Terminy ekologiczne

WYCIĄG PODSTAWOWYCH TERMINÓW EKOLOGICZNYCH

z Encyklopedii ekologii i ochrony środowiska (w przygotowaniu do druku)

biocenoza – zespół populacji różnych gatunków zwierząt i roślin, który powiązany jest ze sobą zależnościami pokarmowymi oraz konkurencją biologiczną wewnątrzgatunkową i międzygatunkową. Biocenoza jest żywą częścią ekosystemu. Termin biocenoza wprowadził do nauki zoolog niemiecki Karl Möbius w 1877 r. Wyróżnia się biocenozy sztuczne (w powstaniu których uczestniczył człowiek, np. biocenozę stawu rybnego, sadu, pola) oraz biocenozy naturalne (powstałe bez ingerencji człowieka, np. morza, rzeki, łąki, torfowiska). Każda biocenoza charakteryzuje się określoną strukturą troficzną, inaczej pokarmową. W biocenozie można wyróżnić trzy współzależne grupy organizmów: producentów, konsumentów i reducentów. Zespół organizmów roślinnych tworzących biocenozę nazywamy fitobiocenozą, a zwierzęcych – zoocenozą. Biocenozy odznaczają się  dużą trwałością w czasie, jeżeli nie ulegają zmianie warunki  komponentu abiotycznego. Przy długotrwałych i kierunkowych zmianach środowiska abiotycznego wykazują zdolności przystosowawcze, określane

biom – jednostka biologiczna zajmująca znaczną część powierzchni Ziemi i odznaczająca się jednorodnością cech. Jest to duży obszar o podobnym klimacie, na którym występuje charakterystyczna dla niego szata roślinna i świat zwierząt. Do typowych biomów zalicza się tajgę, tundrę, sawanny, pustynie, stepy, lasy tropikalne, lasy iglaste, lasy  liściaste. Poszczególne biomy są oddzielone od siebie strefami przejściowymi  o różnej szerokości. Termin biom wprowadził do nauki F. E. Clements w 1916 roku.

biomasa – masa materii organicznej wchodzącej w skład organizmu zwierzęcego lub roślinnego. Biomasa wyrażana jest w jednostkach tzw. świeżej masy (naturalna masa organizmów) oraz suchej masy (masa bezwodna). Biomasa wykorzystywana jest w całym szeregu odnawialnych technologii energetycznych. Obecnie w Polsce biomasa wykorzystywana w przemyśle energetycznym pochodzi z dwóch gałęzi gospodarki: z rolnictwa i leśnictwa. Na ogół jest to słoma bądź drewno, zwykle szybko rosnące wierzby. Przy ich spalaniu emisja CO2 jest równa ilości tego związku jaką roślina zaasymilowała podczas wzrostu. Zatem bilans bilans emisji dwutlenku węgla dla środowiska jest „zerowy”. Natomiast produkt spalania, czyli popiół, nie musi być utylizowany, gdyż jest znakomitym nawozem. W Polsce produkuje się rocznie ok. 25 mln ton słomy, z tego gnije bądź jest spalane na polach 8 – 12 mln ton. W roku 1984 biomasa roślinna pokrywała 13% światowej produkcji energii, w tym Kanada pokrywała biomasą 7% potrzeb energetycznych, a USA 4% potrzeb. W roku 1990 udział biomasy w światowej produkcji energii wynosił 12%. Ogólnie z 1 ha użytków rolnych zbiera się rocznie 10-20 t biomasy, czyli równowartość 5 – 10 ton węgla – energia biomasy.

biotop – jednorodne środowisko (nieożywiona część ekosystemu) cechujące się swoistymi gatunkami organizmów żywych, które przystosowały się do specyficznych warunków ekologicznych danego terenu. Przykładem biotopu jest rzeka, czyli koryto rzeczne z osadami dennymi oraz płynącą w nim wodą. Biotop zasiedlony przez określoną biocenozę tworzy ekosystem, czyli tzw. jednostkę ekologiczną występującą w stanie równowagi dynamicznej. Zespół czynników abiotycznych biotopu (światło, temperatura, woda, tlen, dwutlenek węgla, azot itp.) ulega przekształceniu pod wpływem działalności roślin i zwierząt w nim występujących, np. torfowienie jezior. Wyróżnia się biotop lądowy i biotop  wodny.

biotyp - zespół istot żywych charakteryzujący się tymi samymi właściwościami dziedzicznymi.

czynniki biotyczne, czynniki biologiczne - żywe elementy środowiska (rośliny, drobnoustroje, zwierzęta),  które wpływają pośrednio lub bezpośrednio na organizmy żywe i nieożywioną część środowiska, tj. na czynnik abiotyczny. Wynikają one ze współdziałania osobników określonego gatunku (zależności wewnątrzgatunkowe) lub populacji różnych gatunków (zależności międzygatunkowe). Organizmy nie tylko przystosowują się do środowiska fizycznego, ale również przystosowują środowisko do własnych potrzeb życiowych. Powodują ciągłe zmiany fizyczne i chemiczne materii nieożywionej, w wyniku wprowadzenia do środowiska nowych związków i źródeł energii. Przykładem oddziaływania organizmów na siebie jest praca drobnoustrojów glebowych, od których zależy zasobność gleby w składniki odżywcze, które z kolei są pobierane przez rośliny. Także wzajemne oddziaływanie zachodzi między roślinami, które przejawia się współzawodnictwem o światło, wodę  lub składniki pokarmowe. Występuje również wpływ zwierząt na rośliny, np. niektóre z nich poprawiają strukturę gleby (m.in. dżdżownice), inne pośredniczą w zapyleniu roślin itd.

czynniki ekologiczne – uwarunkowania i zachodzące w środowisku procesy, wpływające na bytowanie i rozwój organizmu. Określają tempo i efektywność procesów biologicznych. Do czynników ekologicznych zalicza się czynniki fizykochemiczne (temperatura, światło, tlen, woda, sole mineralne, dwutlenek węgla) i biologiczne.

degradacja środowiska – pogorszenie stanu środowiska przyrodniczego spowodowane zaburzeniem naturalnych struktur i mechanizmów przyrodniczych, np. ubożenie składu gatunkowego, zanieczyszczenie gleby i powietrza, susze, erozje itp. Człowiek, wprowadzając do środowiska znaczne ilości substancji chemicznych, zawierających siarkę, fosfor, azot, metale ciężkie, zakłóca proces obiegu tych pierwiastków i przepływu energii, w następstwie  czego ekosystem traci zdolność samoregulacji. Degradacja środowiska obejmuje degradację gleb (np. obniżenie  żyzności, zmiana pH), degradację wody (zmiana składu i ilości soli mineralnych, zmiana temperatury) i degradację atmosfery (np. zapylenie i zmiana składu atmosfery).

ekologiczne gospodarstwo rolne - gospodarstwo rolne wytwarzające produkty rolne metodami ekologicznymi, w których stosuje się w możliwie  największym stopniu naturalne metody produkcji nienaruszające równowagi biologicznej. Produkcja rolna powinna być prowadzona zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju, czyli przy aktywizacji przyrodniczych mechanizmów produkcji rolnej poprzez stosowanie naturalnych środków produkcji oraz zapewnienia trwałości żyzności gleby, zdrowotności roślin i zwierząt. W szczególności należy stosować: – płodozmian i inne naturalne metody utrzymywania lub podwyższania biologicznej aktywności i żyzności gleby, – nawozy organiczne, środki ochrony roślin i środki żywienia zwierząt uzyskiwane metodą nieprzemysłowej syntezy chemicznej, – materiał siewny oraz rozmnożeniowy uzyskiwany z roślin, które co najmniej przez jedno pokolenie (a w przypadku roślin wieloletnich co najmniej przez dwa sezony wegetacyjne) były uprawianych z zachowaniem metod ekologicznych, -  dobór gatunków i odmian roślin oraz gatunków i ras zwierząt, który uwzględnia ich naturalną odporność na choroby.

ekorozwój – rozwój społeczno-gospodarczy oparty na kryteriach ekologicznych. Rozwój gospodarczy oparty na eksploatacji zasobów odnawialnych (energia słoneczna, wiatr, rośliny uprawne, zwierzęta hodowlane itp.). Nie powoduje szkód w środowisku, uwzględnia uwarunkowania przyrodnicze i chroni podstawowe procesy ekologiczne. Celem ekorozwoju jest dążenie do zachowania równowagi ekologicznej w ekosystemach przy jednoczesnym zapewnieniu dobrobytu obecnym i przyszłym pokoleniom. Dotyczy to zapewnienia określonej jakości środowiska, zapewnienia pożądanego stanu jakości zdrowia społeczeństwa, racjonalizacji gospodarowania zasobami naturalnymi, podejmowania proekologicznych kierunków rozwoju.

ekosystem – jednostka ekologiczna (np. jezioro), w której zachodzi wymiana między biocenozą (częścią żywą) a biotopem (częścią nieożywioną). Inaczej jest to fragment przyrody, którą tworzy zespół współzależnych od siebie organizmów roślinnych i zwierzęcych oraz przestrzeń fizyczna zajmowana przez te organizmy, wchodzące we wzajemne związki. Termin ekosystem wprowadził do nauki ekolog brytyjski A. G. Tansley w 1935 roku. Przykładem ekosystemu może być akwarium, staw, jezioro, pole uprawne, las itp. Granice ekosystemu są płynne, gdyż elementy jednego ekosystemu nakładają się na inny. Na przykład ekosystem grądu i boru mieszanego mają zbliżony skład gatunkowy zwierząt i roślin. Występuje w nich jednak różnica w sposobie krążenia materii. W ekosystemie panuje równowaga przyrodnicza, gdy dopływ substancji organicznych oraz biosynteza skomplikowanych związków równoważy się w określonym czasie jakościowo i ilościowo z ich rozkładem. Aby mogła zaistnieć taka sytuacja w ekosystemie muszą występować trzy zasadnicze grupy organizmów, które pełnią rolę związaną z wiązaniem materii i przepływem energii. Są to więc: 1. Producenci, czyli wszystkie organizmy samożywne, w których odżywianie polega na tworzeniu substancji organicznej ze związków nieorganicznych. Zaliczamy do nich: rośliny, mikroorganizmy zdolne do procesu fotosyntezy, jak również drobnoustroje, które do procesów biosyntezy czerpią energię pochodzącą z procesów utleniania zredukowanych prostych związków organicznych. Producenci są jedynymi wytwórcami materii w ekosystemie warunkującymi życie wszystkich organizmów z dwóch pozostałych grup.  2. Reducenci, które stanowią wszystkie drobnoustroje cudzożywne z wyjątkiem mikroorganizmów zdolnych do fotosyntezy i chemosyntezy. Reducenci prowadzą rozkład związków organicznych przekształcając je w połączenia nieorganiczne, które mogą być wykorzystywane przez producentów.  3. Konsumenci, które tworzą pośrednią grupę organizmów pomiędzy producentami a reducentami. Zalicza się tutaj wszystkie organizmy zwierzęce, które nie mają zdolności do wiązania energii w procesach fotosyntezy i chemosyntezy. Wykorzystują one energię zawartą w wiązaniach chemicznych związków organicznych wytworzonych przez producentów. Jeśli zabraknie tylko jednej grupy organizmów zostanie zniszczona równowaga przyrodnicza i nastąpi śmierć organizmów i pozostałych dwóch grup. W środowisku naturalnym gdzie nie ma ingerencji człowieka ekosystem zawsze występuje w równowadze. Zachwianie jej może nastąpić w wyniku szkodliwej ingerencji człowieka polegającej na wprowadzaniu do przyrody polutantów (zanieczyszczeń) w wyniku działalności gospodarczej i bytowej ludzi.

ekoton – strefa przejściowa między dwoma lub kilkoma różnymi sąsiadującymi ekosystemami, w której współistnieją organizmy sąsiadujących biocenoz, np. skraj lasu jest ekotonem między lasem i łąką. Zwykle taka strefa cechuje się zwiększoną bioróżnorodnością oraz zagęszczeniem i biomasą organizmów, a także swoistą funkcją biologiczną.

ekotyp - jedna z odmian populacji tego samego gatunku zwierząt lub roślin, która powstała w wyniku przystosowania się do życia w innych warunkach środowiskowych. Populacja tego samego gatunku żyjąca w odmiennych warunkach środowiskowych różni się między sobą cechami morfologicznymi (np. kształtem, wielkością, barwą) oraz przebiegiem niektórych procesów fizjologicznych. Ekotyp powstaje w wyniku długotrwałych oddziaływań odmiennych czynników ekologicznych.

eutrofizacja – proces wzrostu żyzności zbiorników wodnych, w wyniku którego następuje masowy rozwój fitoplanktonu, roślinności wynurzonej i zanurzonej. Prowadzi to do nagromadzenia się osadów dennych w postaci mułu gnilnego. Nadmierna eutrofizacja traktowana jest jako zanieczyszczenie, ponieważ jest przyczyną niekorzystnych zmian w ekosystemie (np. jeziorze), takich jak ubytki tlenu umożliwiające rozwój bakterii beztlenowych, które wytwarzają siarkowodór niszczący życie na dnie zbiorników  wodnych. Główną rolę w eutrofizacji wód mają fosforany. Eutrofizacja przyczynia się do starzenia  jezior.

katastrofa ekologiczna, ekokatastrofa - załamanie równowagi dynamicznej ekosystemu środowiska przyrodniczego w stopniu uniemożliwiającym odtworzenie go w wyniku działania naturalnych mechanizmów. Może być wywołana przez czynniki  naturalne, np. pożary, osuwiska, wybuchy wulkanów. Czynnikami sprawczymi mogą być również działania cywilizacyjne człowieka, np. osuszenie, nawodnienie terenu, imisje przemysłowe, niszczenie biotopów itp. Każdy z tych czynników powoduje wielorakie skutki, np. pyły przemysłowe zanieczyszczają atmosferę, pochłaniają promieniowanie słoneczne, zatykają  aparaty szparkowe roślin oraz drogi oddechowe zwierząt i ludzi, zanieczyszczają wodę, zmieniają strukturę i odczyn gleby. Zwykle po ustąpieniu czynnika sprawczego następuje odbudowa zdegradowanej bicenozy.

las -  formacja roślinna naturalna lub wyhodowana przez człowieka, której głównym składnikiem są drzewa. Występują w nim również krzewy, krzewinki, runo i mchy oraz swoista fauna. Szata roślinna wykazuje wyraźnie wyodrębnioną strukturę warstwową. Wyróżnia się w nim następujące warstwy: – drzew (najwyższe drzewa), – podszytu (tworzą ją krzewy i młode drzewa), – runa leśnego (najniższa nadziemna warstwa lasu, którą tworzą rośliny zielne, drobne krzewinki, np. borówki, jagody, paprpcie, mchy, porosty, grzyby). W lesie występują ssaki, różne gatunki ptaków, niektóre gatunki gadów i płazów, liczne owady i stawonogi oraz przedstawiciele innych bezkręgowców. Las jest ekosystemem, mającym wielkie znaczenie w kształtowaniu lokalnego klimatu, stosunków wodnych, warunków glebowych i równowagi biologicznej środowiska przyrodniczego. Rozróżnia się lasy: liściaste, iglaste, mieszane, a w tropikach: monsunowe, galeriowe, dżungle. Dzisiaj zaledwie 23 % powierzchni lądów pokrywają lasy, co stanowi 34 miliony km2. Z tego ok. jedna czwarta (tj. 8,5 mln km2) przypada na sterfę tropikalną, w której występują tropikalne lasy deszczowe w Indiach, w Chinach, w Afryce, w Indonezji i w dorzeczu Amazonki w Brazylii. Lasy są obfitym źródłem tlenu, oddają atmosferze znaczne ilości pary wodnej działającej łagodząco na temperaturę i jej wahania, a także odgrywają ważną rolę w obiegu materii. Ma szczególny udział w utrzymaniu równowagi dwutlenku węgla, gdyż jego nadwyżka w atmosferze prowadzi do wzrostu efektu cieplarnianego, a w konsekwencji do zmiany klimatu globalnego. Zanieczyszczenie środowiska wpływa niekorzystnie na zdrowie lasów. Powody uszkodzeń są bardzo różnorodne i złożone. Wymienić można następujące czynniki zagrażające lasom: – bezpośrednie działanie gazów i pyłów zawartych w atmosferze na powierzchnię igieł i liści i przenikanie do aparatów szparkowych, – działanie kwaśnych mgieł (rozpuszczone kwasy, np. H2SO4, NHO3, w kroplach wody), – szczególne działanie fotoutleniaczy (ubytek cholorofilu, ograniczenie fotosyntezy), – wypłukiwanie substancji odżywczych przez kwaśne deszcze (prowadzi to do niedoboru niektórych składników, np. Mg, Ca), – zakwaszenie i wymywanie związków zasadowych z gleb (zmniejsza się aktywność korzeni i pobieranie substancji pokarmowych, uszkodzenia drobnych korzeni). W Polsce lasy zajmują 28,2% powierzchni kraju, w tym 78% stanowią lasy iglaste, głównie sosnowe. Zarówno struktura lasów iglastych, jak i liściastych są ubogie. Wzbogacenie struktury gatunkowej lasów stanowi ważny cel przyrodniczy, gdyż funkcje lasów uległy istotnemu rozszerzeniu. Obok funkcji produkcyjnej – źródła surowca do produkcji celulozy, tarcicy, stolarki budowlanej, surowca do produkcji mebli i domów, równie ważne stały się funkcje ekologiczne i społeczne lasu. Las jest bowiem zasobem przyrody i ważnym instrumentem równowagi ekologicznej środowiska, a przede wszystkim regulatorem klimatu.

metale ciężkie – metale nieżelazne oraz ich stopy o gęstości większej niż 4,5 gˇcm-3. Zalicza się do nich: miedź, nikiel, cynk, ołów, cynę, metale szlachetne. Odkładają się w szpiku kostnym, śledzionie i nerkach. Uszkadzają układ nerwowy, hamując produkcję enzymów odpowiedzialnych za wytwarzanie energii w ośrodkowym układzie nerwowym.  Wywołują anemię, zaburzenie snu, zmiany nowotworowe, agresywność itp.

monitoring – badanie, analiza i ocena stanu środowiska przyrodniczego w celu obserwacji zachodzących w nim zmian. Może być prowadzony w skali globalnej (światowej), ogólnokrajowej i lokalnej. Obejmuje również prognozowanie zmian środowiska oraz ocenę skuteczności metod jego ochrony. Polega on na ciągłych lub okresowo powtarzalnych pomiarach określonych parametrów fizycznych i obserwacji wybranych cech, właściwości wody, gleby, powietrza. Bieżące śledzenie wszelkich zmian w ekosystemach pozwala na podejmowanie odpowiednich decyzji w zakresie ochrony środowiska, zaś wieloletnie wyniki pomiarów stanowią podstawę do długofalowego prognozowania zmian środowiskowych i ostrzegania o ewentualnych zagrożeniach. Źródłem informacji o środowisku jest w szczególności państwowy monitoring środowiska (ustawa „Prawo ochrony środowiska”, Dz.U. 2001.62.627), który stanowi system pomiarów, ocen i prognoz stanu środowiska oraz gromadzenia, przetwarzania i rozpowszechniania informacji o środowisku. Państwowy monitoring środowiska obejmuje, uzyskiwane na podstawie badań monitoringowych, informacje w zakresie: jakości powietrza, jakości wód śródlądowych powierzchniowych i podziemnych oraz morskich wód wewnętrznych i wód morza terytorialnego, jakości gleby i ziemi, hałasu, promieniowania jonizującego i pól elektromagnetycznych, stanu zasobów środowiska, w tym lasów, rodzajów i ilości substancji lub energii wprowadzanych do powietrza, wód, gleby i ziemi, wytwarzania i gospodarowania odpadami. Działalność Państwowego Monitoringu Środowiska koordynuje Główny Inspektor Ochrony Środowiska (GIOŚ).

nisza ekologiczna – całokształt czynników, np. miejsce, światło, pokarm, niezbędnych do rozwoju określonego gatunku (zwierząt lub roślin). Wyróżnia się nisze pokarmowe i siedliskowe.  W niszy pokarmowej różne gatunki pełnią w ekosystemie różne funkcje, chociaż zajmują tę samą przestrzeń. Należą do innych poziomów pokarmowych, np. w jeziorze jedne gatunki ryb są drapieżnikami, a drugie żywią się roślinami.  Nisza siedliskowa charakteryzuje się tym, że różne gatunki należą do tego samego poziomu pokarmowego i pełnią tę samą funkcję w ekosystemie, natomiast zamieszkują różne siedliska, np. różne gatunki wijów. Zajęcie tej samej niszy przez dwa gatunki prowadzi do konkurencji między nimi.

obieg materii w przyrodzie – przemiana fizyczna i chemiczna  związków organicznych i nieorganicznych występująca między organizmami a ich środowiskiem. Zalicza się do nich obiegi wody, węgla, azotu, fosforu i siarki. Działalność człowieka, obok naturalnych procesów wietrzenia skał, jest głównym źródłem pierwiastków wnikających do różnych ekosystemów. Odbywa się to trzema zasadniczymi drogami, tj. poprzez: – opad cząsteczek pyłu zawierających pierwiastki z atmosfery, – odkładanie szlamów z oczyszczalni ścieków zawierających pierwiastki, – odkładanie