Microsoft Word - Wykład 1 i 2.doc

Głównym i podstawowym źródłem zanieczyszczeń jest imisja zanieczyszczeń z
powietrza atmosferycznego. Stopień i rodzaj zanieczyszczenia powietrza
warunkuje więc rodzaj degradacji gleby, która może ulegać:

Procesowi zakwaszenia spowodowanego dwutlenkiem siarki i azotu
(kwaśne deszcze) – skutki to ograniczenie i hamowanie rozwoju
mikroorganizmów i roślin, niszczenie tkanek roślinnych, pogorszenie
warunków wegetacji (zniszczenie przyswajalności składników
pokarmowych) zwiększenie mobilności metali ciężkich.

Powstawanie kwaśnych deszczów:
Mechanizm działania kwaśnych deszczy na rośliny i glebę:



Niszczy aparaty szparkowe



Niszczeniu ulega aparat fotosyntetyczny



Degradacja kompleksu sorpcyjnego

Związek między kwaśnymi deszczami, a efektem

cieplarnianym:

Niszczenie aparatów fotosyntetycznych -> zniszczenie
asymilacji CO

Spada odczyn gleby -> więc uwalnia się CO

z węglanów

wapnia

Procesowi alkalizacji spowodowanego płynami emitowanymi z zakładów
cementowych (suchy opad) – skutki to naruszenie równowagi
przyswajalnych składników pokarmowych, pogorszenie wegetacji, również
w wyniku osadzania się pyłów na nadziemnych organach roślin – spadek
produkcji.

Procesowi zasolenia spowodowanego emisjami pyłowymi zakładów
chemicznych oraz wodami silnie mineralizowanymi (w tym wodami
kopalnianymi) – skutki to pogorszenie właściwości fizyczno – chemiczne
przez tzw. Proces solonowienia, czyli zwiększania w kompleksie
sorpcyjnym udziału sodu w stosunku do pozostałych kationów

Procesowi skażenia związkami azotu, fluorem, metalami ciężkimi



Związki azotu – przy znacznym przekarmieniu stają się
toksyczne, powodują obniżenie odporności roślin na
fitopatogeny



Większe nagromadzenie fluoru – rozpuszczonego w
wodzie glebowej powoduje niszczenie struktur
krystalicznych minerałów glebowych, destrukcję
kompleksów organomineralnych w glebie, zaburzenia
własności powierzchniowych i zdolności sorpcyjnych
substancji mineralnych gleby



Metale ciężkie – wysokie stężenie np. cynk, ołów,
miedź, chrom, kobalt, kadm powoduje dezaktywację
biologiczną środowiska prowadzącą nierzadko do zaniku
szaty roślinnej. Niektóre pierwiastki mogą nie wpływać w
sposób istotny na zaburzenia procesów w samej glebie,
lecz zwiększa się ich zawartość w paszach i produktach
rolnych, które spożywają zwierzęta i ludzie, co
doprowadza do różnych schorzeń, Zawartość metali
ciężkich w glebie wzrasta wraz z zawartością cząstek
poniżej 0,02, a przede wszystkim0,002 nm.



Zanieczyszczenia organiczne – pyły zawierające WWA,
PSB, dioksyny i inne

Zanieczyszczenia substancjami ropopochodnymi stanowią
znaczny odsetek zanieczyszczeń organicznych gleb,
substancje te powodują zatykanie porów glebowych,
oklejanie gruzełek glebowych (zniszczenie struktury
gruzełkowej gleb) przyczyniają się do powstania
warunków beztlenowych, sprzyjają procesom
redukującym (redukcja Fe

do Fe

) i oglejaniu gleb, co

dodatkowo pogarsza warunki tlenowe gleb.
Niektóre ulegają biodegradacji.



Biologiczne – źródłem są ścieki bytowo – gospodarcze, ścieki i odpady zawierające
m.in. odchody z hodowli drobiu, trzody chlewnej itd. Zanieczyszczenia tego typu
stanowią zagrożenie epidemiologiczne, gdyż mogą zawierać liczne patogenny
ludzkie i zwierzęce.

PODSUMOWANIE:



Zanieczyszczenia zmieniają gleby pod względem chemicznym, fizycznym i
biologicznym



Zwiększone zakwaszenie lub alkalizacja gleb negatywnie wpływa na stan mikrofauny
i mikroflory glebowej. Skutkiem tego jest spadek tempa rozkładu organicznych
szczątków roślinnych, zwierzęcych i tworzenia humusu.



Ograniczony rozwój bakterii azotowych powoduje zmniejszenie tempa nitryfikacji
(utlenianie

do NO

)

głównie przez bakterie z grupy Nitrosomonas i

denitryfikacji (redukcja azotanów lub azotu cząsteczkowego, najczęściej przez
bakterie z grupy Pseudomonas lub Nitrocallus.



Gleby o zmniejszonym odczynie staja się mniej urodzajne, co ujawnia się w
obniżeniu ilości i jakości plonów.



Gleby są układami stosunkowo odpornymi na działanie niekorzystnych czynników
zewnętrznych.



Procesy samooczyszczania zachodzące w glebach są procesami wymagającymi
czasu. Możliwe są one dzięki żyjącym w glebie mikroorganizmom. Przekroczenie
zatem tolerowanej przez nie granicy zanieczyszczeń nie tylko wstrzyma procesy
samooczyszczania, ale może zniszczyć odpowiedzialną za te procesy część
mikrobiocenozy.

37. Ochrona gleb przed erozją:

Czynniki chroniące:



Utrzymanie szaty roślinnej na terenach zagrożonych



Stosowanie uprawi wieloletnich zamiast jednorocznych



Tarasowanie stromych stoków oraz umocowanie skarpy darniną, krzewami
lub nawet murami oporowymi z kamienia



Otaczanie pól na stokach rowkami opaskowymi w celu zbierania żyznych
osadów



Chronienie jarów i wąwozów przed erozją przegrodami z bali lub kamienia
dla zahamowania energii wody



Prowadzenie dróg małymi spadkami



Odkładanie próchnicy przy robotach ziemnych w celu rozłożenia jej po
zakończeniu robót na powierzchni przeznaczonej do uprawy



Niedochodzenie do zboczy z uprawami na wierzchniowe , zabezpieczenie
granic upraw rowami opaskowymi, progami , udarnianiem i krzewami.



Dla ochrony pól przed wiatrem sadzenie żywopłotów i zadrzewień na
granicach pól, wzdłuż cieków, przy drogach, na uskokach terenu.



Zapobieganie niszczeniu struktury gleby, unikanie monokultur i stosowanie
właściwego płodozmianu.

ZANIECZYSZCZENIA GLEBY:

38. Zanieczyszczenie gleby – zmiana jej składu na skutek wprowadzenie substancji

chem. (stałych, ciekłych, gazowych, pierwiastków promieniotwórczych) oraz
mikroorganizmów w ilości i formach, które: (+zanieczyszczenia mechaniczne)



Przekraczają dopuszczalne prawem wskaźniki



Wpływają lub mogą wpływać na zdrowie ludzi, estetykę otoczenia, warunki
życia roślin i zwierząt, na klimat lub krążenie materii w przyrodzie i
właściwości biochemiczne gleb



Przekraczają możliwości asymilacji i neutralizacji w środowisku.

39. Naturalne czynniki zagrażające glebom:



Erozje



Pożary



Susze



Erupcje wulkanów



Powodzie



Wichury



Trzęsienia ziemi

40. Antropogeniczne:



Awarie i wycieki - zanieczyszczenia organiczne (np. ropa) i nieorganiczne
(np. amoniak)



Procesy spalania paliw kopalnych i innych (WWA, PCB, metale ciężkie i
inne) … kadm supermobilny zaburza gospodarkę mineralną roślin



Nieprawidłowe stosowanie nawozów sztucznych i pestycydów



Imisja zanieczyszczeń z atmosfery – opad mokry (kwaśne deszcze), opad
suchy, w tym metale ciężkie



Eksploatacja kopalń (wytwarzanie silnie zasolonych wód kopalnianych)



Zabudowa miejska



Składowanie opadów (odcieki)



Zanieczyszczenia komunalne – zawierają detergenty, drobnoustroje, całą
tablicę Mendelejewa i różne związki organiczne.

41. Ze względu na charakter czynnika zanieczyszczającego zanieczyszczenia gleb

dzielimy na:



Mechaniczne – wprowadzenie do gleby lub na jej powierzchnię
różnorakich słabo rozkładowych ciał stałych o wymiarach cząstek
elementarnych większych od 1 mm. Jest to przede wszystkim:

Gruz za zgrupowanych budynków i nawierzchni utwardzanych

Opady z budownictwa naziemnego i podziemnego

Odpady rozproszone powstałe w wyniku poszukiwań i eksploatacji
surowców skalnych

Opakowania metalowe, szklane, ceramiczne i z tworzyw
sztucznych

Nieorganiczne odpady z gospodarstw wiejskich oraz części maszyn
i urządzeń agrotechnicznych

Części środków lokomocji oraz materiały pozostawione i zgubione
wzdłuż szlaków komunikacji naziemnej



Chemiczne – chemiczne przekształcenia gleb są najgroźniejszym typem
degradacji. Powstają na skutek dostania się do środowiska glebowego
takiej ilości substancji zanieczyszczającej, która nie może być
zneutralizowana przez to środowisko.

Rodzaje substancji zanieczyszczających gleby:



Organiczne:

WWA, PCB i inne związki aromatyczne

Nawozy organiczne

Pestycydy

Zanieczyszczenia naftowe

Detergenty



Nieorganiczne:

Nawozy azotowe i fosforowe

Metale ciężkie – Pb, Cu, Hg, Cd, As i inne

Sole – azotany, siarczany, chlorki

Pierwiastki radioaktywne

cząstki mineralne i próchnicze. Wiatr naładowany cząstkami, uderzając w glebę żłobi
ją i drąży bądź zasypuje.

Warunki nasilenia się erozji eolicznej powoduje bardzo często sam człowiek,
pozbawiając duże obszary zwartej szaty roślinnej, prowadząc niewłaściwe zabiegi
agrotechniczne, intensywną gospodarkę rolną.

Skutki erozji wietrznej dla rolnictwa są najbardziej widoczne w odniesieniu do
pokrywy glebowej, gdzie wskutek wywiewania cząstek mineralnych i organicznych
następuje zubożenie poziomu próchniczego i spłycenie profilu gleby, a w wyniku
osadzania piasku nadbudowa profilu jałowym materiałem.

Procesy eoliczne powodują szkody w uprawach - odsłanianie systemu korzeniowego,
mechaniczne uszkadzanie, zdzieranie lub zasypywanie roślin.

Wyróżnia się trzy główne okresy nasilonych procesów    eolicznych: wiosna i jesień
podczas prac polowych oraz    zima. z niskimi temperaturami, silnymi wiatrami i
cienką pokrywą śniegu.

Pomimo że erozja wietrzna w Polsce jeszcze nie stanowi I większego problemu
gospodarczego, to w perspektywie należy liczyć się z jej nasileniem, zwłaszcza
wskutek zmniejszenia się powierzchni zalesień i stałego pogarszania się bilansu
wodnego.

36. Na erozję wpływa wiele czynników:



Naturalne

KLIMAT – rozkład, wielkości i rodzaj odpadów, temp. Im
trudniejsze warunki wzrostu roślin -> tym wzrost słabszy -> tym
silniejsze zagrożenie erozją. Istotny jest, zatem wpływ pory roku
na natężenie erozji. Szkodliwość spływu podczas roztopów zależy
od ilości wody w śniegu, uwilgotnienia gleby podczas zamarzania,
rozkładu śniegu i przebiegu tajenia. Największe szkody czynią
spływy roztopowe na uprawianych zboczach.

RZEŹBA TERENU - natężenie erozji jest zależne od spadku,
długości zbocza, kształtu i ekspozycji stoków. Im teren jest silniej
sfalowany, poprzecinany dolinami, tym spływ wody jest szybszy.
Natężenie erozji jest wprost proporcjonalne do spadku i długości
zbocza, przy czym wpływ spadku jest większy od wpływu długości
zbocza.

BUDOWA GEOLOGICZNA I RODZAJ GLEBY - do cech gleb,
które mają największy wpływ na podatność na erozję należą:
skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność
i wreszcie struktura. Do gleb i skał najbardziej podatnych na
erozję zalicza się less. Zbudowany jest z drobnych cząstek, które
łatwo tracą spoistość pod wpływem wody. Za najbardziej odporne
uważa się gleby szkieletowe, górskie, odznaczające się dużą
przepuszczalnością. Często jednak o rozmiarach strat erozyjnych
decyduje nie tylko podatność gleby na rozmywanie, ale i jej
sposób użytkowania

Im większa przepuszczalność, żyzność i pojemność wodna – tym
mniejsza podatność na erozję.

SZATA ROŚLINNA – stopień przeciwdziała zależy od ilości
biomasy na jednostkę powierzchni oraz od przestrzennego
rozmieszczenia roślinności ochronnej.



Antropologiczne

UKŁAD PRZESTRZENNY UŻYTKÓW - las i wieloletni użytek
zielony najlepiej chronią glebę. Na pola orne należy przeznaczać
zbocza o spadkach niniejszych niż 20% i dostatecznie dobrej
glebie, czyli miejsca, gdzie nie zagraża zniszczenie gleby wskutek
spływów.

UPRAWA PODŁUŻNA - na zboczach o spadkach większych od
ok. 6% konieczny jest właściwy układ pól umożliwiający uprawę
poziomą. Na zboczach o spadkach większych niż 10% gleba
podczas orki przemieszczana jest przez pług ku dołowi.
Najbardziej niebezpieczna, z uwagi na ułatwianie spływu, jest orka
z góry w dół zbocza. Z tego powodu nie zaleca się uprawy
podłużnej na zboczach o spadku większym niż 20%.

Istotne znaczenie ma również dobór roślin uprawnych (od niego
zależy osłona, jaką zapewniają glebie rośliny), a także
częstotliwość orek i innych zabiegów uprawnych. Wieloletnie
rośliny (np., trawy, lucerna) doskonale zabezpieczają przed silnym
nawet spływem. Mniej skutecznie chronią glebę rośliny ozime, jak
żyto, rzepak; jeszcze mniej zboża jare osłaniające tylko przed
spływem letnim. Szczególne zagrożenie stwarza uprawa roślin,
które w okresie silnych opadów nie osłaniają należycie gleby, np.
ziemniaki, buraki, tytoń, kukurydza.

UKŁAD DRÓG I INNE CZYNNIKI – jeśli drogi kierują wodę na
pole lub do wąwozu, to skoncentrowany spływ szybko dokona
zniszczeń. Duże zagrożenie stanowią nieumocnione, wadliwie
wytyczone drogi polne. Szkodliwe poczynania człowieka – kopanie
rowów odwadniających łąki śródpolne ze zbyt dużym spadkiem.
Także niekontrolowana turystyka, czy budowanie drogi lub linii
kolejowej w wykopie, który przecina zbocze. Może to całkowicie
zmienić krążenie wód podziemnych i powierzchniowych, naruszyć
stan równowagi i spowodować nieprzewidziane skutki ujemne.

Trzeba pamiętać, że lepiej jest przeciwdziałać erozji, niż naprawiać jej
skutki.

biologicznych, przywrócenie pierwotnej przydatności rolniczej jest możliwe
poprzez modyfikacje systemu gospodarowania i zarządzania terenem.



Degradacja umiarkowana: podłoże gruntowe ma znacznie ograniczona
przydatność rolniczą i jednocześnie częściowo naruszone naturalne funkcje
biologiczne a przywrócenie wydajności wymaga zastosowania zabiegów
inżynierskich.



Degradacja ekstremalna: podłoże gruntowe jest całkowicie
zdegradowane, naturalne funkcje biologiczne i odporność na
zanieczyszczenia są całkowicie utracone.

32. Czynniki i procesy degradacyjne gleb mogą mieć charakter naturalny (erozje,

pożary, susze, trzęsienia ziemi), jak i antropogeniczny (zanieczyszczenia,
zniszczenie powierzchni ziemi itp.) Dzielimy je na trzy grupy:

Czynniki i procesy fizyczne:
a.

erozja wodna i eoliczna

niekorzystne zmiany struktury i gęstości gleb wskutek j ugniatania przez
pojazdy i maszyny, oraz udeptywanie przez wypasane zwierzęta i ludzi

niekorzystne zmiany profilowej budów gleb, np. wskutek głębokiej orki

niekorzystne zmiany stosunków wodnych i termicznych gleby np. wskutek
wadliwie przeprowadzonych melioracji w zasięgu lejów depresyjnych.

Dewastacja wynikająca z przekształceń typu hydrologicznego może sprzyjać
zawodnieniem   (wodami   napływowymi rozlewiskami lub zbyt dużym
podniesieniem się zwierciadła wód    gruntowych)    pozbawiającym    gleby
powietrza, j powodującym zlewanie się cząstek mineralnych i zanik porowatości
gleby oraz wyługiwanie  gleby składników mineralnych, Strukturę gleby niszczy się
podczas drenażu (np. przez wykopy kopalniane) lub intensywnego poboru wody.

II. Chemiczne I fizykochemiczne procesy i czynniki
degradacyjne gleb:

Zubożenie zasobów próchnicy, która jest zasadniczym sorbentem i
źródłem składników pokarmowych, nośnikiem energii dla heterotrofów
glebowych.

Zubożenie składników pokarmowych np. wskutek brakuj wyrównywania
ich ubytku spowodowanego zbiorem plonu roślin uprawnych lub
pozyskiwaniem użytków leśnych. Jednostronne przenawożenie gleby.
Niekorzystne zmiany odczynu np. wskutek kwaśnych deszczów lub
opadu pyłów nadmiernie alkalizujących glebę, zakłócenie korzystnych
proporcji pierwiastków w roztworze glebowym i kompleksie
sorpcyjnym, nagromadzenie nadmiernej ilości pierwiastków i związków
toksycznych pochodzących z imisji lub ścieków przemysłowych i
komunalnych wysypisk śmieci, transportu itp.

Nie uwzględnianie małych, wyspowych zasięgów gleb żyznych,
otoczonych przez siedliska uboższe. Zwiększa to monotonię biocenoz
(spadek bioróżnorodności) i przyczynia się do degradacji gleb w
żyźniejszych enklawach.

Biologiczne wypłycenie gleb, czyli pojawienie się w profilu glebowym
przeszkód utrudniających lub uniemożliwiających głęboką penetrację
korzeni.

Jednostronne przenawożenie gleby

Niekorzystne zmiany odczyny np. wskutek kwaśnych deszczów lub
opadu pyłów nadmiernie alkalizujących glebę, zakłócenie korzystnych

proporcji pierwiastków w roztworze glebowym i kompleksie
sorpcyjnym, nagromadzenie nadmiernej ilości pierwiastków i związków
toksycznych pochodzących z misji lub ścieków przemysłowych i
komunalnych, wysypisk śmieci, transportu itp.

III.

Biologiczne procesy i czynniki degeneracji gleb:


Niekorzystne zmiany składu drobnoustrojów, roślinności i fauny glebowej,
nadmierne zagęszczenie patogenów i szkodników np. wskutek pożarów czy
wprowadzania odpadów, ścieków komunalnych lub osadów pościelowych,
gnojowicy itp.



Zakłócenie sprawnego obiegu składników pokarmowych np. poprzez
wprowadzenie monokultur, które nie zapewniają zróżnicowanego obiegu
pierwiastków (zwłaszcza np. przy braku poszycia w monokulturach
iglastych).



Nie uwzględniania małych, wysypowych zasięgów gleb żyznych, otoczonych
przez siedliska uboższe. Zwiększa to monotonię biocenoz (spadek
bioróżnorodności) i przyczynia się do degeneracji gleb w żyźniejszych
enklawach.



ekologiczne wypłycanie gleb, czyli pojawianie się w profilu glebowym
przeszkód utrudniających lub umożliwiających głęboką penetrację korzeni.

33. Erozja GLEB - procesy niszczenia wierzchniej warstwy gleby przez wiatr (erozja

wietrzna, eoliczna) i wodę (erozja wodna).

34. Erozja wodna:

Wyróżnia się:

erozje powierzchniowa - zniszczeniu ulega cala powierzchnia i terenu,

erozje liniowa - zniszczenia mają charakter liniowy i mogą 'przejawiać się w
formie erozji: wąwozowej i rzecznej,

ruchy masowe - zniszczeniu ulegają całe obszary, głównie na skutek sił
ciężkości, ale przy współudziale wody. Zalicza się tu następujące zjawiska:
spełzywanie (powolne przesuwanie się dużych mas na stoku), soliflukcja
(zsuwanie się wierzchniej warstwy po głębszej, zamarzniętej warstwie
podłoża), osuwiska (przemieszczenie mas zwietrzejmy na stoku - zazwyczaj
gwałtowne),

suffozję - (erozja podziemna) wymywanie materiału glebowego przez wody
płynące podziemnymi korytarzami powstałymi np. w wyniku działalności
kretów lub lisów, może to być również spływ wzdłuż korzeni palowych drzew
Zniszczeniu mogą ulec niekiedy duże obszary terenu, skutkiem są studnie i
podziemne korytarze oraz zapadanie się powierzchni ziemi,

abrazje - zniszczeniu ulega brzeg morski na skutek uderzających fal.

Jeżeli chodzi o Polskę, to 30% obszaru jest zagrożone erozją wodną, w tym 28%
użytków rolnych i 2% lasów. Erozja o średnim i silnym stopniu nasilenia zagraża
13% użytków rolnych. Są tam niezbędne kompleksowe melioracje przeciwerozyjne)
i 0.5% lasów.

35. Erozja wietrzna (eoliczna) to niszczące działanie wiatru, polegające na

wywiewaniu, unoszeniu i zasypywaniu gleby. Uderzający wiatr porywa z gleby

26. Humus:

27. W materiale glebowym wyróżniamy trzy główne grupy substancji humusowych:



kwasy fulwowe - łatwo rozpuszczalne w kwasach i zasadach, związki
heterogeniczne, składają się z prostych związków o niższej masie
cząsteczkowej,



kwasy huminowe - nierozpuszczalne w kwasach, rozpuszczalne w
zasadach, substancje koloidalne zbudowane z polimerów;



utworzonych z monomerów (jednostek podstawowych) zbudowanych z
aromatycznego rdzenia, mostków łańcuchowych oraz grup funkcyjnych.
Obecność mostków decyduje o porowatej | strukturze warunkującej m.in.
chłonność cząsteczek wody i właściwości sorpcyjne;



huminy - nierozpuszczalne w kwasach i zasadach, na ogól nieaktywne, nie
biorą bezpośredniego udziału w procesach gębowych.

28. Funkcje gleby w ekosystemie

Udział i bezwzględny warunek produkcji biomasy w ekosystemach lądowych
(produktywność).

Uczestnictwo w mineralizacji i humifikacji martwej materii organicznej oraz w
magazynowaniu próchnicy.

Udział w przepływie energii oraz w krążeniu i retencji wody i pierwiastków
biogenicznych.

Stwarzanie warunków życia podziemnym organom roślinnym i różnorodnym
drobnoustrojom i zwierzętom.

Działanie filtrujące i buforujące chroniące przed nadmiernym przepływem
pierwiastków i różnych związków pochodzenia antropologicznego do innych
elementów biosfery, a głównie do wód i roślin.

Udział w okresowym przechowywaniu nasion i innych propagul.

Udział w procesach samoregulacyjnych (homeostatycznych), zapewniających
ekosystemom względną trwałość i pewną odporność na działanie zewnętrznych
czynników destrukcyjnych.

Rejestrowanie zmian środowiska glebotwórczego.

Z obliczeń dokonywanych przez FAO (organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa)
przyjmuje się, że tylko 1/3 całkowitej powierzchni Ziemi może nadawać się do
wykorzystania i jest to górna granica możliwości wykorzystania terenów nadających się
do uprawy.

GLEBA W KRAJOBRAZIE

28. Wszystkie najważniejsze cechy i właściwości gleby zależą od jej miejsca w

krajobrazie. Od topograficznej sytuacji zależą lokalne stosunki wodne, nasilenie
procesów erozji (wodnej i eolicznej), powstawanie zmrozowisk i wiele innych cech.



W krajobrazie antropogenicznym właściwości gleb modyfikuje
działalność człowieka.



W krajobrazach rolniczych naturalne krążenie składników biogennych
ulega zakłóceniu. Składniki wynoszone z plonem zostają zastąpione
nawożeniem mineralnym i organicznym. Dodatkowe znaczenie mają takie
czynniki jak mechaniczna uprawa roli, wapnowanie, melioracje itp.
Stosunki wodne w takich układach mogą ulec całkowitej zmianie.



W krajobrazach przemysłowych częstym zjawiskiem jest zniszczenie
gleb. W miejscach obfitujących w kopaliny pojawiają się wyrobiska i hałdy,
których rekultywacja jest bardzo trudna. Wokół wyrobisk pojawiają się leje
depresyjne. Na szczególnie niekorzystne zmiany narażone są wtedy
zbiorowiska roślinności błotnej i torfowiskowej. Przeciwne zjawiska
(podtapianie, zabagnianie) występują na terenach sąsiadujących ze
zbiornikami retencyjnymi.

29. Zniekształcenie gleb - wstępna faza degradacji obejmująca stosunkowo niewielkie

zmiany nie sięgające głębszych partii gleby. Dotyczą głównie pogorszenia się
warunków humifikacji i mineralizacji. Skład mineralny stałej fazy gleby pozostaje
nienaruszony.

30. Degradacja i dewastacja gruntów - zmiany obejmujące głębsze poziomy

gleby naruszające względnie trwałe cechy takie jak skład mineralny, przekształcenia
typu hydrologicznego.

Obniżenie (degradacja) tub całkowita utrata (dewastacja) wartości
użytkowej gruntu, w wyniku niekorzystnych zmian rzeźby terenu, właściwości
gleby, warunków wodnych i szaty roślinnej.

Przyczyną może być działalność przemysłowa, agrotechniczna, bytowa człowieka lub
działanie sił przyrody (pożary, susze, erozja trzęsienia ziemi ftp.)
W wyniku obniżenia lub utraty swoich wartości użytkowych grunty
zdewastowane lub zdegradowane wymagają rekultywacji oraz ponownego
zagospodarowania.

31. STOPNIE DEGRADACJI GLEB:



Degradacja lekka: podłoże miniowe ma częściowo ograniczoną
przydatność rolniczą, jednak bez naruszenia naturalnych funkcji

18. Kompleks sorpcyjny zbudowany jest z koloidów glebowych czyli:

minerałów ilastych;

krystalicznych uwodnionych tlenków żelaza i glinu;

minerałów bezpostaciowych;

próchnicy;

kompleksów ilasto – próchniczych

19. Najważniejszą cechą koloidów glebowych, tworzących kompleks sorpcyjny,

jest ładunek elektryczny na ich powierzchni, wynikający z budowy ich jądra.
Pojedyncza cząstka koloidalna (micela) składa się z:

jądra o budowie krystalicznej lub amorficznej oraz strukturze zbitej lub
porowatej

wewnętrznej powłoki jonów dodatnio lub ujemnie naładowanych, które
można uważać za część składową jądra;

zewnętrznej warstwy kompensujących jonów o znaku przeciwnym niż
jony wewnętrznej powłoki;

20. W przypadku minerałów głównym źródłem ładunków są grupy OH na zewnętrznych

powierzchniach, w przypadku próchnicy są to grupy karboksylowe i fenolowe, w
których H może być częściowo zastępowany przez inne kationy.

21. Sorpcja wymienna polega na wymianie jonów pomiędzy roztworem glebowym a

koloidalnym kompleksem sorpcyjnym gleby. Na miejsce jonów zasorbowanych na
powierzchni koloidów glebowych wchodzi równoważna chemicznie ilość jonów z
roztworu glebowego.

Najczęściej spotykanymi kationami wymiennymi w glebach są

kationy zasadowe: Ca

, Mg

, K

, Na

, NH

kationy kwaśne: H

, Al3

Kompleks sorpcyjny – zabezpieczenie przed
toksycznym czymś dostającym się do gleby.

Wymiana dwukierunkowa
1 anion NH

w zamian za H

22. Zdolność gleby do przeciwstawiania się zmianom odczynu nosi nazwę właściwości

buforowych lub zdolności regulujących gleb.

Jony wodorowe występujące w glebach działają jak bufor w stosunku do zmiany
odczynu. Polega to na tym, że usuwane z roztworu glebowego jony wodorowe są
uzupełniane z kompleksu sorpcyjnego, a w prowadzane do roztworu – przechodzą
do kompleksu sorpcyjnego, przy czym odczyn roztworu glebowego w obu
przypadkach nie ulega większym zmianom.

23. Właściwości sorpcyjne gleb uwarunkowane są wielkością ich pojemności sorpcyjnej,

ilością zasorbowanych kationów o charakterze zasadowym o raz składem roztworu
glebowego.

24. Materia organiczna gleb (często określana jako próchnica lub humus) zawiera

produkty chemicznych i biologicznych przemian różnych wyjściowych materiałów
roślinnych i zwierzęcych. Dziali się na:



Nieswoiste substancje próchnicze (czyli substancje niehumusowe)
– węglowodany, białka, tłuszczowce, węglowodory i ich pochodne i
inne. Stanowią one 10 – 15 % ogólnej ilości materii organicznej.



Swoiste substancje próchnicze (substancje humusowe), stanowią
85 – 90 % ogólnej ilości materii organicznej.

25. Swoiste substancje próchniczne to kompleks bezpostaciowych substancji

organicznych. Związki te tworze się w procesie rozkładu materiału organicznego w
procesach resyntezy produktów rozkładu oraz w procesach syntezy, w wyniku
działalności życiowej mikroorganizmów (bakterii, grzybów, promieniowców).

10. MIKROORGANIZMY żyjące w glebach rozkładają materię organiczną zarówno w

warunkach tlenowych jak i beztlenowych. Wydzielając do gleby dwutlenek węgla i
różne kwasy organiczne przyspieszają i modelują złożony proces wietrzenia
minerałów i powstawanie gleby.

Uczestniczą w ten sposób w uruchamianiu (przechodzeniu do roztworu
glebowego)niektórych pierwiastków np. P i K. Są kluczowym ogniwem
warunkującym obieg pierwiastków w ekosystemach glebowych.

Niektóre z nich (symbiotyczne i niesymbiotyczne) biorą udział we wzbogacaniu gleb
w azot w procesie asymilacji azotu atmosferycznego. Wzrost roślin jest zatem
uzależniony od sprawnego działania mikroorganizmów mineralizujących obumarłą
substancję organiczną.

Wydzielając do gleby CO

i kwasy organiczne przyspieszają i modelują złożony

proces wietrzenia minerałów i powstawania gleby.

11. Spośród roślin pionierami w zasiedlaniu skał i tworzeniu gleb są porosty.

Wydzielają one kwasy porostowe, wspomagające erozję chemiczną skał i ich
kruszenie. Stanowią rezerwuar wody i minerałów i miejsce gromadzenia się materii
organicznej. Zmiany przez nie rozpoczęte umożliwiają następnie zasiedlanie skał
przez mchy, paprotniki i wreszcie rośliny nasienne.

Istotna rola w powstawaniu i kształtowaniu gleb przypada roślinności.
Współdziałając z tworzywem gleby i czynnikami glebotwórczymi przyczynia się do
uformowania zasadniczych profilów glebowych.

Pokrywa roślinna chroni gleby przed działaniem czynników atmosferycznych, nie
dopuszczając do rozbijania agregatów glebowych (niszczenie struktury),
wypłukiwania cząstek gleby przez wodę (erozja wodna) i wiatr (erozja eoliczna).

Rośliny głęboko zakorzenione przemieszczają składniki pokarmowe z niższych
partii profilu do wyższych, gdzie kumulują je w formie masy organicznej
(asymilacja). Masa ta ulega rozkładowi, wzbogacając górną warstwę gleby w
próchnicę i minerały.

(Ryzosfera)

12. FAUNA glebowa - rola w mieszaniu materiału glebowego, wzbogaceniu gleby w

substancje organiczne, obiegu składników pokarmowych, mineralizacji substancji
organicznej (przyspieszanie procesu poprzez jej rozdrobnienie), stabilizacji struktury
gleby.

np. krety, myszy, króliki, stonoga, dżdżownica, które substancję glebową
przerabiają w przewodzie pokarmowym, a odchody swe pozostawiają w postaci
koprolitów – kompleksów mineralno-organicznych.

13. Woda – wszelkie postacie wody (lód, deszcz, grad, śnieg) zaliczamy do czynników

glebotwórczych o charakterze niszcząco - budującym.

Woda jest czynnikiem warunkującym erozję wodna skał macierzystych,
jednocześnie może być czynnikiem powodującym erozję wodną gleb (wymywanie
powierzchniowe, wymywanie wartościowych składników do głębszych poziomów).
Woda jest czynnikiem limitującym procesy biologiczne i chemiczne w glebach. Jej
niedobór spowalnia a nawet wstrzymuje ich przebieg. Nadmiar może być przyczyną

pogorszenia się warunków tlenowych a co za tym idzie pojawienie się procesów
beztlenowych przemian, oglejania i zatykania porów, a poprzez to pogorszenie
warunków wegetacji organizmów żywych.

14. Kultura rolna - racjonalne gospodarowanie, stosowanie płodozmianu,

wyrównywanie zmian powodowanych zbiorem plonów, odpowiednie zabiegi
agrotechniczne.

15. Parametry oceny jakości gleb – należą do nich:



Pulchność gleby



Strukturalność



Przepuszczalność powietrza, wody



Zdolność zatrzymywania wody



Wł. Sorpcyjne



Akumulacja próchnicy

a) Żyzność – zdolność do zaspokajania wszystkich glebowych

potrzeb różnych roślin w ramach możliwości stwarzanych przez
pozostałe czynniki środowiskowe.



Naturalna – to, co gleba oferuje w sposób
naturalny, to, co wynika z jej naturalnego
charakteru



Sztuczna – zmodyfikowana przez działalność
człowieka



Potencjalna (wyższa)



Efektywna

Najbardziej żyzną jest warstwa próchnicza gleb (gł. 30-40 cm.)



Produkcyjność gleby – jest to zdolność gleby (biotopu) do wytwarzania
biomasy; miarą produkcyjności jest ilość suchej masy organicznej
wytworzonej w jednostce czasu na jednostkę powierzchni gleby.



Urodzajność gleby – miara urodzajności jest plon, czyli masa tej części
rośliny, która ma bezpośrednie znaczenie użytkowe; urodzajność gleby
zależy od kultury gleby.



Kultura gleby – układ właściwości nabytych w wyniku zabiegów
agrotechnicznych; dotyczy do zwłaszcza akumulacji próchnicy, składników
pokarmowych, odczynu, aktywności biologicznej gleby oraz stosunków
powietrzno – wodnych.

16. Właściwości sorpcyjne gleb:

Gleba ma zdolność zatrzymywania i pochłaniania różnych składników w tym jonów i
cząstek. Zdolność tą określamy jako sorpcję.
O zjawiskach sorpcyjnych z glebie decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza
stała – sorpcyjny kompleks glebowy.

17. Dzięki sorpcyjnym właściwościom gleb możliwa jest w nich:

- regulacja odczynu;
- magazynowanie dostarczonych (również w nawozach) składników

pokarmowych;

- neutralizacja szkodliwych dla organizmów żywych substancji, które

dostają się do gleby

Wykład 4

Litosfera

Litosfera (gr. strefa kamienia) – względnie sztywna i krucha zewnętrzna powłoka
Ziemi złożona ze skał zbliżonych do znanych z jej powierzchni, częściowo nawet
niestopionych. Obejmuje skorupę i zewnętrzną część górnego płaszcza (tzw.
warstwę perydotytową).

Ulega deformacjom tektonicznym (uskoki, fałdy). Miąższość litosfery wynosi ok. 100
km, a jej temperatura dochodzi do 700

C. Rozróżniamy litosferę



kontynentalną - w częściach globu zajętych przez płyty kontynentalne



oceaniczną - występuje pod oceanami

W obrębie kontynentów jest ona grubsza niż pod oceanami.

Płyta tektoniczna – największa jednostka podziału litosfery

Wyróżnia się płyty kontynentalne i oceaniczne.

Gleba (pedosfera) – stanowi powierzchniową warstwę skorupy ziemskiej, objętą
procesami glebotwórczymi. Jako zasadniczy element litosfery jest jednym z
najważniejszych komponentów ekosystemów lądowych i wodnych.

Gleby należą do niepomnażalnych zasobów kuli ziemskiej i spełniają szereg funkcji,
przede wszystkim jako siedlisko wzrostu i rozwoju roślin i zwierząt oraz
transformacji składników mineralnych i organicznych.

Gleba jest to integralny, wielofunkcyjny składnik ekosystemów lądowych i
niektórych płytkowodnych, będący trójfazowym produktem oddziaływania lito-,
hydro-, atmo- i biosfery.

GLEBA – biologicznie czynna powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej, powstała
ze skały macierzystej w procesie glebotwórczym, żyzna (dzięki zawartości próchnicy
oraz mineralnych składników pokarmowych przyswajalnych dla roślin).

Badaniem gleby zajmuje się nauka zwana gleboznawstwem lub pedologią.
Pedologia to nauka o glebie jako tworze przyrody i środku produkcji rolnictwa, jej
powstaniu, budowie, właściwościach oraz rozmieszczeniu gleb na kuli ziemskiej.

Jako produkt trójfazowy składa się z:



fazy stałej – stanowią ją cząstki mineralne (okruchy skał i minerałów),
organiczne (próchnica, resztki roślinne i zwierzęce w różnym stopniu
rozkładu oraz organizmy żywe) i mineralno-organiczne.



fazy ciekłej (roztwór glebowy) – woda wraz z rozpuszczalnymi w niej
związkami mineralnymi i organicznymi. Ilość i jakość wody w glebie są
zróżnicowane i zależne od klimatu, rzeźby terenu, warunków
hydrologicznych i innych.



Fazy gazowej (powietrze glebowe) – stanowi ją mieszanka gazów i pary
wodnej, różni się od powietrza atmosferycznego większą zawartością CO

Powstawanie gleb:

Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej, powstałym
ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania za nią zmiennych w czasie różnych
czynników w określonych warunkach rzeźby i terenu.

W wyniku rozwoju gleby ulegają pionowemu zróżnicowaniu, tworząc profil
glebowy, czyli system poziomów genetycznych, których liczba, morfologia,
wzajemny układ oraz zespół fizycznych, chemicznych oraz biologicznych właściwości
są wyrazem minionych i obecnych wpływów środowiska glebotwórczego zmiennego
w czasie i przestrzeni, i należą do kryteriów w klasyfikacji gleb.

Gleba jest ożywionym, dynamicznym tworem przyrody, w którym zachodzą ciągłe
procesy rozkładu i syntezy związków mineralnych i organicznych oraz ich
przemieszczania.

Każda gleba odznacza się swoistymi cechami: morfologicznymi, fizycznymi,
chemicznymi i biologicznymi, dzięki którym stwarza warunki życia dla roślin i
zwierząt.

Całość zmian przebiegających w powierzchniowej warstwie litosfery pod wpływem
biosfery, atmosfery i hydrosfery, powodujących powstanie i rozwój gleby określa się
jako proces glebotwórczy.

7. Wietrzenie skał:

Następuje tu jakościowa zmiana substratu mineralnego, z którego w wyniku procesu
glebotwórczego formuje się gleba. Istotną rolę w procesach glebotwórczych odgrywa
obieg materii



biologiczny - obejmuje powstawanie, migrację i gromadzenie się w
powierzchniowej warstwie zwietrzeliny skalnej połączeń organicznych i
organiczno-mineralnych. Dzięki temu zwietrzelina zyskuje urodzajność,
która powoduje, że zwietrzelina zmienia się w glebę.



geologiczny - obejmuje przemieszczanie połączeń mineralnych i
organicznych, w formie roztworów, powodując z jednej strony niszczenie
skał, z drugiej zaś wzbogacenie powierzchniowych warstw gleby, a w
wyniku długotrwałego oddziaływania wpływa na różnicowanie się profilów
gleb na poziomy i warstwy

Gleba podlega nieustannej ewolucji. Proces glebotwórczy nie kończy się więc na
powstaniu gleby, lecz trwa ciągle, przyczyniając się do jej rozwoju, a kierunek tego
rozwoju zależy od wielu czynników glebotwórczych.

Czynniki glebotwórcze to:



skała macierzysta – jej skład wpływa na podatność na wietrzenie, a tym
samym na tempo rozwoju gleby oraz na skład;



klimat – jeden z ważniejszych czynników glebotwórczych, określa
charakter wietrzenia (erozja eoliczna czyli wietrzna, erozja wodna) oraz
wpływa na kierunek procesów glebotwórczych, wyznacza warunki cieplne i
wodne, od których zależy intensywność wszystkich procesów
glebotwórczych;



organizmy żywe – aktywność flory jak i fauny jest istotna w procesach
powstawania gleb i jest ściśle zależna od klimatu, wody jak i rozwoju skały
macierzystej gleby; ich rola polega na zwiększaniu urodzajności gleb;

i. odnawialne – pomimo eksploatacji są niewyczepywalne stanie

się odnowić (o ile tempo eksploatacji nie przekracza tempa
odnawiania)

żywe zasoby przyrody, których biologiczną
cechą jest rozmnażanie się niewyczepywalne
wzrost, np. rośliny

krążące – w obiegu o wymiarze geologicznym,
np. woda

ii. częściowo odnawialne:



glebowe



mikroklimat – czynniki określające bytowe warunki
organizmu lub grupy organizmów, zależy bezpośrednio od
różnych przedmiotów terenowych, naturalnych lub
sztucznych.

iii. nieodnawialne – eksploatacja prowadzi do ich wyczerpania

nieodwracalnego. Raz zużyte lub zniszczone nie odtwarzają się
niewyczepywalne czasie dostępnym ludzkiemu doświadczeniu.

surowce mineralne – ropa naftowa, gaz
ziemny, węgiel, rudy metali

Niektórym z nich można przedłużyć okres
użytkowania przez recykling

przestrzeń – zwłaszcza nadająca się do
zamieszkania niewyczepywalne
zagospodarowania

i. możliwa do odzyskania

(rekultywacji)

ii. niemożliwa do odzyskania

(nieodnawialne, zanikające)

Do tych zasobów zaliczamy te surowce, których proces formowania
się w skorupie ziemskiej został ukończony.



Surowce energetyczne



Zasoby mineralne niewyczepywalne złoża rud



Zasoby wodne (wód słodkich) niewyczepywalne gruntowe



Zasoby niewyczepywalne – eksploatacja nie zagraża ich wyczerpaniu,
np. energia słoneczna, prądów morskich, wód płynących, wiatrów.

a. niezmienialne – nasłonecznienie, wiatry
b. zmienialne – powietrze, woda

16. CYKLE BIOGEOCHEMICZNE:

Mogą występować w 2 pulach: ograniczonej i nieograniczonej.

17. Nieograniczona pula pierwiastków:



Atmosfera – zasoby azotu w formie gazowej i węgla w postaci CO



Skały litosfery – zasoby potasu (skalne) i węgiel w postaci węglanu
wapnia



Hydrosfera – zasoby węgla w postaci węglanów, azotu w postaci
azotanów, fosforu w formie fosforanów

18. Ograniczona pula pierwiastków:



Tkanki organizmów żywych i ich martwe szczątki (np. azot w białkach i
fosfor w ATP i kwasach nukleinowych, węgiel w skrobi itp.)

19. Biogeochemia – dziedzina nauki, badającą przemiany chemiczne, zachodzące

podczas krążenia pierwiastków biogennych w ekosystemach Ziemi, a odbywających
się dzięki procesom biologicznym.



Obieg typu gazowego – zbiornikiem składnika jest atmosfera lub
hydrosfera



Obieg typy sedymentacyjnego – zbiornikiem jest skorupa ziemska np.
obieg fosforu.



Możliwy jest typ pośredni pomiędzy dwoma głównymi typami – obieg siarki

20. Fosylizacja – proces prowadzący do powstania skamieniałości

21. Drogi włączania i wychodzenia pierwiastków z obiegu – odgrywa w nich rolę

erozja mechaniczna i chemiczna.

Tempo dopływu i odpływu danego pierwiastka może być zrównoważone lub z
przewagą jednego z procesów.

Jeżeli tempo dopływu przewyższa znacznie tempo jego odpływu prowadzi do
akumulowania znacznych jego ilości w zasobach żywej i martwej materii
organicznej. Proces taki jest typowy dla wczesnych stadiów sukcesji.

Czasami odpływ pierwiastka jest większy niż dopływ np. w przypadku pożarów,
wycinania lasów, czy zbierania plonów z pól uprawnych.

Pierwiastki mogą być przenoszone z prądami powietrza lub wody na znaczne
odległości – globalne cykle biogeochemiczne.

22. OBIEG TLENU, WĘGLA, AZOTU (NITRYFIKACJA), SIARKI, FOSFORU, WODY.

23. Istnieje silny związek pomiędzy obiegiem fosforu i siarki.

Związki nieorganiczne fosforu w glebie i osadach dennych są zazwyczaj
nierozpuszczalne. Są to głównie fosforany wapniowe ( w środowisku alkalicznym)
oraz żelazowe, glinowe ( w środowisku kwaśnym).

Rozpuszczanie fosforanów wapniowych zachodzi w wyniku aktywności biochemicznej
mikroorganizmów wytwarzających kwasy, w tym kwas siarkowy.

Uwalnianie jonów fosforanowych z nierozpuszczalnych związków może zachodzić w
reakcjach wymiany pomiędzy fosforanami żelaza i glinu z siarczkami siarczkami
siarkowodorem.

Wykład 3

Początek ewolucji Ziemi:

Ziemia  po  osiągnięciu  masy  zbliżonej  do  obecnej,  zaczęła  się  ogrzewać,  głównie  w
wyniku  rozpadu  izotopów  promieniotwórczych,  a  częściowo  wskutek  pozyskiwania
energii  kinetycznej  uderzających  w  jej  powierzchnię  niewielkich  ciał  stałych
(planetozymali – powstałych również w wyniku kondensacji gorących gazów).

Proces  ogrzewania  spowodował  stopienie  żelaza  i  niklu,  które  w  związku  z  ich  dużą
masą  właściwą  spłynęły  do  środka  planety,  tworząc  jej  jądro.  Postępujące
ochłodzenie spowodowało zestalenie pozostałej materii w płaszczu Ziemi.



Jadro wewnętrzne – stałe



Jądro zewnętrzne – płynne

Litosfera - (skorupa ziemska), hydrosfera i atmosfera powstały głównie z
uwolnienia materiału z górnych warstw płaszcza Ziemi.

4. Średni skład chemiczny współczesnej skorupy wskazuje, że najbardziej

rozpowszechnionym pierwiastkiem jest tlen (47%), wiążący się na różnych drogach
z krzemem (28%), glinem (8,1%), Fe (5%), Ca (3,6%), Na (2,8%), K (2,6%), Mg
(2,1%), innymi (0,8%)

5. Lotne pierwiastki (w wyniku odgazowania), wydostawały się z płaszcza Ziemi

dzięki wybuchom wulkanów, które towarzyszyły tworzeniu się skorupy.

Pierwotna atmosfera składała się z CO

i azotu z pewną ilością wodoru i pary

wodnej. Ewolucja jej w kierunku współczesnej atmosfery utleniającej nastąpiła
dopiero wtedy, gdy zaczęło rozwijać się życie.

Najstarsze skamieniałości stanowią bakterie, których wiek szacuje się na 3,5 mld
lat. Wykorzystywały one energię słoneczną do syntezy materii organicznej z
wykorzystaniem H

S jako donora wodoru.

+ H

S = CH

O +2S + H

Kolejnym etapem była fotosynteza przebiegająca z fotolizą wody:

O + CO

= CH

O + O

8. Skutki wytwarzania tlenu:



Zużywanie go do utleniania zredukowanych związków mineralnych



Tlen podlegał reakcjom chemicznym tworząc ozon -> warstwę ozonową ->
ochrona przez UV -> wyjście życia na ląd

9. ZASOBY NATURALNE:

Pierwiastki chemiczne znajdujące się w litosferze powstały w procesie
nukleogenezy – proces, który zachodził we wnętrzu gwiazdy w kolejnych etapach
jej rozwoju. Tworzywem do powstania pierwiastków był wodór i hel.

Główną funkcją w budowie Ziemi pełnią skały.
Uwalnianie z nich pierwiastków jest wynikiem erozji.

10. Złoża mineralne – zespoły pierwiastków, tworzące skupienia o wielokrotnie

zwiększonej koncentracji w porównaniu z otaczającymi je skałami, duże bogactwo
typów.

11. Złoża mineralne – występują w postaci żył, gniazd, pni, soczek = pokłady.

12. Zasoby naturalne (lub surowce naturalne) = grunty, gleby, wody, lasy. Zasoby te

bezpośrednio lub po przetworzeniu zaspokajają materialne potrzeby ludzi.
Szczególny rodzaj to zasoby genowe.

13. Ochrona zasobów – oszczędne gospodarowanie nimi, takie użytkowanie, aby

mogło ono być trwałe, nieprzerwane i nie obniżało jakości zasobu.

14. Zasoby naturalne :



Pozostające w suwerennym władaniu jednego państwa



Wspólne dobra ludzkości.

15. Ze względu na zasady ochrony:



Zasoby wyczerpywalne – w wyniku eksploatacji mogą ulec całkowitemu
wyczerpaniu niewyczepywalne zniszczeniu ( wyczerpywalność zależna od
tempa pozyskiwania ich przez człowieka)

Skoordynowanie tworzenia baz danych i organizacji obiegu informacji
między krajami członkowskimi UE.

b) Stworzenie systemu CORINE ma na celu realizację polityki Unii Europejskiej,

która obejmuje:

ochronę najważniejszych ekologicznie procesów i systemów przyrodniczych
podtrzymujących życie;

ochronę różnorodności genetycznej;

ograniczenie wykorzystywania gatunków i ekosystemów.

Program  ten  realizowany  jest  w  krajach  UE  oraz  w  Bułgarii,  Czechach,
Polsce,  Rumunii,  Słowacji  i  na  Węgrzech.  Stanowi  on  podstawę  dla
tworzonego  w  UE  systemu  obiektów  chronionych  NATURA  2000,  opartego
na EECONET.

c) W Polsce program CORINE jest realizowany w 3 działach tematycznych:



CORINE land cover – dotyczy informacji związanych z użytkowaniem
ziemi (rolnictwo, akweny wodne, tereny zurbanizowane)



CORINEAIR  –  zajmuje  się  inwentaryzacją  emisji  zanieczyszczeń  do
atmosfery  w  ścisłej  współpracy  z  instytucjami  międzynarodowymi,  takimi
jak:  UNECE  OECD,  ECE,  WHO  opracowując  wspólnie  końcowy  Raport
Europes Environment.



CORINE biotops – zadaniem tego programu jest:

wytypowanie ostoi przyrodniczych o znaczeniu europejskim;

sporządzenie spójnego opisu bogactwa przyrodniczego Polski oraz
ocena adekwatności sieci obszarów prawnie chronionych i
rozmieszczenia ostoi przyrodniczych;

zainicjowanie pracy nad krajowym systemem informacyjnym
ochrony przyrody i połączenie w tym systemem różnych
naukowych

centrów

przyrodniczych

oraz

banków

danych

organizacji państwowych i pozarządowych.

Program  CORINE  BIOTOPS  obejmuje  identyfikację,  inwentaryzację  i  opis
miejsc, których ochrona jest szczególnie istotna dla zachowania dziedzictwa
przyrodniczego  Europy.  CORINE  biotops  to  koordynowanie  informacji  o
biotopach,  czyli  miejscach  życia  populacji  taksonu.  Identyfikacja  biotopu  w
terenie  pozwala  wyznaczyć  ostoję  CORINE.  Ostoja  biotop  jest  jednostką
ekologiczną  wyróżniającą  się  w  terenie.  Typowymi  ostojami  są  jezioro  z
przylegającymi  do  niego  łąkami  i  lasem,  dolina  rzeczna,  rozległy  kompleks
leśny

lub

rozległy

kompleks

leśny

stanowiący

mozaikę

różnych

drzewostanów, polan śródleśnych i torfowisk.

Wyróżnia  się  ostoje  kompleksowe,  obejmujące  całe  regiony  i  ostoje
cząstkowe.

W banku informacyjnym CORINE biotops znajduje się informacje dotyczące
959  ostoi  w  Polsce,  których  ochrona  jest  istotna  dla  zachowania  pełnego
dziedzictwa  przyrodniczego  Europy.  Obejmują  one  10  -  12%  powierzchni
kraju.  Powierzchnia  poszczególnych  ostoi  jest  zróżnicowana:  od  całego
regionu (np. Bieszczady) do pojedynczych jaskini.

W obrębie ostoi występują mozaiki siedlisk (habitatów) poszczególnych
gatunków roślin i zwierząt. Rangę siedliska wyznacza wyjątkowość
cech

ekologicznych:

rzadkość

występowania,

jego

reprezentatywność

oraz

stan

zachowania.

przypadku

stwierdzenia wrażliwego siedliska lub bogactwa różnych typów
siedlisk wyznacza się obszar ostoi. Miejsce występowania gatunku
(siedlisko) staje się więc ostoją CORINE.

Utrzymanie  pełnego  zróżnicowania  siedlisk  jest  niezbędnym  warunkiem
zachowania  bioróżnorodności  gatunkowej  i  wewnątrzgatunkowej.  W  wielu
przypadkach  zachodzi  potrzeba  chronienia  siedlisk  na  terenach  silnie
przekształconych  przez  człowieka.  Dlatego  też  program  CORINE  wykracza
poza tereny dotychczas prawnie chronione.

6. Program NATURA 2000

a) Powstaje Europejska Sieć Ekologiczna, zwana NATURA 2000, której głównym celem jest

określenie obszarów szczególnego zainteresowania Wspólnoty. Każdy kraj członkowski
ma za zadanie wyznaczenie specjalnych obszarów ochronnych. Obszary szczególnego
zainteresowania dotyczą przede wszystkim ważnych typów ekosystemów oraz
zagrożonych gatunków fauny i flory. Głównym celem tych działań ma być zapewnienie
różnorodności biologicznej w układzie europejskim oraz ochrony krajobrazów. Zakłada
się, że program NATURA 2000 obejmie około 15% powierzchni Europy.

b) Program NATURA 2000 opiera się na nastepujących regulacjach wspólnotowych:



Dyrektywa Rady EWG z 1979 r. o ochronie dzikich ptaków -.Dyrektywa ptasia" -
celem tej dyrektywy jest ochrona i zachowanie wszystkich populacji ptaków
naturalnie występujących w stanie dzikim, prawne uregulowanie handlu i
pozyskiwania ptaków łownych oraz przeciwdziałanie pewnym metodom ich łapania i
zabijania. W ramach ochrony postuluje się następujące działania:



Obszary Szczególnej Ochrony – SPAS – obszary ostoi wyznaczone na
ladzie obszarów wodzie



Tworzenie obszarów chronionych.



Wdrażanie zasad zrównoważonego gospodarowania w ostojach ptaków i
ich otoczeniu zgodnych z ich potrzebami życiowymi.



Renaturalizacja bądź odtwarzanie siedlisk przekształconych



Stosowanie kontroli przestrzegania prawa i ustalenie zasad eksploatacji
populacji ptaków łownych, zabraniając w szczególności: umyślnego
zabijania lub chwytania tych ptaków, niszczenia lub uszkadzania ich
gniazd i jaj, płoszenia w okresie lęgowym i wyprowadzania młodych

• Dyrektywa Rady EWG z 1992 r. w sprawie ochrony naturalnych i
półnaturalnych siedlisk dzikiej fauny i flory -
Dyrektywa siedliskowa" zwana „habitatową" — dyrektywa ma na celu zachowanie
różnorodności biologicznej w obrębie europejskiego terytorium państw członkowskich
UE. Ochrona typów siedlisk przyrodniczych o znaczeniu europejskim wymaga
wyznaczenia specjalnych obszarów ochronnych - SOO. Utworzenie sieci obszarów
chronionych ma na celu zachowanie miejsc występowania zagrożonych gatunków roślin i
zwierząt, odbudowę liczebności populacji do poziomu gwarantującego ich trwałość.

Wykład 2

1. Unikatowe zespoły przyrodnicze

W Polsce zachowały się unikatowe na skale europejską, duże kompleksy
pierwotnej przyrody:



Największy w Europie zespół jezior (Mazury) położony w obszarze zielonych
płuc Polski.



Największy w Europie zespół bagien znajdujących się w widłach Biebrzy i
Narwi (Biebrzański PN)



Środkowy odcinek rzeki Wisły jako ostatni w Europie fragment
nieuregulowanej dużej rzeki, miejsce gniazdowania ogromnej populacji
ptaków wędrownych.



Pierwotny fragment Karpat Wschodnich (Bieszczadzki PN)



I inne

Europejska sieć ekologiczna EECONET
W

1992

roku

Rada

Europy

przyjęła

koncepcję

EECONET

jako

ideę

paneuropejskiego  systemu  ochrony  dziedzictwa  przyrody  krajów  Wspólnoty
Europejskiej.

EECONET  skupia  się  nie  tylko  na  ochronie  tego  co  naturalne,  pierwotne  i  nie
przekształcone  przez  człowieka  –  w  małych  izolowanych  obszarach,  ale  zakres
ochrony rozszerza na wszystkie zagrożone gatunki i systemy ekologiczne łącznie z
tymi  częściowo  przekształconymi  przez  człowieka.  Chodzi  bowiem  o  zachowanie
całego  bogactwa  przyrody  w  spójnym  związku  z  programem  rozwoju
gospodarczego.

Ustawa z dnia 16.04.2004 o ochronie przyrody:

Zakłada się, że utworzenie europejskiej sieci ekologicznej pozwoli na:



Ukształtowanie spójnej przestrzennie struktury sieci obszarów najmniej
przekształconych pod względem przyrodniczym.



Lepszą ochronę gatunków i siedlisk.



Ułatwienie rozprzestrzeniania się i migracji gatunków przez zachowanie
obszarów stanowiących drogi ich migracji co jest ważne dla zachowanie
różnorodności genetycznej i przetrwania wielu populacji.



Sformułowanie wspólnej dla Europy strategii mniej przekształconych
ekosystemów i krajobrazów i poprzez przeciwdziałanie w przyszłości
zanikaniu gatunków.



Opracowanie wspólnej dla całego obszaru Europy mapy sieci ekologicznej,
co

ukaże

walory

przyrodnicze

kontynentu

unaoczni

zakres

odpowiedzialności za ich stabilne trwanie.

4. EECONET składa się z:


Obszary węzłowe:

biocentra

strefy buforowe



Korytarze ekologiczne –> wzdłuż naturalnych obszarów migracji np. rzek.



Obszary wymagające unaturalnienia -> może występować, ale nie musi -> 2

biocentra, które się połączy.

Polski EECONET pokrywa się z Krajowym Systemem Ochrony Przyrody

Realizacja tego zamierzenia oparta ma być na europejskiej strategii ochrony przyrody

oraz strategiach krajowych, regionalnych i lokalnych z udziałem Międzynarodowej
Unii Ochrony Przyrody (The World Conservation Union – IUCN)

Kryteria wyznaczające:



Obszary węzłowe:

wysoki stopień naturalności ekosystemów lub nagromadzenie ekosystemów
półnaturalnych świadczących o małej intensywności gospodarowanie

duża różnorodność (siedliskowa, gatunkowa, form użytkowania)

reprezentatywność typów siedliskowych w regionie bądź rzadkość
występowania form siedlisk i gatunków (endemity, relikty, gatunki
zagrożone w skali europejskiej)

wielkość

obszarów

zapewniająca

trwałe

zachowanie

różnorodności

biologicznej i krajobrazowej



Korytarze ekologiczne:

wskazania dla zachowania spójności systemu (długość i szerokość korytarz)

zgodność siedliskową korytarzy z obszarami węzłowymi

rozmieszczenie naturalnych systemów korytarzowych (doliny rzek,
pradoliny, łańcuchy górskie)

różnorodność struktury przyrodniczej.

Sieć krajowa składa się z 78 obszarów węzłowych (46 międzynarodowe i 31 krajowe –

31% powierzchni kraju) i 110 korytarzy ekologicznych (38 międzynarodowe i 72
krajowe – 15% powierzchni kraju). Łączna powierzchnia ECONET-PL obejmuje
46% powierzchni Polski.

5. Przyrodnicze systemy informacyjne CORINE (ma na celu inwentaryzację i

program odnowy)

Przyrodniczy system informacyjny CORINE (Coordination of Information on the

Environment) nadzorowany jest przez Europejską Agencję Środowiskową – EEA.

a) Cele programu CORINE:

Zebranie informacji koniecznej do realizacji priorytetowych zadań i
określenie kierunku polityki dotyczącej ochrony środowiska.

Tendencja do wzrostu różnorodności gatunków i zagęszczenia organizmów na styku
biocenoz nosi nazwę efektu styku.
Np. Ekoton dla biocenozy leśnej i łąkowej to zarośla okrajkowe.

18. Biom – zespół ekosystemów, tworzące duże i łatwe do rozróżnienia regiony

biologiczne na Ziemi. Np. tundra. Składają się one na biosferę.

19. Przyroda – całokształt rzeczy, zjawisk i czynników występujących we

wszechświecie i tworzących go. = wszystko co nas otacza.

20. Środowisko – całokształt otaczających nas elementów, wzajemnie

uwarunkowanych tj. warunki przyrodnicze, hydrologiczne, mitotyczne,
atmosferyczne, społeczne, ekonomiczne. + te same rzeczy, zjawiska i czynniki co
pojecie przyrody.

21. Krajobraz – układ ekologiczny będący obliczem powierzchni Ziemi i jej części.

22. Siedlisko – przestrzeń występowania gatunku.

23. Biosfera

24. Homeostaza – na poziomie osobniczym: utrzymywanie stanu względnej stałości

środowiska wewnętrznego organizmu mimo zmienności warunków zewnętrznych, co
wymaga istnienia mechanizmów homeostatycznych.

Regulacja homeostatyczna odbywa się poprzez:



Mechanizmy fizjologiczne



Mechanizmy behawioralne

Homeostaza w ekosystemie – tendencja tego układu do trwania w stanie równowagi
i opieranie się zmianom wynikającym z presji czynników dążących do wywołania
tych zmian.

Homeostazę w ekosystemie można określić wg zasad:



Zachowania struktury



Zachowania obrotu materią i przepływu energii



Zachowania produktywności



Zachowania stabilizacji procesów przebiegających w obrębie ekosystemu

Najważniejszym mechanizmem homeostatycznym w ekosystemie są powiązania
pokarmowe miedzy składnikami.

25. Katastrofa ekologiczna i kryzys ekologiczny

Różne natężenia szkodliwego oddziaływania człowieka na przyrodę:



Stopień tendencji obciążeń



Kryzys ekologiczny – pojecie ogólne dla wszystkich niekorzystnych zmian
i dewastacji środowiska stanowiących dla człowieka zagrożenie. Etapy:

Istnieje jeszcze możliwość powrotu do poprzedniego stanu. Jest to
faza kryzysu względnie ustabilizowana, np. system trójpolówki.

Stan kryzysu jest trwały, ale ludzka działalność chroni taki
ekosystem przed ostatecznym załamaniem się, np. agrosystemy
oparte na uprzemysłowionej technice rolnej. Utrzymanie
agrosystemów wiąże się z zaburzeniami cykli biogeochemicznych.

Dla kryzysu ekologicznego typowa jest wiec homeostaza
antropogeniczna.



Katastrofa ekologiczna – załamanie się homeostazy w ekosystemie,
ekosystemie wiec jego możliwość opierania się zmianom i trwania w
systemie równowagi. Wynika z uszkodzenia struktury troficznej bez
możliwości jej skompensowania przez rozwiniecie ilościowe zespołu
zastępczego.

Nieodwracalny stopień uszkodzeń ekosystemu.

Wykład 1

1 października 2008

Czynniki ekologiczne – szereg czynników, poprzez które środowisko oddziałuje na
żyjące w nim organizmy.



Abiotyczne – działające niezależnie od zagęszczenia populacji

Czynniki fizyczne – temp, światło

Chemiczne – odczyn podłoża, stężenie różnych substancji w
podłożu

Edaficzne – ukształtowanie gruntu, powierzchnia, spad wód,
szybkość przepływu, skład geologiczny, twardość podłoża



Biotyczne – organizmy żywe pozostające między sobą, a czynnikami
abiotycznymi w różnego rodzaju zależnościach. Oddziaływanie poprzez
metabolizm i jego produkty, wzajemne oddziaływania.

Czynniki wewnątrzpopulacyjne (międzyosobnicze)

Czynniki zewnątrzpopulacyjne (międzygatunkowe) np. grzyby -
drzewa

Gatunek – zbiór osobników (+przodkowie i potomstwo) należących do wspólnej
puli genowej. Wspólne cechy budowy i przebiegu funkcji życiowych, mogących się
krzyżować w warunkach naturalnych wydając płodne potomstwo.

Pula genowa – suma genów danej populacji, im większa, tym populacja ma
większe zdolności przystosowawcze, im mniejsza tym zmiany w populacji bardziej
się utrwalają, więc populacje „izolowane” są „pilotami ewolucji”.

Im większa różnorodność ekosystemu, tym jest trwalszy (np. korzystne są lasy
mieszane), są bardziej odporne.

Układy ekologiczne – układy biologiczne składające się z pewnej liczby wzajemnie
ze sobą powiązanych i zorganizowanych w ściśle określony sposób części
składowych, zwanych elementami układu:



Jednakowe – układ zbudowany z elementów jednorodnych to np. populacja
(elementy to osobniki jednego gatunku)



Różnorodne – bardziej stabilne, im bardziej różnorodne tym lepiej. Np.
biocenoza, ekosystem, biom

Biotop – środowisko życia i wzrostu określonych organizmów zwierzęcych i
roślinnych odznaczającym się swoistym składem czynników abiotycznych. (ogół
czynników abiotycznych)

Biocenoza – zespół populacji w określonym środowisku fizycznym, podlegającym
działaniom jego czynników i powiązanych ze sobą pośrednio i bezpośrednio
zależnościami pokarmowymi oraz konkurencją biologiczną wewnątrz- i
międzygatunkową.

Stanowi samodzielną i niezależną jednostkę ekologiczną.

Populacja – każdy zbiór osobników jednego gatunku, zgromadzonych wg ścisłych
kryteriów w określonym miejscu i czasie.

Ekosystem – podstawowa jednostka funkcjonalna w przyrodzie, obejmuje
wszystkie organizmy żyjące na danym obszarze i w danym czasie (biocenoza) i
współdziałające ze środowiskiem fizycznym (biotop) w ten sposób, że przepływ
energii prowadzi do powstania wyraźnej, określonej struktury troficznej,
zróżnicowania biologicznego oraz krążenia materii.

BIOTOP + BIOCENOZA = EKOSYSTEM

Typy ekosystemów: np. leśne, łąkowe, wydmowe, wodne, polne, śródpolne itp.

Biosfera – sfera zamieszkana przez organizmy żywe, obejmująca powierzchnię i
górną warstwę skorupy ziemskiej (ok. 3m. głębokości, niżej żyją tylko bakterie),
dolna część atmosfery (do wys. Kilku metrów) oraz całą hydrosferę.

Wszystkie organizmy żywe żyją w biosferze = organosfery
Składowa cześć, gdzie żyje człowiek = antroposfera lub pedosfera

10. Łańcuchy troficzne (pokarmowe) – zależności pokarmowe wiążące w danej

biocenozie poszczególne gatunki producentów, konsumentów i reducentów,
będących kolejnymi ogniwami układzie, gdzie każde ogniwo poprzedzające jest
pokarmem dla następnego.
Powstaje w ten sposób sieć zależności pokarmowych, która umożliwia obieg materii
i przepływ energii.

Energia – obieg otwarty
Materia – obieg zamknięty, możliwy dzięki destruentom

11. Ksenobiotyk – substancja zanieczyszczająca środowisko, będąca wytworem

człowieka i nieznajdująca odpowiednika w przyrodzie (np. związki chlorowo –
organiczne). Bardzo trudno rozkładana w związki z brakiem w przyrodzie
katalizatorów dekompozycji tych substancji.

Zazwyczaj lipofilowe, a hydrofobowe, np. DDT

12. Biomagnifikacja –

13. Producenci – organizmy samożywne, które w ekosystemie wytwarzają materię

organiczną przez fotosyntezę lub chemosyntezę. Jedyne organizmy, które
przekształcają energię słoneczną w energię wiązań chem. Stanowią podst. Ogniwo
łańcucha pokarmowego w biocenozie.

14. Reducenci – organizmy cudzożywne, rozkładają martwą materię organiczną.

Uruchamiają obieg biomasy. Ogniwo łańcucha pokarmowego między konsumentami,
a producentami.

15. Konsumenci – organizmy heterotroficzne, nie wytwarzające związków

organicznych z nieorganicznych, nieorganicznych korzystające z gotowej materii
org. Odżywiające się roślinami ( I rzędu konsumenci czyli herbiwory), zwierzętami
roślinożernymi (II rzędu konsumenci) lub drapieżnikami (III rzędu), a także
szczątkami organizmów – padlinożercy.

16. Nisza ekologiczna – obejmuje czynniki, o które dany gatunek konkuruje z innymi

gatunkami w biocenozie. Innymi słowy to pozycja danego gatunku, jaką zajmuje w
biocenozie.



Obejmuje czynniki (np. światło, pokarm, miejsce), o które dany gatunek
konkuruje z innymi gatunkami w biocenozie



Pozycja gatunku, jaka zajmuje biocenozie

17. Ekoton – strefa przejściowa miedzy biocenozami. W jej skład wchodzi wiele

organizmów typowych dla nakładających się biocenoz, a ponadto organizmy
charakterystyczne tylko dla ekotonu.