EKOLOGIA 2008-05-09
Znaczenie światła:
Promieniowanie świetlne jest podstawowym źródłem energii na Ziemi w tym również procesów życiowych organizmów występujących w biosferze. Wpływ światła na organizmy jest zróżnicowany i zależy od jego natężenia, jakości i czasu.
Dla roślin światło jest niezbędne dla życia ze względu na podstawową role w procesie fotosyntezy. ( rysunek procesu fotosyntezy)
Podstawową adaptacją do warunków oświetlenia jest w wypadku roślin: „światłolubność” lub „cieniolubność”.
Dla zwierząt światło jest ważnym czynnikiem fizycznym. Długość dnia, a wiec czas naświetlenia oraz intensywność światła jest czynnikiem regulującym czynności życiowe organizmu: aktywność rozrodczą, wzrost, tempo przemiany materii, wędrówki, zachowanie się, orientacje w otoczeniu.
Tolerancja organizmów ma różne czynniki środowiska, 2 prawa:
Prawo Liebiga(minimum) - możliwość rozwoju i wzrostu organizmu określa ten czynnik, którego jest najmniej w stosunku do zapotrzebowania.
Prawo Shelforda(tolerancji) - zarówno niedobór jak i nadmiar jakiegoś czynnika wpływa niekorzystnie na organizm.
Zdolność organizmu do przystosowania się do zmian danego czynnika ekologicznego nosi nazwę tolerancji ekologicznej.
Przedział wartości danego czynnika, w obrębie, którego organizm bytuje i utrzymuje swoje funkcje życiowe to zakres tolerancji. Każdy czynnik, który zbliża się do granic tolerancji gatunku (min bądź max) bądź je przekracza nazywamy je czynnikiem ograniczającym.
EKOLOGIA POPULACJI
POPULACJA - ZESPÓŁ OSOBNIKOW JEDNEGO GATUNKU, KRZYŻUJĄ SIĘ ZE SOBA SKUTECZNIE; rozwija się w granicach pojemności ekologicznej( przestrzeń, kryjówki, pokarm itd.); miejsce, w którym żyje populacja to siedlisko; areał osobniczy to obszar zajmowany przez pojedynczego osobnika populacji; organizmy wchodzące w skład populacji mogą występować w formie dobrze wyodrębniających się pojedynczych osobników(np. ssaki,ptaki, gady) lub formie modularnej (większość roślin, gąbki, stułbiopławy czy koralowce;
Cechy populacji:
Liczebność - liczba osobników składająca się na populację
Zagęszczenie populacji - liczba osobników przypadająca na określoną jednostkę powierzchni lub objętości
Szybkość wzrostu populacji - liczba osobników, o które zwiększa się populacja w jednostce czasu
Rozrodczość - stosunek liczby nowo urodzonych osobników w określonym czasie do średniej liczebności populacji w tym czasie
Śmiertelność - liczba osobników umierających w określonym przedziale czasu w stosunku do średniej liczebności populacji w tym czasie
Rozprzestrzenianie - polega na przemieszczaniu się osobników miedzy populacjami
Emigracja - jednokierunkowy ruch osobników na zewnątrz, opuszczanie populacji
Imigracja - jednokierunkowy ruch do wewnątrz, przybywanie nowych osobników spoza populacji
Migracja - ruch dwukierunkowy, przemieszczanie się osobników między populacjami
Struktura populacji- płciowa, charakterystyczna dla gatunków, które wykazują dymorfizm płciowy, obejmuje zależności między liczbą samic a samców
Struktura wiekowa- udział osobników różnych grup wiekowych (młodych dojrzałych i stałych) Ma wpływ na rozrodczość i śmiertelność populacji.
Populacja rozwijająca się- dominacja osobników młodych
Populacja ustabilizowana- równomierny udział poszczególnych grup wiekowych i liczebność nie podlega większym zmianom.
Populacja wygasająca-dominują osobniki stare
Struktura przestrzenna-liczba osobników przypadająca na jednostkę powierzchni lub objętości
RÓWNOMIERNE-(np. sad) rzadkie, tam gdzie ostra konkurencja
LOSOWE-(drzewa w lesie mieszanym) przypadkowe
SKUPISKOWE- (mszyce, antylopy, nietoperze) najczęściej obserwowane
Struktura socjalna- (zwierzęta) związki socjalne w obrębie populacji. U kręgowców oparta na: zachowaniu terytorium, dominacji i powodzenia. Najwyższe formy organizacji socjalnej występują u owadów społecznych: mrówek, pszczół, termitów.
2008-05-10
Interakcje- oddziaływania między osobnikami należącymi do jednego (wewnątrzgatunkowe) lub różnych gatunków(międzypopulacyjne). Brak interakcji nazywamy jest neutralizmem.
Interakcje negatywne(antagonistyczne)
Amensalizm - populacja jednego gatunku hamuje rozwój drugiej populacji, nie ponosząc strat i nie czerpiąc z tego żadnych korzyści. Przykłady: brzoza i sosna, pędzlak i bakterie, orzech włoski i inne rośliny.
Konkurencja - zachodzi miedzy osobnikami o tych samych wymaganiach życiowych, zajmujących te sama przestrzeń i korzystających z tych samych zasobów będących w niedomiarze. Najsilniejsze jest wewnątrzgatunkowa, pomiędzy gatunkami blisko spokrewnionymi oraz miedzy gatunkami o podobnych wymaganiach.
Drapieżnictwo - zachodzi wówczas, kiedy jedna populacja przynosi szkodę drugiej, a sama w ten sposób czerpie korzyści. Jeden z mechanizmów regulowania liczebności populacji przyczyniający się do utrzymania równowagi w ekosystemie.
Pasożytnictwo - pasożyt żyje kosztem żywiciela, działając na jego szkodę. Dzielimy na :
*pasożytnictwo zewnętrzne - przytwierdzanie się do ciała żywiciela na stałe bądź okresowo(wszy, kleszcze, pchły);
*pasożytnictwo wewnętrzne - cykl rozwojowy pasożyta bądź jego faza odbywa się wewnątrz ciała żywiciela( bakterie - prątek gruźlicy, zgorzel jabłoni, pierwotniaki - zarodziec malarii, grzyby drożdżaki, rdza zbożowa, robaki płaskie i obłe.
Interakcje pozytywne(nieantagonistyczne, protekcyjne)
Komensalizm(współzawodnictwo) - jeden gatunek czerpie korzyści nie przynosząc korzyści ani szkody drugiemu. Przykłady: hiena i lew, różanka i małż
Protokooperacja - dwa gatunki czerpią korzyści ze swojej obecności, ale nie są jednocześnie całkowicie od siebie zależne. Przykłady: krab pustelnik i ukwiał, bawoły i bąkojady.
Mutualizm - ścisła zależność dwu różnych gatunków czerpiących obopólne korzyści , jeden nie jest zdolny do życia bez obecności drugiego. Przykłady: Glony i grzyby - porosty; Grzyby i rośliny - mikrofaza; Przeżuwacze i flora bakteryjna w przewodzie pokarmowym.
Struktura troficzna biocenozy
Przez strukturę troficzną ( pokarmową) biocenozy należy rozumieć powiązania pomiędzy jej elementami strukturami tj. producentami, konsumentami i reducentami. Samowystarczalność biocenoz i ich niezależność wynika z obecności w nich tych trzech ekologicznych grup organizmów.
2008-24-05
Producenci-to organizmy samożywne (autotroficzne) które są zdolne do wytwarzania (produkowania) materii organicznej w procesie fotosyntezy lub chemosyntezy-wszystkie rośliny zielone i bakterie foto- i chemosyntetyzujące.
Konsumenci- to organizmy cudzożywne (heterotroficzne) głównie zwierzęta przystosowane do pobierania (konsumowania) gotowej materii organicznej wyprodukowanej przez producentów lub zawartej w tkankach zwierząt. Zalicza się do nich zwierzęta roślinożerne-fitofagi, mięsożerne- zoofagi oraz saprofagi (odżywiające się materią organiczną) i pasożyty. Wśród konsumentów wyróżniamy trzy grupy:
*konsumenci I rzędu-organizmy odżywiające się pokarmem roślinnym a więc roślinożercy i pasożyty roślinne.
*konsumenci II rzędu-organizmy odżywiające się kosztem organizmów roślinożernych a więc drapieżcy, pasożyty zwierzęce
*konsumenci III rzędu-organizmy odżywiające się mięsożernymi konsumentami II rzędu.
Reducenci - (destruenci) to grupa organizmów heterotroficznych (głównie bakterii i grzybów)które rozkładając i redukując substancje organiczne (pochodzenie roślinnego i zwierzęcego) powodują ich mineralizacje. Przetworzona (zredukowana) martwa materia organiczna jest następnie przyswajana w postaci prostych związków nieorganicznych (mineralnych) przez producentów.
Łańcuchy pokarmowe
Łańcuch spasania - zaczyna się od roślin zielonych (producentów) poprzez zwierzęta roślinożerne (konsumenci I rzędu) do drapieżców odżywiających się zwierzętami (konsumenci II rzędu i wyższych rzędów).
Łańcuch detrytusowi - zaczyna się od martwej materii organicznej pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, przez żywiące się nią mikroorganizmy i zwierzęta saprofagiczne do zjadających je drapieżców.
Poziomy troficzne
Organizmy zajmujące taką samą pozycję w łańcuchu pokarmowym stanowią jeden poziom troficzny:
I poziom troficzny stanowią organizmy samożywne
II poziom troficzny to grupa konsumentów I rzędu
III poziom troficzny to konsumenci II rzędu
itd.
Świat zwierząt można podzielić:
Monofagi (żywią się tylko jednym rodzajem pokarmu - mrówkojady, wszy, kolibry) - z reguły należą do jednego poziomu troficznego
Polifagi (zróżnicowany pokarm) - mogą należeć do różnych poziomów troficznych. Najważniejsza jest tu bowiem funkcja jaką spełnia organizm, a nie przynależność gatunkowa
Piramidy ekologiczne
Stosunki ilościowe (liczebności biomasy energii) miedzy kolejnymi poziomami troficznymi w biocenozach można przedstawić w formie piramidy ekologicznej. Wyróżniamy:
Piramidę liczebności- podaje liczbę osobników na każdym poziomie
Piramidę biomas- obrazuje masę organizmów
Piramidę energii lub produkcji - dot. przepływu energii lub produktywności poziomów troficznych
Ekosystem
Ekosystem autotroficzny - podstawą funkcjonowania jest światło i materia organiczna (autochtoniczna) wytwarzana w procesie fotosyntezy zapewniająca samowystarczalność i niezależność - las, torfisko, laka , jeziora
Heterotroficzny- niepełny, niesamowystarczalny pozbawiony producentów, materia pochodzi z zewnątrz(allochtoniczna) - jaskinia
Cykle biogeochemiczne
Obieg węgla - włączony do obiegu w postaci CO2 ( asymilacja)
Cykl hydrologiczny (wykres)
Produktywność ekosystemów
To ilość substancji organicznej wytwarzanej w jednostce czasu lub intensywność magazynowania energii w związkach organicznych. Wyróżniamy:
Produkcje pierwotna- szybkość z jaka producenci przekształcają energie promieniowania słonecznego w procesie fotosyntezy na energie wiązań chemicznych
Produkcję wtórną - proces przyswajania materii organicznej i magazynowania energii przez konsumentów
Produkcja ekosystemu:
1.)Pierwotna tempo wytwarzania materii organicznej przez producentów:
*brutto produkcja materii organicznej z nieorganicznej
*netto produkcja brutto minus straty związane z oddychaniem
2.)Wtórna tempo przyswajania materii organicznej i magazynowania energii przez konsumentów
Sukcesja ekologiczna
To uporządkowany, stopniowy i kierunkowy proces zmian w ekosystemie dążący do osiągnięcia stanu równowagi - klimaksu.