EKO

  1. Sukcesje

Sukcesja ekologiczna – szereg zmian składu gatunkowego i struktury biocenoz. Sukcesja dzieli się na pierwotną i wtórną.

Sukcesja pierwotna – odbywa się w środowiskach dotychczas niezamieszkanych przez żadną biocenozę, a także na terenach nadających się do kolonizacji np.:

a)płaty zastygłej lawy,

b)świeżo odsłonięte powierzchnie ciał, złóż,

c)niecki,

d)tworzenie się gór, zapadlin,

e)powierzchnie świeżo powstałych piasków lotnych.

W takich środowiskach nowi kolonizatorzy czyli organizmy zasiedlające ten pierwotny teren muszą sobie poradzić z nierównomiernym dostępem do podstawowych zasobów środowiska, a także z nieprzyjaznymi warunkami środowiska (nasłonecznienie, wilgotność, temperatura)

Te wymienione tereny jałowe pozbawione szaty flory i fauny są narażone na bezpośrednią ekspozycję słoneczną, na działanie wiatru, zmiany temperaturowe między dniem a nocą, a więc są to warunki bardzo nieprzyjazne dla organizmów, które tam trafiają. Kolonizatorzy należą do gatunków samowystarczalnych (producenci), którzy poradzą sobie z brakiem niektórych składników (sinice, porosty). W sukcesji pierwotnej dokonuje się: wzrost liczby i liczebności gatunków, zmiana jednych gatunków na drugie, zmiany biogeochemiczne:

- nagromadzenie i segregacja pierwiastków odżywczych

- powstawanie gleby, zmiana chemizmu H2O i osadów w środowisku wodnym

- wzrost tempa produkcji i rozkładu

W sukcesji pierwotnej dominujący jest problem opanowania siedliska przez organizmy w czym decydujący wpływ mają:

- specyficzne adaptacje fizjologiczne organizmów wczesno sukcesywnych

- uboczne skutki działalności tych organizmów w postaci zmienionych warunków siedliskowych

Przykładem jest sukcesja na terenie bezleśnym, prowadzi do powstawania biocenozy leśnej, na glinach morenowych odsłoniętych przez cofający się lodowiec, osiedlały się mchy i dębik.

Sukcesja wtórna:

To proces odbudowywania biocenozy będący skutkiem zniszczenia jej przez działalność człowieka lub czynniki abiotyczne. Sukcesja wtórna występuje zawsze tam gdzie jest już obecnie biocenoza. Podstawowym mechanizmem regulującym tempo i przebieg sukcesji są oddziaływania między populacjami tych samych gatunków i różnych. Wyróżniamy sukcesję autogeniczną (zmiany samoistne w biocenozie) i alogeniczne.

  1. Prawo minimum Liebieg’a

- Liebieg Jastus – niemiecki chemik, który pracował nad wpływem różnych składników na wzrost roślin w warunkach laboratoryjnych biorąc pod uwagę fizjogiczne wymagania tych roślin.

- w zmieniających się warunkach środowiska ten z podstawowych składników jest dostępny w ilościach najbliższych krytycznej wartości minimalnej staję się CZYNNIKIEM OGRANICZAJĄCYM.

- stwierdził, że często czynnikami ograniczającymi plony roślin nie są związki tk. Np. H2O, czy CO2 potrzebne roślinom w dużych ilościach i występujące w środowisku w dużych ilościach lecz pewne składniki mineralne niezbędne roślinom w niewielkich ilościach i występujące w środowisku w niewielkich ilościach. Przykład: Bor.

- Efekty swoich badań sformował w postaci prawa: „Wzrost i możliwości rozwoju roślin zależne są od ilości tego składnika pokarmowego, który jest dostępny dla nich w ilości minimalnej.

Ograniczeniami mogą być:

- brak których kolwiek pierwiastków

- ulewne deszcze

- mrozy

- brak wody

- podłoże

Prawo to nie zawsze odnajduje zastosowanie, powstały więc dwie zasady uzupełniające:

Z1

Głosi, że prawo Liebiega działa tylko w stanie równowagi dynamicznej, tj: w takich warunkach, w których dopływ energii i materii równoważy ich odpływ.

Z2

Dotyczy wzajemnego oddziaływania (ingerencji) czynników: wysokie stężenie lub dostępność jakiejś substancji, albo też działania któregoś z czynników nie będącego w minimum może modyfikować szybkość używania substancji o charakterze ograniczającym. (np.: tam sama ilość cynku w glebie może w mniejszym stopniu działać na rośliny w świetle lub w cieniu)

  1. Prawa termodynamiki

Zasady termodynamiki odnoszą się zarówno do układów ożywionych jak i nieożywionych

Energia – zdolność do wykonania pracy

I zasada termodynamiki i II zasada termodynamiki została sformułowana w opraciu o badania nad zachowaniem się energii..

I zasada termodynamiki głosi, że energia może przechodzić z jednej postaci w drugą, nigdy jednak nie powstaje ani nie ulega zniszczeniu.

II zasada termodynamiki: dotyczy rozpraszania energii

Degradacja energii, czyli jej rozproszenie zachodzi samorzutnie zaś procesy przemiany energii nigdy nie osiągają 100 % wydajności. W tych przemianach zawsze pewna ilość energii przechodzi w nienadającą się wykorzystać postać energii cieplnej i w związku z tym ulega rozproszeniu.

Organizmy, ekosystemy, cała biosfera wykazują podstawową z punktu widzenia termodynamiki zdolność do utrzymywania stanu „uporządkowania” czyli stanu niskiego entropii.

Stan niskiej entropii w tych układach utrzymuje się dzięki stałemu dopływowi energii o wysokiej użyteczności (świetlnej lub chemicznej) i stałemu odpływowi czyli emisji energii o niskiej użyteczności (energia cieplna)

  1. Obieg azotu (reakcje)

Przykład bardzo złożonego cyklu typu gazowego

Zbiornik azotu/Pula:

- powietrze – ok. 80 % azotu (3.8 * 10^15 ton)

- wyładowania elektryczne w czasie burzy i działalność wulkaniczna dostarcza tlenków azotu – ok. 3*10^7 ton

- działalność bakterii denitryfikacyjnych (1.2 * 10^8 ton N2)

- zawartość azotu w ciele ogranizmów: 13*10^9 ton z czego ok. 5 % przypada na organizmy morskie

Uruchomienie puli zw. Organicznych pochodzących z obumarłych roślin i zwierząt, znajdujących się w glebie i w wodzie zależy przede wszystkim od mikroorganizmów, które przeprowadzają proces mineralizacji. Ta materia organiczna to głównie białko.

W procesie mineralizacji uwalnia się amoniak w postaci jonu NH4+, który jest bezpośrednio użytkowany przez rośliny lub uprzednio ulega nitryfikacji do azotanu.

Białka hydroliza ---- aminokwasy deaminacja ---- NH4+ utlenianie --- NO2- utlenianie ---- NO3-

Deaminacja – bakterie amonifikacyjne

Utlenianie 1 – przeprowadzone przez bakterie z rodzaju Nitrosomonas

Utlenianie 2 – przeprowadzone przez bakterie z rodzaju Nitrobacter

Jest to proces nitryfikacji prowadzący do utleniania amoniaku z powstaniem azotanów, które podobnie jak jony amonowe są wykorzystywane przez rośliny.

- azotany niezużyte w procesach zbiałczania spływają jako rozpuszczalne w wodzie (w związku z tym szybko wypłukiwane z gleby)

- ok. 17 % azotu pochodzi z nawozów sztucznych i ok. 8 % azotu z oborniak zostaje wypłukane

- organizmy wiążące azot atmosferyczny:

a) bakterie wolnożyjące z rodzaju Azotobacter

b) bakterie symbiotyczne z rodzaju Rhizobium – symbioza z roślinami motylkowymi

- cyjanobakterie (sinice) z rodzaju Nastoc Anabena

- bakterie heterotroficzne z rodzaju Achromobacter

- bakterie purpurowe z rodzaju Rhadospinllum.

NO3 denitryfikacja ----> NO2 rozpadający się na N2 i N2O

Zanieczyszczenia atmosferyczne tlenkami azotu

Źródła:

-wybuchy wulkanów

- denitryfikacje

- fotochemiczne utlenianie zawartego w powietrzu azotu

- działalność człowieka: „spalanie paliw kopalnych (transport samochodowy)

  1. Nisza ekologiczna – definicja

To przestrzeń fizyczna, zajmowana przez jakiś organizm, a także funkcja tego organizmu w biocenozie (miejsce w łańcuchu pokarmowym) i zależność od takich czynników jak: temperatura, wilgotność, pH, zasolenie i inne warunki bytowania, można wyróżnić trzy aspekty znaczniowe niszy ekologicznej:

- nisza przestrzenna – siedliskowa

- nisza troficzna (miejsce w łańcuchu pokarmowym)

- nisza wieloczynnikowa – nisza fizjologiczno-przystosowawcza

- w konkretnym przypadku nisza ekologiczna organizmu określa miejsce jego przebywania i sposób życia (wpływ wywierany na fizyczne i biotyczne środowisko) oraz zależności od innych gatunków.

- (Elton) miejsce gatunku w środowisku biotycznym, a wyznaczają je interakcje tego gatunku z gatunkami, które stanowią jego pokarm i z jego wrogami.

- (Fayden) zbiór warunków ekologicznych, w zakresie których gatunek może eksploatować zasoby na tyle skutecznie, aby rozmnażać się i kolonizować środowisko podobne.

- (Hutschinson) – przestrzeń wielowymiarowa, w obrębie której środowisko umożliwia utrzymanie się przy życiu osobnikowi lub gatunkowi, nisza jest więc zbiorem punktów w abstrakcyjnej przestrzeni n –wymiarowej, gdzie każdy punkt odpowiada stanowi środowiska, który pozwala organizmowi przeżyć.

Podział:

- nisza jednowymiarowa (wyznaczona przez jeden czynnik)

- nisza dwuwymiarowa

- nisza trójwymiarowa

Wyznaczanie niszy ( miejsca organizmu w biocenozie)– znajomość:

- sposób odżywiania się organizmu

- źródła energii

- szybkość przemiany materii

- szybkość wzrostu

- oddziaływanie na inne organizmy

- czy potrafić wpłynąć na ważne procesy zachodzące w ekosystemie.

  1. Populacja – definicja

- w ekologii oznacza grupę osobników danego gatunku zamieszkujących określony obszar.

- genetyce oznacza zbiór osobników u których w każdym pokoleniu dochodzi do przetasowania puli genowej

- obszar, na którym występuje dany gatunek stanowi jego obszar geograficzny

Właściwości, którymi charakteryzują się populacje(wyłącznie właściwości grupy, a nie należących do niej osobników):

- zagęszczenie (stosunek liczebności populacji do obszaru występowania)

- rozrodczość (zdolność populacji do zwiększenia liczebności)

- śmiertelność (umieranie osobników w populacji)

- typ krzywej wzrostu ( wielkość i skład w danym momencie, szybkość z jaką się zmienia)

- rozkład wiekowy (ma wpływ na rozrodczość i śmiertelność)

- potencjał biotyczny (rozrodczy)

- rozkład przestrzenny

  1. Łańcuchy troficzne

Łańcuch troficzny (pokarmowy) – szereg organizmów kolejno zjadających i zjadanych, przez który przepływa zawarta w pokarmie, czerpana od roślin

W trakcie każdego z kolejnym przekształceń ubywa znaczna część energii chemicznej 80-90 % rozpraszając się jako ciepło, dlatego też liczba ogniw w tym łańcuchu przemian energii ogranicza się do 4-5. Im krótszy łańcuch (im bliżej początku łańcucha znajduje się dany organizm) tym większa jest ilość dostępnej energii, która może być zamieniona w energię biomasy, albo rozproszona w wyniku oddychania.

Istnieją dwa typy łańcuchów:

- spasania – zaczyna się od roślin zielonych poprzez zwierzęta roślinożerne do drapieżników odżywiających się zwierzętami.

- detrytusowy – martwa materia organiczna mikroorganizmy organizmy detrytusowe (saprofity = saprofagi) zjadające je drapieżniki

Łańcuchy pokarmowe nie są wyizolowanymi szeregami organizmów, ale są one wzajemnie powiązane. Układa takich wzajemnie powiązanych łańcuchów troficznych nazywamy SIECIĄ TROFICZNĄ.

Przykłady:

Leszczyna wiewiórka kuna

Ziemniak stonka ptak

  1. Obieg siarki

Cykl siarki:

podstawowe cechy:

-obecność dwóch zbiorników siarki:

1. Gleba i osady denne (wielki zbiornik)

2. Atmosfera (znacznie mniejszy zbiornik)

OBIEG SIARKI

SO4 -> H2S

H2S -> SO4

Poszczególne przemiany w atmosferze:

SO2

NOx

NH3

Zanieczyszczenia ulegają pewnym procesm w troposferze :

Wpływ zakwaszenia na organizmy:

  1. Ekosystem – definicja + przykłady

Ekosystem – jednostka ekologiczna, która obejmuje wszystkie żyjące na danym obszarze organizmy (biocenoza) i współdziała ze środowiskiem nieożywionym (biotop) w taki sposób, że przepływ energii prowadzi do powstania ściśle określonej struktury troficznej oraz do krążenia materii czyli wymiany pierwiastków i związków pomiędzy żywymi i nieożywionymi składnikami tej jednostki.

Przykłady:

Staw, las, dżungla, jezioro, rzeka.

  1. Części składowe ekosystemu

Jedną z powszechnych cech wszystkich ekosystemów są wzajemne oddziaływania składnika autotroficznego z heterotroficznym. Bardzo często składniki i funkcje tych organizmów są częściowo rozdzielone w przestrzeni w związku z warstwową budową ekosystemu. Tak więc najbardziej intensywny metabolizm autotroficzny występuje w górnej warstwie, do której dopływa energia świetlna a najintensywniejszy metabolizm heterotroficzny występuje w niżej położonej warstwie gdzie materia kumuluje się tworząc glebę w ekosystemach lądowych lub osady denne w ekosystemach wodnych.

  1. Biocenoza – definicja

Biocenoza – zespół populacji organizmów roślinnych (fitocenoza), zwierzęcych (zoocenoza) i mikroorganizmów danego środowiska (biotopu), należących do różnych gatunków, ale powiązanych ze sobą różnorodnymi czynnikami ekologicznymi i zależnościami pokarmowymi, tworzących całość, która pozostaje w przyrodzie w stanie homeostazy (czyli dynamicznej równowagi). Biocenoza oraz biotop, czyli środowisko fizyczne (nieożywione) tworzą ekosystem.

Producenci – organizmy autotroficzne czyli rośliny zielone mające zdolność wytwarzania pokarmów z prostych związków nieorganicznych przy udziale energii słonecznej lub substancji mineralnych (w ekosystemach wodnych fitoplankton i makrofity; w lądowych zależnie od radzaju: roslinnośc drzewiasta, krzewy, rośliny zielne)

Makrokonsumenci lub fagotrofy czyli organizmy heterotroficzne głównie zwierzęta zjadające inne organizmy lub rozdrobnioną materię organiczną martwą, cząsteczkową, lub rozpuszczoną np. pierwotniaki; makrokonsumenci są organizmami większymi, w niektórych ekosystemach biorą większy udział w rozkładzie składników organicznych niż mikrokonsumenci

Konsumenci I rzędu

Konsumenci II rzędu – drapieżnicy I rzędu – drobni drapieżcy

Konsumenci III rzędu – drapieżnicy II rzędu – duzi drapieżcy

Drapieżcy

Detrytusami – nazywamy organizmy żywiące się martwą materią organiczną.

Destruenci - Mikrokonsumenci czyli saprotrofy lub osmotrofy, są to organizmy heterotroficzne, głównie bakterie i grzyby rozkładające złożone związki martwej protoplazmy oraz absorbujące pewne produkty rozkładu i uwalniające nieorganiczne składniki pokarmowe które mogą być wykorzystywane przez producentów. Uwalniają one również związki organiczne mogące spełniać rolę źródeł energii bądź inhibitorów lub stymulatorów w stosunku do innych biotycznych komponentów ekosystemu; mikrokonsumenci są organizmami mniejszymi, mają szybszą przemianę materii.

  1. Środowisko – definicja

Całokształt warunków siedliskowych (abiotycznych) z uwzględnieniem przekształcającego wpływu jaki wywierają na te warunki i nawzajem na siebie rośliny i zwierzęta.

Środowisko abiotyczne wpływa na aktywność organizmów, ale również organizmy wpływają na środowisko abiotyczne.

Organizmy środowisko abiotyczne

Środowisko jest układem dynamicznym, w którym na skutek wzajemnego oddziaływania na siebie części składowych powstaje specyficzna funkcja wpływająca na życie organizmów.

Środowisko dzieli się na ogólne i oddziaływujące (te czynniki środowiska, które wywierają bezpośredni wpływ na organizmy, czy też dany organizm)

  1. Charakterystyka późnego stadium sukcesji::

wczesne stadia sukcesyjne charakteryzują się:

  1. Zasada tolerancji Shelforda

  2. Amplituda ekologiczna: zakres warunków środowiskowych w jakich dany gatunek występuje lub może występować, tj.: światło, temperatura, zawartość związków organicznych i mineralnych.

Ekologia:

Ochrona środowiska: nauka, która zajmuje się zespołem środków i działań zmierzających do utrzymania środowiska w stanie zapewniającym optymalne warunki bytowania człowieka; działalnośc prawna, organizacyjna i techniczna.

Biosfera: część powierzchni kuli ziemskiej zajmowana przez ekosystemy

detrytus- materia organiczna pochodząca ze zlewni(teren, który otacza zbiornik) lub autochtoniczna o zróżnicowanym stopniu rozkładu, unosząca się w toni wodnej lub zalegająca na dnie i brzegu zbiornika (szczątki roślinne i zwierzęce)

Autekologia: zajmuje się badaniem cyklów życiowych i behawioru jako sposoby przystosowania się do środowiska poszczególnych organizmów lub gatunków.

Synekologia: zajmuje się badaniem grup organizmów współwystępujących razem i tworzących jakąś jednostkę.

biom – fragment biosfery odznaczający się typowymi warunkami środowiskowymi, determinującymi tempo produkcji i rozkładu – czyli bilans materii organicznej, a w konsekwencji – rozwój charakterystycznych gleb i roślinności

rozmieszczenie biomów dość dokładnie odpowiada rozmieszczeniu stref klimatycznych – jest to układ równoleżnikowy zaburzony przez nie należące do tego porządku ukształtowanie pasm górskich. podział na biomy jest dość arbitralny, a granice między biomami są nieostre tak jak nieostre są przejścia między strefami klimatycznymi.

najbardziej typowe biomy odznaczają się charakterystycznym krajobrazem.

np. sawanna – roślinność trawiasta z typami krzewów i drzew (baobaby), zebry, antylopy, gnu, sępy

pustynia – piaszczysta – wydmy, kamienista, drobne oazy zieleni(??)

Siedlisko: miejsce, w którym żyje organizm, można go tam znaleźć, składają się na nie inne organizmy oraz czynniki abiotyczne i biotyczne śodowiska np.:


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Eko pracy 1 www
Eko pracy 10 www
Eko pracy 2 www
geo eko 6.01, GP2, Semestr 1
SCCIAGI Z EKO!, studia UMK, Podstawy ekonomii (mikro i makro)
Mostostal opis analizy, Pomoce naukowe, studia, Ekonomia2, Analiza Eko
EKO Wykład 6
EKO wykłady
wersja b eko ostateczna
Pytania eko
Odpowiedz eko 1
II eko stacj Ist
nowa polit eko
Eko pracy 9 www
znaczki eko 1
CW 2011 jestem eko przedszkole
EKOLOGIA, biologia uj, biologia II, eko
egz eko, Zootechnika, 1 rok, Ekonomia, Ekonomia

więcej podobnych podstron