wykady ekologia ldowa, Ochrona Środowiska pliki uczelniane, Ekofizjologia


EKOLOGIA LĄDOWA W.1

Organizm- forma życia, żywa, osobnik jakiegoś gatunku, żyje w określonych warunkach, układ różnych narządów

Organizm- Populacja- Biocenoza- Ekosystem- Biom- Biosfera

CZYNNIKI DECYDUJĄCE O ŻYCIU ORGANIZMU:

CZYNNIK EKOLOGICZNY:

  1. fizykochemiczne np. temperatura, światło, dwutlenek węgla

  2. biologiczne - określają zależności wewnątrzgatunkowe i międzygatunkowe

CZYNNIKI MATERIAŁOWE:

Są też czynniki, które nie są czynnikami ekologicznymi

CZYNNIKI WARUNKUJĄCE ŻYCIE:

  1. Temperatura powietrza, wody, gleby

  2. Zawartość tlenu (na ladzie stała, w wodzie zmienna, glebie)

  3. Zasolenie wody, gleby (jedne wolą mniej jedne bardziej zasolone)

  4. Wilgotność powietrza i wody

  5. Ilość światła itp.

0x08 graphic

0x08 graphic
Natężenie tych czynników decyduje, czy dany organizm przeżyje

PRAWA EKOLOGICZNE OKRESLAJĄCE GRANICE TOLERANCJI EKOL. ORG.

PRAWO MINIMUM LIEBIGA

Życie organizmu zależy od czynnika występującego w minimum (gdy 1 czynnik w niedoborze, a reszta OK., to on będzie decydował o życiu tego organizmu) (beczka)

PRAWO MAXIMUM SHELFORDA

Czynnik, który jest w nadmiarze także działa ograniczająco na rozwój organizmu

2 PRAWO TOLERANCJI SHELFORDA

Czynnik w min i max. To czynnik ograniczający życie organizmu

ZASADA TOLERANCJI EKOLOGICZNEJ

Org. żeby mógł istnieć musi się adaptować do wszystkich czynników występujących w tym środowisku (jeśli 2 są ok. a 1 nie, to nie może żyć, a jeśli żyje, to znaczy, że się przystosował) (jeśli nie odpowiada- zwierzę migruje, roślina ginie)

ZAKRES TOLERANCJI EKOLOGICZNEJ ORGANIZMU

KRYTERIA KLASYFIKACJI EKOLOICZNEJ ORGANIZMU

  1. zakres tolerancji ekologicznej

  2. czynnik względem którego przeprowadzona jest klasyfikacja (z łac. Lub greki)

  3. gat. Eurytermiczne, politermiczne, hydrofilne, kserofilne, halofilne, halofobowe)

OGRANICZENIA TOLERANCJI EKOLOGICZNEJ

0x01 graphic

Ograniczenia tolerancji ekologicznej organizmów

1) o granicach tolerancji ekologicznej organizmu decydują podokresy rozwojowe poszczególnych gatunków. Jeżeli gat. jest eurybiontem w stosunku do

części wegetatywnej życia to staje się stenobiontem w okresie generatywnym życia np. gdy drzewa wchodzą w okres kwitnienia to ich zakres tolerancji wobec

temperatury się zmniejsza).

2) Czynnik wieku i płci- osobniki młodociane mają inne wymagania niż osobniki dorosłe (np. potrzebują wyższej temp.). To samo dotyczy osobników w wieku starczym.

U niektórych gatunków odporność wiąże sie z płcią. Samice lub samce są bardziej odporne na złe warunki niż płeć przeciwna.

3) wybiórczość osobnicza- osobniki 1 gat. różnie reagują na dany czynnik

(np. wybiórczość termiczna wszy ubraniowej)

0x01 graphic

4) granice tolerancji- nie są ustalane dla gat. biologicznego, lecz dla jego populacji geograficznych- tzw. EKOTOPY. Jeżeli gat. jest szeroko rozpowszechniony na różnych szerokościach geograficznych, to będzie miał różne wymagania w różnych częściach świata- przystosowanie do odmiennych warunków klimatycznych itp.

5) granice tolerancji org. w odniesieniu do 1 czynnika mogą być zmieniane przez wpływ innego czynnika (współwystępującego z tym pierwszym czynnikiem) (przykład barczatki sosnówki-folia)

- oddziaływanie gatunku na drugi gatunek- mogą one na wzajem zmieniać swoją tolerancję- konkurencja (przykład sosny- folia)

6) Oddziaływanie gatunek na gatunek (czynnika biotycznego na inny czynnik biotyczny) (konkurencja)

W naturalnych warunkach sosna układa się tam, gdzie ma optimum ekologiczne, a nie fizjologicznie, bo drzewa liściaste wypychają ją z tych środowisk i musi występować w skrajnych warunkach.

Zatem optimum ekologiczne i fizjologiczne 2 różne sprawy

OPTIMUM FIZJOLOGICZNE (teoretyczne) - badane przy ustabilizowanych czynnikach, w war. laboratoryjnych, badanie wpływu pojedynczego

czynnika np. warunki glebowe dla sosny- optymalne- gleby średnio zasobne w wodę

OPTIMUM EKOLOGICZNE (rzeczywiste), występujące w warunkach naturalnych, przy zmiennych czynnikach, gdy występuje np. zjawisko konkurencji np. sosna zostaje wyparta z gleb o optymalnych dla niej warunkach przez drzewa liściaste i zajmuje suche piaski i gleby

bagienne.

Zakres tolerancji ekologicznej na zmiany temperatury i zasolenia: eurytermicznego i stenohalinowego żarłacza błękitnego (a) oraz eurytermicznego i euryhalinowego łososia.

Zakres tolerancji względem temperatury. A- trematomnus, b- człowiek, c- Triops d- żółw słoniowy,

ZBOCZA

ZBOCZE POŁUDNIOWE

ELEMENTY STOKU:

1) Wierzchowina - występuje las iglasty i mieszany,

2) fragment zbocza w partii szczytowej- uprawa powinna być dostosowana w celu zapobiegania proc. erozji,

3) pole,

4) podnóże,

5) dolina,

6) rzeka

Przemieszczanie się martwej i żywej materii Miedzy ekosystemami rozmieszczonymi na skłonie od wododziału do odbiornika wód

  1. gradient żyzności - to co najlepsze zjechało w dół )gleby aluwialne + wylewy dają żyzne gleby)

  2. B- ruch materii w dół stoku (A możliwe dzięki B)

  3. Migracje organizmów względnie stenotypowych między ekosystemami zastępczymi

D - migracja organizmów eurytopowych z miejsc troficznie bogatych do uboższych

Stenotypowe o wysokich wymaganiach bytowania

TOPOS- miejsce bytowania

Migracja gatunków stenotopowych (o wąskiej tolerancji względem wszystkich czynników) odbywa się w poprzek stoku, gdyż powyżej i poniżej ich miejsca bytowania warunki są niedogodne np. gdy bytują w lesie to nie wyjdą na pole bo np. za gorąco, albo za duże nasłonecznienie.

Gatunki eurytopowe (o szerokim zakresie tolerancji) przemieszczają sie wzdłuż stoku gdyż nie są tak wrażliwe na zmianę waruków.

Wskaźniki ekologiczne

one przez to bardziej wiarygodnym źródłem informacji niż jednorazowe pomiary.

Działanie czynników ograniczających rozwój organizmów.

1) brak pokarmu, przestrzeni- im większa liczebność tym mniejsza przestrzeń i mniej pokarmu "na głowę"

2) bardzo wysokie/ niskie temperatury( zjawiska katastrofalne, mrozy)

3) intensywne opady

4) powodzie (ginie wiele zwierząt)

Można symulować zjawiska do obniżenia liczebności

Liczebność organizmów określana jest wysokością trójkąta, na którym zarówno przestrzeń, jak i pokarm są dostępne dla organizmów.

Zmiana zasobności pokarmowej środowiska z P1 na P2 powoduje zmianę jego pojemności ekologicznej i wywołuje ruch liczebności w czasie ze stanu N1 do stanu N2.

Definicja populacji

Populacja (democen)

Populacja została wyodrębniona jako jednostka, gdyż posiada takie cechy struktury których nie posiada osobnik:

1) populacja składa się z osobników różnej płci i w różnym wieku

2) osobnik ma określone miejsce bytowania a populacja ma szereg stanowisk (punktowe- u roślin, populacja ma szereg stanowisk, bo ma szereg osobników)

3) osobnik ma określone miejsce w hierarchii (jest niewolnikiem, robotnikiem, królową itp.), w populacji zawierają się wszystkie ogniwa hierarchii.

4) podział pracy (różne funkcje)

Patrząc na populację możemy wyróżnić

- aspekt poznawczy populacji- dotyczy struktury przestrzennej, struktury wieku i płci, struktury liczebności (związanej z rozrodem i śmiertelnością)

- aspekt funkcjonalny- wyjaśnia przyczyny zmian w populacji w czasie, dynamiki.

Ogólne informacje dotyczące populacji

1) Struktura ekologiczna populacji

a) parametry demograficzne:

- liczebność populacji M- liczba osobników danego gatunku na obszarze z określonymi granicami występowania, można ją określić w odniesieniu do gat. dużych zwierząt i roślin na danych stanowiskach danego obszaru.

Nie można stosować tego parametru do roślin i zwierząt prowadzących ukryty tryb życia (jamy, nory, gdzie nie ma wyraźnych granic) lub nie ma wyraźnych granic obszaru populacji.

Najczęściej liczebność określana w stosunku do gat. rzadkich, objętych ochroną rezerwatową- monitoruje się ją i na podstawie tych inwentaryzacji podejmuje się działania ochronne.

W.3. EKOLOGIA POPULACJI

Uzupełnienie informacji ogólnych dotyczących populacji.

POPULACJA GEOGRAFICZNA

POPULACJA EKOLOGICZNA (cenotyczna)

METAPOPULACJA

Zagęszczenie populacji.

Parametr, wskaźnik określający liczebność, jest to nasycenie danej przestrzeni metodycznie ustalonej dla poszczególnych gat. np. m2, ar, ha, mm2 itp.

Miarę tę stosujemy wtedy gdy:

1) nie możemy policzyć wszystkich osobników (np. ilość organizmów bytujących na danej roślinie, która rośnie na 1 ha)

2) organizmy badane są małych rozmiarów

3) granice zasięgu populacji są nieokreślone

Nasycenie określa się również przy pomocy jednostek miar objętości (np. w wodzie), oraz jednostki wagowe (np. ile bakterii zawiera 1 gram)

Warunki określania zagęszczenia:

1) muszą być znane wymagania gatunków

2) im mniejsze zwierzęta tym większa jest ich liczebność

3) im zwierzęta większe tym jest ich mniej

4) większa zawsze będzie liczebność roślinożerców niż drapieżników

W przyrodzie są pewne reguły:

1. Im zwierzęta są mniejsze tym więcej osobników

2. Więcej jest roślinożerców niż drapieżców.

Ssaki

Ryś

100 km2

1

Lis

1-10

ptaki drapieżne

Puchacz

1-4

Myszołów

2-4

Ssaki roślinożerne

Jeleń

100km2

1ha

1-15

Sarna

15-225

Zając

100-450

nornik

10-10000

Drobne ptaki

Zięba

1km2

5-812

bogatka

6-94

ZAGĘSZCZENIE ORGANIZMÓW W GLEBACH UPRAWNYCH

Grupa systematyczna

Jednostka

l. osobników

Glony

1g

100000

Bakterie

1g

600000000

Grzyby

1g

400000

Pierwotniaki

1dm3

1551000000

Skoczogonki

1dm3

500000

Roztocza

1dm3

220

Wije

1dm3

20

Mięczaki

1dm3

5

Dżdżownice

1dm3

2

ZAGĘSZCZENIE POPULACJI PTAKÓW W RÓŻNYCH BIOTOPACH ZADRZEWIENIOWYCH:

Gatunek

Łęgi

Bór sosnowy

Bór świerkowy

Park

Zięba

9

36

56

211

Świergotek łakowy

2

7

3

-

Gajówka pierwiosnka

3

2

4

13

Pleszka

2

<1

5

92

Rudzik

4

2

13

-

Struktura przestrzenna populacji

- I-poziomowa

- II-poziomowa

Jest to rozmieszczenie przestrzenne osobników danego gat. na danym obszarze.

Oprócz roślin , tak samo stosuje się do zwierząt. Zamieszkując różne warstwy nie wchodzą sobie w drogę (bo nie ma aż takiej konkurencji o jedzenie- im więcej nisz, tym większe bogactwo biocenozy.

OSOBNIKI BYTUJĄCE POJEDYNCZO- dzik, skowronek, rośliny jednoroczne

OSOBNIKI ŻYJĄCE W STADZIE - bataliony (osobno samice, osobno samce), tworzą zgrupowania na czas rozrodu - kawki, gawrony( zakładają na drzewie 50-70 gniazd), sroki i wrony cały czas razem

Skupiskowość w czasie rozrodu to sposób ochrony przed drapieżnikami (część żeruje, część pilnuje)

ZGRUPOWANIA PRZYPADKOWE- bufet plażowy- zwierzęta wyrzucone w czasie sztormu na brzeg (pojawiają się różni konsumenci, jak wszytsko zjedzone rozstają się)

SIŁA A ZGRUPOWANIE- likaony w grupie gorsze niż lwy, łatwość ataku

Gdy przestrzeń jest nasycona pokarmowo, to wtedy nie tworzą się zgrupowania, łączą się w pary i wychowują młode

Owady w różny sposób składają jaja („srają” co pewną odległość)- nie wszystkie jaja będą zjedzone

Rozmieszczenie przestrzenne:

1) naturalne- losowe, chaotyczne (np. nasiona rozsiewane przez wiatr- nie wiadomo gdzie wyrosną drzewa)

2) stworzone przez człowieka- nieprzypadkowe (np. zalesienie- drzewa rosną w rzędach)

Rys. typy rozkładów przestrzennych:

1) równomierny

2) nierównomierny

3) kumulacyjny

4) wyspowy

Skutki sąsiedztwa osobników w populacji

SKUTKI

SĄSIEDZTWA

ROSLINY

ZWIERZĘTA

+

  1. korzystne zmiany fiz. I chem. Środowiska (osłona przed wiatrem, lotnymi piaskami, nasłonecznieniem)

  2. Eliminacja gatunków konkurencyjnych

1. Wspólne zdobywanie pokarmu

2. Obrona przed wrogami nat.

3. Zasiedlanie opuszczonych nor, wykorzystywanie ścieżek, śladów

4. Wspólna opieka i obrona potomstwa

5. Wytwarzanie mikroklimatu

-

1. Odbieranie sobie pokarmu

2. Niekorzystne zmiany skł. Chem. Podłoża

3. Ocienianie

1. niekorzystne zmiany fiz. I chem. Środowiska

2. Powstawanie sytuacji stresowych

3. Ograniczenie aktywności w środowiska przez to ograniczenie do pożywienia

4. Konkurencja

W5: Śmiertelność i rozrodczość populacji.- czynniki decydujące o liczebności populacji

ROZRODCZOŚĆ

R = b/Nśr

R- rozrodczość, b- liczba urodzeń,

Nśr = (No+Nt)/2

Nśr- średnia liczebność populacji w czasie

No- liczba osobników na początku obserwacji,

Nt- liczba osobników po jakimś czasie

Są 2 rodzaje rozrodczości:

1) ROZRODCZOŚĆ MAKSYMALNA

2) ROZRODCZOŚĆ EKOLOGICZNA (rzeczywista)- brany jest pod uwagę opór środowiska

opór

ROZRODCZOŚĆ MAKSYMALNA---------------------ROZRODCZOŚĆ EKOLOGICZNA + IMIGRACJA

środowiska

Strategie życia roślin i zwierząt

Cechy osobników uwarunkowane genetycznie (pozwalają na utrzymanie się gatunków w konkretnym środowisku, to:

Są 2 rodzaje strategii:

  1. selekcja typu r

  1. selekcja typu K-

Czasme trudno stwierdzić, czy organizm ma selekcję typu r, cy k, czasem ma mieszaną.

Śmiertelność (egz!!!)

Wskaźnik umieralności:

0x08 graphic
0x08 graphic
U = a / N, U= (No + Nt) / 2

a - liczba osobników, która umiera na określonej przestrzeni w danym czasie

N- śr. Liczba osobników, śr. Zagęszczenie populacji

U- umieralność

Śmiertelność minimalna, czyli teoretyczna

Śmiertelność rzeczywista, czyli ekologiczna - wówczas, gdy są opory środowiska.

0x08 graphic
0x01 graphic

Przyczyny śmiertelności (Ksero - różne przyczyny śmierć. org.)

  1. Środowiskowe

  • Osobnicze