EKOLOGIA Kierunek: OCHRONA ŚRODOWISKA

Transkrypt

1 EKOLOGIA Kierunek: OCHRONA ŚRODOWISKA Studia stacjonarne licencjackie II rok, semestr zimowy Wykład 45 godzin W. 1. Wprowadzenie i pojęcia podstawowe. Ziemia jako środowisko życia. 1. Wprowadzenie 2. Definicje i zakres ekologii, ochrony środowiska i ochrony przyrody 3. Zakres badań ekologicznych (ekologia opisowa, funkcjonalna i ewolucyjna) 4. Podstawowe pojęcia ekologiczne (populacja, biocenoza, ekosystem, krajobraz, biosfera) 5. Czynniki kształtujące warunki środowiska życia na Ziemi a) Czynniki astrofizyczne Dopływ energii promienistej od Słońca Grawitacja Słońca i Księżyca b) Czynniki geofizyczne Ruch Ziemi po eliptycznej orbicie wokół Słońca Obrót Ziemi wokół własnej osi Nachylenie płaszczyzny równika do płaszczyzny orbity Ziemskiej Kulisty kształt Ziemi c) Czynniki geograficzne 6. Rozmieszczenie lądów, oceanów i mórz na kuli ziemskiej a) Ukształtowanie pionowe lądów b) Zróżnicowana powierzchnia lądów c) Pojęcie geosfer (litosfera, atmosfera, hydrosfera, biosfera) 7. Powstanie i budowa wewnętrzna Ziemi 8. Litosfera a) budowa skorupy ziemskiej b) teoria tektoniki płyt litosfery i dryf kontynentów 9. Atmosfera skład chemiczny i właściwości 10. Hydrosfera zasoby wodne Ziemi i cykl hydrologiczny 11. Biosfera składowe i zasięg biosfery W. 2. Czynniki ekologiczne wpływające na rozmieszczenie organizmów. Czynniki abiotyczne w środowisku lądowym. 1. Czynniki abiotyczne w środowisku lądowym b) Światło skład i natężenie promieniowania słonecznego modyfikacja promieniowania słonecznego przez elementy środowiska c) Woda skład chemiczny i właściwości wody znaczenie wody dla organizmów żywych d) Gleba skład gleby właściwości fizyczne i chemiczne gleb e) Powietrze właściwości fizyczne i chemiczne powietrza cyrkulacja atmosferyczna kształtowanie się opadów atmosferycznych wiatr W. 3. Czynniki abiotyczne w środowisku wodnym.

2 1. Światło b) ilość i jakość światła w środowisku wodnym c) fotosynteza w środowisku wodnym d) piętrowe rozmieszczenie światła w środowisku wodnym 2. Temperatura b) stratyfikacja termiczna wód c) stratyfikacja termiczna jezior d) stratyfikacja termiczna oceanów 3. Skład chemiczny b) podział wód ze względu na zasolenie W. 4. Organizacja biosfery. Klimaty i gleby Ziemi. Podział ekologiczno-przestrzenny roślinności kuli ziemskiej. Strefy klimatyczno-roślinne. 1. Pojęcie biomu 2. Czynniki środowiskowe determinujące rozwój biomów: b) klimatyczne c) glebowe d) biotyczne 3. Klimat b) czynniki klimatyczne c) typy klimatów Ziemi 4. Gleby b) budowa profilu glebowego c) wpływ klimatu na kształtowanie się gleby d) procesy glebotwórcze e) klasyfikacja gleb 5. Współzależności między glebą, klimatem i roślinnością W. 5. Biomy Ziemi 1. Podział biomów ze względu na uzależnienia klimatyczne b) formacje zonalne formacje leśne formacje sawannowe formacje bezdrzewne formacje pustynne c) formacje intrazonalne d) formacje azonalne biomy bagienne biomy przymorskie biomy górskie e) formacje ekstrazonalne W. 6. Czynniki historyczne wpływające na rozmieszczenie organizmów biogeografia 1. Kierunki i metody badawcze biogeografii 2. Historia myśli biogeograficznej 3. Dzieje życia na Ziemi 4. Przyczyny współczesnego rozmieszczenia gatunków roślin i zwierząt na Ziemi 5. Kryteria podziału regionalnego biosfery 6. Państwa fitogeograficzne: granice, uwarunkowania klimatyczne i historyczne, bogactwo i endemizm flory Państwo Holarktyczne Państwo Paleotropikalne Państwo Neotropikalne Państwo Przylądkowe

3 Państwo Australijskie Państwo Holantarktyczne 7. Państwa zoogeograficzne: granice, uwarunkowania klimatyczne i historyczne, bogactwo i endemizm fauny Arktogea Notogea Neogea Terytoria graniczne 8. Biogeografia mórz i oceanów fauna litoralu Kraina Borealna Kraina Zwrotnikowa Kraina Antyborealna fauna pelagialu Krainy Borealna i Antyborealna Kraina Zwrotnikowa fauna abysalu W. 7. Metabolizm biosfery produkcja i dekompozycja biomasy. Przepływ materii i energii w ekosystemach. Cykle biogeochemiczne. 1. Produkcja pierwotna a) Pomiar wielkości produkcji pierwotnej b) Produkcja pierwotna netto i brutto 2. Czynniki ograniczające produkcję w biocenozach: a) genetyczne b) klimatyczne c) edaficzne d) biotyczne e) antropogeniczne 3. Produkcja wtórna a) Wskaźniki produkcji wtórnej 4. Przepływ energii w ekosystemach 5. Kategorie gatunków w ekosystemach 6. Czynniki determinujące długość łańcuchów troficznych 7. Mechanizmy kształtowania struktury ekosystemów 8. Cykle biogeochemiczne W. 8. Struktura i produktywność ekosystemów lądowych i wodnych. 1. Ekosystemy leśne a) Ekosystemy leśne świata b) Ekosystemy leśne Polski c) Znaczenie ekosystemów leśnych d) Warunki świetlne i termiczne w lesie e) Struktura lasu f) Biomasa i produkcja pierwotna lasu g) Wykorzystanie zasobów produkcji pierwotnej w lesie h) Przepływ energii w ekosystemie lasu i) Czynniki ograniczające produkcję cenoz leśnych 2. Ekosystemy trawiaste a) Ekosystemy trawiaste świata b) Skład florystyczny polskich łąk c) Produkcja pierwotna ekosystemów trawiastych

4 d) Produkcja wtórna ekosystemów trawiastych e) Przepływ energii w ekosystemie trawiastym f) Czynniki ograniczające produkcję cenoz trawiastych 3. Środowiska wodne a) Słodkowodne b) Estuariowe c) Morskie 4. Struktura strefowa zbiorników wodnych a) Litoral b) Pelagial c) Bental (profundal) 5. Ekologiczny podział organizmów wodnych 6. Produkcja pierwotna ekosystemów wodnych 7. Jeziora a) Podział jezior ze względu na cechy cyrkulacji wody b) Podział jezior ze względu na troficzność c) Czynniki, od których zależy produkcja pierwotna jezior 8. Wody płynące 9. Estuaria 10. Morza a) strefowość morza b) warunki świetlne, termiczne i skład chemiczny c) biomasa i produkcja różnych grup organizmów morskich d) prądy wstępujace upwelling e) El Niño W. 9. Struktura i zmienność biocenoz. Sukcesja ekologiczna. 1. Definicja biocenozy 2. Warunki istnienia biocenoz a) Charakterystyczny skład gatunkowy b) Pełność składu gatunkowego c) Trwanie w czasie d) Obszar i granice 3. Klasyfikacja biocenoz a) biocenozy wodne b) biocenozy lądowe 4. Struktura biocenozy a) Struktura biotyczna b) Struktura przestrzenna 5. Zmiany w biocenozach a) Charakter zmian Zmiany sukcesywne (kierunkowe) Zmiany cykliczne Zmiany fluktuacyjne b) Źródło zmian Egzogenne Endogenne c) Okres zmian 6. Sukcesja a) Rodzaje sukcesji ze względu na sytuację wyjściową Sukcesja pierwotna Sukcesja wtórna b) Rodzaje sukcesji ze względu na czynniki odpowiedzialne za jej przebieg c) Stadia sukcesji

5 d) Modele sukcesji W. 10. Różnorodność biologiczna. Równowaga biocenotyczna. Różnorodność biologiczna a równowaga biocenotyczna. 1. Różnorodność biologiczna a) bogactwo gatunkowe b) zróżnicowanie gatunkowe c) Metody oceny różnorodności gatunkowej d) Aspekty różnorodności biologicznej e) Czynniki wpływające na różnorodność gatunkową 2. Równowaga biocenotyczna 3. Ogólne hipotezy organizacji biocenoz a) Model klasyczny b) Model nierównowagi 4. Miary stabilności biocenoz 5. Gradient stabilności biocenoz 6. Znaczenie różnorodności gatunkowej a) Hipoteza wypadających nitów b) Hipoteza gatunków kluczowych c) Hipoteza redundancji W. 11. Ekologia krajobrazu 1. Krajobraz w naukach przyrodniczych 2. Krajobraz jako przedmiot badań różnych dyscyplin 3. Cechy krajobrazu a) struktura b) funkcjonowanie c) zmienność w czasie 4. Krajobraz jako funkcja przemian spowodowanych ludzką działalnością a) krajobraz pierwotny b) krajobraz naturalny c) krajobraz kulturowy d) krajobraz zdewastowany 5. Elementy krajobrazu a) Płaty b) Korytarze c) Tło 6. Kształt i natura granic ekotonów 7. Wyspy środowiskowe a) Biogeograficzna teoria wysp b) Zastosowanie teorii biogeografii wysp do warunków wysp środowiskowych 8. Przejścia dla zwierząt jako przykład korytarzy ekologicznych 9. Praktyczne zastosowania ekologii krajobrazu a) gospodarowanie przestrzenią optymalizacja krajobrazu b) renaturalizacja c) zrównoważony rozwój W. 12. Struktura genetyczna populacji: ekologia a ewolucja. Koewolucja. 1. Podstawy genetyki populacyjnej 2. Prawo Hardy ego Weinberga 3. Czynniki naruszające równowagę Hardy ego - Weinberga a) mutacja b) migracja c) dobór (selekcja)

6 d) nielosowe kojarzenie e) mała liczebność populacji - czynniki losowe działające w małych populacjach (dryf genetyczny) 4. Koewolucja jako przemiany ewolucyjne zachodzące jednocześnie w różnych gatunkach, będące konsekwencją ich wzajemnego oddziaływania. a) Układ: pasożyt żywiciel. b) Układ: rośliny owady zapylające. W. 13. Ekologia biochemiczna 1. Biochemiczne aspekty oddziaływań organizmów. 2. Ekologiczna klasyfikacja chemicznych substancji sygnałowych. 3. Toksyny roślinne i ich wpływ na zwierzęta. 4. Allelopatia. 5. Biochemiczne adaptacje do fizycznych warunków środowiska. W. 14. Ekologia behawioralna 1. Ekologia behawioralna jako nauka o zachowaniach zwierząt w warunkach naturalnych, w aspekcie ewolucyjnym i ekofizjologicznym. 2. Adaptacyjna wartość różnych zachowań zwierząt. 3. Modele optymalizacji w analizowaniu decyzji dotyczących żerowania i kontaktów z partnerami. 4. Teoria gier w analizie zachowań osobników konkurujących o zasoby. 5. Zachowania altruistyczne. W. 15. Ekologia stosowana: walka ze szkodnikami 1. Pojęcie agroekosystemu 2. Czynniki warunkujące produktywność agrocenoz 3. Organizmy szkodliwe, pożyteczne i obojętne; metody oceny szkodliwości 4. Rolnictwo integrowane i ekologiczne 5. Rolnictwo a ochrona środowiska Literatura Banaszak, J., Wiśniewski, H Podstawy ekologii. WSP Bydgszcz Falińska, K Ekologia roślin. PWN Harborne, J Ekologia biochemiczna. PWN Kornaś, J., Medwecka Kornaś, A Geografia roślin. PWN Krebs, Ch Ekologia: Eksperymentalna analiza rozmieszczenia i liczebności. PWN Krebs, J.R., Davies, N.B Wprowadzenie do ekologii behawioralnej. PWN Podbielkowski, Z Geografia roślin. WSiP Richling, J. Solon Ekologia krajobrazu. PWN Stanley, S.M Historia Ziemi. PWN Weiner, J Życie i ewolucja biosfery. PWN

7 Zasady zaliczenia wykładu z przedmiotu EKOLOGIA Przedmiot kończy się egzaminem w zimowej sesji egzaminacyjnej Zajęcia stacjonarne na sali wykładowej 219 rozpoczynają się 13 listopada 2007 roku. Materiały dostępne w internecie: Wykłady 1-7, odpowiednio wykł. internet. 1-7 Wykłady 9-12, odpowiednio wykł. internet Wykład 8 ćwiczenie internet. 6 i 7 Materiały niedostępne w internecie: Wykłady i część wykładu 11. Proponowany termin egzaminu: I termin: 28 styczeń 2008 II termin: 22 luty 2008