Głównym i podstawowym zródłem zanieczyszczeń jest imisja zanieczyszczeń z powietrza atmosferycznego. Stopień i rodzaj zanieczyszczenia powietrza warunkuje więc rodzaj degradacji gleby, która może ulegać: Zanieczyszczenia substancjami ropopochodnymi stanowią o Procesowi zakwaszenia spowodowanego dwutlenkiem siarki i azotu znaczny odsetek zanieczyszczeń organicznych gleb, (kwaśne deszcze) skutki to ograniczenie i hamowanie rozwoju substancje te powodują zatykanie porów glebowych, mikroorganizmów i roślin, niszczenie tkanek roślinnych, pogorszenie oklejanie gruzełek glebowych (zniszczenie struktury warunków wegetacji (zniszczenie przyswajalności składników gruzełkowej gleb) przyczyniają się do powstania pokarmowych) zwiększenie mobilności metali ciężkich. warunków beztlenowych, sprzyjają procesom redukującym (redukcja Fe3+ do Fe2+) i oglejaniu gleb, co Powstawanie kwaśnych deszczów: dodatkowo pogarsza warunki tlenowe gleb. Mechanizm działania kwaśnych deszczy na rośliny i glebę: Niektóre ulegają biodegradacji. ż� Niszczy aparaty szparkowe ż� Niszczeniu ulega aparat fotosyntetyczny ż� Degradacja kompleksu sorpcyjnego �� Biologiczne zródłem są ścieki bytowo gospodarcze, ścieki i odpady zawierające m.in. odchody z hodowli drobiu, trzody chlewnej itd. Zanieczyszczenia tego typu Związek między kwaśnymi deszczami, a efektem stanowią zagrożenie epidemiologiczne, gdyż mogą zawierać liczne patogenny cieplarnianym: ludzkie i zwierzęce. o Niszczenie aparatów fotosyntetycznych -> zniszczenie asymilacji CO2 o Spada odczyn gleby -> więc uwalnia się CO2 z węglanów wapnia PODSUMOWANIE: o Procesowi alkalizacji spowodowanego płynami emitowanymi z zakładów �� Zanieczyszczenia zmieniają gleby pod względem chemicznym, fizycznym i cementowych (suchy opad) skutki to naruszenie równowagi biologicznym przyswajalnych składników pokarmowych, pogorszenie wegetacji, również �� Zwiększone zakwaszenie lub alkalizacja gleb negatywnie wpływa na stan mikrofauny w wyniku osadzania się pyłów na nadziemnych organach roślin spadek i mikroflory glebowej. Skutkiem tego jest spadek tempa rozkładu organicznych produkcji. szczątków roślinnych, zwierzęcych i tworzenia humusu. o Procesowi zasolenia spowodowanego emisjami pyłowymi zakładów �� Ograniczony rozwój bakterii azotowych powoduje zmniejszenie tempa nitryfikacji chemicznych oraz wodami silnie mineralizowanymi (w tym wodami (utlenianie NH3 do NO2-) głównie przez bakterie z grupy Nitrosomonas i kopalnianymi) skutki to pogorszenie właściwości fizyczno chemiczne denitryfikacji (redukcja azotanów lub azotu cząsteczkowego, najczęściej przez przez tzw. Proces solonowienia, czyli zwiększania w kompleksie bakterie z grupy Pseudomonas lub Nitrocallus. sorpcyjnym udziału sodu w stosunku do pozostałych kationów �� Gleby o zmniejszonym odczynie staja się mniej urodzajne, co ujawnia się w o Procesowi skażenia związkami azotu, fluorem, metalami ciężkimi obniżeniu ilości i jakości plonów. ż� Związki azotu przy znacznym przekarmieniu stają się �� Gleby są układami stosunkowo odpornymi na działanie niekorzystnych czynników toksyczne, powodują obniżenie odporności roślin na zewnętrznych. fitopatogeny �� Procesy samooczyszczania zachodzące w glebach są procesami wymagającymi ż� Większe nagromadzenie fluoru rozpuszczonego w czasu. Możliwe są one dzięki żyjącym w glebie mikroorganizmom. Przekroczenie wodzie glebowej powoduje niszczenie struktur zatem tolerowanej przez nie granicy zanieczyszczeń nie tylko wstrzyma procesy krystalicznych minerałów glebowych, destrukcję samooczyszczania, ale może zniszczyć odpowiedzialną za te procesy część kompleksów organomineralnych w glebie, zaburzenia mikrobiocenozy. własności powierzchniowych i zdolności sorpcyjnych substancji mineralnych gleby ż� Metale ciężkie wysokie stężenie np. cynk, ołów, miedz, chrom, kobalt, kadm powoduje dezaktywację biologiczną środowiska prowadzącą nierzadko do zaniku szaty roślinnej. Niektóre pierwiastki mogą nie wpływać w sposób istotny na zaburzenia procesów w samej glebie, lecz zwiększa się ich zawartość w paszach i produktach rolnych, które spożywają zwierzęta i ludzie, co doprowadza do różnych schorzeń, Zawartość metali ciężkich w glebie wzrasta wraz z zawartością cząstek poniżej 0,02, a przede wszystkim0,002 nm. ż� Zanieczyszczenia organiczne pyły zawierające WWA, PSB, dioksyny i inne 37. Ochrona gleb przed erozją: 40. Antropogeniczne: �� Awarie i wycieki - zanieczyszczenia organiczne (np. ropa) i nieorganiczne Czynniki chroniące: (np. amoniak) ż� Utrzymanie szaty roślinnej na terenach zagrożonych �� Procesy spalania paliw kopalnych i innych (WWA, PCB, metale ciężkie i ż� Stosowanie uprawi wieloletnich zamiast jednorocznych inne) & kadm supermobilny zaburza gospodarkę mineralną roślin ż� Tarasowanie stromych stoków oraz umocowanie skarpy darniną, krzewami �� Nieprawidłowe stosowanie nawozów sztucznych i pestycydów lub nawet murami oporowymi z kamienia �� Imisja zanieczyszczeń z atmosfery opad mokry (kwaśne deszcze), opad ż� Otaczanie pól na stokach rowkami opaskowymi w celu zbierania żyznych suchy, w tym metale ciężkie osadów �� Eksploatacja kopalń (wytwarzanie silnie zasolonych wód kopalnianych) ż� Chronienie jarów i wąwozów przed erozją przegrodami z bali lub kamienia �� Zabudowa miejska dla zahamowania energii wody �� Składowanie opadów (odcieki) ż� Prowadzenie dróg małymi spadkami �� Zanieczyszczenia komunalne zawierają detergenty, drobnoustroje, całą ż� Odkładanie próchnicy przy robotach ziemnych w celu rozłożenia jej po tablicę Mendelejewa i różne związki organiczne. zakończeniu robót na powierzchni przeznaczonej do uprawy ż� Niedochodzenie do zboczy z uprawami na wierzchniowe , zabezpieczenie 41. Ze względu na charakter czynnika zanieczyszczającego zanieczyszczenia gleb granic upraw rowami opaskowymi, progami , udarnianiem i krzewami. dzielimy na: ż� Dla ochrony pól przed wiatrem sadzenie żywopłotów i zadrzewień na granicach pól, wzdłuż cieków, przy drogach, na uskokach terenu. �� Mechaniczne wprowadzenie do gleby lub na jej powierzchnię ż� Zapobieganie niszczeniu struktury gleby, unikanie monokultur i stosowanie różnorakich słabo rozkładowych ciał stałych o wymiarach cząstek właściwego płodozmianu. elementarnych większych od 1 mm. Jest to przede wszystkim: o Gruz za zgrupowanych budynków i nawierzchni utwardzanych ZANIECZYSZCZENIA GLEBY: o Opady z budownictwa naziemnego i podziemnego o Odpady rozproszone powstałe w wyniku poszukiwań i eksploatacji 38. Zanieczyszczenie gleby zmiana jej składu na skutek wprowadzenie substancji surowców skalnych chem. (stałych, ciekłych, gazowych, pierwiastków promieniotwórczych) oraz o Opakowania metalowe, szklane, ceramiczne i z tworzyw mikroorganizmów w ilości i formach, które: (+zanieczyszczenia mechaniczne) sztucznych �� Przekraczają dopuszczalne prawem wskazniki o Nieorganiczne odpady z gospodarstw wiejskich oraz części maszyn �� Wpływają lub mogą wpływać na zdrowie ludzi, estetykę otoczenia, warunki i urządzeń agrotechnicznych życia roślin i zwierząt, na klimat lub krążenie materii w przyrodzie i o Części środków lokomocji oraz materiały pozostawione i zgubione właściwości biochemiczne gleb wzdłuż szlaków komunikacji naziemnej �� Przekraczają możliwości asymilacji i neutralizacji w środowisku. �� Chemiczne chemiczne przekształcenia gleb są najgrozniejszym typem degradacji. Powstają na skutek dostania się do środowiska glebowego takiej ilości substancji zanieczyszczającej, która nie może być zneutralizowana przez to środowisko. Rodzaje substancji zanieczyszczających gleby: �� Organiczne: o WWA, PCB i inne związki aromatyczne o Nawozy organiczne 39. Naturalne czynniki zagrażające glebom: o Pestycydy o Zanieczyszczenia naftowe �� Erozje o Detergenty �� Pożary �� Nieorganiczne: �� Susze o Nawozy azotowe i fosforowe �� Erupcje wulkanów o Metale ciężkie Pb, Cu, Hg, Cd, As i inne �� Powodzie o Sole azotany, siarczany, chlorki �� Wichury o Pierwiastki radioaktywne �� Trzęsienia ziemi cząstki mineralne i próchnicze. Wiatr naładowany cząstkami, uderzając w glebę żłobi o SZATA ROŚLINNA stopień przeciwdziała zależy od ilości ją i drąży bądz zasypuje. biomasy na jednostkę powierzchni oraz od przestrzennego rozmieszczenia roślinności ochronnej. Warunki nasilenia się erozji eolicznej powoduje bardzo często sam człowiek, �� Antropologiczne pozbawiając duże obszary zwartej szaty roślinnej, prowadząc niewłaściwe zabiegi o UKAAD PRZESTRZENNY UŻYTKÓW - las i wieloletni użytek agrotechniczne, intensywną gospodarkę rolną. zielony najlepiej chronią glebę. Na pola orne należy przeznaczać zbocza o spadkach niniejszych niż 20% i dostatecznie dobrej Skutki erozji wietrznej dla rolnictwa są najbardziej widoczne w odniesieniu do glebie, czyli miejsca, gdzie nie zagraża zniszczenie gleby wskutek pokrywy glebowej, gdzie wskutek wywiewania cząstek mineralnych i organicznych spływów. następuje zubożenie poziomu próchniczego i spłycenie profilu gleby, a w wyniku osadzania piasku nadbudowa profilu jałowym materiałem. o UPRAWA PODAUŻNA - na zboczach o spadkach większych od ok. 6% konieczny jest właściwy układ pól umożliwiający uprawę Procesy eoliczne powodują szkody w uprawach - odsłanianie systemu korzeniowego, poziomą. Na zboczach o spadkach większych niż 10% gleba mechaniczne uszkadzanie, zdzieranie lub zasypywanie roślin. podczas orki przemieszczana jest przez pług ku dołowi. Najbardziej niebezpieczna, z uwagi na ułatwianie spływu, jest orka Wyróżnia się trzy główne okresy nasilonych procesów eolicznych: wiosna i jesień z góry w dół zbocza. Z tego powodu nie zaleca się uprawy podczas prac polowych oraz zima. z niskimi temperaturami, silnymi wiatrami i podłużnej na zboczach o spadku większym niż 20%. cienką pokrywą śniegu. Istotne znaczenie ma również dobór roślin uprawnych (od niego Pomimo że erozja wietrzna w Polsce jeszcze nie stanowi I większego problemu zależy osłona, jaką zapewniają glebie rośliny), a także gospodarczego, to w perspektywie należy liczyć się z jej nasileniem, zwłaszcza częstotliwość orek i innych zabiegów uprawnych. Wieloletnie wskutek zmniejszenia się powierzchni zalesień i stałego pogarszania się bilansu rośliny (np., trawy, lucerna) doskonale zabezpieczają przed silnym wodnego. nawet spływem. Mniej skutecznie chronią glebę rośliny ozime, jak żyto, rzepak; jeszcze mniej zboża jare osłaniające tylko przed 36. Na erozję wpływa wiele czynników: spływem letnim. Szczególne zagrożenie stwarza uprawa roślin, które w okresie silnych opadów nie osłaniają należycie gleby, np. �� Naturalne ziemniaki, buraki, tytoń, kukurydza. o KLIMAT rozkład, wielkości i rodzaj odpadów, temp. Im o UKAAD DRÓG I INNE CZYNNIKI jeśli drogi kierują wodę na trudniejsze warunki wzrostu roślin -> tym wzrost słabszy -> tym pole lub do wąwozu, to skoncentrowany spływ szybko dokona silniejsze zagrożenie erozją. Istotny jest, zatem wpływ pory roku zniszczeń. Duże zagrożenie stanowią nieumocnione, wadliwie na natężenie erozji. Szkodliwość spływu podczas roztopów zależy wytyczone drogi polne. Szkodliwe poczynania człowieka kopanie od ilości wody w śniegu, uwilgotnienia gleby podczas zamarzania, rowów odwadniających łąki śródpolne ze zbyt dużym spadkiem. rozkładu śniegu i przebiegu tajenia. Największe szkody czynią Także niekontrolowana turystyka, czy budowanie drogi lub linii spływy roztopowe na uprawianych zboczach. kolejowej w wykopie, który przecina zbocze. Może to całkowicie o RZEyBA TERENU - natężenie erozji jest zależne od spadku, zmienić krążenie wód podziemnych i powierzchniowych, naruszyć długości zbocza, kształtu i ekspozycji stoków. Im teren jest silniej stan równowagi i spowodować nieprzewidziane skutki ujemne. sfalowany, poprzecinany dolinami, tym spływ wody jest szybszy. Trzeba pamiętać, że lepiej jest przeciwdziałać erozji, niż naprawiać jej Natężenie erozji jest wprost proporcjonalne do spadku i długości skutki. zbocza, przy czym wpływ spadku jest większy od wpływu długości zbocza. o BUDOWA GEOLOGICZNA I RODZAJ GLEBY - do cech gleb, które mają największy wpływ na podatność na erozję należą: skład mechaniczny, przepuszczalność, pojemność wodna, żyzność i wreszcie struktura. Do gleb i skał najbardziej podatnych na erozję zalicza się less. Zbudowany jest z drobnych cząstek, które łatwo tracą spoistość pod wpływem wody. Za najbardziej odporne uważa się gleby szkieletowe, górskie, odznaczające się dużą przepuszczalnością. Często jednak o rozmiarach strat erozyjnych decyduje nie tylko podatność gleby na rozmywanie, ale i jej sposób użytkowania Im większa przepuszczalność, żyzność i pojemność wodna tym mniejsza podatność na erozję. biologicznych, przywrócenie pierwotnej przydatności rolniczej jest możliwe proporcji pierwiastków w roztworze glebowym i kompleksie poprzez modyfikacje systemu gospodarowania i zarządzania terenem. sorpcyjnym, nagromadzenie nadmiernej ilości pierwiastków i związków toksycznych pochodzących z misji lub ścieków przemysłowych i �� Degradacja umiarkowana: podłoże gruntowe ma znacznie ograniczona komunalnych, wysypisk śmieci, transportu itp. przydatność rolniczą i jednocześnie częściowo naruszone naturalne funkcje biologiczne a przywrócenie wydajności wymaga zastosowania zabiegów III. Biologiczne procesy i czynniki degeneracji gleb: inżynierskich. �� Niekorzystne zmiany składu drobnoustrojów, roślinności i fauny glebowej, nadmierne zagęszczenie patogenów i szkodników np. wskutek pożarów czy �� Degradacja ekstremalna: podłoże gruntowe jest całkowicie wprowadzania odpadów, ścieków komunalnych lub osadów pościelowych, zdegradowane, naturalne funkcje biologiczne i odporność na gnojowicy itp. zanieczyszczenia są całkowicie utracone. �� Zakłócenie sprawnego obiegu składników pokarmowych np. poprzez wprowadzenie monokultur, które nie zapewniają zróżnicowanego obiegu 32. Czynniki i procesy degradacyjne gleb mogą mieć charakter naturalny (erozje, pierwiastków (zwłaszcza np. przy braku poszycia w monokulturach pożary, susze, trzęsienia ziemi), jak i antropogeniczny (zanieczyszczenia, iglastych). zniszczenie powierzchni ziemi itp.) Dzielimy je na trzy grupy: �� Nie uwzględniania małych, wysypowych zasięgów gleb żyznych, otoczonych przez siedliska uboższe. Zwiększa to monotonię biocenoz (spadek I. Czynniki i procesy fizyczne: bioróżnorodności) i przyczynia się do degeneracji gleb w żyzniejszych a. erozja wodna i eoliczna enklawach. b. niekorzystne zmiany struktury i gęstości gleb wskutek j ugniatania przez �� ekologiczne wypłycanie gleb, czyli pojawianie się w profilu glebowym pojazdy i maszyny, oraz udeptywanie przez wypasane zwierzęta i ludzi przeszkód utrudniających lub umożliwiających głęboką penetrację korzeni. c. niekorzystne zmiany profilowej budów gleb, np. wskutek głębokiej orki d. niekorzystne zmiany stosunków wodnych i termicznych gleby np. wskutek wadliwie przeprowadzonych melioracji w zasięgu lejów depresyjnych. 33. Erozja GLEB - procesy niszczenia wierzchniej warstwy gleby przez wiatr (erozja wietrzna, eoliczna) i wodę (erozja wodna). Dewastacja wynikająca z przekształceń typu hydrologicznego może sprzyjać zawodnieniem (wodami napływowymi rozlewiskami lub zbyt dużym 34. Erozja wodna: podniesieniem się zwierciadła wód gruntowych) pozbawiającym gleby powietrza, j powodującym zlewanie się cząstek mineralnych i zanik porowatości Wyróżnia się: gleby oraz wyługiwanie gleby składników mineralnych, Strukturę gleby niszczy się - erozje powierzchniowa - zniszczeniu ulega cala powierzchnia i terenu, podczas drenażu (np. przez wykopy kopalniane) lub intensywnego poboru wody. - erozje liniowa - zniszczenia mają charakter liniowy i mogą 'przejawiać się w formie erozji: wąwozowej i rzecznej, II. Chemiczne I fizykochemiczne procesy i czynniki - ruchy masowe - zniszczeniu ulegają całe obszary, głównie na skutek sił degradacyjne gleb: ciężkości, ale przy współudziale wody. Zalicza się tu następujące zjawiska: a. Zubożenie zasobów próchnicy, która jest zasadniczym sorbentem i spełzywanie (powolne przesuwanie się dużych mas na stoku), soliflukcja zródłem składników pokarmowych, nośnikiem energii dla heterotrofów (zsuwanie się wierzchniej warstwy po głębszej, zamarzniętej warstwie glebowych. podłoża), osuwiska (przemieszczenie mas zwietrzejmy na stoku - zazwyczaj b. Zubożenie składników pokarmowych np. wskutek brakuj wyrównywania gwałtowne), ich ubytku spowodowanego zbiorem plonu roślin uprawnych lub - suffozję - (erozja podziemna) wymywanie materiału glebowego przez wody pozyskiwaniem użytków leśnych. Jednostronne przenawożenie gleby. płynące podziemnymi korytarzami powstałymi np. w wyniku działalności Niekorzystne zmiany odczynu np. wskutek kwaśnych deszczów lub kretów lub lisów, może to być również spływ wzdłuż korzeni palowych drzew opadu pyłów nadmiernie alkalizujących glebę, zakłócenie korzystnych Zniszczeniu mogą ulec niekiedy duże obszary terenu, skutkiem są studnie i proporcji pierwiastków w roztworze glebowym i kompleksie podziemne korytarze oraz zapadanie się powierzchni ziemi, sorpcyjnym, nagromadzenie nadmiernej ilości pierwiastków i związków - abrazje - zniszczeniu ulega brzeg morski na skutek uderzających fal. toksycznych pochodzących z imisji lub ścieków przemysłowych i komunalnych wysypisk śmieci, transportu itp. c. Nie uwzględnianie małych, wyspowych zasięgów gleb żyznych, Jeżeli chodzi o Polskę, to 30% obszaru jest zagrożone erozją wodną, w tym 28% otoczonych przez siedliska uboższe. Zwiększa to monotonię biocenoz użytków rolnych i 2% lasów. Erozja o średnim i silnym stopniu nasilenia zagraża (spadek bioróżnorodności) i przyczynia się do degradacji gleb w 13% użytków rolnych. Są tam niezbędne kompleksowe melioracje przeciwerozyjne) żyzniejszych enklawach. i 0.5% lasów. d. Biologiczne wypłycenie gleb, czyli pojawienie się w profilu glebowym przeszkód utrudniających lub uniemożliwiających głęboką penetrację korzeni. e. Jednostronne przenawożenie gleby 35. Erozja wietrzna (eoliczna) to niszczące działanie wiatru, polegające na f. Niekorzystne zmiany odczyny np. wskutek kwaśnych deszczów lub wywiewaniu, unoszeniu i zasypywaniu gleby. Uderzający wiatr porywa z gleby opadu pyłów nadmiernie alkalizujących glebę, zakłócenie korzystnych Z obliczeń dokonywanych przez FAO (organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa) 26. Humus: przyjmuje się, że tylko 1/3 całkowitej powierzchni Ziemi może nadawać się do wykorzystania i jest to górna granica możliwości wykorzystania terenów nadających się do uprawy. GLEBA W KRAJOBRAZIE 28. Wszystkie najważniejsze cechy i właściwości gleby zależą od jej miejsca w krajobrazie. Od topograficznej sytuacji zależą lokalne stosunki wodne, nasilenie procesów erozji (wodnej i eolicznej), powstawanie zmrozowisk i wiele innych cech. �� W krajobrazie antropogenicznym właściwości gleb modyfikuje działalność człowieka. �� W krajobrazach rolniczych naturalne krążenie składników biogennych ulega zakłóceniu. Składniki wynoszone z plonem zostają zastąpione nawożeniem mineralnym i organicznym. Dodatkowe znaczenie mają takie czynniki jak mechaniczna uprawa roli, wapnowanie, melioracje itp. Stosunki wodne w takich układach mogą ulec całkowitej zmianie. �� W krajobrazach przemysłowych częstym zjawiskiem jest zniszczenie gleb. W miejscach obfitujących w kopaliny pojawiają się wyrobiska i hałdy, 27. W materiale glebowym wyróżniamy trzy główne grupy substancji humusowych: których rekultywacja jest bardzo trudna. Wokół wyrobisk pojawiają się leje �� kwasy fulwowe - łatwo rozpuszczalne w kwasach i zasadach, związki depresyjne. Na szczególnie niekorzystne zmiany narażone są wtedy heterogeniczne, składają się z prostych związków o niższej masie zbiorowiska roślinności błotnej i torfowiskowej. Przeciwne zjawiska cząsteczkowej, (podtapianie, zabagnianie) występują na terenach sąsiadujących ze �� kwasy huminowe - nierozpuszczalne w kwasach, rozpuszczalne w zbiornikami retencyjnymi. zasadach, substancje koloidalne zbudowane z polimerów; �� utworzonych z monomerów (jednostek podstawowych) zbudowanych z 29. Zniekształcenie gleb - wstępna faza degradacji obejmująca stosunkowo niewielkie aromatycznego rdzenia, mostków łańcuchowych oraz grup funkcyjnych. zmiany nie sięgające głębszych partii gleby. Dotyczą głównie pogorszenia się Obecność mostków decyduje o porowatej | strukturze warunkującej m.in. warunków humifikacji i mineralizacji. Skład mineralny stałej fazy gleby pozostaje chłonność cząsteczek wody i właściwości sorpcyjne; nienaruszony. �� huminy - nierozpuszczalne w kwasach i zasadach, na ogól nieaktywne, nie biorą bezpośredniego udziału w procesach gębowych. 30. Degradacja i dewastacja gruntów - zmiany obejmujące głębsze poziomy gleby naruszające względnie trwałe cechy takie jak skład mineralny, przekształcenia typu hydrologicznego. 28. Funkcje gleby w ekosystemie Obniżenie (degradacja) tub całkowita utrata (dewastacja) wartości 1. Udział i bezwzględny warunek produkcji biomasy w ekosystemach lądowych użytkowej gruntu, w wyniku niekorzystnych zmian rzezby terenu, właściwości (produktywność). gleby, warunków wodnych i szaty roślinnej. 2. Uczestnictwo w mineralizacji i humifikacji martwej materii organicznej oraz w magazynowaniu próchnicy. 3. Udział w przepływie energii oraz w krążeniu i retencji wody i pierwiastków Przyczyną może być działalność przemysłowa, agrotechniczna, bytowa człowieka lub biogenicznych. działanie sił przyrody (pożary, susze, erozja trzęsienia ziemi ftp.) 4. Stwarzanie warunków życia podziemnym organom roślinnym i różnorodnym W wyniku obniżenia lub utraty swoich wartości użytkowych grunty drobnoustrojom i zwierzętom. zdewastowane lub zdegradowane wymagają rekultywacji oraz ponownego 5. Działanie filtrujące i buforujące chroniące przed nadmiernym przepływem zagospodarowania. pierwiastków i różnych związków pochodzenia antropologicznego do innych elementów biosfery, a głównie do wód i roślin. 6. Udział w okresowym przechowywaniu nasion i innych propagul. 31. STOPNIE DEGRADACJI GLEB: 7. Udział w procesach samoregulacyjnych (homeostatycznych), zapewniających ekosystemom względną trwałość i pewną odporność na działanie zewnętrznych �� Degradacja lekka: podłoże miniowe ma częściowo ograniczoną czynników destrukcyjnych. przydatność rolniczą, jednak bez naruszenia naturalnych funkcji 8. Rejestrowanie zmian środowiska glebotwórczego. 18. Kompleks sorpcyjny zbudowany jest z koloidów glebowych czyli: - minerałów ilastych; - krystalicznych uwodnionych tlenków żelaza i glinu; Kompleks sorpcyjny zabezpieczenie przed - minerałów bezpostaciowych; toksycznym czymś dostającym się do gleby. - próchnicy; - kompleksów ilasto próchniczych 19. Najważniejszą cechą koloidów glebowych, tworzących kompleks sorpcyjny, jest ładunek elektryczny na ich powierzchni, wynikający z budowy ich jądra. Pojedyncza cząstka koloidalna (micela) składa się z: - jądra o budowie krystalicznej lub amorficznej oraz strukturze zbitej lub porowatej - wewnętrznej powłoki jonów dodatnio lub ujemnie naładowanych, które Wymiana dwukierunkowa można uważać za część składową jądra; 1 anion NH4 + w zamian za H+ - zewnętrznej warstwy kompensujących jonów o znaku przeciwnym niż jony wewnętrznej powłoki; 22. Zdolność gleby do przeciwstawiania się zmianom odczynu nosi nazwę właściwości buforowych lub zdolności regulujących gleb. Jony wodorowe występujące w glebach działają jak bufor w stosunku do zmiany odczynu. Polega to na tym, że usuwane z roztworu glebowego jony wodorowe są uzupełniane z kompleksu sorpcyjnego, a w prowadzane do roztworu przechodzą do kompleksu sorpcyjnego, przy czym odczyn roztworu glebowego w obu przypadkach nie ulega większym zmianom. 23. Właściwości sorpcyjne gleb uwarunkowane są wielkością ich pojemności sorpcyjnej, ilością zasorbowanych kationów o charakterze zasadowym o raz składem roztworu glebowego. 20. W przypadku minerałów głównym zródłem ładunków są grupy OH na zewnętrznych 24. Materia organiczna gleb (często określana jako próchnica lub humus) zawiera powierzchniach, w przypadku próchnicy są to grupy karboksylowe i fenolowe, w produkty chemicznych i biologicznych przemian różnych wyjściowych materiałów których H może być częściowo zastępowany przez inne kationy. roślinnych i zwierzęcych. Dziali się na: 21. Sorpcja wymienna polega na wymianie jonów pomiędzy roztworem glebowym a �� Nieswoiste substancje próchnicze (czyli substancje niehumusowe) koloidalnym kompleksem sorpcyjnym gleby. Na miejsce jonów zasorbowanych na węglowodany, białka, tłuszczowce, węglowodory i ich pochodne i powierzchni koloidów glebowych wchodzi równoważna chemicznie ilość jonów z inne. Stanowią one 10 15 % ogólnej ilości materii organicznej. roztworu glebowego. �� Swoiste substancje próchnicze (substancje humusowe), stanowią Najczęściej spotykanymi kationami wymiennymi w glebach są 85 90 % ogólnej ilości materii organicznej. - kationy zasadowe: Ca2+, Mg2+, K+, Na+, NH4+ - kationy kwaśne: H+, Al3+ 25. Swoiste substancje próchniczne to kompleks bezpostaciowych substancji organicznych. Związki te tworze się w procesie rozkładu materiału organicznego w procesach resyntezy produktów rozkładu oraz w procesach syntezy, w wyniku działalności życiowej mikroorganizmów (bakterii, grzybów, promieniowców). 10. MIKROORGANIZMY żyjące w glebach rozkładają materię organiczną zarówno w pogorszenia się warunków tlenowych a co za tym idzie pojawienie się procesów warunkach tlenowych jak i beztlenowych. Wydzielając do gleby dwutlenek węgla i beztlenowych przemian, oglejania i zatykania porów, a poprzez to pogorszenie różne kwasy organiczne przyspieszają i modelują złożony proces wietrzenia warunków wegetacji organizmów żywych. minerałów i powstawanie gleby. 14. Kultura rolna - racjonalne gospodarowanie, stosowanie płodozmianu, Uczestniczą w ten sposób w uruchamianiu (przechodzeniu do roztworu wyrównywanie zmian powodowanych zbiorem plonów, odpowiednie zabiegi glebowego)niektórych pierwiastków np. P i K. Są kluczowym ogniwem agrotechniczne. warunkującym obieg pierwiastków w ekosystemach glebowych. 15. Parametry oceny jakości gleb należą do nich: Niektóre z nich (symbiotyczne i niesymbiotyczne) biorą udział we wzbogacaniu gleb �� Pulchność gleby w azot w procesie asymilacji azotu atmosferycznego. Wzrost roślin jest zatem �� Strukturalność uzależniony od sprawnego działania mikroorganizmów mineralizujących obumarłą �� Przepuszczalność powietrza, wody substancję organiczną. �� Zdolność zatrzymywania wody �� Wł. Sorpcyjne Wydzielając do gleby CO2 i kwasy organiczne przyspieszają i modelują złożony �� Akumulacja próchnicy proces wietrzenia minerałów i powstawania gleby. a) Żyzność zdolność do zaspokajania wszystkich glebowych potrzeb różnych roślin w ramach możliwości stwarzanych przez 11. Spośród roślin pionierami w zasiedlaniu skał i tworzeniu gleb są porosty. pozostałe czynniki środowiskowe. Wydzielają one kwasy porostowe, wspomagające erozję chemiczną skał i ich �� Naturalna to, co gleba oferuje w sposób kruszenie. Stanowią rezerwuar wody i minerałów i miejsce gromadzenia się materii naturalny, to, co wynika z jej naturalnego organicznej. Zmiany przez nie rozpoczęte umożliwiają następnie zasiedlanie skał charakteru przez mchy, paprotniki i wreszcie rośliny nasienne. �� Sztuczna zmodyfikowana przez działalność człowieka Istotna rola w powstawaniu i kształtowaniu gleb przypada roślinności. �� Potencjalna (wyższa) Współdziałając z tworzywem gleby i czynnikami glebotwórczymi przyczynia się do �� Efektywna uformowania zasadniczych profilów glebowych. Pokrywa roślinna chroni gleby przed działaniem czynników atmosferycznych, nie Najbardziej żyzną jest warstwa próchnicza gleb (gł. 30-40 cm.) dopuszczając do rozbijania agregatów glebowych (niszczenie struktury), wypłukiwania cząstek gleby przez wodę (erozja wodna) i wiatr (erozja eoliczna). �� Produkcyjność gleby jest to zdolność gleby (biotopu) do wytwarzania biomasy; miarą produkcyjności jest ilość suchej masy organicznej Rośliny głęboko zakorzenione przemieszczają składniki pokarmowe z niższych wytworzonej w jednostce czasu na jednostkę powierzchni gleby. partii profilu do wyższych, gdzie kumulują je w formie masy organicznej (asymilacja). Masa ta ulega rozkładowi, wzbogacając górną warstwę gleby w �� Urodzajność gleby miara urodzajności jest plon, czyli masa tej części próchnicę i minerały. rośliny, która ma bezpośrednie znaczenie użytkowe; urodzajność gleby zależy od kultury gleby. (Ryzosfera) �� Kultura gleby układ właściwości nabytych w wyniku zabiegów 12. FAUNA glebowa - rola w mieszaniu materiału glebowego, wzbogaceniu gleby w agrotechnicznych; dotyczy do zwłaszcza akumulacji próchnicy, składników substancje organiczne, obiegu składników pokarmowych, mineralizacji substancji pokarmowych, odczynu, aktywności biologicznej gleby oraz stosunków organicznej (przyspieszanie procesu poprzez jej rozdrobnienie), stabilizacji struktury powietrzno wodnych. gleby. 16. Właściwości sorpcyjne gleb: np. krety, myszy, króliki, stonoga, dżdżownica, które substancję glebową Gleba ma zdolność zatrzymywania i pochłaniania różnych składników w tym jonów i przerabiają w przewodzie pokarmowym, a odchody swe pozostawiają w postaci cząstek. Zdolność tą określamy jako sorpcję. koprolitów kompleksów mineralno-organicznych. O zjawiskach sorpcyjnych z glebie decyduje silnie zdyspergowana koloidalna faza stała sorpcyjny kompleks glebowy. 13. Woda wszelkie postacie wody (lód, deszcz, grad, śnieg) zaliczamy do czynników glebotwórczych o charakterze niszcząco - budującym. 17. Dzięki sorpcyjnym właściwościom gleb możliwa jest w nich: - regulacja odczynu; Woda jest czynnikiem warunkującym erozję wodna skał macierzystych, - magazynowanie dostarczonych (również w nawozach) składników jednocześnie może być czynnikiem powodującym erozję wodną gleb (wymywanie pokarmowych; powierzchniowe, wymywanie wartościowych składników do głębszych poziomów). - neutralizacja szkodliwych dla organizmów żywych substancji, które Woda jest czynnikiem limitującym procesy biologiczne i chemiczne w glebach. Jej dostają się do gleby niedobór spowalnia a nawet wstrzymuje ich przebieg. Nadmiar może być przyczyną 5. Powstawanie gleb: Wykład 4 Gleba jest naturalnym tworem wierzchniej warstwy skorupy ziemskiej, powstałym ze zwietrzeliny skalnej w wyniku oddziaływania za nią zmiennych w czasie różnych czynników w określonych warunkach rzezby i terenu. Litosfera W wyniku rozwoju gleby ulegają pionowemu zróżnicowaniu, tworząc profil glebowy, czyli system poziomów genetycznych, których liczba, morfologia, 1. Litosfera (gr. strefa kamienia) względnie sztywna i krucha zewnętrzna powłoka wzajemny układ oraz zespół fizycznych, chemicznych oraz biologicznych właściwości Ziemi złożona ze skał zbliżonych do znanych z jej powierzchni, częściowo nawet są wyrazem minionych i obecnych wpływów środowiska glebotwórczego zmiennego niestopionych. Obejmuje skorupę i zewnętrzną część górnego płaszcza (tzw. w czasie i przestrzeni, i należą do kryteriów w klasyfikacji gleb. warstwę perydotytową). 6. Gleba jest ożywionym, dynamicznym tworem przyrody, w którym zachodzą ciągłe Ulega deformacjom tektonicznym (uskoki, fałdy). Miąższość litosfery wynosi ok. 100 procesy rozkładu i syntezy związków mineralnych i organicznych oraz ich km, a jej temperatura dochodzi do 700 oC. Rozróżniamy litosferę przemieszczania. �� kontynentalną - w częściach globu zajętych przez płyty kontynentalne �� oceaniczną - występuje pod oceanami Każda gleba odznacza się swoistymi cechami: morfologicznymi, fizycznymi, W obrębie kontynentów jest ona grubsza niż pod oceanami. chemicznymi i biologicznymi, dzięki którym stwarza warunki życia dla roślin i zwierząt. 2. Płyta tektoniczna największa jednostka podziału litosfery Wyróżnia się płyty kontynentalne i oceaniczne. Całość zmian przebiegających w powierzchniowej warstwie litosfery pod wpływem biosfery, atmosfery i hydrosfery, powodujących powstanie i rozwój gleby określa się 3. Gleba (pedosfera) stanowi powierzchniową warstwę skorupy ziemskiej, objętą jako proces glebotwórczy. procesami glebotwórczymi. Jako zasadniczy element litosfery jest jednym z najważniejszych komponentów ekosystemów lądowych i wodnych. 7. Wietrzenie skał: Następuje tu jakościowa zmiana substratu mineralnego, z którego w wyniku procesu Gleby należą do niepomnażalnych zasobów kuli ziemskiej i spełniają szereg funkcji, glebotwórczego formuje się gleba. Istotną rolę w procesach glebotwórczych odgrywa przede wszystkim jako siedlisko wzrostu i rozwoju roślin i zwierząt oraz obieg materii transformacji składników mineralnych i organicznych. �� biologiczny - obejmuje powstawanie, migrację i gromadzenie się w powierzchniowej warstwie zwietrzeliny skalnej połączeń organicznych i Gleba jest to integralny, wielofunkcyjny składnik ekosystemów lądowych i organiczno-mineralnych. Dzięki temu zwietrzelina zyskuje urodzajność, niektórych płytkowodnych, będący trójfazowym produktem oddziaływania lito-, która powoduje, że zwietrzelina zmienia się w glebę. hydro-, atmo- i biosfery. �� geologiczny - obejmuje przemieszczanie połączeń mineralnych i GLEBA biologicznie czynna powierzchniowa warstwa skorupy ziemskiej, powstała organicznych, w formie roztworów, powodując z jednej strony niszczenie ze skały macierzystej w procesie glebotwórczym, żyzna (dzięki zawartości próchnicy skał, z drugiej zaś wzbogacenie powierzchniowych warstw gleby, a w oraz mineralnych składników pokarmowych przyswajalnych dla roślin). wyniku długotrwałego oddziaływania wpływa na różnicowanie się profilów gleb na poziomy i warstwy Badaniem gleby zajmuje się nauka zwana gleboznawstwem lub pedologią. Pedologia to nauka o glebie jako tworze przyrody i środku produkcji rolnictwa, jej 8. Gleba podlega nieustannej ewolucji. Proces glebotwórczy nie kończy się więc na powstaniu, budowie, właściwościach oraz rozmieszczeniu gleb na kuli ziemskiej. powstaniu gleby, lecz trwa ciągle, przyczyniając się do jej rozwoju, a kierunek tego rozwoju zależy od wielu czynników glebotwórczych. 4. Jako produkt trójfazowy składa się z: �� fazy stałej stanowią ją cząstki mineralne (okruchy skał i minerałów), 9. Czynniki glebotwórcze to: organiczne (próchnica, resztki roślinne i zwierzęce w różnym stopniu �� skała macierzysta jej skład wpływa na podatność na wietrzenie, a tym rozkładu oraz organizmy żywe) i mineralno-organiczne. samym na tempo rozwoju gleby oraz na skład; �� fazy ciekłej (roztwór glebowy) woda wraz z rozpuszczalnymi w niej �� klimat jeden z ważniejszych czynników glebotwórczych, określa związkami mineralnymi i organicznymi. Ilość i jakość wody w glebie są charakter wietrzenia (erozja eoliczna czyli wietrzna, erozja wodna) oraz zróżnicowane i zależne od klimatu, rzezby terenu, warunków wpływa na kierunek procesów glebotwórczych, wyznacza warunki cieplne i hydrologicznych i innych. wodne, od których zależy intensywność wszystkich procesów �� Fazy gazowej (powietrze glebowe) stanowi ją mieszanka gazów i pary glebotwórczych; wodnej, różni się od powietrza atmosferycznego większą zawartością CO2. �� organizmy żywe aktywność flory jak i fauny jest istotna w procesach powstawania gleb i jest ściśle zależna od klimatu, wody jak i rozwoju skały macierzystej gleby; ich rola polega na zwiększaniu urodzajności gleb; i. odnawialne pomimo eksploatacji są niewyczepywalne stanie 19. Biogeochemia dziedzina nauki, badającą przemiany chemiczne, zachodzące się odnowić (o ile tempo eksploatacji nie przekracza tempa podczas krążenia pierwiastków biogennych w ekosystemach Ziemi, a odbywających odnawiania) się dzięki procesom biologicznym. a. żywe zasoby przyrody, których biologiczną cechą jest rozmnażanie się niewyczepywalne �� Obieg typu gazowego zbiornikiem składnika jest atmosfera lub wzrost, np. rośliny hydrosfera b. krążące w obiegu o wymiarze geologicznym, �� Obieg typy sedymentacyjnego zbiornikiem jest skorupa ziemska np. np. woda obieg fosforu. ii. częściowo odnawialne: �� Możliwy jest typ pośredni pomiędzy dwoma głównymi typami obieg siarki �� glebowe �� mikroklimat czynniki określające bytowe warunki 20. Fosylizacja proces prowadzący do powstania skamieniałości organizmu lub grupy organizmów, zależy bezpośrednio od różnych przedmiotów terenowych, naturalnych lub 21. Drogi włączania i wychodzenia pierwiastków z obiegu odgrywa w nich rolę sztucznych. erozja mechaniczna i chemiczna. iii. nieodnawialne eksploatacja prowadzi do ich wyczerpania nieodwracalnego. Raz zużyte lub zniszczone nie odtwarzają się Tempo dopływu i odpływu danego pierwiastka może być zrównoważone lub z niewyczepywalne czasie dostępnym ludzkiemu doświadczeniu. przewagą jednego z procesów. a. surowce mineralne ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel, rudy metali Jeżeli tempo dopływu przewyższa znacznie tempo jego odpływu prowadzi do Niektórym z nich można przedłużyć okres akumulowania znacznych jego ilości w zasobach żywej i martwej materii użytkowania przez recykling organicznej. Proces taki jest typowy dla wczesnych stadiów sukcesji. b. przestrzeń zwłaszcza nadająca się do zamieszkania niewyczepywalne Czasami odpływ pierwiastka jest większy niż dopływ np. w przypadku pożarów, zagospodarowania wycinania lasów, czy zbierania plonów z pól uprawnych. i. możliwa do odzyskania (rekultywacji) Pierwiastki mogą być przenoszone z prądami powietrza lub wody na znaczne ii. niemożliwa do odzyskania odległości globalne cykle biogeochemiczne. (nieodnawialne, zanikające) 22. OBIEG TLENU, WGLA, AZOTU (NITRYFIKACJA), SIARKI, FOSFORU, WODY. Do tych zasobów zaliczamy te surowce, których proces formowania się w skorupie ziemskiej został ukończony. 23. Istnieje silny związek pomiędzy obiegiem fosforu i siarki. �� Surowce energetyczne �� Zasoby mineralne niewyczepywalne złoża rud Związki nieorganiczne fosforu w glebie i osadach dennych są zazwyczaj �� Zasoby wodne (wód słodkich) niewyczepywalne gruntowe nierozpuszczalne. Są to głównie fosforany wapniowe ( w środowisku alkalicznym) oraz żelazowe, glinowe ( w środowisku kwaśnym). �� Zasoby niewyczepywalne eksploatacja nie zagraża ich wyczerpaniu, np. energia słoneczna, prądów morskich, wód płynących, wiatrów. Rozpuszczanie fosforanów wapniowych zachodzi w wyniku aktywności biochemicznej a. niezmienialne nasłonecznienie, wiatry mikroorganizmów wytwarzających kwasy, w tym kwas siarkowy. b. zmienialne powietrze, woda Uwalnianie jonów fosforanowych z nierozpuszczalnych związków może zachodzić w reakcjach wymiany pomiędzy fosforanami żelaza i glinu z siarczkami siarczkami 16. CYKLE BIOGEOCHEMICZNE: siarkowodorem. Mogą występować w 2 pulach: ograniczonej i nieograniczonej. 17. Nieograniczona pula pierwiastków: �� Atmosfera zasoby azotu w formie gazowej i węgla w postaci CO2 �� Skały litosfery zasoby potasu (skalne) i węgiel w postaci węglanu wapnia �� Hydrosfera zasoby węgla w postaci węglanów, azotu w postaci azotanów, fosforu w formie fosforanów 18. Ograniczona pula pierwiastków: �� Tkanki organizmów żywych i ich martwe szczątki (np. azot w białkach i fosfor w ATP i kwasach nukleinowych, węgiel w skrobi itp.) Wykład 3 5. Lotne pierwiastki (w wyniku odgazowania), wydostawały się z płaszcza Ziemi dzięki wybuchom wulkanów, które towarzyszyły tworzeniu się skorupy. Początek ewolucji Ziemi: 6. Pierwotna atmosfera składała się z CO2 i azotu z pewną ilością wodoru i pary wodnej. Ewolucja jej w kierunku współczesnej atmosfery utleniającej nastąpiła 1. Ziemia po osiągnięciu masy zbliżonej do obecnej, zaczęła się ogrzewać, głównie w dopiero wtedy, gdy zaczęło rozwijać się życie. wyniku rozpadu izotopów promieniotwórczych, a częściowo wskutek pozyskiwania energii kinetycznej uderzających w jej powierzchnię niewielkich ciał stałych (planetozymali powstałych również w wyniku kondensacji gorących gazów). 7. Najstarsze skamieniałości stanowią bakterie, których wiek szacuje się na 3,5 mld lat. Wykorzystywały one energię słoneczną do syntezy materii organicznej z 2. Proces ogrzewania spowodował stopienie żelaza i niklu, które w związku z ich dużą wykorzystaniem H2S jako donora wodoru. masą właściwą spłynęły do środka planety, tworząc jej jądro. Postępujące ochłodzenie spowodowało zestalenie pozostałej materii w płaszczu Ziemi. CO2 + H2S = CH2O +2S + H2O �� Jadro wewnętrzne stałe �� Jądro zewnętrzne płynne Kolejnym etapem była fotosynteza przebiegająca z fotolizą wody: H2O + CO2 = CH2O + O2 8. Skutki wytwarzania tlenu: �� Zużywanie go do utleniania zredukowanych związków mineralnych �� Tlen podlegał reakcjom chemicznym tworząc ozon -> warstwę ozonową -> ochrona przez UV -> wyjście życia na ląd 9. ZASOBY NATURALNE: Pierwiastki chemiczne znajdujące się w litosferze powstały w procesie nukleogenezy proces, który zachodził we wnętrzu gwiazdy w kolejnych etapach jej rozwoju. Tworzywem do powstania pierwiastków był wodór i hel. Główną funkcją w budowie Ziemi pełnią skały. Uwalnianie z nich pierwiastków jest wynikiem erozji. 10. Złoża mineralne zespoły pierwiastków, tworzące skupienia o wielokrotnie zwiększonej koncentracji w porównaniu z otaczającymi je skałami, duże bogactwo typów. 11. Złoża mineralne występują w postaci żył, gniazd, pni, soczek = pokłady. 12. Zasoby naturalne (lub surowce naturalne) = grunty, gleby, wody, lasy. Zasoby te bezpośrednio lub po przetworzeniu zaspokajają materialne potrzeby ludzi. Szczególny rodzaj to zasoby genowe. 13. Ochrona zasobów oszczędne gospodarowanie nimi, takie użytkowanie, aby mogło ono być trwałe, nieprzerwane i nie obniżało jakości zasobu. 14. Zasoby naturalne : �� Pozostające w suwerennym władaniu jednego państwa 3. Litosfera - (skorupa ziemska), hydrosfera i atmosfera powstały głównie z �� Wspólne dobra ludzkości. uwolnienia materiału z górnych warstw płaszcza Ziemi. 15. Ze względu na zasady ochrony: 4. Średni skład chemiczny współczesnej skorupy wskazuje, że najbardziej �� Zasoby wyczerpywalne w wyniku eksploatacji mogą ulec całkowitemu rozpowszechnionym pierwiastkiem jest tlen (47%), wiążący się na różnych drogach wyczerpaniu niewyczepywalne zniszczeniu ( wyczerpywalność zależna od z krzemem (28%), glinem (8,1%), Fe (5%), Ca (3,6%), Na (2,8%), K (2,6%), Mg tempa pozyskiwania ich przez człowieka) (2,1%), innymi (0,8%) - Skoordynowanie tworzenia baz danych i organizacji obiegu informacji stwierdzenia wrażliwego siedliska lub bogactwa różnych typów między krajami członkowskimi UE. siedlisk wyznacza się obszar ostoi. Miejsce występowania gatunku (siedlisko) staje się więc ostoją CORINE. b) Stworzenie systemu CORINE ma na celu realizację polityki Unii Europejskiej, która obejmuje: Utrzymanie pełnego zróżnicowania siedlisk jest niezbędnym warunkiem - ochronę najważniejszych ekologicznie procesów i systemów przyrodniczych zachowania bioróżnorodności gatunkowej i wewnątrzgatunkowej. W wielu podtrzymujących życie; przypadkach zachodzi potrzeba chronienia siedlisk na terenach silnie - ochronę różnorodności genetycznej; przekształconych przez człowieka. Dlatego też program CORINE wykracza - ograniczenie wykorzystywania gatunków i ekosystemów. poza tereny dotychczas prawnie chronione. Program ten realizowany jest w krajach UE oraz w Bułgarii, Czechach, Polsce, Rumunii, Słowacji i na Węgrzech. Stanowi on podstawę dla tworzonego w UE systemu obiektów chronionych NATURA 2000, opartego na EECONET. 6. Program NATURA 2000 c) W Polsce program CORINE jest realizowany w 3 działach tematycznych: �� CORINE land cover dotyczy informacji związanych z użytkowaniem a) Powstaje Europejska Sieć Ekologiczna, zwana NATURA 2000, której głównym celem jest ziemi (rolnictwo, akweny wodne, tereny zurbanizowane) określenie obszarów szczególnego zainteresowania Wspólnoty. Każdy kraj członkowski �� CORINEAIR zajmuje się inwentaryzacją emisji zanieczyszczeń do ma za zadanie wyznaczenie specjalnych obszarów ochronnych. Obszary szczególnego atmosfery w ścisłej współpracy z instytucjami międzynarodowymi, takimi zainteresowania dotyczą przede wszystkim ważnych typów ekosystemów oraz jak: UNECE OECD, ECE, WHO opracowując wspólnie końcowy Raport zagrożonych gatunków fauny i flory. Głównym celem tych działań ma być zapewnienie Europes Environment. różnorodności biologicznej w układzie europejskim oraz ochrony krajobrazów. Zakłada �� CORINE biotops zadaniem tego programu jest: się, że program NATURA 2000 obejmie około 15% powierzchni Europy. o wytypowanie ostoi przyrodniczych o znaczeniu europejskim; o sporządzenie spójnego opisu bogactwa przyrodniczego Polski oraz b) Program NATURA 2000 opiera się na nastepujących regulacjach wspólnotowych: ocena adekwatności sieci obszarów prawnie chronionych i �� Dyrektywa Rady EWG z 1979 r. o ochronie dzikich ptaków -.Dyrektywa ptasia" - rozmieszczenia ostoi przyrodniczych; celem tej dyrektywy jest ochrona i zachowanie wszystkich populacji ptaków o zainicjowanie pracy nad krajowym systemem informacyjnym naturalnie występujących w stanie dzikim, prawne uregulowanie handlu i ochrony przyrody i połączenie w tym systemem różnych pozyskiwania ptaków łownych oraz przeciwdziałanie pewnym metodom ich łapania i naukowych centrów przyrodniczych oraz banków danych zabijania. W ramach ochrony postuluje się następujące działania: organizacji państwowych i pozarządowych. �� Obszary Szczególnej Ochrony SPAS obszary ostoi wyznaczone na Program CORINE BIOTOPS obejmuje identyfikację, inwentaryzację i opis ladzie obszarów wodzie miejsc, których ochrona jest szczególnie istotna dla zachowania dziedzictwa �� Tworzenie obszarów chronionych. przyrodniczego Europy. CORINE biotops to koordynowanie informacji o �� Wdrażanie zasad zrównoważonego gospodarowania w ostojach ptaków i biotopach, czyli miejscach życia populacji taksonu. Identyfikacja biotopu w ich otoczeniu zgodnych z ich potrzebami życiowymi. terenie pozwala wyznaczyć ostoję CORINE. Ostoja biotop jest jednostką �� Renaturalizacja bądz odtwarzanie siedlisk przekształconych ekologiczną wyróżniającą się w terenie. Typowymi ostojami są jezioro z �� Stosowanie kontroli przestrzegania prawa i ustalenie zasad eksploatacji przylegającymi do niego łąkami i lasem, dolina rzeczna, rozległy kompleks populacji ptaków łownych, zabraniając w szczególności: umyślnego leśny lub rozległy kompleks leśny stanowiący mozaikę różnych zabijania lub chwytania tych ptaków, niszczenia lub uszkadzania ich drzewostanów, polan śródleśnych i torfowisk. gniazd i jaj, płoszenia w okresie lęgowym i wyprowadzania młodych Wyróżnia się ostoje kompleksowe, obejmujące całe regiony i ostoje " Dyrektywa Rady EWG z 1992 r. w sprawie ochrony naturalnych i cząstkowe. półnaturalnych siedlisk dzikiej fauny i flory - Dyrektywa siedliskowa" zwana habitatową" dyrektywa ma na celu zachowanie W banku informacyjnym CORINE biotops znajduje się informacje dotyczące różnorodności biologicznej w obrębie europejskiego terytorium państw członkowskich 959 ostoi w Polsce, których ochrona jest istotna dla zachowania pełnego UE. Ochrona typów siedlisk przyrodniczych o znaczeniu europejskim wymaga dziedzictwa przyrodniczego Europy. Obejmują one 10 - 12% powierzchni wyznaczenia specjalnych obszarów ochronnych - SOO. Utworzenie sieci obszarów kraju. Powierzchnia poszczególnych ostoi jest zróżnicowana: od całego chronionych ma na celu zachowanie miejsc występowania zagrożonych gatunków roślin i regionu (np. Bieszczady) do pojedynczych jaskini. zwierząt, odbudowę liczebności populacji do poziomu gwarantującego ich trwałość. W obrębie ostoi występują mozaiki siedlisk (habitatów) poszczególnych gatunków roślin i zwierząt. Rangę siedliska wyznacza wyjątkowość cech ekologicznych: rzadkość występowania, jego reprezentatywność oraz stan zachowania. W przypadku �� Sformułowanie wspólnej dla Europy strategii mniej przekształconych ekosystemów i krajobrazów i poprzez przeciwdziałanie w przyszłości zanikaniu gatunków. �� Opracowanie wspólnej dla całego obszaru Europy mapy sieci ekologicznej, co ukaże walory przyrodnicze kontynentu i unaoczni zakres Wykład 2 odpowiedzialności za ich stabilne trwanie. 1. Unikatowe zespoły przyrodnicze W Polsce zachowały się unikatowe na skale europejską, duże kompleksy pierwotnej przyrody: 4. EECONET składa się z: �� Największy w Europie zespół jezior (Mazury) położony w obszarze zielonych �� Obszary węzłowe: płuc Polski. o biocentra �� Największy w Europie zespół bagien znajdujących się w widłach Biebrzy i o strefy buforowe Narwi (Biebrzański PN) �� Korytarze ekologiczne > wzdłuż naturalnych obszarów migracji np. rzek. �� Środkowy odcinek rzeki Wisły jako ostatni w Europie fragment �� Obszary wymagające unaturalnienia -> może występować, ale nie musi -> 2 nieuregulowanej dużej rzeki, miejsce gniazdowania ogromnej populacji biocentra, które się połączy. ptaków wędrownych. �� Pierwotny fragment Karpat Wschodnich (Bieszczadzki PN) Polski EECONET pokrywa się z Krajowym Systemem Ochrony Przyrody �� I inne Realizacja tego zamierzenia oparta ma być na europejskiej strategii ochrony przyrody 2. Europejska sieć ekologiczna EECONET oraz strategiach krajowych, regionalnych i lokalnych z udziałem Międzynarodowej W 1992 roku Rada Europy przyjęła koncepcję EECONET jako ideę Unii Ochrony Przyrody (The World Conservation Union IUCN) paneuropejskiego systemu ochrony dziedzictwa przyrody krajów Wspólnoty Europejskiej. Kryteria wyznaczające: EECONET skupia się nie tylko na ochronie tego co naturalne, pierwotne i nie �� Obszary węzłowe: przekształcone przez człowieka w małych izolowanych obszarach, ale zakres o wysoki stopień naturalności ekosystemów lub nagromadzenie ekosystemów ochrony rozszerza na wszystkie zagrożone gatunki i systemy ekologiczne łącznie z półnaturalnych świadczących o małej intensywności gospodarowanie tymi częściowo przekształconymi przez człowieka. Chodzi bowiem o zachowanie o duża różnorodność (siedliskowa, gatunkowa, form użytkowania) całego bogactwa przyrody w spójnym związku z programem rozwoju o reprezentatywność typów siedliskowych w regionie bądz rzadkość gospodarczego. występowania form siedlisk i gatunków (endemity, relikty, gatunki zagrożone w skali europejskiej) Ustawa z dnia 16.04.2004 o ochronie przyrody: o wielkość obszarów zapewniająca trwałe zachowanie różnorodności biologicznej i krajobrazowej �� Korytarze ekologiczne: o wskazania dla zachowania spójności systemu (długość i szerokość korytarz) o zgodność siedliskową korytarzy z obszarami węzłowymi o rozmieszczenie naturalnych systemów korytarzowych (doliny rzek, pradoliny, łańcuchy górskie) o różnorodność struktury przyrodniczej. Sieć krajowa składa się z 78 obszarów węzłowych (46 międzynarodowe i 31 krajowe 31% powierzchni kraju) i 110 korytarzy ekologicznych (38 międzynarodowe i 72 krajowe 15% powierzchni kraju). Aączna powierzchnia ECONET-PL obejmuje 46% powierzchni Polski. 3. Zakłada się, że utworzenie europejskiej sieci ekologicznej pozwoli na: 5. Przyrodnicze systemy informacyjne CORINE (ma na celu inwentaryzację i program odnowy) �� Ukształtowanie spójnej przestrzennie struktury sieci obszarów najmniej przekształconych pod względem przyrodniczym. Przyrodniczy system informacyjny CORINE (Coordination of Information on the �� Lepszą ochronę gatunków i siedlisk. Environment) nadzorowany jest przez Europejską Agencję Środowiskową EEA. �� Ułatwienie rozprzestrzeniania się i migracji gatunków przez zachowanie obszarów stanowiących drogi ich migracji co jest ważne dla zachowanie a) Cele programu CORINE: różnorodności genetycznej i przetrwania wielu populacji. - Zebranie informacji koniecznej do realizacji priorytetowych zadań i określenie kierunku polityki dotyczącej ochrony środowiska. Tendencja do wzrostu różnorodności gatunków i zagęszczenia organizmów na styku biocenoz nosi nazwę efektu styku. Np. Ekoton dla biocenozy leśnej i łąkowej to zarośla okrajkowe. 24. Homeostaza na poziomie osobniczym: utrzymywanie stanu względnej stałości środowiska wewnętrznego organizmu mimo zmienności warunków zewnętrznych, co wymaga istnienia mechanizmów homeostatycznych. Regulacja homeostatyczna odbywa się poprzez: �� Mechanizmy fizjologiczne �� Mechanizmy behawioralne Homeostaza w ekosystemie tendencja tego układu do trwania w stanie równowagi i opieranie się zmianom wynikającym z presji czynników dążących do wywołania tych zmian. Homeostazę w ekosystemie można określić wg zasad: �� Zachowania struktury �� Zachowania obrotu materią i przepływu energii �� Zachowania produktywności �� Zachowania stabilizacji procesów przebiegających w obrębie ekosystemu Najważniejszym mechanizmem homeostatycznym w ekosystemie są powiązania 18. Biom zespół ekosystemów, tworzące duże i łatwe do rozróżnienia regiony pokarmowe miedzy składnikami. biologiczne na Ziemi. Np. tundra. Składają się one na biosferę. 25. Katastrofa ekologiczna i kryzys ekologiczny 19. Przyroda całokształt rzeczy, zjawisk i czynników występujących we wszechświecie i tworzących go. = wszystko co nas otacza. Różne natężenia szkodliwego oddziaływania człowieka na przyrodę: �� Stopień tendencji obciążeń 20. Środowisko całokształt otaczających nas elementów, wzajemnie �� Kryzys ekologiczny pojecie ogólne dla wszystkich niekorzystnych zmian uwarunkowanych tj. warunki przyrodnicze, hydrologiczne, mitotyczne, i dewastacji środowiska stanowiących dla człowieka zagrożenie. Etapy: atmosferyczne, społeczne, ekonomiczne. + te same rzeczy, zjawiska i czynniki co o Istnieje jeszcze możliwość powrotu do poprzedniego stanu. Jest to pojecie przyrody. faza kryzysu względnie ustabilizowana, np. system trójpolówki. o Stan kryzysu jest trwały, ale ludzka działalność chroni taki 21. Krajobraz układ ekologiczny będący obliczem powierzchni Ziemi i jej części. ekosystem przed ostatecznym załamaniem się, np. agrosystemy oparte na uprzemysłowionej technice rolnej. Utrzymanie 22. Siedlisko przestrzeń występowania gatunku. agrosystemów wiąże się z zaburzeniami cykli biogeochemicznych. Dla kryzysu ekologicznego typowa jest wiec homeostaza 23. Biosfera antropogeniczna. �� Katastrofa ekologiczna załamanie się homeostazy w ekosystemie, ekosystemie wiec jego możliwość opierania się zmianom i trwania w systemie równowagi. Wynika z uszkodzenia struktury troficznej bez możliwości jej skompensowania przez rozwiniecie ilościowe zespołu zastępczego. Nieodwracalny stopień uszkodzeń ekosystemu. Wykład 1 1 pazdziernika 2008 BIOTOP + BIOCENOZA = EKOSYSTEM Typy ekosystemów: np. leśne, łąkowe, wydmowe, wodne, polne, śródpolne itp. 1. Czynniki ekologiczne szereg czynników, poprzez które środowisko oddziałuje na żyjące w nim organizmy. 9. Biosfera sfera zamieszkana przez organizmy żywe, obejmująca powierzchnię i �� Abiotyczne działające niezależnie od zagęszczenia populacji górną warstwę skorupy ziemskiej (ok. 3m. głębokości, niżej żyją tylko bakterie), a. Czynniki fizyczne temp, światło dolna część atmosfery (do wys. Kilku metrów) oraz całą hydrosferę. b. Chemiczne odczyn podłoża, stężenie różnych substancji w podłożu Wszystkie organizmy żywe żyją w biosferze = organosfery c. Edaficzne ukształtowanie gruntu, powierzchnia, spad wód, Składowa cześć, gdzie żyje człowiek = antroposfera lub pedosfera szybkość przepływu, skład geologiczny, twardość podłoża �� Biotyczne organizmy żywe pozostające między sobą, a czynnikami 10. Aańcuchy troficzne (pokarmowe) zależności pokarmowe wiążące w danej abiotycznymi w różnego rodzaju zależnościach. Oddziaływanie poprzez biocenozie poszczególne gatunki producentów, konsumentów i reducentów, metabolizm i jego produkty, wzajemne oddziaływania. będących kolejnymi ogniwami układzie, gdzie każde ogniwo poprzedzające jest o Czynniki wewnątrzpopulacyjne (międzyosobnicze) pokarmem dla następnego. o Czynniki zewnątrzpopulacyjne (międzygatunkowe) np. grzyby - Powstaje w ten sposób sieć zależności pokarmowych, która umożliwia obieg materii drzewa i przepływ energii. 2. Gatunek zbiór osobników (+przodkowie i potomstwo) należących do wspólnej Energia obieg otwarty puli genowej. Wspólne cechy budowy i przebiegu funkcji życiowych, mogących się Materia obieg zamknięty, możliwy dzięki destruentom krzyżować w warunkach naturalnych wydając płodne potomstwo. 11. Ksenobiotyk substancja zanieczyszczająca środowisko, będąca wytworem 3. Pula genowa suma genów danej populacji, im większa, tym populacja ma człowieka i nieznajdująca odpowiednika w przyrodzie (np. związki chlorowo większe zdolności przystosowawcze, im mniejsza tym zmiany w populacji bardziej organiczne). Bardzo trudno rozkładana w związki z brakiem w przyrodzie się utrwalają, więc populacje izolowane są pilotami ewolucji . katalizatorów dekompozycji tych substancji. Im większa różnorodność ekosystemu, tym jest trwalszy (np. korzystne są lasy Zazwyczaj lipofilowe, a hydrofobowe, np. DDT mieszane), są bardziej odporne. 12. Biomagnifikacja 4. Układy ekologiczne układy biologiczne składające się z pewnej liczby wzajemnie ze sobą powiązanych i zorganizowanych w ściśle określony sposób części 13. Producenci organizmy samożywne, które w ekosystemie wytwarzają materię składowych, zwanych elementami układu: organiczną przez fotosyntezę lub chemosyntezę. Jedyne organizmy, które �� Jednakowe układ zbudowany z elementów jednorodnych to np. populacja przekształcają energię słoneczną w energię wiązań chem. Stanowią podst. Ogniwo (elementy to osobniki jednego gatunku) łańcucha pokarmowego w biocenozie. �� Różnorodne bardziej stabilne, im bardziej różnorodne tym lepiej. Np. biocenoza, ekosystem, biom 14. Reducenci organizmy cudzożywne, rozkładają martwą materię organiczną. Uruchamiają obieg biomasy. Ogniwo łańcucha pokarmowego między konsumentami, 5. Biotop środowisko życia i wzrostu określonych organizmów zwierzęcych i a producentami. roślinnych odznaczającym się swoistym składem czynników abiotycznych. (ogół czynników abiotycznych) 15. Konsumenci organizmy heterotroficzne, nie wytwarzające związków organicznych z nieorganicznych, nieorganicznych korzystające z gotowej materii 6. Biocenoza zespół populacji w określonym środowisku fizycznym, podlegającym org. Odżywiające się roślinami ( I rzędu konsumenci czyli herbiwory), zwierzętami działaniom jego czynników i powiązanych ze sobą pośrednio i bezpośrednio roślinożernymi (II rzędu konsumenci) lub drapieżnikami (III rzędu), a także zależnościami pokarmowymi oraz konkurencją biologiczną wewnątrz- i szczątkami organizmów padlinożercy. międzygatunkową. Stanowi samodzielną i niezależną jednostkę ekologiczną. 16. Nisza ekologiczna obejmuje czynniki, o które dany gatunek konkuruje z innymi gatunkami w biocenozie. Innymi słowy to pozycja danego gatunku, jaką zajmuje w 7. Populacja każdy zbiór osobników jednego gatunku, zgromadzonych wg ścisłych biocenozie. kryteriów w określonym miejscu i czasie. �� Obejmuje czynniki (np. światło, pokarm, miejsce), o które dany gatunek konkuruje z innymi gatunkami w biocenozie 8. Ekosystem podstawowa jednostka funkcjonalna w przyrodzie, obejmuje �� Pozycja gatunku, jaka zajmuje biocenozie wszystkie organizmy żyjące na danym obszarze i w danym czasie (biocenoza) i współdziałające ze środowiskiem fizycznym (biotop) w ten sposób, że przepływ 17. Ekoton strefa przejściowa miedzy biocenozami. W jej skład wchodzi wiele energii prowadzi do powstania wyraznej, określonej struktury troficznej, organizmów typowych dla nakładających się biocenoz, a ponadto organizmy zróżnicowania biologicznego oraz krążenia materii. charakterystyczne tylko dla ekotonu.