Ekologia - nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody, zajmująca się badaniem oddziaływań pomiędzy organizmami, a ich środowiskiem oraz wzajemnie między tymi organizmami.
Czynniki biotyczne - oznaczają czynniki środowiska występujące w wyniku oddziaływania żywych organizmów w sposób bezpośredni lub pośredni na inne żywe organizmy. Czynniki abiotyczne - czynniki natury fizycznej określające warunki środowiska nieorganicznego ,samodzielnie lub wraz z innymi czynnikami wywierające wpływ na ekosystemy będące na różnym poziomie organizacji. Abiotyczne składniki środowiska w głównym stopniu kształtują biotop i wpływają istotnie na zamieszkujące go rośliny i zwierzęta które muszą na drodze ewolucji przystosować się do nich.. Do czynników abiotycznych zaliczamy np.: zasolenie, typ gleby, klimat, temperaturę, światło i wilgotność powietrza. Populacja - zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających, zdolnych do wydawania płodnego potomstwa.. Biotop - obszar zamieszkany przez organizmy o tych samych lub bardzo zbliżonych wymaganiach życiowych. Pierwotnie dotyczący tylko abiotycznych elementów siedliska. Obecnie często rozumiany jako siedlisko nieożywione zmienione przez biocenozę. Ekosystem - Na ekosystem składają się dwa składniki: biocenoza - czyli ogół organizmów występujących na danym obszarze powiązanych ze sobą w jedną całość różnymi zależnościami, Siedlisko - zespół czynników abiotycznych , które panują w określonym miejscu, działających na rozwój poszczególnych organizmów, ich populację lub całą biocenozę. Nisza ekologiczna - pozycja danego gatunku, jaką zajmuje on w biocenozie. Obejmuje czynniki (np. światło, pokarm, miejsce), o które dany gatunek konkuruje z innymi gatunkami w biocenozie. Biom - rozległy obszar o podobnym klimacie, charakterystycznej szacie roślinnej i szczególnym świecie zwierzęcym. Typ roślinności biomu jest charakterystyczny, choć skład gatunkowy może być różny w zależności od położenia geograficznego i historii flory. Podobnie rzecz się ma ze składem gatunkowym zwierząt. O zaliczeniu różnych obszarów do tego samego biomu decyduje podobieństwo fizjonomiczne, a nie pokrewieństwo zasiedlających je organizmów i ich zespołów Biosfera - strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy żywe, gdzie odbywają się procesy ekologiczne. Biosfera jest częścią zewnętrznej skorupy Ziemi, która obejmuje również powietrze, ląd i wodę. Z najobszerniejszego punktu widzenia geofizyki, biosfera jest światowym systemem ekologicznym i obejmuje wszystkie żyjące organizmy i ich powiązania ze sobą i z litosferą ), hydrosferąi atmosfarą.
INTERAKCJE MIĘDZYGATUNKOWE I WEWNĄTRZGATUNKOWE:
a)Stosunki antagonistyczne: pasożytnictwo: to forma współżycia dwóch organizmów, w której jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi z tego tytułu szkody. Osobnika, który czerpie korzyści z pasożytnictwa nazywamy pasożytem, a tego, który ponosi szkody - żywicielem. Im układ pasożyt-żywiciel trwa dłużej, tym jest bardziej stabilny. Istnieją dwa rodzaje pasożytnictwa - pasożytnictwo zewnętrzne i wewnętrzne. Drapieżnictwo: metoda zaspokajania głodu polegająca na zabijaniu i zjadaniu innych osobników. Jest jedną z form oddziaływań antagonistycznych korzystną dla drapieżnika, a niekorzystną dla ofiary; może mieć charakter międzygatunkowy lub wewnątrzgatunkowy (kanibalizm). Konkurencja - jedna z antagonistycznych interakcji międzypopulacyjnych, w której dwie populacje tego samego lub różnych gatunków, zazwyczaj o podobnych wymaganiach środowiskowych, rywalizują o tę samą niszę ekologiczną. Dochodzi do współzawodnictwa o ograniczone zasoby środowiska, np. o pożywienie, miejsce do życia. W wyniku tego oddziaływania obie populacje tracą. W przypadku populacji tego samego gatunku mówi się o konkurencji wewnątrzgatunkowej. Konkurencja ta redukuje szybkość wzrostu populacji proporcjonalnie do częstości spotkań osobników tego samego gatunku. Może doprowadzić do zajęcia przez słabszą populację niszy o mniej optymalnych warunkach. W przypadku populacji różnych gatunków mówi się o konkurencji międzygatunkowej. Konkurencja ta redukuje szybkość wzrostu populacji proporcjonalnie do częstości spotkań osobników różnych gatunków. Może doprowadzić do zrównoważonego dopasowania się gatunków lub do tego, że jedna populacja zastąpi drugą albo zmusi ją do zajęcia innej niszy ekologicznej (np. inne pożywienie, okresy aktywności). Szczególnie silnie proces ten zachodzi dla gatunków blisko ze sobą spokrewnionych, o podobnych wymaganiach, zajmujących w naturalny sposób podobne nisze. Zjawisko separacji gatunków blisko spokrewnionych nazywane jest zasadą Gausego, od rosyjskiego biologa, który jako pierwszy potwierdził tę zasadę doświadczalnie. Konkurencja może być bezpośrednia (populacje wzajemnie szkodzą sobie ograniczając możliwość rozwoju, nawet jeśli zasoby środowiska są nieograniczone) lub pośrednia (populacje wzajemnie szkodzą sobie wykorzystując ograniczone zasoby środowiska).Konkurencja jest jednym z mechanizmów doboru naturalnego w teorii ewolucji Darwina. Konkurencja jest typowym oddziaływaniem np. wśród roślin. Roślinożerność - sposób odżywiania się (pobierania pokarmu), polegający na zjadaniu roślin (co w zasadzie jest rodzajem drapieżnictwa) lub ich fragmentów (spasanie). Jedna z podstawowych form odżywiania się, istotna dla funkcjonowania ekosystemu. W przyrodzie występuje wiele różnorodnych przystosowań do roślinożerności.
b) Stosunki nieantagonistyczne: Mutualizm - jedna z interakcji protekcjonistycznych między populacjami, charakteryzująca się obopólnymi korzyściami (symbioza) o takim stopniu, który praktycznie wzajemnie uzależnia istnienie obu populacji. Komensalizm - jest najbardziej pierwotnym typem oddziaływania protekcyjnego. Typ zależności o charakterze symbiozy między dwoma lub więcej gatunkami, przy czym jeden z gatunków czerpie z tej zależności wyraźne korzyści, nie szkodząc pozostałym (np. rekin i podnawka; lew i hiena). Innym przykładem komensalizmu może być odżywianie się owadów żyjących w ptasich gniazdach resztkami pokarmu gospodarzy lub znalezionymi w gnieździe piórami. Komensalizm jest więc współżyciem korzystnym dla jednego z partnerów, dla drugiego obojętnym. Neutralizm - jedna z nieantagonistycznych zależności międzygatunkowych, w której osobniki jednego gatunku nie wpływają w żaden sposób na przedstawicieli drugiego. W zasadzie neutralizm jest brakiem oddziaływań między gatunkami. Przykładem populacji, między którymi zachodzi relacja neutralizmu, mogą być populacje bocianów i sikorek. Protokooperacja - oddziaływanie międzygatunkowe w przyrodzie, polegające na współpracy dwóch populacji odnoszących wzajemne korzyści, lecz mogących żyć także samodzielnie. Protokooperacja jest rodzajem symbiozy przygodnej (nieprzymusowej). Często występuje okresowo. Przykładem protokooperacji jest związek jamochłonów (ukwiały) z krabami pustelnikami. Na muszlach pustelników żyją przytwierdzone różne jamochłony. Ułatwiają one krabom maskowanie się i pełnią funkcję obronną, otrzymując w zamian niedojedzone resztki pokarmu pustelnika. Jednak ani pustelnik, ani jamochłon nie są ściśle zależne od swego partnera. Innymi słowy, protokooperacja to współżycie korzystne, lecz niekonieczne. Symbioza - zjawisko ścisłego współżycia przynajmniej dwóch gatunków, które przynosi korzyść każdej ze stron (mutualizm) lub jednej, a drugiej nie szkodzi (komensalizm). W nowszym podejściu, ze względu na częste trudności w dokładnym ustaleniu bilansu strat i zysków współżyjących organizmów, niektórzy naukowcy symbiozą nazywają każde trwałe współżycie organizmów, także pasożytnictwo. Jest to uzasadnione m.in. dlatego, że w niektórych układach charakter współżycia może zmieniać się w czasie i jeden z symbiontów może w pewnych okresach czerpać więcej korzyści, stając się pasożytem i doprowadzając do upośledzenia lub śmierci drugiego symbionta.
2.POPULACJA - LICZEBNOŚĆ I STRUKTURA:Liczebność populacji - liczba osobników w populacji zasiedlająca dany obszar. Okresowo liczymy gatunki chronione i ginące oraz populację dużych roślin i zwierząt. Zmiany liczebności zależą od: liczby osobników przybywających do populacji przez rozród lub imigrację, liczby osobników ubywających z populacji na drodze wymierania lub emigracji oraz czynników środowiskowych. Liczebność populacji zmienia się w czasie, zmiany te obrazuje bilans liczebności populacji. Rodzaje przestrzennego rozmieszczenia osobników w populacji: przypadkowe - rozmieszczenie losowe, bez jakichkolwiek zasad. Występuje bardzo rzadko, głównie w przypadku bakterii i innych organizmów niższego rzędu. równomierne - spotykane głównie na polach uprawnych, ogródkach np. równomierne rozsianie roślin. Ten typ jest bardzo rzadko spotykany w przyrodzie. skupiskowe - osobniki łączą się w grupy, kolonie lub stada, razem mają bowiem większe szanse na przetrwanie (łatwiej zdobywają pokarm). Ten typ rozmieszczenia spotykamy najczęściej, dotyczy wielu gatunków - chociażby stad wilków. - 1 przeczytać.
(2) Cechy populacji: Struktura płci i wieku - udział różnych grup wiekowych w populacji z uwzględnieniem podziału na płeć. Udział ten graficznie przedstawia się za pomocą schematu, zwanego piramidą płci i wieku. Parametr ten jest z jednej strony dość stałą cechą gatunkową, z drugiej podlega silnym wpływom takich czynników, jak: rozrodczość, strategia rozrodu i śmiertelność.
4. Struktura socjalna - zajmuje się stosunkami panującymi między osobnikami wchodzącymi w skład populacji. Strukturą socjalną populacji kręgowców rządzą następujące zasady: Zasada terytorializmu (podział obszaru pomiędzy poszczególne osobniki). Zasada dominacji (hierarchia socjalna ustalana u kur przez tzw. porządek dziobania, u ssaków drapieżnych przez tzw. porządek gryzienia). Zasada przewodnictwa (polega na kierowaniu stadem, u ssaków przewodnikiem najczęściej jest osobnik dominujący). Zasięg (areał, obszar) występowania - obszar, na którym regularnie występują osobniki danego taksonu (gatunku, rodzaju, rodziny itd.). Zasięg wyższej kategorii systematycznej w hierarchii systemu klasyfikacyjnego obejmuje zasięgi kategorii niższego rzędu. Także obszar występowania innych zjawisk lub tworów biologicznych (np. populacji, formacji i zespołów roślinnych). Polimorfizm, wielopostaciowość, polimorfizm funkcjonalny (gr. polys - wiele, morfe - kształt) - zjawisko występowania w obrębie populacji organizmów określonego gatunku (pomiędzy którymi zachodzi swobodny przepływ genów) odmiennych form różniących się funkcjonalnie lub strukturalnie. Polega na tworzeniu się hierarchii i podziału funkcji w obrębie populacji. Zachodzi m. in. u mrówek, pszczół.
.MIASTO JAKO EKOSYSTEM: Synantropizacja - proces powstawania przystosowań do samodzielnego, niezależnego od woli człowieka zajmowania przez gatunki dzikich zwierząt osiedli ludzkich lub ich najbliższego otoczenia. Synurbizacja - jest to proces dostosowania się populacji zwierzęcych do specyficznych warunków panujących w miastach, wróbel, gołąb miejski, jeżyki. Biomy - duże jednostki biocenotyczne, w których przeważa określony typ roślinności uwarunkowanej klimatem i rodzajem gleby; biomy odpowiadają dużym formacjom roślinnym, ale obejmują również zwierzęta w nich występujące. Główne cechy klimatu wpływające na rodzaj biomu to: wilgotność, temperatura, warunki glebowe. Typy gleb: 1) bielicowa - tworzy się w klimatach umiarkowanych chłodnych na piaskach porośniętych lasami szpilkowymi. Ma słabo rozwinięty poziom próchniczy. Dobrze wykształcony poziom wymywania (eluwialny) w postaci jasnej wstęgi kwarcowego pyłu i piasku oraz poziom wmywania (iluwialny) 2) brunatna - występuję w klimacie umiarkowanym o cechach oceanicznych pod okrywą lasów mieszanych i liściastych. Lepiej rozwinięty poziom próchniczy, mniejsze procesy bielicowania, gleba żyzna 3) czarnoziem - powstaje w procesie darniowym, występuje w klimacie, w którym występują okresy suche, dobrze rozwinięty poziom próchniczny, ma dużą zdolność do depozycji materii organicznej, gleba bardzo żyzna 4) gleby laterytowe - występują w klimacie gorącym wilgotnym, występują w nich związki glinu i żelaza, są wysokozmineralizowane, mają barwę czerwoną, są to gleby jałowe, brak materii organicznej,
10.Główne typy biomów lądowych: leśne, tropikalny las deszcowy strefy umiarkowanej borealny las iglasty♣ las liściasty♣(dżungla) tundra♣preria♣pampa♣ sawanna; step♣ trawiaste ♣(tajga)
półpustynie; zarośla twardolistne (makia,pustynie nadbrzeżne w strefie pływów) Biomy lądowemangrowe (zaroślachapparal) Rozmieszczenie Warunki klimatyczne Rodzaj gleby Rośliny Zwierzęta
Tropikalny las deszczowy (dżungla) Afryka równikowa, dorzecze Amazonki, Filipiny, Indonezja, Półwysep Malajski T powyżej 17 st. C, opady 2400mm/rok lateryty Wielogatunkowy las wiecznie zielony, epifity, liany Liczne gatunki ptaków, nadrzewne i latające ssaki, liczne płazy i bezkręgowce
Las liściasty strefy umiarkowanej Europa, Daleki Wschód, wschodnie obszary Ameryki północnej, Chile T - zimą poniżej 0 st., latem powyżej 12 st., opady 750-2000 mm/rok brunatne Buk, grab, olsza, lipa, dąb, bogaty podszyt, bujne runo Ptaki owadożerne (sikory, kowaliki), łosie, jelenie, dziki, borsuki, owady ściółki Borealny las iglasty Wokółbiegunowa, północna: Europa, Azja, Ameryka T - bardzo szeroki zakres (-30 st do + 20 st) bielicowe Drzewa iglaste: sosna, świerk, jodła, topola, brzoza, słaby podszyt Wiewiórka, gronostaj, sobol, borsuk, lis, wilk, ryś, niedźwiedź, łoś, sójka, krzyzodziób, dzięcioły Sawanna Afryka, Ameryka Pd, Australia T 14-20 st. C , opady 200-1500 mm/rok, klimat sezonowy czarnoziemy Roślinność trawiasta, samotne drzewa, krzaczasty busz Duże kopytne roślinożerne (słonie, zebry, antylopy), drapieżniki (lew, likaon, lampart), padlinożercy (hieny, sępy), gady, bezkręgowce (termity, mrówki, pająki) Tundra Wokółbiegunowo, przede wszystkim na półkuli północnej T -50 - 0 st. Opady poniżej 250 mm/rok Oglejone, wieczna zmarzlina Mchy, porosty, karłowate krzewiny, trawy, turzyce Gryzonie, renifery, wół piżmowy, zając bielak, lis polarny, sowa polarna, komary Pustynie Afryka Pn, środkowa Azja i Australia, zachodnie rejony Ameryki Pd T bardzo zróżnicowana w ciągu doby, w nocy ujemna, opady poniżej 250 mm/rok Pustynne, szaroziemy Kserofity, sukulenty Szarańczak, mrówki, skoczki pustynne, gday, wielbłądy
Makia Wokół Morza Śródziemnego, Pd Europa, Pn wybrzeża Afryki Zima wilgotna, lato gorące i suche Gęste zarośla, rośliny kolczaste, gaje Biomy wód słonowodnych:ϑoliwne, laury, mirty Królik, daniel, kulczyk zarośla kontynentalne; strefy międzypływowe szelfyotwarte oceany estuaria Zespoły organizmów ukształtowane są przeznamorzynowe czynniki fizyczne:
temperatura; ciśnienie (głębokość) pływyprądy morskie Słone bagna, namorzyny - wolno płynąca woda, dużanatężenie światła zawartość materii organicznej i niewielki dopływ powietrza, namorzyny, rośliny słonolubne, bezkręgowce, bogate żerowiska ptaków. Obszary międzypływowe - podlegająca rytmowi pływów, skaliste bądź piaszczyste plaże regularnie odsłaniane, strefowo rozmieszczone glony, w piaski „filtratorzy” i inne bezkręgowce, miejsce żerowania ptaków Szelfy kontynentalne - płytkie (ok. 130m) nagrzane, prześwietlone wody stwarzają bardzo korzystne warunki, są tu wysoko produktywne ekosystemy, lasy brunatnicowe, mszywioły, mięczaki, skorupiaki, gatunki ryb, rafy koralowe Otwarte oceany - strefa powierzchniowa prześwietlona z bogatym fito- i zooplanktonem, wraz z głębokością środowisko ubożeje i spada liczba gatunków (drapieżne, detrytusofagi), organizmy bentosowe w strefie oaz hydrotermalnych Biomy słodkowodne: wody stojące bagna, stawy)wody płynące (rzeki, strumienie)(jeziora, Zespoły organizmów ukształtowane są przez czynnikimokradła wody zawartośćfizykochemiczne: tempo przepływu oświetlenieRzeki, strumienie - zmiananatlenienietemperaturabiogenów składu zespołów wraz z biegiem rzeki wynikające ze zmian szybkości przepływu wody Jeziora, stawy - stratyfikacja pozioma, zmiany zawartości biogenów i natlenienia, eutrofizacja Obszary wodno-błotne - występowanie na obszarach o nieprzepuszczalnym podłożu, z dużą ilością opadów, niewielka ilość biogenów, roślinność niska, tolerująca zalewanie.
9. Bioróżnorodność - w najprostszym ujęciu: rozmaitość form życia wraz z cała ich zmiennością na poziomie genów, gatunków i ekosystemów, w skali Ziemi lub bliższych jednostek biogeograficznych. Według definicji przyjętej oficjalnie prze - Konwencję o różnorodności biologicznej, różnorodność gatunkowa oznacza ,,zróżnicowanie wszystkich żywych organizmów występujących na Ziemi m.in. w ekosystemach lądowych, morskich i innych wodnych, jak też z zespołach ekologicznych, których organizmy te są częścią. Dotyczy to różnorodności wewnątrzgatunkowej i różnorodności na poziomie ekosystemów''. Bioróżnorodność jest pojęciem wyrażającym pełny dynamizm żywej przyrody: skład genetyczny gatunków zmienia się w czasie i przestrzeni wskutek naturalnego i antropogenicznego oddziaływania selekcyjnego. Występowanie i liczebność gatunków w zespołach ekologicznych uzależnione są od czynników biotycznych i fizycznych. Zagadnienie różnorodności biologicznej stało się jednym z głównych paradygmatów ekologii, współczesnej ochrony przyrody i polityki środowiskowej. Najistotniejszym elementem bioróżnorodności jest - różnorodność gatunkowa, utożsamiana często z różnorodnością ekologiczną, jakkolwiek określenie różnorodności gatunkowej zaczyna się od systematyki, a nawet wchodzi w zakres definicji dziedziny biologii. Ostatnio coraz większego znaczenia nabierają badania różnorodności biologicznej na poziomie wewnątrzgatunkowym, genetycznym. Człowiek zanieczyszcza wody ściekami komunalnymi, rolniczymi, przemysłowymi, niekiedy nawet radioaktywnymi. Poza tym zbiorniki wodne zatruwane są przez stały napływ wód z intensywnie nawożonych i traktowanych pestycydami pól uprawnych, z hałd przemysłowych, z wysypisk śmieci oraz z odpadów atmosferycznych. Organizmy wodne wykazują różną wrażliwość na te zanieczyszczenia, które mogą wpływać szkodliwie na podstawowe procesy życiowe, np. hamować działanie enzymów, aktywność organizmów. Przy większym zakwaszeniu wód najbardziej wrażliwe gatunki giną, np. łosoś, płoć, inne osłabiają swoja aktywność. Rozwijają się głównie takie rośliny, jak glony i mchy wodne.
Do zbiorników wodnych spływają zanieczyszczenia z pól uprawnych, co powoduje zakwity glonów, prowadzące do braku tlenu w warstwie przydennej i śmierci organizmów tam żyjących.
Powietrze jest nie zbędne do życia ludziom, zwierzętom i roślinom. Jednakże rozwój uprzemysłowienia, motoryzacji oraz inna działalność człowieka spowodowały jego zanieczyszczenie. Do atmosfery dostają się zanieczyszczenia, głównie w postaci pyłów i gazów. Mogą być przenoszone na duże odległości przez wiatr. Powodują zmiany naturalnego składu powietrza, są szkodliwe dla ludzi, jak i dla zwierząt oraz roślin. Głównymi zanieczyszczeniami powietrza są pyły, tlenki siarki, azotu i węgla. Część z nich opada na glebę, pozostałe - jak tlenki siarki i azotu - reagują z parą wodną zawartą w powietrzu, tworząc kwasy i wraz z wodą deszczową. Opadają na glebę w postaci kwaśnych deszczów. Niszczą rośliny, powodują skażenie gleb i zbiorników wodnych. Wskutek nadmiernej intensyfikacji rolnictwa obserwuje się zmniejszanie się bioróżnorodności. Utrata jej przejawia się zanikiem wielu starych (lub lokalnych), niekiedy nawet wartościowych odmian roślin uprawnych, owocowych drzew i krzewów, a także lokalnych ras zwierząt. Ograniczanie bioróżnorodności polega głównie na genetycznym ujednolicaniu agroekosystemów, co w dłuższym okresie czasu może być dla nich zgubne. Niewielkie zróżnicowanie genetyczne organizmów danego ekosystemu potęguje niebezpieczeństwa degeneracyjne populacji osobników w obrębie rodzajów i gatunków, a także wzrost infekcji chorób i szkodników. Zwiększenie bioróżnorodności można osiągnąć przez uprawę jak najszerszego zestawu odmian roślin uprawnych, wprowadzanie upraw współrzędnych i ograniczenie stosowania agrochemikaliów, a także przez wprowadzanie nowych ras zwierząt gospodarskich.
6.Cykle biogeochemiczne -wynikają z potrzeb biologicznych żywych organizmów. Około 40 biogenów wykazuje obieg przyrodniczy. Jednak najważniejsze z nich, które to wykazują obieg globalny są: węgiel, siarka, azot, tlen i wodór, w mniejszym stopniu fosfor, który wykazuje obieg sedymentacyjny. Cykl biogeochemiczny jest to ciągle zachodząca przemiana materii organicznej w nieorganiczną i odwrotnie - pod wpływem organizmów żywych. Proces ten zachodzi, gdy do organizmów żywych dostarczona jest energia (głównie energia słoneczna). Obieg substancji możemy podzielić na: -sedymentacyjny , gdy pierwiastek nie przechodzi w postać gazową a jest jedynie osadzany w glebie czy na dnie oceanów na skutek ciążenia. W takim przypadku jest to cykl lokalny. -gazowy jest w przypadku, gdy substancja przechodzi w postać gazową i może przemieszczać się na większe odległości. W takim przypadku jest to cykl globalny. Obieg węgla
Rośliny i zwierzęta składają się przede wszystkim z węgla, a jego globalny cykl jest odzwierciedleniem produkcji pierwotnej i wtórnej. Wpływ człowieka na globalny cykl węgla jest niemal tak duży jak na cykl siarki. Największy przepływ globalny cyklu węgla odbywa się pomiędzy atmosferą a roślinnością lądową oraz między atmosferą a oceanami. Te dwa strumienie węgla są niemal równe, a średni czas przebywania atomu węgla w atmosferze wynosi około 3 lat. Wahania zawartości CO 2 atmosferycznego są związane z sezonowością jego poboru przez rośliny oraz sezonowością użytkowania paliw i wymiany CO 2 z oceanami. W atmosferze znajduje się 2350 mld ton CO 2 , czyli ok. 641 mld czystego węgla. Obieg azotu Azot jest zawarty w wolnej postaci w atmosferze, w litosferze występuje w solach mineralnych, głównie w azotanach, azotynach i solach amonowych. W organizmach azot stanowi ważny składnik białek. Największą zawartość azotu (około 78%) ma powietrze. Producentem wolnego azotu atmosferycznego są bakterie denitryfikacyjne, które uwalniają azot z azotanów. Jest to ostatnie ogniwo rozpadu białek protoplazmatycznych. Cały proces redukcji białek przebiega w czterech etapach, w każdym z nich inne grupy bakterii biorą udział w procesie redukcji. Azot atmosferyczny z kolei wchodzi w obieg biologiczny poprzez przejście w azotany. Proces ten zachodzi głównie w skutek symbiozy bakterii z roślinami motylkowymi. Bakterie symbiotyczne dostarczają 150 do 400 kg/ha, natomiast bakterie wolno żyjące 20 - 30 kg/ha. Dodatkowym źródłem azotanów w glebie jest powstanie ich z azotu atmosferycznego w trakcie wyładowań atmosferycznych. Azotany pobierane są przez rośliny w postaci roztworów wodnych i wbudowywane w aminokwasy. Na lądzie rośliny przyswajają 44mln ton azotu rocznie, natomiast 30 mln ton dostarczają fabryki. (Gołębiowska 1978 r.) Przechodząc przez ogniwa troficzne zostają rozłożone do azotanów, następnie wracają do obiegu; tylko niewielka część zostaje odłożona w osadach głębinowych. Część azotu zostaje też przekształcona w mocznik. Azot zawarty w związkach białkowych odbywa dłuższą drogę nim zostanie rozłożony. Obieg fosforu Fosfor stanowi ważny element struktury związków organicznych. W przyrodzie występuje w postaci fosforanów tworzących złoża skalne oraz skał pochodzenia organicznego, np. złoża kości kręgowców. Skały te stanowią źródło fosforu rozpuszczalnego w wodzie, wraz z którą pobierane są następnie przez rośliny. Wchodzący w ich skład fosfor wbudowany zostaje następnie w skład związków organicznych aż do poziomu troficznego reducentów, gdzie uwalniany jest przez wyspecjalizowaną grupę bakterii w postaci rozpuszczalnych w wodzie fosforanów, które wchodzą w obieg geochemiczny. Część tych fosforanów dostaje się do osadów głębinowych oceanów, tam zostaje odłożona i wypada z obiegu. Straty te są kompensowane przez wietrzenie skał fosforanowych i wymywanie z nich związków fosforu rozpuszczalnych w wodzie. Największe zakłócenie jakie człowiek powoduje to stosowanie nawożenia fosforem i stosowanie środków czystości zawierających fosforany, które powodują eutrofizaję zbiorników wodnych, a tym samy zabijanie życia w głębszych warstwach zbiorników wodnych. Ten fosfor spływa do morza i w końcu zostaje odłożony na dnie, w ten sposób wypada z obiegu przyrody.
Obieg siarki Siarka uwolniona do atmosfery utlenia się szybko do jonów siarczanowych (SO 4 ) i osadza na powierzchni lądów lub w oceanach. Do globalnego cyklu siarki przyczynia się emisja wulkanów. Jednak największym źródłem emisji siarki jest człowiek. Huty metali i elektrownie w ciągu ostatnich 100 lat zwiększyły wielkość emisji Aby rozwiązać problem lokalnych zanieczyszczeń budowano wyższe kominy w tych zakładach przemysłowych, co zmniejszało zanieczyszczenie na poziomie gruntu. Wysokie kominy (powyżej 300 m) są obecnie standardem , co wpływa jednak na przenoszenie zanieczyszczeń przez wiatr na dalsze odległości. Szczególnie wrażliwe są ekosystemy słodkowodne z miękką wodą. Brak wapnia, który powodowałby buforowanie jest przyczyną zakwaszenia. Jednym ze skutków dla środowiska lądowego jest degradacja lasów. Powodem jest zakwaszenie gleby, jak i też osiadanie SO 2 na liściach i bezpośrednie działanie. Zakwaszenie powoduje też niedostępność związków potrzebnych roślinom (np. magnezu i wapnia).
8. Ekosystem to zespół żywych organizmów tworzących biocenozę łącznie ze wszystkimi elementami środowiska nieożywionego, czyli z biotopem. Każdy naturalny ekosystem stanowi układ otwarty i funkcjonuje dzięki przepływowi energii i krążeniu materii. Energia przepływa jednokierunkowo strumieniem w układzie otwartym, materia natomiast krąży w ekosystemie w obiegu zamkniętym. Najważniejszym źródłem energii w ekosystemach jest energia słoneczna. Niecała docierająca energia zostaje skumulowana w organizmach. Część z niej jest wykorzystana do podstawowych procesów metabolicznych i budowy własnych struktur organizmów, ale część tracona jest bezpowrotnie w postaci ciepła. Pojęcie ekosystemu jest kluczowe do zrozumienia świata przyrody.
Pod względem energetycznym ekosystem jest układem otwartym i wymaga stałego dostarczania energii z zewnątrz. Złożoność zależności w układach ekologicznych wyższych niż ekosystem jest tak wielka, że uniemożliwia opisanie wszystkich występujących interakcji. Dotychczas udało się jedynie wydzielić zespoły ekosystemów charakterystyczne dla określonego obszaru geograficznego, czyli biomy.Biomy są wielkimi zespołami organizmów lądowych, charakterystycznymi dla określonego klimatu. W skład biomu wchodzi formacja roślinna i wszystkie związane z nią zwierzęta. Wyróżniono kilka podstawowych rodzajów biomów.EKOSYSTEM TUNDROWYTundra na półkuli północnej zajmuje ogromne obszary podbiegunowe Ameryki północnej i Eurazji. Tundrę można scharakteryzować według następujących kryteriów:1. krótki okres wegetacji, trwający z reguły mniej niż 50 dni 2. stale zamarznięta warstwa podglebia (wieczna zmarzlina) 3. bardzo niskie opady, poniżej 40 cm na rok 4. bardzo mała produkcja, zwykle poniżej 1 g suchej masy wyprodukowanej na metrze kwadratowym w ciągu dnia. Jest to formacja bezleśna, w której dominują mszaki i porosty. Rośliny zielone, zazwyczaj trawy, są tu bardzo nieliczne. Średnia roczna temperatura niewiele przekracza 10C, a przez 6-10 miesięcy temperatury są ujemne. Tundra jest środowiskiem o dużych zmianach sezonowych, z ciemnościami trwającymi nieprzerwanie w ciągu zimy, ale również ze stale trwającym dniem w ciągu krótkiego lata. Głównym powodem ograniczającym wzrost roślin jest wieczna zmarzlina. Uniemożliwia ona wnikanie korzeni głębiej niż zaledwie na kilka centymetrów i jest ona głównym powodem braku drzew. Pomimo surowych warunków są tam rośliny i występuje produkcja pierwotna, która może stanowić podstawę ekosystemu. Roślinność może być znacznie rozproszona, prze co rośliny, charakteryzujące się karłowatym pokrojem, mają mały wpływ na mikroklimat. W południowych rejonach tundry pojawiają się krzewinki oraz karłowate wierzby i brzozy. Rozrastają się one na boki, raczej płożąc się blisko gruntu niż wyrastając w górę, dzięki czemu wykorzystują wyższe temperatury panujące w lecie tuż przy gruncie. Rośliny wieloletnie muszą być odporne zarówno na zimno, jak i na suszę. Bezkręgowce mogą się pojawiać w lecie w dużych ilościach. Są wśród nich nicienie glebowe, dżdżownice, skoczogonki oraz owady, których larwy żyją w rozlewiskach lub strumieniach. Ssakami charakterystycznymi dla tego biomu są niedźwiedzie polarne, lisy polarne, renifery, zające bielaki i różne gatunki lemingów. W Ameryce Północnej żyją także piżmowoły. W tundrze nie ma kręgowców zmiennocieplnych, takich jak gady lub płazy z tego względu, iż jest dla nich zbyt zimno. Ptakami typowymi dla tundry są sowy śnieżne, sokoły białozory i pardwy. Latem przylatują tu także liczne kaczki i gęsi, a także ptaki śpiewające, żywiące się licznymi o tej porze roku owadami.Na półkuli południowej zbiorowiska tundrowe pojawiają się jedynie na obrzeżach Antarktydy, a zwierzętami charakterystycznymi dla tych rejonów są pingwiny. EKOSYSTEM BOREALNY Lasy iglaste klimatu umiarkowanego (lasy borealne), zwane też tajgą, występują na olbrzymich obszarach półkuli północnej, zarówno w Eurazji, jak i w Ameryce Północnej. Rejon ten nie ma swojego odpowiednika na półkuli południowej, ponieważ te szerokości geograficzne zajmowane są przez Ocean Południowy. W ekosystemach borealnych pokrywa śnieżna zalega przez ponad pół roku, czemu towarzyszą niskie temperatury, ale sezon letni jest tam dłuższy, a letnie temperatury wyższe niż w tundrze. Charakteryzują się niewielką różnorodnością gatunkową roślin. Występują tu głównie sosny, świerki, jodły i modrzewie. Drzewa liściaste (brzozy, olchy, topole, jarzębiny, wierzby) są nieliczne i występują raczej jako domieszki. Dno takiego lasu jest stale silnie zacienione, więc runo rozwija się słabo. Liście w postaci igieł, typowe dla drzew iglastych, mają grubą, pokrytą woskiem skórkę, co zmniejsza transpirację (utratę wody). Jest to ważne w czasie długiej pory zimowej, kiedy występują trudności z pobieraniem wody z zamarzniętej ziemi. Zdolność pozostawiania liści przez całą zimę sprawia, że drzewa iglaste są w stanie wznowić fotosyntezę, a w związku z tym wzrost i rozmnażanie, gdy tylko warunki staną się ku temu odpowiednie. Lasy iglaste przepuszczają mało światła przez korony drzew, utrudniając tym samym wzrost podszytu. W skład runa wchodzą mchy, porosty, wrzosy i niektóre turzyce (trawy bardzo sztywne i ostre). Bardzo charakterystyczne w tej strefie są natomiast torfowiska. W strefie borealnej panuje większa różnorodność zwierząt niż w tundrze, lecz nadal jest ona ograniczona przez długą i surową zimę. W lasach tych żyją łosie, polatuchy (wiewiórki latające), różne gatunki pręgowców, sarny, jelenie, a z drapieżników rosomaki, sobole (zwierzęta ginące!), wilki, rysie. W Kanadzie również niedźwiedzie grizzly. Charakterystycznymi ptakami są tu puszczyki mszarne i uralskie, głuszce i cietrzewie.EKOSYSTEMY STREFY UMIARKOWANEJ CHŁODNEJ Lasy liściaste i mieszane klimatu umiarkowanego wykształciły się w Europie, na Dalekim Wschodzie i w środkowowschodniej części Ameryki Północnej. Porastają także wąski pas wybrzeża Pacyfiku na południowym zachodzie Ameryki Południowej, Tasmanię oraz Wyspę Południową Nowej Zelandii. Klimat jest tu bardziej sprzyjający dla wzrostu roślin niż w strefie borealnej. Wyraźne jest następstwo zimy i lata, natomiast cykl pór mokrych i suchych zaznacza się bardzo słabo. Na półkuli południowej występuje kilka obszarów lasów o podobnym charakterze, co jest mocnym dowodem na to, że w podobnych środowiskach niezależnie rozwijają się podobne formacje roślinne. W przeciwieństwie do wiecznie zielonych lasów borealnych, ten ekosystem jest zdominowany przez drzewa liściaste. Charakterystyczną cechą drzew tworzących te biomy jest zrzucanie liści na zimę. W Europie są to głównie dęby, lipy, buki, klony, wiązy, graby i jesiony. W Azji oprócz nich występują orzechy mandżurskie, korkowce, bożodrzewy, w Ameryce zaś magnolie. Lasy liściaste mają luźniejszą strukturę niż borealne lasy iglaste, co umożliwia wzrost krzewom i roślinom zielnym tworzącym podszyt. Lasy te zamieszkują sarny, jelenie, dziki, lisy, borsuki, wilki i dawniej niedźwiedzie. W Azji występują także jenoty, bardzo rzadkie już pandy olbrzymie, a niegdyś spotykano w nich tygrysy. Charakterystycznymi zwierzętami dla lasów amerykańskich są skunksy, szopy, a także pumy, grzechotniki i aligatory, oraz będący godłem Stanów Zjednoczonych - bielik amerykański. Obszary zajmowane pierwotnie przez lasy liściaste są obecnie najgęściej zaludnione i dlatego uległy silnym przekształceniom wynikającym z działalności człowieka. Obszary trawiaste strefy umiarkowanej występują w rejonach o niskich opadach, tam gdzie wzrost drzew jest zahamowany. Obszary takie znajdują się w Ameryce Północnej (prerie) i Eurazji (stepy), chociaż nie wiadomo jak bardzo do wyniszczenia drzew w tych rejonach przyczynił się człowiek. Formacje trawiaste tworzą również strefę pampy w Ameryce Południowej. Dominują tu trawy wieloletnie, odporne na spasanie przez duże ssaki i na zdarzające się od czasu do czasu pożary. Zwierzętami najbardziej rzucającymi się w oczy są wielkie roślinożerce. Na stepach Rosji żyją antylopy suhak i dżereń. W USA ich odpowiednikami są: antylopa widłoroga oraz bizon. Poza tym mniejsze gatunki ssaków takie jak pieski preriowe, goffery, susły, ślepce i świstaki. Drapieżniki, jakie spotyka się na tych terenach to: wilki, kojoty, lisy, orły i inne duże ptaki drapieżne.EKOSYSTEMY STREFY UMIARKOWANEJ CIEPŁEJ Te ekosystemy stanowią strefę przejściową od biegunów do tropików, od obszarów, gdzie głównym czynnikiem sezonowo zmiennym była temperatura, do takich, gdzie podstawowym czynnikiem stają się opady. Ekosystemy strefy umiarkowanej ciepłej występują w południowej części Ameryki Południowej oraz południowej Afryki. O rozwoju roślin decyduje rozkład opadów, a zatem w regionie tym można wyróżnić dwie podstawowe strefy: las liściasty klimatu umiarkowanego ciepłego oraz przystosowaną do letnich suszy formację roślinności twardolistnej. Lasy klimatu umiarkowanego ciepłego występują po wschodniej stronie kontynentów, gdzie opady deszczu rozłożone są równomiernie w ciągu całego roku. Występują na wszystkich kontynentach, ale zajmują niewielkie, izolowane obszary. W Europie, zachodniej Azji i północnej Afryce spotyka się je na wybrzeżach Morza Śródziemnego, w południowo-zachodniej części Ameryki Północnej: w Kalifornii, Arizonie i północnej części Meksyku. Na półkuli południowej biomy te tworzą wąski pas w zachodniej części Ameryki Południowej, zajmują najbardziej wysuniętą na południe część Afryki i południowo-zachodnie wybrzeże Australii. Z powodu takiego rozczłonkowania zbiorowiska te są bardzo zróżnicowane pod względem składu gatunkowego. Zawsze jednak dominują w nich drzewiaste i krzewiaste rośliny zimozielone o twardych, skórzastych liściach. Typowymi gatunkami w Stanach Zjednoczonych są dęby, orzeszniki i magnolie, podczas gdy w Australii przeważa wiecznie zielony eukaliptus, choć równie częste są też akacje. W rejonie Morza Śródziemnego będą to dęby korkowe, pistacje, jałowce, wrzośce, bukszpany i mirty tworzące kolczaste zarośla zwane makią.
Rośliny te zastąpiły pierwotne lasy, w których rosły cedry, liczne gatunki dębów, wawrzyny, oliwniki i cyprysy. Zostały one wyniszczone w skutek działalności człowieka (pozyskiwanie drewna i wypas zwierząt). Podobne do makii krzewiaste zarośla nazywają się w Ameryce chaparral, a w południowej Afryce - fynbos. W Ameryce Południowej i w Australii zbiorowiska twardolistne zachowały charakter lasów. Podstawowymi roślinami są tu belloto (Ameryka) i różne gatunki eukaliptusów (Australia).
W zależności od regionu zwierzęta żyjące w tych biomach są bardzo różne. W Europie, północnej Afryce i Azji charakterystyczne są muflony, daniele, króliki, jeżozwierze, małpy magoty, czaple a z drapieżników żenety, szakale, ścierwniki, sępy i dawniej lamparty. W Ameryce Północnej - jelenie wirginijskie, kukawka srokata, sępy urubu, kolibry i coraz rzadsze już pumy.Formacja roślinności twardolistnej, odpornej na letnie susze, często nazywana strefą roślinności śródziemnomorskiej, występuje po zachodniej stronie kontynentów, gdzie opady są ściśle związane z porami roku, dając w efekcie mokre zimy i suche lato. Przykładami są: region śródziemnomorski w Europie, południowa Kalifornia, zachodnia Australia oraz Prowincja Przylądkowa w Afryce Południowej. Przeważa tu roślinność odporna na susze, którą charakteryzują grube, twarde, pokryte woskiem liście. Najbardziej charakterystyczne rośliny na tym obszarze to dęby (korkowy i ostrolistny). W Australii natomiast dominują eukaliptusy. Na półkuli północnej fauna różni się nieznacznie od tej spotykanej w strefie umiarkowanej chłodnej. Nie żyje tu wiele dużych zwierząt roślinożernych ze względu na bardzo skąpą i „niesmaczną” roślinność w okresie letnim. W Kalifornii występują jelenie, króliki i susły. Przedstawicielami drapieżników są tu pumy, rysie, kojoty i orły przednie. W Zachodniej Australii fauna jest odmienna. Głównymi roślinożercami są kangury, walabie oraz emu. EKOSYSTEMY STREFY SUCHEJ I GORĄCYCH PUSTYŃStepy są formacją trawiasta w klimacie umiarkowanym o żyznych glebach. W Europie zajmują niewielki obszar, natomiast bardzo rozległe są w Azji, Ameryce Północnej (preria) i Południowej (pampa). Spotykane są też w wyższych rejonach Australii i Nowej Zelandii. Z powodu żyzności gleb większość stepów została obecnie przekształcona w pola uprawne i pastwiska, przez co zatraciły one swój pierwotny charakter. W Europie niegdyś występowały w tych biomach suchaki, tarpany i wilki. Wiele pierwotnych stepów zachowało się jednak w Azji, gdzie do dziś żyją różne ssaki roślinożerne, takie jak konie Przewalskiego, dzikie osły, suchaki i baktriany (wielbłądy dwugarbne).W Ameryce Północnej ich odpowiednikami ekologicznymi są bizony i widłorogi, a w Ameryce Południowej gwanako, jeleń pampasowy i nielotny ptak nandu (struś pampasowy). Spośród większych drapieżników w Azji i Ameryce Północnej na stepach występuje wilk, zaś w południowej - wilk grzywiasty.Półpustynie i pustynie występują na wszystkich kontynentach prócz Europy i Antarktydy. Dla wszystkich tych obszarów charakterystyczne są efemeryczne gatunki roślin, które potrafią przetrwać suszę w postaci nasion. Jeśli spadnie deszcz, gwałtownie rozwijają się i kwitną (czasami w ciągu kilkudziesięciu godzin). Z twardych form należy wymienić suchorośla (sklerofity) i gromadzące wódę w tkankach sukulenty (agawa, aloes, wilczomlecze, kaktusy). Trudne warunki pustynne i półpustynne wytrzymuje niewiele zwierząt. W Azji, zwłaszcza na Półwyspie Arabskim, w tych biomach spotykane są gazele, myszoskoczki, sępy, kanie czarne, niegdyś też lwy i lamparty. Dla pustyń położonych w głębi kontynentu charakterystyczny jest baktrian. Jego odpowiednikiem w Afryce jest dromader (wielbłąd jednogarbny). Tu występuje też najmniejszy lis - fenek. Dla pustyń Australijskich charakterystyczny jest kret workowaty, a na obrzeżach także większe gatunki kangurów. W Ameryce Północnej liczne są grzechotniki i kojoty, pumy zaś są rzadkością.Sawanny to formacje trawiaste występujące w klimacie podrównikowym Afryki, Ameryki Południowej i Środkowej, Australii i Azji. Sawanny często w sposób ciągły, bez wyraźnej granicy przechodzą w suche lasy tropikalne zawierające prócz różnorodnych traw także drzewa, akacje i baobaby w Afryce, palmy w Ameryce, eukaliptusy w Australii. Wzajemną łączność tych biomów podkreślają także zwierzęta. W obu występują prawie te same gatunki. Bardzo charakterystyczne są tu duże gatunki trawożerne. W Afryce i Azji są to słonie, bawoły, nosorożce, antylopy oraz różne gatunki małp. Dodatkowo w Afryce występują żyrafy, w Azji zaś jelenie. Wśród drapieżników wspólne dla tych regionów są gepardy, lwy, lamparty i hieny. W Azji również tygrysy i niedźwiedzie. Charakterystycznymi elementami krajobrazu sawanny są olbrzymie nieraz kopce termitów. Nieco odmiennie wygląda fauna sawanny amerykańskiej i australijskiej. W Ameryce spotykamy w nich liczne jelenie, pekari, pancerniki i mrówkojady, dla Australii natomiast charakterystyczne są duże gatunki kangurów i nieloty emu, a także liczne zdziczałe zwierzęta sprowadzone tu przez człowieka - konie, kozy, psy dingo, lisy i koty domowe.Okresowo suchy las podrównikowy występuje na obszarach, gdzie pora deszczowa jest dłuższa niż na sawannie, aczkolwiek pora sucha trwa tu około sześciu miesięcy. Lasy te występują w Indiach, od Birmy po Indochiny, w północnej Australii oraz na skraju głównych obszarów lasów deszczowych. Rosną tu głównie drzewa liściaste, które zrzucają liście w porze suchej a nie w zimie. W miejscach o większej wilgotności zdarzają się drzewa wieczniezielone. Na terenach Australii przeważają eukaliptusy. Na tych terenach zdarzają się zwierzęta roślinożerne żywiące się głównie trawą podszytu, takie jak jeleń czy słoń. Mają one swoich drapieżników: tygrysy, oraz inne koty i dzikie psy. Mrówki i termity dominują także w tych lasach na równi z gadami pospolitymi w tym klimacie.Wilgotne lasy równikowe, zwane też puszczą tropikalną, związane są z wilgotnym i gorącym klimatem równikowym. Występują w dorzeczu Amazonki, w środkowej Afryce, na Madagaskarze, Półwyspie Indochińskim, Archipelagu Malajskim, północnych wybrzeżach Australii i na Filipinach. Brak pór roku sprzyja wegetacji, dlatego są to najbardziej rozwinięte ekosystemy lądowe, najbogatsze pod względem różnorodności gatunkowej. Podstawowymi roślinami są tu wysokie drzewa, których korony silnie ocieniają dno lasu. Na nich występują liczne pnącza (liany) i epifity (rośliny rosnące na innych roślinach, ale nie pasożyty). Saprofity natomiast czerpią energie z podłoża, ponieważ same nie fotosyntezują. Świat zwierzęcy tych biomów tworzą między innymi: w Ameryce Południowej - tapiry, kapibary, nutrie, jaguary, liczne gatunki małp szerokonosych, leniwce, mrówkojady i kolibry; w Afryce - okapi, bawoły, słonie, świnie leśne, goryle, szympansy, lamparty, dzioborożce; w Azji - tapiry, nosorożce, dzikie bydło, tygrysy, niedźwiedzie malajskie, lamparty, gibbony, orangutany; w Australii - kazuary, papugi, ptaki rajskie, kangury drzewiaki, workowate wiewiórki latające. Dzięki ciepłemu klimatowi liczne są gady i płazy. Pierwsze miejsce wśród owadów należy się mrówkom, ze względu na ich liczebność oraz różnorodność odgrywanych przez nie ról.ŚRODOWISKA GÓRSKIESzczególny wpływ na środowiska lądowe ma nie ich szerokość geograficzna, ale wysokość nad poziomem morza. Zmiany zachodzące wraz ze wzrostem wysokości n.p.m. przypominają w pewnym stopniu te zachodzące zgodnie z szerokością geograficzną. Głównymi czynnikami odróżniającymi środowisko górskie od innych środowisk są:1. czas, w którym można przejść od odpowiednika tropikalnego lasu deszczowego do arktycznej tundry2. dobowe wahania temperatury związane z dużymi wysokościami 3. rozrzedzone powietrze wpływające na procesy oddychania i fotosyntezyObszary górskie trudno poklasyfikować, ale większość tamtejszej fauny przystosowana jest do pobierania lub zachowywania maksymalnie największej ilości ciepła. Ssaki mają dłuższe i gęściejsze futro, owady natomiast wykazują większą zawartość melaniny, co pozwala im na wydajniejsze pochłanianie ciepła. Cechą wyróżniającą górskie zespoły organizmów jest ich wzajemna izolacja. Są skutecznie porozdzielane, dlatego wiele populacji ewoluowało niezależnie i uważa się je za osobne gatunki lun podgatunki.
ŚRODOWISKA WODNEWodę należy rozpatrywać i charakteryzować inaczej niż ląd. Równie ważnymi jak temperatura czynnikami są stężenie pierwiastków odżywczych oraz zawartość tlenu. Woda pokrywa 70% powierzchni Ziemi, więc w zasadzie jest to wodna planeta. Do tej pory środowiska wodne jako trudno dostępne były wielką zagadką dla badaczy. Postęp techniki i nauki sprawił jednak, iż głębiny oceanów są obecnie bardzo aktywnie badane. W przeciwieństwie do lądowych, środowiska wodne są z reguły klasyfikowane ze względu na ich skład chemiczny (np. woda słodka i słona) oraz morfologię (np. rzeki, jeziora i oceany). Jeziora, jako wody stojące, są niezwykle zróżnicowane i długa lista czynników decyduje o ich florze i faunie. Do najważniejszych należy ich wielkość, od jezior przypominających małe morza do takich, które potocznie możemy nazwać stawkami. Następnym czynnikiem jest stężenie pierwiastków odżywczych: jeziora oligotroficzne (ubogie w składniki odżywcze) mają zespoły organizmów zupełnie inne niż jeziora eutroficzne (bogate w substancje odżywcze). Jeziora strefy umiarkowanej podlegają sezonowym cyklom, gdy zmieniają się względne temperatury wody na różnych głębokościach. Wiatry wiejące nad powierzchnią mogą zwiększać przemieszanie powierzchniowych (cieplejszych) i głębinowych (chłodnych) warstw wody. Jeziora bogate w substancje odżywcze strefy umiarkowanej mogą w lecie ulec w znacznym stopniu odtlenieniu, na skutek mnożenia się sinic, które pochłaniają duże ilości tlenu. Jeziora tropikalne natomiast są bardziej stabilne ze względu na stale wysoką temperaturę powierzchniową.
Obszary podmokłe, tak jak ekosystemy nadbrzeżne, stanowią przejście pomiędzy środowiskami lądowymi i wodnymi. Charakteryzują się płyciznami i roślinami wynurzonymi, które maja lądowe pochodzenie, ale tolerują nasiąknięte wodą gleby. Obszary podmokłe są zazwyczaj nisko położone, często przybrzeżne, a ich natura zależy od źródła wody. Tak jak w jeziorach, dopływ pierwiastków odżywczych ma ogromny wpływ na rodzaj rozwijającego się zespołu organizmów.Ekosystemy oceaniczne nie podlegają takiej samej klasyfikacji jak ekosystemy lądowe. W mniejszym stopniu wpływa na nie klimat, a bardziej prądy morskie i ukształtowanie dna. Głębokie oceany stanowią największy ekosystem na Ziemi, mniej więcej tak duży, jak wszystkie pozostałe ekosystemy. Głębokie oceany są obszarami o niskim stężeniu pierwiastków odżywczych, a zatem o małej produktywności. W miarę jak postępują badania głębin morskich, zaczynamy zdawać sobie sprawę, jaki jest ogrom fauny żyjącej na lub przy dnie oceanu. Stworzenia te są świetnie przystosowane do słabego oświetlenia i wysokiego ciśnienia panującego w tych środowiskach. Większa produktywność cechuje płytsze wody wokół kontynentów, nazywane szelfami kontynentalnymi, gdzie pierwiastki chemiczne dostarczane są przez uchodzące do morza rzeki. W tych wodach jest duża różnorodność ryb jak i ssaków morskich, dzięki którym skupia się tam większość światowego rybołówstwa. Przeważają tam takie gatunki jak: dorsz, śledź, morszczuk i płastugi wraz z ich odpowiednikami wśród bezkręgowców (krewetki, kraby, homary). Cechą niektórych obszarów są prądy występujące w miejscach, gdzie wody z głębin wynoszone są ku górze, w czasie, gdy wiejące od lądu wiatry odpychają od brzegu wody powierzchniowe. Obszary te, zwykle przylegające do zachodnich wybrzeży mas kontynentalnych, są miejscami o szczególnym znaczeniu dla produktywności i różnorodności biotycznej morza. W rejonach tropikalnych wody przybrzeżne, które są na tyle płytkie, aby światło mogło przenikać aż do dna, są zasiedlane przez koralowce. Te kolonijne zwierzęta, zawierające w swych ciałach symbiotyczne glony tworzą wielkie skupiska zwane rafą koralową. Poza koralowcami istnieje tam duża różnorodność skorupiaków, mięczaków i innych bezkręgowców, a w szczególności ryb. Ujścia rzek, obszary przejściowe pomiędzy wodami słodkimi i morskimi, cechuje zadziwiająco duża różnorodność, biorąc pod uwagę dynamiczny charakter ich środowiska, z nieustannie zmieniającym się poziomem wody i zasolenia. W rejonach tropikalnych wokół takich obszarów rozwijają się namorzyny, które stanowią ważne tarliska dla wielu gatunków ryb.
7.Prawo minimum Liebiga - jedno z podstawowych praw ekologii klasycznej, mówiące, że czynnik, którego jest najmniej (jest w minimum) działa ograniczająco na organizm, bądź całą populację. Justus von Liebiga prowadził swoje badania w drugiej połowie XIX w. na roślinach, u których zauważył, że wystarczy niedobór jednego tylko ze składników pożywki, na której były hodowane, aby ograniczyć wzrost rośliny. Potem udowodniono, że prawo minimum odnosi się także do innych organizmów żywych i ma zastosowanie ogólno przyrodnicze. Rozwinięciem tego prawa jest zasada tolerancji ekologicznej Shelforda.
Zasada Shelforda - koncepcja mówiąca, że zarówno niedobór, jak i nadmiar różnych czynników wpływa na organizm ograniczająco. Prawo to określa możliwość rozwoju populacji. Możliwość bytowania organizmów określają dwie wartości, tzw. ekstrema działającego czynnika: minimum i maksimum. Zakres między minimum a maksimum nazywamy zakresem tolerancji. Wyróżniamy podział ze względu na tolerancyjność: eurybionty - organizmy charakteryzujące się dużą tolerancją względem danego czynnika środowiska stenobionty - charakteryzujące się mniejszą tolerancją:
-polistenobionty -mezostenobionty -oligostenobionty