• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Struktura ekosystemu



    Podstrony: [1] [2] 3 [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Pasożytnictwo, parazytyzm – forma antagonistycznego współżycia dwóch organizmów, z których jeden czerpie korzyści ze współżycia, a drugi ponosi szkody. Termin ten stosowany jest w biologii – w odniesieniu do dwóch organizmów różnych gatunków – oraz w socjologii, gdzie pasożytnictwem nazywany jest próżniaczy tryb życia osoby zdolnej do pracy. Zbliżonymi do pasożytnictwa formami – spotykanymi w biologii rozwoju – są szczególne taktyki rozrodcze prowadzone przez parazytoidy, pasożyty lęgowe oraz niektóre gatunki tzw. pasożytów płciowych (np. matronicowate).Cząsteczka (molekuła) – neutralna elektrycznie grupa dwóch lub więcej atomów utrzymywanych razem kowalencyjnym wiązaniem chemicznym. Cząsteczki różnią się od cząstek (np. jonów) brakiem ładunku elektrycznego. Jednakże, w fizyce kwantowej, chemii organicznej i biochemii pojęcie cząsteczka jest zwyczajowo używane do określania jonów wieloatomowych.
    Biocenozy i ekosystemy[edytuj kod]

    Biocenozy są układami biotycznymi złożonymi z wielu różnych populacji, wspólnie zamieszkujących jeden biotop i tworzących – wraz z nim – ekosystem. Biocenozy są wyróżniane w oparciu o kilka podstawowych kryteriów. Powinny się charakteryzować:

    1. specyficznym składem gatunkowym o znacznej stałości liczebności poszczególnych populacji (skład przystosowany do warunków siedliskowych i rozpowszechniony w danym krajobrazie),
    2. składem pełnym z punktu widzenia obiegu materii i przepływu energii,
    3. dużą trwałością (długowiecznością),
    4. możliwością wyznaczenia granic, np. na podstawie określenia składu gatunkowego biocenozy lub analiz czynników środowiskowych.

    Spełnienie tych kryteriów nie jest wymagane bezwarunkowo, ponieważ opisywane układy ulegają naturalnym zmianom w czasie i przestrzeni. Przykładami są sezonowe zmiany struktury istniejących ekosystemów, pojawianie się gatunków inwazyjnych lub introdukowanych lub długotrwałe, powolne procesy sukcesji ekologicznej, np. rozpoczynającej się od zasiedlania nieożywionego środowiska (np. nowo powstała wyspa) przez organizmy pionierskie, które stopniowo tak przekształcają siedlisko (np. proces glebotwórczy), że możliwe staje się zasiedlenie przez kolejne gatunki i kształtowanie się zależności między nimi. Za zakończenie sukcesji uważa się osiągnięcie klimaksu – stosunkowo stałej struktury biocenozy i całego ekosystemu.

    Wybrzeże – obszar na granicy lądu i zbiornika wodnego obejmującego część nadwodną i podwodną. Pas ten jest szerszy niż brzeg i strefa brzegowa, lecz jego zasięg nie jest precyzyjnie określony granicami. Zbiornik wodny i ląd wybrzeża są rozdzielone linią brzegową.Organizm jednokomórkowy – organizm składający się z tylko jednej komórki. Podstawowe funkcje życiowe, tj. rozmnażanie, odżywianie, wydzielanie, wydalanie, oddychanie, a także transport i ruch, pełnią w tych organizmach specjalne struktury, znajdujące się wewnątrz komórki. Do organizmów jednokomórkowych należą:

    Ze względu na często obserwowany brak wyraźnej granicy między ekosystemami wprowadzono pojęcie ekotonu – zwykle bogatszej gatunkowo strefy przejściowej o zróżnicowanej szerokości, np. strefa przejściowa między tundrą i tajgą, wybrzeże, okrajek, miedza.

    Przykład podziału siedliska w wyniku konkurencji. Nisze ekologiczne dwóch z pięciu żerujących w lesie szpilkowym gatunków lasówek z rodzaju Setophaga (Dendroica, Setophaga) – Dendroica tigrinai i Dendroica castanea); 1, 2. 3… – numery stref wysokości (po 3 m)

    O liczebności i rozmieszczeniu każdej z populacji ekosystemu decydują cechy gatunku, właściwości biotopu i rodzaj interakcji z innymi populacjami biocenozy. Wyróżnia się zależności:

    Charles J. Krebs (ur. 17 września 1936 w Saint Louis) – amerykański zoolog i ekolog, naukowiec i pedagog, profesor Wydziału Zoologii Indiana University i University of British Columbia, autor popularnej, wielokrotnie wznawianej książki Ecology. The Experimental Analysis of Distribution and Abundance („Ekologia. Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności”, PWN), uznawanej za podstawowy podręcznik ekologii na całym świecie.Akrecja – w astronomii terminem tym określa się opadanie rozproszonej materii na powierzchnię ciała niebieskiego w wyniku działania grawitacji. Zjawisku temu może towarzyszyć wydzielanie dużej ilości energii w postaci promieniowania elektromagnetycznego, gdy opadająca materia wyświeca część utraconej grawitacyjnej energii potencjalnej. Szczególnie widowiskowa jest akrecja na obiekty zwarte – białe karły, gwiazdy neutronowe czy czarne dziury. Uważa się, że mechanizmem „zasilającym” aktywne jądra galaktyk jest właśnie akrecja materii na supermasywną czarną dziurę.
  • nieantagonistycznesymbioza (mutualizm, protokooperacja), komensalizm,
  • antagonistycznekonkurencja (zob. m.in. zasada Gausego), pasożytnictwo, drapieżnictwo (zob. równanie Lotki-Volterry), allelopatia, amensalizm.
  • Brak wzajemnych oddziaływań – neutralizm – jest stwierdzany rzadko. Bardzo silne oddziaływania antagonistyczne mają charakter eksploatacji populacji. Do tej grupy oddziaływań międzygatunkowych zalicza się eksploatację przyrody przez człowieka.

    Zanieczyszczenie wód – niekorzystne zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i bakteriologicznych wody spowodowane wprowadzaniem w nadmiarze substancji nieorganicznych (stałych, płynnych, gazowych), organicznych, radioaktywnych czy wreszcie ciepła, które ograniczają lub uniemożliwiają wykorzystywanie wody do picia i celów gospodarczych.Uniwersytet Arizony (ang. University of Arizona) w Tucson to główny publiczny uniwersytet stanu Arizona w Stanach Zjednoczonych. Założony w roku 1885 jako pierwszy uniwersytet na terenie stanu Arizona. Uniwersytet Arizony ma obecnie 37 036 studentów. W niektórych dziedzinach badań naukowych, takich jak optyka, hydrologia czy astronomia Uniwersytet Arizoński należy do najlepszych na świecie.
    Łańcuchy i sieci troficzne
    Schemat przepływu energii w łańcuchu pokarmowym

    Strukturę biocenozy przedstawia się graficznie m.in. w formie łańcuchów i sieci pokarmowych, które wskazują kierunek przepływu energii od producentów biomasy do organizmów innych populacji, tworzących ekosystem.

    Pierwszym ogniwem każdego łańcucha troficznego są populacje autotrofów, niezbędne elementy wszystkich ekosystemów. Są one zdolne do wytwarzania związków organicznych z nieorganicznych dzięki pobieranej z zewnątrz energii promieniowania słonecznego (fotoautotrofy, organizmy fotosyntetyzujące) lub energii reakcji chemicznych (chemoautotrofy, np. producenci ekosystemów kominów hydrotermalnych). Tempo powstawania biomasy roślin (produktywność pierwotna roślin netto) jest zależne od łącznej ilości energii przetworzonej przez rośliny w energię chemiczną produktów fotosyntezy, czyli biomasy (A – asymilacja) i od własnych „kosztów utrzymania” (zaspokojenie własnych potrzeb energetycznych, R – oddychanie, respiracja). Wartość różnicy między asymilacją i respiracją jest nazywana produktywnością netto (P = A – R). W najprostszym łańcuchu troficznym część przyrostu biomasy jest pożywieniem populacji konsumentów I rzędu (np. larwy motyla rusałka pawik). W ich przypadku energia spożyta (konsumpcja C) jest również wykorzystywana częściowo na pokrycie własnych „kosztów utrzymania”, częściowo na przyrost biomasy, a częściowo wydalana (fekalia FU). Analogiczny podział energii następuje w kolejnych ogniwach łańcucha, np. larwy rusałki pawika → bogatka zwyczajna (drapieżca I rzędu) → kot domowy (drapieżnik II rzędu)… Odchody i detrytus z każdego z ogniw łańcucha są źródłem energii dla reducentów zamykających obieg materii (rozkładających materię organiczną do nieorganicznych związków chemicznych).

    Obieg materii w przyrodzie – proces ciągłego krążenia w przyrodzie związków i pierwiastków chemicznych, w tym biogenów (np. węgiel, azot, siarka, tlen, fosfor) pomiędzy poszczególnymi elementami środowiska, m.in. między organizmami żywymi i ich siedliskiem.Konsument w biologii – organizm heterotroficzny, głównie zwierzę roślinożerne lub zwierzę drapieżne żywiące się roślinożercami (lub innymi, np. owadożernymi). Czasami do konsumentów zalicza się także detrytusożerców. Konsumenci stanowią w biocenozach jeden z trzech poziomów troficznych. Istnieje podział na konsumentów pierwszego (roślinożercy), drugiego i trzeciego rzędu (drapieżcy). Zwierzęta wszystkożerne mogą być zarówno konsumentami I, jak i II czy wyższych rzędów, w zależności od tego, czym się w danym momencie odżywiają.

    W rzeczywistych ekosystemach drogi transportu energii są bardziej złożone; z zasobów gromadzonych na poziomie producentów korzystają nie tylko konsumenci I rzędu, a drapieżniki najwyższego rzędu bywają również konsumentami kilku niższych rzędów. Biocenozy złożone z dużej liczby populacji charakteryzuje się, określając troficzne powiązania w skomplikowanych sieciach pokarmowych. Dzięki dużej różnorodności biologicznej wyłączenie gatunku, którego zakres tolerancji został przekroczony, nie powoduje trwałego zakłócenia przepływu energii przez ekosystem (bardziej aktywne stają się drogi zastępcze).

    Sole mineralne – nieorganiczne związki chemiczne z grupy soli. Pojęcie to często odnosi się do soli spotykanych w naturze (w organizmach żywych, pożywieniu itp.). Sole mineralne są ważnym składnikiem diety człowieka, spełniają bowiem rolę budulcową oraz regulatorową. Stanowią około 4% organizmu człowieka (przy czym najważniejsze to chlorek sodu, a także sole wapnia i magnezu). Niedostateczna ilość soli mineralnych w diecie może prowadzić do poważnych zaburzeń w organizmie człowieka.Oscylacje i fluktuacje liczebności populacji – zjawiska związane z dynamiką liczebności populacji; skokowe zmiany liczby osobników, oszacowywanej doświadczalnie w warunkach terenowych (zob. np. metodą wielokrotnych złowień) lub określanej metodą modelowania matematycznego, które są obserwowane po wprowadzeniu małych zmian parametrów modeli wzrostu (zob. pojęcie bifurkacji w matematyce). Małe zmiany rozrodczości lub śmiertelności mogą niekiedy wywołać duże zmiany liczebności populacji, o charakterze okresowym (cykliczne) lub wahań przypadkowych (zob. chaos deterministyczny).
    Sieć troficzna ekosystemu jeziornego
    Piramidy ekologiczne

    Piramidy ekologiczne charakteryzują liczebność, produktywność i biomasę na poszczególnych poziomach troficznych: poziom 1 – producenci (autotrofy poziom 2 – konsumenci I rzędu (roślinożercy, fitofagi), poziom 3 – konsumenci II rzędu (drapieżcy I rzędu), poziom 4 – konsumenci III rzędu (drapieżcy II rzędu). W prostszych ekosystemach (np. agrocenozach) nie występuje poziom 4, a w bardziej złożonych zdarzają się również poziomy wyższe (kolejne rzędy drapieżców). Na każdym poziomie detrytus jest przetwarzany przez reducentów, zamykających obieg materii w ekosystemie.

    Idea piramidy ekologicznej

    W piramidach produktywności (energii) pierwszy poziom jest zawsze największy; jego wielkość jest proporcjonalna do ilości energii pobieranej z zewnątrz przez producentów, po czym bezpośrednio wykorzystywanej w ich procesach życiowych oraz akumulowanej w formie biomasy, z której korzystają wszystkie populacje roślinożerców oraz reducenci (saprotrofy). Wielkość kolejnych warstw piramidy wyraża ilość energii odbieranej z jej niższego poziomu (łączna konsumpcja wszystkich populacji, które korzystają z zasobów tego poziomu).

    Pokrywa lawowa – równina lub płaskowyż zbudowany ze skał wylewnych, powstały w wyniku erupcji wulkanicznej o charakterze erupcji szczelinowej lub arealnej (powierzchniowej).Teoria endosymbiozy – teoria stanowiąca, że mitochondria, plastydy (jak chloroplasty) i być może inne organella komórki eukariotycznej powstały na skutek endosymbiozy pomiędzy różnymi mikroorganizmami. Zgodnie z nią niektóre organella pochodzą od wolno żyjących bakterii, które dostały się do innych komórek jako endosymbionty. Mitochondria rozwinęły się więc z proteobakterii (w szczególności zaś z Rickettsiales, kladu SAR11 lub ich bliskich krewnych), chloroplasty zaś od sinic.

    „Piramidy” biomasy i liczebności mogą być odwrócone; ponieważ np. taką samą ilość energii roślinożercy mogą pobierać od wielkiej liczby organizmów szybko rosnącej populacji fitoplanktonu oceanicznego o stosunkowo niewielkiej łącznej masie, jak od niewielkiej liczby drzew wolno rosnącego lasu o dużej masie.

    Powstawanie gatunków albo specjacja to proces biologiczny, w wyniku którego powstają nowe gatunki organizmów. Zachodzi na skutek wytworzenia się bariery rozrodczej pomiędzy wyjściowymi populacjami, czyli zaistnieniu zjawiska, które uniemożliwia między nimi wymianę genów.Detrytus, detryt (łac. detritus – roztarty, rozdrobniony) – drobnoszczątkowa, martwa materia organiczna, martwe szczątki roślin, zwierząt oraz ich odchodów występujące na powierzchni gleby (np. opadłe liście i gałązki w lesie), na dnie zbiorników wodnych lub unoszące się w toni wodnej. Gromadzi się również na drzewach – pochodzi z odchodów i ciał owadów (głównie mrówek) wędrujących po drzewach i budujących na nich gniazda (mrowiska). Stanowi ważne źródło pokarmu dla detrytusożerców. W niektórych ujęciach w skład detrytusu wchodzą również drobne cząstki mineralnego pochodzenia.
    Piramidy liczebności, biomasy i energii (przykłady według E.P. Oduma, Fundamentals of Ecology) P – producenci, C1, C2, C3 – konsumenci I, II i III rzędu, S – saprotrofy

    Wyższe poziomy organizacji biosfery[edytuj kod]

    Biomy Ziemi

         pokrywy lodowe i pustynie polarne

         tundra

    Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.Rozrodczość – zdolność populacji do wzrostu jej liczebności drogą rozrodu. Nie jest stałą i zależy od wielkości oraz składu populacji, oddziaływań między osobnikami i od warunków środowiska.

         tajga

         las liściasty strefy umiarkowanej

         stepy

         podzwrotnikowy las tropikalny

         roślinność śródziemnomorska

         lasy monsunowe

         pustynie jałowe

    Stenobionty (gr.: stenós - wąski) – gatunki o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej dla danego czynnika, np. goryl, koralowce rafy koralowej, porosty itp. Stenobionty są dobrymi bioindykatorami (gatunkami wskaźnikowymi) – ich występowanie świadczy o obecności lub działaniu określonego czynnika. W praktyce gatunki wskaźnikowe wykorzystuje się także do określania stanu środowiska (np. stopnia jego zanieczyszczenia).Lynn Margulis (ur. 5 marca 1938 w Chicago, zm. 22 listopada 2011 w Amherst) - biolog amerykańska. Opracowała teorię mówiącą, że mitochondria i chloroplasty w komórkach to pozostałości po żyjących niegdyś w symbiozie bakteriach.

         sucha roślinność

         suche stepy

         pustynie półsuche

         sawanna trawiasta

         sawanna drzewiasta

         las podzwrotnikowy suchy

         lasy tropikalne

    Zoologia (od gr. zoon = zwierzę, i logos = słowo, myśl, rozumowanie) – nauka o zwierzętach, czyli wszystkich żywych organizmach zdolnych do przemieszczania i odżywiania się (z wyjątkiem mikroorganizmów), a także ich zachowaniach i budowie.Pojemność środowiska – maksymalna liczebność lub zagęszczenie osobników danego gatunku która może zajmować dane środowisko bez naruszania jego równowagi biocenotycznej. Jeśli liczebność populacji zbliża się do pojemności środowiska jej wzrost jest hamowany przez opór środowiska.

         tundra alpejska

         lasy górskie

    Poziomy ponadekosystemowej organizacji biosfery tworzą:

  • krajobraz,
  • biomy,
  • krainy biogeograficzne – krainy zoogeograficzne i fitogeograficzne.
  • Zastosowania wiedzy o strukturze ekosystemów w praktyce[edytuj kod]

    Wiedza o strukturach i dynamice procesów zachodzących w ekosystemach znajduje szerokie zastosowanie w:

  • gospodarce zasobami naturalnymi, np. w rolnictwie, leśnictwie, łowiectwie, rybołówstwie (podstawa racjonalnej eksploatacji populacji),
  • ochronie przyrody,
  • ochronie środowiska człowieka.
  • Formułowane są opinie, że skuteczna ochrona biosfery i jej ekosystemów wymaga przede wszystkim:

    Sozologia (gr. sódzo=ochraniam, sódzein=ochraniać + lógos=nauka) - nauka o czynnej ochronie środowiska naturalnego, nauka zajmująca się problemami ochrony środowiska, przyczynami i następstwami niekorzystnych zmian w strukturze i funkcjonowaniu układów przyrodniczych (ekologicznych), zmian wynikających z rozwoju cywilizacji oraz sposobami zapobiegania im i łagodzenia ich skutków. Sozologia to nauka zajmująca się problemami ochrony przyrody i jej zasobów, bada przyczyny i skutki przemian w naturalnych lub zmienionych przez człowieka układach przyrodniczych, zachodzących na skutek procesów antropogenicznych. Poszukuje skutecznych sposobów zapobiegania degradacji środowiska, w zakresie środowiska wodnego zajmuje się jego ochroną przed zanieczyszczeniem, eutrofizacją i degradacją wód. W ramach sozologii są opracowywane praktyczne metody działania zmierzające do zapobiegania lub łagodzenia skutków niekorzystnych zmian środowiska.Śmiertelność (ang. fatality rate) – liczba organizmów należących do określonej populacji, które giną w określonej jednostce czasu z różnych powodów, wyrażona najczęściej jako zmiana względna liczebności populacji (wskaźnik śmiertelności); jest jednym z czynników decydujących o dynamice liczebności populacji. Wyróżnia się śmiertelność ekologiczną, czyli faktycznie istniejącą w populacji w rzeczywistym siedlisku, zajmowanym również przez inne gatunki, np. przez populacje tworzące biocenozę (zob. oddziaływania międzygatunkowe, lub śmiertelność minimalną, która miałaby miejsce, gdyby populacja żyła w optymalnych warunkach.
  • planowania przestrzennego w skali globalnej, umożliwiającego ochronę ekosystemów o znaczeniu globalnym,
  • ochrony różnorodności biologicznej, w tym gatunkowej,
  • ustalenia reguł i granic ludzkiej ingerencji w przyrodę, aby została zachowana dynamika poszczególnych ekosystemów,
  • starań o ograniczenie wpływu działalności człowieka na elementy abiotyczne środowiska.
  • Jerzy Dzik (ur. 25 lutego 1950 w Jedliczach) – paleontolog polski, ewolucjonista, profesor i dyrektor Instytutu Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk, profesor Uniwersytetu Warszawskiego, członek rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk.Autostrada — droga o ograniczonej dostępności, zaprojektowana i zbudowana w celu zapewnienia bezpiecznego, szybkiego, płynnego ruchu pojazdów.


    Podstrony: [1] [2] 3 [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Ekologia populacyjna, populacjologia (także demekologia) – część ekologii gatunku, która dotyczy zmian liczebności populacji jednogatunkowych, zachodzących pod wpływem czynników ekologicznych (biotycznych i abiotycznych).
    Larwa (łac. larva – maska, widmo, lm larvae) – postać i stadium rozwoju postembrionalnego (młodocianego) zwierzęcia, charakteryzujące się możliwością wzrostu, często różniące się anatomicznie, fizjologicznie i ekologicznie od postaci dojrzałej osobników tego samego gatunku. Występuje powszechnie w rozwoju bezkręgowców, ryb i płazów.
    Kręgowce (Vertebrata, od łac. vertebra – kręg) – najliczniejszy podtyp strunowców (Chordata), mocno zróżnicowany morfologicznie; obejmujący kręgouste, ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki. Dotychczas opisano około 58 000 gatunków kręgowców, co stanowi około 5% opisanych gatunków zwierząt. Wielkość współcześnie żyjących kręgowców waha się od 7,7 mm u żab Paedophryne amauensis do 33,9 m u płetwala błękitnego. Cechują się obecnością tkanki kostnej, mają dwuboczną symetrię ciała z dobrze wyodrębnioną głową. Szkielet wewnętrzny stanowi podporę dla tkanek i narządów w trakcie rozwoju, umożliwiając osiąganie dużych rozmiarów. Charakterystyczną cechą kręgowców jest posiadanie czaszki, kręgosłupa i dwóch par kończyn. Układ mięśniowy składa się z dwóch mas mięśni położonych równolegle po bokach kręgosłupa. Ruch odbywa się dzięki skurczom mięśni, przyczepionych do kości lub chrząstek.
    Komórka eukariotyczna - komórka mająca jądro komórkowe ograniczone otoczką jądrową, zawierające DNA z histonami upakowane w chromosomy (eucyty mają zazwyczaj tylko jedno jądro, choć np. komórki mięśniowe czy megakariocyty mają wiele jąder, orzęski mają dwa różne jądra: mikro- i makronukleus, zaś czerwone krwinki ssaków i człony rurek sitowych roślin tracą w trakcie rozwoju jądra). Inną cechą odróżniającą komórki eukariotyczne od prokariotycznych (bakterie, archeony) jest wysoce skomplikowana struktura wewnętrzna. Eukarionty mają bowiem cytoszkielet, skomplikowany system organelli błonowych (retikulum endoplazmatyczne, aparat Golgiego itd.) i organelli półautonomicznych (mitochondria, chloroplasty). Komórki eukariotyczne mogą być samodzielnymi organizmami, tworzyć kolonie lub agregaty wielokomórkowe.
    Dwuliścienne (Dicotyledones) — wyróżniany do niedawna takson obejmujący wszystkie rośliny okrytonasienne z wyjątkiem jednoliściennych. Nazwa tej grupy roślin wywodzi się od wspólnej dla nich cechy – obecności dwóch liści zarodkowych (liścieni).
    Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).
    Piramida ekologiczna, piramida Eltona, piramida eltonowska, piramida liczb, piramida troficzna – zaproponowany przez Charlesa Eltona w 1927 roku graficzny sposób przedstawiania struktury troficznej ekosystemu.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.111 sek.