2010.02.15

→ ROLA ŚWIATA ROŚLINNEGO W

FUNKCJONOWANIU BIOSFERY

•

kosmos

•

Słońce

•

ekosfera – strefa wokół gwiazdy, dająca krążącym ewentualnie w obrębie tej sfery planetom
takie warunki pod względem temperatury, że (przy spełnieniu innych warunków) może na
tych planetach istnieć życie
Ekosfera Słońca rozciąga się od 0,95 j.a. Do 1,37 j.a. (j.a. = jednostka astronomiczna)

•

życie może zaistnieć tylko na planetach skalistych, ze stałym podłożem (Merkury,
Wenus, Ziemia, Mars)

•

Wenus – dociera za dożo energii słonecznej i cała woda wyparowała, jest gęsta atmosfera

(96,5% - CO

2

, N – ok. 3,5% i inne)

•

ciśnienie 93 razy większe, niż na Ziemi

•

padają deszcze d dwutlenku siarki

•

za blisko Słońca

•

Mars – za daleko Słońca, dociera za mało energii słonecznej

•

temperatura na równiku w dzień ok. 20˚C, w nocy -90˚C

•

większość atmosfery uciekła w kosmos, został dwutlenek węgla, azot i argon i trochę
innych (m.in. tlen)

•

życie – mikroby

•

woda – pod powierzchnią

•

Ziemia – jedyne dotąd znane miejsce we wszechświecie, w którym występuje życie

•

temperatura minimalna: -88˚C, maksymalna: 58˚C

•

atmosfera: azot 78%, tlen 20,9%, argon 0,9%, śladowe ilości CO

2

i innych gazów

•

Biosfera – strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy żywe, gdzie obdywają się
procesy ekologiczne

•

biosfea jest częścią zewnętrznej skorupy Ziemi, która obejmuje również
powietrze,lad i wodę

•

Biosfera światowa – mapa odznaczająca skupiska planktonu i roślin (=biomasy) po
powierzchni Ziemi

•

strefy zwrotnikowe → pustynie planktonowe

•

na lądzie – lasy deszczowe na równiku, klimat umiarkowany – wszystko się rozwija

•

Biocenoza – (gr. bios – życie i koinos – wspólny) – naturalny zespół populacji organizmów
żywych danego środowiska – biotopu (- nieożywionych elementów tego obszaru, jak:
podłoże, woda, powietrze), należących do różnych gatunków ale powiązanych ze sobą
różnorodnymi czynnikami ekologicznymi i

zależnościami pokarmowymi

•

tworzy całość, która pozostaje w przyrodzie w snanie homeostazy (czyli
dynamicznej równowagi)

•

biocenozę tworzą:

•

fitocenoza – organizmy roślinne

•

zoocenoza – organizmy zwierzęce

•

drobnoustroje

1

•

biocenozy można podzielić na naturalne, np. sawanna, las, jezioro, i sztuczne, np. park,
ogród

•

biocenoza

wraz ze środowiskiem fizycznym (=biotopem) to ekosystem

•

ekosystem – stanowi funkcjonalną całość, w której zachodzi wymiana materii między
biocenozą i biotopem

•

największa jednostka funkcjonalna biosfery

•

ekosystemy, np. staw, las, dżungla, łąka, moczary, rafa koralowa, pole
(=agroekosystem), ocean, wybrzeże morskie

•

producenci – organizmy, głównie rośliny zielone, wytwarzające związki organiczne
w procesie fotosyntezy

•

konsumenci – organizmy cudzożywne, które odżywiają się innymi organizmami

•

destruenci – organizmy przetwarzające martwą materi organiczną wzwiązki mineralne (np.
bakterie i grzyby)

•

Łańcuch pokarmowy – szereg organizmów stanowiących dla siebie kolejne źródło
pokarmu (zjadających izjadanych(, przez który przepływa materia i energia zmagazynowana
początkowo w roślinach, tj. w poziomie troficznym producentów

•

Sieć troficzna – wzajemnie powiązane ze sobą łańcuchy pokarmowe (troficzne), w których
następuje przepływ energii i materii w ekosystemie

→ Rośliny i zwierzęta – podstawowe składniki ekosystemu

•

Rośliny – organizmy autotroficzne pobierające z otoczenia nieorganiczne związki
chemiczne i wbudowujące je jako komponenty związków organicznych
=> produkcja pierwotna – szybkość wytwarzania biomasy przez organizmy autotroficzne

•

Zwierzęta (w tym człowiek) – organizmy heterotroficzne – materia organiczna
wyprodukowana przez rośliny stanowi dla nich zasoby pokarmowe
=> produkcja wtórna – szybkość wytwarzania biomasy przez organizmy heterotroficzne

•

autotrofami (organizmami samożywnymi) nazywamy te organizmy, które czerpią energię
niezbędną do życia wytwarzając potrzebne substancje organiczne z nieorganicznych
pobieranych z otaczającego je środowiska

•

heterotrofami (organizmami cudzożywnymi) nazywamy te organizmy, które energię
niezbędną do życia czerpią z pobieranych z otoczenia związków organicznych

•

Fotosynteza

•

anaboliczny proces biochemiczny redukcji dwutlenku węgla wodorem pochodzącym
ze związków nieorganicznych z wykorzystaniem promieniowania słonecznego przy
udziale barwników asymilacyjnych i enzymów, prowadzącym do powstania
związków organicznych

•

jedna z najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi

•

utrzymuje wysoki poziom tlenu w atmosferze

•

przyczynia się do wzrostu ilości węgla organicznego w puli węgla, zwiększając masę

2

materii organicznej kosztem materii nieorganicznej

•

zachodzi w wyspecjalizowanych organellach – chloroplastach, zawierających
barwniki fotosyntetyczne (asymilacyjne) – barwne związki chemiczne odgrywające
kluczową rolę w jej procesie

•

wyróżnia się 3 główne grupy barwników fotosyntetycznych: chlorofile, karotenoidy
i fikobiliny

•

stromatolity – tworzące je organizmy pierwsze fotosyntetyzowały, tworząc tlen
i dzięki nim powstać mogły inne organizmy

•

Kolor zielony na planecie Ziemia → dzieło czystego przypadku

•

na Ziemi fotosynteza zależy od:

•

światła czerwonego, którego jest najwięcej

•

niebieskiego, które daje roślinom najwięcej energii

•

rośliny odbijają przede wszystkim światło zielone, dlatego też widzimy je jako
zielone

•

roślinność na planetach krążących wokół gwiazd innego typu może wyglądać
inaczej, ponieważ rozwinęła inne barwniki fotosyntetyczne, w zależności od tego,
jakie światło dociera do powierzchni planety

•

gwiazda jaśniejsza i gorętsza od Słońca emituje więcej światła niebieskiego
i ultrafioletowego

•

gwiazdy ciemniejsze i chłodniejsze od Słońca – duża emisja podczerwieni,
mało niebieskiego – odbijane będą te długości fali, których człowiek nie
widzi (UV) – rośliny widziane jako czarne

•

Pozycja roślin w świecie żywym

•

do roślin zaliczane są organizmy, u których istotnemu zróżnicowaniu w wyniku
ewolucji uległy organizacja ciała, biologia rozwoju i w końcu relacje ze
środowiskiem

•

zmiany te można prześledzić analizując organizację, funkcjonowanie i ekologię
kolejnych grup systematycznych stanowiących współczesne linie rozwojowe
wywodzące się z kolejnych ogniw ewolucji roślin

•

rośliny naczyniowe – najwyżej w ewolucji

•

Ekologiczne czynniki środowiskowe wpływające na występowanie roślin (=czynniki
siedliskowe)

•

siedlisko – miejsce, w którym rośnie określony gatunek roślin, ze wszystkimi
czynnikami środowiskowymi oddziałującymi na jego wzrost

•

temperatura

•

woda

•

światło

•

czynniki chemiczne

•

czynniki mechaniczne

•

Temperatura

•

największe znaczenie dla geografii roślin → różnice temperatur wyznaczają strefy
klimatyczne na Ziemi

•

Piętra roślinności (piętra klimatyczno-roślinne) – układ roślinności związany ze zmianą

3

klimatu wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza

•

zmieniają się niektóre elementy klimatu, takie jak temperatura, roczna suma opadów
atmosferycznych i długość okresu wegetacyjnego; powoduje to stopniowe
zastępowanie jednych formacji roślinnych przez drugie

•

w górach Europy (np. w Alpach, Sudetach i Karpatach) występują piętra roślinności
i towarzyszące im główne formacje roślinne

•

piętro pogórza – lasy mieszane

•

piętro regla dolnego – buczyny

•

piętro regla górnego – bory świerkowe

•

piętro subalpejskie – zarośla kosodrzewiny i ziołorośla

•

piętro alpejskie (=piętro hanlne) – roślinność zielna, głównie murawy

•

piętro subniwalne (=piętro turni) – mszaki i porosty

•

piętro niwalne (=piętro śnieżne) – brak roślinności

•

z piętrami roślinności – granice – góry

•

granica lasu

•

granica wiecznego śniegu

•

Woda

•

wszystkie procesy życiowe są bezpośrednio lub pośrednio zależne od wody:

•

uczestniczy w biochemicznych procesach metabolicznych

•

umożliwia rozpuszczanie i transport prawie wszystkich występujących
w przyrodzie substancji

•

drobne wahania jej dostępności mogą mieć bardzo poważne konsekwencje
i na niewielkiej powierzchni zasadniczo zmienić skład szaty roślinnej

•

opady: największe w sąsiedztwie równika oraz w Azji Południowo-Wschodniej

•

Ze względu na zapotrzebowanie na wodę wyróżnia się grupy roślin:

•

hydrofity – wodolubne

•

higrofity – bagienne, wilgociolubne

•

mezofity – mają średnie lub zmienne zapotrzebowanie na wodę

•

kserofity – sucholubne

•

Światło

•

nieodzowne znaczenie dla świata roślinnego

•

dostarcza energii dla fotosyntezy

•

wpływa na kierunek i intensywność wzrostu oraz wykształcenie się organów
naziemnych roślin

•

Pora i długość naświetlania wpływa na rozwój roślin (=fotoperiodyzm)

•

światłolubne – heliofity

•

cieniolubne – skiofity

•

Czynniki chemiczne

•

typy gleb

•

odczyn podłoża (=pH)

•

zawartość składników pokarmowych

4

•

ze względu na kwasowość gleby:

•

rośliny zasadolubne – bazofity – gleby zasadowe

•

rośliny kwasolubne – acidofilne, acidofity – gleby kwśne, bezwapniowe

5