Ekotogia- dla biologów dyscyplina naukowa
Ekologia - pożądany stan środowiska, dobry stan środowiska
Ernst Haeckel twórca terminu „Ekologia”
Oikos - dom, mieszkanie, otoczenie, środowisko
Logos- słowo, opowieść, nauka
Powiązania środowiska z organizmem żywym i martwym. (Osobnik ulega wpływom otoczenia, oraz sam wpływa na otoczenie)
Ekologia - to nauka o wzajemnych współzależnościach i oddziaływaniach między organizmami oraz między organizmami a środowiskiem.( Ernst Haeckel)
Ekologia - to nauka o strukturze i funkcjonowaniu przyrody(Eugene Oclum)
Ekologia - to nauka o zależnościach decydujących o liczebności i rozmieszczeniu organizmów. (Charles J. Krebs)
Podział ekologii na różne działy
Autekologia - poj. Osobnik
Synekologia - ponad poza organizmem
Hydrologia - morza i wody śródlądowe
Ekologia lądowa
Ekologia paleoekologia
Ekologia stosowana -
Ekologia ewolucyjna
Modele funkcjonowania przyrody
Osobnik- żaden organizm nie może funkcjonować w próżni. Każdy organizm jest otwarty na bodźce (gaz, pokarmu) organizm ten wydala również na zewnątrz różne substancje.
Środowisko martwe, abiotyczne
Środowisko żywe, biotyczne
Inaczej zachowuje się osobnik pojedynczy, a inaczej w stadzie, inaczej w znanym środowisku lub nowym.
Trzeba określić kryterium jakości otoczenia temperatura, tlen, nasłonecznienie, woda pierwiastki o różnym zakresie.
Zakresy tolerancji - optimum - osobnik czuje się najlepiej.
Osobniki bardzo wrażliwe - stenotermiczne - stałe warunki temperatury mogą żyć - zimnolubne wyjątki (zimne potoki), ryby łososiowate, sterotermiczne ciepłolubne - ryby akwariowe (rejony tropikalne)
Zasolenie- stenohalnowe - stałe warunki zasolenia
Stenobionty - stała O2
Stenotopowe - występujące w wąskim zakresie czynników środowiska
Eurytopowe - występujące w szerokim zakresie czynników środowiska, np. karaś gal. Kosmopolityczne - trzcina cukrowa.
Nisza ekologiczna - oznacza funkcję jakie spełnia dany osobnik w danym środowisku
Populacja - zespół osobników danego gatunku żyjąca na danym terenie i wzajemnie na siebie oddziałującym i powiązane procesami rozmnażania Bawl ilościowe i jak ta populacja jest zróżnicowana, rozmieszczenie osobników w terenie. Liczebność populacji jest bardzo zmienna w czasie.
Faza wzrostu
Faza spadku
Faza fluktuacji wacha się
Faza równowagi
Biocenoza - zespół populacji wszystkich gatunków jakie żyją na danym terenie i wzajemnie ze sobą powiązanych zespół wzajemnie uzależnianych organizmów na jakimś obszarze,
Producenci - wytwarzają prostych z energii słonecznej
Konsumenci
Drapieżcy
Destruenci - organizmy które rozkładają materię organizmów na proste związki mineralne powrót pierwiastków do obiegu ziemi
Zależności pokarmowe:
- łańcuchy pokarmowe, np. kwiat, pudovka, ptak owadożerny, lis
- sieci troficzne(rozgałęzione)
Korzystamy z różnych źródeł, możemy być pokarmem dla innych
Zależności - interakcje
Antagonistyczne - Konkurencja która gatunki konkurują, drapieżnictwo, pasożytnictwo
Nieantagonistyczne - komensalizm, neutralizm, protokooperacja, (obie strony korzystają) , np.Symbioza - obie strony odnoszą korzyści
Mimikra- naśladownictwo u owadów, upodobnianie się organizmów bezbronnych do groźnych
Mimetyzm-upodobnianie się do otoczenia kształtem, barwą np. patyczak
Symbioza to stały, korzystny związek między dwoma organizmami.np ukwiał i rak pustelnik, porosty
Mikoryza- oplatanie przez grzyba korzeni roślin wyższych-grzyby kapeluszowe współżyjące z korzeniami drzew.
Protokooperacja- mogą żyć w symbiozie i oddzielnie np. łowy kormoranów i pelikanów- wspólnie zapędzają ryby na płycizny(łowiska)
Allopatia- jedne rośliny nie mogą rosnąć bez wydzielania trucizn przez drugie rośliny
Amensalizm- niewyzyskiwanie
Ekosystem - to ograniczona część przestrzeni, wszystkie organizmy, elementy biotyczne i abiotyczne, biocenoza. Ekosystemy otwarte i zamknięte
Otwarte - las, łąka
Zamknięte - jezioro, staw, akwaria
Ekoton = strefa styku = granica między dwoma ekosystemami (większa lub mniejsza) występują gatunki specyficzne, charakterystyczne tylko dla ekotonu (las i pole, jezioro i suchy ląd)
Sukcesja - zmienność o czasie (sezon wegetacyjny - zmian planktonu w jeziorze).
Sukcesja długotrwała - historia jezioro, początkowo ubogie w skład, z biegiem czasu jezioro się wypłyca, więcej roślinności, później bagno, las)
Sukcesja pierwotna - rozwój biocenozy ma miejsce na terenach wcześniej prezascicolonych, np. skała.
Sukcesja wtórna - na obszarze, który kiedyś był zasiedlony (sukcesja na porzucanych polach i łąkach)
Krajobraz układu wielu systemów- ponad ekosystemami - odcinek rzeczny, lasy różnych typów- układ ekologiczny na większym obszarze określonym.
Bramy lądowe - zbliżone warunki, np. tundra, tajga, step, pustynia, morza i oceany
Globalny ekosystem - biosfera to przestrzeń ziemska, gdzie istnieją warunki do życia
Max. grubość biosfery - warstwa bardzo cienka, bardzo delikatna
Biosfera jeden wielki ekosystem
Wykład II
Życie koncentruje się na styku trzech stref - woda, powietrze i ziemia
Siedlisko jest zespołem czynników nieożywionych , miejsce bytowania organizmów.
Siedlisko - zróżnicowanie terenu, gleby, klimat te czynniki działają na siebie i na czynniki ożywione biotyczne
Czynniki nieożywione (abiotyczne) i ożywione (biotyczne) oddziaływały w danym miejscu równocześnie tworzą środowisko czyli biotop.
Ważniejsze czynniki siedliska
- promieniowanie słoneczne - szeroki zakres długości fali. Fioletowe i podczerwone ; kąt padania światła, pora roku, dnia, zapylone powietrze mniej promieniowania niż czyst
Dla organizmu nie jest obojętne jaka ilość tego promieniowania do niego dociera
Rośliny - najważniejsze promieniowanie widzialne
- zróżnicowane wymagania co do intensywności światła
- nadmiar szkodzi
- światło rozproszone
Zwierzęta - wykorzystują cieplną część promieniowania świetlnego, część świetlna niektóre zwierzęta obywają się bez nich.
Źródło światła - odpowiedni kąt podlatywanie do światła w ciemności
-ciepło- Temperatura zbyt niska lub wysoka zaburzenia procesu asymilacji
Zależnie od temperatury rośliny arktyczne, wysokogórskie, subtropikalne itd.
Niebezpieczne są gwałtowne zmiany temperatury u roślin. Niskie temperatury tworzenie pączków przejście roślin w stan spoczynku. Hibernacja zwierząt w czasie snu zimowego. Estywacja-sen letni.
-woda-krystaliczna w związkach chemicznych-od niej zależy rozmieszczenie roślin i wielkość plonów
-powietrze-mieszanka kilku gazów: 75% azot, 21%tlen, 0,03 CO2, 1%argon i inne gazy szlachetne. Tlen-oddychanie, uwalnia się energia niezbędna w procesach przemiany materii. CO2- źródło C dla roślin. N-tylko niektóre org. pobierają go bezpośrednio z powietrza
- podłoże- dla porostów kora drzew, bakterii tkanki org. Podłoże naturalne i sztuczne, żywa i martwe, mieszanka składników.
-gleba- nie jest jednorodna: faza stała, woda glebowa i powietrze. Odczyn gleby ma wpływ na całość procesów zachodzących w glebie.
Czynniki ograniczające
1-Proste czynniki fizyczne-np. temp. Dwie wartości-górna i dolna czyli temp zbyt wysoka i zbyt niska
2-Zasoby- szkodliwy niedostatek, nadmiar zazwyczaj nie szkodzi.
3-Skażenia- wartości progowe, które rosną do wartości zabójczych
O specyficzności środowiska decyduje składnik którego jest mało-prawo minimum.
Rtęć, ołów, kadm-pierwiastki stanowiące zagrożenie dla organizmów przy zwiększonym stężeniu. Miarą toksyczności jest stężenie śmiertelne dla połowy populacji(stężenie tetalne).
Wytwarzanie form przetrwalnikowych-kłącza, owady z larw na wiosnę- sterowane przez czynniki środowiskowe.
Wykład III
Nisza ekologiczna to całokształt potrzeb życiowych danego gatunku, to ogół powiązań organizmu z otoczeniem. Nisza nie jest ściśle określona, może ulegać zmianą(konkurencja między gatunkami, gdy ich nisze eko częściowo się pokrywają.
Nisza ekologiczna możliwa(nisza podstawowa, potencjalna, fundamentalna)-określana jest tylko przez warunki siedliska, czyli warunki środowiska bez uwzględniania ograniczających oddziaływań ze strony innych organizmów jak drapieżniki czy konkurencja.
Nisza ekologiczna rzeczywista-jest określana przez zestaw warunków środowiskowych w tym również przez ograniczające oddziaływania ze strony drapieżników i konkurencji.
Populacja to zespół osobników jednego gatunku żyjących na danym terenie, nawzajem na siebie oddziaływujących i powiązanych procesami rozmnażania. Podstawowa jednostka w badaniach genetycznych i ewolucyjnych. Populacja jest zmienna w czasie. Wzrost liczebności, zagęszczenie populacji oraz dynamiki liczebności.
Rozrodczość-liczba potomstwa produkowanego w określonym czasie.
Rozrodczość max- ma miejsce w warunkach idealnych, bez ekologicznych czynników ograniczających.
Rozrodczość ekologiczna-zmienia się w zależności od czynników osobniczych, populacyjnych, biocenotycznych i środowiskowych(pory roku)
Płodność- zdolność do wydawania potomstwa
Płodność całkowita-całkowita liczba urodzonych młodych czy wyprodukowanych nasion.
Płodność rzeczywista- liczba urodzeń żywych czy wytworzenie nasion zdolnych do wykiełkowania.
Śmiertelność- umieranie osobników w populacji, liczba osobników umierających w danym czasie.
Śmiertelność ekologiczna-ubytek w danych warunkach środowiska-jest ważniejsza dla populacji niż śmiertelność fizjologiczna
Przyżywalnośc- 3 typy krzywych przeżywania, różnią się prawdopodobieństwem przeżycia danych osobników w danym wieku. Typy krzywych przeżywania zależą od opieki nad potomstwem.
Ilościowa charakterystyka populacji
Struktura wiekowa- postać piramidy o szerokiej podstawie złożonej z osobników młodych.
Struktura przestrzenna-sposób korzystania z przestrzeni życiowej
Struktura przestrzenna porowa- zróżnicowanie porowe środowiska-pory dniano ptaki, owady, org wodne i glebowe.
Monokultura-wszystkie osobniki w jednym wieku.
Struktura socjalna-pozycja danego osobnika w populacji
Osobniki dominujące-najstarszy lub najsilniejszy
1 i 2 subdominant-korzysta z tych samych przywilejów co dominant i tylko jemu podlega
Terytorializm-obszar który zapewnia wszystkie dobra, areał osobniczy. Wielkość areału zależy od zasobności biotopu oraz od osobnika
Dystans nietolerancji- w stosunku do innych osobników
Biocenoza to zespół wzajemnie uzależnionych organizmów na jakimś obszarze, tworzący stan dynamicznej równowagi( to wszystkie gatunki występujące na danym obszarze). Gatunki konkurują lub żyją zgodnie.
Zależności pokarmowe-troficzne. Producentów więcej niż konsumentów. Roślinożerców więcej niż drapieżników.
Piramidy ekologiczne-w oparciu o liczebność osobników
Piramidy biomasy- drzewo-jako jeden organizm, na nim żeruje wiele owadów, ptaków i ssaków-dużo konsumentów ale mała biomasa w stosunku do biomasy drzewa
Piramidy energii-ilość energii wykorzystywanej w danych grupach na objętość. Wykres energii maleje przy wierzchołku-nie przyswajają całości pokarmu. Fekalia z martwymi szczątkami są dalej przerabiane przez destruentów(grzyby, bakterie). Część przyswojonej energii spożytkowana do oddychania i zwiększenia biomasy.
Produkcja netto-cała energia
Produkcja brutto- energia zmagazynowana w tkankach
1 kcal energii podnosi temp 1 litra wody o 1 st. Celcjusza
Jednokierunkowy przepływ energii w przyrodzie wzbudzany ciągłym dopływem energii słonecznej.