EKOLOGIA - badanie stosunków pomiędzy organizmami żywymi a ich środowiskiem.

Początek Ernest Haeckel -1868r.

• Ożywienie w połowie XX w.

• W latach 30-tych tego wieku R.E. Park i E.W. Burges na Uniwersytecie Chicago tworzą HUMAN EKOLOgy. podwalinami jest socjologia. Prowadzą oni badania nad życiem człowieka, jego powiązaniami ze środowiskiem.

• Amerykanie zaczynają zasiedlać przedmieścia bo jest to zdrowsze.

Socjologia - bada środowisko ludzkie. Jego powiązania interpersonalne i powiązania

ze środowiskiem.

• Lata 50-te zaczęto zwracać uwagę na to jaki wpływ ma cywilizacja na środowisko. Rozwój chorób, degradacja środowiska itp. zaczęto obserwować niepokojące zjawiska.

• W 1972r. małżeństwo Meadows publikuje raport „Granice wzrostu”. Temat : Wyznaczanie granicy wzrostu cywilizacyjnego. Zwrócono w nim uwagę na nieodnawialne surowce mineralne (węgiel), co zrobić jak ich zabraknie. Stwierdzono, że dobra powszechne (woda, powietrze) mogą nie być już niedługo „takie powszechne”.

• 
  Nasz wiek- nadmierny wzrost populacji ludzkiej. Tempo jest katastrofalne.

Rok 0 1000 2000

Lata 1950 - 1990 -podwojenie ludności. Obecnie mamy 6 miliardów ludzi

Ciśnienie demograficzne - występuje w miejscach przeludnionych. Ludzie nie wytrzymują tej presji i przenoszą się na tereny mniej zaludnione.

• XX w. ogromny postęp w  medycynie. Znacznie ograniczona śmiertelność niemowląt. W Afryce umiera co drugie dziecko, a w krajach rozwiniętych śmiertelność dzieci jest ograniczona do minimum.

• Ludność trzeciego świata w kwestii ilościowej zaczyna dominować, znacznie mniej jest ludności krajów rozwiniętych.

• R. Dubos powiedział „Trzeba myśleć globalnie, a działać lokalnie”.

• Ekologia dziś wynika z postaw i zachowań ludzkich. (socjoekologia).

• Obecnie przy większych inwestycjach (np. tamy, zapory) musi być opracowany raport „Ocena oddziaływania na środowisko”

21.10.2000

Nowoczesna ekologia staje się nauką społeczną.

I. Zakres działań ekologii:

Zakres badań Ekologii biosfera

(Bio...) ekosystem

biocenoza

populacja

organizm

Ukł. Narządów

narząd

tkanki

komórka

(organelle)

molekuły

poziom organizacji żywej materii

II. Ekologia dzieli się na:

1. Autoekologia - wpływ czynników środowiska na organizm.

2. Populacjologia - organizmy łączą się w populacje. Bada zachodzące w niej zmiany.

populacja - zbiór organizmów jednego gatunku w określonej przestrzeni i czasie. P. bada procesy zachodzące pomiędzy organizmami jednej populacji.

3. Biocenologia - jej zasadniczymi działami są:

Biocenoza - zespół populacji występujących w ramach biotopu; żywa część ekosystemu

Biotop - oprawa środowiska, życia w określonym miejscu. (np. staw- biotop; są w nim różne populacje ryb i zachodzi łańcuch)

4. Sozologia - po raz pierwszy zaproponował ją W. Goetel. Jej celem jest ochrona przyrody.

III. Czynniki wpływające na organizmy:

1. Abiotyczne - nieożywione;

1. Klimat:

• Temperatura;

• Wilgotność:

• Światło;

• Ciśnienie atmosferyczne;

• Wiatr;

2. Gleba:

• Struktura gruntów;

• Skład chemiczny (kwaśne);

3. Temperatura - 0 - 30-40°C (granica życia organizmów); powyżej tej temperatury (40) następuje denaturacja białka - życie ginie. Skrajne temperatury przeżycia (0ºC - 40ºC) to nie to samo, co normalne warunki dla rozwoju organizmów; (M. Czerwone - najwyższa temperatura +36ºC).

4. Światło - czerwone, fioletowe, żółte - to promienie; ich kolory zależą od naszego oka, to my je tak widzimy. Światło jest niezbędne do rozwoju; przenika wodę; najgłębiej przenika światło niebieskie i zielone.

5. Atmosfera - składa się z gazów (pierwiastki w stanie lotnym). Najwięcej, bo aż 78% to azot, tlen 21%. Dzięki roślinom mamy więcej tlenu w atmosferze. Wody otwarte mają 20-30 x mniej tlenu niż w atmosferze (tylko wyspecjalizowane organizmy potrafią go wyłapać z wody). Tlen w wodzie bierze się z dyfuzji (przenikanie cząsteczek z atmosfery do wody).

Eutrofizacja - nadmierna ilość części odżywczych w wodzie; nadmierny rozwój planktonu powoduje brak tlenu. Woda taka zaczyna śmierdzieć. Życie obumiera.

Dwutlenek węgla - jest gazem cieplarnianym. Zatrzymuje ciepło w atmosferze. Co 200m. atmosfery temperatura spada o 1°C. Po atmosferze jest próżnia - bez ciepła, panuje mróz.

6. Wilgotność - jest względna; od0 - 100%; 100% to nie woda, występuje tu wytrącenie pary wodnej w formie rosy; staje się płynem. Im cieplejsze powietrze tym może więcej wilgotności przyjąć. Wilgotność najkorzystniejsza dla człowieka to ok. 60%; gdy wilgotność jest powyżej 80% to jest wtedy porno ☺. Powietrze chłodne ma niską pojemność wilgoci. Aby mieć właściwą wilgotność powietrza trzeba stosować np. mokre ręczniki. Wietrzenie nic nie pomaga. 40% to wilgotność naszych mieszkań.

Higrometr - bada wilgotność.

7. Ciśnienie atmosferyczne - 1kg/1cm³ (1 atmosfera to ok.760 mm słupa rtęci). Ciśnienie podaje się w Hektopaskalach.

8. Ciśnienie hydrostatyczne - to ciśnienie w wodzie. Na każde 10m. w dół przypada 1 atmosfera.

Im wyższe ciśnienie tym mniejsza rozpuszczalność azotu.

Granice wytrzymałości (na ciśnienie, wilgotność itp.) posiadają wszystkie żywe organizmy.

2. Biotyczne - ożywione- są stworzone przez organizmy.

W glebie by mogły funkcjonować organizmy stosuje się nawozy (np. z azotu). W wodzie dzięki łańcuchom pokarmowym następuje samoczynne oczyszczanie. (np. wody jeziora Bajkał są zdatne do picia bez żadnego sztucznego oczyszczania; oczyszczone jest samoistnie). Sztuczne zmiany łańcuchów oczyszczających powoduje brak oczyszczania w danych wodach. Dlatego tak walczy się o nieregulowanie wód i nieingerencje w nie.

Tolerancja ekologiczna gatunku:

Dotyczy wszystkich w/w czynników w funkcjonowaniu danego organizmu.

Punkt krytyczny Zakres tolerancji punkt krytyczny

Strefa fizjologicznego optimum strefa fizjologicznego

Stresu stresu

Strefa nietolerancji Strefa nietolerancji

Min. Temp. otoczenia max

Prawo tolerancji - tolerancja ma pewne strefy czynników; zmienia się w zależności od sumy tych czynników.

11.11.2000

część roślinna biocenozy -to fitocenoza

część zwierzęca biocenozy - to zoocenoza

pojemność środowiska - określona liczba osobników danej populacji na danym terenie.

Środowisko populacji - miejsca, w których dana populacja się znajduje.

Areał osobniczy - każdy osobnik zajmuje jakiś areał. Suma tych areałów osobniczych to zasięg przestrzenny populacji.

I. klasyfikacja populacji ze względu na:

1. Liczebność;

2. Zagęszczenie (l. osobników na jednostkę przestrzenną);

3. Strukturę organizacyjną populacji (system hierarchii- pszczoły mrówki);

4. Szybkość wzrostu populacji;

II. czynniki od których zależy populacja:

1. Od drapieżników;

2. Od ilości pokarmu;

3. Od rozrodczości;

III. rozprzestrzenienie populacji

Populacje mogą wchodzić poza swoje tereny (emigracja). Imigracja - napływ na dane tereny.

Migracje wahadłowe - są to np. wędrówki ptaków.

1. 
   Typy rozmieszczenia:

• 
  Równomierny;

• 
  Losowy;

• 
  Skupiskowy.

2. Typ socjalny (struktura):

• Struktura rodzin - pary, stado;

• Struktura funkcjonalna - mrówki, pszczoły;

• Struktura patryjarchatu, matryjarchatu - dominacja jednej płci.

Populacje - piramidy wieku

rozwijająca się ustabilizowana wymierająca

IV. interakcja pomiędzy populacjami:

1. Antagonistyczne:

• Amensalizm;

• Konkurencja;

• Drapieżnictwo;

• Pasożytnictwo;

2. Neutroen...(nie wiem, co tu miało być);

3. Nieantagonistyczne:

• Komensalizm;

• Protokooperacja;

• Mutualizm (jeden bez drugiego nie może żyć);

V. strategie pokarmowe:

1. Znaczenie terytorium (zakaz wstępu dla innych osobników);

2. Walka o terytorium;

3. Kamuflaż;

4. Inwazja;

5. Sukcesja.

Adaptacja - przystosowanie do nowego terytorium.

Wyróżniamy dwa rodzaj biocenozy:

1. Biocenozy sztuczne np. staw hodowlany, pole uprawne;

2. Biocenozy naturalne np. jezioro, morze, lasy;

Cechy biocenoz:

1. Jedność biotopu i biocenozy

2. Względna samodzielność biocenozy - zamknięty obieg materii

3. Organizacja

4. Względna równowaga

Struktura troficzna: (trophe - pożywienie)

1. Populacja producentów (organizmy samożywne) rośliny, bakterie;

2. Konsumenci (organizmy cudzożywne):

• Fitofagi (roślinożerne);

• Zoofagi;

• Polifagi (jedzą wszystko);

• Memofagi (jedzą albo jedno, albo drugie);

Pasożyty roślinożerne, pasożyty mięsożerne.

3. Reducenci - rozkładają martwą materię

Wyróżniamy dwa łańcuchy pokarmowe:

1. 
   Łańcuch spasania (produkowana biomasa konsumenci I konsumenci II itp.);

2. łańcuch detrytusowy (łańcuch reducentów).

Tworzenie biomasy - z materii nieożywionej powstaje materia organiczna (proces fotosyntezy).

Producenci - rośliny (org. Samożywne)

Przepływ energii:

Energia rośliny konsumenci I, II, III, IV rzędu.

Energia potrzebna jest przy wszystkich szczeblach. Produkcja pierwotna jest większa od wtórnej. Konsumenci im niżej (I i II rząd) są liczniejsi niż konsumenci np. IV rzędu.

Energia jest przekształcona w biomasę.

Przepływ energii w ekosystemie:

☼

Natlenienie - bakterie tlenowe powodują samooczyszczanie np. rzek, jezior. (bakterie beztlenowe są bardzo groźne).

Azot - bardzo trudno przyswajalny (przyswajają go rośliny motylkowe). Są one wykorzystywane przez rolników do nawożenia.

Produkcja ekosystemu

Pierwotna wtórna

Tempo wytwarzania materii tempo przyswajania materii

Organicznej przez producentów organicznej, magazynowanie jej przez

Konsumentów.

Brutto netto

Produkcja materii organicznej brutto - straty związane

z nieorganicznej z oddychaniem

produktywność - [g/m²/rok (średnio)]

np. puszcza tropikalna - 2200;

plantacja trzciny cukrowej - 4000; rafa koralowa - 2500; tundra - 140

Sukcesja w biocenozie: przemiany; np. stopniowe zarastanie i spłycanie jezior. Na bazie dawnego jeziora powstaje las, wystarczy 100 - 150 lat

Biomy :

• Tundra - Alaska;

• Tajga - azjatycka północ;

• Lasy liściaste - Polska, Europa;

• Stepy (akermańskie);

• Pustynie (Sahara);

• Lasy podzwrotnikowe (twardolistne);

• Sawanna - Afryka;

• Wilgotne lasy zawsze zielone;

• Puszcza tropikalna;

Ochrona przyrody

Zasoby przyrody:

1. Niewyczerpywalne - wiatr, słońce;

2. Wyczerpywalne:

• Odnawialne;

• Nieodnawialne - rudy metali, ropa;

Co robi człowiek w przyrodzie?

1. Zastosowanie ognia (800 - 500 tys. lat temu);

2. Narzędzia kamienne (20 - 25 tys. lat temu);

3. Wytop metali i żelaza (7 - 5 tys. lat temu);

4. Ogniwo galwaniczne (rok 1800);

5. Tranzystor (rok 1948)

6. Zaawansowany mikroprocesor (rok 1986).

Lub

1. Las pierwotny (zbieractwo);

2. Las (myślistwo);

3. Pasterstwo;

4. Przemysł;

5. Urbanizacja.

Źródła zanieczyszczeń atmosfery:

1. Energetyka i ciepłownictwo;

2. Przemysł hutniczy (budowlany);

3. Przemysł wydobywczy;

4. Przemysł spożywczy;

5. Przemysł jądrowy;

6. Wybuchy wulkanów;

7. Pożary lasów.

Zanieczyszczenia przez człowieka:

1. Zanieczyszczenia atmosfery (pyły i gazy);

2. Zanieczyszczenia wody;

3. Zanieczyszczenia terenu.

1

8

Klasa wieku

Energia

świetlna

producenci

rośliny

drapieżnicy

oddychanie

reducenci

oddychanie

energia

biocenoza

organiczna

Materia nieorganiczna

Energia cieplna

---