TRZY PODSTAWOWE CZYNNIKI ABIOTYCZNE
1. WODA największą gęstość ma woda przy 4 stopniach C. Ciężar wody maleje wraz z temperaturą.Woda jest najlepszym rozpuszczalnikiem naturalnym w przyrodzie. Ilość wody w biosferze jest stała. -CYKL HYDROLOGICZNY - zamknięty obieg w którym krąży woda
600mm opadu w ciągu roku w Polsce na 100km2
Parowanie = transpiracja
WILGOTNOŚĆ WZGLĘDNA - ilość pary wodnej zawarta aktualnie w powietrzu do ilości
pary wodnej potrzebnej do pełnego nasycenia powietrza w danych warunkach
ciśnienia i temperatury. Jest ona wyrażana w %
WILGOTNOŚĆ BEZWZGLĘDNA
ZNACZENIE WODY DLA ORGANIZMÓW
1) woda jest dla wielu organizmów środowiskiem życia
2)wszystkie procesy metaboliczne organizmów żywych uzależnione są od obecności
wody
3) sole min. z gleby mogą być pobierane przez rośliny tylko w postaci roztworu wodnego
4) transport wszelkich substancji (u roślin i zwierząt) zachodzi wyłącznie w roztworze wodnym
5) od ilości i dostępności wody zależy rozmieszczenie typów roślinności
opady: 0-250mm - pustynna roślinność
w ciągu roku: 250-750mm - sawanna, step, laso-step
750-1250mm - lasy strefy umiarkowanej
powyżej 1250mm - las wilgotny
powyżej 2000mm - lasy deszcowe
6) dzięki dużemu ciepłu parowania woda odgrywa poważną rolę w procesach termoregulacyjnych
7) wilgotność jest czynnikiem warunkującym aktywność wielu organizmów
SPOSOBY ADAPTACJI ORGANIZMÓW DO DEFICYTU WODY Tolerancja roślin na niedostatek wody może być osiągana przez:
a) zwiększenie pobierania wody przez system korzeniowy, rozbudowa systemu korzeniowego
b) ogranieczenie strat wody dzięki zamykaniu aparatów szparkowych c)KSEROMORFOZA - ograniczenie parowania przez kutylulę (owłosienie lub pokrycie
woskowym nalotem liści i pędów) i redukcja powierzchni liści (występ, cierni i kolców)
d) SUKULENCJA - zwana gruboszowatością - magazynowanie wody poprzez silnie rozbudowaną tkankę miękkiszową
e) szybki rozwój roślin w okresie poprzedzającym suszę
ADAPTACJA ZWIERZĄT DO DEFICYTU WODY
1) przystosowanie w budowie skóry chroniące nadmierną utratę wody (stawonogi) mięczaki ukrywają ciało w muszli
2) ukrycie wewnątrz ciała tych organów poprzez które zachodzi utrata wody (płuca)
3) wydawanie silnie zagęszczonych ekstrementów
4) zapadanie w stan czasowej anabiozy czy spoczynku letniego w czasie suszy
5) pozyskiwanie wody przez procesy metaboliczne (np. u wielbłądów spalanie tłuszczu w garbie)
6) aktywność nocna pozwalająca uniknąć wysokiej temp.
2. TEMPERATURA
ZNACZENIE TEMP. DLA ORGANIZMÓW ŻYWYCH stanowi czynnik ekologiczny warunkujący wszystkie procesy życiowe np. u roślin asymilacja, oddychanie, trenspiracja i wzrost, a u zwierząt metabolizm ma wpływ na aktywność enzymatyczna, zjawiska fizykodeniczne, itd
PRAWA VAN HOTFA
Przy podnoszeniu temp. do 10C następuje 2-3 krotne przyspeiszenie procesów
chemicznych. Zgodnie z poprawkami wprowadzonymi przez Arrcheniusa reguła ta jest
słuszna tylko przy podwyższeniu temp. w kierunku optymalnym dla danego organizmu,
natomiast zmniejsza się jej słuszność wtedy, gdy temp. dąży do minimum.
Reguluje rozmnażanie, aktywność, ruchowość, przeżywalność
Warunkuje strefowe występowanie roślin i zwierząt na zgodzie oraz stratyfikację w
zbiornikach wodnych
Wahanie temp. wywołuje dobowe i sezonowe zmiany liczebności czy aktywności roślin
i zwierząt.
REGUŁA BERGMANA - stwierdza że rozmiary ciała zwierząt stałocieplnych żyjących w klimatach chłodnych są większe niż spokrewnionych z nimi zwierząt żyjących w klimatach cieplejszych
REGUŁA ALLENA - mówi o wyraźnej tendencji zmniejszania się wystających części ciała u zwierząt stałocieplnych w klimatach chłodniejszych.
SKUTKI DZIAŁANIA SKRAJNIE NISKICH TEMP. NA ORGANIZMY
1) niszczenie struktur protoplazmy przez tworzące się kryształki lodu
2) wzrost stężenia roztworów komórkowych (osmoza - przenikanie rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną)
3) zahamowanie syntezy chlorofilu , skrobii i innych metabolików
4) spadek intensywności fotosyntezy oraz oddychania w wyniku ograniczenia aktywności enzymów okrydoredukcyjnych (biorących udział w procesie oddychania i fotosyntezie)
5) denaturacja enzymatycznych białek
SPOSOBY ADAPTACJI ORGANIZMÓW DO NISKICH TEMP.
1) Ograniczenie zawartości wody w strukturach przetważalnikowych (nasiona, bulwy, jaja owadów)
2) wzrost zawartości substancji obniżających temp. zamarzania oraz wzrost koncentracji roztworów
3) roztwory soli powodują obniżenie temp. krzepnięcia
4) alkohol np. glikol też powoduje obniżenie temp. krzepnięcia
5) utrata części organów nadziemnych u roślin
WPŁYW WYSOKICH TEMP. NA ORGANIZMY
1) zaburzenia poziomu i aktywności hormonów
2) denaturacja protoplazmy oraz enzymów
3) spadek intensywności fotosyntezy i wzrist intensywności oddychania
4) straty wody w wyniku transpiracji roślin
transpiracja - wyparowywanie wody z rośliny powoduje więdnięcie
SPOSOBY ADAPTACJI ORGANIZMÓW DO WYSOKICH TEMP.
1) wzrost tempa transpiracji (przy dostatecznych zasobach wody)
2) redukcja powierzchni w stosunku do objętości
3) ograniczenie liczby aparatów szparkowych (kserotermiczne = kseros -suchy,
termiczny - gorący —z greckiego
4) pokrycie powierzchni rośliny (włoski lub powłoka woskowa)
5) ograniczenie zawartości wody w strukturach przetwarzalnikowych Biorąc pod uwagę związek między temp, otoczenia a temp. ciała możliwe jest wyróżnienie organizmów (jest to reguła tylko dla organizmów zwierzęcych)
hemotermiczne -stałocieplne poikilotermiczne -zmiennocieplne
HOMOTERMY - utrzymują stosunkowo stała temp. ciała, nawet wobec zmieniającej się temp. otoczenia, natomiast temp. ciała POIKILOTERMÓW zmienia się wraz ze zmiana temp. otoczenia.
ENDOTERMAMI -nazywamy takie organizmy które same wytwarzają ciepło do ogrzania ich ciała
EKTOTERMY - wykorzystują w tym celu zewnętrzne źródła ciepła. Do grupy endotermów zaliczamy ptaki i ssaki, zaś wszystkie pozostałe organizmy zaliczamy do grupy ektotermów.
3. PROMIENIOWANIE ŚWIETLNE
PROMIENIOWANIE jest falą elektromagnetyczną o pewnej długości, składa się z fal o pewnym zakresie
400 - 750 nm (nanometry) poniżej 400 - ultrafiolet powyżej 750 - podczerwone
Promieniowanie słoneczne 100%
a)23% pożytkowane na uruchomienie i przepływ cyklu hydrologicznego (obieg wody w
przyrodzie)
b)47% absorbowane przez atmosferę
c)37% odbija się od górnych warstw atmosfery
d)0,2% na proces fotosyntezy wykorzystywane
e)1% spożytkowane na poruszanie mas powietrza i mas wody
ZNACZENIE PROMIENIOWANIA SŁONECZNEGO
Promieniowanie słoneczne stanowi równocześnie czynnik niezbędny do życia i ważny
czynnik ograniczający. Jest niezbędne do zachodzenia procesów fotosyntezy. Jest
czynnikiem warunkującym zarówno dobowe, sezonowe, jak i cykliczne rytmy u zwierząt
i roślin.
Zwierzęta całodobowe: żyjące pod ziemią i w głębokich wodach.
Zjawisko sezonowych zmian przebiegu niektórych procesów fizjologicznych organizmów pod wpływem zmian w długości dnia jest nazywane FOTOPERIODYZACJĄ.
a) wpływa bezpośrednio na budowę ciała zwierząt, na rozwój, rozmnażanie się, procesy fizjologiczne, na zachorowania
b) ma bardzo duże znaczenie jako źródło ciepła i współdecyduje o warunkach klimatycznych
c) różnice w ilości energii świetlnej na różnych obszarach kuli ziemskij, niejednakowa dystrybucja światła w różnych warstwach ekosystemów czy w poszczególnych porach roku decydują o sposobie rozmieszczenia organizmów
REAKCJE ROŚLIN NA NIEKORZYSTNE WARUNKI OŚWIETLENIA
DEFICYT ŚWIATŁA
1) zaburzenie w biosyntezie i trenoposie hormonów
2) zakłócenie przebiegu morfogenezy (etiolecja roślin, wzrost powierzchni liści)
3) zahamowanie procesu chlorofilu, spadek intensywności fotosyntezy.
4) osłabiony wzrost systemu korzeniowego i zmniejszenie zaopatrzenia rośliny w wodę i składniki mineralne
NADMIAR ŚWIATŁA
1) fotochemiczne utlenienie enzymów osłabiających syntezę białek
2) fotoinhibicja - uszkodzenie aparatu asymulacyjnego, desydacja lipidów i barwników, destylacja białek w chloroplastrach
TOLERANCJA EKOLOGICZNA ORGANIZMÓW
Koncepcja funkcjonująca w ekologii pod nazwą Prawa Minimum Liebiega (1841) mówi
że w niezmienionych warunkachśrodowiskowych czynnikiem ograniczającym jest te,
który jest dostępny w najbardziej ograniczonej ilości w stosunku do potrzeb
organizmu.
Koncepcja ta w postaci rozwiniętej przez Shelforda nosi nazwę PRAWA TOLERANCJI
(1913). Zgodnie z którym niekorzystny dla organizmu jest zarówno niedobór jak i
nadmair jakiegoś czynnika.
Organizmy charakteryzują się własnym zakresem warunków egzystencji zwanym Strefą
Tolerancji Ekologicznej
organizmy: eury - przedrostek ten wskazuje że amplituda ekologiczna jest szeroka steno - wąska amplituda ekologiczna
TOLERANCJA EKOLOGICZNA ORGANIZMÓW Prawidłowości oraganizmów z prawa zakresu tolerancji ekologicznej:
1) Organizmy eurotypowe są geograficzne najszerzej rozmieszczone
2) Organizmy eurotypowe w stosunku do jednego z czynników środowiskowych mogą być stonotypowe w stosunku do innych
3) Zawężenie zakresu tolerancji jednrgo z czynników powodować może zmianę granic tolerancji innych czynników
Ekologiczne grupy gatunków roślin:
A) Tolerancja termiczna +megatermiczne +mezotermiczne +digotermiczne
B) Tolerancja na światło
1) rośliny euryforyczne- o szerokiej skali tolerancji
2) rośliny stenofotyczne - o wąskiej tolerancji mogą to być
a)heliofity - czyli rośliny światłorządne - związane z siedliskami nieocienionymi, wydmowymi, naskalnymi, torfowiskami
b)skiofity - rośliny cieniolubne - występujące w runie zwartych lasów, na ocienionych siedliskach lub w głębokichzbiornikach wodnych
C) Tolerancja na wilgotność
1)hydrofity -rośliny żyjące całkowicie lub częściowo w środowisku wodnym
2)higrofity - rośliny lądowe żyjące w wilgotnej atmosferze
3)mezof ity - rośliny siedlisk umiarkowanie wilgotnych, na których nie zaznacza się
dłużej trwająca susza (np. większość naszych roślin łąkowych)
4)kserof ity - rośliny zdolne do życia w warunkach suchych
D) Tolerancja na zasobność gleby
1) Rośliny eutroficzne (gleb bardzo zasobnych) rosnące w żyznych lasach liściastych na okresowo zalwsianych brzegach rzek lub eurotroficznych zbiornikach wodnych
2) Rośliny mezotroficzne (gleby średnio zasobne) tu należy większość naszych gatunków leśnych, łąkowych, błotnych, itd
3) Rośliny oligotroficzne (gleby ubogie) spotykane w lasach szpilkowych na torfowiskach, wysokich i w wodach oligotroficznych.
POPULACJA - można zdefiniować jako grupę organizmów należących do tego samego gatunku, współistniejących na określonym obszarze i w określonym czasie. Populacja składa się z pojedynczych organizmów, które mogą się krzyżować między sobą.
POPULACJA - to grupa osobników potencjalnie zdolnych do krzyżowania, żyjących w pewnej przestrzeni, której granice są mniej lub bardziej wyznaczone przez ograniczoną wymianę genów z sąsiadującymi populacjami (MAYR1974)
METAPOPULACJA-- zbiór populacji lokalnych w obrębie tej samej odległości
STRUKTURA EKOLOGICZNA POPULACJI
Przezpojęcie struktury ekologicznej jest to sposób uporządkowania osobników w stosunku do czynnika lub czynników działających na populację w danym czasie oraz związki (częstość i charakter) zachodzące między osobnikami w tym także proporcje ilościowe.
Struktura ekologiczna populacji obejmuje takie parametry jak:
1) Wielkość zajmowanej przestrzeni (zasięg przestrzenny)
2) Rozmieszczenie osobników w zajmowanej przeztrzeni i sposób korzystania z niej (struktura przestrzenna)
3) Liczebność
4) Udział grup wiekowych czy stadiów rozwojowych (struktura wiekowa)
5) Udział poszczególnych płci (struktura płciowa)
6) Zależności występujące pomiędzy osobnikami, grupami osobników (struktura socjalna)
7) Skład genetyczny osobników występujących różnie genotypowo osobników (struktura genetyczna)
STRUKTURA PRZESTRZENNA określa sposób korzystania z przestrzeni życiowej przez populację, informuje o tym jak środowisko jest eksploatowane i przekształcane przez człowieka, jakiego typu i jak intensywne są powiązania badanej populacji z osobnikami innych gatunków zasiedlających daną przestrzeń.
Spośród różnych form struktury przestrzennej:
a/ rozmieszczenie poziome (pozioma struktura przestrzenna) b/rozmieszczenie pionowe (pionowa struktura przestrzenna)
STRUKTURA PRZESTRZENNA POZIOMA
a) skupiskowa czyli obok siebie
b) równomierna
c) losowa
d) równomierno - skupiskowa
CO DECYDUJE O STRUKTURZE SKUPISKOWEJ?
1/ Nierównomierne rozmieszczenie pokarmu
2/ niejednorodność siedliska, obecność miejsc nie nadających się do zasiedlenia
3/ składanie jaj w złożach
4/ zimowanie w zbiorowiskach
5/ mała aktywność wylęgłych larw
6/ aktywne dążenia do tworzenia skupisk
CO DECYDUJE O STRUKTURZE RÓWNOMIERNEJ?
1/ terytorialność
2/ samotniczy tryb życia
RÓWNOMIERNO - SKUPISKOWY np. lwy
LOSOWE decyduje przypadek
Ze względu na zakres i czas trwania tych zmian w rozmieszczeniu wyróżnia się 3 typy przeobrażeń struktury przestrzennej:
SUKCESYWNY - kierunkowe zmiany zagęszczenia osobników związane z fazami rozwojowymi populacji. W takich przypadkach niemal w każdej kolejnej fazie populacji realizuje się odmienny typ struktury przestrzennej.
FLUKTUACYJNY - W pewnym okresie w populacji zmienia się zagęszczenie osobników lecz po jakimś czasie wraca wszystko do sytuacji wyjściowej. Zmiany te mogą mieć charakter sezonowy lub wieloletni.
PULSACYJNY - są to niewielkie zmiany w zagęszczeniu osobników, które znamionują prawie każdąpopulację a ich nasilenie jest przeważnie niewielkie i nie jednakowe w różnych częściach areału populacji.
Woda najcieplejsza i o największej gęstości jest na samym wierzchu. Im niżej tym zimniejsza i mniej gęsta.
LICZEBNOŚĆ I ZAGĘSZCZENIE POPULACJI:
LICZEBNOŚĆ (N) - to liczba osobników zasiedlających daną przestrzeń
ZAGĘSZCZENIE populacji - to liczebność na jednostkę przestrzeni bądź objętości.
Liczebność i zagęszczenie są bardzo ze sobą powiązane.
Zagęszczenie odgrywa ważną rolę w życiu populacji. Wpływa ono na wiele istotnych
procesów życiowych jak:
+ wielkość konsumpcji
+ płodność osobników
+ rozrodczość populacji i przeżywalność osobników
+ tempo metabolizmu
Wpływ zagęszczenia na populację został uogólniony i sformatowany w postaci reguły Alee'go. Mówi ona że istnieją takie zagęszczenia przy których procesy życiowe osiągają swoje optimum.
ISTOTNYMI CZYNNIKAMI KTÓRE BEDA DECYDOWAŁY O LICZEBNOŚCI I ZAGĘSZCZENIU LOKALNYCH POPULACJI TO:
1) zasobność pokarmowa
2) konkurencyjny wpływ populacji innych gatunków (w tym pasożytów)
3) przenoszenie się osobników poza granice zajmowanego dotychczas obszaru (emigracje), przebywanie nowych osobników spoza populacji np. sąsiadującej (imigracje) lub okresowa nieobecność i powrót osobników (migracje)
METODY OCENY LICZEBNOŚCI I ZAGĘSZCZENIA MOŻEMY PODZIELIĆ NA:
1) bezwzględne
2) względne
Miary bezwzględne odnoszą liczbę osobników do danej jednostki, popwierzchni lub objętości.
Względne metody oceny liczebności stosowane są przy liczebności, nie można powiązać z konkretną powierzchnią lub objętością.
BEZWZGLĘDNE METODY OCENY LICZEBNOŚCI:
1) metoda liczenia bezpośredniego
2) metoda znakowania - zwierzęta znakuje się i wypuszcza w miejscu złowienia a potem rejestruje ich obecność, w przeprowadzonych później
odłowach. Na podstawie danych o powtómir złowionych określa się liczebność populacji podstawiając dane do wzoru wskaźnika Lincolna:
N = m n / r (dzielone kreska ułamkowa) gdzie:
N - liczba zwierząt zamieszkujących na danym obszarze
m - liczba zwierząt oznakowanych w pierwszym odłowie
n - liczba zwierząt odłowionych po zakończeniu oznakowań
r - liczba zwierząt znakowanych odłowionych w drugim odłowie
3) metoda kwadratów i obręczy np. 50m2 - 50 (osobników) 10000m2-x
WZGLĘDNE METODY OCENY LICZEBNOŚCI:
a/ techniki wyłowu selektywnego polegają na wyławianiu zwierząt za pomocą narzędzi
zbierających
...
darius037