background image

2010.02.15

→ ROLA ŚWIATA ROŚLINNEGO W

 

    FUNKCJONOWANIU BIOSFERY

 

 

kosmos

Słońce

ekosfera – strefa wokół gwiazdy, dająca krążącym ewentualnie w obrębie tej sfery planetom 
takie warunki pod względem temperatury, że (przy spełnieniu innych warunków) może na 
tych planetach istnieć życie
Ekosfera Słońca rozciąga się od 0,95 j.a. Do 1,37 j.a. (j.a. = jednostka astronomiczna)

życie może zaistnieć tylko na planetach skalistych, ze stałym podłożem (Merkury, 
Wenus, Ziemia, Mars)

Wenus – dociera za dożo energii słonecznej i cała woda wyparowała, jest gęsta atmosfera 

(96,5% - CO

2

, N – ok. 3,5% i inne)

ciśnienie 93 razy większe, niż na Ziemi

padają deszcze d dwutlenku siarki

za blisko Słońca

Mars – za daleko Słońca, dociera za mało energii słonecznej

temperatura na równiku w dzień ok. 20˚C, w nocy -90˚C

większość atmosfery uciekła w kosmos, został dwutlenek węgla, azot i argon i trochę 
innych (m.in. tlen)

życie – mikroby

woda – pod powierzchnią

Ziemia – jedyne dotąd znane miejsce we wszechświecie, w którym występuje życie

temperatura minimalna: -88˚C, maksymalna: 58˚C

atmosfera: azot 78%, tlen 20,9%, argon 0,9%, śladowe ilości CO

2

 i innych gazów

Biosfera  – strefa kuli ziemskiej zamieszkana przez organizmy żywe, gdzie obdywają się 
procesy ekologiczne

biosfea   jest   częścią   zewnętrznej   skorupy   Ziemi,   która   obejmuje   również 
powietrze,lad i wodę

Biosfera   światowa   –   mapa   odznaczająca   skupiska   planktonu   i roślin   (=biomasy)   po 
powierzchni Ziemi

strefy zwrotnikowe → pustynie planktonowe

na lądzie – lasy deszczowe na równiku, klimat umiarkowany – wszystko się rozwija

Biocenoza – (gr. bios – życie i koinos – wspólny) – naturalny zespół populacji organizmów 
żywych   danego   środowiska   –  biotopu  (-   nieożywionych   elementów   tego   obszaru,   jak: 
podłoże,   woda,   powietrze),   należących   do   różnych   gatunków   ale  powiązanych   ze   sobą 
różnorodnymi czynnikami ekologicznymi i

 

    zależnościami pokarmowymi

 

 

tworzy   całość,   która   pozostaje   w przyrodzie   w snanie   homeostazy   (czyli 
dynamicznej równowagi)

biocenozę tworzą:

fitocenoza – organizmy roślinne

zoocenoza – organizmy zwierzęce

drobnoustroje

1

background image

biocenozy można podzielić na naturalne, np. sawanna, las, jezioro, i sztuczne, np. park, 
ogród

biocenoza

 

  wraz ze środowiskiem fizycznym (=biotopem) to ekosystem

ekosystem  –  stanowi   funkcjonalną   całość,   w której  zachodzi  wymiana   materii   między 
biocenozą i biotopem

największa jednostka funkcjonalna biosfery

ekosystemy,   np.   staw,   las,   dżungla,   łąka,   moczary,   rafa   koralowa,   pole 
(=agroekosystem), ocean, wybrzeże morskie

producenci  –   organizmy,   głównie   rośliny   zielone,   wytwarzające   związki   organiczne 
w procesie fotosyntezy

konsumenci – organizmy cudzożywne, które odżywiają się innymi organizmami

destruenci – organizmy przetwarzające martwą materi organiczną wzwiązki mineralne (np. 
bakterie i grzyby)

Łańcuch   pokarmowy  –   szereg   organizmów   stanowiących   dla   siebie   kolejne   źródło 
pokarmu (zjadających izjadanych(, przez który przepływa materia i energia zmagazynowana 
początkowo w roślinach, tj. w poziomie troficznym producentów

Sieć troficzna – wzajemnie powiązane ze sobą łańcuchy pokarmowe (troficzne), w których 
następuje przepływ energii i materii w ekosystemie

→ Rośliny i zwierzęta – podstawowe składniki ekosystemu

Rośliny  –   organizmy  autotroficzne  pobierające   z otoczenia   nieorganiczne   związki 
chemiczne i wbudowujące je jako komponenty związków organicznych
=> produkcja pierwotna – szybkość wytwarzania biomasy przez organizmy autotroficzne

Zwierzęta  (w tym   człowiek)   –   organizmy   heterotroficzne   –   materia   organiczna 
wyprodukowana przez rośliny stanowi dla nich zasoby pokarmowe
=> produkcja wtórna – szybkość wytwarzania biomasy przez organizmy heterotroficzne

autotrofami  (organizmami samożywnymi) nazywamy te organizmy, które czerpią energię 
niezbędną   do   życia   wytwarzając   potrzebne   substancje   organiczne   z nieorganicznych 
pobieranych z otaczającego je środowiska

heterotrofami  (organizmami   cudzożywnymi)   nazywamy   te   organizmy,   które   energię 
niezbędną do życia czerpią z pobieranych z otoczenia związków organicznych

Fotosynteza

anaboliczny proces biochemiczny redukcji dwutlenku węgla wodorem pochodzącym 
ze związków nieorganicznych z wykorzystaniem promieniowania słonecznego przy 
udziale   barwników   asymilacyjnych   i enzymów,   prowadzącym   do   powstania 
związków organicznych

jedna z najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi

utrzymuje wysoki poziom tlenu w atmosferze

przyczynia się do wzrostu ilości węgla organicznego w puli węgla, zwiększając masę 

2

background image

materii organicznej kosztem materii nieorganicznej

zachodzi   w wyspecjalizowanych   organellach   –   chloroplastach,   zawierających 
barwniki fotosyntetyczne (asymilacyjne) – barwne związki chemiczne odgrywające 
kluczową rolę w jej procesie

wyróżnia się 3 główne grupy barwników fotosyntetycznych: chlorofile, karotenoidy 
i fikobiliny

stromatolity   –   tworzące   je   organizmy   pierwsze   fotosyntetyzowały,   tworząc   tlen 
i dzięki nim powstać mogły inne organizmy

Kolor zielony na planecie Ziemia → dzieło czystego przypadku

na Ziemi fotosynteza zależy od:

światła czerwonego, którego jest najwięcej

niebieskiego, które daje roślinom najwięcej energii

rośliny   odbijają   przede   wszystkim   światło   zielone,   dlatego   też   widzimy   je   jako 
zielone

roślinność   na   planetach   krążących   wokół   gwiazd   innego   typu   może   wyglądać 
inaczej, ponieważ rozwinęła inne barwniki fotosyntetyczne, w zależności od tego, 
jakie światło dociera do powierzchni planety

gwiazda jaśniejsza i gorętsza od Słońca emituje więcej światła niebieskiego 
i ultrafioletowego

gwiazdy ciemniejsze i chłodniejsze od Słońca – duża emisja podczerwieni, 
mało   niebieskiego   –   odbijane   będą   te   długości   fali,   których   człowiek   nie 
widzi (UV) – rośliny widziane jako czarne

Pozycja roślin w świecie żywym

do   roślin   zaliczane   są   organizmy,   u których   istotnemu   zróżnicowaniu   w wyniku 
ewolucji   uległy   organizacja   ciała,   biologia   rozwoju   i w końcu   relacje   ze 
środowiskiem

zmiany   te   można   prześledzić   analizując   organizację,   funkcjonowanie   i ekologię 
kolejnych   grup   systematycznych   stanowiących   współczesne   linie   rozwojowe 
wywodzące się z kolejnych ogniw ewolucji roślin

rośliny naczyniowe – najwyżej w ewolucji

Ekologiczne   czynniki   środowiskowe   wpływające   na   występowanie   roślin   (=czynniki 
siedliskowe)

siedlisko   –   miejsce,   w którym   rośnie   określony   gatunek   roślin,   ze   wszystkimi 
czynnikami środowiskowymi oddziałującymi na jego wzrost

temperatura

woda

światło

czynniki chemiczne

czynniki mechaniczne

Temperatura

największe znaczenie dla geografii roślin → różnice temperatur wyznaczają strefy 
klimatyczne na Ziemi

Piętra   roślinności   (piętra   klimatyczno-roślinne)   –   układ   roślinności   związany   ze   zmianą 

3

background image

klimatu wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza

zmieniają się niektóre elementy klimatu, takie jak temperatura, roczna suma opadów 
atmosferycznych   i długość   okresu   wegetacyjnego;   powoduje   to   stopniowe 
zastępowanie jednych formacji roślinnych przez drugie

w górach Europy (np. w Alpach, Sudetach i Karpatach) występują piętra roślinności 
i towarzyszące im główne formacje roślinne

piętro pogórza – lasy mieszane

piętro regla dolnego – buczyny

piętro regla górnego – bory świerkowe

piętro subalpejskie – zarośla kosodrzewiny i ziołorośla

piętro alpejskie (=piętro hanlne) – roślinność zielna, głównie murawy

piętro subniwalne (=piętro turni) – mszaki i porosty

piętro niwalne (=piętro śnieżne) – brak roślinności

z piętrami roślinności – granice – góry

granica lasu

granica wiecznego śniegu

Woda

wszystkie procesy życiowe są bezpośrednio lub pośrednio zależne od wody:

uczestniczy w biochemicznych procesach metabolicznych

umożliwia   rozpuszczanie   i transport   prawie   wszystkich   występujących 
w przyrodzie substancji

drobne wahania jej dostępności mogą mieć bardzo poważne konsekwencje 
i na niewielkiej powierzchni zasadniczo zmienić skład szaty roślinnej

opady: największe w sąsiedztwie równika oraz w Azji Południowo-Wschodniej

Ze względu na zapotrzebowanie na wodę wyróżnia się grupy roślin:

hydrofity – wodolubne

higrofity – bagienne, wilgociolubne

mezofity – mają średnie lub zmienne zapotrzebowanie na wodę

kserofity – sucholubne

Światło

nieodzowne znaczenie dla świata roślinnego

dostarcza energii dla fotosyntezy

wpływa na kierunek i intensywność wzrostu oraz wykształcenie się organów 
naziemnych roślin

Pora i długość naświetlania wpływa na rozwój roślin (=fotoperiodyzm)

światłolubne – heliofity

cieniolubne – skiofity

Czynniki chemiczne

typy gleb

odczyn podłoża (=pH)

zawartość składników pokarmowych

4

background image

ze względu na kwasowość gleby:

rośliny zasadolubne – bazofity – gleby zasadowe

rośliny kwasolubne – acidofilne, acidofity – gleby kwśne, bezwapniowe

5