EkologiaTiR - cw. 2-7 sciaga, sciagi

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

1. Typy rozmieszczenia przestrzennego organizmów

areał osobniczy - obszar zajmowany przez pojedynczego osobnika, na którym występują wszystkie potrzebne mu do życia elementy. Można wyróżnić w ich obrębie miejsca specyficzne (np. miejsce żerowania, gniazdo, miejsce przytwierdzenia organizmu) i centra aktywności. grupa osobników może mieć wspólny areał. mogą być rozdzielone przestrzenią bez osobników, mogą graniczyć ze sobą lub też częściowo się pokrywać. Areał może mieć wyraźną granicę bronioną przez zachowanie zwierzęcia, czy też przez wydzielane substancje allelopatyczne, albo też może nie mieć wyraźnej granicy i być po prostu terenem, gdzie najczęściej spotyka się danego osobnika.

Wielkość areału osobniczego zależy od:

· gatunku organizmu, jego rozmiarów i sposobu życia,

· środowiska i jego zasobności pokarmowej,

· organizmów sąsiadujących.

Osobniki mogą być rozmieszczone na badanej powierzchni w sposób:

- losowy, występuje wtedy, gdy organizmy nie wykazują tendencji do skupiania ani do odpychania się - w przyrodzie rzadko spotykane zjawisko.

- równomierny, osobniki "odpychają się" tj. dochodzi do bezpośredniej konkurencji między nimi o różne zasoby środowiska, np. konkurencja o światło i przestrzeń do życia powoduje równomierne rozmieszczenie trzcin w szuwarach na brzegu jeziora. Przy równomiernym rozmieszczeniu osobników ich areały zwykle stykają się ze sobą. odległości między osobnikami są bardziej wyrównane niż wynikałoby to z czystego przypadku.

- skupiskowy. Jeśli odległości między osobnikami są bardziej zróżnicowane, niż wynikałoby to z przypadku (tzn. występuje "nadmiar" odległości małych i dużych, "niedobór" średnich) to mówimy o skupiskowym rozmieszczeniu organizmów.

przyczyny skupiskowego rozmieszczenia osobników:

warunki abiotyczne siedliska - np. gatunki wilgociolubne jak kaczeńce Caltha palustris na osuszonej łące grupują się wzdłuż rowu odwadniającego,

morfologia i sposób rozmnażania, np. rozgałęzienia pędu gwiazdnicy pospolitej Stellaria media rozrastają się na wszystkie strony, tworzą kępy złożone z wielu osobników, większość koralowców i gąbki tworzą kolonie, gdyż nowopowstające osobniki nie oddzielają się od organizmów rodzicielskich.

wpływ innych osobników tego samego lub innych gatunków. Działają one albo poprzez zmianę warunków środowiskowych albo poprzez swoją obecność lub aktywność. W przypadku roślin każdy osobnik zmienia nieco mikroklimat (wilgotność, zacienienie, temperaturę) przez co bądź utrudnia bądź ułatwia wzrost osobnikom sąsiednim.

Skupienia osobników mogą być rozmieszczone losowo, równomiernie lub też grupować się w skupienia; odpowiednio do tego mówimy niekiedy o rozmieszczeniu: skupiskowo - losowym, skupiskowo - równomiernym, skupiskowo - grupowym.

2. Metody oceny sposobów rozmieszczenia organizmów w przestrzeni.

2.1. Metody powierzchniowe

pobraniu pewnej liczby próbek o znanej powierzchni lub objętości, przeliczeniu występujących w każdej próbce osobników i obliczeniu średniego zagęszczenia. Na podstawie uzyskanych danych możemy sporządzić histogram, czyli wykres obrazujący liczbę próbek pustych, z jednym osobnikiem, dwoma, trzema, itd. Gdyby osobniki były rozmieszczone losowo histogram taki nie odbiegałby istotnie od przewidywanego z rozkładu Poissona (w rozkładzie tym wartość S2 = ). W przypadku rozkładu równomiernego występować będzie przewaga prób z przeciętnym zagęszczeniem, a rozkład skupiskowy charakteryzować się będzie nadmiarem próbek pustych i próbek ze stosunkowo dużą liczba osobników. .

(1)

(2) gdzie:

S2 - wariancja z próby

- średnia ze wszystkich pomiarów

N - liczba wszystkich pomiarów

jest bliski jedności dla rozmieszczenia losowego (L = 1), większy od jedności dla rozmieszczenia skupiskowego (L > 1) i mniejszy od jedności dla równomiernego (L< 1).

2.2. Metody bezpowierzchniowe

Metoda „ najbliższego sąsiada” - losujemy N osobników z wyznaczonej uprzednio powierzchni badawczej, a następnie mierzymy i zapisujemy odległość od każdego z nich do najbliższego sąsiada, wyliczamy średnią odległość między osobnikami (r ) oraz średnią oczekiwaną (R) przy założeniu, że osobniki są rozmieszczone losowo.

(3)

gdzie: D jest zagęszczeniem.

Stosunek ( r ) do (R) mówi nam o sposobie rozmieszczenia osobników. Jeśli skupiskowo - od O do l, przy czym im bliższy jest zeru, tym bardziej skupione są osobniki. Jeżeli równomiernie, wartość pomiędzy 1 i 2,1496. powyżej 2,1496 losowe.

Biocenoza – wielogatunkowy zespół organizmów roślinnych i zwierzęcych wzajemnie powiązanych różnymi zależnościami biologicznymi i żyjących w określonym środowisku zwanym biotopem.

Każda biocenoza charakteryzuje się określoną strukturą :

· -troficzną, czyli pokarmową,

· -przestrzenną (pionową i poziomą),

· -dominacji (grup, zespołów, gatunków).

Struktura troficzna biocenozy - powiązania pokarmowe pomiędzy jej elementami strukturalnymi, tj. producentami, konsumentami i reducentami.

Struktura przestrzenna biocenozy - rozmieszczenie osobników w płaszczyźnie pionowej oraz poziomej.

Struktura dominacji – określa rolę, jaką odgrywa dany gatunek w biocenozie. Strukturę dominacji określa się na podstawie współczynnika dominacji (D):

gdzie:

Sa – liczba osobników danego gatunku,

S – liczba osobników wszystkich gatunków badanej grupy systematycznej.

Wartości wskaźnika dominacji zwykle dzieli się na 5 klas:

· D5 – eudominanty: stanowią powyżej 10,0% ogółu osobników porównywanej grupy taksonomicznej,

· D4 – dominanty: 5,1 – 1,0%

· D3 – subdominanty: 2,1 – 5,0%

· D2 – recedenty: 1,1 – 2,0

D1 – subrecedenty: < 1,0%

superdominantów w celu wyróżnienia gatunków , których liczebność wynosi ponad 30% ogółu osobników lub też stosuje się podział wartości wskaźnika dominacji na trzy klasy:

· dominanty - gatunki najliczniejsze w danym zespole,

· influenty – gatunki średnio liczebne,

· gatunki akcesoryczne – gatunki słabo liczebne.

Fitocenoza (=zbiorowisko roślinne) - zbiór populacji wszystkich gatunków roślin zasiedlających dany teren.

Struktura fitocenozy - skład gatunkowy i zagęszczenie osobników, rozmieszczenie osobników i skupisk roślin w płaszczyźnie poziomej oraz pionowej (warstwowość).

fitocenozy:

· ubogie pod względem florystycznym (składające się z nielicznych gatunków)

· bogate (wielogatunkowe).

O składzie gatunkowym zbiorowiska roślinnego decydują dwa czynniki:

· możliwość wniknięcia diaspor (nasion, zarodników lub rozmnóżek),

możliwość ich rozwoju w warunkach biotopu.

Struktura gatunkowa fitocenoz zależy od warunków:

· klimatycznych - na obszarze o jednorodnym klimacie osiedlają się na trwałe gatunki roślin najlepiej przystosowane pod względem fizjologicznym i morfologicznym do rytmicznych zmian o danym zakresie temperatury, wilgotności, promieniowania i wiatrów.

· edaficznych, np. na wydmach śródlądowych wykształcają się ustabilizowane zbiorowiska roślinne o charakterze klimaksu, charakterystyczne tylko dla gleb wytworzonych na piaskach.

W ukształtowanych fitocenozach różnice pod względem liczebności gatunków spowodowane są :

· zróżnicowaniem siedliska (jego heterogennością),

· żyznością.

Dominantem bezwzględnym nazywa się taki gatunek, którego osobniki stanowią ponad 50% osobników wszystkich gatunków w fitocenozie.

Struktura warstwowa fitocenozy (pionowa) jest uwarunkowana przez:

· występowanie na jakimś obszarze gatunków należących do różnych typów biomorfologicznych (drzewa i krzewy; wieloletnie rośliny zielone – byliny; rośliny jednoroczne),

· występowanie gatunków o zróżnicowanym zapotrzebowaniu na światło. W przyziemnej części fitocenozy osiedlają się na ogół gatunki dobrze znoszące ocienienie np. wietlica samicza (Athyrium filix-femina) pospolita paproć w lasach łęgowych lub mszaki naziemne występujące w cienistych świerczynach.

Struktura pozioma fitocenoz

Do przyczyn nierównomiernego rozmieszczenia roślin w środowisku zaliczamy:

· topograficzną i glebową heterogeniczność siedliska, np. w lokalnych obniżeniach terenu gromadzą się gatunki o większym zapotrzebowaniu na wodę.

· budowę morfologiczną i wzajemne oddziaływanie roślin. W miejscach, gdzie korony drzew nie stykają się ze sobą na dnie lasu występują rośliny światłożądne i azotolubne, gdyż większe nagrzewanie gleby i ściółki sprzyja procesom mineralizacji. Także allelopatia (wydzielanie przez rośliny związków chemicznych wpływających w różny sposób na wzrost i rozwój osobników innych gatunków) może być przyczyną skupiania się roślin niewrażliwych na te substancje lub tych, których rozwój przyspiesza się pod ich wpływem.

· sposób rozmnażania roślin. Rośliny rozmnażające się, wegetatywnie często tworzą jednogatunkowe skupienia. Zagęszczenie osobników w obrębie takich skupień może być tak duże, że utrudnia rozwój siewek innych gatunków .

Metody określania struktury przestrzennej fitocenozy

Diagram Hulta, na którym zakreskowuje się pole stosownie do tego, jaki procent powierzchni gleby pokrywają rośliny poszczególnych warstw.

- Plany rozmieszczenia roślin w warstwach. Dla wykonania takiego szkicu wyznacza się w badanej fitocenozie, prostokąt o długości 50 m i szerokości 5 m. Prostokąt dzieli się na kwadraty o boku 5 m. Następnie nanosi się na papier milimetrowy w skali 1 : 100 drzewa rosnące w kolejnych kwadratach, uwzględniając ich wysokość, rozpiętość, kształt i wysokość koron oraz zaznacza się przynależność do gatunku. Według tej samej zasady na tle drzew nanosi się krzewy i podszyt. W warstwie runa zaznacza się tylko dominanty. Na planie uwzględnia się także mikrorelief siedliska. Pełny obraz struktury daje wykonanie planów z kilku miejsc w fitocenozie.

Metody określania struktury poziomej fitocenoz. Dla określenia sposobu rozmieszczenia roślin w płaszczyźnie horyzontalnej można posłużyć się zarówno metodami statystycznymi jak i graficznymi, takimi samymi jakie stosuje się do badania tych cech w populacjach poszczególnych gatunków

wzor Simpsona:

gdzie:

pi – udział osobników z gatunku „i” w zgrupowaniu, wyrażany jako iloraz liczby osobników danego gatunku i ogólnej liczby osobników w zbiorowisku

S – liczba gatunków w zgrupowaniu

1. Zgrupowanie – każda z dowolnego ekologicznego punktu widzenia grupa roślin lub zwierząt.

2. Zespół - zgrupowanie, którego konsumenci są powiązani zależnościami biocenotycznymi. Jest on zgrupowaniem zamkniętym, w którym występuje konkurencja o określone czynniki środowiska. Zespół powinien odznaczać się:

· częściową zbieżnością nisz ekologicznych wchodzących w skład jego gatunków,

· regulacją ilościową,

· charakterystyczną strukturą ilościową, tzn. występowaniem gatunków dominujących, pomocniczych (influentnych) i towarzyszących (akcesorycznych).

3. Zespół roślinny (asocjacja roślinna) - jest to pewien typ fitocenozy o określonym zasięgu geograficznym, który na danym terytorium stanowi swoistą, charakterystyczną kombinację gatunków, tzn. różniącą się od innych udziałem przynajmniej jednego własnego gatunku charakterystycznego. Za charakterystyczne uważa się takie gatunki, które rosną tylko w obrębie danego zespołu lub spotykane są tu najczęściej albo rozwijają się obficiej i bujniej niż gdzie indziej. Nie każde zbiorowisko roślinne jest zespołem. Skupienia roślinne, które nie mają gatunków charakterystycznych określane są jako zgrupowania. Każdy zespół roślinny reprezentowany jest w przyrodzie przez konkretne jednostki tzw. płaty zespołu, czyli fitocenozy.

4. Fitosocjologia – nauka zajmująca się opisywaniem oraz klasyfikacją naturalnych zgrupowań roślinnych.

5. Ekoton – strefa przejścia pomiędzy dwoma biocenozami

· określenie st...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

EkologiaTiR - cw. 2-7 sciaga

EkologiaTiR - cw. 2-7 sciaga, sciagi

Tematy