Zagadnienia egzaminacyjne
Ekologia (dla Ochrony Środowiska)
Literatura podstawowa:
Mackenzie, Ball, Virdee, EKOLOGIA, seria Krótkie wykłady, Wyd. Nauk.PWN.
January Weiner. Życie i ewolucja biosfery podręcznik ekologii ogólnej. Wyd. Nauk. PWN.
Krystyna Falińska, Ekologia roślin, Wyd. Nauk. PWN.
Charles J. Krebs, EKOLOGIA eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności, Wyd. Nauk. PWN.
Przemysław Trojan, Ekologia ogólna, Wyd. Nauk. PWN.
Solomon, Berg, Martin, Villee,e Biologia MULTICO Oficyna Wydawnicza, Warszawa (w książce część poświęcona ekologii).
Poziomy organizacji życia na Ziemi:
BIOSFERA - wszystkie biocenozy znajdujące się na powierzchni Ziemi wraz ze wszystkimi organizmami.
(e k o s f e r a = biosfera i jej wzajemne związki z atmosferą, hydrosferą i litosferą)
BIOM -- rozległy obszar o podobnym klimacie, charakterystycznej szacie roślinnej i szczególnym świecie zwierzęcym
↓KRAJOBRAZ - układ ponadekosystemalny; wyodrębniająca się jako jednorodna część biosfery
↓ ↓ EKOSYSTEM - stanowi biocenoza wraz z całym jej nieożywionym środowiskiem. Ekologia ekosystemu bada nie tylko żywe i martwe składniki ekosystemu, ale również wzajemne związki pomiędzy nimi.
↓ BIOCENOZA - populacje wszystkich gatunków zasiedlających ten sam teren i wchodzących z sobą w najrozmaitsze zależności.
POPULACJA - grupa osobników tego samego gatunku zamieszkujących ten sam teren w tym samym czasie.
Struktura ekosystemu:
EKOSYSTEM - stanowi:
BIOCENOZA - populacje wszystkich gatunków zasiedlających ten sam teren i wchodzących z sobą w najrozmaitsze zależności.
BIOTOP - abiotyczne elementy siedliska
Biocenoza (gr. bios życie i koinos wspólny)
Biocenozę tworzą:
fitocenoza - organizmy roślinne
zoocenoza - organizmy zwierzęce
Drobnoustroje
Ekosystem ma zazwyczaj następującą strukturę troficzną, pokarmową:
producenci - organizmy samożywne, rośliny zielone, które użytkują wyłącznie abiotyczną część ekosystemu
konsumenci - organizmy cudzożywne (głównie zwierzęta)
reducenci (destruenci) czyli bakterie i grzyby powodujące rozkład materii organicznej
Przyklady ekosystemów:
Las jako ekosystem
Jezioro jako ekosystem
Podział jezior ze względu na trofię
Wydajności ekologiczne:
wydajność konsumpcji CE (ang.consumtion efficiency)
wydajność asymilacji AE (ang. assimilation efficiency)
Wydajność produkcji PE (ang. production efficiency)
Łańcuchy pokarmowe
Biomasa (żywa masa)
Piramida biomasy
Krążenie materii w ekosystemie
-Rola bakterii w obiegu pierwiastków.
-Rola drobnoustrojów w ekosystemie i gospodarce człowieka.
Metody pomiaru produkcji pierwotnej:
Metody żniwne
Pomiary fizjologiczne
Metody wskaźnikowe
Metody pośrednie
- produkcja pierwotna
-produkcja wtórna
-detrytus
Nisza ekologiczna
stanowisko
Siedlisko
Zasada konkurencyjnego wypierania albo Zasada Gausego
Ekologia roślin - fitosocjologia:
Flora; roślinność
Genet; rameta
Zasady nomenklatury binominalnej
Pojęcia: glony, porosty
Stratyfikacja pionowa glonów w morzach
1 zielenice
2 brunatnice
3 krasnorosty
Morfologia dużych glonów morskich
kauloid
fyloid
fyzoid
-Zbiorowisko roślinne
-Zespół roślinny
-Płat roślinności
Zdjęcie fitosocjologiczne; cechy analityczne. Cechy syntetyczne
Rozmieszczenie biocenoz:
Strefowe (zonalne)
Ekstrazonalne (poza strefowe)
Azonalne (bezstrefowe) - ekosystemy wodne. morza
Sukcesja ekologiczna - rodzaje sukcesji:
sukcesja autogeniczna:
- pierwotna
- - wtórna
- sukcesja alogenicza (historia roślinności)
- sukcesja dekompozycyjna
Klimaks; ekoton; „strefa przejścia”
Monitoring środowiska; biomonitoring; bioindykacja; wskaźniki czystości powietrza.
Wskaźniki czystości wód (miano Coli)
Skala porostowa (VII stref, wartości SO2, porosty wskaźnikowe dla poszcz. stref)
Wpływ zanieczyszczeń środowiska na determinację płci:
Rodzaj płci, jaką dany organizm wykształci, jest zależny od sygnału wywoławczego, jakim może być:
Środowisko rozwoju (temperaturowa determinacja płci)
Środowisko hormonalne (hormonalna determinacja płci
Stosunek liczby autosomów do heterosomów
Obecność konkretnego chromosomu (genu)
Miasto jako ekosystem
Biotop miasta
Organizmy żywe (urbicenoza)
Synurbizacja
Rośliny synantropijne
Zwierzęta synurbijne (populacja miejska kosa)
Klasyfikacja roślin synantropijnych (antropofitów) :
Roślinność ruderalna - występuje na podłożu nieustabilizowanym, na siedliskach wtórnych, silnie zmienionych przez człowieka - przydroża, place, przypłocia, przychacia, wysypiska śmieci
roślinność segetalna - chwasty upraw:
- zbożowych
- okopowych
- lnu
Klasyfikacja geograficzno-historyczna antropofitów:
Apofity - rośliny rodzime (autochtoniczne), na siedliskach antropogenicznych (np. pokrzywa Urtica dioica - gatunek łęgowy)
Antropofity - rośliny obcego pochodzenia (allochtoniczne)
Archeofity - zawleczone w czasach przedhistorycznych (do końca XV w.)
Kenofity - gatunki zawleczone od XVI w. stały składnik miejscowej flory, rośliny „nowego świata” zadomowione po odkryciu Ameryki (moczarka kanadyjska, tatarak, konyza (przymiotno) kanadyjska)
Diafity - nie zadomowione trwale składniki flory (efemerofity = przybłędy; ergazjofigofity -przejściowo dziczejące z uprawy (np. gorczyca sarepska)
Formy życiowe Raunkiaera:
Fanerofity (F) - jawnopączkowe
Chamefity (Ch) - niskopączkowe
Hemikryptofity (H) - naziemnopączkowe „przyziemne”
Kryptofity (K) - skrytopączkowe „podziemne”
Terofity (T) - rośliny jednoroczne
Epifity (E) - osiedlają się na innych roślinach
BIOM; Biomy według klasyfikacji i nazewnictwa Udvardy'ego (1975):
1 - wilgotne lasy tropikalne
2 - deszczowe (mgielne) lasy strefy subtropikalnej i umiarkowanej
3 - lasy iglaste strefy umiarkowanej
4 - suche lasy tropikalne
5 - lasy liściaste strefy umiarkowanej
6 - wiecznie zielone lasy i zarośla twardolistne
7 - pustynie i półpustynie gorące
8 - pustynie i półpustynie kontynentalne
9 - tundry i pustynie arktyczne (zimne)
10 - sawanny tropikalne
11 - stepy strefy umiarkowanej
12 - strefy górskie
13 - wyspy
14 - jeziora
Formy degeneracji fitocenoz leśnych pod wpływem antropopresji:
Pinetyzacja
Monotypizacja
juwenalizacja
Neofityzacja
Fruticetyzacja
cespityzacja
POPULACJA
Liczebność (zagęszczenie)
rozrodczość
Śmiertelność
Struktura wieku i płci
zagęszczenie
areał (obszar występowania)
struktura socjalna
dynamika liczebności
Metody oceny zagęszczenia bezwzględnego:
Liczenie bezpośrednie
Metoda prób losowych (kwadratów)
Metody oparte na znakowaniu (metoda Petersena - Lincolna)
Tempo wzrostu ilościowego; krzywa „jotowata”, „krzywa esowata”
Rozprzestrzenianie - emigracja, migracja, imigracja
Tolerancja ekologiczna;
zakres tolerancji
prawo minimum Liebiga
prawo tolerancji Shelforda
stenobionty
eurybionty
-adaptacja, dostosowanie
skala ekologiczna gatunków:
- stenotopowe; i ich rola wskaźnikowa
eurytopowe, eurybionty
stenotermiczne, stenobionty
eurytermiczne
endemiczne
ubikwistyczne, kosmopolityczne
-równanie Lotki-Voltery
-allelopatia
-helotyzm
-koewolucja
Cykle biogeochemiczne - obieg pierwiastków w przyrodzie
-cykl sedymentacyjny; cykl gazowy
Obieg węgla, fosforu, azotu
Udział drobnoustrojów w krążeniu azotu wyraża się w czterech podstawowych typach procesów:
1. wiązanie azotu pierwiastkowego
2. nitrifikacja
3. amonifikacja
4. denitryfikacja
- KRAJOBAZ
- hemerobia (stopniowany typ reakcji szaty roślinnej na antropopresję)
stopnie hemerobii:
Najczęściej stosuje się 6-stopniową skalę Sukopa z 1969 r. Składa się ona z następujących stopni:
ahemerobia - roślinność pierwotna, brak oddziaływania człowieka, brak kenofitów, udział terofitów we florze jest mniejszy niż 20%,
oligohemerobia - roślinność naturalna (roślinność rzeczywista zgodna z potencjalną), wpływy antropogeniczne nie są silniejsze niż działanie czynników naturalnych, udział neofitów (kenofitów) nie przekracza 5%, terofitów jest mniej niż 20%,
mezohemerobia - roślinność półnaturalna, oddziaływanie człowieka słabe, często periodyczne, podłoże naturalne lub słabo zmienione, udział neofitów (kenofitów) w granicach 5-12%, terofitów jest mniej niż 20%,
euhemerobia - roślinność synantropijna, głównie ruderalna i segetalna, wpływy antropogeniczne silne i stałe, wyraźne zmiany w podłożu, udział neofitów (kenofitów) w granicach 13-22%, terofitów od 20 do 40%,
polihemerobia - wyspecjalizowana roślinność synantropijna lub zbiorowiska pionierskie, wpływy antropogeniczne powodują okresowo niszczenie siedlisk, oddziaływanie czynników ekologicznych często w zakresach lub koncentracjach niewystępujących w naturze, udział neofitów (kenofitów) przekracza 21%, a terofitów 40%,
metahemerobia - brak pokrywy roślinnej z powodu przekształcenia warunków siedliskowych w stopniu uniemożliwiającym występowanie roślin.
- „Zrównoważony rozwój”
- Leśne Kompleksy Promocyjne
- bioróżnorodność biologiczna (wskaźnik Shanonna)
- ekstynkcja (Czynniki zagrożenia ):
Małe populacje
Nadmierne rozproszenie osobników
Dryf (dryft) genetyczny
Endemity wśród rodzimej flory i fauny
Relikty glacjalne
Relikty kserotermiczne
Relikty puszczańskie
Izolacja populacji
Wąska amplituda ekologiczna
Nadmierna eksploatacja przez człowieka
Gatunki świadomie niszczone przez człowieka
Dewastacja siedlisk
Zaburzenia biocenozy
Organizmy transgeniczne:
Organizmy zmodyfikowane genetycznie w skrócie GMO (ang. genetically modified organisms) to organizmy inne niż ludzkie, których geny zostały celowo zmienione w taki sposób, który nie zachodzi w warunkach naturalnych
Organizmy transgenicznie to genetycznie zmienione organizmy do których wstawiono geny pochodzące od innych gatunków
Rodzaje modyfikacji:
Modyfikacje, jakim podlegają organizmy można podzielić na trzy grupy;
zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących w danym organizmie
do organizmu wprowadzone zostają dodatkowe kopie jego własnych genów
wprowadzany gen pochodzi z organizmu innego gatunku
enzymy restrykcyjne
Techniki wprowadzania materiału genetycznego (plazmid, wektor, metody bez wykorzystania wektora -chemiczne, fizyczne)
2