Ekologia - definicja, obszar zainteresowań, powiązania z innymi naukami
Definicje podstawowych pojęć z zakresu ekologii: populacja, biosfera, hemoestaza, ekoton, sukcesja, nisza ekologiczna
Cechy układów przyrodniczych- wymiana materii , energii i informacji
Bilans energetyczny organizmu heterotroficznego i jego składowe
Wielkość organizmu a jego metabolizm
Rozdział energii pomiędzy różne procesy życiowe zwierząt
Temperatura a metabolizm organizmów zmienno- i stałocieplnych
Wydajność wykorzystania energii przez organizmy
II zasada termodynamiki a przepływ energii przez układy przyrodnicze
Łańcuch spasania a łańcuch dytrusowy i ich rola w przepływie energii w biocenozach leśnych
Produktywność ekosystemów i jej składowe
Zmiany produktywności drzewostanów wraz z wiekiem
Znaczenie lasów w produktywności pierwotnej i biomasie biosfery
Alokacja związków węgla u drzew w warunkach „normalnych” i pod wpływem różnych czynników stresowych
Obieg pierwiastków : 3 typy obiegu i ich charakterystyka
Drogi dopływu i strat pierwiastków do/z ekosystemów leśnych
Wpływ gospodarki człowieka na obieg pierwiastków (niszczenie roślinności, pozyskiwanie biomasy, wypalanie, grabienie ściółki)
Wewnątrzekosystemalny (biogeochemiczny) obieg pierwiastków w lesie - pobieranie i zwrot pierwiastków
Wpływ owadów roślinożernych na produktywność i tępo krążenia pierwiastków w ekosystemach leśnych
Mechanizmy oszczędnego gospodarowania składnikami pokarmowymi u drzew (cykl biochemiczny)
Wpływ dwutlenku węgla, ocieplenia klimatu, dopływu siarki, azotu i metali śladowych na lasy.
ODPOWIDZI
1. Ekologia jest jedną z dziedzin biologii i jako nauka bada wzajemne relacje między organizmami a środowiskiem życia tych organizmów. Przyrodę tworzą elementy nieożywione (abiotyczne) oraz ożywione (biotyczne). Tym samym zakres badań ekologii obejmuje także stosunki i wzajemne zależności między organizmami, gdyż każdy organizm jest środowiskiem życia dla innego organizmu. Badania ekologiczne ujmowane są zarówno ilościowo jak i jakościowo. Dają odpowiedz na pytania: ile i jakie gatunki żyją w danym środowisku, jakie czynniki sprzyjają, a jakie ograniczają występowanie organizmów, co decyduje o ich rozprzestrzenianiu i rozmieszczeniu, w jaki sposób dochodzi do masowego pojawu szkodników, jaka jest produkcja pierwotna i wtórna biocenoz, zaburzenia w funkcjonowaniu biocenoz, a także na jeszcze wiele innych pytań dotyczących całości funkcjonowania środowiska przyrodniczego.
Ekologia jako dziedzina nauki nie zajmuje się bezpośrednio problemami ochrony przyrody i ochrony środowiska. Tymczasem liczne i bardzo potrzebne działania na rzecz ochrony przyrody lub środowiska są coraz powszechniej nazywany działaniami ekologicznymi.
2. Populacja jest układem biologicznym, złożonym z osobników jednego gatunku występujących na danym obszarze i w określonym czasie, w którym istnieje duże prawdopodobieństwo krzyżowania się, a więc możliwość wymiany materiału genetycznego. Populacja w ujęciu ekologicznym to zbiór jednogatunkowych osobników oddziałujących na siebie wzajemnie. Każda populacja charakteryzuje się własną organizacją i strukturą, na którą składają się: liczebność osobników o określonej organizacji przestrzennej i socjalnej, proporcje dotyczące rozmiarów, wieku i płci osobników, forma i tępo wzrostu oraz wewnętrzne procesy, takie jak rozrodczość, śmiertelność oraz zmienność genetyczna.
Biocenoza jest to zespolenie istot żywych, zamieszkujących jednolity odcinek biosfery, w którym liczba gatunków i osobników odpowiada przeciętnej możliwości życiowej. Poszczególne człony biocenozy są uzależnione od siebie, są w biocenologicznej równowadze. W każdej biocenozie można wyróżnić dwie podstawowe składowe: roślinną- fitocenozę i zwierzęcą - zoocenozę.
Biotop tworzy nieożywioną część ekosystemu. Biotop tworzą elementy abiotyczne, czyli światło, woda, gleba, gazy atmosferyczne , rzeźba terenu, klimat i temperatura.
Ekotop - gatunki przystosowując się do lokalnych warunków siedliskowych, tworzą ekotypy- genetyczne odmiany w obrębie gatunku. Przystosowania te pozwalają im uniezależnić się od czynników ograniczających, takich jak na przykład temperatura czy wilgotność.
Ekosystem jest to układ ekologiczny składający się z biocenozy i jej środowiska - biotopu, w którym wzajemnie na siebie oddziałują żywe organizmy i nieożywiona część środowiska. Zawiera więc 4 części składowe : substancje abiotyczne, producentów, konsumentów i destruentów. Przy stałym dopływie energii promienistej ekosystem dysponuje możliwościami podtrzymywania swego bytu.
Biom jest jednostką wyższą od ekosystemu, nie jest to jednak jednostka ściśle ekologiczna, lecz raczej ekologiczno-biogeograficzna, wchodząca również w zakres zainteresowań fitogeografii i zoogeografii. Biom stanowi regionalny układ roślinny i zwierzęcy utworzony pod wpływem swoistego klimatu oraz specyficznych warunków podłoża. Granice biomów wyznaczone są na ogół przez temperaturę i opady.
Fizjocenoza jest to układ ponadekosystemalny, tzn. suma ekosystemów.
Biosfera......................................
Hemoestaza jest to zdolność trwania ekosystemów w niezmienionym stanie, opiera się na zasadzie sprzężeń zwrotnych
Ekoton jest to strefa graniczna ( przejściowa) między dwoma sąsiadującymi ekosystemami. W ekosystemach lądowych strefowość taka jest wyraźnie zaznaczona i dotyczy nie tylko układów przestrzennych, ale również funkcjonalnych ekosystemów. Strefa styku może być dowolnie długa, ale z reguły jest węższa od stykających się ze sobą biocenoz.
Sukcesja to uporządkowany, stopniowy proces kierunkowych zmian biocenozy, prowadzących do przeobrażenia się prostych ekosystemów w bardziej złożone. W warunkach naturalnych zmiany te są związane głównie z przekształceniem środowiska, prowadzącym do rozwinięcia się nowej biocenozy. Wyróżnia się dwa rodzaje sukcesji:
pierwotna dotyczy terenów dotąd nie zmienionych przez działalność organizmów
wtórna jest o wiele szybsza od pierwotnej i zachodzi na obszarach wcześniej zajętych przez inną biocenozę, a więc tam gdzie znajdują się już warunki sprzyjające rozwojowi nowych, innych organizmów.
Nisza ekologiczna określa rolę i czynności organizmu w środowisku, jego sposób życia, określa więc jakby „zawód” w sensie biologicznym. Koncepcja niszy ekologicznej określa zarówno zdolności eksploatacyjne organizmów danego środowiska jak i sposób użytkowania środowiska. Określa sposób zachowania się organizmu, jego miejsce w układach interakcyjnych, w sieci troficznej, sposób przetwarzania energii.