EKOLOGIA I EKOTURYSTYKA
I wykład 24.IX.2003
Ekologia - w opisie zachowania organizmów żywych uwzględnia ich wzajemne oddziaływanie ze środowiskiem
Ekologia = biologia środowiska
oigos - dom, miejsce życia
logos - nauka
Ernst Haeckel:
EKOLOGIA to nauka, której przedmiotem zainteresowania jest całokształt oddziaływań między zwierzętami i ich środowiskiem zarówno ożywionym, jak i nieożywionym
Współcześnie:
Nauka, której celem jest badanie i wyjaśnianie zależności między organizmami i szeroko rozumianym środowiskiem
Środowisko - wszystko to, co jest poza organizmem
Elementy, które mogą mieć wpływ na zachowanie, reprodukcję, przeżywalność (tylko to, co w sąsiedztwie)
CZYNNIKI ABIOTYCNE - ze strony środowiska nieożywionego, np.:
Wielkość i spektrum promieniowania słonecznego
Temperatura
Wilgotność
Ciśnienie
Klimat
Siła i kierunek wiatru
Skład chemiczny podłoża, powietrza, wody
Rzeźba terenu
Wysokość npm
Położenie
Rodzaj skał
Skład jonowy wody
CZYNNIKI ABIOTYCZNE - wpływają na organizm poprzez obecność i działanie innych organizmów, np.:
Drapieżniki
Pokarm
Konkurencja międzygatunkowa
Pasożyty
Choroby
Zagęszczenie osobników
EKOLOGIA jest nauką interdyscyplinarną (biologia, matematyka...)
praktycznie:
EKOLOGIA jest nauką o zależnościach decydujących o liczebności i rozmieszczeniu organizmów (Krebs, 1996)
Poszukuje się odpowiedzi na pytania:
Gdzie występują organizmy?
Ile ich tam jest?
Dlaczego tam są?
Co robią?
a także:
Co ogranicza rozmieszczenie organizmów?
Czy można wyjaśnić sposoby czy wzorce rozmieszczenia tych orbanizmów w przestrzeni?
Jakie są przystosowania tych organizmów?
Ekologia „fizjologicznie” pyta jak pojedynczy organizm żyje w środowisku, czyli:
Jak zdobywa pokarm?
Jak zachowuje się , by przeżyć?
Jak się rozmnaża?
Ekologia bada wpływ człowieka na środowisko i wpływ środowiska na człowieka
ORGANIZM ŻYWY - jednostka (osobnik) wyodrębniona z otoczenia i zdolna do samodzielnego życia. Zazwyczaj zbudowana z 1 lub wielu komórek, tworzących jedną całość strukturalną i funkcjonalną.
Organizmy jednomodułowe
Organizmy wielomodułowe
PRZEJAWY ŻYCIA:
Przemiana materii wytwarzanie energii
Reagowanie na bodźce zewnętrzne
Rozmnażanie
Najmniejsza, zorganizowana forma materii: KOMÓRKA (bakterie, pierwotniaki)
GATUNEK - zbiór organizmów krzyżujących się
POPULACJA - grupa organizmów tego samego gatunku, współwystępująca na określonym obszarze i w określonym czasie
BIOCENOZA - zespół powiązanych ze sobą populacji współwystępujących w określonym miejscu i czasie
ZALEŻNOŚCI TROFICZNE: jeden gatunek zjada drugi przepływ materii i energii
EKOSYSTEM - układ złożony z biocenozy i środowiska abiotycznego, z którym biocenoza jest związana (czyli z BIOTOPEM)
LITORAL LITORAL
PELAGIAL - strefa
wolnej wody
PROFUNDAL
KRAJOBRAZ - powiązane ze sobą ekosystemy poprzez obieg pierwiastków i wymianę energii
BIOSFERA - strefa, w której występuje życie na ziemi
II wykład 30.IX.2003
GEOLOGICZNA SKALA CZASU
Eon |
Era |
Okres |
Epoka |
Wiek w mln lat |
FANEROZOIK |
|
czwartorzęd |
holocen |
|
|
|
|
plejstocen |
|
|
|
heogen |
pliocen |
|
|
|
|
miocen |
|
|
|
paleogen |
oligocen |
|
|
|
|
eocen |
|
|
|
|
paleocen |
|
|
|
kreda |
|
|
|
|
jura |
|
|
|
|
trias |
|
|
|
|
perm |
|
|
|
|
pensylwan |
karbon |
|
|
|
missip |
|
|
|
|
dewon |
|
|
|
|
sylur |
|
|
|
|
ordowik |
|
|
|
|
kambr |
|
|
|
|
prekambr |
proterozoik |
|
Woda - ochrona dla organizmów pierwotnych przed promieniowaniem UV
Atmosfera tlenowa dopiero wtedy wyszły na ląd
Fanerozoik - jawne życie; pozostałości po organizmach żywych
*wiek Ziemi = 4500 mln lat
dinozaury wyginęły pod koniec kredy
Perm - największe masowe wymieranie (z oceanów zniknęło ok. 90% gatunków)
Erupcja wulkaniczna destabilizacja klimatu, efekt cieplarniany, obniżenie poziomu oceanów o 210m
Biocenoza + biotop = Ekosystem
organizm musi mieć pokarm, pierwiastki chemiczne, przystosowanie do danego środowiska
to czy organizm przeżyje zależy właśnie od tych czynników
ekosystem funkcjonuje jako całość; obieg pierwiastków jest zamknięty
PRAWO MINIMUM LIBIEGA
Tempo wzrostu, osiągane rozmiary oraz ogólny stan zdrowotny roślin zależy od tego pierwiastka odżywczego, który jest dostępny w najmniejszej ilości.
min { f (P), f (N), ...}
WIKTOR ERNEST SHELFORD
Wszystkie organizmy tolerują elementy ograniczające jedynie w pewnym zakresie. Shelford zauważył, że przeważnie aktywność, stan fizjologiczny w funkcji czynnika ograniczającego można opisać krzywą z jednym maximum
aktywność
1 2
czynnik
normy reakcji fizjologicznej
Przy wartości letalnej (progowej) organizm może przez jakiś czas funkcjonować, po przekroczeniu następuje śmierć
PRAWO TOLERANCJI SHELFORDA:
Występowanie organizmów w danym środowisku zależy od zespołu czynników, których wartości muszą mieścić się w zakresie tolerancji ekologicznej danego organizmu. (np. zależność wzrostu od temperatury - powinny być optymalne)
FOTOINHIBICJA
Efekt wysycenia wzrostu przy wzroście dostępności pokarmu
czynniki pokarmowe
Organizm stenotopowy - reakcja na zmianę czynnika gwałtowna
Organizm eurotopowy - reakcja powolna (są bardziej rozpowszechnione)
Paleoekologia
Nisza ekologiczna - wielowymiarowa norma reakcji; jeśli uwzględnimy wszystkie czynniki działające na organizm, zakresy wszystkich czynników, w obrębie których organizm może funkcjonować.
*nisza zrealizowana i potencjalna
organizmy stenotermiczne - zależne od temperatury - wrażliwe pokazują jaka jest średnia temperatura w danym okresie
Najlepiej widoczne piętra roślinne są na Babiej Górze.
Wysokość:
lasy liściaste i mieszane
lasy iglaste
tundra
śnieg, lód
Szerokość geograficzna:
wilgotny las równikowy
lasy liściaste i mieszane strefy umiarkowanej
borealne lasy iglaste
tundra
śnieg, lód
*kształt liści
wysokość drzew
im cieplej, tym bardziej postrzępione liście (?????????)
III wykład 7.X.2003
CYKL FOTOSYNTEZA - ODDYCHANIE
W tym cyklu tlen i dwutlenek węgla na swojej drodze pomiędzy roślinami i zwierzętami przepływają przez atmosferę; podwojenie biomasy zarówno roślin jak i zwierząt podwaja objętość przepływu zarówno do, jak i z poszczególnych rezerwuarów, nie powodując zmiany objętości poszczególnych rezerwuarów.
Promienie słoneczne dostarczają energię
CO2 + H2O CH2O + O 2
energia uwalniana do procesów metabolicznych
cykl fotosynteza - oddychanie u roślin
ten cykl, nie wymagający dopływu węgla, wodoru, ani tlenu, prowadzi do przemiany energii słonecznej w energię, która może być wykorzystana w procesach metabolicznych
Transpiracja - parowanie u roślin, drzew. Przez transpirację uwalniane są olbrzymie ilości wody jakie zawierają wszystkie ciki wodne
Respiracja - oddychanie
Poprawa niszy:
poprawa środowiska
budowanie gniazd
Dany osobnik ma największe względne dostosowanie (fitness), jeśli pozostawnia największą liczbę żywotnych potomków
Nisza potencjalna - Hutchison
jest charakterystyką organizmu i pokazuje, że organizm musi znaleźć się w odpowiednich parametrach środowiska niszy, by mógł funkcjonować
fotoperiod - długość dnia
nisza - całokształt warunków w jakich organizm może występować
pierwiastki biofilne - niezbędne do życia (tlen, węgiel, azot, fosfor)
cykle biogeochemiczne - obieg pierwiastków; jeden organizm ginie, uwalnia je by drugi mógł pobrać
C = A + F + U
A = P + R
P = W + E
Zagęszczenie populacji - ilość osobników przypadająca na jednostkę powierzchni, na jakiej ta populacja wystepuje
Rozrodczość populacji - liczba nowych osobników, które pojawiły się w populacji, produkcja nowych osobników w jednostce czasu przypadająca na jednego osobnika populacji
Śmiertelność populacji - liczba osobników,która wymarła w określonym czasie przypadająca na jednego osobnika populacji
*w miarę wzrostu zagęszczenia rozrodczość maleje - występują konkurenci do zasobów środowiska, śmiertelność rośnie
śmiertelność
rozrodczość
N
K
*przy pewnym zagęszczeniu populacji liczba osobników która pojawiła się w populacji jest równa liczbie osobników wymarłych
Regulacja populacji zależna jest od zagęszczenia
IV wykład 14.X.2003
Współistnienie organizmów:
Przeloty ptaków - grupami, formowanie klucza oszczędzanie energii bo mniejszy opór
Ławice ryb - również szkółki są bezpieczniejsze bo bezpieczniejsze mniejsze prawdopodobieństwo zabicia, dezorientacja przeciwnika lub skuteczny atak np. wilki, przesyłanie sygnałów
Słonie morskie - zminimalizowanie zużycia ciepła
+ informacja gdzie pokarm dla innych np. wróble
+ ochrona przed drapieżnikiem
- większe niebezpieczeństwo chorób, pasożytów, kanibalizm, walki z konkurencją
- mniej zasobów do podziału
Konkurencja to starania (zabiegi, usiłowania) co najmniej dwóch osobników o zdobycie tej samej rzeczy (także pozycji, przestrzeni) niewystarczających dla tych lub wszystkich osobników.
Konkurencja interakcji pomiędzy nimi wspólnymi wymaganiami co do niewystarczających zasobów prowadzące do zmniejszenia ich przeżywalności, wzrostu i reprodukcji
Konkurencja zmniejsza dostosowanie (również rośliny np. walka o ukorzenienie)
Konkurencja wewnątrz gatunku zawsze zmniejsza przeżywalność i rozrodczość
Warunki powstania konkurencji:
walka o te same zasoby
zasoby są niewystarczające
Konkurencja o charakterze EKSPLOATACJI czyli przez zużywanie zasobów lub odbieranie - czyli zachodzi wzajemne wyczerpanie sobie zasobów środowiska. Osobniki mają równy dostęp do coraz mniejszych zasobów
Konkurencja na drodze INTERFERECJI czyli udostępnienie, gdy organizmy przeszkadzają sobie nawzajem korzystając z tych samych zasobów nawet gdy te zasoby nie są ograniczone.
Jeśli nie ma konkurencji lub jest słaba, wtedy obecność innych osobników nie wpływa na śmiertelność i rozrodczość
rozrodczość
śmiertelność
N
Znaczenie populacji dynamika zmiany zagęszczenia
Liczebność = ilość osobników
ilość osobików N
Zagęszczenie = powierzchnia n = A
V wykład 21.X.2003
dN/dt = rN(1-N/K)
N r nieograniczonego wzrostu: potencjalny wzrost
K
r logistyczne
t
Różne warianty wzrostu ograniczonego populacji:
dążący do pojemności środowiska
z gasnącymi wahaniami
a)
liczebność pojemność środowiska
populacji
czas
b)
Interakction |
1 |
2 |
Contact |
Trophic |
Komensalizm |
+ |
0 |
Prolonged |
No |
Mutualizm |
+ |
+ |
Prolonged |
No |
Pasożytnictwo |
+ |
- |
Prolonged |
Yes |
Drapieżnictwo |
+ |
- |
Brief |
Yes |
Konkurencja |
- |
- |
No or yes |
no |
Amensalizm |
- |
0 |
----- |
----- |
* pasożytnictwo i drapieżnictwo are explotative interactions
comensalism, mutualism are symbiotic interactions
MUTUALIZM- charakteryzująca się obopólnymi korzyściami o takim stopniu, który praktycznie wzajemnie uzależnia istnienie obu populacji.
KOMENSALIZM-Typ zależności o charakterze symbiozy między dwoma lub więcej gatunkami, przy czym jeden z gatunków czerpie z tej zależności wyraźne korzyści, nie szkodząc pozostałym
PASOŻYTNICTWO-w której jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi szkody.
KONKURENCJA-w której dwie populacje tego samego lub różnych gatunków, zazwyczaj o podobnych wymaganiach środowiskowych, rywalizują o tę samą niszę ekologiczną. W wyniku tego oddziaływania obie populacje tracą.
AMENSALIZM -w której obecność i czynności życiowe jednego gatunku wpływają niekorzystnie na gatunek drugi, przy czym jest to relacja jednostronna
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
Działanie izolowanego układu drapieżca/ofiara. Liczebność pantofelków i drapieżnego orzęska didinium, hodowanych raze:
liczba orzęsków
160 pantofelek
120
80
40 didinium
1 2 3 4 5 6
czas (dni)
Liczebność dwu populacji konkurujących między sobą w jednorodnym środowisku hodowli laboratoryjnej:
liczebność a
populacji
b
czas
Jeśli liczba konkurujących populacji jest większa niż liczba zasobów, następuje wyeliminowanie części populacji
VI wykład 28.X.2003
PODSTAWOWE POJĘCIA - PROCESY EKOLOGICZNE
Ekosystem - las, jezioro, kropla wody, akwarium, biosfera
Jak powstaje ekosystem? - Najpierw powstaje sukcesja pierwotna
sukcesja (następstwo)- rozwój biocenozy przez oddziaływanie kolejnych grup orgnizmów na środowisko, prowadzący do osiedlenia się nowych gatunków.
sukcesja pierwotna - zachodzi na nowej, pozbawionej roślinności powierzchni gleby
sukcesja wtórna - odtwarzanie środowisk, w których doszło do zakłóceń np. lasy po zrębie
>biocenoza graniczna
> biocenoza końcowa--klimaks
ekoton - to strefa przejściowa między dwoma ekosystemami np. łąka i jezioro, jest tu więcej gatunków niż w pozostałym.
biocenoza - zespół powiązanych ze sobą populacji, które nie występują przypadkowo.
Struktury tworzące się w związku z potrzebą światła tzn. w lesie rośliny światłolubne są wyższe, a niższe są przystosowane do cienia
W biocenozie powstają łańcuchy wielkości np. duża rybka zjada małą rybkę, ale za to osobniki największe są najmniej liczne
Większy rozmiar = wzrost szybkości, większa paszcza
Sieci troficzne wynikają z drapieżnictwa i pasożytnictwa
detrytus - rozdrobniona materia organiczna pochodząca z martwych organizmów
producena - organizmy autotroficzne (samożywne) głównie rośliny zielone, mające zdolność wytwarzania pokarmu z prostych związków organicznych
I. Konsumenci I rzędu - roślinożercy.
w ekosystemach lądowych; owady, ślimaki, gatunki kręgowców
w ekosystemach wodnych: zooplankton, wiele gatunków bezkręgowców i ryb
II. Konsumenci II rzędu - drapieżniki żywiące się roślinożercami (konsumentami I rzędu)
w ekosystemach lądowych: pająki, żaby drapieżne ssaki
gatunki wszystkożerne - gatunki które wykorzystują pokarm z więcej niż jednego poziomu troficznego
III. Drapieżniki szczytowe - gatunki nie zjadane przez jakiekolwiek inne gatunki w sieci pokarmowej np. w morzach delfin drapieżny orka, w puszczy nad Amazonką jaguar, w Azji tropikalnej tygrys, w naszych lasach lis, wilk
*zdarzają się zapętlenia np.
kanibalizm
młode rybki zjadają co innego niż stare rybki
kot wydrapuje sobie wszy a potem je zjada
łańcuch troficzny (pokarmowy) - wybrana z sieci pokarmowej droga przepływu materii i energii zaczynająca się od producentów i obejmująca kolejnych zjadających
poziom troficzny - miejsce, kolejne ogniwo łańcucha troficznego liczone od poziomu producentów
producent ____konsument I ____konsument II ____konsument III
zielenice dafna płoć szczupak
I zasada termodynamiki - w żadnych przemianach energia ani nie powstaje ani nie zostaje utracona
II zasada termodynamiki - każdej przemianie energii towarzyszy strata energii
VII wykład 4.XI.2003
BIORÓŻNORODNOŚĆ
Bioróżnorodność - różnorodność form życia
1831 - Karol Darwin wyruszył w podróż dookoła świata. Odkrył, że wszystkie organizmy pochodzą od jednego lub kilku organizmów wyjściowych
Ewolucja - proces powstania gatunków z jednego gatunku lub innych gatunków
Dobór naturalny - występujący w naturze proces selekcji osobników najlepiej dostosowanych
Specjacja - powstanie nowego gatunku z dwóch lub więcej osobników innego gatunku
Radiacja ewolucyjna - gwałtowne powstanie wielu nowych gatunków
Elementem, który selekcjonuje organizmy jest środowisko
Brak wymiany genów pomiędzy populacjami żyjącymi w różnych środowiskach wykształcenie cech dostosowujących do środowiska zróżnicowanie i powstanie odrębnych gatunków specjacja geograficzna
np. gatunki morskie przedzielone ze względu na wyniesienie Ameryki (adaptacja do nowych środowisk)
Dobór rozrywający - populacje nie kontaktują się ze sobą, żyją w oddzielnych środowiskach
Oazy hydrotermalne - funkcjonują zupełnie inaczej niż bicenozy na powierzchni ziemi (bakterie chemosyntetyzujące)
Inną przyczyną specjacji może być spotkanie się na tym samym terenie populacji niewiele różniących się. Wtedy te różnice się pogłębiają, a populacje zaczynają zajmować oddzielne nisze
Cecha ewolucji: organy powstające w nowych gatunkach są modyfikacją organów gatunków pierwotnych
Jak szybko zachodzi specjacja???
Bardzo małymi etapami, chociaż występują okresy gwałtownych specjacji, zwane radiacjami
np. w kenozoiku:
wielka radiacja ssaków - w mezozoiku nie liczyły się jeszcze dinozaury, potem gwałtownie opanowały Ziemię ssaki
wyspy Galapagos - żółwie, zięby
ryby - pielęgnice w Wielkich Jeziorach (300 gatunków ryb endemicznych)
Proces odwrotny: wymieranie gatunków (np. dinozaury)
wymieranie masowe - okres kilku milionów lat; średnio znikał jeden gatunek w ciągu roku
*dziś: kilka gatunków w ciągu dnia!!! Czasem nawet 20 - 30 gatunków/dzień
na świecie istnieje 1 milion gatunków zwierząt, w Polsce - 5o tysięcy gatunków fauny i flory
wyjadanie populacji, które zaczynają dominować przerzedzenie - nie dochodzi do dominacji
Pod względem różnorodności bilogicznej najbogatsze są kolejno:
deszczowe lasy równikowe
rafy koralowe
funbos (zarośla w Afryce Południowej)
kwongan (zarośla w Australii Zachodniej)
Funbos - suche zarośla złożone z krzewów, podobne do śródziemnomorskiej makii i wrzosowisk, charakterystyczne dla Kraju Przylądkowego w Afryce Południowej. Odznaczają się jednym z najwyższych na świecie wskaźników różnorodności biologicznej
VIII wykład 18.XI.2003
BIOMY
Biomy - ekosystemy związane z charakterystycznymi formacjami roślinnymi
Ekosystemy te warunkują:
światło słoneczne
dostęp wody (ma na to wpływ cyrkulacja atmosfery, wiatry
cyrkulacja atmosfery:
GORĄCO
ZIMNO ZIMNO
Biegun Południowy Równik Biegun Północny
Ochładzanie powietrza:
RÓWNIK
IX wykład 25.XI.2003
Klimat zależy od biocenozy tzn. jakie są rośliny - Australia - aborygeni wypalili lasy umiarkowane powstała pustynia (wycięcie lasów spowodowała spadek ilości wody w glebie
Również w Azji nastąpiło wysuszanie
W obszarze biomu występuje klimat, biomu (np. Sahary, tajgi)
Rozmieszczenie klimatu a rozmieszczenie biomu - sprawdzić na mapce
W pasie wiania pasatów powstały pustynie np. Gobi, Sahara
Również w miejscach mniej wilgotnych - monsuny, wilgotne znad morza
Zwierzęta w lasach zwrotnikowych żyją na drzewach, bo gleba jest zbyt uboga (za mało światła, mineralizacja zbyt szybko następuje i nie ma czasu na powstanie gleby
Ekosystemy gdzie nigdy nie brakuje wody
Ekosystemy wód słodkich:
Nauka o wodach słodkich - LIMNOLOGIA - hydrobiologia wód słodkich
Rzeki i jeziora
Człowiek składa się w 70-90% z wody
70 zatrzymane jest w lodowcach, niecałe 30 w glebie, a 0,3 w jeziorach.
Gdyby roztopiły się lodowce poziom wód podniósłby się 70m
Powierzchnia zajmowana przez jeziora to 3%, a przez rzeki 1% lądów.
Polska zajmuje 22 miejsce pod względem ilość wód
JEZIORA
Jezioro - zbiornik wodny, wypełniający naturalną nieckę śródlądową i nie mający swobodnej wymiany wód i morza. Klasyfikację jezior przeprowadza się zwykle w oparciu o sposób powstania misy jeziornej. Inne mogą brać pod uwagę cechy hydrologiczne, fizyczne, chemiczne, biologiczne. Największe pod względem powierzchni są jeziora będące pozostałością po morzach np. morze Kaspijskie, Jezioro Aralskie. Jeziora mogą też powstać przez odcięcie od mórz dawnych zatok morskich. Ten typ jezior występuje m.in. na polskim wybrzeżu: Łebsko, Jamno, Gardno
Na świecie jest 10 tysięcy jezior większych niż 1ha
Największe polskie jeziora są 1000 x mniejsze od tych największych na świecie
Wielk. Głębok. |
||||
* |
Kaspijskie |
423 |
1025 |
Iran, Rosja |
+ |
Górne |
83 |
207 |
Kanada |
+ |
Wiktorii |
68 |
79 |
Kenia |
+ |
Huron |
60 |
223 |
USA |
+ |
Michigan |
58 |
265 |
USA |
+ |
Tanganika |
34 |
1471 |
Kongo |
* |
Aralskie |
34 |
970 |
Kazachstan |
+ |
Bajkał |
31 |
1620 |
Rosja |
* akweny reliktowe - kiedyś połączone, teraz zanikają
* niecka tektoniczna, gdzie ingerencje spowodował lądolód
+ powstały w rozpadliskach skorupy ziemskiej, dlatego te są najgłębsze
+ w obrębie zapadliska powstały M. Kaspijskie, Bajkał,
Jeziora amerykańskie (5) tworzą morze śródziemne, to w sumie największy zbiornik wody słodkiej na świecie, nie Kaspijskie bo ma wodę słoną.
Jezioro Bajkał zbadał prof. Benedykt Dybowski, za działalność antycarską zesłany na Sybir. Znalazł ryby głębinowe, dotąd nie łowione, żyworodne. Gatunki powstały przez ewolucję - ryby pielęgnice
Jezioro Tanganika najdłuższe -660km
Bajkał - najstarsze 25mln lat
Malawi należy do tektonicznych. Występuje system Wielkich Rowów Afrykańskich.
Jeziora kraterowe - utworzone po zapadnięciu, morze Marmara
Jeziora krasowe - powstałe w wyniku zapadnięcia się wypłukanych skał kredowych przez wody podziemne.
Jezioro Erie, które daje początek rzece Niagara.
W wyniku działania w latach 60 między innymi wykorzystania Amur-darii i Syr-darii,do nawadniania pól bawełny poziom jeziora Aralskiego bardzo się obniżył (13m), jego powierzchnia zmniejszyła się o 40%, natomiast stężenie soli wzrosło dwukrotnie. wsie, porty znalazły się kilkadziesiąt km od brzegu
Słony pył z jeziora Aralskiego jest przenoszony przez wiatr na odległość 500km zagrażając oazom na pustyni.
Największe polskie jezioro Śniardwy 113, Mamry 102, Łebskie 71, Dębie 56,
Najgłębsze polskie jeziora: Hańcza 108, Drawsko 80, Wielki Staw 79
LITORAL LITORAL
PELAGIAL - strefa
wolnej wody
PROFUNDAL
Litoral - strefa najpłytsza jeziora i najbliższa lądu. Rozciąga się na granicy wody
Trzcina, pająki
Pelagial - strefa otwartej wody
Szuwary, oczerety, rośliny o liściach pływających, rośliny kwiatowe
Profundal - strefa dna poniżej litoralu
Całkowicie zanurzone, rośliny bezkwiatowe
Pelagial - ryby, trzęsiadło (sinice), glony nitkowate, glony prefitowane
bogactwo rozmiarów i kształtów
mniejszy rozmiar porusza się szybciej
ilość najmniejszych organizmów zależy od ilości światła, zdane są na ruchy wody (fitoplankton)
Trofizm jezior - cecha wodna jezior określająca zawartość substancji odżywczych i związane z tym możliwości rozwoju organizmów żywych. Wyróżnia się jeziora oligotroficzne (ubogie) i eutroficzne.
Jeziora oligotroficzne - ubogie w roślinność, woda niebieska, dużo tlenu, dużo gatunków, ale mało osobników.
Hańcza na Suwalszczyźnie, górskie
Jeziora eutroficzne - dużo soli i fosforu, dużo zawiesin, mała przezroczystość, kolor zielonożółty, mało tlenu, czasem przy dnie całkowicie go brakuje (ahoksja), strefa przybrzeżna bogata w roślinność zakorzenioną, duża ilość organizmów, ale niewiele gatunków
Pojezierze Mazurskie
Stratyfikacja termiczna wody - uwarstwienie układu temperatur warstw jeziora w ciągu roku. W lecie górne warstwy nagrzewają się szybciej niż dolne, dlatego ciepła woda na gótze nie zmiesza się z zimną na dole o większym ciężarze.
X wykład 2.XII.2003
Podział jezior pod względem trofii:
jeziora oligotroficzne - mało żyzne, ubogie w sole pokarmowe (woda niebieskiego koloru, duża przezroczystość, mała ilość zawiesin, dobre natlenienie, uboga roślinność wynurzona, dużo gatunków roślin i zwierząt, lecz mało osobników). Przykłady: Hańcza na Suwalszczyźnie, jeziora wysokogórskie.
jeziora eutroficzne - żyzne, bogate w sole pokarmowe (woda o kolorze zielonożółtym, o małej przezroczystości spowodowanej dużą ilością zawiesin: w wodzie mało tlenu, a czasem jego zupełny brak przy dnie; strefa przybrzeżna bogata w roślinność zakorzenioną, duża ilość organizmów, niewiele gatunków). Przykłady: wiele jezior Pojezierza Mazurskiego.
4oC temperatura
GESTOSC WODY
Stratyfikacja termiczna jezior, układ temperatur warstw jeziora w ciągu roku.
W lecie górne warstwy (epilimnion) nagrzewają się szybciej niż dolne (hipolimnion), dlatego ciepła górna warstwa nie miesza się z chłodną wodą o większym ciężarze właściwym (stagnacje letnie) i między nimi powstaje strefa przejściowa
Podział jezior pod względem miksji (mieszania):
jeziora holomiktyczne - mieszane do samego dna
dimiktyczne - mieszane 2 razy w ciągu roku (*np. jeziora w Polsce)
polimiktyczne - mieszane wielokrotnie w ciągu roku (*jeziora płytkie, o dużych powierzchniach)
jeziora meromiktyczne - nigdy nie mieszane całkowicie.
W warstwach głębiej położonych może dochodzić do zaniku tlenu
W epilimnionie ilość tlenu może maleć w okresie jesiennego mieszania z głębszymi, odtlenionymi warstwami
Wiatr ma wpływ na mieszanie tylko górnej warstwy.
W jeziorach eutroficznych po zakwicie może występować faza „czystej wody” dzięki wyjadaniu fitoplanktonu przez zooplankton.
OCEAN
Ocean, ocean światowy - ogół mórz na kuli ziemskiej. Powierzchnia: 361,3 mln km2 (71% powierzchni Ziemi), objętość: 1,3408 mld km3
Przekrój dna oceanicznego:
1 2 3 4
STRefy wód morskich, pionowe i poziome zróżnicowanie mórz. Strefy różnią się panującymi w nich warunkami środowiskowymi oraz występującymi w nich organizmami. Najbliżej lądu znajduje się strefa litoralna, która stanowi przybrzeżną część nerytycznej sfery życia (jest to sfera rozciągająca się nad szelfem kontynentalnym)
Strefy oceanu:
0m
200m szelf strefa eufotyczna
skłon strefa dysfotyczna
kontynentalny (jeszcze jest w niej światło)
1000m
strefa afotyczna
4000m równia abisalna
rowy oceaniczne
(strefa hadalna)
6000m
Eufotyczna strefa, górna warstwa wód, do której dociera światło wystarczające do utrzymania procesów fotosyntezy. Grubość tej warstwy zależna jest od przezroczystości wód
Dysfotyczna strefa, warstwa wód mórz i głębokich jezior, do której docierają znikome ilości światła i w której panuje półmrok. W strefie dysfotycznej nie występują rośliny, fotosynteza zachodzi tylko u niektórych bakterii
Afotyczna strefa, warstwa wód jezior, mórz i oceanów, do której nie dociera już światło słoneczne
Wyróżnia się trzy oceany: Spokojny (Pacyfik, Wielki), Atlantycki (Atlantyk), Indyjski. Często wyróżnia się jeszcze ocean Lodowaty, który w międzynarodowym podziale zalicza się do Oceanu Atlantyckiego
Ocean Spokojny jest największym oceanem. Mógłby pokryć wszystkie kontynenty i pozostałe trzy oceany. Jest także najgłębszym oceanem. Najwyższy szczyt - Mount Everest mógłby pogrążyć się w Rowie Filipińskim
Atlantyk - drugi co do wielkości ocean. Charakterystyczne S - kształtne wzniesienia.
28% powierzchni światowego oceanu
średnia głębokość - 3,872 km
najgłębsze miejsce - Rów Puerto Rico - 8, 648 km
Ocean Indyjski - na półkuli południowej, powstał ok. 170 mln lat temu, po rozpadzie Gondwany.
Powierzchnia - 20% światowego oceanu
Dlaczego woda oceanów ma błękitny kolor???
Światło czerwone zatrzymuje się przy powierzchni, a dalej idzie tylko barwa niebieska i zielona. Promieniowanie odbite od dna , które wraca do oczu obserwatora nadaje błękitny kolor; ale błękit ten jest też skutkiem słabego rozwoju życia w oceanach, wiele miejsc jets wodną pustynią.
Przezroczystość oceanów - nawet 80m (a w najczystszym jeziorze - Bajkał - 40m)
Zasolenie oceanów - 35%o
Organizmy zamieszkujące oceany:
Rośliny (fotosyntetyzują)
Zwierzęta konsumujące rośliny i inne zwierzęta
Organizmy żywiące się szczątkami
Plankton - rośliny i zwierzęta unoszące się biernie na wodzie lub dryfujące wraz z jej ruchami w pelagialu
Nekton - organizmy, które swobodnie i celowo pływają w wodzie
Bentos - organizmy przytwierdzone do dna lub żyjące na nim
Pelagial, wody pelagialne, strefa pelagialna, toń wodna (od gr. pélagos - morze) - wody otwarte oceanów, mórz i wielkich jezior oddzielone od brzegów strefami litoralu i sublitoralu
Środowisko przybrzeżne - bogate w organizmy żywe. Mogą tam wyrastać trawy morskie, tworząc łąki podwodne. Wiele jest ryb, małżów, krewetek.
Rafy koralowe - mają w komórkach swoich ciał zymbiotyczne, jednokomórkowe glony.
Morza w klimacie gorącym mają porównywalną bioróżnorodność z bioróżnorodnością lasów równikowych
ABISAL - jest tam zimno (bo woda pochodzi z obszarów podbiegunowych), ciemno, panuje wysokie ciśnienie. Pokarm jest rzadki, pochodzi z organicznego materiału sedymentującego z powierzchniowych warstw oceanu.
Fauna: organizmy zminiaturyzowane lub gigantyczne
Wody morskie są mniej żyzne od śródlądowych ( ogromna głębokość, odległość od powierzchni i miejsc gdzie jest fitoplankton)
Prądy oceaniczne: półkula północna - zgodnie z ruchem wskazówek zegara; półkula południowa (prądy południowo-równikowe) - odwrotnie.
XI wykład 9.XII.2003
ANTARKTYKA - LODOWA PUSTYNIA???
Antarktyka jest szóstym kontynentem, odkrytym jako ostatni
Arktyka - biegun północny, morze pokryte lodem, zima w grudniu, niedźwiedzie polarne
Antarktyda - Biegun Południowy, ląd pokryty lodem, zima w czerwcu, pingwiny
Antarktyka - ląd + ocean, który go otacza
James Cook - dotarł po raz pierwszy poza antarktyczny krąg polarny, przybliżył się do lądu, ale go nie widział, bo zasłaniały bariery (góry) lodowe
Henryk Arctowski - stacja polska jego imienia
Antarktyka jest najwyższym kontynetem świata (z powodu lądolodu)
najzimniejsze, najwyższe, najsuchsze i najbardziej wietrzne miejsce na ziemi
półwysep Antarktyda
Antarktyczny wschodnia
Antarktyda
zachodnia
Antarktyda Zachodnia - cieńszy lód, zjawiska wulkaniczne
Antarktyda Zachodnia i Wschodnia oddzielone są od siebie Górami Transantarktycznymi
Antarktyda ma kształt odwróconego spodka lądolód spływa (prędkość: 2cm - 2m / rok bardzo duża)
Rekord temperatury: - 89oC
Oaza - (na brzegu lądu) miejsce pozbawione lodu (jest ich około 20), występuje tam woda w stanie ciekłym, jeziora
Jeziora mają wodę płynną, ale bardzo słoną - w kraterach wulkanów znajdują się zamarznięte jeziora
Lodowce: Rossa, Filschmera
Góry - są zanurzone w warstwie lodu, widać tylko szczyty
Odkrywane są tam skamieniałości sprzed kilkudziesięciu mln lat (paprocie, lasy, 170-centymetrowe pingwiny)
Cieśnina Drake'a - dzięki jej powstaniu wody mogą swobodnie opływać kontynent
Przy samym kontynencie - wiatry wschodnie, prąd zmienia kierunek
Konwergencja antarktyczna - granica pomiędzy wodami antarktycznymi i wodami cieplejszymi zimna woda wchodzi pod ciepłą
Linia dywergencyjna - zbiegają się prądy wody (na rysunku ta zielona, przerywana)
Konwergacja - rozchodzą się prądy
Na stację Arctowski przybywa rocznie ok. 1000 turystów
Vastok - płynne jezioro pokryte warstwą lodu o grubości tysięcy metrów, prawdopodobnie jest siedliskiem unikatowych organizmów żywych, żyjących tam w zupełnych ciemnościach i przy wielkim ciśnieniu. Badanie tego jeziora będzie wymagało szczególnej ostrożności, by tego środowiska nie zaburzyć. Ma 240km długości, 50km szerokości i -3oC
Pod lodami Antarktydy znajduje się ok. 70 jezior
Efekt cieplarniany
*miał także działanie pozytywne - gdyby go nie było, nie powstałoby życie na Ziemi (średnia temperatura wynosiła -18oC
Smog - dym + para wodna (smoke+fog)
Metale śmierci: rtęć (atakuje mózg), kadm (atakuje nerki i wapń kości stają się kruche)
Śmiercionośny glon - przybiera aż 24 formy
Kiedy wyczuje obecność ławicy, produkuje toksyny. Ryba opada na dno, glony zamieniają się w ameby i żywią się rybą (ameby też czasem atakują)
Jest bardzo niebezpieczny!!! Trujące dla ludzi są nawet opary
OCHRONA PRZYRODY - obejmowanie ochroną najrzadszych jej tworów, zrównoważone użytkowanie
Podstawowa struktura ochrony przyrody - obszary chronione (kategorie: Park Narodowy - musi mieć co najmniej 1000ha, części mogą być rezerwatami ścisłymi; obszary chronionego krajobrazu, pomniki przyrody)
XIII wykład 17.XII.2003
PODSUMOWANIE
Ekologia należy do nauk biologicznych - czyli nauk o organizmach żywych i przejawach życia. Wyróżnia ją w biologii to, ze w opisie zachowań organizmów uwzglkędnia środowisko. Jest to biologia środowiskowa.
Celem ekologii jest badanie i wyjaśnianie zależności między organizmami i szeroko rozumianym środowiskiem.
Obiektami badań ekologii jest cała biosfera, jak i jej fragmenty (krajobrazy, ekosystemy, biocenozy...)
Przykładem oddziaływania i kształtowania środowiska przez organizmy w historii życia na Ziemi jest opanowywanie lądów przez organizmy żywe w czasie, Fanerozoiku - geologicznym interwale „jawnego życia”
Różne organizmy odmiennie reagują na zmiany danego czytnnika środowiska. Ale według prawa Shelforda - każdy organizm posiada granicę tolerancji na wielkość danego czynnika, pomiędzy którymi rozciąga się strefa tolerancji i występuje optimum.
Organizmy stenotopowe w stosunku do danego czynnika mają wąski zakres tolerancji na zmiany tego czynnika.
Natomiast organizmy eurytopowe mają szeroki zakres tolerancji.
Jednym z czynników wpływających na zachowania i wzrost osobników jest obecność innych osobników.
Powstaje między osobnikami m.in. konkurencja o zasoby środowiska (takie jak pokarm czy przestrzeń).
Konkurencja to oddziaływanie między osobnikami na tle wymagań co do zasobów. Prowadzi ona do zmniejszania przeżywalności, wzrostu i reprodukcji tych osobników.
Konkurencja o charakterze eksploatacji jest wzajemnym zużywaniem sobie przez konkurujące osobniki ograniczonych zasobów środowiska. Osobniki te mają równy dostęp do coraz mniejszych zasobów.
Konkurencja przez interferencję polega na przeszkadzaniu sobie nawzajem w korzystaniu ze wspólnych zasobów. Na skutek tego osobniki te nie mają równego dostępu do zasobów: przegrywający ustępuje.
Ekologia interesuje się także zmianami liczebności populacji. W szczególności zmiany te zależą od zagęszczenia osobników w populacji.
Zmiany takie opisywane są przez tzw. krzywą logistyczną.
Bada się także przepływy materii i energii pomiędzy zespołami organizmów (np. populacjami) w biocenozie, kolejno przez siebie zjadanymi.
Szereg takich kolejno zjadanych zespołów organizmów nazywany jest łańcuchem troficznym, a każdy z tych zespołów - kolejnym ogniwem tego łańcucha lub poziomem troficznym.
Długość łańcucha troficznego nie przekracza zwykle 4 - 5 ogniw.
Piramida ekologiczna to graficzna interpretacja zmian biocenozy lub energii lub liczebności osobników pomiędzy kolejnymi ogniwami łańcucha troficznego.
Wzajemnie ze sobą powiązane łańcuchy pokarmowe (troficzne) tworzą sieć troficzną.
1
Potencjalny wzrost liczebności na jednostkę czasu
Szybkość zmiany liczebności lub wzrost populacji na jednostkę czasu
Stopień realizacji potencjalnego wzrostu zależny od liczebności
Epilimnion - ciepły, woda mniej gęsta, zazwyczaj dobrze natleniona
Thermoline - gwałtowne zmiany temperatury mogą zmieniać jej pozycję w ciągu dnia/nocy
Hipolimnion - zimniejszy, woda bardziej gęsta, często mała ilość tlenu.
1 - wybrzeże
2 - szelf kontynentalny (do 200m)
3 - skłon kontynentalny
4 - równia abisalna
1 - organizmy stenotopowe
2 - organizmy eurotopowe
fotosynteza
oddychanie
C - konsumpcja
A - asymilacja
F, U - niestrawione resztki i mocz
P - produkcja
R - respiracja
W - zmiana ciężaru
E - produkcja potomstwa
powietrze
powietrze
woda
woda
Wyszukiwarka