Podstawowe pojęcia ekologiczne:
Ekosystem: Naturalna jednostka składająca się ze wszystkich roślin, zwierząt i mikroorganizmów, funkcjonujących na określonym terenie, wraz ze wszystkimi nieożywionymi (abiotycznymi), fizycznymi czynnikami środowiska.
Biocenoza: Naturalny zespół populacji organizmów żywych danego środowiska (biotopu), należących do różnych gatunków, ale powiązanych ze sobą różnorodnymi czynnikami ekologicznymi i zależnościami pokarmowymi, tworząc całość, która pozostaje w przyrodzie w stanie homeostazy (czyli dynamicznej równowagi). Biocenoza wraz ze środowiskiem fizycznym to ekosystem.
Biotop: Jest to środowisko, w sensie materii nieożywionej, zjawisk i parametrów fizycznych, które kształtują środowisko życia dla organizmów.
Populacja: Zespół organizmów jednego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających, zdolnych do wydawania płodnego potomstwa. Nie jest to jednak suma osobników jednego gatunku, a zupełnie nowa całość.
Biosfera: Strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy żywe, gdzie odbywają się procesy ekologiczne. Biosfera jest częścią zewnętrznej skorupy Ziemi, która obejmuje również powietrze, ląd i wodę. Z najobszerniejszego punktu widzenia geofizyki, biosfera jest światowym systemem ekologicznym i obejmuje wszystkie żyjące organizmy i ich powiązania ze sobą i z litosferą (skorupą ziemską), hydrosferą (wodą), i atmosferą (powietrzem).
Nisza ekologiczna: Pozycja danego gatunku, jaką zajmuje on w biocenozie. Obejmuje czynniki (np. światło, pokarm, miejsce), o które dany gatunek konkuruje z innymi gatunkami w biocenozie. Określa znaczenie i rolę danego gatunku w ekosystemie, tj. sposób przetwarzania energii (miejsce w łańcuchu pokarmowym), zachowania się, wpływ na środowisko i zależności od innych gatunków.
Typy oddziaływań międzygatunkowych:
Oddziaływania antagonistyczne: działanie jednej populacji danego gatunku na niekorzyść populacji innego. Ponoszona szkoda może mieć różny charakter.Do oddziaływań antagonistycznych zalicza się:
Konkurencja - jedna z antagonistycznych interakcji międzypopulacyjnych, w której dwie populacje tego samego lub różnych gatunków, zazwyczaj o podobnych wymaganiach środowiskowych, rywalizują o tę samą niszę ekologiczną. Dochodzi do współzawodnictwa o ograniczone zasoby środowiska, np. o pożywienie, miejsce do życia. W wyniku tego oddziaływania obie populacje tracą.
Pasożytnictwo - to forma współżycia dwóch organizmów, w której jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi szkody. Osobnik, który czerpie korzyści z pasożytnictwa nazywany jest pasożytem, a ten, który ponosi szkody - żywicielem. Im układ pasożyt-żywiciel trwa dłużej, tym jest bardziej stabilny. Istnieją dwa rodzaje pasożytnictwa - pasożytnictwo zewnętrzne i wewnętrzne. W przypadku śmierci żywiciela ginie także pasożyt. Z tego powodu pasożyty starają się utrzymywać swego żywiciela przy życiu.
Drapieżnictwo - sposób odżywiania się zwierząt, polegający na wykorzystaniu jako pokarm ciała innego zwierzęcia i w odróżnieniu od pasożytnictwa prowadzący do śmierci ofiary. Jest jedną z form oddziaływań antagonistycznych, korzystną dla drapieżnika, a niekorzystną dla ofiary; może mieć charakter międzygatunkowy lub wewnątrzgatunkowy (kanibalizm).
Allelopatia - szkodliwy lub korzystny wpływ substancji chemicznych wydzielanych przez rośliny lub grzyby danego gatunku lub pochodzących z rozkładu tych roślin. Allelopatia odnosi się głównie do substancji chemicznych wydzielanych do podłoża, które wpływają na wzrost innych organizmów w bezpośrednim otoczeniu, głównie roślin i bakterii. Substancje mogą pobudzać lub hamować kiełkowanie, a także wzrost i rozwój innych gatunków roślin żyjących w bliskim sąsiedztwie lub zajmujących bezpośrednio po nich to samo miejsce. Allelopatia może być dodatnia (jako forma symbiozy) lub ujemna, antagonistyczna (rodzaj amensalizmu, jako forma obrony przed konkurentami).
Amensalizm - jedna z antagonistycznych zależności międzygatunkowych, w której obecność i czynności życiowe jednego gatunku wpływają niekorzystnie na gatunek drugi, przy czym jest to relacja jednostronna tj. obecność tego drugiego gatunku dla pierwszego jest obojętna. Dokładne określenie bilansu takich interakcji nie jest proste, gdyż osłabienie przedstawicieli jednego gatunku przez zmniejszenie konkurencji, może przynieść pewną korzyść przedstawicielom gatunku innego.
Oddziaływania (interakcje) nieantagonistyczne - rodzaj zależności międzygatunkowych polegających na tym, że żadna ze stron (populacji) nie ponosi szkody na skutek wzajemnych oddziaływań. Dzielimy je na:
Symbioza - zjawisko ścisłego współżycia przynajmniej dwóch gatunków, które przynosi korzyść każdej ze stron (mutualizm) lub jednej, a drugiej nie szkodzi (komensalizm). W nowszym podejściu, ze względu na częste trudności w dokładnym ustaleniu bilansu strat i zysków współżyjących organizmów, niektórzy naukowcy symbiozą nazywają każde trwałe współżycie organizmów, także pasożytnictwo. Jest to uzasadnione m.in. dlatego, że w niektórych układach charakter współżycia może zmieniać się w czasie i jeden z symbiontów może w pewnych okresach czerpać więcej korzyści, stając się pasożytem i doprowadzając do upośledzenia lub śmierci drugiego symbionta.
Mutualizm - jedna z interakcji protekcjonistycznych między populacjami, charakteryzująca się obopólnymi korzyściami (symbioza) o takim stopniu, który praktycznie wzajemnie uzależnia istnienie obu populacji.
Protokooperacja - (in. mutualizm fakultatywny) oddziaływanie międzygatunkowe w przyrodzie, polegające na współpracy dwóch populacji odnoszących wzajemne korzyści, lecz mogących żyć także samodzielnie. Protokooperacja jest rodzajem symbiozy przygodnej (nieprzymusowej). Często występuje okresowo. Przykładem protokooperacji jest związek jamochłonów (ukwiały) z krabami pustelnikami. Na muszlach pustelników żyją przytwierdzone różne jamochłony. Ułatwiają one krabom maskowanie się i pełnią funkcję obronną, otrzymując w zamian niedojedzone resztki pokarmu pustelnika. Jednak ani pustelnik, ani jamochłon nie są ściśle zależne od swego partnera. Podobnie sprawa ma się z mrówkami i mszycami. Wydzielina mszyc jest spożywana przez mrówki, które z kolei chronią mszyce przed np. biedronkami. Innymi słowy, protokooperacja to współżycie korzystne, lecz niekonieczne.
Komensalizm - (współbiesiadnictwo) - jest najbardziej pierwotnym typem oddziaływania protekcyjnego. Typ zależności o charakterze symbiozy między dwoma lub więcej gatunkami, przy czym jeden z gatunków czerpie z tej zależności wyraźne korzyści, nie szkodząc pozostałym (np. rekin i podnawka; lew i hiena). Innym przykładem komensalizmu może być odżywianie się owadów żyjących w ptasich gniazdach resztkami pokarmu gospodarzy lub znalezionymi w gnieździe piórami. Komensalizm jest więc współżyciem korzystnym dla jednego z partnerów, dla drugiego obojętnym.
Neutralizm - jedna z nieantagonistycznych zależności międzygatunkowych, w której osobniki jednego gatunku nie wpływają w żaden sposób na przedstawicieli drugiego. W zasadzie neutralizm jest brakiem oddziaływań między gatunkami. Przykładem populacji, między którymi zachodzi relacja neutralizmu, mogą być populacje bocianów i sikorek.
Drapieżnictwo.
Definicja: sposób odżywiania się zwierząt, polegający na wykorzystaniu jako pokarm ciała innego zwierzęcia i w odróżnieniu od pasożytnictwa prowadzący do śmierci ofiary. Jest jedną z form oddziaływań antagonistycznych, korzystną dla drapieżnika, a niekorzystną dla ofiary; może mieć charakter międzygatunkowy lub wewnątrzgatunkowy (kanibalizm).
Strategie drapieżnictwa: Istnieją różne sposoby polowania, stadne i w pojedynkę. Niektóre drapieżniki łapią ofiarę po pościgu. Pościg może być szybki i krótkotrwały - jeśli ofiary nie uda się doścignąć, drapieżnik z niej rezygnuje (gepard) - lub dłuższy, dążący do zmęczenia ofiary (wilk). W skrajnych wypadkach pościg może trwać wiele godzin lub nawet kilka dni, gdy drapieżca nie może osiągnąć dużej prędkości, ale jest bardziej wytrzymały niż ofiara (likaon). Pościg może też być stosunkowo krótki, po podejściu ofiary (lew). W skrajnych przypadkach oznacza to polowanie z zasadzki, np. zeskok z gałęzi (jaguar) lub wyskok spośród roślinności (szczupak). Zwierzęta polujące stadnie mogą stosować podział ról. Pościg to nie jest jedyny sposób pozyskania ofiary. Niektóre drapieżniki budują różnego rodzaju pułapki - sieci (wiele pająków), pułapki ziemne (mrówkolew). Inne obezwładniają ofiarę uderzeniem języka (żaby, kameleony) lub parzydełek (parzydełkowce). Niektóre przywabiają ofiary wabikiem, udającym potencjalną ofiarę, lub świecącym wyrostkiem (żabnica). Drapieżca obezwładnia ofiarę siłą, gryząc ją (powodując wykrwawienie) lub dusząc, albo przy użyciu jadu. Drapieżnictwem jest też zgryzanie ciał zwierząt osiadłych, np. gąbek, mimo że technicznie jest identyczne z roślinożernością. Istnieją zwierzęta, które odfiltrowują pokarm z zawiesiny wodnej (fiszbinowce) lub mułu (rureczniki). Ich pokarmem stają się wtedy zarówno organizmy zwierzęce, jak i roślinne, bakterie oraz detrytus. Takiego odżywiania formalnie nie zalicza się do drapieżnictwa.
Wpływ drapieżników na liczebność osobników populacji ofiar: Najsilniejsza zależność między liczebnością populacji ofiar a liczebnością populacji drapieżników występuje w przypadku drapieżników monofagicznych bytujących w zubożonych gatunkowo środowiskach, takich jak krąg polarny lub pustynia. Drapieżnik występujący w nadmiarze (w stosunku do pojemności ekosystemu) silnie przetrzebia populację ofiar, w efekcie ich liczba silnie spada. Nie mogąc znaleźć pokarmu, drapieżniki zdychają z głodu i po pewnym czasie ich liczba również spada. To z kolei pozwala się odbudować, zwykle też bardziej płodnej, populacji ofiar. Charakterystyczne jest, że szczyt liczebności drapieżnika występuje nieco później niż szczyt liczebności ofiary. Dzieje się tak, gdyż dopiero dojrzałe dzieci drapieżnika będą mogły skonsumować "nadmiar" swoich ofiar. Przykładem powyższych zależności mogą być stosunki pomiędzy lisem polarnym a zającem polarnym. U nas podobne korelacje występują pomiędzy liczebnością sów a liczebnością myszy i nornic. W środowiskach bardziej zróżnicowanych gatunkowo - gdzie występuje dobrze rozbudowana sieć łańcuchów pokarmowych - nie ma takich gwałtownych wahań liczebności (najwyżej miejscowo). Drapieżnik zaprzestaje polowań na osobniki przerzedzonej populacji. Nie robi tego świadomie, po prostu częściej w jego zasięgu wzroku (węchu) pojawiają się osobniki innego gatunku. Ich dostępność reguluje przypadek, a ten zależy od liczebności populacji potencjalnych ofiar.
Oznaczanie wieku u sarny:
Ząb sarny: Zbudowany jest z: powierzchni żującej, rejestru ( obszar pomiędzy dwoma szczytami zębowymi) oraz prążka zębiny.
Żuchwa: 20 zębów mlecznych, wzór zębowy:
Młode sarny wymieniają zęby mleczne do 1 roku życia. Trzeci ząb jest trójdzielny.
Uzębienie stałe: składa się z 32 zębów, wzór zębowy:
Sarny żyją 12-14 lat. Wiek saren określamy za pomocą materiału kostnego ( uzębienia) i klucza do jego oznaczania. Analizujemy występowania uzębienia mlecznego ( osobniki do 1 roku życia) lub stałego ( powyżej 1 roku życia). Generalnie im zęby są bardziej starte, płaskie i przebarwione, tym osobnik jest starszy.
Tabele przeżywania:
Pomiary śmiertelności:
-bezpośrednie obserwacje przeżywalności
-na podstawie znanej struktury wiekowej
-określenia wieku osobników martwych.
Kohorta: grupa osobników urodzonych w tym samym czasie ( osobniki równowiekowe)
Krzywe na podstawie tabel przeżywania:
- Krzywa przeżywania: Krzywa spadkowa, opisująca procent osobników dożywających określonego wieku ( lub klasy wiekowej) Np. Przeżywalność osobników dwuletnich wynosi 85%.
- Krzywa śmiertelności: Krzywa rosnąca, opisująca procent (prawdopodobieństwo) że osobnik który dożył do początku klasy wiekowej x, umrze w tej klasie. Np. Osobniki czteroletnie mają prawdopodobieństwo wynoszące 40%, że zakończą życie w wieku 4 lat, ale z drugiej strony, mają 60% szans na dożycie następnej klasy wiekowej ( dożyją 5-go roku życia).
- Krzywa przewidywanego dalszego trwania życia: Krzywa malejąca, opisująca prawdopodobną długość dalszego życia osobników w danej grupie wiekowej. Np. Osobniki 1-roczne przewidywalnie przeżyją kolejne 3 lata. Osobniki w wieku 7-8 lat mogą przeżyć kolejny rok. Wykres odnosi się do uwarunkowań środowiskowych, co oznacza że nawet osobniki jednoroczne, choć mają największą szansę na przeżycie, mogą nie dożyć kolejnego roku ze względu na czynniki środowiskowe ( drapieżnictwo, choroby, zdarzenia losowe.)
Współczynniki:
x- klasa wieku,
dx- liczba zwierząt umierających w klasie wieku x ,
nx- liczba osobników dożywających do początku klasy wieku x,
qx- współczynnik śmiertelności - prawdopodobieństwo, że osobnik, który dożył do początku klasy wiekowej x, umrze w tej klasie.
ex- przewidywane dalsze trwanie życia.
Martwe drewno:
Martwe drewno: są to fragment rozkładających się, martwych, drzew np. gałęzie, pnie.
Skąd się bierze martwe drewno:
- konkurencja o zasoby - drzewa konkurują ze sobą o dostęp do światła słonecznego, miejsca bogate w wodę i substancje mineralne.
- Obłamujące się gałęzie - np. podczas silnych wiatrów,
- Umierające ze starości drzewa.
Zaburzenia:
- czynniki abiotyczne: wiatr, powodzie, susze, pożary
-czynniki biotyczne: pasożyty, zwierzęta roślinożerne
Po śmierci drzewa:
- Zmiana otoczenia: więcej światła i wody, więcej związków mineralnych w glebie, rozwój młodego pokolenia drzew.
Fazy rozkładu drewna:
-kolonizacja: zasiedlanie prze organizmy, które odżywiają się tkanką miękką i drewnem,
-dekompozycja: rozdrabnianie tkanki drzewnej,
- humifikacja: dalszy rozkład i mineralizacja szczątków
Funkcje martwego drewna w lesie:
Stanowi magazyn wody, spowalnia odpływ wody, ochrona zboczy górskich, stabilizuje warunki pokarmowe w ekosystemie. Powolne tempo rozkładu powoduje: odnowę lasu - powstawanie podmokłych lasów (olsy, łęgi) - kłody „piastunki”. Bory świerkowe - kłady poniżej 40cm grubości. Kojce ( zwłaszcza świerki)
Ponad to, martwe drewno stanowi siedlisko dla grzybów, porostów. Zapewnia kryjówki, np. w lesie naturalnym, w którym występuje martwe drewno, obserwuje się większe zagęszczenie dzięciołów niż w lasach gospodarczych, gdzie martwe drewno jest usuwane.
Gatunki saproksyliczne: pierścienice, pajęczaki, wije, owady, mięczaki.
Przykład działalności: Kornik drukarz, gatunek niezbędny w lesie naturalnym, występuje w ekosystemach z udziałem świerków, sprzyja powstawaniu przestrzeni otwartych oraz bazy pokarmowej.
Wyszukiwarka