WYKŁADY ekologia lądowa

WYKŁADY ekologia lądowa.doc
(133 KB) Pobierz
WYKŁADY – EKOLOGIA LĄDOWA
WYKŁAD 1
Temat: WYBRANE ZAGADNIENIA Z EKOLOGII ORGANIZMÓW.
Osobnik ma pewne wymagania.
Istnieją dwa skupienia:
1. Komponenty materiałowe:
- niewyczerpywalne (przestrzeń, terytorium) każdy gatunek ma terytorium, wymiar
przestrzenny, może się ona kurczyć bądź powiększać, następuje zmiana dysponentów (osobniki
umierają i tworzą się- następuje ‘zmiana warty’)
- pokarm – jest wyczerpywany, ale odnawialny (dzięki procesowi rozmnażania)
2. komponenty niemateriałowe: czynniki ekologiczne warunkujące życie, decydują o rozwoju,
wzroście, bytowaniu (np. temperatura powietrza, gleby, wody; zasolenie wody – woda słodka,
słona; natężenie światła; zawartość wody, jony wodorowe; natężenie tych czynników decyduje o
istnieniu organizmów).
A. GRANICE TOLERANCJI DLA ORGANIZMÓW
Schemat stosunków biol. w obrębie strefy tolerancji ekologicznej.
Strefa tolerancji = strefa pozytywna, strefa letalna – strefa śmierci organizmu, nie może żyć poza
punktem krytycznym; OPTIMUM – organizmy rozwijają się najlepiej, PEJUS – strefa
warunków krytycznych, organizm nie może żyć; HABITAT – strefa najkorzystniejszych
warunków rozwoju organizmów.
Badania poznawcze:
Lebiega – zajmował się głównie dolnymi punktami krytycznymi.
Shelford – zajmował się górnymi punktami krytycznymi.
Czynniki znajdujące się w minimum decydują o rozwoju gatunku – PRAWO MINIMUM.
Czynnik ekologiczny to taki, gdy reaguje na niego organizm (gdy ma wpływ na organizm).
PRAWO MAKSIMUM – I prawo Shelforda – czynnik, który znajduje się w nadmiarze działa
ograniczająco na organizm.
II prawo Shelforda – zarówno nadmiar jak i niedobór będzie ograniczający dla rozwoju
organizmu. Shelford stworzył granicę tolerancji w oparciu o prawo II.
B. ZASADA TOLERANCJI EKOLOGICZNEJ ORGANIZMU
określa, że każdy żywy organizm ma określoną tolerancję względem czynników warunkujących
środowiska, jego szanse przeżycia i rozrodu zależą od tego w jakim stopniu warunki występują
w danym miejscu pokrywają się z zakresem adaptacji tolerancyjnej, szerokość stref tolerancji
jest wyrazem stopnia specjalizacji organizmu. Tolerancja może być przy tym duża w przypadku
jednego czynnika, a mała względem drugiego. O możliwościach i szansach organizmu decyduje
więc całość jego adaptacji tolerancyjnej.
C. STREFY TOLERANCJI EKOLOGICZNEJ
Wykres. Stosunek stref tolerancji ekologicznej względem zmienności czynników środowiska:
a – eurybionty
b-c- stenobionty (steno - wąski)
b – oligobionty (oligo - mały)
c – polibionty (poli - dużo)
d - mezobionty
D. KRYTERIA KLASYFIKACJI EKOLOGICZNEJ ORGANIZMU (2 kryteria)
1. zakres tolerancji gatunku (eurybionty, stenobionty, polibionty, oligobionty).
2. czynnik względem którego ta klasyfikacja jest prowadzona, nazwa tego czynnika: temperatura
– eurytermiczne, mezotermiczne, politermiczne, oligotermiczne, stenotermiczne)
Ekologiczne grupy gatunków roślin (tabela)
a. tolerancja termiczna np. rośliny eurytermiczne, stenotermiczne
b. tolerancja na światło np. euryfotyczne, stenofotyczne
c. tolerancja na wilgotność np. hydrofity
d. tolerancja na zasobność gleby, np. rośliny eutroficzne, mezotroficzne, oligotroficzne.
Organizmy stenotopowe - wąski obszar występowania; Organizmy eurytopowe – szeroki obszar
wystepowania.
rys. Przemieszczanie się martwej i żywej materii między ekosystemami. Procesy na zboczu:
erozja; żyzność, rodzaje gatunków.
WYKŁAD 2, WYKŁAD 3
WSKAŹNIKI EKOLOGICZNE (BIOINDYKATORY)
Bio – życie; indykator – wskaźnik.
Stenobiont jest wskaźnikiem ekologicznym (wąski zakres tolerancji ekologicznej). Eurybiont nie
będzie wskaźnikiem ekologicznym.
Mszaki służą do wykrycia metali ciężkich, wykazują ich obecność.
OGRANICZENIA ZASADY TOLERANCJI EKOL. ORGANIZMU:
1. szereg gatunków, które są eurybiontami w pewnym czasie stają się stenobiontami (w fazie
rozrodu, w fazie wegetatywnego rozwoju), np. szprot bałtycki ma szeroki zakres tolerancji w
przeżywaniu od zera do kilkunastu stopni, natomiast tarło w temperaturze od zera do 4 stopni
Celsjusza. (rysunek)
2. wiek i płeć gatunku – inne granice tolerancji mają osobniki młode, w średnim wieku i stare.
(rysunek)
3. wybiórczość osobnicza w obrębie gatunku gatunku. Wszystkie gatunki nie mają takich samych
granic tolerancji (rysunek)
4. granice tolerancji określane są nie dla gat. biol., tylko dla jego populacji geograficznej
(ekotypy). Ekotypy przystosowują się do warunków, w których żyją. (rysunek)
5. granice tolerancji mogą być zmienione przez oddziaływanie innego czynnika ekologicznego
(mogą się zawężać, rozszerzać) (rysunek)
6. występowanie zjawisk biotycznych – gdzie ograniczeniem tolerancji jest organizm żywy i
ograniczeniem jest zjawisko – konkurencja międzygatunkowa. (rysunek)
Temat: WYBRANE ZAGADNIENIA Z POPULACJI EKOLOGII.
A. INFORMACJE OGÓLNE
Gatunek reprezentowany jest przez populację. Osobnik jest przedstawicielem populacji.
Populacja jest to zbiór osobników tego samego gatunku. (tabela)
B. LICZEBNOŚĆ I ZAGĘSZCZENIE POPULACJI
Liczebność – liczba gatunków na określonym obszarze w określonym czasie. Stosujemy, gdy
możemy policzyć osobniki i gatunek ma określony obszar zasięgu. Gatunek jest łatwy do
policzenia. Stosujemy dla gatunków ważnych gospodarczo, rzadkich, podlegających ochronie
rezerwatowej, zagrożone wyginięciem. Liczenie mówi czy ubywa czy przybywa osobników.
Zagęszczenie – używamy wtedy, kiedy nie jesteśmy w stanie obliczyć wszystkich osobników.
Badania są prowadzone w odniesieniu do jednostki (ile osobników na m2, ha), do jednostek masy
(g, kg), objętości (cm3). Aby określić zagęszczenie trzeba wiedzieć, gdzie dany gatunek
występuje. (3 rysunki, tabela)
C. KATEGORIE POPULACJI WG BEKLEMISHEVA
Kryteria, którymi kierował się Beklemishev:
1. zdolności i możliwości rozrodcze populacji – zdolność propagacyjna
2. zmiana liczebności populacji w czasie.
Kategorie wg Beklemisheva:
1. Populacje niezależne – posiadają sprawne możliwości rozrodcze, wszystkie ubytki są
uzupełniane, nie musi być dopływ organizmów z innych populacji; są niezależne od innych
populacji.
2. Populacje półzależne – posiadają sprawne mechanizmy rozrodcze, ale w sytuacjach
stresowych rozród jest ograniczony, pożądany był dopływ organizmów z innych populacji. Na
ogół dają sobie radę.
3. Populacje zależne – nie posiadają takich wydolnych mocy reprodukcyjnych, ciągle są
zagrożone, mogą wyginąć, stan niezagęszczenia. Musi być import osobników z innych
populacji.
4. Populacje okresowe – każdy gatunek ma swoje zasięgi występowania, te gatunki lokalizują
się tam, gdzie występują korzystne warunki. Ten zasięg może mieć różny kształt. Rozszerzają te
zasięgi/ granice. Jest to populacja okresowa, ponieważ warunki się zmieniają, szukają
korzystnych warunków. W tym zasięgu mają się rozmnażać, przetwarzać biomasę (np. komar).
5. Pseudopopulacje – zasiedlają pewne obszary, ale nie mogą się rozmnażać (nie są spełnione
warunki do tego rozwoju). Wytwarzają i przetwarzają biomasę (np. miejsca, gdzie wody słodkie
mieszają się z wodami słonymi). Nibypopulacje.
6. Hemipopulacja – związana z populacją , biologią gatunku, jest specyficzna, część stadium
rozwojowego jest związana ze środowiskiem wodnym, druga z lądowym, np. płazy (żaby) –
możliwość złożenia skrzeku w wodzie.
D. POPULACJE PRZYSTOSOWANE, NIEPRZYSTOSOWANE DO ŚRODOWISKA
(rysunek)
E. STRUKTURA PRZESTRZENNA POZIOMA I PIONOWA POPULACJI
1. POZIOMA:
poziome rozmieszczenie osobników:
- gatunki występują pojedynczo, np. skowronek, dzik (samiec) – samotniczy tryb; zbliża się do
partnerki w czasie rozrodu
- stada, kilkadziesiąt osobników, stada osobników roślinożerców na sawannie, renifery
występują w stadach, drapieżniki
- ugrupowania ptaków w okresie przelotu np. żurawie, dzikie gęsi, bociany
- ptaki krukowate tworzą wspólne gniazda
- skupienia typu troficznego (pokarmowego)
(rysunek)
2. PIONOWA
(tabela)
F. STRUKTURA PŁCI
- samce, osobniki męskie
- samice, osobniki żeńskie
Wyróżniamy kategorie:
1. populacje jednopłciowe stałe – gatunek, populacja posiada tylko osobniki żeńskie, obszary
tropikalne, środowisko wodne, rzadko spotykane, rozmnażanie w systemie partenogenetycznym.
2. populacje jednopłciowe czasowe – może się rozmnażać płciowo, partenogenetycznie np.
mszyce, związane także z behawioryzmem zwierząt, np. u sikory, najpierw przylatuje samica,
samiec po ok. miesiącu.
3.populacje obupłciowe – występują samce i samice, krzyżowanie daje potomstwo, zapłodnienie
wewnętrzne, zewnętrzne.
Podział wg Monastylskiego:
1. populacje monocykliczne – rozmnażające się tylko raz w życiu, rośliny jednoroczne, np.
agawa, bezkręgowce, większość owadów zyje 1 sezon; są bardzo niestabilne, jeśli chodzi o
liczebność, występują wahania.
2. populacje policykliczne z krótkim okresem życia gatunku – np. byliny, kłącza, rozłogi, ptaki
fruwające, płazy, gryzonie (nornik, chomik), które żyją 2 – 4 lata, rozmnażają się kilka razy w
życiu, są bardziej stabilne, bardziej wyrównany poziom liczebności.
3. populacje policykliczne z długim okresem życia np. kręgowce, które mogą rozmnażać się
kilkadziesiąt razy w życiu, są ustabilizowane.
G. STRUKTURA WIEKU
Cecha, która dotyczy tylko populacji. Można podzielić na stadia rozwojowe.
(Tabela. Rozwój osobniczy z uwzględnieniem stadiów rozwojowych)
Piramidy wieku (rysunek) dla populacji rozwijającej się (a), ustabilizowanej (b), wymierającej
(c).
a. piramida płaska – najwięcej przedrozrodczym, w rozrodczym, zwiększa w krótkim czasie
swoją liczebność.
b. piramida typu dzwon
c. piramida typu urny – osobników młodych jest najmniej.
WYKŁAD 4
A. ROZRODCZOŚĆ POPULACJI
Rozrodczość – przyrost osobników populacji w pewnym przedziale czasu i na określonej
powierzchni, terenie.
Rozrodczość:
- maksymalna, jest to rozrodczość teoretyczna, mogłaby zaistnieć, wtedy gdy wszystkie osobniki
mogłyby mieć potomstwo i nie byłoby żadnych ograniczeń – rozrodczość absolutna (zdolne do
rozrodu). Rozród jest ograniczony brakiem pokarmu, warunkami środowiska, brak
mikroelementów i, pasożytnictwo, konkurencja – opór środowiska.
Rozrodczość maksymalna (teoretyczna) opórśrodowiska rozrodczość rzeczywista (ekologiczna)
Wskaźnik surowych urodzeń: R = b/N
N = (Nt +No)/2
b – liczba osobników, która pojawia się w pewnym przedziale czasowym i określonej
przestrzeni
N – średnia liczebność osobników
Nt – liczba osobników na starcie badań
No – liczba osobników na końcu badań
Wady: wliczane są wszystkie osobniki: niepłodne, niedojrzałe, stare.
B. ŚMIERTELNOŚĆ POPULACJI
Wskaźnik śmiertelności (umieralności): U = a/N
a – liczba osobników, która odeszła w określonym czasie i w przestrzeni
N – średnia liczebność osobników
śmiertelność minimalna (teoretyczna) opórśrodowiska śmiertelność rzeczywista (ekologiczna)
Śmiertelność minimalna jest to umieralność teoretyczna, mogłaby zaistnieć, gdyby umieranie
pojawiałoby się tylko ze starości; brak czynników, które przyspieszają umieranie, idealne
warunki do życia, gdy umierają osobniki najstarsze.
Przyczyny śmiertelności:
- środowiskowe: brak lub wyczerpywanie się pokarmu
- osobnicze: choroby, starzenie się i śmierć, specyficzne wymagania
- populacyjne: konkurencja między osobnikami, antybioza
- biocenotyczne: wpływ innych populacji, starzenie się biocenozy, zakłócenie równowagi w
układzie, działanie drapieżców, pasożytów, organizmów chorobotwórczych.
Przyczyny te stanowią OPÓR ŚRODOWISKA.
C. KRZYWE PRZEŻYWANIA
Krzywe przeżywania – różne gatunki w różny sposób przeżywają, rozwijają się. Niektóre
gatunki już na starcie tracą większość osobników. Wyrażają w jaki sposób gatunek realizuje
swoje życie.
Podstawowe rodzaje krzywych przeżywania (rysunek)
a. wypukła – do 10 lat prawie się nie zmienia, na początku mała śmiertelność, gatunki długo
żyjące – nosorożce, słonie, ludzie.
b. wklęsła – na początku dużo umiera osobników, ok. 80%; długo żyje bardzo mało osobników,
ponieważ występuje brak opieki, np. ryby, płazy, owady, niektóre gryzonie; większa wrażliwość
na zmianę warunków środowiska.
c. esowata – ma kształt „s”, 3 obszary, 1 – największa śmiertelność w pierwszych latach życia, 2
– kto przeżyje, to żyje długo, 3 – śmierć z powodu starości; np. człowiek do XIX w., ptaki
(śpiewające), gryzonie, drobne ssaki.
d. schodkowata – system „schodkowaty”, składa się ze stopni, np. bezkręgowce (owady, które
mają specyficzny rozwój -> różne stadia: jajo -> gąsienica -> poczwarka -> owad dorosły ->
rozmnaża się -> ginie). Krótko żyjące organizmy.
e. krzywa teoretyczna
----- jednostajnie nachylona – teoretyczna
np. Hydra morska, populacja ‘kurczy się’ w sposób ustabilizowany.
(Rozrodczość maksymalna opórśrodowiska rozrodczość rzeczywista (ekol.) + I) – (śmiertelność min.
opór
środowiska Śmiertelność rzeczywista (ekol.) + E) = LICZEBNOŚĆ POPULACJI; I – imigracja, E
– emigracja.
D. DYNAMIKA LICZEBNOŚCI POPULACJI
rys. Czynniki w największym stopniu działające na dynamikę populacji:
reprodukcja, imigracja, emigracja, śmiertelność.
Dynamika – zmiany (szybka, bardzo szybka, wolna, bardzo wolna)
Fazy populacyjne:
a. faza wzrostu
b. szczyt liczebności
c. faza spadku
d. faza równowagi
e. fluktuacje – gwałtowane zmiany liczebności w krótkim przedziale czasu
f. oscylacje – amplitudy wahań powyżej lub poniżej, amplituda wahań jest wartością stałą, okres
wahań tez jest wartością stałą.
Oscylacje na wykresie w kształcie sinusoidy.
Faza równowagi – rozważanie bardziej teoretyczne.
E. TYPY DYNAMIKI LICZEBNOŚCI POPULACJI
1. Typ wykładniczy – np. renifer, owad; rys. typ wykładniczy zmian liczebności – początkowy
przyrost osobników jest niewielki w czasie; gwałtowny przyrost – geometryczny, osiąga szczyt
liczebności i spada. Litera „J” położona – o takim typie decydują cechy biol. gatunku.
2. Typ logistyczny – przypomina literę ‘s’, charakterystyczny dla gatunków, które opanowują.
3. Typ cykliczny – czynniki, które go kształtują niezrównoważone warunki ekologiczne i
stosunki biocenotyczne (rozregulowane stosunki powodowane niezrównoważonymi warunkami
ekologii)
(rys. typ cykliczny zmian liczebności)
4. Typ ustabilizowany – zachodzi w ustabilizowanych względnie jednorodnych warunkach
ekologicznych w czasie. Te warunki mają utrzymywać populację na równym poziomie;
dostępność pokarmu (np. trawa dla owiec); brak drapieżników, konkurencji.
(rys. typ ustabilizowany)
WYKŁAD 5
A. JAK SIĘ KSZTAŁTUJE LICZEBNOŚĆ POPULACJI W CZASIE ZALEŻNOŚCI OD
REKWIZYTÓW NIEWYCZERPYWALNYCH I WYCZERPYWALNYCH?
Rekwizyty niewyczerpywalne – przestrzenie, terytoria, areały, są niewyczerpywalne, zasiedlane
przez osobniki, luki się zapełniają – brak miejsca a nowe gatunki -> rekwizyty wypełnione ->
wypełnienie środowiska
rys. wpływ wypełnienia środowiska na przebieg zmian liczebności w populacji
Migranty wewnątrzpopulacyjne – osobniki, które są na granicach występowania i czekają na
wolne miejsce (często na liście rezerwowej). Często pożerane przez drapieżników.
Rekwizyty wyczerpywane – jest to pokarm wyczerpywany, ale odnawialny. Wszystko się
odradza na drodze rozmnażania – wyczerpywanie środowiska.
rys. wpływ wyczerpywania środowiska – póki jest pokarm, to liczba osobników przybywa.
Jak kształtuje się liczebność populacji w czasie w środowisku homo (jednorodny) i
heterogenicznym (mozaikowy, różnorodny) w obecności drapieżników lub pasożytów przy
dostępności pokarmu i przestrzeni?
rys. wpływ opanowywania populacji przez drapieżniki i pasożyty.
a. gdy rekwizyty są dostępne, to liczba osobników może wzrastać, jednak gdy pojawia się
drapieżnik, to nie ma gdzie się schronić i jest spożywany przez drapieżnika – zredukowana
liczebność osobników (redukcja) (środowisko homogeniczne)
b. proces limitowania osobników. Dopóki nie było drapieżników to liczebność osobników
wzrastała, mają gdzie się ukryć, lecz nie wszystkie – liczebność nie wzrasta, mimo dostępnych
rekwizytów – regulacja.
B. JAK KSZTAŁTUJE SIĘ LICZEBNOŚĆ POPULACJI W CZASIE W ZALEŻNOŚCI OD
CZASU ROZRODU GATUNKU?
Trzy długości rozrodu:
- krótki
- długi
- stały
rys. wpływ krótkiego okresu; charakterystyczny dla gatunków krótko żyjących (jednorocznych),
typ wykładniczy, b. szybki wzrost liczebności, po osiągnięciu szczytu, potem wymieranie
osobników. Bezkręgowce, owady, rośliny jednoroczne.
rys. wpływ długiego okresu; nie ma wierzchołka liczebności, jest spłaszczona, wzrasta
liczebność, ale po osiągnięciu największej liczebności spada. Charakterystyczny dla gatunków
krótko żyjących, ale dłużej niż rok.
rys. wpływ stałego okresu; pokolenie A wzrasta, rozmnaża się, dając pokolenie B, pokolenie B
rozmnaża dając pokolenie C itd.
C. CZYNNIKI NIEZALEŻNE (‘RZĄDZĄCE ZAGĘSZCZENIEM’) OD ZAGĘSZCZENIA
POPULACJI A LICZEBNOŚĆ POPULACJI.
Czynniki niezależne od zagęszczenia: działają niezależnie od zagęszczenia, ‘rządzą’
zagęszczeniem. To takie, które działają tak samo na 1 lub tys. osobników (w jednakowym
stopniu odczuwają); - pokrywa śnieżna – czynniki abiotyczne (temperatura, ogień, opady),
czasami mogą być czynniki biotyczne, czyli głównie drapieżnika, czasem pasożyta.
D. CZYNNIKI, KTÓRE DZIAŁAJĄ I SĄ ZALEŻNE (‘RZĄDZONE PRZEZ ZAGĘSZCZENIE’).
Im jest większe zagęszczenie, tym aktywność czynników jest wyższa. Im więcej ofiar, tym
wzrasta liczba osobników. Zagęszczenie rządzi czynnikami. Są to czynniki biotyczne:
drapieżnik, pasożyt, bakteria chorobotwórcza.
ZASADA ALLE’GO: zarówno niedogęszczenie jak i zagęszczenie populacji prowadzi do jej
zaniku (wyginięcia).
E. GRANICE TOLERANCJI DLA POPULACJI.
Czynnik ekologiczny – natężenie czynnika warunkującego życie <- dla organizmów
Dolny punkt krytyczny – poniżej tego punktu znajduje się strefa niedogęszcznie.
Górny punkt krytyczny – powyżej tego punktu znajduje się strefa zagęszczenia.
Pomiędzy tymi punktami – strefa tolerancji. O granicach tolerancji decyduje liczebność!!!
(czynnik)
(rys. strefa tolerancji w populacji)
Temat: INTERAKCJE MIEDZYGATUNKOWE BIOCENOZY.
A. INFROMACJE OGÓLNE
rys. analiza interakcji populacji dwu gat.
rys. współzależności między populacjami 2 gat.
WYKŁAD 6
B. KONKURENCJA
1. KONKURENCJA WEWNĄTRZGATUNKOWA
2. KONKURENCJA MIĘDZYGATUNKOWA
AD. 1. ...
Plik z chomika:
dariakatarzynak
Inne pliki z tego folderu:

wyklady5678ekolond.zip (8174 KB)
 kolokwium nr 1 eko wód.doc (5628 KB)
 wykad9zekologiildowej.zip (1315 KB)
 wykady.zip (511 KB)
 WYKŁADY ekologia lądowa 1.doc (135 KB)
Inne foldery tego chomika:

Agroekologia
 Angielski
 Biochemia
 Bioklimatologia
 biomonitoring
Zgłoś jeśli naruszono regulamin





Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Copyright © 2012 Chomikuj.pl