Temat. EKOSYSTEM - CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH BIOCENOZ (4 h)
Ekosystem a biocenoza - rozważania terminologiczne.
Struktura ekosystemu i biocenozy.
Zasady ekosystemowe
Charakterystyka ekosystemów wodnych i lądowych.
Wybrane ekosystemy i biocenozy opracowywane w nauczaniu początkowym.
Ekosystem [gr. Oikos = dom, gospodarstwo + systema = metoda, układ] to układ ekologiczny, obejmujący zespół organizmów występujących na określonej powierzchni i w określonym czasie oraz jego nieożywione otoczenie.
Ekosystem charakteryzują następujące cechy i zjawiska:
między poszczególnymi organizmami oraz organizmami a nieożywioną częścią ekosystemu istnieje stała wymiana materii połączona z przemianą energii;
żywe organizmy (biocenoza) i ich nieożywione środowisko (biotop) wzajemnie na siebie oddziałują i są ze sobą ściśle powiązane (np. zależnościami pokarmowymi);
obecność jednej rośliny wpływa na obecność innych roślin i zwierząt i wywołuje zmiany w środowisku nieożywionym;
określony czynnik środowiska nieożywionego, np. temperatura czy wilgotność, warunkuje występowanie na danej powierzchni określonych roślin i zwierząt;
ekosystem to nie prosta suma osobników, ale swoista, funkcjonalna całość, otwarty układ zdolny do samoregulacji;
ekosystem nie jest odizolowany od innych układów, zmiany w jednym układzie wpływają na stan innych układów;
każdy ekosystem charakteryzuje określona struktura i funkcje, które z czasem ulegają zmianom;
ekosystemy mogą mieć mocno zróżnicowane wymiary (por. akwarium i las), określenie granic ekosystemu bywa trudne, ponieważ składnik jednego ekosystemu może nakładać się na składnik innego systemu (np. trudna do określenia jest granica między ekosystemem grądu i boru mieszanego, ponieważ mają one zbliżony skład gatunkowy np. ptaków, wiele współwystępujących gatunków drzewostanu - lipa, dąb, czy podszytu - leszczyna. Obydwa te ekosystemy różnią się sposobem krążenia materii).
Grąd - las liściasty lub mieszany z przewagą grabu, czasami grabu, świerka i dębu z domieszkami, występuje na podmokłych, często gliniastych glebach.
Bór - las, najczęściej z przewagą drzew iglastych, nazwa ta odnosi się również do różnych typów lasów swoistych dla różnych siedlisk np. bór mieszany w siedliskach żyźniejszych.
Ze względu na pochodzenie można wyróżnić ekosystemy;
naturalne (powstają bez udziału człowieka i funkcjonują niezależnie od niego);
sztuczne (w różnym stopniu ukształtowane przez człowieka).
Innym kryterium podziału ekosystemu może być charakter biotopu, wtedy wyróżnimy:
lądowe
wodne.
Układem hierarchicznie niższym od ekosystemu jest biocenoza.
Biocenoza [gr. Bioo = żyję + koinos = wspólny] to układ ekologiczny obejmujący zespół populacji określonych (nieprzypadkowych) gatunków roślin, zwierząt i drobnoustrojów, powiązanych ze sobą i środowiskiem nieożywionym różnorodnymi zależnościami. Stanowi ożywioną część ekosystemu: roślinną - fitocenozę i roślinną - zoocenozę. Poszczególne człony biocenozy są uzależnione od siebie i są w biocenologicznej równowadze. Biocenozę charakteryzują następujące cechy i procesy:
zespół ten zajmuje określoną przestrzeń i tworzy wspólnotę życiową, mającą zdolność do samoregulacji;
podstawowymi zależnościami występującymi w biocenozie są zależności pokarmowe (troficzne), dzięki którym funkcjonuje ona jako pewna całość;
skład gatunkowy biocenozy i jej struktura zależą od czynników środowiska (biotopu);
zmiana warunków abiotycznych może prowadzić do zmian ilościowych i jakościowych, tzw. sukcesji ekologicznej, ponieważ w określonych warunkach mogą żyć tylko określone gatunki zwierząt i roślin;
w zależności od liczby gatunków wchodzących w skład danej biocenozy wyróżnia się biocenozy bogate (składające się z wielu gatunków) i biocenozy ubogie (składające się z niewielkiej liczby, gatunków np. agrocenoza czyli zespół roślin, zwierząt i drobnoustrojów pola uprawnego).
Zarówno w przypadku ekosystemu jak i biocenozy można mówić o charakterystycznym układzie elementów je tworzących, czyli o strukturze.
Struktura ekosystemu to sposób uporządkowania elementów wchodzących w skład ekosystemu, wynikający z wzajemnych zależności między nimi. Charakterystyki struktury ekosystemu dokonuje się zazwyczaj na podstawie dwóch wskaźników:
struktura pionowa ekosystemu dotyczy warstwowego rozmieszczenia organizmów. Każdą z warstw tworzą: biotop, rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy. W każdej z warstw panują określone warunki życiowe (wilgotność, temperatura, ruchy powietrza, naświetlenie, zawartość dwutlenku węgla i tlenu) i żyją charakterystyczne rośliny i zwierzęta. Pewne gatunki roślin i zwierząt związane są z jedną warstwą, inne mogą występować w wielu warstwach. W ekosystemach lądowych najwyraźniej zaznacza się uwarstwienie roślinności, np. w lesie można wyróżnić trzy zasadnicze grupy warstw:
podziemną, składającą się z warstwy korzeni drzew i krzewów oraz gleby i jej mieszkańców;
powierzchni gleby wraz ze ściółką i żywymi drobnoustrojami;
nadziemną, obejmującą warstwę runa, podszytu i drzew
struktura troficzna (pokarmowa) ekosystemu jest związana z dwoma głównymi sposobami odżywiania się organizmów. Elementami struktury troficznej są trzy grupy organizmów:
producenci - rośliny zielone wytwarzające materię organiczną;
konsumenci - zwierzęta, które pobierają związki organiczne wytworzone przez producentów i przebudowują je na składniki swego ciała;
reducenci - głównie grzyby i bakterie, które rozkładają szczątki pochodzenia roślinnego i zwierzęcego do prostych związków nieorganicznych.
Każdy ekosystem ma charakterystyczną dla siebie strukturę troficzną, którą można opisać i zmierzyć za pomocą aktualnej biomasy przypadającej na powierzchni lub energii związanej przypadającej na jednostkę powierzchni w jednostce czasu. Strukturę troficzną ekosystemu można przedstawić graficznie w postaci piramidy ekologicznej. Ekosystem można również scharakteryzować za pomocą liczby gatunków i liczebności osobników. Wartości te opisują jednak ekosystem w sposób powierzchowny, wskazując tylko, czy biotop jest zamieszkany przez małą, czy też dużą liczbę gatunków, czyli de facto charakteryzuje biocenozę.
Stosunki strukturalne w biocenozie, zarówno w odniesieniu do komponentów roślinnych jak i zwierzęcych przedstawia się często przy użyciu wskaźników biocenotycznych. Są to wskaźniki analityczne i syntetyczne z jednej strony, a z drugiej - wskaźniki struktury przestrzennej i populacyjnej.
Wskaźniki analityczne i syntetyczne tj.
liczebność, dominacja czy abundacja służy do określania stosunku osobników danego gatunku do liczby wszystkich osobników określonej grupy systematycznej;
stałość występowania lub frekwencja określa obecność gatunku w badanej biocenozie;
wskaźniki bogactwa gatunkowego i różnorodności gatunkowej - im wyższe są wskaźniki, tym różnorodniejszy jest zespół;
wierność - to właściwość gatunków polegająca na stopniu związania ich z zespołami i środowiskiem (wyróżnia się dwie klasy wierności: gatunki występujące tylko w danym środowisku i gatunki preferujące dane środowisko choć regularnie występują w innych).
Podobieństwo - określają podobieństwo dominacji elementów dwóch zbiorów (liczba Renkonena) i podobieństwo stałości występowania dwóch zbiorów (liczba Kulczyńskiego).
Struktura przestrzenna biocenoz rozpatrywana jest najczęściej w dwóch aspektach:
w układzie pionowym (podobnie jak w odniesieniu do ekosystemów). Struktura w układzie pionowym przejawia się piętrowością lub warstwowością. Dotyczy zarówno biocenoz wodnych jak i lądowych. Najważniejszym czynnikiem decydującym o warstwowości jest wartość produkcji pierwotnej, ściśle powiązana z dostępnością do energii świetlnej oraz skład chemiczny i fizyczny czyli właściwości podłoża.
i poziomym. Struktura pozioma związana jest z nierównomiernym tempem opanowywania i tolerancją organizmów opanowujących oraz z mozaikowatością.
Mozaikowatość jest to zjawisko wynikające z niejednorodności środowiska w obrębie danej strefy ekosystemu np. pod okapem korony drzew, czy zwalonym pniem panują inne warunki niż na terenie otwartym, co decyduje o decyduje o zasiedleniu odpowiednich organizmów roślinnych i zwierzęcych. (Mozaikowatość może rozwijać się wtórnie, w wyniku zasiedlenia środowiska przez rośliny. Określony gatunek roślin wiąże odpowiednie gatunki roślinożerców, te swoich drapieżników i pasożyty). Mozaikowatość może być również pochodną skupiskowego rozkładu przestrzennego populacji, które wchodzą w skład biocenozy.
Wskaźniki populacyjne związane jest z różnorodnością biologiczną biocenoz i zróżnicowaniem gatunkowym. Znaczenie gatunku, wyrażone w jego liczebności, biomasie czy energii może być zmienne w danej biocenozie oraz odmienne w różnych biocenozach. Niektóre gatunki występują zawsze licznie, jedne występują często, inne sporadycznie, a jeszcze inne zmieniają swą liczebność i częstość występowania w zależności od czynników środowiskowych albo typu biocenozy. Nawet biocenozy leżące w tej samej strefie klimatycznej charakteryzują się różnymi liczebnościami występujących w nich gatunków (las i łąka). Powszechne znana jest zmienność geograficzna różnorodności gatunkowej:
wysokiej w pasie międzyzwrotnikowym,
malejącej stopniowo w kierunku południowym i północnym.
Mechanizmy decydujące o różnorodności gatunkowej działają na ogół kompleksowo i trudno jest wyselekcjonować te, które mają znaczenie priorytetowe.
Dyskusyjną, ale powszechnie przyjmowaną koncepcją określania różnorodności gatunkowej jest wiek biocenoz. Biocenozy tropikalne mają bogaty skład gatunkowy ze względu na długi czas trwania. Biocenozy holarktyczne (do których należy Europa, Ameryka Płn., Azja) powstałe po okresie zlodowacenia mają niższą wartość różnorodności gatunkowej ze względu na krótszy okres, mierzony dziesiątkami tysięcy lat, ich powstawania.
ZASADY EKOSYSTEMOWE
Prawidłowość i powtarzalność zjawisk zachodzących w obrębie ekosystemu umożliwiły sformułowanie uniwersalnych zasad ekosystemowych.
Zasada jedności biotopu i biocenozy mówi, że procesy zachodzące w każdej z głównych składowych ekosystemu są integralne. Oddziaływanie biocenozy na biotop i odwrotnie prowadzi do zmian odwracalnych i nieodwracalnych. W każdym z tych przypadków zmienia się skład biocenozy.
Zasada organizacji biocenozy dotyczy głównie powiązań między poszczególnymi komponentami biocenozy jakimi są związki pokarmowe i konkurencyjne, wytwarzające charakterystyczną strukturę organizacyjną. Wszystkie gatunki w biocenozie są wzajemnie uzależnione. Oprócz prostej konkurencji o pokarm, istnieje szereg skomplikowanych zależności i powiązań pośrednich, jak symbioza, komensalizm (biol. forma symbiozy dwóch gatunków, gdzie jeden z partnerów /gospodarz/ udostępnia drugiemu /komensalowi/ zdobywanie pokarmu nie doznając uszczerbku - współbiesiadowanie), pasożytnictwo czy drapieżnictwo. Przez takie interakcje następuje scalanie biocenozy, stabilizacja elementów składowych, kompensacja liczebności gatunkowej i osobniczej.
Zasada autonomii ekosystemu głosi, że wzajemne powiązania wszystkich elementów realizujących obieg materii oraz stosunki wewnętrzne decydują o autonomii ekosystemu. Zasadę tę należy przyjmować ostrożnie, ponieważ w przyrodzie nie istnieją do końca układy zamknięte.
Zasada równowagi ekologicznej opisuje możliwości samoregulacyjne ekosystemu, które zapewniają jego trwanie w czasie, stabilność składu gatunkowego, liczebności osobniczych, biomasy całkowitej, ale również cyklów obiegu materii. Zdarzające się odstępstwa związane są z sytuacjami dezintegracji i załamania równowagi prowadzą na ogół do ukształtowania się nowego ekosystemu, lepiej przystosowanego do zmienionych warunków środowiskowych.
Zasada sukcesji ekologicznej jest uważana za podstawową i, obok koncepcji ekosystemu, najważniejszą koncepcję ekologiczną.
Sukcesja ekologiczna (sukcesja - naturalny rozwój biocenoz) jest to nieperiodyczny, kierunkowy i uporządkowany proces zmian, jakim podlega biocenoza i ekosystem. Sukcesyjne zmiany ekosystemu powodowane są przez powolne zmiany w układzie stosunków klimatycznych, które przekształcają bezpośrednio i pośrednio biocenozę wraz z biotopem.
Sukcesja pierwotna zaczyna się na obszarze pozbawionym jakichkolwiek organizmów, w środowisku abiotycznym, czyli takim, gdzie życia nie ma albo co najwyżej istnieją dlań warunki graniczne (wydmy, osypiska, odsłonięte skały) i przebiega bardzo wolno. Kolejność stadiów sukcesji ma charakter uniwersalny.
Stadium 1 -obnażenie lub pokrycie, w rezultacie którego powstaje obszar abiotyczny (np. wybuch wulkanu, przedpole ustępującego lodowca). Jest to tzw. stadium niesukcesyjne.
Stadium 2 - imigracja. Pojawiają się przypadkowo różne organizmy, najczęściej z najbliższego sąsiedztwa. Obszar o takich abiotycznych warunkach zasiedlają organizmy o najmniejszych wymaganiach, zdolne do samodzielnego życia niezależnie od innych organizmów. Na ogół są to glony, mchy i porosty. Są one nazywane organizmami pionierskimi, a wytworzony zespół - zespołem pionierskim.
Stadium 3 - kolonizacja. Imigracja trwa, dopóki jest wolna przestrzeń, natomiast organizmy przybyłe wcześniej rozpoczynają kolonizację, a więc przystosowują się do dostępnego w środowisku pokarmu i wydają potomstwo.
Stadium 4 - współzawodnictwo, łączące się z reakcją. Migracje organizmów są przypadkowe. Organizmy w większości nie są przystosowane do środowiska, które zajęły. Kolonizacja często kończy się powodzeniem tylko dlatego, że brak konkurentów przystosowawczych. Migracje jednak zachodzą stale i mogą się pojawić organizmy lepiej przystosowane niż te, które zdołały się skolonizować. Wtedy w wyniku współzawodnictwa dochodzi do wypierania, co związane jest z reakcją zachodzącą w środowisku pod wpływem działalności życiowej organizmów.
Stadium 5 - stabilizacja. Stosunki dominacji indywidualnej i zespołowej stabilizują się. Zachodzi również proces samoodnawiania się zespołów. Zespoły ustabilizowane tworzą stadium klimaksu ( klimaks - końcowe stadium szeregu sukcesyjnego, odpowiadające najbardziej trwałemu w danych warunkach przyrodniczych zespołowi organizmów). Stadium stabilizacji charakteryzuje się trwałością w czasie, równowagą dynamiczną między biotycznymi i abiotycznymi czynnikami. Nie podlega już dalszej progresji sukcesji.
Sukcesja wtórna zachodzi na obszarze, na którym poprzednio rozwijała się inna biocenoza, ale została zniszczona, przynajmniej częściowo, lub z różnych powodów już nie egzystuje. Zachowana jest jednak gleba oraz pozostałe pewne elementy biotopu (nieużytki, wysuszone stawy, zaorane łąki). Zespołem pionierskim w przypadku wtórnej sukcesji wtórnej jest fragment uprzedniej biocenozy ( a nie organizmy zasiedlające obszar abiotyczny, jak w przypadku sukcesji pierwotnej). Potem wkraczają na ogół jednoroczne chwasty, które rozsiewają drobne nasiona na wszystkie strony. Po nich dopiero pojawiają się wieloletnie rośliny zielone.
EKOSYSTEMY WODNE
Ekosystemy wodne dzielimy ze względu na stopień zasolenia na :
morskie (są na ogół izolowane od ekosystemów lądowych (poza sferą przybrzeżną). Położenie geograficzne i związana z tym temperatura warstwy powierzchniowej umożliwia podział mórz na:
zimne (arktyczne i antarktyczne);
północne i południowe morza strefy umiarkowanej;
morza tropikalne.
słodkowodne (uzależnienie ekosystemów słodkowodnych od lądów jest silne). Te z kolei dzieli się na:
stojące (lenityczne) - jeziora, stawy i bagna;
płynące (lotyczne) - źródła, strumienie i rzeki.
Sposób życia lub formy życiowe organizmów wodnych stanowią podstawę ich ekologicznej klasyfikacji.
Bentos - stanowią organizmy roślinne i zwierzęce osiadłe na dnie zbiornika. Organizmy, które osiadły na przedmiotach lub na liściach i łodygach makrofitów (dużych roślin) to perifiton.
Plankton - to organizmy unoszące się biernie w toni wodnej, najczęściej w pobliżu powierzchni. Część fauny planktonowej posiada zdolność aktywnego poruszania się, jednak ze względu ja drobne rozmiary nie jest w stanie uniezależnić się od prądów wodnych.
Nekton reprezentują zwierzęta czynnie przemieszczające się, a więc pływające, jak duże owady, ryby, płazy.
Neuston stanowią organizmy żyjące na powierzchni wody bądź też bezpośrednio pod nią.
W ekosystemach wodnych struktura warstwowa jest związana z różnym naświetlaniem wody. W górnych warstwach, dobrze naświetlonych - zachodzi fotosynteza, w warstwach głębszych, słabo naświetlonych lub pozbawionych światła następuje przekształcenie i rozkład materii organicznej. Warunki świetlne w wodach są różne i zmieniają się wraz ze zmianami pogody, pór roku oraz głębokości zbiornika - woda pochłania niejednakowo różne długości fal świetlnych, czyli różne barwy widma.
W zależności od stopnia naświetlenia w wodach można jeszcze obserwować warstwowość na podstawie zmian zachodzących w pionowym rozmieszczeniu planktonu. Zarówno nadmiar, jak i niedobór światła mogą być szkodliwe dla organizmów.
Innym czynnikiem wpływającym na strukturę i funkcjonowanie ekosystemów wodnych jest temperatura, gdyż stanowią czynnik ograniczający - organizmy wodne są stenotermiczne (organizmy, które charakteryzuje wąska tolerancja na temperaturę, np. bakterie).
Zasolenie w wodach morskich związane jest z ilością rozpuszczonego w wodzie chlorku sodu oraz niewielkich ilości bromków, siarczanów sodu, potasu wapnia i magnezu.
Rozmieszczenie gazów w wodzie jest zależne właśnie od zasolenia i temperatury. Najwięcej tleny jest w warstwach powierzchniowych, w których zachodzi intensywnie fotosynteza, najmniej w warstwach przydennych.
EKOSYSTEMY LĄDOWE
Podział ekosystemów lądowych związany jest z koncepcją biomów, czyli takich jednostek ekologiczno-biogeograficznych, które w wyniku sukcesji ekologicznej uległy przystosowaniu do panujących warunków glebowych oraz klimatycznych i osiągnęły stadium klimaksu. W obrębie takiego klimaksu panuje jednolita forma życiowa roślin, która jednocześnie określa strukturę środowiska zwierząt.
Najczęściej do klasyfikacji biomów stosowane jest kryterium strukturalno-fizjonomiczne oparte na charakterystycznej szacie roślinnej i występowaniu specyficznych zwierząt (na ogół stałocieplnych). W zależności od obszaru klimatycznego i glebowego można wyodrębnić : lądolody, tundrę, tajgę, lasy liściaste zrzucające liście na zimę, stepy, półpustynie i pustynie, okresowo suchą strefę roślinności podrównikowej, zarośla wiecznie zielone, lasy deszczowe i wiecznie zielone lasy podzwrotnikowe.
Ekosystemy lądowe są bardziej zróżnicowane, niż wodne, wynika to chociażby z tego, że zmiany dobowe i roczne czynników abiotycznych (szczególnie temperatury) są znacznie większe, niż w ekosystemach wodnych. Do ważniejszych czynników wzajemnie na siebie należą: wilgotność, temperatura, podłoże, ruchy powietrza i światło oddziałujących
JEZIORO
Jeziora są naturalnym zagłębieniem terenu, wypełnionym wodą całkowicie lub częściowo, stale lub okresowo, bez połączenia z morzami. Powierzchnie jezior na Ziemi liczy 2,7 mln km kw, zaś pojedyncze jeziora liczą od kilkuset metrów do kilku tysięcy kilometrów kwadratowych i od kilku do ponad 1500 m głębokości. Ze względu na wahania stanu wód jeziora są utworami dość nietrwałymi, ulegają spłyceniu w wyniku osadzania się produktów naniesionych lub wytworzonych przez rozkład żywych organizmów. Pochodzenie jezior stanowi podstawę ich klasyfikacji:
Jeziora tektoniczne - powstały w wyniku przesunięć skorupy ziemskiej;
Jeziora wulkaniczne - powstają zwykle w kraterach wulkanów;
Jeziora krasowe - powstają w zagłębieniach po wymyciu skał wapiennych;
Laguny - jeziora powstałe na skutek zamknięcia zatoki morskiej;
Jeziora przyrzeczne (starorzecza) - powstają gdy zakole dawnego koryta rzecznego zostanie odcięte przez wał korytowy;
Jezioro zaporowe - powstaje po przegrodzeniu doliny naturalną lub sztuczną zaporą;
Jeziora polodowcowe - to pozostałość po lodowcu;
Jeziora śródwydmowe - to najczęściej wysychające rezerwuary wody deszczowej lub gruntowej;
jeziora bagienne - powstają na podłożu trudno przepuszczalnym, gdy przepływ wód jest utrudniony.
Jezioro jest jednorodnym, naturalnym, słodkowodnym ekosystemem odznaczającym się strefowym zróżnicowaniem warunków życia i rozmieszczeniem organizmów.
Jeziora dzieli się na dwie zasadnicze części morfologiczne:
litoral - to przybrzeżna strefa jezior, w której światło dociera do samego dna. Charakterystyczną cechą litoralu są zmienne warunki dotyczące światła, temperatury i zawartości tlenu. Dno litoralu może mieć charakter piaszczysty, skalisty lub mulisty. Litoral obejmuje brzeg (zalewany bądź nie przy wysokich stanach wody) oraz płyciznę przybrzeżną. Litoral stokiem przechodzi w pelagial.
pelagial - właściwa toń jeziorna. Jest środowiskiem życia planktonu i nektonu. Organizmy żyjące w plegialu wykazują rozmieszczenie warstwowe wynikające z zróżnicowanych warunków.
Ze względu na przenikanie światła w jeziorze wyróżnia się:
strefę prześwietloną (eufotyczną) - w niej zachodzą procesy fotosyntezy i jest wytwarzana materia organiczna. Dominują w niej zatem organizmy samożywne;
strefę kompensacyjną - w niej procesy syntezy i rozkładu się równoważą;
strefę dysfotyczną ( przedrostek dys- oznacza rozdzielenie) = w ktorej proces rozkładu materii organicznej przeważa nad procesem produkcji;
strefę ciemności (afotyczną) którą zamieszkują organizmy cudzożywne. Nie zachodzi w niej fotosynteza lecz intensywnie przebiega proces rozkładu materii organicznej.
Do producentów występujących w jeziorach zaliczamy;
Rośliny częściowo wynurzone, a wśród nich:
rośliny ziemnowodne (amfifity) np. babka wodna, mech, rdestnica trawiasta, trawy i turzyce;
rośliny bagienne (helofity) np. pałka wodna, sit, trzcina.
Rośliny o liściach pływających (nimfeidy) np. grążel żółty, grzybień biały, rdest wodny, rzęsa wodna, strzałka wodna.
Rośliny zanurzone (elodeidy) np. ramienice, rogatek, rdestnica, wywłócznik.
Fitoplankton - zespół drobnych organizmów roślinnych unoszących się na toni wodnej lub poruszający się, lecz niezdolny do przeciwstawienia się prądom wodnym. Należą do niego: sinice, zielenice, sprzężnice i okrzemki. Są one głównymi producentami materii organicznej.
Bogaty świat konsumentów tworzy:
Zooplankton - biernie unoszony przez wodę zespół drobnych, często mikroskopijnej wielkości organizmów zwierzęcych. Zooplankton stanowią: pierwotniaki, wrotki, drobne skorupiaki, jaja ryb i larwy różnych zwierząt wodnych.
Bentos - zwierzęta i drobnoustroje (np. bakterie) żyjące na stałe lub okresowo w strefie dennej wód powierzchniowych.
Nekton - zespół organizmów wodnych, które mają zdolność aktywnego przemieszczania się dzięki wyspecjalizowanym narządom ruchu. Do nich należą: ryby, płazy, żółwie, ptaki wodne.
STAW
Stawy to zbiorniki wodne (naturalne lub sztuczne)usytuowane zwykle w naturalnych zagłębieniach, powstałe przez spiętrzenie wód cieku lub rzeki, bądź doprowadzenie jej kanałami. Głębokość stawów jest różna, w zależności od przeznaczenia, na ogół do 2m. Dno jest płaskie, z ewentualnymi rowami odprowadzającymi wodę w razie osuszania, a strefa przybrzeżna jest bardzo krótka. Stawy przeważnie służą do hodowli ryb, w związku z tym są zbiornikami eutroficznymi (czyli są wysoko żyzne).
Roślinność stawów, mimo ograniczonej liczby, jest dość różnorodna. Najczęściej są reprezentowane zbiorowiska szuwarowe i wodne. Zbiorowiska wodne wykazują dwuwarstwowość (nadwodne i podwodne). Producenci w stawach występują w całej toni (światło dociera wszędzie). Konsumenci pierwszego rzędu odżywiający się roślinami to plankton zwierzęcy, larwy niektórych owadów, skorupiaki, ślimaki i ryby roślinożerne. Do konsumentów drugiego rzędu należą drapieżne owady i ryby. W całej toni wodnej szczególnie na granicy mułu i wody występują reducenci (bakterie, wiciowce i grzyby).
MORZE
Morze to naturalny ekosystem wodny o znacznej głębokości dochodzącej nawet do 10000 km, o dużym zasoleniu, odznaczający się strefowym zróżnicowaniem czynników abiotycznych, do których należą: pływy, falowanie i prądy, oraz temperatura, zasolenie, światło i ciśnienie. . Wody morskie podlegają stałemu ruchowi. Wiatry powodują powstawanie prądów morskich - dzięki temu w morzu nie występuje zjawisko deficytu tlenowego.
Szata roślinna mórz (i oceanów) obejmuje dwie podstawowe strefy: przybrzeżną i strefę powierzchniową warstwy wody. W warstwie przybrzeżnej (litoralu) występują rośliny osiadłe, duże a w nich glony, zaś powierzchniowe warstwy wód zasilają drobne glony planktonowe. Fauna mórz jest tak różnorodna i mocno uzależniona od czynników abiotycznych, przede wszystkim temperatury. Można tu wymienić: pierwotniaki, orzęski, skorupiaki, kraby, ślimaki, chrząszcze, kraby małże, ryby żółwie a nawet ssaki; foki i wieloryby.
RZEKA
Rzeki to naturalne cieki wodne, płynące w wyodrębnionych korytach o określonym nachyleniu. Ponieważ źródłem wody są opady atmosferyczne, rzeki występują tam, gdzie suma opadów jest wystarczająca - nie mniejsza niż 250 mm w ciągu roku. Obszar zasilania rzeki nazywamy dorzeczem. Rzeka rozpoczyna się na ogół źródłem, przechodząc w strumień, coraz obfitsza w wodę dzięki dopływom uchodzi do innej rzeki albo jeziora lub morza.
Stale mieszanie warstw wody w rzece powoduje, że temperatura jest wyrównana w całym przekroju rzeki. W naturalnym cieku wodnym, strumieniu czy rzece roślinność jest bardzo zróżnicowana, w zależności od tego, czy jest to początkowy, czy ujściowy fragment cieku. Plankton rzeczny jest niespecyficzny, bez stratyfikacji, o niewielkiej liczbie gatunków, bogatszy w starszych lub wolno płynących rzekach. Plankton ten dostaje się np. z terenów przybrzeżnych, wód czy jezior. Dominują okrzemki, latem - zielenice, jesienią - sinice. Szuwary rzeczne zasilają płytkie i wolno płynące rzeki, w strefach oddalonych od nurtu rzeki spotyka się łąki turzycowe.
Fauna wód płynących wykazuje liczne przystosowania do życia w nurcie wody: umiejętność przyczepiania się do kamieni (jak gąbki, czy larwy chruścików), wykształcenie przyssawek i haczyków, lepkich, dolnych powierzchni ciała (ślimaki), opływowość ciała w celu przeciwstawienia się prądowi. Fauna reprezentowana jest przede wszystkim przez ryby, mięczaki i owady wodne, mniej liczne są pierwotniaki, wirki, nicienie, pierścienice i wrotki.
LAS
Las to ekosystem składający się ze świata roślin, w którym dominują zwarcie rosnące drzewa i świata zwierząt. Las powstaje w wyniku długotrwałego procesu przemian i wyróżnia się swoistymi warunkami klimatycznymi i glebowymi. Roślinność odznacza się dużym zróżnicowaniem. Oprócz drzew w jego skład wchodzą krzewy, krzewinki, różne gatunki roślin zielonych, mchów, porostów, liczne grzyby. Szata roślinna wykazuje wyraźną strukturę warstwową. W piętrowym zróżnicowaniu lasu wyróżnia się:
Warstwę podziemną obejmującą glebę i jej mieszkańców, oraz warstwę powierzchniową gleby, czyli ściółkę leśną (tworzą ją martwe szczątki roślin i zwierząt, a także żywe drobnoustroje).
Warstwę naziemną, a w niej:
runo leśne;
podszyt - tworzą go krzewy;
drzewa wysoki (korony drzew).
Każdą warstwę charakteryzuje właściwy tylko dla niej skład gatunkowy zwierząt. Poszczególne gatunki roślin i zwierząt wpływają na siebie i rozwój jednych jest ściśle uzależniony od drugich.
Lasy dzielimy w zależności od gatunków je tworzących i w nich dominujących na :
lasy iglaste, gdzie występują sosny, świerki i jodły (mające mniejsze wymagania sglebowe i klimatyczne);
lasy liściaste, lasy klimatu umiarkowanego, przystosowane do sezonowej zmienności klimatu, ze średnimi temperaturami i wysoką ilością opadów. Typowe gatunki drzew w tych lasach, to: dęby, klony, buki, lipy, jesiony, wiązy, brzozy. Przewaga, któregoś z gatunków powoduje dalsze klasyfikacje lasów: dąbrowy, olsy, łęgi.
lasy mieszane to takie, w których występują zarówno drzewa iglaste jak i liściaste, w różnych proporcjach i z dominacją wybranych gatunków drzew (typowe dla naszych warunków geograficzno-klimatyczno-glebowych.
Lasy zajmują w Polsce ¼ powierzchni i areał ten w związku z prowadzonymi nasadzeniami się zwiaksza.
POLE
Pole (agrocenoza to zespół roślin i zwierząt i drobnoustrojów pola uprawnego)
to ekosystem rolny, agroekosystem, układ ekologiczny obejmujący wszystkie rośliny i zwierzęta występujące na określonym obszarze i w określonym czasie, utworzony i utrzymywany przez człowieka dzięki ciągłym zabiegom uniemożliwiającym powrót roślin i zwierząt charakterystycznych dla ekosystemu naturalnego. Zabiegi człowieka zmierzają do zachowania i rozwoju jednego lub kilku gatunków na danym obszarze. Podstawowymi cechami ekosystemu rolnego jest uprawa i nawożenie gleby oraz obsiewanie jej uszlachetnionymi gatunkami roślin. Przez swoje zabiegi człowiek ingeruje w obieg materii i gospodarkę energetyczną pola, potrafi radykalnie przekształcić czynniki abiotyczne - stosunki wodne, składniki mineralne i in. Pomimo zabiegów człowieka w celu utrzymania w ekosystemie rolnym czystej monokultury (uprawy jednego gatunku roślin), najczęściej występują w nim wszystkie elementy ożywionej części ekosystemu.
Ważniejsze uprawy rolnicze, do których wykorzystywane są pola to:
żyto
jęczmień
owies
pszenica,
pszenżyto
proso
kukurydza
buraki cukrowe
buraki pastewne
ziemniaki
gryka
rzepak
Producentami obok uprawianej rośliny są chwasty, które konkurują z nią o miejsce, wodę i sole mineralne. Na naszych polach, na ścieżkach, miedzach spotkamy: skrzyp polny, rumian pospolity, powój polny, ostróżkę polną, chabry polne, maki, kąkole, gorczyce polną, czy mniej dekoracyjny perz albo lebiodę Mimo, że człowiek dąży, aby być jedynym konsumentem uprawy, to jednak czerpią z niej korzyści również liczne, inne organizmy, np. bakterie, grzyby, wirusy, owady oraz pewne gatunki kręgowców. To właśnie na polu żyją myszy, norniki, ryjówki, chomiki, popielice, krety, zające, jeże, a także jaszczurki, żmije, żaby i ślimaki.
ŁĄKA / PASTWISKO
Łąka, naturalny, pastwisko - sztuczny ekosystem trawiasty, składający się z roślin zielonych z przewagą traw oraz zwierząt, głównie owadów, pająków, ptaków i ssaków. Stanowią obszar pokryty wieloletnią, gęsto rosnącą roślinnością zieloną, złożoną głównie z traw, czasami turzyc, roślin motylkowych (koniczyny, wyki, komonica zwyczajna) i in. Pędy płożące, kłącza i korzenie tych roślin są silnie ze sobą splecione i tworzą tzw. darń. Skład gatunkowy łąki zależy od rodzaju gleby, jej wilgotności i klimatu. Rozróżniamy łąki górskie, błotniste (na podmokłych terenach) i tak zwane „małe” łąki, charakteryzujące się znikomymi wymogami glebowymi, występujące na zboczach i pagórkach. Bujność i różnorodność gatunków roślin łąkowych zależą od stopnia zakwaszenia gleby, zawartości w niej azotu i od stopnia nawodnienia. Rośliny wchodzące w skład łąki są tak dobrane, że w maksymalny sposób wykorzystane jest światło, wilgotność i biogeny.
Łąka w części nadziemnej ma dwie warstwy;
wyższą stanowią trawy wysokie, np. kostrzewa łąkowa, kupkówka, rajgras wyniosły, tymotka łąkowa, grzebienica pospolita;
warstwę niższą tworzą: wiechlina łąkowa, tomka wonna. Oprócz traw tę warstwę zasilają rośliny motylkowe: groszek żółty, komonica zwyczajna, niektóre gatunki wyki i koniczyny.
Producentami w tym ekosystemie są rośliny, które zwierzętom dostarczają pokarm a także zapewniają schronienie i miejsce do rozrodu. Wartość łąki uzależniona jest od zestawu roślinności na niej występującej. O wartości odżywczej łąk stanowią różne odmiany koniczyn i traw. Pozostałe rośliny dostarczają małowartościowej paszy
Grupa konsumentów jest niezwykle liczna. Należą do nich: dżdżownice, niektóre wije, wazonkowce, mrówki, pająki, owady, oraz ślimaki, ptaki i ssaki.
Mówiąc o łące, trudno nie zauważyć jej walorów krajobrazowo-estetycznych. Zwłaszcza wiosną łąki przybierają charakterystyczny dla siebie wygląd, dzięki różnym, barwnie kwitnącym roślinom zielnym. Spotkamy tam: pięciornika wiosennego, pierwiosnkę lekarską, jasky ostre, wilczomlecz sosnka, mniszek lekarski, kwiaty rzeżuchy łąkowej czy trybulę leśną. Innym momentem, kiedy łąka wygląda bardzo efektownie jest okres kwitnienia traw i dojrzewania niektórych roślin. Wtedy „dochodzi do głosu zestaw innych roślin, takich jak: szczaw zwyczajny, rdest wężownik, babka wąskolistna, przywrotnik, firletka poszarpana, złocień właściwy czy różne odmiany gożdzików łąkowych i storczyków łąkowych..
Zarówno dla łąk jak pastwisk typowym zabiegiem rolniczym są sianokosy, koszenie łąk i pastwisk w celu uzyskania suszonej paszy dla zwierząt hodowlanych. Na sianokosy wybiera się moment, kiedy roślinność uzyskuje największą masę zieloną i ma najwyższą wartość odżywczą. W zależności od potrzeb, można uzyskać kilka tzw. pokosów ( powtórzyć czynność koszenia i wysuszania traw).
Czynności agrotechniczne są zintensyfikowane w przypadku pastwisk, tam ingerencja człowieka jest większa - kontrolowanie składu gatunkowego i odmian roślin, odchwaszczanie, nawożenia czy nawadnianie poprzez system melioracji. Charakter pastwisk jest uzależniony od tego jakie zwierzęta są podstawowymi konsumentami: padoki dla koni, hale dla owiec, pastwiska dla bydła rogatego.
Tereny łąk (zwłaszcza podmokłych) i pastwisk są znakomitymi terenami dla ptactwa, szczególnie ulubione przez bociany, skowronki, czajki i jaskółki (chociaż tam nie zamieszkują).
AKWARIUM
Akwarium, to sztuczna biocenoza, utworzona przez człowieka w szklanym naczyniu, w którym prowadzi się hodowlę organizmów wodnych (roślin, zwierząt, najczęściej ryb). W zależności od charakteru hodowli stwarzane są przy pomoce podgrzewaczy, filtrów, oświetlenia warunki typowe i sprzyjające prowadzonej hodowli. Niezbędnymi elementami jest odpowiednia roślinność i podłoże. Prowadzone hodowle w akwariach służą zgromadzeniu ciekawych okazów, najczęściej są to ryby z mórz ciepłych.
PARK (skwery)
Sztucznie stworzona przez człowieka biocenoza, teren sprzyjający odpoczynkowi i rekreacji, element przestrzennej architektury miast, osiedli. Jego zagospodarowanie, układ, skład roślinny podyktowany jest funkcjami, jakie ma spełniać oraz dostosowany jest do warunków krajobrazowych i architektonicznych. W parkach odnajdujemy różne gatunki drzew iglastych (sosny, świerki, modrzewie, rzadziej cisy, tyje), drzew liściastych: kasztanowce, lipy, dęby, wiązy, klony, lipy, akacje, jarzębiny, głogi oraz stosunkowo dużą różnorodność krzewów : forsycje, migdałowce, magnolie (mogą być drzewa) jaśminy, bzy, berberysy, pigwy, śnieguliczkę, tawułę, kalina pospolita, rokitnik zwyczajny, wiciokrzewy czy też tzw. iglaki. W parkach występują duże powierzchnie niezadrzewione, porośnięte trawą (trawniki). Są to miejsca przeznaczone do zabaw, biegani a nawet spacerów. Po pewnym czasie w parkach pojawiają się typowe zwierzęta, duża grupa owadów, ptaków, (tych, które utrzymują się w miastach) i nieliczni przedstawiciele ssaków; wiewiórki, krety, łasice.
Parki zazwyczaj są tak pomyślane, żeby atrakcyjnie wyglądały o każdej porze roku. Dla podniesienia walorów estetycznych parków często spotkać można rozwiązania występujące w ogrodach, typu: klomby, rabaty obsadzone kwiatami jednorocznymi, wieloletmimi (bylinami) i kwiatami cebulkowymi.
Walor rekreacyjny parków uzyskuje się poprzez wyznaczanie bądź zagospodarowywanie terenów do uprawiania sportów (boiska, ścieżki rowerowe), do zabaw (place zabaw, ogrody jordanowskie z odpowiednim sprzętem). Nieodłącznymi elementami parków są ławki, fontanny i alejki do spacerowania.
OGRODY
Ogrody, to część terenów zagospodarowana przez człowieka, najczęściej wokół domów, zaspakajająca potrzeby estetyczne (ogrody kwiatowe) i użytkowe (warzywnik).
Ogrody były zakładane już przed 4500 laty w Egipcie. W pewnym momencie tworzenie ogrodów, projektowanie ich układu stało się sztuką. W czasach starożytnych ze swych wiszących ogrodów słynął Babilon. W epoce Odrodzenia we Włoszech powstawały przepiękne ogrody w których wykorzystywano elementy architektury: fontanny, tarasy, schody, rzeźby, altany. W XVIII w angielscy ogrodnicy zaczęli zakładać ogrody wokół dużych domów, które zachowywały naturalny charakter tworzących je elementów (układ drzew, traw, kwiatów, tzw. angielskie ogrody.
Dzisiejsze ogrody zazwyczaj łączą walor estetyczny z użytkowym, chociaż coraz częściej spotkać można ogrody i ogródki profesjonalnie przygotowywane przez architektów zieleni i ogrodników.
W typowych, najczęściej występujących ogrodach przydomowych wyodrębnić można część dekoracyjną - krzewy i kwiaty oraz część użytkową, przeznaczoną na hodowlę warzyw.
Wśród kwiatów spotkamy przede wszystkim byliny, takie jak: lilie, kosaćce, piwonie, ostróżki, rudbekie, złocienie, dalie, astry trwałe, popularne są bardzo kwiaty cebulkowe: krokusy, żonkile, narcyzy, tulipany czy gladiole oraz kwity jednoroczne: aksamitki, astry, nasturcje, maciejka i wiele innych.
Rozmiar hodowli warzyw uzależniony jest od zapotrzebowania właścicieli. W ogródkach przydomowych na ogół pojawiają się rośliny do bezpośredniego spożycia (szczypior, sałata, rzodkiewka, zielony groszek, koper, pietruszka, kalafiory, kalarepa itd., oraz warzywa przeznaczone do przechowywania: buraki, marchew, pietruszka, selery, pory, kapusta, czy po wysuszeniu fasola i groch.
W ogrodach, tak jak w przypadku innych hodowli pojawiają się szkodniki: gąsiennice, mszyce, stonka ziemniaczana, z którymi na ogół walczy się domowymi (ekologicznymi) sposobami.
SAD
Sady, tereny przeznaczone pod uprawę drzew i krzewów owocowych. Sady wymagają żyznej gleby, jeżeli taka nie dysponujemy, należy ją wówczas intensywnie nawozić. W sadach drzewa sadzi się w uporządkowany sposób, zabezpieczający im niezbędną przestrzeń życiową, w rzędach i kwaterach tak, aby był do nich dostęp maszyn. Na pielęgnację drzew składa się szereg zabiegów, począwszy od:
szczepienia (na bazie drzewa nieszlachetnego poprzez specjalne nacięcie doprowadzamy do połączenia z pędami, zrazami wziętymi z drzewa wybranej odmiany);
cięć ( występują następujące rodzaje cięć: przycięcie drzewek po posadzeniu, cięcia formujące, cięcia prześwietlające i cięcia odmładzające);
nawożenie (dla dobrego wzrostu i owocowania drzew potrzebne są makroelementy, ich niedobór może wywoływać choroby drzew i obniżyć ich plon);
przerzedzanie zawiązków owoców (usunięcie z drzew zbyt dużej ilości zawiązków owoców, żeby zapewnić jej plonowanie co roku);
regularne opryski zabezpieczające przed chorobami i niszczące szkodniki.
Do najczęściej występujących w polskich sadach drzew zaliczamy: jabłonie, grusze, czereśnie, wiśnie, śliwy, brzoskwinie i morele. Występuje duża różnorodność odmian drzew owocowych, głównie ze względu na walory smakowe oraz czas owocowania.
Obok drzew owocowych uprawia się również krzewy owocowe, które dla odmiany zwykło się nazywać plantacjami. Na terenach Polski spotkać możemy plantacje: porzeczek czarnych i czerwonych, malin, jeżyn, agrestu, borówki wysokiej, aronii i winogron.
O sadach można powiedzieć, że są to uprawy ekspansywne i niszczeniu ulegają wszystkie inne rośliny, które na tym terenie się pojawiają (zaorywany jest obszar pomiędzy rzędami drzew, czasem dodatkowo spryskiwany), przez to również występują tylko nieliczni przedstawiciele świata zwierząt, głównie owady.
Uprawa sadów charakterystyczna jest dla określonych obszarów w Polsce, głównie ze względu na warunki klimatyczne.
Przy okazji omawiania sadów należałoby wspomnieć o plantacjach truskawek i poziomek.