Typy przekształceń gleb i powierzchni ziemi:
Geomechaniczne, hydrologiczne, degradacja fizyczna - erozja, d. biologiczna, d. chemiczna.
Przekształcenia geomechaniczne są związane z zabudową, przemianą terenów rol. Na przem., składowaniem odpadów, niszczeniem gruntów przez rolnictwo, tworzeniem obszarów bezglebowych (usypiska, hałdy, stawy). Wyróżniamy bezglebowe usypiska i odsłonięcia (np. Marsylia, torfowiska w Chełmie, Pust. Błędowska, Gliwice).
Przekształcenia hydrologiczne tworzą się przez zawodnienie (zapadliska poeksploatacyjne, np. Śląsk) lub odwodnienie (melioracje, głębokie wykopy w budownictwie lub kopalnictwie odkrywkowym, leje depresyjne), np. osiadanie gruntów powoduje powstawanie nowych jezior (cementownia w Chełmie).
Degradacja fizyczna - erozja - zespół procesów degradacyjnych obejmujących przekszt. rzeźby, gleby i stos. wodnych. Może być naturalna lub antropogeniczna - przyspieszona.
Erozja wietrzna - deflacja (wywiewanie przez wiatr drobnego materiału skalnego, tworzą się rynny, wydmuszyska), korazja (proces polegający na szlifowaniu, żłobieniu, zdzieraniu i wygładzaniu powierzchni skał (podłoża skalnego) wskutek uderzeń ziaren piasku niesionego przez wiatr, tworzą się np. grzyby skalne)
Erozja wodna - spłukiwanie powierzchniowe, abrazja (niszczenie brzegów przez falowanie i pływy, tworzą się klify), e. liniowa (żłobinowa i wąwozowa), podpowierzchniowa (jaskinie), rozbryzg (odrywanie i odrzucanie cząstek ziemnych przez krople deszczu i gradu)
Ruchy masowe - osuwanie, spełzywanie, odpadanie, osiadanie, spływ
Erozja śniegowa - lawiny, zsuwy.
Skala erozji zależy od tego, jakie warstwy są niszczone - słaba (lekko w-wa próchnicza), umiarkowana (trochę profil + próchnicza), średnia (cała próchnicza), silna (cały profil do skały macierzystej), b.silna (skała macierzysta).
Czynniki nasilające erozję - spadki, krzywizna stoku, wystawa skład chem. Pokrywy glebowej, przepuszczalność, wytrzymałość na ścieranie, zaw. skł. min. i org., typ roślinności, zabiegi agrotechniczne, układ pól i dróg, klimat.
Najbardziej podatne na spłukiwanie są gleby lessowe, pyłowe, a najmniej - ciężkie, ilaste, skaliste.
Degradacja biologiczna (zmęczenie gleby) - jest spowodowana gromadzeniem się fitotoksyn lub wyczerpaniem mikroel., uprawami monokulturowymi, zmniejszeniem użycia nawozów org. Głównym skutkiem zmęczenia gleby jest radykalne zmniejszanie się plonów, gromadzenie się grzybów wydzielających kancerogenne toksyny. Spadki
urodzajności sięgają 20-30%.
Degradacja chemiczna -polega na niekorzystnych zmianach właściwości chemicznych, fizykochemicznych oraz biologicznych gleb, wskutek wprowadzania do nich różnego rodzaju zanieczyszczeń. Niektóre z zanieczyszczeń dostają się do gleby ze ściekami lub odpadami, inne przesiąkają z zanieczyszczonymi wodami, np. w rejonie składowisk odpadów, albo też mogą pochodzić z suchej lub mokrej depozycji atmosferycznej. O tym, czy krytyczna dla roślin sytuacja nastąpi szybciej lub wolniej, decyduje odporność gleb na degradację. Wpływ na to ma:
- Skład granulometryczny (najodporniejsze są gleby ilaste i gliniaste, najmniej - piaszczyste)
- Zawartość próchnicy
- Skład minerałów ilastych
- Zawartość CaCO3
- Stopień wysycenia gleby kationami zasadowymi
- Pojemność sorpcyjna gleby w stosunku do kationów
Zakwaszenie, alkalizacja, zasolenie, zanieczyszczenie chemiczne.
Zakwaszenie - jest uwarunkowane rodzajem skały macierzystej, roślinnością, kwaśnym strumieniem (suma związków zakwaszających opadających na pow. ziemi jako efekt depozycji suchej lub mokrej), stosowaniem kwaśnych nawozów, przewagą opadów nad parowaniem. Skutki zakwaszenia - zmiana szaty roślinnej, zmniejszenie dostępności K, Mg, wzrost Al, Mn, Fe do poziomu tox, ubożenie mikroflory (promieniowce, nitryfikatory), ubożenie fauny.
Alkalizacja - Zjawisko występujące na rędzinach wapiennych oraz w klimacie suchym i gorącym, gdzie może towarzyszyć zasoleniu (a. naturalna) W Polsce wystąpić może lokalnie - aglomeracje miejsko-przemysłowe (pyły naniesione przez wiatr, lub zmywy z cementowni, hut metali nieżelaznych, składowisk popiołów i żużli (a. antropogeniczna) - np. Stóg Izerski, Szrenica (Karkonosze). Na glebach alkalicznych rośliny źle rosną (obniżone pobieranie fosforu i mikroelementów).
Zasolenie - może występować naturalnie (parowanie > opady, solniska nadmorskie), może też być powodowane działalnością człowieka (emisja pyłów i zanieczyszczeń z zakładów chem., używanie soli na drogach, nawadnianie pól, wtórna emisja pyłów ze składowisk i usypisk). Zasolenie 0,2% NaCl - ustaje pobieranie wody, 0,5% - susza fizjologiczna.
Zanieczyszczenie chemiczne - np. Hg (hamowanie mitozy), Cd (blokowanie wiązania N), Pb (hamowanie procesów enzymatycznych). Źródła - komunikacja, przemysł, rolnictwo, wojsko. Rolnictwo - źródło śladowych ilości pierwiastków (nawozy min., środki ochrony roślin, ścieki, odpady, obornik). Zdolność gleb do wiązania pierw. ślad. jest większa w glebach o większej pojemności sorpcyjnej w stos. do kationów, glebach o wys. zaw. subst. org., glebach wapiennych o pH>= 7, glebach o wys. zaw. Fe.
Fitosanitacja = gromadzenie pierw. Przez rośliny (sałata - Mn, Fe, pomidor - Fe, rzodkiewka - Pb).
Hiperkumulatory - mogą pochłonąć b. duże ilości Ni, Cd, Pb z podłoża, np. kapusta sitowa.
Kd - stosunek radioaktywności gleby do radioaktywności wody glebowej.
Ochrona zasobów wodnych
Hydrologiczne efekty urbanizacji - wzrost potrzeb wodnych, ilości ścieków, pow. nieprzep., ogr. infiltracji, obniżenie poziomu wód podziemnych, zmiany klimatu lokalnego.
Źródła zanieczyszczeń - przemysł (sole metali ciężkich, kwasy, zasady, cyjanki, tox. zw. org., wody podgrzane - zanieczyszczenie termiczne), rolnictwo (nawozy, środki ochrony, gnojowica).
Rodzaje zanieczyszczeń - fizyczne (zawiesiny), chemiczne (organiczne/mineralne), bakteriologiczne, radioaktywne.
Zanieczyszczenia wód podziemnych: chemizacja rolnictwa, subst. ropopochodne, zanieczyszcz. przem.
Zanieczyszczenia wód powierzchniowych: subst. pow. czynne (tetrapropylenobenzenosulfonian), wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, pestycydy, fenole, fosforany, azotany, metale ciężkie, wody podgrzane.
Zanieczyszczenia wód morskich: ścieki, zanieczyszczenia z rzek, oleje, smary, ropa naftowa, mat. bojowe.
Wskaźniki jakości wód:
- fizyczne - temp., zapach, smak, mętność, barwa.
- chemiczne - odczyn, utlenialność, BZT, ChZT, twardość, zasadowość, zaw. Zw. Azotu, chlorków, siarczanów, Fe, Mn, F, sucha pozostałość i straty po prażeniu, zaw. gazów rozp. w wodzie, zaw. pierw. śladowych i środków trujących.
- bakteriologiczne - miano coli
Konflikty wodne na świecie:
Bliski Wschód (Izrael, Syria, Palestyna, Liban) - Jordan
Mezopotamia (Turcja, Syria, Irak) - Tygrys, Eufrat
Nil (9 państw)
Półwysep Indyjski (Indie, Bangladesz) - Ganges
Człowiek i atmosfera
Globalne ocieplenie powoduje zmiany klimatu, podniesienie poziomu wód, zmniejszenie grubości lodowców (A. Północna i Południowa, Islandia, Alpy), wzrost liczy huraganów i ich siły. Efekt cieplarniany jest wywołany zatrzymywaniem ciepła na Ziemi poprzez zatrzymywanie promieniowania przez gazy cieplarniane.
Gaz cieplarniany - gazowy składnik atmosfery będący przyczyną efektu cieplarnianego. Gazy cieplarniane zapobiegają wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z Ziemi, pochłaniając je i oddając do atmosfery, w wyniku czego następuje zwiększenie temperatury powierzchni Ziemi. W atmosferze występują zarówno w wyniku naturalnych procesów, jak i na skutek działalności człowieka. Do gazów cieplarnianych zaliczane są: dwutlenek węgla (ze spalania paliw kopalnych, zmian użytkowania ziemi, odlesiania), ozon, freony (chloro- i fluorowcopochodne węglowodorów alifatycznych), metan (z bagien, oceanów, wód śródlądowych, fermentacji jelitowej zwierząt, wydobycia surowców en., pól ryżowych, ścieków, odpadów, hodowli zwierząt. Hydraty metanu - np. Trójkąt Bermudzki) , podtlenek azotu (nawozy azotowe, procesy przem., spalanie paliw kopalnych, wypalanie lasów, uprawa roli, wypas bydła), halony (fluorowcopochodne metanu i etanu, w których cząsteczkach wszystkie atomy wodoru są zastąpione atomami fluoru, chloru lub/i bromu), para wodna (najpowszechniejszy z gazów cieplarnianych w atmosferze). Procentowy udział poszczególnych gazów w efekcie cieplarnianym: para wodna, udział 36-70% , dwutlenek węgla, udział 9-26% , metan, udział 4-9% , ozon, udział 3-7% . Wpływ gazu na efekt cieplarniany zależy od zdolności pochłaniania promieniowania podczerwonego i ilości tego gazu w atmosferze. Na przykład Metan ma o wiele silniejsze zdolności cieplarniane niż dwutlenek węgla, ale ilość jego w atmosferze jest mniejsza, co ma wpływ na ogólnie mniejszy wpływ tego gazu na efekt cieplarniany.
Dziura ozonowa - zjawisko zmniejszonego stężenia ozonu (O3) w stratosferze atmosfery ziemskiej, występujące głównie w obszarach podbiegunowych. Powstawanie dziury wiązane jest zazwyczaj z emisją freonów spowodowaną działalnością człowieka. Masy powietrza, które gromadzą się podczas nocy polarnej, nie mogą zostać wywiane. Na wiosnę ze zgromadzonych mas uwalnia się Cl.
Różnorodność gatunkowa Świata
Źródło: „Różnorodność biologiczna Polski”, Narodowa Fundacja Ochrony Środowiska, 2003 r. |
||
Kategorie |
Przybliżona |
Liczba gatunków |
Mikroorganizmy prokariotyczne* |
2 500 |
298 |
Grzyby |
82 415 |
3 630 |
Porosty |
13 500 |
1 738 |
Glony |
33 946 |
14 497 |
Wątrobowce |
ok. 6 000 |
234 |
Glewiki |
330 |
4 |
Mchy |
8 000 |
697 |
Rośliny naczyniowe i inne w tym : |
ok. 251 500 |
2 490 |
Widłakowe |
ok. 920 |
13 |
Skrzypowe |
15 |
10 |
Paprociowe |
ok.10 000 |
52 |
Nagozalążkowe |
561 |
10 |
Okrytozalążkowe |
240 000 |
2 405 |
Pierwotniaki |
ok.20 000 |
1 152 |
Zwierzęta w tym między innymi: |
ok. 1 701 000 |
35 368 |
Owady |
ok.1 000 000 |
26 041 |
Ryby kostnoszkieletowe |
ok. 20 000 |
89 |
Płazy |
4 000 |
18 |
Gady |
6 500 |
9 |
Ptaki |
9 000 |
435 |
Ssaki |
4 500 |
105 |
Ogółem |
ok. 2 120 000 |
60 108 |
Kategorie różnorodności:
genetyczna, gatunkowa, filetyczna (typów taksonomicznych), funkcjonalna, zespołów organizmów, siedlisk.
Ekologiczne miary różnorodności:
o - liczba gat. wyst. lokalnie w 1 ze środowisk, β-względna miara zróżnicowania tych środ. na danym obszarze . y = o * β
Wskaźnik Shannona-Wienera - jego wartość określa prawdopodobieństwo, że dwa wylosowane z próbki osobniki będą należały do różnych gatunków.
Wskaźnik Shannona-Wienera wyraża się wzorem:
gdzie:
pi - stosunek liczby osobników danego gatunku do liczby wszystkich osobników ze wszystkich gatunków:
ni - liczba osobników i-tego gatunku
N - liczba wszystkich osobników ze wszystkich gatunków
Wzorce różnorodności: liczba gat. jest większa w rejonach gorących i maleje w miarę oddalania się od równika ku biegunom (na terenie Amazonii w strefie równikowej żyje 90% wszystkich roślin i zwierząt, na 1 ha rośnie 450 gat drzew, nie ma tam roślin wiatropylnych, dlatego ptaki i nietoperze), jest większa na lądach niż w oceanach, maleje ze wzrostem wysokości n.p.m.
Czynniki wpływające na liczebność gat. lokalnych: klimat i jego zmienność, rozmaitość siedlisk, zakres adaptacji fizjologicznych (reguła Rapoporta - zasięgi gatunków blisko równika są mniejsze, klimat sezonowy sprzyja szerszym adaptacjom, w klimacie tropikalnym większy endemizm), historia, energia, konkurencja, drapieżnictwo, zaburzenia.
Hot spots - Amazonia, południowa Azja, Afryka, basen Morza Śródziemnego, Kaukaz, Madagaskar, wyspy O. Indyjskiego, Kraj Przylądkowy, Malaje, Andy.
Plioceńska Wymiana Fauny - Przez cały niemal okres ery kenozoicznej, a więc tej, która zaczęła się 64 mln lat temu i trwa do dzisiaj, Ameryka Południowa była ogromną wyspą, na której ewolucja przebiegała w zupełnej izolacji od reszty świata. W tym czasie powstała tutaj wyjątkowa, niepowtarzalna fauna - przedziwne, podobne do żyraf makrouchenie, wielkie i ociężałe, przypominające hipopotamy taksodonty, zwinne, łudząco podobne do koni tateria i dziesiątki innych gatunków, których nazwy brzmią dla nas zupełnie obco. 3 mln lat temu wyłonił się z fal morskich Przesmyk Panamski i połączył rozdzielone dotąd Ameryki. Rozpoczęła się inwazja - na południe ruszyły nieprzebrane rzesze ssaków z północy, w tym konie, jelenie, wielbłądowate, drapieżne tygrysy szablozębne, słonie, niedźwiedzie i wilki. W ciągu względnie krótkiego czasu nastąpiła wówczas prawdziwa katastrofa. Ameryka Południowa straciła większość swych zwierząt - dziś jej fauna jest znacznie bardziej "zeuropeizowana" niż przedtem. W bezpośrednim kontakcie zwycięzcami okazali się przybysze, a przegranymi zwierzęta miejscowe, dobrze, zdawałoby się, przystosowane do swego środowiska.
Dlaczego tak się stało? W nauce o ewolucji istnieje teza, według której gatunki zwierząt zamieszkujących lądy Północy, zwłaszcza Eurazję, były szczególnie zaawansowane ewolucyjnie i sprawne w konkurencji z gatunkami z tropikalnych kontynentów. Uzasadnienie tej tezy jest bardzo ogólnikowe, choć nie pozbawione sensu: owa wyższość północnych zwierząt miała wynikać z wymagającego charakteru środowiska, które zajmowały. Mieszkańcy Północy zostali poniekąd przetestowani przez kontakt z licznymi gatunkami i zmieniającymi się warunkami - i te właśnie bogate doświadczenia zadecydowały o ich przewadze nad mniej doświadczonymi przez życie gatunkami z Południa. (http://niniwa2.cba.pl/RY3.HTM)
na południu - łożyskowce (króliki, słonie, jelenie, wielbłądy, niedźwiedzie, psy, koty)
na północy - pancernik, leniwce, jeżozwierze, oposy.
Katastrofy, które znacząco zmniejszyły liczbę gatunków na świecie :
późno ordowik - 445 mln lat temu - wyginęło 19% rodzin, 85% gatunków, np. trylobity.
dewon/karbon - 360 mln, 14% rodzin, 85% gat.
perm/trias - 250 mln, 52% rodzin, 96% gat.
kreda/trzeciorzęd - 65 mln, 11% rodzin, 76% gat.
Przyczyny wymierania - wulkanizm, meteoryty. Np. Krater Chicxulub - stary krater uderzeniowy o średnicy ponad 180 km, położony na Półwyspie Jukatan i częściowo pod wodami Zatoki Meksykańskiej. Krater powstał na skutek upadku meteorytu o średnicy 10 km. Upadek meteorytu wywołał falę tsunami, która zniszczyła wszystkie wybrzeża Morza Karaibskiego. Wyrzucony w powietrze materiał unosił się w powietrzu przez kilka lat, doprowadzając do zmian klimatycznych podobnych do zimy nuklearnej.
Gat., których wyginięcie spowodował człowiek - mamut, nosorożec włochaty, tygrys szablozębny.
Bezpośrednio zabite - tur, dront dodo, gołąb wędrowny, alka olbrzymia.
Czynniki zagrożenia: utrata/degradacja siedlisk, rozprzestrzenianie się innych gatunków, nadmierna eksploatacja, wymierania wtórne, zmiany klimatu, zanieczyszczenia środowiska.
„Projekty faraońskie” (efekty bezp. i pośr.) - wylesianie, melioracje, intensyfikacja rolnictwa, budowa dróg (płazy!), ekspansja siedlisk ludzkich, wypas bydła.
Inwazja jeden z podstawowych procesów ekologicznych polegający na zajmowanie danego terytorium przez gatunki zajmowane do tej pory przez przedstawicieli innych gatunków. Najczęściej zachodzi wówczas, gdy w danym ekosystemie pojawia się nowy gatunek, np. nie posiadający wrogów naturalnych (gatunek inwazyjny). Wówczas może przyczynić się on do wyparcia gatunków rodzimych zajmujących podobną niszę ekologiczną. W takiej sytuacja inwazja przeradza się w sukcesję.
Gatunek inwazyjny - gatunek alochtoniczny o znacznej ekspansywności, który rozprzestrzenia się naturalnie lub z udziałem człowieka i stanowi zagrożenie dla fauny i flory danego ekosystemu, konkurując z gatunkami autochtonicznymi o niszę ekologiczną, a także przyczyniając się do wyginięcia gatunków miejscowych.
Inwazyjne gatunki roślin stanowią szczególny problem na obszarach chronionych, wypierając rodzime gatunki roślin, dla ochrony których utworzono te obszary. W takim przypadku zachodzi konieczność usuwania intruzów (głównie przez mechaniczne niszczenie). Rośliny - barszcz Sosnowskiego, klon jesionolistny, nawłoć kanadyjska, przetacznik nitkowaty, czeremcha amerykańska, słonecznik bulwiasty. Zwierzęta - babka bycza, jenot, wioślarka kaspijska.
Etapy rozprzestrzeniania - przybycie gatunku, uformowanie stałej populacji, tworzenie po. przez transport diaspor, zwiększenie zasięgu poprzez wzrost.
Cechy najeźdźców - szeroka nisza ekol, odporność na uszkodzenia, odporność na stres, szybki wzrost, wiatropylność, wczesne kwitnienie, duża produkcja nasion, wiatrosiewność, Rozyn. weget., zdolność do stanu uśpienia, długowieczność nasion, jadalne owoce.
Idealny chwast - Rozmn. płciowe i bezpłciowe, szybki rozwój, przyst. do stresu środ.
Ptaki - dyspersja, duże lęgi, powiązania z oddział. człowieka, konkurencja z osobnikami rodzimymi.
Ryby słodkowodne - wys. tol. na zmiany środ., agresywność, gat. pożądane przez czł.
Gat egzotyczne - zamierzone (ozdobne, hodowlane), przypadkowe ( balast na statkach, pasożyty, zanieczyszczenia nasion)
Podstawy genetyczne: dryf genetyczny ( niższa różnorodność gen. niż w pop. wyjściowej), okres latencji (zwiększenie różnorodności)
Cechy obszarów ulegających inwazjom: wczesne stadia sukcesji, zaburzone, o nowych zasobach, ze stałą konkurencją, odległe wyspy z małą liczbą gat. lub pozbawione konsumentów
Efekt Humpty Dumpty: jeśli biocenoza zmieni się gatunkowo, to nie ma możliwości odtworzenia jej składu sprzed zmiany.
Patogeny nie mają naturalnych wrogów i zapobiegają osiedlaniu się nowych gat.
Efekty poinwazyjne: zwiększanie stabilności biocenoz, rozbijanie biocenoz, nowe interakcje, efekty kaskadowe.
Zmiany globalne klimatu sprzyjają inwazji niektórych gat.
Reguła dziesiątek : Introdukcja (100 gat.) kolonizacja (10 gat.) rozprzestrzenianie (1 gat.). Nie wszystkie introdukowane gatunki są w stanie wytworzyć na nowym obszarze samoutrzymujące się w wolnej przyrodzie populacje. Według tzw. reguły dziesiątek (the tens rule, Williamson i Fitter 1996) dokonuje tego zaledwie 10% spośród wszystkich introdukowanych gatunków. Z kolei aż 90% z nich pozostaje w nowym środowisku na etapie neutralnej populacji (established, naturalized), a pozostałe 10% staje się gatunkami inwazyjnymi, przyjmującymi status szkodnika (becoming a pest; zob. Williamson i Brown 1986; Williamson i Fitter 1996).
np. wierzba szara, mimoza, hiacynt wodny, dziurawiec.
Koszty: środowiskowe (zmniejszenie różnorodności biol., zagrożenie dla obszarów chronionych, zmiany w krajobrazie), społeczne (obniżenie jakości życia, ogr. wypoczynku, walorów estet.).
Konwencje o różnorodności biol.
- ochrona ex situ - ochrona gatunku chronionego realizowana przez przeniesienie go do ekosystemu zastępczego, gdzie może on dalej żyć samodzielnie w warunkach naturalnych, lub do środowiska sztucznie stworzonego, w którym musi być otoczony stałą opieką człowieka. Przenoszone mogą być całe osobniki roślin albo ich nasiona, bulwy i kłącza. Ochronę ex situ mogą podejmować jedynie instytucje naukowe, urzędy konserwatorskie i parki narodowe. W ten typ ochrony zaangażowane są głównie ogrody botaniczne, gdzie prowadzone są badania zagrożonych gatunków, ich rozmnażanie i wymiana.
- ochrona in situ - czynna ochrona gatunku chronionego, realizowana w jego naturalnym środowisku życia przez zachowanie niezmienionych warunków środowiskowych oraz zaniechanie pozyskiwania osobników tego gatunku lub dostosowanie rozmiarów i metod pozyskiwania do możliwości ich reprodukcji. Ochronie in situ służą przede wszystkim rezerwaty i parki narodowe.
Żubr, konik polski - ochrona czynna.
Wybór gatunków : czerwone listy gat. i siedlisk, lista gat. specjalnej troski, lista gat. kluczowych ekosystemów.
Banki genów: Millenium Seed Bank Project (zbieranie i zachowywanie gat. roślin nasiennych całego świata i wszystkich FAT. Wielkiej Brytanii, przechowywanie nasion - 2-5% wilgotności, pyłku - 180-190 stopni, liofilizowanie)
Banki genów roślin użytkowych - 1300 kolekcji, 40% zboża, 15% strączkowe, warzywa, owoce, pastewne, korzeniowe.
W PL 1% światowych zasobów ( Puławy - IUNG, Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa, Kostrzyca, Radzików - krajowe Centrum Zasobów Genowych), 45% USA, Niemcy, Rosja, Chiny.
Ogrody botaniczne - rola: tworzenie i utrzymywanie kolekcji roślin sprowadzanych z naturalnych środowisk, rozmnażanie roślin i przygotowywanie do reintrodukcji lub przeniesienia na stanowisko zastępcze, zbiór nasion i ich wymiana. 11 ogrodów w Polsce.
Ogrody zoologiczne - rola: ekspozycja gat., edukacja społeczna, ochrona i hodowla, przekazywanie do reintrodukcji, prace badawcze. 14 ogrodów w Polsce.
Programy zachowawcze: Europejski Program Zachowania Gat., Europejska Księga Rodowodowa.
Plusy hodowli:
zwiększenie liczebności przywrócenie do środowiska
badania gatunków
zmniejszenia zapotrzebowania na odłów z naturalnych środowisk
edukacja
Minusy hodowli:
zmniejszenie dostosowania do warunków nat.
zanik zachowań wyuczonych
wrażliwość na choroby dużych zagęszczeń
trudne rozmnażanie
Problemy małych populacji: ZWIERZĘTA: efekt założyciela (odmienna i zubożona pula genów w stos. do pop. wyjściowej), chów wsobny - kojarzenie krewniacze - nagromadzenie szkodliwych mutacji (np. żubr). ROŚLINY: utrata heterozygotyczności, chów wsobny - poliploidalność, asymetryczny przepływ genów.
Reintrodukcja - ponowne wprowadzenie na stare miejsca bytowania, rodzimych gatunków zwierząt i roślin, kiedyś tam żyjących, lecz wcześniej wytępionych. Reintrodukcja jest środkiem do restytucji gatunku, tj. odbudowania jego populacji. Udanym przykładem może być reintrodukcja żubra, który do roku 1925 został niemal wytępiony (w Polsce ostatni żyjący na wolności żubr padł w roku 1919). Gatunek odratowano dzięki osobnikom zachowanym w ogrodach zoologicznych. Kolejnym przykładem reintrodukcji uwieńczonej sukcesem jest odtworzenie populacji sokoła wędrownego. Sokół wyginął w Polsce w latach sześćdziesiątych XX wieku. W ramach Programu Restytucji Populacji Sokoła Wędrownego w Polsce sokolnicy rozpoczęli jego reintrodukcję w 1990 roku, a w efekcie od 1998 roku sokoły gniazdują w Polsce ponownie. W ostatnich latach realizowany jest też program reintrodukcji susła moręgowanego (ze Szwajcarii i Węgier) na Opolszczyźnie.
Najmniejsza żywotna populacja - MVP (…Uważa się, że aby procesy ewolucyjne mogły zachodzić bez przeszkód, efektywna wielkość populacji nie powinna być mniejsza niż 500 osobników. Populację taką określa się mianem najmniejszej populacji żywotnej (MVP - Minimum Viable Population)…)
Analiza żywotności populacji - PVA :
-określenie krytycznych cech populacji i środowiska z punktu widzenia utrzymania w założonym czasie MPV
- badania genetyczne
- badania demograficzne
- badania ekologii zespołu
-zbieranie inf. i stworzenie modelu umożliwiającego ocenę MPV
Reintrodukcja populacji: odtworzenie populacji z materiału, który stamtąd pochodzi (namnażany w ogr. bot)
Reintrodukcja gatunku - wprowadzenie wtórne egzemplarzy pochodzących z innej pop. niż ta, która zajmowała to stanowisko pierwotnie; genetyczne dopasowanie do lokalnych warunków.
Zadania reintrodukcji według IUCN: zwiększenie szansy na długoterminowe przeżycie, przywrócenie do ekosystemów, odtworzenie i zachowanie różnorodności, zapewnienie długotrwałych korzyści ekonom., propagowanie działań zw. z ochroną przyrody.
problemy do rozwiązania: zasoby (ocena taksonomiczna osobników, zmienność, ilośc osobników, ich wartość genet.), ocena wymagań siedliskowych (stan siedliska, do którego wprowadzamy gatunek, czy jest w ogóle wolne miejsce, jaka jest jego pojemność, czy są gatunki wchodzące w interakcje z tym gat. który wprowadzamy).
Introdukcja zachowawcza - próba osadzenia gat. dla celów ochrony przyrody poza stwierdzonym zasięgiem występowania, ale w odp. siedlisku i ekogoeograficznym zasięgu. np. szachownica, marsylia czterolistna.
Wzbogacenie - wprowadzenie do pop. osobników (diaspor) pochodzących z innej pop.
Źródła różnorodności gen. populacji: historyczny rozkład różnorodności przed fragmentacją, stopień izolacji, współczesne rozmieszczenie i wielkość subpopulacji, ekologia rozrodu.
Metaplantacja - przenoszenie ze stanowisk, których nie da się zabezpieczyć przed zniszczeniem na inne, w obrębie stanowisk nat. (na stanowiska zastępcze).
Zabiegi czynnej ochrony: uprawy ex situ, in situ, wzbogacanie, metaplantacja, reintrodukcja pop., gat. i zachowawcza.
Kryteria oceny wartości obszaru:
-różnorodność gat. (bezp. pomiar, wybór taksonów, metoda koszyka na zakupy)
-ilość endemitów (stopień endemizmu), np. Prowincja Przylądkowa - 6000 endemitów.
-odrębność taksonomiczna
Wyznaczanie obszarów chronionych:
-analiza luk
-metoda reprezentacji (hotspots)
-metoda komplementarności
-met. siedliskowe
Kategorie obszarów chronionych według IUCN:
IA - obszar ścisłej ochrony, użytkowany gł. dla celów naukowych
IB - obszar naturalny, dla ochrony nienaruszonej przyrody, np. Grąd w Białowieskim PN
II - park narodowy, ochrona + rekreacja, np. Yellowstone i inne parki w USA
III - pomnik przyrody, ochrona specyficznych walorów przyrody, np. Włochy
IV - ochrona siedliskowa i gatunkowa, np. Pustynia Sonora, Saguaro National Park
V - obszar chronionego krajobrazu, np. Węgry
VI - obszar chroniony o użytkowanych zasobach, np. Jura Krak. - Częst.
ustawa z dn. 16.04.2004r.
Formy ochrony przyrody: park narodowy, rezerwaty przyrody, parki krajobr., obszar chronionego krajobr., obszary Natura 2000, pomniki przyr., stanowiska dokumentacyjne, użytki ekol., rezerwaty biosfery, ochrona gat. roślin, zwierząt, grzybów, obszary Ramsar, zespoły przyr-krajobraz.
Międzynarodowe porozumienia w sprawie zwierząt:
prawo miękkie - konwencje. Opiera się o zaufanie wszystkich stron, brak kontroli zewn.
prawo twarde - dyrektywy. Istnieje zewnętrzny organ kontrolny.
KONWENCJE:
Podpisywanie konwencji - procedura:
Działanie grup ekspertów - ustalanie artykułów
Parafowanie konwencji - akceptacja artykułów
Podpisanie konwencji (prezydent)
Okres karencji
Ratyfikacja przez parlamenty krajów
Konwencja wchodzi w życie
Konwencja Waszyngtońska (CITES) Konwencja o międzynarodowym handlu dzikimi zwierzętami i roślinami gatunków zagrożonych wyginięciem (ang. Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora, CITES), międzynarodowy układ kontrolujący handel różnymi gatunkami roślin i zwierząt oraz produktów pochodzenia roślinnego i zwierzęcego.
Organizacja konwencji:
-organ organizacyjny = Ministerstwo Ochrony Przyrody
-organ naukowo-doradczy = Państwowa Rada Ochrony Przyrody
-służby celne i weterynaryjne
Konwencja z Rio de Janeiro - o różnorodności biologicznej
Konwencja Bońska - o ochronie wędrownych dziko żyjących zwierząt
gatunek migrujący - populacje pewnych taksonów które w toku naturalnych migracji przekraczają granice jurysdykcji państwowej (gł. ptaki)
Konwencja Ramsarska (Konwencja o obszarach wodno-błotnych mających znaczenie międzynarodowe, zwłaszcza jako środowisko życiowe ptactwa wodnego.)
Konwencja Berneńska, Europejska - Konwencja o ochronie gatunków dzikiej flory i fauny europejskiej oraz siedlisk przyrodniczych, dała początek programowi Natura 2000.
Konwencja Gdańska - o rybołówstwie i ochronie żywych zasobów Morza Bałtyckiego
Konwencja w Helsinkach - uzupełnia K. Gdańską.
DYREKTYWY:
siedliskowa
ptasia (+załączniki)
Obszar Specjalnej Ochrony Ptaków - Obszar sieci Natura 2000 wyznaczony dla ochrony ptaków i ich siedlisk. Obszary są wyznaczane przez państwa członkowskie Unii Europejskiej i notyfikowane Komisji Europejskiej.
Obszary Specjalnej Ochrony Ptaków, Specjalne Obszary Ochrony Siedlisk oraz Obszary Mające Znaczenie dla Wspólnoty tworzą razem sieć Natura 2000