Biológia | Felsőoktatás » Ökológia, környezettan

Ökológia / Környezettan / Ökológiai rendszerek általános jellemzői A környezet és a tűrőképesség Ökológiai alapfogalmak: L. 12: 32old 26 ábra Bioszféra: Az élőlények elterjedési területe a Földön. A Földnek az a 16-18 km-es rétege, ahol az élőlények előfordulnak Biom:. A társulások övezetesen ( zonálisan ) elhelyezkedő, egész kontinensekre kiterjedő, nagy egységei, pl: trópusi esőerdő biomja Ökoszisztéma: ( környezeti rendszer ) A társulás + az élettelen környezet. Pl.: bugaci erdő élőlényei + talaj + kőzetek + stb Társulás: ( biocönózis ) Több különböző faj populációja alkot egy társulást, pl.: a bugaci erdő összes élőlénye Populáció: ( népesség ) : adott faj azon egyedeinek összessége, amelyek tényleges szaporodási közösséget alkotnak. Pl.: bugaci erdő őzei Egyed ( szervezet ) : az élőlények felületükkel elhatárolódnak a külvilágtól, tehát egyedek formájában léteznek. Az ökológia

az egyed feletti szerződési szintekkel foglalkozik. ( Az egyeden belüli szerveződési szintek: L. 12: 33 old 27 ábra sejt – szövet – szerv – szervrendszer – szervezet ( egyed ) Ezekkel a szintekkel az élettan foglalkozik.) Élőhely ( biotóp ) : az a terület, amelyen az élőlény tartózkodik. Környezet: az élőlények közösségeire az adott élőhelyen ténylegesen ható tényezők összessége. A környezeti tényezők folyamatosan változnak. Ezek a:      hőmérséklet talaj csapadék levegő fény környezeti tényezők térben és időben is változnak L. 12: 34 old28ábra A Földön uralkodó különböző környezeti tényezők mindegyikéhez egy faj sem tudott tökéletesen alkalmazkodni. Tűrőképesség: az élőlények tűrőképessége azt jeleni, hogy a változó környezethez milyen mértékben tud alkalmazkodni az élőlény, ill. hogyan reagál a változásokra A tűrőképesség fajra jellemző, öröklődő tulajdonság. A

tűrőképességet harang-görbékkel lehet ábrázolni. A görbéről leolvasható: az optimális környezeti tényezők esetén legintenzívebbek az életműködések, az optimumtól távolodva az életműködések intenzitása csökken. Az élőlényeket tűrőképességük alapján 3 csoportra sorolhatók: több szempontból tág tűrésű fajok - különböző éghajlati övekben is megtalálhatók - elterjedési területük széleskörű pl.: vándorpatkány tigris néhány szempontból tág, néhány szempontból szűk tűrésű fajok több szempontból szűk tűrésű fajok - szűk az elterjedési területük pl.: foltos maláriaszúnyog pl.: zátonyképző A hőmérséklet szempontjákorallok ból tág tűrésű A hőmérsékletnek ( - 30°C - + 30°C ) 20°C körül kell de a levegő páratartalmának lennie, és állandó szempontjából szűk tűrésű: sótartalmat igényel90%-nál magasabb páratarta- nek. lom szükséges életműködéséhez. Idetartoznak az ún.

indikátor élőlények ( jelző élőlények ), megjelenésükkel vagy hiányukkal jelzik egy adott test ökológiai jellemzőit. pl.:- csalán ( a talaj magas N- tartalma jelzi ) -pipacs, búzavirág, habszegfű ( a talaj magas Ca – tartalmát jelzik ) -zuzmók hiánya a környezet Svegyületekkel történő szennyeződését jelzi. Liebig – féle vízkultúrás kísérletek: L. 10 73 old141 ábra Különböző lesz a növények növekedése, ha nem megfelelő arányban vannak az oldatban a növény fejlődéséhez szükséges ionok. Minimum-elv: a növények csak a minimális ( legkisebb ) mennyiségben jelenlévő ásványi anyagok arányában hasznosítják a többi ásványi anyagot. Pl.: Szükséges 2 g N/ 1 m3 talaj 1g Ca2+ / 1 m3 talaj Van 10 g N/ 1 m3 talaj 0,5 g Ca2+ / 1 m3 talaj Felvehető 1 g N/ 1 m3 talaj 0,5 g Ca2+ / 1m3 talaj A FÉNY, MINT KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ A Nap sugárzó energiája fénysugárzás ( több, mint 50% ) hősugárzás ( kb. 40 % ) UV -

sugárzás ( néhány % ) Fénysugárzás KÖZVETLEN FÉNY - derült időben jellemző - nagyobb a felmelegítő hatása - a növények erősen párologtatnak ( kiszáradás veszélye nagy ) SZÓRT FÉNY - aránya a felhősödéssel növekszik, ill. hajnalban és alkonyatkor jellemző - a fotoszintézis szempontjából kedvező, különösen a narancssárga, ill. vörös fénysugarakból tartalmaz sokat A fényviszonyokat befolyásoló tényezők:  földrajzi fekvés  a hegyekben felfelé haladva egyre erősebbek a fényviszonyok  a tengerekben lefelé haladva a megvilágítás erőssége csökken Ezzel a csökkenéssel arányosan  a legfelső vízrétegben a legtöbb fényt felhasználó zöldmoszatok élnek  lejjebb haladva kiszűrődnek a vörös és sárga fénysugarak  sárgásbarna moszatok  még lentebb a kék és a lila sugarak szűrődnek ki ( csak a zöld marad ) itt élnek a vörös moszatok , 200m-ig  200m alatt szürkületi derengés 

400m alatt teljes a sötétség  növényzet o tölgyerdő : legvilágosabb  gazdag aljnövényzet o bükkerdő : közepes fényviszonyok  szegényebb aljnövényzet o fenyőerdő: legsötétebb  szegény aljnövényzet  domborzat pl.: a hegy D-i lejtője jobb megvilágítású, az É-i A NÖVÉNYEK CSOPORTOSÍTÁSA A FÉNYVISZONYOKHOZ VALÓ ALKALMAZKODÁSUK SZERINT Fénykedvelők Megfelelő fejlődésükhöz sok fényt igényelnek pl.: magashegységi növények különböző kövirózsa fajok borsos varjúháj rétek, mezők, árokpartok növényei: mezei zsálya Sivatagi, félsivatagi növények: kaktuszfajok Fény- és árnyéktűrők Csak bizonyos életfolyamataikhoz (pl. virágzás) igényelnek sok fényt, utána az árnyékot is elviselik pl.: ibolyafajok odvas keltike ( tölgyerdőben ) Árnyéktűrők Zárt erdőkben fordulnak elő. Az intenzív fényt nem kedvelik. pl.: moha, borostyán, páfrányok erdei madársóska erdei pajzsika A talajban ill. pl.:

baktériumok, vörösmoszatok, ill gombák A fény hatása az állatokra Az állatok nem fotoszintetizálnak, életükre a fény nincs olyan közvetlen hatással, mint a növényekére. ÁLLATOK sötétségkedvelők / szürkületkor aktívak / - éjjeli ragadozó állatok fénykedvelők / nappal aktívak / - madarak többsége pl.: róka bagoly denevér - - rovarok földi giliszta vakondok menyét, nyest mélytengeri halak A hőmérséklet, mint környezeti tényező A földfelszínről kisugárzott hő melegíti fel a levegőt. Ha a levegő párás vagy szennyezett, az megakadályozza a hő jelentős részének világűrbe való távozását. Ez az üvegházhatás, melynek túlzott fokozódása globális felmelegedéshez vezet (növeli az átlaghőmérsékletet ), mely az élőlények számára káros. A hőmérsékletet befolyásoló tényezők:  domborzat  földrajzi fekvés  a nagy vizeknek hőmérsékletkiegyenlítő hatása van ( pl.: Anglia )  a

tengerszinttől számított magasság ( hegyek ), ill. mélység ( tengerek ) Az élőlények hőtűrőképessége szűk tűrésű fajok tág hőtűrésű fajok nagy hőingadozásokhoz melegkedvelők hidegkedvelők is képesek alkalmazkodA hévizekben előforFenyők ni, pl.: foltos maláriaszúnyog duló kékmoszatok Bükk tigris, bálna ( 60-70°C ) Tundrán előforduzuzmók, mohák Trópusokon élő élőléló fajok: jegesmedve nyek: majmok fóka, pingvinek Az élőlények hőmérséklethez való alkalmazkodásuk szerint változó testhőmérsékletűek - Nem képesek teshőmérsékletüket függetleníteni a környezet hőváltozásaitól állandó testhőmérsékletűek - A hőmérsékleti maximum közelében a föld alá húzódnak ( lények ) ill. árnyékba vonulnak A hideg időszakban védett helyre húzódnak és nyugalmi állapotba kerülnek. A hőmérséklet emelkedésével válnak újra aktívvá:  halak  kétéltűek  hüllők  gerinctelen állatok A

környezet hőmérséklet változásától függetlenül állandó a testhőmérsékletük. Az állandó testhőmérséklet kialakulásának feltételei: - jó hőszigetelő kültakaró ( toll, szőr ) - 4 üregű szív ( nem keveredik az artériás és vénás vér ) - fejlett hőszabályozó kp. ( hipotalamuszban ) - madarak - emlősök A hőtermelés a testtömegtől, a hőleadás pedig a felszíntől függ. A pingvinek testmérete az egyenlítőtől a déli sark irányába haladva növekszik. A nagyobb termetű állatoknak egységnyi tömegükhöz képest kisebb a hőleadó felületük, mint a kisebb termetű állatoknak. Fajlagos felszín = A m Pl.: a D- sarkvidéken élő nagy termetű császárpingvin tömege ( m ) : 10000g felszíne ( A ) : 1000cm2 Fajlagos felszín = 1000cm2 = 0,1cm2 10000g g 1g-nyi testtömegre 0,1cm2 felszín jut az Egyenlítő környékén élő kistermetű pápaszemes pingvin m =4000g A = 600cm2 Fajlagos felszín = 600 cm2 = 0,15cm2 4000g g A levegő,

mint környezeti tényező A levegő összetétele: 78% N2 21% O2 0,03% CO2 N2 és O2 Nagy mennyiségük bőségesen meghaladja az élőlények igényeit nem korlátozó tényező az élőlények elterjedése szempontjából CO2 A fotoszintézishez nélkülözhetetlen, a levegőben pont megfelelő mennyiségű van belőle /Tk. 41oldal 36 ábra/ CO2-koncentráció növekedése egy darabig erőteljesen növeli a fotoszintézis intenzitását, majd a CO2-koncentráció további növekedése csak kisebb mértékű fotoszintézis fokozódását eredményezi. /Tk 41.oldal 36ábra/ A fotoszintézist a fényerősség is befolyásolja. Növekedésével a CO2 emelkedésének is egyre nagyobb a hatása. /41oldal 37ábra/ A fotoszintézis által fogyasztott CO2-t a levegőbe visszapótló tényezők: - lebontó baktériumok és gombák tevékenysége - különböző élőlények kilégzéséből származó CO2 - mesterséges tényezők Üvegházhatás fokozódásának veszélye: - járművek

kipufogógázai - háztartási illetve ipari tüzelőberendezésekből származó gázok SO2 A SO2 káros az élőlényekre. Az égéstermékek SO2 tartalma egyesül a levegő H2O-gőz tartalmával H2O+SO2H2SO3Kénessav oxidálódása a levegőben ↓ 2H2SO3+O22H2SO4 ↓ ↓ Savas esőként hull vissza a földre /Tk. 111 old 142 ábra/ SO2-re igen érzékenyek: lucfenyő zuzmók bükk gyertyán - a gázcsere nyílásokba bejutva roncsolja a növényi szöveteket - reakcióba lép a klorofillal, ezáltal gátolja a fotoszintézist - megváltoztatja a talaj pH-ját A levegő fizikai tulajdonsága a szél A szél káros hatásai a növényekre - kitörheti a fákat - letörheti az ágaikat - az állandó egyirányú szél miatt deformálódnak a fák koronái - növeli a növények párologtatásátkiszáradás veszélye Szél előnyös hatásai: elősegíti a szélmegporzást és a magvak elterjedését is elősegíti A szél káros hatásai az állatokra - a kisebb testű állatokat

elpusztíthatja Előnyös hatásai: - segíti a tájékozódásukat, illetve elmenekülésüket, elősegíti a vitorlázó repülésüket A víz, mint környezeti tényező A víz az élőlények számára élettani és ökológiai szempontból egyaránt fontos. A növényi vízellátás 3 folyamattól függ: - víz felvétele - víz szállítása - víz leadása A növények csoportosítása vízháztartás szempontjából ↓ ↓ Változó vízállapotú növények Állandó vízállapotú növények - kiszáradás tűrők - a környezet víztartalmától - víztartalmuk a környezet víztartalmától függ bizonyos mértékben - száraz időben kiszáradnak, nedvesség képesek magukat hatására újraélednek függetleníteni pl.: egyes moszatok oka: a vízháztartást képesek szabályozni zuzmók pl.: harasztok mohák nyitvatermők zárvatermők A növények csoportjai vízigény szempontjából Vízinövények: pl.: különböző hínárfajok Vízellátásuk zavartalan A

vizet és a benne oldott ásványi sókat egész testfelületükön keresztül képesek felvenni Leveleik nagyfelületűek ↓ Egyenként kis felületűek, sok van belőlük Keveset párologtatnak Szárazságtűrésük minimális A vízben lebegnek, vagy gyenge gyökerekkel az aljzathoz rögzülnek Hínárfajok: süllőhínár átokhínár fehér tündérrózsa sárga tavirózsa békalencse Mocsári növények: Pl.: mocsári gólyahír, enyves éger, mocsári ciprus - sok vizet vesznek fel, de sokat is párologtatnak leveleiken sok a gázcsere nyílás (több mint a vízinövényekén) - gyökerük O2- szegény környezetben található, levegőztető alapszövet akadályozza meg a növény megfulladását: - gyökerek - szár - levelek Szárazföldi növények: Gyakran komoly vízellátási zavaraik vannak, de egy darabig képesek a környezet vízviszonyaihoz alkalmazkodni a, Közepes vízellátottságú növények - mérsékelt övi erdők aljnövényzete pl.: szagos müge erdei

szellőrózsa ibolyafélék medvehagyma - az ember által termesztett növények Az aljnövényzethez képest nagyobb a szárazságtűrő képességük, sokat párologtatnak. Tartósan száraz környezetben nem képesek fennmaradni pl.: búza, kukorica, sárgarépa b, Szárazságtűrők - sivatagok, sztyeppek, száraz D-i lejtők növényei: föld feletti részeik megvastagodtak és fejlett vízraktározó képesség jellemzi őket pozsgás növények - párologtatásuk minimális, kevés légrés állandóan zárt állapotban különböző kaktuszfajok, kövirózsák - igen lassan nőnek, mivel lassú a fotoszintézisük A víz hatása az állatokra: Az állandó testhőmérsékletű állatok nagyon érzékenyek a vízveszteségre, el is pusztulhatnak. A változó hőmérsékletűek képesek kiszáradni, majd újraéledni pl.: egysejtűek, többsejtű medveállatka A talaj alapvető jellemzői A talaj kialakulása: A földkéreg felszíni rétegében történik az éghajlati

tényezők és az élőlények együttes hatására. Mállás ↓ Fizikai kémiai biológiai A kőzetek A kőzettörmelék a, Az élőlények által elő- hőingadozás vizes közegekben idézett fizikai folyamatok - szél oxidációs, hidratációs pl.: a gyökérvastagodás - gravitációs mozgás és hidrolitikus sziklákat aprózó hatása - szállítódás folyamatokon b, Az élőlények által hatására történő mehet keresztül előidézett kémiai aprózódása ↓ folyamatok ↓ új anyagok keletkeznek pl.: a gyökérlégzésből KŐZETTÖRMELÉK - kioldott sók vizes oldata származó CO2 + a talaj- agyag víz H2O H2CO3 szénsav - gyökérsavak Nyers kőzetmálladék Kémiai reakcióba - zuzmósav lépnek a nyers kőzetmálladékkal (kőzettekkel) A kőzetekből oldatba mennek az anyagok c, Az élőlények által kifejtett specifikus hatás pl.: a termőtalaj kialakulása A termőtalaj kialakulásának lépései: Pionír („úttörő”) növények megjelenése:

Baktériumok Zuzmók elpusztulnak Mohák ↓ Szerves anyagok kerülnek a talajba ↓ humuszképződés elindulása Tovább növelik humusztartalmat igényesebb, magasabb rendű (hajtásos) (elpusztulásuk miatt) növények megjelenése állatok megtelepedése A víz és a földben élő állatok a humuszt és az agyagot összekeverik, ennek eredményeként ún. talajkolloid részecskék 1-500nm jönnek létre Talajkolloidok: m= 1g A= 6cm² Fajlagos felület: 6cm² 1g A kis kockák felszíne (8db): A=0.5 x 05 x 6 x 8 Fajlagos felülete: 12cm² 1g 1g ↓ A kolloidoknak nagy a fajlagos felülete Nagy a felületi megkötő képessége: Adszorpciós képesség A nagy fajlagos felületen könnyen képesek vizet megkötni a sok talajkolloidot tartalmazó talajok (pl.: barna erdőtalaj, kerti– szántóföldi talajok) jó vízmegkötő képességűek A kevés talajkolloidot tartalmazó talajok (pl.:homok) rossz vízmegkötő képességűek Könnyen megkötik a kationokat (+) is Ca²+,K+,

Na+, H+, Mg2+ Ha a kolloidok főleg Ca²+-okat adszorbeálnak a felszínükön a kolloid részecskék nagyobb rögökké koagulálódnak ↓ Morzsás szerkezetű talaj alakul ki Jó levegő- és vízellátotságú talaj jön létre Ha a kolloidok főleg Na+-kat adszorbeálnak a felszinükön, az nem kedvez a részecskék koagulációjának apró szemcsés, szerkezet nélküli szikes talaj alakul ki ↓ Rossz levegő- és vízellátottságú talaj jön létre A talaj kémiai tulajdonságai A talaj kémhatása (pH) térben és időben egyaránt változó tulajdonság pH= 7 semleges pH <7 savas pH=- lg [H3O+] pH >7 lúgos pl.: Ig[H3O+] = 2x10-2 lg 2x10-2 = lg2 + (-2lg10)=0,3010-2= = -1,6090 pH=(-1)(-1,6090) pH= 1,609 Savas kémhatású talajok: Fenyő és tölgyerdő talaja; oka: a fenyőtű és a tölgylevél (csersav) bomlása során savas kémhatású vegyületek kerülnek a talajba A savas kémhatású talajt leginkább a gombák kedvelik Semleges kémhatású talajok:

Szántóföldi és kerti talajok Lúgos kémhatású talajok: szikes talajok Na2CO3+ H2O- lúgosan hidrolizál Szóda (sziksó) Na+(aq)+Na+(aq)+ CO32-(aq)+ H2O(f)= Na+(aq)+ HCO3-(aq)+ Na++OH- (aq) Ezt a talajt a szikinövények kedvelik: - orvosi székfű - sziki őszirózsa - sziki útifű - sziki cickafark (rózsaszín) - báránypirosító A talaj tápanyagtartalma Ez gyorsan változó tulajdonság természetes mesterséges Gyarapodása: - ráhordással: -víz által (öntéstalajok) - az ember szerves vagy -szél által műtrágyával javítja a - biológiai felhalmozódás talaj minőségét. Ez csak (pl.: avar) a művelt földekre jellemző. Csökkenése: - víz (erózió, - szél talajpusztulás) - a sok csapadék ún. kimosó hatása (trópusi esőerdők) - növények tápanyagfelszívó hatása Az ásványi sók felvétele a talajból N- vegyületek A talaj összes N- tartalmából 2% a felvehető NO3- ionokra P-vegyületek A legismertebb foszforvegyületek a PO43- ,de ezek a

talajban található fémionokkal nem vízoldékony csapadékokat alkotnak A növény leginkább a vízoldékony H-foszfátokat képesek felvenni:HPO42H2PO4Szuperfoszfát: Ca(H2PO4)2 K-vegyületek Szinte minden vegyületből jól felvehető, mert a K-vegyületek vízoldékonyak. Az ionok megfelelő vagy hiányos mennyiségéről az indikátor növények tömeges növekedése vagy hiánya ad tájékoztatást. A talaj szerkezetének hatása az állatokra A talajban élő állatok mozgását befolyásolja a talaj szerkezete (vakond, földigiliszta). A földalatti járatok készítését nehezíti a kemény kötött talaj, a laza, homokos talajban viszont beomlanak a járatok. A talaj hőmérséklete: A talaj hőmérsékletváltozásának megfelelően hidegebb időben a talaj mélyebb rétegeiben , melegebb időben a felszínhez közeli rétegekben fordulnak elő az állatok. A talaj levegő- és vízgőztartalma Az állatok életben maradása szempontjából fontos tényező. Nagyobb

esők után a földigiliszták a talaj felszínére jönnek, mert a talajhézagait esővíz tölti ki és fulladás veszély fenyegeti őket. Tartós szárazságban a földigiliszták a talaj mélyebb rétegeibe húzódnak a kiszáradás ellen. AZ ÖKOLÓGIAI RENDSZEREK ANYAGFORGALMA A Föld tömegének az anyaga az élőlények megjelenésének ellenére sem növekedett. Oka: a bioszférában az anyag állandó körforgásban van, miközben különböző változásokon megy keresztül. A bioszférában élő és élettelen alkotói állandóan kapcsolatban vannak egymással, közöttük ún. biogeokémiai anyagforgalom játszódik le A szén körforgása (47.o) körforgása (49.o) A nitrogén körforgása (48.o) A víz A foszfor körforgása FOSZFÁTOK( PO43- HPO42H2PO4-) KŐZETEK TALAJ ELPUSZTULT ÉLŐLÉNYEK SZERVES MARADVÁNYAI NÖVÉNYEK ÁLLATOK, EMBER TENGEREK, ÓCEÁNOK (A LEÜLEPEDŐ VEGYÜLETEK A KÖRFORGALOMBÓL KIVONÓDNAK) HALAK HALEVŐ MADARAK AZ

ÖKOLÓGIAI RENDSZEREK ENERGIAÁRAMLÁSA A termodinamika fő törvényei az ökológiai rendszerekre is érvényesek. A termodinamika I. főtételének ( az energiamegmaradás törvénye) érvényesülése: Energia a semmiből nem keletkezik, nem vész el, csak egyik formájából a másikba átalakul. Ez a törvény a fizikában a zárt rendszerekre igaz Az ökológiai rendszerek nyílt rendszerek, de ezekre a rendszerekre is igaz az energiamegmaradás törvénye. Az ökológiai rendszerekben a fotoszintézis során megkötött fényenergiánál több energia nem keletkezhet. Átalakul Fotoszintézis által megkötött fényenergia A termodinamika II. főtétele: - KÉMIAI ENERGIA - MECHANIKAI ENERGIÁK - HŐENERGIA Az energetikai folyamatok során a termelt energia egy része hő formájában a környezetbe távozik. Minél hosszabb egy tápláléklánc, annál nagyobb az energiaveszteség. Pl: a szomszédos tagok között mindig 90%-os energiaveszteség van.

TÁPLÁLÉKLÁNCOK, TÁPLÁLÉK HÁLÓZATOK Az autotróf növényeket ökológiai szempontból TERMELŐKNEK (PRODUCENS) nevezzük, mert fotoszintézisük során O2-t ill. szerves anyagot termelnek a heterotróf élőlények (gombák, állatok, emberek) számára. CSÚCSRAGADOZÓK: NEGYEDLEGES FOGYASZTÓK ILL. MINDENEVŐK NAGYRAGADOZÓK: HARMADLAGOS FOGYASZTÓK (pl. róka) a negyedleges biológiai produkciót termeli KISMÉRETŰ RAGADOZÓK: MÁSODLAGOS FOGYASZTÓK (pl. nyest) a harmadlagos biológiai produkciót termelik NÖVÉNYEVŐ ÁLLATOK: ELSŐDLEGES FOGYASZTÓK (pl. mezei pocok) a másodlagos biológiai produkciót termelik NÖVÉNYEK:TERMELŐK/PRODUCENSEK(pl.búza): ELSŐDLEGES BIOLÓGIAI PRODUKCIÓt termelik LEBONTÓK (Dekomponálók, reducensek) Táplálékláncnak akkor nevezzük ezeket a kapcsolatokat, ha a különböző szinteken lévő fogyasztók csak az alattuk lévő szintből táplálkoznak. Táplálékhálózat: bizonyos élőlények több különböző

szintről is táplálkozhatnak. Biológiai produkció: a bioszférában végbemenő szervesanyag termelési folyamatokat biológiai produkciónak nevezzük. Biomassza: adott élőhelyen, adott időpontban megtalálható élőlények össztömege. A termelőtől a csúcsragadozó felé haladva csökken az egyedszám, csökken a tömeg, ill. a beépülő energia mennyisége is Ezeket az összefüggéseket az un. ökológiai piramisokkal szokták ábrázolni. Tk 53o 50 ábra POPULÁCIÓK ÉS TÁRSULÁSOK A populációk szerkezete A populációk egyedszáma Abszolút egyedszám relatív egyedszám /sűrűség/ Az egyedszám (db) A vizsgált területen megszámoljuk az egyedeket I. terület: 50 béka Terület egység(m2) ill. térfogat e. (m3) I. 50 db = 0,1 db 500 m2 m2 II. terület: 100 béka Az abszolút egyedszám nem alkalmas különböző területek összehasonlítására. II. 100 db = 0,05 db 2000 m2 m2 A sűrűség alkalmas különböző területek egyedszámának

összehasonlítására. A sűrűséget befolyásoló tényezők: TK. 56 o - az élőlények mérete - környezeti t. A populációk térbeli eloszlása Ezeket környezeti tényezők talajösszetétel, páratartalom stb.) határozzák meg (hőmérséklet, Fajtái:  egyenletes eloszlás a természetben ritka, legjobban az énekesmadarak eloszlása közelíti meg, saját területüket (territórium) védelmezik, még saját fajtársukat sem engedik be.  egyenlőtlen eloszlás ez a természetben a leggyakoribb  csoportosuló (felhalmozódó) eloszlás különösen az indával szaporodó növényekre jellemző, az anyatő körül vannak  szigetszerű eloszlás pl. vaddisznó konda, halrajok, magas hg-i párnanövényzet A populációk koreloszlása: A különböző korú egyedek százalékos arányát az ún. korfával ábrázolják, ami lehet:  fiataladó jellegű populáció  stabil populáció  öregedő jellegű populáció A populációk változásai:

Befolyásolja a születések elvándorlások aránya. és halálozások, ill. bevándorlások, A populációk növekedése (Tk. 57o 54 ábra) A populációk növekedésének típusai: - potenciális szaporodóképesség: csak elvileg lehetséges. Minden utód megmaradna és a szaporodóképesség hatványozottan (kb. négyzetesen) növekedne. A korlátlan növekedés görbéjével ábrázolható. - reális szaporodóképesség: a populációk egyedszám növekedését a környezet eltartóképessége befolyásolja. Telítési görbével ábrázolható (korlátozott). A populációk egyedszáma ingadozik a telítési görbe értékei körül (57.o 55 ábra) Dinamikus egyensúlyi állapot alakul ki Ezt az egyensúlyi állapotot a fogyasztó és a fogyasztott kölcsönhatása tartja fenn (Tk. 62o) A populációk életkora Az életkor fajra jellemző tulajdonság, de csak kevés egyed éri el a max. életkort. A túlélés típusai (58.o 56á):  Fiatalkorban sok egyed

elpusztul, és kevés éli meg a felnőttkort (pl.: kagylók) Fiatalkorukban kicsik és védtelenek  A halálozás valószínűsége minden életkorban közel azonos , a darabszám a kor előre haladtával fokozatosan csökken (pl.:énekesmadarak)  A legtöbb egyed halálának az öregség az oka (pl.: ember) A populációk termékenysége A termékenység is fajra jellemző tulajdonság. Pl. Évelő növényeknél egy bizonyos életkortól kezdve a termékenység élete végéig megmarad. Az embernél a termékenység a nők esetében az életének egy bizonyos intervallumára jellemző: 12-55 év, míg a férfiaknál 13 év- élete végéig. A populációk kölcsönhatásai -A kölcsönhatások típusai: - előnyös (+) hatások - hátrányos (-) hatások - közömbös (0) hatások 1.) 0, + kölcsönhatás: kommenzalizmus (asztaltársaság) pl.: - Fa és a törzsén élő moha kölcsönhatása: a moha a fa törzsén kedvező hőmérsékleti-, fény-, és vízviszonyokat

talál. - ragadozók és dögevők viszonya -cápa és a kalauzhalak: a cápák zsákmányaiból a kalauzhalak is táplálkoznak. -a gólyák és a fészek oldalába beköltöző verebek kölcsönhatása. 2.) +,+ kölcsönhatás: szimbiózis - pl.: - A pillangós virágú növények gyökérgümőiben nitrogénmegkötő baktériumok élnek (tk.60/ 57á) - Egyes fenyőfélék és gombák együttélés: néhány fenyőfaj hiányzó gyökérszőreit gombafonalak pótolják.(tk 60/58á) - A dél-amerikai levélnyíró hangyák (tk.61old59 ábra) gombákat „termesztenek”. - Papucsállatka-moszat: a papucsállatka sejtjében egysejtű moszat él. TK 61 o /szövegben/ - Pásztorgém + vastag bőrű állat (pl.: víziló) : a pásztorgém kiszedi az élősködő férgeket a vastagbőrű állatok bőréből. - Tisztogató hal + nagy ragadozó hal: a pici tisztogató halacska kiszedi a ragadozó hal fogai közül a húsmaradványokat. - Az ember bélcsatornájában vitamintermelő

baktériumok élnek. /K, B/ - Kérődző állatok bélcsatornájában élő cellulózbontó baktériumok és az állat kölcsönhatása. - A termeszek bélcsatornájában cellulózbontó egysejtű állatok élnek. - A zuzmók felépítése is kölcsönösen előnyös kölcsönhatás: tömlősgomba + egysejtű kék/zöldmoszatok 3.) 0, - kölcsönhatás: antibiózis - mikroorganizmusok között alakul ki - pl.: - Ecsetpenész fajok által termelt penicillin (antibiotikum) gátolja a baktériumok szaporodását. (A keserű mandula ciánvegyületei gátolják a mák csírázását. Ez az a kivétel, mikor nem mikroorganizmusok között jön létre.) 4.) -, - kölcsönhatás: kompetíció (versengés) - pl.: - Az erdő fáinak a fényért való küzdelme: a fák felkopaszodnak. - A papucsállatkák táplálékért való küzdelme: 2 különböző mozgási sebességű papucsállatka faj a táplálékért verseng és a lassúbb mozgású alulmarad a versenyben. A gyorsabb fog elszaporodni tk

62 o. 60 ábra - Az énekesmadarak táplálékért folytatott küzdelme. 5.) +, - kölcsönhatás a,) : parazitizmus (élősködés): - Az élősködő (parazita) a gazdaszervezet lassú károsodását okozza, amely többnyire nem jár azonnali pusztulással. - pl.: - Peronoszpóra élősködése a szőlőn tk 62 o 61 ábra - Bélférgek ill. a gazdaszervezet közötti kölcsönhatás - A fürkészdarazsak ill. a fürkészlegyek a petéiket különböző hernyókba, lárvákba rakják és kikelésük után a fürkészek lárvái megeszik a hernyókat, lárvákat. - A herefojtó aranka a lucerna ill. a lóhere szerves anyagait szívja el. b,) zsákmányszerzés (predáció): - Az élőlények táplálkozási formái alapján: - növényevők, ragadozók (tk. 63old 63 ábra), mindenevők - Szaprofita életmód: meggátolják a szerves anyag felhalmozódását. (anyag körforgása) A társulások szerkezete Növénytársulás (fitocönózis): ez határozza meg a táj jellegét.

Állattársulás (zoocönózis): mindig a növénytársulásokban élnek, egyedszámuk mindig kisebb. Az egyszerűbb társulások fajokban szegényebbek (sivatagok, sarkvidékek). Az összetettebb társulásokban sok faj él (trópusi esőerdők). Max. diverzitás: minden fajból legalább egy egyed található | | | természetes társulások diverzitása | | Min. diverzitás: minden egyed ugyanahhoz a fajhoz tartozik A fény a társulásban függőleges irányú szintezettséget alakít ki. A mérsékelt övi lomberdő szintjei (TK. 97 o 117 ábra): - felső lombkoronaszint - alsó lombkoronaszint - cserjeszint - gyepszint - mohaszint - avarszint - talajszint (különböző gyökérszintek) A trópusi esőerdő szintjei (87. o 100 ábra): - felső lombkoronaszint (ezt nem feltétlenül összefüggő, 50-60m magas fák alkotják, liánok, ill. fán lakó (epifiton) növények is itt élnek) - középső lombkoronaszint - alsó lombkoronaszint - cserjeszint - gyepszint (ezek

szegényebbek, mint a mérsékelt övi lomberdőben, mivel kevesebb a fény) + - mohaszint, - avarszint, - talajszint, - gyökérszintek Az állatok a táplálkozásmódjuknak megfelelően találhatók a különböző szinteken. A társulásokra a vízszintes irányú elrendeződés is jellemző, ez a mintázat. A mintázatot létrehozó tényezők: - a talaj tápanyagtartalma - a talaj víztartalma - a táplálék minősége, mennyisége - szaporodási szokások, sajátosságok (pl.: szamóca indája) Az azonos táplálékigényű fajok nem feltétlenül versengenek egymással, ha ugyanazt a táplálékot különböző helyről szerzik be. Pl: a széncinegék a talajról ill. a lombkorona belsejéből szerzik a rovartáplálékot, a kékcinegék pedig az ágak végeiről. Ez a jelenség az ökológiai niche (fülke): a fajok a területet kisebb egységre osztják, onnan szerzik táplálékukat. Ha egy társulás két populációja azonos ökológiai szerepet töltene be, közöttük

teljes kompetíció állna fel (tartósan nem élhetnének egymás közelében). Kompetitív kizárás elve: az erősebb, a kompetíció miatt elűzi a gyengébbeket az adott területről. A két faj földrajzilag is elkülönül Pl: dél-amerikai kolibri, afrikai nektármadár, ausztráliai mézevő A társulások változásai A társulások szerkezete időben is változik. Ez a változás lehet: - periodikusan visszatérő változások: aszpektus - 1. rövid ideig tartó ismétlődő változások pl.: - az élőlények napi ritmusa (bioritmus, pl: az éjjeli ragadozók nappal passzívak, éjjel aktívak; a vízi plankton társulások nappal a mélyebb, éjjel a felszíni vízrétegekben tartózkodnak. - 2. hosszabb ideig tartó ismétlődő változások (évszakonkénti változások) (tk. 65 o 66 ábra) - A társulás összetétele nem változik meg, csak különböző évszakokban különböző fajok a feltűnőbbek, míg mások rejtett elemek. Az elvándorló állatok bizonyos

évszakokban hiányoznak, ill. megjelennek a társulásokban. - egyszeri, előrehaladó folyamatok, a társulások egymásra következése: szukcesszió pl.: - tófeltöltődés (tk 66á): - lebegő planktontársulás, (eutrofizáció) iszap gyarapodása hínár, nádas, zsombékos társulás alakul ki erdő (záró társulás/klímax) mocsárrét Ez a folyamat 50-100 évet vesz igénybe, de mesterségesen visszafordítható. - vulkánkitörés után az elpusztult társulások újratelepülése - homokpusztai terület beerdősülése ( a futóhomok beerdősülési szukcessziója) - a szukcessziós folyamat természetes körülmények között mindig a zárótársulás kialakulásának irányába tart, a legfejlettebb zárótársulás (klimax) az erdő