporej ilości sporopolleniny jest bardzo odporny na procesy rozkładu, dzięki czemu jest najdłużej zachowującą się częścią rośliny. Analiz pyłkowa odzwierciedla skład roślinności lokalnej oraz regionalnej, będącej swoistą syntezą warunków przyrodniczych, klimatu, gleb, warunków hydrologicznych, działalności człowieka, historii osadnictwa.

10 Analizy- pyłkowa i szczątków makroskopowych roślin jako metody komplementarne w rekonstrukcjach szaty roślinnej.

SZCZĄTKI MAKROSKOPOWE ROŚLIN	PYŁEK
1/ pochodzą z niewielkiej odległości, ilustrując zbiorowiska lokalne, przede wszystkim wodne i bagienne	1/ pochodzi z większego obszaru reprezentując zarówno roślinność lokalną siedlisk wodnych i bagiennych, jak i innych siedlisk w zlewni zbiornika i poza nią
2/ w znacznej części mogą być oznaczane do gatunku	2/ jest stosunkowo rzadko oznaczany do gatunku
3/ stosunkowo niska depozycja roczna i niska koncentracja w osadzie	3/ stosunkowo wysoka depozycja roczna i wysoka koncentracja w osadzie
4/ niektóre taksony są znajdowane w materiale kopalnym jedynie w postaci szczątków makroskopowych	4/ niektóre taksony są znajdywane w materiale kopalnym jedynie w postaci pyłku
5/ dostarczają danych na poziomie florystycznym, a nawet fitosocjologicznym	5/ dostarcza danych o charakterze generalnym, dotyczących przede wszystkim roślinności na obszarze zlewni, a nawet poza nią oraz w mniejszym stopniu roślinności lokalnej

11 Zastosowania badań szczątków makroskopowych roślin.

- badania nad historią zbiorowisk roślin wodnych i bagiennych ( poziom wody, trofia, zasolenie),

- rekonstrukcja warunków paleohydrologicznych; wynika to z faktu dużej wrażliwości zbiorowisk wodnych i torfowiskowych na zmiany reżimu wodnego w zbiorniku,

- badania paleoklimatu : pozwalają na stwierdzenie obecności gatunków wskaźnikowych dla rekonstrukcji klimatu, trudnych do uchwycenia analizą pyłkową oraz potwierdzenia lokalnej obecności gatunków imigrujących wraz z okresami cieplnymi, są weryfikacją diagramów pylkowych,

- badania na stanowiskach archeologicznych (archeobotanika) : pozwalają na śledzenie losów roślin uprawnych i zbiorowisk segetalnych oraz na rekonstrukcję warunków siedliskowych na obszarze zajętym przez konkretne środowisko, pozwalają na badanie zastosowania danych roślin oraz miejsc i sposobów ich obróbki,

- są szczególnie ważne jeśli chodzi o informacje z jednego konkretnego miejsca stanowiska gdyż nie rozprzestrzeniaja się tak łatwo jak pyłki (głownie zasięg lokalny),

12 Badania szczątków glonów w rekonstrukcjach historii zbiorników wodnych.

Analiza okrzemkowa jako jedna z metod mikropaleontologicznych, od lat wykorzystywana jest w badaniach osadów 4-rzędowych. Poprzedzona analizą palinologiczną i skorelowana z nią, stanowi podstawę biostratygrafii osadów deponowanych w różnego typu zbiornikach wodnych.

Okrzemki :są odporne na procesy rozkładu (krzemionkowe pancerzyki)

-Formy przewodnie podczas badań stratygraficznych i sedymentologicznych osadów czwartorzędowych

-Cenne źródło informacji o powstawaniu, kierunku i tempie zmian w rozwoju zbiorników wodnych

-Stanowią podstawę przy rekonstrukcji naturalnych zmian w rozwoju jezior w szczególności wahań poziomu wody(strefa zbiornika), pH, zasolenia, temperatury, zmian ich stanu troficznego, zakłóceń w ekosystemie wodnym wywołanych DZIAŁALNOŚCIĄ CZŁOWIEKA.

-Pozwalają z dużą precyzją odtwarzać warunki środowiskowe jakie panowały w zbiorniku podczas sedymentacji danej warstwy osadu.

Bruzdnice (Dinophyceae) pozwalają określić zasolenie , klimat - odtwarzanie historycznych zmian cyrkulacji wód oceanicznych

Złotowiciowce (Chrysophyceae) pozwalają określić temperatura, warunki troficzne i klimatyczne, żyją głównie w zbiornikach słodkowodnych.

13 Bioindykacyjna rola okrzemek w rekonstrukcjach paleoekologicznych.

Okrzemki to jednokomórkowe glony, które produkują biogeniczną krzemionkę - pancerzyki o charakterystycznych wzorach, odporne na niszczenie. Grupa bardzo wyspecjalizowana, na ich podstawie możemy określić:

-strefę zbiornika (litoral czy profundal)

-zasolenie

-kwasowość wody (pH)

-temperaturę

-trofię

14 Rola szczątków pierwotniaków w badaniach paleoekologicznych.

Korzenionóżki:

-wilgotność klimatu

-warunki troficzne

-poziom wody na torfowisku

Otwornice:

-temperatura

-głębokości izokliny

-dopływ osadów terygenicznych (warunki flotacyjne, rzeczne)

-przebieg i siła prądów (zwłaszcza wstępujących i zstępujących, poznanie klimatu oceanicznego)

-głębokość

Przydatne do korelacji klimatycznych (wahania składu izotopowego tlenu w skorupach)

Radiolarie:

-wskaźniki temperatury, rekonstrukcje klimatyczne,

15 Rola szczątków skorupiaków w badaniach paleoekoogicznych.

Wioślarki:

Przy ich pomocy można rekonstruować:

• trofię wód zbiornika

• odczyn wód (pH)

• temperaturę

• strefę zbiornika (planktonowe i litoralne) - rekonstrukcje zmian poziomu wody

• rodzaj roślinności (gatunki żyjące na roślinach zanurzonych lub o liściach pływających)

• rodzaj podłoża (muliste, piaszczyste, organiczne).

Małżoraczki:

-występuja w wodach słonawych i słonych (bardzo rzadko również w jeziorach o wodach alkalicznych)

- niewielka grupa - w wilgotnych środowiskach lądowych

• reagują na zmiany koncentracji substancji mineralnych rozpuszczonych w wodzie (jony wapnia)

• poziom wód (gatunki głębokowodne oraz żyjące w osadach dennych)

• ruch wody i natlenienie

• skład gatunkowy wioślarek uzależniony jest od roślinności, jaka występuje w zbiorniku

• są wskaźnikami paleoklimatu (temperatura i tempo parowania wody)

16 Szczątki owadów w badaniach paleoekologicznych.

Muchówki (ochotkowate):

- zachowują się tarczki głowowe i aparaty gębowe larw

- do rekonstrukcji:

• trofii (gatunki głębokowodne skorelowane z warunkami tlenowymi, warunki tlenowe zaś pośrednio uzależnione od trofii)

• paleoklimatu (gatunki stenotermiczne o wąskiej skali tolerancji w stosunku do temperatury)

(tu będzie o muchówkach, chrząszcze - też owady w 2 kolejnych pkt)

17 Chrząszcze jako bioindykatory paleośrodowiska.

18 Rola bioindykacyjna chrząszczy w rekonstrukcjach paleoklimatu.

Rekonstrukcje:

- warunki termiczne - zakres temp. często najistotniejszy przy rozmieszczeniu gat.

- lato-kompletny cykl życiowy, zima-hibernacja - rozwój zależny od war. termicznych

- szybka odpowiedź na zmianę klimatu (szybka kolonizacja nowych obszarów)

- warunki glebowe

(wielkość cząsteczek mineralnych, udział frakcji gliniastej, ilastej, piaszczystej, żwirowej, domieszka węgli, zawartość substancji organicznej)

- trofia zbiornika, pH i temperatura wody

(część chrząszczy to organizmy wodne, przynajmniej przez część cyklu życiowego)

- roślinność

(niektóre chrząszcze to fitofagi odżywiające się określonym rodzajem lub gatunkiem roślin)

- inne czynniki środowiska ze względu na ścisłe związki pokarmowe z drobnymi zwierzętami

19 Szczątki mięczaków w badaniach paleoekologicnych.

Szczątki mięczaków (bioindykator środowiska) są przydatnym przedmiotem analizy paleoekologicznej na obszarach, na których mało jest zbiorników wodnych.

Najczęściej wyróżnia się następujące grupy ekologiczne mięczaków, które służą do rekonstrukcji warunków środowiska:

1. ślimaki leśne i zaroślowe (cieniolubne)

2. ślimaki preferujące środowisko otwarte i nasłonecznione

3. ślimaki mezofilne żyjące w siedliskach o różnym stopniu zacienienia na średniowilgotnym lub wilgotnym podłożu

4. ślimaki wilgociolubne z siedlisk bardzo wilgotnych i podmokłych

5. mięczaki wodne zasiedlające różne rodzaje zbiorników

20 Szczątki kręgowców jako źródło informacji o dawnym środowisku.

Główne źródła szczątków kręgowców:

1. depozyty jaskiniowe

2. przypadkowe pułapki (torfy, wieczna zmarzlina, zbiorniki bitumiczne)

3. stanowiska archeologiczne

Rola wskaźnikowa:

1. typ roślinności (zbiorowiska, formacje)

2. klimat (pośrednio)

21 Krzywe izotopowe tlenu jako podstawa w rekonstrukcjach paleoklimatu.

Badania stosunku izotopów tlenu ¹⁸O/¹⁶O jako metoda geochemiczna określania paleotemperatur.

Metoda tlenowa opiera się na zmienności stosunku izotopów tlenu ¹⁸O i ¹⁶O(większy udział tegoż wskazuje na faze cieplejszą i wzrost poziomu oceanów) w zależności od warunków środowiska (temperatury).

Metodą tą bada się nacieki jaskiniowe, martwice wapienne, osady jeziorne, rdzenie lodowe, skorupki otwornic i mięczaków, rafy koralowe, a także słoje przyrostu rocznego drewna.

Szczególne znaczenie mają badania osadów środowiska morskiego (skorupki otwornic, koralowce) oraz rdzeni lodowych z obszarów Arktyki i Antarktyki.

W korelacjach klimatycznych największą rolę odgrywają wahania składu izotopowego tlenu w skorupkach otwornic bentosowych (środowisko morskie) oraz wody uwięzionej w lodowcach stref polarnych.

Stosunki izotopowe tlenu w wapiennych skorupkach otwornic w osadach głębokomorskich zależą od temperatury, która wpływa na frakcjonowanie izotopowe przy wytrącaniu się węglanów, z których budowane są skorupki tych organizmów.

Skład izotopowy skorupek otwornic bentosowych odzwierciedla zmiany objętości lądolodów, gdyż na dużych głębokościach wahania temperatury związane ze zmianami temperatury powietrza są minimalne.

Krzywe tlenowe dają obraz zmian klimatycznych natomiast skalę czasową dla tych zmian konstruuje się w oparciu o datowania radioizotopami i metodę paleomagnetyczną.

Krzywe tlenowe z różnych części oceanu światowego oraz stref polarnych są podstawą rekonstrukcji klimatu dla całego czwartorzędu.

A teraz po POLSKU:

• Badania izotopów tlenu określają paleotemperaturę badania obejmują: nacieki jaskiniowe, martwice wapienne, osady jeziorne, rdzenie lodowe, skorupki otwornic i mięczaków, rafy koralowe, także słoje przyrostu rocznego drewna.

• Skład izotopowy tlenu w wodzie morskiej jest wynikiem frakcjonowania izotopowego- podczas parowania lżejsze cząstki wody zawierające tlen O16 kumulują się w atmosferze w parze wodnej, wzrasta więc ilość O18 w wodzie.

• Intensywność procesu uzależniona jest od temp. I jest szczególnie wyraźna w strefach chłodnego powietrza.

22 Definicja i podział czwartorzędu: główne jednostki klimatostratygraficzne.

Czwartorzęd -jest ostatnia epoką geologiczną nazwę wprowadził w 1829r. Jules Desnoyers, charakteryzował się ostrym spadkiem temperatur w stosunku do wcześniejszych okres, poza tym charakteryzuje się licznymi wahaniami klimatu. Początek czwartorzędu datowany jest na 1 mln., bądź 1,8 mln. (obecnie przesuwa się tą granicę nawet do 2,6 mln.), zależy to od różnic w przyjmowanych kryteriach.

Podział czwartorzędu (Europa Środkowa):

1. część starsza (1 870 000 (2 600 000) - 950 000 lat BP), nazywaną preplejstocenem, protoplejstocenem lub eoplejstocenem, w której nie zaistniały warunki do zdecydowanego rozwoju lądolodu skandynawskiego

2. część środkowa (950 000 - 10 000 lat BP), nazywana plejstocenem, charakteryzująca się rozwojem lądolodu skandynawskiego z szeregiem jego transgresji (zlodowaceń) oddzielonych recesjami (interglacjałami)

3. część najmłodsza (10 000 BP - ) nazywana holocenem, obejmująca ostatni zanik lądolodu skandynawskiego i towarzyszące temu zjawisku ocieplenie.

Plejstocen charakteryzował się ogromną dynamiką zmian klimatycznych różnej rangi. W związku z tym w podziale tego okresu wyróżnia się cztery główne typy (rzędy) jednostek klimatostratygraficznych:

I rząd - glacjały i interglacjały

II rząd - stadiały i interstadiały

III rząd - fazy (glacifazy i interglacifazy)

IV rząd - oscylacje (glacietapy, interglacietapy)

Plejstocen:

Glacjały Interglacjały

I Narwi

Podlaski (sukcesja augustowska)

II Nidy

Małopolski

Sanu 1

Ferdynadowski

Sanu 2

Mazowiecki

III Liwca

Intergl. Zbójna

IV Odry

Lubawski

Warty

Emski

V Wisły (Vistulian)

Holocen (10 000 - BP)

23 Charakterystyka najważniejszych cech środowiska w głównych etapach czwartorzędowych cykli klimatyczno-edaficznych.

Pierwszym etapem czwartorzędowych cykli klimatyczno-edaficznych jest glacjał charakteryzujący się roślinnością arktyczno- alpejską, brakiem zacienienia, fazą kriokratyczną, brakiem gleb (soliklucją arktyczna). Po nim następuje ocieplenie wraz z którym wzrasta zacienienie i trwa rozwój progresywny; w fazie protokratycznej powstają gleby węglanowe nie wyługowane, rozwija się step i las na glebach zasadowo neutralnych. Szczytem ocieplenia jest interglacjał czyli faza mezokratyczna z maksimum zacienienia i lasem klimaksowym oraz brunatnymi glebami leśnymi słabo kwaśnymi, po okresie ciepła następuje ochłodzenie które przynosi spadek zacienienia i rozwój retrogresywny; jest to faza telokratyczna w których dominują lasy borealne i torfowiska oraz gleby bielicowe silnie kwaśne. Według założeń Iversena następuje zamknięcie cyklu i powrót glacjału (powtarzalność zjawisk)

24 Charakterystyka stadium kryokratycznego. (czwartorzędowe cykle klimatyczno-edaficzne).

Faza kriokratyczna (glacjał, maksymalne ochłodzenie) - arktyczna soliflukcja(brak gleb), brak cienia, roślinność arktyczno-alpejska.

25Charakterystyka stadium protokratycznego (czwartorzędowe cykle klimatyczno-edaficzne).

ocieplanie się klimatu

wzrost zacienienia

gleby węglanowe niewyługowane

rozwój progresywny

roślinność: rośliny pionierskie, elementy terminokratyczne (światłolubne o małych wymaganiach klimatycznych i glebowych),step i las na glebach zasadowo-neutralnych stepotundra tundra krzewiasta las brzozowy borealny las iglasty (sosna)

najpierw pojawiają się gatunki pionierskie, potem brzozy, a następnie następuje coraz większy udział sosny

26 Charakterystyka stadium mezokratycznego (czwartorzędowe cykle klimatyczno-edaficzne).

interglacjał

zacienienie

brunatne gleby leśne słabo kwaśne

roślinność: las klimaksowy (optymalne dla danej strefy klimatycznej)

borealny las iglasty > mieszany las liściasty (głównie dąb, olsza)

drzewa: brzoza, sosna (później ich udział spada)> wiąz (do końca interglacjału, cały czas mało) dąb, leszczyna > olsza, trochę lipy, grabu, cisu, jodły,

pojawia się element mediokratyczny (gatunki cieniolubne o wysokich wymaganiach klimatycznych i glebowych)

27 Charakterystyka stadium telokratycznego (czwartorzędowe cykle klimatyczno-edaficzne)

ochładzanie się klimatu

spadek zacienienia

gleby bielicowe silnie kwaśne

roślinność: lasy borealne, torfowiska

ponowny wzrost ilości sosny i brzozy (znów elementy terminokratyczne) , potem one także zamierają

28 Chronostratygrafia późnego vistulianu i krótka charakterystyka kolejnych okresów.

Ostatnie zlodowacenie dzielone jest na:

1. okres wczesnego glacjału,

2. dolny (pierwszy) pleniglacjał,

3. interpleniglacjał,

4. górny (drugi) pleniglacjał- maksimum ostatniego zlodowacenia,

5. późny glacjał- po maksimum zlodowacenia następowało stopniowe ocieplanie i wzrost wilgotności, proces składał się z okresów na przemian ciepłych i chłodniejszych (Dryas).

Okres późnego glacjału był czasem wymierania ssaków plejstoceńskich, takich jak: mamut, nosorożec włochaty, bizon, niedźwiedź jaskiniowy, hiena jaskiniowa. W chłodnych epizodach najstarszego Dryasu (I) pojawiają się przedstawiciele fauny chłodnego stepu azjatyckiego np. suchak, a także występują gatunki typowe dla współczesnej fauny arktycznej- renifery, natomiast na obszarach położonych wyżej- kozice i koziorożce. Podczas ostatniego ocieplenia (interstadiał Allerod), po raz pierwszy na przeważającej części kontynentu pojawiły się zespoły fauny leśnej podobnych do współczesnych- głównie: jelenie, łosie, dziki, żubry.

Interstadiał Pre-Bolling około 14 do 13,7 tys. BP oddziela dwa wachnienia Dryasu I

Interstadiał Bolling około 12,3 do 12 tys. BP podobnie jak we wcześniejszych interstadiałach schyłkowego glacjału dominował las parkowy z przewagą sosny.

Interstadiał Allerod około 11,8 do 11 tys. BP skala ocieplenia jest bardzo wyraźna na niżu europejskim rozprzestrzeniają się lasy borealne, tundra występuje jedynie na dalekiej północy a stepy na obszarach nadczarnomorskich.

Młodszy Dryas gwałtowne i dość krótkie (10,2 do 11 tys. BP) wahnienie powrót warunków subarktycznych

29 Podział holocenu na okresy i główne cechy poszczególnych etapów rozwoju roślinności (Pomorze) .

Holocen to najmłodsza część czwartorzędu trwająca od 10 000 BP, obejmuje ostatni zanik lądolodu skandynawskiego i towarzyszące temu zjawisku ocieplenie

30 Na czym polega zjawisko rewertencji

Powrót składników terminokratycznych w początkowej i końcowej fazie interglacjału.

Elementy terminokratyczne - światłożądne o małych wymaganiach klimatycznych i glebowych.

Elementy mediokratyczne - gatunki cieniolubne, o znacznych wymaganiach klimatycznych i glebowych.

31 Tundra plejstoceńska jako środowisko życia człowieka paleolitycznego.

W plejstocenie występowało wysokie stabilne ciśnienie. Podczas ocieplania się klimatu następowało odmarzanie wód gruntowych co mimo niewielkich opadów powodowało większą dostępność do wody, w efekcie mogła rozwijać się obfita, krzewiasta roślinność, stanowiąca idealną bazę pokarmową dla ogromnych ssaków. Na terenie prawie całej północnej części Eurazji, od Anglii do Alaski, na zbiegu różnych ekosystemów począwszy od ~470 tys. lat BP istniało specyficzne środowisko naturalne o mozaikowym układzie roślinności - od chłodnego stepu i stepotundry aż do zbiorowisk krzewiastych i parkowych. Fauna stepotundty plejstoceńskiej była bogato reprezentowana m.in. przez mamuty, nosorożce włochate, konie, żubry pierwotne, suhaki, piżmowoły, renifery. W przeciwieństwie do współczesnej, równoleżnikowej lub południkowej strefowości w tym specyficznym „mamucim stepie” występowało znaczne zróżnicowanie lokalne zbiorowisk, natomiast zwierzęta (głównie trawożerne) były dostosowane do szerszej gamy środowisk. Zasoby fauny oraz jej sezonowe zróżnicowanie powodowały, że „mamuci step” był uprzywilejowanym środowiskiem dla paleolitycznych zbieraczy-łowców. Występowanie odpowiedniej ilości dużych ssaków i sezonowa zmienność zasobów tego środowiska stwarzały podstawy dla zakładania dużych obozowisk, koncentracji ludności i przygotowywania logistycznych strategii korzystania z zasobów tego specyficznego dla górnego plejstocenu środowiska naturalnego. Objawiało się to w rosnącej specjalizacji polowań i selekcji wiekowej zwierzyny. Wraz z końcem plejstocenu i ociepleniem klimatu zanikły szerokie tereny stepotundry co doprowadziło do wymarcia wielkich ssaków i w efekcie zmusiło ludzi do polowania na inne gatunki zwierząt (zwierzęta leśne).

32 Badania paleoekologiczne na stanowiskach archeologicznych.

Badaniami plaeoekologicznymi na stanowiskach archeologicznych zajmuje się archeobotanika i archeozoologia. Badania z tego zakresu pomagają uzyskać dane na temat środowiska otaczającego stanowisko archeologiczne, a także informacje na temat gospodarki ludności, jej diety i zachowań. Ponadto służą określeniu składu, pochodzenia i procesów formujących warstwy kulturowych oraz funkcjonalnego zróżnicowania stanowiska. Badania archeobotaniczne wykorzystują bioindykację do rekonstrukcji środowiska, analizę szczątków makroskopowych roślin i niektórych zwierząt, analizę pyłkową. Materiał pobierany jest z depozytów naturalnych i półnaturalnych, z warstw kulturowych. Probki pobierane są z takich miejsc jak: latryny, śmietniska, spichlerze, chaty, podwórka i inne.

33 Wpływ plemion paleolitycznych na środowisko przyrodnicze.

Podczas trwania paleolitu wpływ człowieka był znikomy. Jego gospodarka była w 100% przyswajalna. Główna składnikiem diety było mięso. W okresie dolnego paleolitu mogło dochodzić do masowego, bezmyślnego wybijania całych stada zwierząt. W środkowm paleolicie zaczęła następować selekcja gatunkowa i wiekowa zabijanych zwierząt (rezultat specyficznych strategii łowieckich neandertalczyków).

34 Gospodarka mezolityczna i jej wpływ na środowisko.

Wpływ człowieka na roślinność był niewielki i jedynie lokalny, w warunkach niskiej stabilności ekosystemów leśnych - np. Na glebach piaszczystych. Tam dochodziło do istotnych przekształceń roślinności i innych elementów środowiska. Bezpośredni wpływ na fitocenozy leśne (zbiorowisko roślinne :)) mogło mieć wypalanie podszycia, które przypuszczalnie należało do technik łowieckich. W osadach wczesnoholoceńskich powszechnie spotyka sie cząsteczki pyłu węglowego oraz spalone tkanki roślin szuwarowych, a w diagramie pyłkowym rośnie udział orlicy, światłożądnej paproci, której intensywne zarodnikowanie uzależnione jest od zawartości popiołu w glebie. Człow. W mezolicie stale przepalał las - było to ułatwienie w polowaniach. Modyfikacja zbiór. roślinnego w celu dogodnych warunków dla zwierząt (tur).

35 Wpływ neolitycznego rolnictwa na środowisko.

Znaczny wzrost powierzchni wykorzystywanej gospodarczo. Metodami kopieniaczymi, które polegały na ręcznym przygotowaniu gleby na niewielkich poletkach zlokalizowanych w pobliżu osad, uprawiano systemem ogrodowym przede wszystkim zboża (pszenicę i jęczmień).Produkcje roślinną uzupełniały hodowla zwierząt i zbieractwo. Było sporo wylesień - stopniowa degradacja zbiorowisk leśnych. Najpierw las lipowy, a następnie lasy z sosną, brzozą i dębem były stale niszczone przy pomocy ognia.

Stosowano techniki odroślowe. Wycinka mniejszych drzew umożliwiała ich regenerację z odrośli dostarczających łatwo osiągalny materiał na opał, do grodzenia osad, jako pasza dla zwierząt. W tak przekształconych lasach, na użyźnionej popiołem glebie prowadzono rolnictwo wybitnie ekstensywne.

36 Wpływ osadnictwa i gospodarki kultury łużyckiej na zmiany środowiska na obszarze Pomorza.

Osadnictwo k. łużyckiej przyczyniło się do nieodwracalnych zmian w środowisku przyrodniczym na znacznej części obszaru Polski. Prowadzone na wielka skalę odlesienia były konsekwencją rozwoju rolnictwa oraz zapotrzebowania na drewno budowlane (gród w Biskupinie). Nieprzerwane funkcjonowanie osad powodowało nadmierna eksploatację środowiska. Następowały wyjałowienia i erozje gleb, czego dowodem są zwiększony udział materiału mineralnego w osadach jeziornych i torfach. Diagram pyłkowy z Kołczewa na Wolinie wykazuje na znaczne odlesienie, powstanie otwartych pastwisk, wzrost roli uprawy, wzmożoną erozję gleby. Duża ilość pyłku roślin nitrofilnych skłania do przypuszczenia, że na polach zlokalizowanych bezpośrednio przy osadach, być może uprawianych w systemie ciągłym, zaczęto stosować nawożenie. W okresie panowania k. łużyckie niemal doszczętnie zostały zniszczone mezofilne lasy liściaste. Postępujące ubożenie gleb.

37 Palinologiczne „wskaźniki antropogeniczne” w rekonstrukcjach zmian środowiska pod wpływem prehistorycznego osadnictwa i gospodarki.

38 Rola paleoekologii w badaniach zmian globalnych środowiska przyrodniczego.

39 Na czym polega datowanie palinologiczne.

40 Cechy morfometryczne zbiornika sedymentacyjnego (wielkość) a obszar źródłowy spektrum pyłkowego (składnik lokalny, ponad lokalny i regionalny).

W dużych zbiornikach- obraz ma charakter dla regionu, a nie lokalny; w małych zbiornikach-charakter lokalny( blisko danego stanowiska) wyraźne zmiany! Lepiej widoczne. Im mniejszy zbiornik tym lepiej widoczne zmiany w spektrum pyłkowym.

Do około 0,7 ha dominuje składnik lokalny, w przedziale do 2-3 ha składnik ponadlokalny, powyżej 3 ha składnik regionalny.

41 Warunki efektywnej współpracy interdyscyplinarnej z przedstawicielami nauk przyrodniczych na stanowisku archeologicznym.

A) przedyskutowanie celów badań i sformułowanie oczekiwań w odniesieniu do problematyki stanowisk
B) podjęcie badań palinologicznych powinny poprzedzać wiercenia sondażowe oraz ekspertyza, która wskaże:- czy osady zawierają interesujący archeologa odcinek czasu,- czy stan zachowania pyłku gwarantuje odpowiedni poziom jego oznaczenia z uwzględnieniem taksonów wskaźnikowych
C) profile i próbki do analizy pyłkowej muszą być pobrane przez palinologa.

Warunki efektywnej współpracy z archeobotanikiem.
A) wspólne planowanie badań i nakreślenie ich celu
B) przynajmniej okresowa obecność botanika na stanowisku w celu zapoznania się z jego specyfiką i ustalenia strategii próbkowania
C) zbiór pełnych próbek o objętości dostosowanej do stopnia nasycenia materiałem roślinnym
D) zbiór próbek z dobrze wyodrębnionych warstw
E) pełna dokumentacja dotycząca kontekstu archeologicznego miejsca zebrania próbki wraz z naniesieniem jej pozycji na plan stanowiska
F) zachowanie zasad czystości podczas pobierania próbek

42 Cele badań archeobotanicznych.

* cele interesujące botaników:

- historia upraw roślin uprawnych

- przekształcenie roślin

- wędrówki i rozprzestrzenienie się roślin w wyniku działalności człowieka

* cele interesujące archeologów:

- określenie składu, pochodzenie i procesy formowania się warstw kulturowych

* cele interesujące jednych i drugich:

- lista roślin uprawnych przez ludność określonej kultury na określonym terenie

- metody upraw, zbioru, przechowywania i czyszczenia ziarna

- lista roślin użytkowych pozyskiwana ze stanu dzikiego, w tym roślin zielarskich

- dieta zwierząt hodowlanych

- materiał roślinny używany w celach budowlanych i opałowych

- odtworzenie flory i roślinności na obszarze zajętym przez człowieka

43 Co to są fytolity? Potencjalne możliwości wykorzystania analizy fytolitów na stanowiskach archeologicznych.

Fytolity- konkrecje biogenicznej krzemionki odkładające się w komórkach roślin naczyniowych, powtarzających budowę tych komórek między innymi w jaskiniach i na stanowiskach suchych. Nie pozwalają określić dokładnego gatunku ale mogą być świadectwem pewnej grupy roślin np. trawy, zboża, drzewa iglaste czy liściaste.

Ze względu na istnienie biogenicznej krzemionki która jest odporana na procesy rozkładu, fytolity zachowują się bardzo długo i niekiedy stanowią jedyne źródło informacji w miejscach gdzie nie zachowały się żadne szczątki organiczne.

44 Zaplanuj współpracę interdyscyplinarna na wybranym przez siebie stanowisku archeologicznym; uzasadnij wybór partnerów i postaw pytania badawcze.

---