Witaj ponownie!
Mail Grupowy pomaga Twojej grupie sprawnie się komunikować, dzielić notatkami, wydarzeniami i opiniami. Dowiedz się więcej »
Przedmioty Wykładowcy Uczelnie

Wykłady, budowa i okolice ciała, kręgosłup, stawy, materiały


Prowadzący Jadwiga Pałosz
Informacja dla prowadzących
Podgląd

Wykłady.doc

Podgląd pliku (pełna wersja wyższej jakości po zalogowaniu):

1999

WYKŁAD 1

Temat: Ogólne wiadomości o ekologii.


  1. oikos - dom, gospodarstwo, środowisko

logos - nauka

Ernst Hackel 1869 r zoolog niemiecki który po raz pierwszy użył słowa " ekologia"

EKOLOGIA ( ekonomia gospodarowania w środowisku , nauka która bada zależności pomiędzy organizmami a środowiskiem .


Tort Oduma. Ekolgia uogólnia wiele przypadków zachodzących w środowisku.

Działy : Autoekoligia - ekologia gatunku . Badanie gatunku na tle środowiska.

Synekologia- badanie zbiorowisk, zespołów populacji na tle środowiska.

Sozos- chronić, ratować. Logos - nauka.

SOZOLOGIA- twórca prof. Goetel ( geolog) nauka o ochronie środowiska. ( " co technika popsuła, technika powinna naprawić")

ŚRODOWISKO- to wszystko co otacza organizmy , to co ułatwia mu byt i przeżycie.

2.Relacje organizm a środowisko. :

  1. wzajemne- wpływ środowiska na organizm i organizmu na środowisku

  2. ciągłe

  3. nierozłączne- nie można wyizolować organizmu ze środowiska

  4. specyficzne


  1. Czynniki środowiskowe:

  1. abiotyczne - czynniki przyrody nieożywionej ( światło, temp, wilgotność, wiatr, gleba)

  2. biotyczne - czynniki przyrody ożywionej ( zależności między organizmami - pasożytnictwo, drapieżnictwo itp.)

  3. antropogeniczne -czynniki pochodzące od człowieka

  4. troficzne ( pokarmowe)


Oddziaływanie tych czynników jest zmienne w czasie i przestrzeni. Działają one w sposób kopmleksowy. Każdy organizm potrzebuje do życia określonych czynników środowiskowych.

PRAWO MINIMUM LIEBIEGA ( badacz zachowanie się roślin w środowisku)

Stwierdził, że nie te substancje których jest najwięcej w środowisku mają na nie największy wpływ, lecz największy wpływ na środowisko mają substancje których jest śladowa ilość (np. bor , mangan)




PRAWO TOLERANCJI SHELFORDA ( 1913)

Zarówno niedobór jak i nadmiar czynnika mają ograniczający wpływ na organizm. Jeżeli zadziałamy na organizm zbyt silnym impulsem np.: świetlnym to będzie to ograniczało jego rozwój. Niedobór światła także będzie ograniczał rozwój organizmu







Optimum

aktywności


Aktywność organizmu


Dolny punkt natężenie czynnika Górny punkt

Krytyczny krytyczny

pejus

pesimum

Przedział toleracyjności






e

Optimum Optimum

ury- szeroki zakres ( np. eurytermiczny, euryhigryczny, eurytypowy-zamieszkujący wiele środowisk, euryheliofilny)





s

opt opt opt

-oligo- -mezo- -poli-

natężenie czynnika

Aktywność

czynnika

teno- wąski (stenotermiczny, stenohigryczny, stenotypowy)











-mezo- średnie natężenie czynnika

-oligo- niskie natężenie czynnika

-poli- wysokie natężenie czynnika


np. polistenohigryczny = chrabąszcz w stadium jajka ( wysoki- wąski-zakres wilgotności)

Prawo to umożliwia nam np. introdukcję ( przenoszenie) danego gat. do innego środowiska( do innej strefy środowiskowej)









4. 6 zasad uzupełniających prawo Shelforda:

  • organizmy mogą mieć szeroki zakres tolerancji w stosunku do jednego czynnika, a wąski w stosunku do drugiego czynnika.

  • Organizmy o szerokim zakresie tolerancji dla wielu czynników są szeroko rozprzestrzenione w przyrodzie

  • Jeśli warunki środowiskowe nie są optymalne dla organizmu względem jednego czynnika to granice wobec innych mogą być zawężone( np. azot w glebie -przy dużej ilości azotu rośliny potrzebują mało wody i odwrotnie)_

  • W przyrodzie organizmy nie zawsze żyją w zasięgu optimum jakiegoś czynnika abiotycznego, gdyż wchodzą tu w grę czynniki biotyczne konkurencja drapieżnictwo, pasożytnictwo.

  • Granice tolerancji i zakres optimum czynnika są zmienne w różnych warunkach geograficznych - zmienność geograficzna w obrębie jednego gatunku dostosowanie się do warunków lokalnych ( np. odporność sosny na owady)

  • Okres rozrodczy jest okresem krytycznym w którym czynniki środowiskowe mają najbardziej ograniczający wpływ.


5. TEORIA CZYNNIKÓW OGRANICZAJĄCYCH

( niezależnych od zagęszczenia)

1

2

3

Wpływ środowiska

na organizm

Reakcja organizmu na wpływy środowiska


podstaw tej teorii leży koncepcja cyklu pierwotnego Clemens i Shelford- zjawiska w przyrodzie można sprowadzić do najprostszych działań.










Wg. tej koncepcji suma reakcji środowiskowych i reakcji odwrotnych decyduje o przeżyciu lub śmiertelności osobników. Organizm nie jest silniejszy aniżeli jedno ogniwo łańcucha pokarmowego - uogólnienie prawa Liebiega.

6. Prosty model regulacji liczebności populacji

M


ODEL VICKERSA

D

Brak pokarmu

Stan aktualny

rekwizytów

Przestrzeń

niedostępna

Ilość pokarmu

wystarczająca



Zasobność pokarmowa

środowiska

ost. Przest.

P1 P2 N1 N2 N (liczebność) Przestrzeń, pokarm - czynniki ograniczające

Zmiana zasobności pokarmu oraz przestrzeni życiowej prowadzi do zmiany liczebności organizmów w środowisku.

Mankamenty czynników ograniczających:

  • Niepełność założeń opartych na koncepcji cyklu pierwotnego

  • Nieuwzględnienie dużej liczby czynników które powinny określać wypadkową pojemność układu - może wystąpić kompensacja - zastępowanie czynników

  • Model ten nie wyczerpuje innych działających modeli ekologicznych


WYKŁAD 2

Temat: Przepływ energii w przyrodzie. Krążenie pierwiastków.



  1. Wiele cech morfologicznych organizmów jest uzależnionych od warunków środowiskowych:

REGUŁY EKOGEOGRAFICZNE

  • Reguła Bergmanna -dotyczy zwierząt stałocieplnych . Rozmiary ciała w klimacie chłodniejszym są większe niż spokrewnionych z nimi zwierząt żyjących w klimacie cieplejszym. Organizmy te tracą mniej ciepła niż organizmy mniejsze.

  • Reguła Allena -dotyczy długości wystających części ciała zwierząt stałocieplnych - krótsze na pn. dłuższe na pd. -zatrzymanie ciepła w klimacie chłodnym i oddawanie go w klimacie ciepłym.

  • Reguła Glogena - ptaki i ssaki żyjące w chłodnym i suchym klimacie są ubarwione bardziej jasno.

  • Reguła Jordana - ryby wód chłodnych mają więcej kręgów i w związku z tym większe rozmiary ciała niż ryby wód ciepłych


HOMEOSTAZA

Homeostaza ekosystemowa i biocenotyczna zdolność tego układu do powrotu do stanu równowagi ( planowanie przestrzenne , ochrona zasobów przyrody, urządzanie krajobrazu ) . Zależy nam na wysokoprocentowych ekosystemach o bogatych walorach pozaprodukcyjnych. W ekosystemie występują mechanizmy regulujące homeostatyczne.

Mierniki określające równowagę ekologiczną:

  • Import materii= eksportowi

  • Produkcja powinna być zużywana na potrzeby wewnętrzne układu

  • Zrównoważenie retencji energii w układzie przez zużywanie zapasów

  • Kontrola i stabilizacja biotopów przez biocenozę

  • Trwałość w czasie -stabilność ( najbardziej sporny miernik)

  • Zróżnicowanie wewnętrzne ekosystemów.



Równowaga ekologiczna -stan dynamiczny i względny

Ekosystem układ w którym nieprzerwanie i nieustannie przebiegają procesy adaptacyjne i ewolucyjne.

Równowaga - wypadkowa ścierania się sprzecznych tendencji wśród organizmów.

Stabilny ekosystem - gdy rozkład i liczebność populacji tworzących ekosystem są stałe lub kiedy są obecne regulatory w strukturze układu. Bezpieczniej jest mówić o zachowaniu wewnętrznej dynamiki układów ekologicznych.

Niszczenie struktury biosfery.

Dynamika rozwoju ekosystemów- silna poprzez sukcesję i ewolucję.


  1. Ingerencje:

  • Brak ingerencji

  • Ingerencja nie naruszająca wydajności hoemostazy

  • Ingerencja uruchamiająca procesy sukcesji

  • Odnowy biocenozy


3.Globalna równowaga ekologiczna:

  1. ekosystemy ochronne- zespoły klimaksowe których częściowe naruszenie sprawia, że szybko powracają do pierwotnego stanu.

  2. Ekosystemy produkcyjne odznaczające się intensywnym ich użytkowaniem

  3. Ekosystemy kompromisowe- występują fazy produkcyjne i ochronne- mozaika lasów, łąk, pól

  4. Ekosystemy nisko przemysłowe - ciągła dewastacja, zagrożenie dla środowiska


Wnioski:

  • planowanie w skali globalnej

  • uwzględnianie różnorodności na poziomie genetycznym gatunku

  • uwzględnienie ograniczonej przewidywalności skutków

  • dążenie do zachowania dynamiki

  1. Ograniczona przewidywalność skutków działania człowieka w biosferze.

Według Margakfa - stabilność to trwanie w stałym stanie przy stałych warunkach.

Według Petrusewicza - im większy jest wpływ integracji tym większy jest wpływ samoregulacji populacji.


4. Stabilność i równowaga układu ekologicznego:

  1. utrzymywanie względnie stabilnych warunków abiotycznych środowiska

  2. ograniczenie zużycia paliw kopalnych (nośniki energii) CO2 i ciepła- efekt cieplarniany , globalne zmiany klimatu.

  3. Zahamowanie niszczenia warstwy ozonu.

  4. Zmniejszenie materii uwalnianej z pokładów geologicznych ( substancje szkodliwe , np. DDT i włączanie w cykle obiegu materii)

  1. Poziom biocenozy

Wg. Trojana = 4 zasady homeostazy biocenozy:

  • Zasada zachowania struktury biocenozy

  • Zasada krążenia materii i przepływu energii

  • Zasada produktywności

  • Zasada stabilizacji procesów biocenotycznych







  1. Struktury biocenozy:

  • Struktura troficzna- najważniejsza, opiera się na zależnościach eksploatacyjnych. Dzięki niej istnieją konsumenci, destruenci, reducenci itp.( struktura pierwotna i wtórna)

  • Struktura konkurencyjna występuje w biocenozach bardzo urozmaiconych bardzo trwałych. Przepływ energii opiera się na zespołach dominujących ( Trojan)

  • Struktura paratroficzna


WYKŁAD 3

Temat: HOMEOSTAZA


  1. Zdolność trwania ekosystemów , biocenoz populacji w stanie niezmienionym nazywamy homeostazą. Opiera się na zasadzie sprzężeń zwrotnych.

  2. Ekosystemy o małym zróżnicowaniu ( liczebność populacji ) które ulegają nagłym nieprzerwanym zakłóceniom są regulowane przez czynniki abiotyczne. Ekosystemy o dużym zróżnicowaniu , lub takie na które nie działają silnie czynniki abiotyczne, to ekosystemy w których na liczebność populacji działają czynniki biotyczne. W ekosystemach liczebności populacji wykazują ewolucyjną tendencję do samoregulacji.


Czynniki korzystne lub ograniczające liczebność populacji:

  1. Czynniki niezależne od zagęszczenia:- warunki klimatyczne

  2. Czynniki zależne od zagęszczenia:

  • Czynniki biotyczne

  • konkurencja

  • drapieżnictwo

  • pasożytnictwo

  • choroby

Czynniki te działają wprost proporcjonalnie do zagęszczenia populacji wpływają na rozrodczość , śmiertelność czyli na równowagę liczebności w populacji.

Zjawisko regulacji liczebności populacji możemy uważać za tendencję do osiągania równowagi, a stabilność za stałą utrzymywania liczebności populacji.



P

H1

C1

C2

H2

C3

C4

Roślinożercy Konsumenci reducenci

Struktura pierwotna








To ogniwo wypada i następuje załamanie się

łańcucha pokarmowego







czas

liczebność

d

a

c

b

e

f

P

H1

C1

C3

H2'

C2'

C4'

H2

C2

C4

ogniwa zastępcze Załamanie się ekosystemów leśnych - lasy na Śląsku , w okolicy Puław. 3. Regulacja liczebności populacji przez ekosystem za pośrednictwem pasożytów , drapieżców, pokarmu i przez samą populację ( samoregulacja).



  1. faza wzrostu

  2. szczyt liczebności

  3. faza spadku

  4. faza równowagi

  5. oscylacja


Faza równowagi populacji wyznacza jej średni poziom liczebności wokół którego zachodzą zjawiska oscylacji i fazy określania równowagi i śmiertelności.


  1. Czynniki losowe i regulujące.


Czynniki dynamiki liczebności populacji działające jednokierunkowo:

  • Bezpośrednie działanie warunków klimatycznych

  • temp.

  • opady

  • wilgotność powietrza

  • pośrednie działanie warunków klimatycznych - mogą wpływać na zmianę stanu roślin , stanowiących pokarm

  • stan fizjologiczny roślin pokarmowych

  • zmiana aktywności wrogów naturalnych; np. kruszynek a osnuja gwiaździsta

  • bezpośrednie i pośrednie czynniki glebowe- skład mechaniczny i wilgotność




  1. Czynniki dynamiki liczebności populacji na zasadzie sprzężenia zwrotnego:

  1. wewnątrzgatunkowe mechanizmy regulujące

  • bezpośrednio: zmiana stosunku płci, kanibalizm, emigracja, wzrost osobników spoczywających ( diapałzujących)

  • Pośrednio: reakcja owadów na skutek braku zapasów pokarmu spadek liczby składanych jaj i fazowe zróżnicowanie osobników wewnątrz populacji.

  1. biocenotyczne mechanizmy regulujące:

  • wrogowie naturalni:

  • reakcja funkcjonalna - wzrost liczby ofiar i żywicieli wraz ze wzrostem gęstości

  • reakcja abundacyjna- wzrost liczby wrogów na wzrost ofiar i żywicieli

  • reakcja egregacyjna- imigracja do ognisk gradacyjnych

  • choroby: mikroorganizmy patogeniczne, wirusy, bakterie, grzyby

  • pokarm: jodła-mszyca, sosna- barczatka sosnówka.


Bogate biocenozy -czynniki regulacyjne silne, zastępowanie się jednych ognisk przez drugie, dogodne czynniki regulujące.

Każdy osobnik uzależniony jest od wpływu populacji i ekosystemu.

Zależy do poziomu organizacji występujących w populacjach:

  • struktura socjalna

  • zdolność rozpoznawania osobników

  • struktura przestrzenna

  1. Metody integrujące populację:

  • kontakty w czasie rozrodu

  • zagęszczenie populacji

  • wpływ na konkurencję

  • struktura gentyczna ( genotyp, fenotyp)





MODEL CYBERNETYCZNY WZROSTU LICZEBNOŚCI POPULACJI


Pokarm



zależności

wewnątrzgatunkowe

Czynniki Rozrodczość Gęstość

Abiotyczne Śmiertelność Populacji

Migracje



Entomofagi

I patogeny


Schemat działania czynników dynamiki liczebności populacji ( wg. Wiktorowa)

  • regulatorzy liczebności populacji

  • gęstość populacji - wypadkowa czynników zewnętrznych i mechanizmów regulujących


  1. Homeostaza wg. Szujeckiego - system sprężysty , a stabilny


System stabilny - zdolność do pozostawania w stanie równowagi lub powrotu do tego stanu , względnie do słabych i stałych oscylacji, wyrażający małe zmienności , odporność na zmiany. Rozwija się gdy są stałe warunki środowiskowe lub gdy komponenci ( drzewostan, gleba) osiągneli specjalizację w ciągu długiego okresu czasu.

System sprężysty - mimo zakłóceń zachowuje swoją strukturę i funkcje, charakteryzuje się dużą zdolnością przystosowania do zmian. Wiele ekostysemów naturalnych to systemy sprężyste. W ekosysemach stabilnych zdolność do przeciwstawiania się fluktuacjom i zakłóceniom jest mniejsza niż w ekosysemach sprężystych. Ekosysemy sprężyste łatwo osiągają stan równowagi , po zajściu w nich jakiś zakłóceń.

Równowaga ekologiczna - procesy zachodzące w ekosysemie np.: przepływ energii-zostały osiągnięte bez względu na przegrupowania zachodzące w grupach ekosystemu. Ekosystem może być stabilny ale niezrównoważony. Proces dostosowania się układów do nowych warunków - inżynieria ekologiczna.

WYKŁAD 4

Temat: STRATEGIA TYPU "R" I "K"


1. Środowiska zmienne - obserwujemy dużą śmiertelność , populacje przerzedzone.

Środowiska stabilne - nie występuje tak duża śmiertelność, jedynie wybiórczo, w warunkach przegęszczenia populacji i silnej konkurencji. Przekaz dużej ilości energii na konkurencję , a małej na produkcję. Osobniki o większych rozmiarach.





CECHY SELEKCJI TYPU "r" i "k"

CECHY

" r "

"k"

  1. Klimat


  1. śmiertelność



  1. krzywe przeżywania


  1. gęstość populacji





  1. konkurencja


  1. selekcja









  1. długość życia



  1. skutek

Zmienny


Często katastroficzna niezależna od gęstości


Typ III ( wklęsły)


Zmienna w czasie, niezrównoważona, zazwyczaj poniżej poj. bezpiecznej. Każdego roku wyst. Rekolonizacja


Zmienna, często brak


Sprzyja szybkiemu rozwojowi osobników wysokiej wartości max. Tempa wzrostu, wczesnemu rozrodowi, małej wielkości ciała, jednorozwojowej reprodukcji


Krótka , poniżej 1 roku



Wysoka produktywność

Dość stały


Ukierunkowana zależna od gęstości populacji


Typ I i II


Dość stała , zrównoważona

Bliska pojemności bezpiecznej, rekolonizacja nie jest konieczna



Ostra


Sprzyja wolniejszemu rozwojowi osobników, większej zdolności do konkurencji, opóźnionemu

Rozrodowi , dużej wielkości ciała wielokrotnej reprodukcji.



Długa zwykle znacznie powyżej 1 roku


Wysoka wydajności tempo produkcji


Krzywe przeżywania:

Wczytywanie...