EKOLOGIA W1    

            

 

Ekologia jest nauką przyrodniczą zajmującą się funkcjonowaniem osobników w ich naturalnym środowisku (łącznie ze wszystkimi czynnikami bio i abiotycznymi).

<na początku było dość długo o tym, czym ekologia NIE jest np. nie jest ochrona środowiska – że właściwie większość rzeczy, które medialnie określa się jako „ekologiczne „ tak naprawdę nie mają z tą dziedziną wiele wspólnego>

Trochę reguł i definicji z wykładu (czyli zasada kopiuj – wklej z prezentacji prowadzącej)

 -  Definicja ekosystemu wg sir Arthura G, Tansleya


Już przedtem wymieniłem powody odrzucenia terminu ,,organizm zespołowy" (complex organism,) / ,,zespół biotyczny- biotic community! Wcześniejszy termin Clementsa, ,,biom", na określenie całego kompleksu organizmów zamieszkujących dany rejon, nie budzi zastrzeżeń, a w pewnych zastosowaniach jest dogodny. Jednakże wydaje mi się, ze pojęciem bardziej podstawowym jest cały system (w rozumieniu fizyki), zawierający nie tylko zespół organizmów, ale także pełny zespół czynników fizycznych, tworzących jak mówimy — środowisko (environment] biomu, czynniki siedliska (habitat,) w najszerszym sensie. Mimo ze naszą uwagę przyciągają przede wszystkim organizmy, to jednak kiedy staramy się rozumować w sposób zasadniczy, nie możemy oddzielić ich od ich specyficznego środowiska (environment^ z którym tworzą fizyczny system.
Właśnie takie systemy z punktu widzenia ekologa są podstawowymi jednostkami przyrody na powierzchni ziemi. Nasze naturalne ludzkie przesądy każą nam uważać organizmy (jakie rozumie biolog) za najważniejsze składniki systemu, jednak z pewnością czynniki nieorganiczne są tez składnikami systemu — nie może istnieć system ich pozbawiony — istnieje tez stała wymiana najróżniejszych rzeczy wewnątrz każdego systemu, nie
tylko pomiędzy organizmami, ale również pomiędzy składnikami organicznymi i nieorganicznymi. Te ekosystemy, jak możemy je nazwać, są najróżniejszego rodzaju i wielkości. Stanowią one jedną z kategorii w mnóstwie systemów fizycznych wszechświata, od wszechświata jako całości, aż do atomu.
(TansleyA.G., 1935: The use and abuse of vegetational concepts and terms. Ecology, 42: 237-245)

 

Czyli : ekosystemem są organizmy żywe w ich naturalnym środowisku wchodzące pomiędzy sobą w rozmaite interakcje (tworzące fizyczne zależności ze środowiskiem – cokolwiek by o miało nie znaczyć). Są to także podstawowe jednostki przyrody w ujęciu ekologa.

-         Clements i Shelford, 1939.

Termin ,,ekosystem" można zdefiniować jako system środowiskowy i system biotyczny wspołdziałajqce ze sobą. Czynności zespołu można streścić jako akcję (działanie) siedliska fizykochemicznego wywieraną na organizmy, reakcję organizmów na czynniki fizyczne i koakcję (wzajemne oddziaływanie) organizmów na siebie nawzajem

-          Odum E.P., 1963

Każda przestrzeń (stanowiąca pewną całość pod względem przyrodniczym), w której zachodzi stała wymiana materii pomiędzy jej żywą i nieożywioną częścią, jako wynik wzajemnego oddziaływania żywych organizmów i martwych substancji mineralnych jest układem ekologicznym, czyli ekosystemem.
(
Podstawy ekologii, PWRiL, Warszawa. Wyd. oryginalne 1959)

-         Odum E.P., 1977

[Ekosystemem lub układem ekologicznym nazywamy] ...Jednostkę ekologiczną, która obejmuje wszystkie organizmy na danym obszarze (tj. biocenozę) i współdziała ze środowiskiem fizycznym w ten sposób, ze przepływ energii prowadzi do powstawania wyraźnie określonej struktury troficznej, zróżnicowania biotycznego oraz do krążenia materii (tj. wymiany pierwiastków i związków) miedzy żywymi a nieożywionymi częściami tej jednostki.
( Podstawy ekologii, PWRiL, Warszawa. Wyd. oryginalne 1971)

-         Collier B.D., Cox G.W., Johnson A.W. i Miller Ph.C., 1978

Ekosystem można zdefiniować jako jednostkę środowiska złożoną z rożnych biotycznych i abiotycznych składników, które powiązane są ze sobą procesami wymiany związków chemicznych i energii. Mówiąc prościej, na e. Składają się wszystkie zamieszkujące dane środowisko organizmy oraz abiotyczne elementy ich środowiska.
(Ekologia dynamiczna. PWRiL, Warszawa. Wyd. oryginalne 1973)

-         Ulrich B., 1987

[Ekosystem jest to] ...3-wymiarowy wycinek biosfery, system otwarty, który w idealnych warunkach utrzymuje stan stacjonarny: aC02 + xM+ + yA~ + (y-x)H+ + zH20 + Energia (CaH2z02MxAy) + (a + ...)02. Elementami ekosystemu są gatunki.
(: Stability, elasticity, and resilience in terrestrial ecosystems with respect to matter balance. W: Potentials and limitations of ecosystem analysis, Red. E.-D. Schulze i H. Zwofler. Springer, Heidelberg)

-         Rambler M.B., Margulis L, Fester R., 1989


[Ekosystem jest to]...wzrokowo rozpoznawalna jednostka w przyrodzie, odgraniczona ekotonem, złożona z zespołów, w których krążą biologicznie ważne pierwiastki chemiczne (CNSP ltd.). Te pierwiastki krążą szybciej wewnątrz ekosystemu niz. miedzy ekosystemami. Przykładem są: staw, las, zarośla.
(: Global ecology. Academic Press, Boston)

I tak następowała fuzja wyżej wymienionych definicji : najnowsza ujmuje organizmy i ich środowisko tworzące system w którym realizują się procesy produkcji i dekompozycji z wykorzystaniem energii i podtrzymywaniem obiegu pierwiastków.

Niektóre inne terminy używane zamiast słowa ,,ekosystem":
mikrokosmos (Forbes, 1887), holocen (Friedrichs, 1930), biosystem (Thienemann, 1939), ,,bioinert body" (Vernadsky, 1944), biocenoza (Naumovv, 1955), pleocen (Trojan, 1975), fizjocenoza (Wodziczko, 1950), biogeocenoza (Sukacev i Dyiis, 1964).

 

Zbiorowisko ruderalne – opuszczone przez człowieka.

 

Ekologia próbuje kategoryzować mieszkańców ekosystemów, najczęściej używany podział :

-         producenci

-         konsumenci I rzędu (zwierzęta roślinożerne)

-         konsumenci n rzędów

-         drapieżnicy szczytowi (np. na sawannie – lew, w mieście – człowiek)

-         destruenci (rozkładają martwą materię organiczną)

Wyróżnione kategorie upraszczają zależności troficzne (gildie / gatunki troficzne) co pozwala na wyróżnienie kategorii zajmujących to samo miejsce w łańcuchu troficznym

gatunki troficzne  - zajmują w sieci to samo miejsce (pobierają pokarm w taki sam sposób

i stanowią pokarm dla tych samych gatunków; np. ksylo- i kambiofagi, czyli I owady żerujące pod korą drzew, mogą być nazwane gatunkiem troficznym, gdyż żerują w podobny sposób i jednakowo padają ofiarą dzięciołów).

Gatunki kluczowe (key – stone species)gatunki, od których obecności zależy struktura całego ekosystemu. Np.

-         bakterie chorobotwórcze

-         szczupaki (niewielka biomasa, szczytowe miejsce. Gdy w wodzie są obecne ryby drapieżne, istnieje presja na ryby planktonożerne, dzięki czemu mogą w spokoju rozwijać się duże skorupiaki filtrujące wodę – chociażby nasze ulubione dafnie. Przy braku drapieżnika – rozwój glonów powodujący zakwity : rola szczupaka przenosi się na jakość wody.

-          wydry (żywią się m.in. jeżowcami ; tępione – namnożenie populacji jeżowca na sposób inwazyjny spowodowało zanik przybrzeżnych lasów namorzynowych)

Piramidy troficzne:

-         statyczne

-         nie pokazują co się dzieje między organizmami (np. kontroli drapieżców)

-         „kto zjada kogo”
łańcuch pokarmowy : przepływ energii zawartej w pożywieniu od jego źródła, jakim są rośliny, przez roślinożerców do drapieżników. Taki podstawowy rodzaj zależności między organizmami to tzw. łańcuch spasania. Jeśli natomiast podstawę łańcucha stanowi martwa lub częściowo rozkładająca się materia – mówimy o łańcuchu detrytusowym. (w takim przypadku

 

pętla mikrobiologiczna (microbiol loop – org. wodne) . Organizmy wodne wydzielają organiczna materię do środowiska w postaci rozpuszczonej; na niej osadzają się heterotroficzne bakterie, zjadane przez pierwotniaki, którymi z kolei żywią się skorupiaki planktonowe.....w ten sposób tworzy się łańcuch boczny)

Łańcuchy pokarmowe są ograniczone do 4 – 5 ogniw.

Sosna mszyce è pająki è ptaki śpiewające è jastrzębie

Łańcuchy pokarmowe nie są jednak izolowanymi układami, ale są powiązane ze sobą w sieć pokarmową.  

Relacje troficzne między gatunkami to powiązania; ich liczba w sieci troficznej  - L.

Liniowy układ powiązań to łańcuch troficzny.

Długość łańcucha troficznego - liczba powiązań między pierwszym a ostatnim ogniwem, np. łańcuch troficzny złożony z rośliny, roślinożercy i drapieżnika ma długość 2, bo zawiera dwa powiązania (roślina-roślinożerca, roślinożerca-drapieżnik). Cykl powstaje wtedy, kiedy łańcuch zjadaczy wygląda np. tak: a --> b -» c -»a. W szczególności kanibalizm to a -> a.

Maksymalna liczba powiązań Lmax = (S2-S) albo S2, jeżeli uwzględni się kanibalizm.
Ponieważ jednak relacje troficzne są asymetryczne — zawsze jeden jest zjadającym, a drugi zjadanym — liczba takich powiązań wynosi
Lmax/2.       

Gęstość powiązań to liczba powiązań przypadających średnio na gatunek: d = L/S.(liczba ta sugeruje gdzie się kończy jeden a zaczyna drugi ekosystem – jest to liczba powiazań między pierwszym a ostatnim  ogniwem)

Poziom troficzny obliczamy jako długość łańcucha + 1 (= liczba powiązań + poziom podstawowy, rośliny albo detrytus). Np. łańcuch w postaci : roślina, roślinożerca i drapieżca ma długość 2

Najniższy poziom troficzny to producenci lub detrytus. Szczytowi konsumenci stanowią najwyższy poziom troficzny w danej sieci troficznej, ich nikt już nie zjada; gatunki pośrednie pobierają pokarm z niższych poziomów i same stanowią bazę pokarmową wyższych poziomów; Gatunki wszystkożerne pobierają pokarm z więcej niż jednego poziomu troficznego, z jednego łańcucha albo z wielu łańcuchów.    

I kilka schematów ... przykładowe sieci troficzne. Tylko ot tak, by sobie popatrzeć J  

schemat 1

schemat 2

schemat 3