Post on 20-Sep-2015
description
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV
FACULTATEA DE SILVICULTUR I EXPLOATRI FORESTIERE
DEPARTAMENTUL PENTRU NVMNT LA DISTAN
ECOLOGIE GENERAL I FORESTIER
CURS PENTRU SPECIALIZAREA CINEGETIC
NVMNT LA DISTAN
BRAOV, 2011
iIntroducere
Materialul este elaborat pe baza Notelor de Curs de Ecologie General i Forestierelaborat n 1997 de Prof. Nicolae Doni sub egida Universitii din Oradea (Facultatea de Protecia Mediului)1. n completarea informaiilor extrase integral din acest material, au fost aduse completrile necesare producerii unui instrument util studenilor care urmeaz cursurile de nvmnt la distan n acest domeniu. Ca atare, materialul a fost mprit n 9 pri (aanumite uniti de nvare). n fiecare din acestea au fost evideniate exemplele relevante pentru noiunile introduse cititorului. La final, sunt deasemenea prezentate succint cele mai importante aspecte din unitatea de nvare respectiv (sub titlul s ne reamintim), un rezumat scurt al ntregii uniti i un set de ntrebri pentru verificarea cunotinelor dobndite (sub titlul Test de evaluare a cunotinelor). Prin lecturarea materialului i rezolvarea testelor de evaluare, studenii vor dobndi cunotinele de specialitate necesare unei abordri riguroase a aplicaiilor teoretice i practice cu care se pot confrunta.
Obiectivele cursului
Ecologia ca tiin a relaiilor dintre organismele vii i mediul lor de via
este o disciplin de baz pentru pregtirea studenii facultilor de silvicultur. Ea
studiaz alctuirea, organizarea i funcionarea naturii i ca urmare ofer ansa
studenilor de a cunoate modul n care natura este organizat i n care
funcioneaz pdurea ca ecosistem. Ca atare acetia vor avea abilitatea de a
nelege o anumit situaie cu care se confrunt i vor putea rezolva eficient
problemele aprute.
Competene conferite
Dup parcurgerea materialului studenii i vor nsui cunotinele teoretice
necesare i vor avea o vedere de ansamblu asupra pdurii ca ecosistem. i vor
nsui terminologia de baz i vor nelege modul n care pdurea funcioneaz i
modul n care reacioneaz la modificrile aduse de ctre om sau de ctre factorii
naturali. Ca atare vor fi capabili s identifice problemele, s descrie cauzele
acestora i s explice metodele alese pentru intervenie.
Resurse i mijloace de lucru
Parcurgerea materialului aferent cursului de Ecologie General i
Forestier nu necesit resurse i mijloace de lucru speciale. n cadrul ntlnirilor
1 Pentru utilizarea informaiei a fost obinut acordul autorului de drept, Dl. Prof. Nicolae Doni
ii
programate se promoveaz comunicarea direct cu studenii (se solicit exemple
sau pentru nelegerea unor noiuni se folosesc ntrebri succesive simple, scurte i
corelate logic care conduc la rspunsul corect). Deasemenea, n cadrul ieirilor pe
teren programate se vor discuta aspecte practice i se va asigura sedimentarea
eficient i corect a informaiei din curs.
Structura cursului
Cursul intitulat Ecologie general i forestier este structurat n 9 uniti de
nvare (UI). La finalul fiecreia sunt incluse teste de evaluare a cunotinelor.
ntlnirile directe vor acoperi subiectele din aceste teste, ajutnd cursanii s
neleag mai bine subiectul i s se pregteasc pentru examinarea final.
Cerine preliminare
Discipline necesare a fi parcurse naintea disciplinei curente (sau mpreun
cu aceasta): biochimie, meteorologie i climatologie, botanic, dendrologie.
Discipline deservite
Discipline din planul de nvmnt care se dezvolt pe baza cunotinelor
dobndite in cadrul disciplinei curente sunt: faun cinegetic i gestionarea
populaiilor de interes cinegetic, silvicultura, mpduriri, entomologie,
fitopatologie, gospodrirea faunei, etologie, creterea intensiv a vnatului.
Durata medie de studiu individual
Timpul necesar parcurgerii unei uniti de nvare este de 3 ore (pentru
una singur dintre ele fiind necesare 4 ore).
Evaluarea Evaluarea cursanilor se bazeaz att pe lucrare scris (la final de semestru)
ct i pe evaluarea participrii n cadrul ntlnirilor organizate cu cadrul didactic.
n componena notei finale ponderea evalurii finale (examen/colocviu) este de
60% iar ponderea evalurilor pe parcurs (paticipare activ la seminarii) este de 40
%
iii
Cuprins
Introducere ................................................................................................................................. i Chestionar evaluare prerechizite ............................................................................................. vi Unitatea de nvare 1. Introducere n Ecologie
1.1. Introducere ............................................................................................................... 1 1.2. Competene .............................................................................................................. 1 1.3. Introducere n ecologie ............................................................................................ 2 1.4. Specificul pdurii ca unitate ce cuprinde vieuitoarele i mediul ............................ 3 1.5. Elemente de baz a teoriei sistemelor ..................................................................... 4 1.6. Lumea vie privit prin prizma teoriei sistemelor ..................................................... 8 1.7. Principalele noiuni de ecologie ............................................................................ 10 1.8. Definiia i subdiviziunile ecologiei ....................................................................... 12 1.9. Raporturile ecologiei forestiere cu celelalte tiine silvice .................................... 13 1.10. S ne reamintim .................................................................................................. 15 1.11. Rezumat ................................................................................................................ 161.12. Test de evaluare a cunotinelor .......................................................................... 18
Unitatea de nvare 2. Individul i populaia n Ecologie 2.1. Introducere ............................................................................................................. 182.2. Competene ............................................................................................................ 18 2.3. Individul ................................................................................................................. 20 2.4. Populaia n ecologie ............................................................................................. 20 2.5. Insuiri specifice ale populaiilor forestiere .......................................................... 24 2.6. Nia ecologic i populaia .................................................................................... 28 2.7. Raporturi intrapopulaionale ................................................................................. 28 2.8. S ne reamintim .................................................................................................... 33 2.9. Rezumat .................................................................................................................. 35 2.10. Test de evaluare a cunotinelor .......................................................................... 36
Unitatea de nvare 3. Dinamica populaiei 3.1. Introducere ............................................................................................................. 373.2. Competene ............................................................................................................ 37 3.3. Dinamica populaiei ............................................................................................... 38 3.3.1. Ritmul circadian .................................................................................................. 40 3.3.2. Ritmul sezonal (fenofazele) ................................................................................. 42 3.3.3. Fluctuaii anuale ................................................................................................. 45 3.3.4. Fluctuaii multianuale ......................................................................................... 46 3.4. S ne reamintim .................................................................................................... 48 3.5. Rezumat .................................................................................................................. 50 3.6. Test de evaluare a cunotinelor ............................................................................ 51
iv
Unitatea de nvare 4. Biocenoza4.1. Introducere ............................................................................................................. 534.2. Competene ............................................................................................................ 53 4.3. Biocenoza ............................................................................................................... 544.4. Categorii ecologice de populaii ............................................................................ 55 4.5. Trsturi sistemice ale biocenozei ......................................................................... 56 4.6. Manifestrile biocenozei ca sistem ........................................................................ 62 4.7. S ne reamintim .................................................................................................... 69 4.8. Rezumat .................................................................................................................. 71 4.9. Test de evaluare a cunotinelor ............................................................................ 72
Unitatea de nvare 5. Biocenoza (continuare) 5.1. Introducere ............................................................................................................. 735.2. Competene ............................................................................................................ 73 5.3. Producerea de biomas ......................................................................................... 74 5.4. Transferul de biomas ........................................................................................... 76 5.5. Acumularea i descompunerea biomasei ............................................................... 78 5.6. Randamentul energetic al biocenozei forestiere .................................................... 81 5.7. Dinamica biocenozei .............................................................................................. 82 5.8. S ne reamintim .................................................................................................... 93 5.9. Rezumat .................................................................................................................. 96 5.10. Test de evaluare a cunotinelor .......................................................................... 98
Unitatea de nvare 6. Mediul biocenozei (biotopul) 6.1. Introducere ............................................................................................................. 996.2. Competene ............................................................................................................ 99 6.3. Mediul biocenozei. Terminologie ......................................................................... 100 6.4. Raporturi ntre mediul biocenotic i macromediu ............................................... 102 6.5. Factorii ecologici ................................................................................................. 102 6.6. Condiiile fizico-geografice ................................................................................. 109 6.7. S ne reamintim .................................................................................................. 112 6.8. Rezumat ................................................................................................................ 1166.9. Test de evaluare a cunotinelor .......................................................................... 117
Unitatea de nvare 7. Ecosistemul 7.1. Introducere ........................................................................................................... 1187.2. Competene .......................................................................................................... 118 7.3. Ecosistemul .......................................................................................................... 1197.4. Structura ecosistemului ........................................................................................ 120 7.5. Problema raporturilor ntre biocenoz i mediu n ecosistem ............................ 120 7.6. Influena selectiv a mediului abiotic .................................................................. 123 7.7. Influena de control (reglaj) a mediului abiotic .................................................. 130
v7.8. S ne reamintim .................................................................................................. 131 7.9. Rezumat ................................................................................................................ 1347.10. Test de evaluare a cunotinelor ........................................................................ 135
Unitatea de nvare 8. Ecosistemul (continuare) 8.1. Introducere ........................................................................................................... 1378.2. Competene .......................................................................................................... 137 8.3. Schimburile ntre mediul abiotic i biocenoz ..................................................... 138 8.4. Influena modelatoare a biocenozei asupra mediului .......................................... 145 8.5. Clasificarea ecosistemelor ................................................................................... 152 8.6. S ne reamintim .................................................................................................. 153 8.7. Rezumat ................................................................................................................ 1568.8. Test de evaluare a cunotinelor .......................................................................... 157
Unitatea de nvare 9. Ecologia forestier i gospodrirea pdurilor 9.1. Introducere ........................................................................................................... 1589.2. Competene .......................................................................................................... 158 9.3. Ecologia forestier i gospodrirea pdurilor .................................................... 159 9.4. Fundamentarea ecologic a amenajamentului .................................................... 160 9.5. Fundamentarea ecologic a silvotehnicii ............................................................ 162 9.6. Fundamentarea ecologic a proteciei pdurii ................................................... 163 9.7. Fundamentarea ecologic a gospodririi vnatului ........................................... 166 9.8. Fundamentarea ecologic a programelor de protecia mediului ........................ 168 9.9. S ne reamintim .................................................................................................. 172 9.10. Rezumat .............................................................................................................. 1739.11. Test de evaluare a cunotinelor ........................................................................ 174
Bibliografie ............................................................................................................................ 175
vi
Chestionar evaluare prerechizite
Pentru a fi eficient, actul didactic trebuie s se adreseze tuturor cursanilor. Avnd n
vedere faptul c la aceste cursuri pot participa persoane cu pregtire n domenii foarte diverse,
unele destul de diferite de cel al gospodririi pdurilor, este necesar evaluarea nivelului de
cunotine n domeniu. Pe baza acestuia, se va recurge la adaptarea aplicaiilor realizate n
cadrul activitilor tutoriale la nivelul cunotinelor studenilor i la introducerea, n cadrul
activitilor tutoriale, a unor noiuni menite s reaminteasc/fixeze anumite aspecte necesare
parcurgerii materiei curente.
Ca atare, pentru testarea cunotinelor apriori, v rugm s rspundei la urmtoarele
ntrebri:
1. n ce domeniu v desfurai activitatea?
2. Care este activitatea pe care o desfurai Dvs. la locul de munc?
3. Ai studiat anterior discipline cu specific biologic? DA NU
4. Enumerai disciplinele de acest gen pe care le-ai studiat (dac e cazul):
5. La ce nivel ai studiat astfel de discipline (dac e cazul)?
liceu
facultate
postuniversitar
6. Menionai pe scurt cu ce credei c se ocup ecologia ca tiin n general
7. Considerai important aceast tiin pentru gospodrirea pdurilor (sau a resurselor natural
n general)? Motivai rspunsul.
Unitatea de nvare 1. Introducere n Ecologie
Cuprins
1.1. Introducere
1.2. Competenele unitii de nvare
Durata medie de parcurgere a primei uniti de nvare este de 3 ore.
1.1. Introducere ............................................................................................
1.2. Competene............................................................................................
1.3. Introducere n ecologie ..........................................................................
1.4. Specificul pdurii ca unitate ce cuprinde vieuitoarele i mediul ............3
1.5. Elemente de baz a teoriei sistemelor.....................................................4
1.6. Lumea vie privit prin prizma teoriei sistemelor ....................................8
1.7. Principalele noiuni de ecologie...........................................................
1.8. Definiia i subdiviziunile ecologiei .....................................................
1.9. Raporturile ecologiei forestiere cu celelalte tiine silvice....................
1.10. S ne reamintim .................................................................................
1.11. Rezumat .............................................................................................
1.12. Test de evaluare a cunotinelor .........................................................
1
1
2
10
12
13
15
16
18
Prima unitate de nvare are rolul de a introduce cursantul n domeniulecologiei. Sunt prezentate cele mai importante noiuni de ecologie care suntnecesare pentru nelegerea materiei n continuare. Deasemenea se prezint iraportul acestei tiine cu celelalte tiine silvice pentru a ajuta cititorul s neleagrolul i locul ecologiei n gospodrirea pdurilor.
cursanii vor putea defini noiunile de baz din ecologievor putea descrie modul de organizare a lumii vii n general i a pdurii n
particularvor putea explica modul n care ecologia ca tiin relaioneaz cu cele mai
importante tiine silvice
--
-
1
2
3
4
5
Exemple
Sisteme
Sistem izolat:
Sistem nchis:
Sistem deschis:
nfiarea i modul de funcionareal unei pduri este dependent de modul n care aceasta a luat natere i defactorii care i-au influenat evoluia pn n prezent ( sunt rezultatulevoluiei lor n timp).
Nu exist! Este un (ca i n fizic). Un exemplu de sistemapropiat de starea de sistem izolat este o nav spaial (a crei schimburi cu mediulextern sunt extrem de reduse, dar totui se produc) (Stugren 1982)
Nu exist practic n natur! Se poate vorbi de sisteme apropiate de aceast stare:Pmntul ca planet (dar care totui are schimburi, chiar dac limitate, cu spaiulcosmic), un lac glaciar izolat ntr-o cldare glaciar (Stugren 1982) (care totui areschimburi cu mediul nconjurtor: ex. Apa din precipitaii care cade direct sau sescurge n el, apa care se evapor etc.). Artificial, sunt numeroase exemple: oricerecipient bine nchis care nu permite scurgerea unui fluid, ns a crui temperatur seschimb n funcie de mediu (i.e. deci are loc schimbul de energie).
Pdurea i orice sistem natural care pentru a exista are nevoie de schimburile dematerie i energie fcute cu mediul nconjurtor.
Dou pduri alctuite din aceleai specii de plante i animale (ns din locaiidiferite) NU sunt identice! Ca s fie identice nu este suficient ca numai compoziia nspecii s fie identic ci i toate condiiile de mediu (biotic i abiotic, natural iantropic) s fie identice (ceea ce nu e posibil!).
adic
Pdurea are nsuiri pe care nu le au componentele ei luate separat, adic este maimult dect o simpl sum a acestora. Ca atare, aciunea asupra unei componentetrebuie s aibe efecte asupra celorlalte (i.e. asupra ntregului). De exemplu, dactiem arborii (sau doar o parte din ei) speciile de faun adaptate mediului forestiersunt direct afectate i pot chiar s dispar. La fel cele adaptate strict speciilor dearbori care au fost extrai. Dac eliminm carnivorele sunt populaiile de ierbivorecresc necontrolat i pun o presiune mare asupra plantelor.
sistem ideal gazul ideal
Trsturile sistemelor
Caracterul istoric sau de ce nu sunt toate pdurile la fel?
Integralitatea sau de ce acioneaz pdurea ca ntreg?
6
Heterogenitatea sau de ce au pdurile compoziie i structur complex?
Autoreglarea
Echilibrul dinamic
Extinderea considerabil a lor pe vertical creaz un mediu de via larg i foartedivers. Ca atare, acest mediu permite prezena a numeroase specii de plante i animaleetajate pe vertical pe distane considerabile (zeci de metri).
Cum reuete pdurea s se adapteze schimbrilor de mediu? Prin reglareamecanismelor interne. Dar cum reuete s i regleze mecanismele interne? Pe bazaschimburilor care le realizeaz cu mediul nconujurtor. Un exemplu elocvent estepregtirea pentru iarn care ncepe treptat de toamna att la plante ct i la animale(ex. nglbenirea frunzelor la arbori i schimbarea prului la animale). Aceastpregtire treptat este determinat de mai muli factori cei mai importani fiind duratazilei i a nopii i variaiile zilnice tot mai mari de temperatur (ntre zi i noapte).
Pdurea nu este de neclintit i ca atare nu rmne mereu neschimbat (chiar i ncondiii naturale). Ct poate rezista ea aciunii factorilor perturbatori? Depinde deintensitatea acestora. La intensitate mic, capacitatea de autoreglare i permitesistemului s rmn neschimbat, adic n echilibru. De exemplu, dac tiem unarbore, pdurea rmne neschimbat. Lipsa unui singur arbore nu se schimb pdurea
aceasta rezistnd cu succes acestui factor perturbator minor! Dac ns tiemmai muli (sau dac mor de btrnee mai muli, sau dac vntul doboar mai muli,sau dac insectele i ciupercile omoar mai muli) echilibrul este perturbat. Pdureaprsete starea iniial (de echilibru) i intr n schimbare. Deci echilibrul estedinamic n sensul c se produc continuu mici schimbri n biocenoz (unul sau civaindivizi dispar, ali civa apar), ns aceasta i pstreaz n mare aceeai structur ifuncii (i.e. structura i funciile variaz uor n jurul unei anumite valori).
Prile lor componentese difereniaz (i.e. se specializeaz) ca urmare a interaciunilor dintre ele idetermin o cretere a integralitii.
ca ntreg
ExempleExemple (continuare)
7
8
9
Exemple
Ecosistemul
Comunitatea
Populaia
Individul
Sistemul de organe
Organul
esutul
Celula
Molecula
Un anumit sistem (i.e. la un anumit nivel) include toate sistemele de rang imediat inferior dar nacelai timp reprezint un element al sistemului imediat superior.
Nivelurile de integrarea biologic: acele niveluri de organizare care ntr-adevr au toatecaracteristicile unui sistem biologic deschis (i.e. integralitate, heterogenitate, autoreglare i echilibrudinamic) adic celula, individul i ecosistemul. Practic sunt nivelurile deintegrare biologic pe care se concentreaz ecologia ca tiin
Diferena ntre cele dou categorii: Predicia evoluiei unui anumit nivel de biologic, sepoate face doar prin analiza nivelului de biologic imediat superior.
individul ecosistemul
organizare
integrare
i
.
Celelalte niveluri deorganizarte nu sunt considerate ca niveluri de integrare biologic ntruct predicii asupra evoluiei lor (necologie) nu se pot face fr a lua n calcul efectele mediului lor de via! De exemplu, nu putem preziceevoluia unei celule doar pe baza cunoaterii condiiei n care se afl esutul sau organul din care face parte,ci doar analiznd starea individului (organismului) care conine celula respectiv. La fel, nu putem analizaevoluia unui individ doar pe baza analizei populaiei din care face parte sau chiar a comunitii de populaiiunde se afl, fr a lua n considerare i mediul de via neviu.
10
Exemple
Individul
Populaia indivizi
este un exemplar dintr-o anumit specie (un arbore molid, brad, fag etc.sau orice alt plant lemnoas sau ierboas; un animal vulpe, lup, urs, cerb).
reprezint un grup de dintr-o anumit specie care triesc ntr-unanumit loc, bine determinat (ex.Aici: toi arborii de molid sau jnepenii care triesc ntinovul din imagine)
Biocenoza
bios cenoz
: sistemul biologic format din mai multe populaii diferite ce convieuiescntr-un spaiu relativ omogen d.p.d.v. al condiiior de mediu i asigur un circuitcomplet al materiei organice. ( = viu i = comunitate).
11
Deci n imaginea de mai jos, biocenoza este format de plantele i animalele caretriesc ntr-un ecosistem de ru de munte. (Atenie! n imagine se vd i alte elemente,nu doar ale biocenozei comunitii vii).
totalitatea fenomenelor din afara biocenozei cu careaceasta interacioneaz. Din acest mediu i ia biocenoza materia i energia necesareexistenei! ( = viu i = loc). n figur se pot observa i elementele nevii careformeaz acest biotop (apa ca mediu de via, aer, solul, rocile).
: un sistem funcional care include o grupare de organisme vii dintr-unanumit loc (i.e. ) care att ntre ele precum i cu mediul lor devia (i.e. ). Figura de fapt nfieaz un ecosistem (adic att elemente vii din
ct i cele nevii din ).
Biotopul (i.e. mediul biocenozei):
bios topos
Ecosistemul
biocenoz biotop
biocenoza interacioneazbiotopul
ExempleExemple (continuare)
12
13
Exemple
Relaia dintre ecologie i alte tiine silvice
Ecologia i silvotehnica
Ecologia i mpduririle
-
-
lucrrile de ngrijire a pdurii tinere
tierile de regenerare a pdurii
creaz spaiu de nutriie pentru obinerea unorarbori mai groi, mai drepi i elimin exemplarele necorespunztoare ca specie sauconformare (i.e. efectul eliminrii naturale este aici grbit i controlat);
(ca metod dar i ca mod de aplicare i.e. exploatareapdurilor) urmresc atent biologia speciei i respect necesitile acesteia (n ceea ceprivete adpostul sau nevoia de lumin, umiditatea sau nevoia de cldur, competiia cualte specii, perturbarea solului sau protejarea lui etc.)
Modul n care se execut lucrrile de mpdurire (speciile alese, tipul de material utilizat,metode de mpdurire, perioadele de executare a lucrrilor etc.) are la baz cunotineledobndite de-a lungul deceniilor n pdurile naturale i n cele gospodrite referitoare laprocesul de reinstalare a pdurii n urma diverselor perturbri naturale sau antropice.
14
Ecologia i managementul faunei
Managementul speciilor de faun se bazeaz nu numai pe cunoaterea biologiei lor ci maiales pe cunoaterea interelaiilor dintre acestea i a relaiei lor cu mediul de via (i.e. cuhabitatul). Meninerea unor efective echilibrate (d.p.d.v. al raportului ntre sexe, al vrstei,al dumanilor naturali etc.) este indispensabil pentru pstrarea echilibrului din ecosistemdar i imposibil fr cunoaterea nevoilor de habitat optim ale speciilor de interes.
Ecologia i protecia pdurilor
Controlul populaiilor de duntori se bazeaz att pe cunoaterea biologiei indivizilor darmai ales a comportamentului acestora n mediul de via existent la un moment dat (i.e.relaia ntre populaie i mediul ei de via). Doar prin cunoaterea acestui complex(organisme mediu de via) se poate interveni eficient n protejarea pdurilor
niversul nu este n haos ci este organizat (i.e. este sistematizat)! Lumea vie esteorganizat sub form de sistem!
Sistemul = un ansamblu de elemente
Interaciunea este de nelipsit din sistem! Ea este cea care i d nota caracteristic (i.e. ldifereniaz de o simpl sum de elemente fcndu-l s aibe proprieti diferite isuperioare fa de cele ale componentelor luate separat).
Deci categoric pdurea NU este o aglomerare ntmpltoare de vieuitoare! Plantele ianimalele care se gsesc ntr-o anumit pdure NU pot la fel de bine tri oriunde n altparte i n orice combinaie!
Pdurile i dealtfel toate sistemele naturale sunt sisteme deschise ntruct realizeazatt schimburi de energie ct i de materie cu mediul lor de via!
Ecologia
n acelai timp
Organizarea n lumea vie
aflate n interaciune
permanent
... este(Kimmins, 2004).
... se concentreaz pe:
U
!
tiina care studiaz interrelaiile dintre organismele vii i mediul lor de via
- interaciunile dintre organismeprecumi- interaciunile acestor organisme cumediul lor de via inert.
biotic i abiotic
ExempleExemple (continuare)
S ne reamintim...1.10
15
Trsturile pdurii ca sistem biologic deschis.
E
Pdurile ca sisteme biologice au , adic sunt rezultatul evoluiei lor n timp.nfiarea i modul de funcionare al unei pduri este dependent de modul n care aceasta aluat natere i de factorii care i-au influenat evoluia pn n prezent.
Pdurile ca sisteme biologice au , adic au nsuiri superioare fa de prile lorcomponente i orice aciune asupra unei componente are efecte (directe sau indirecte)asupra celorlalte.
Pdurile ca sisteme biologice sunt . Extinderea considerabil a lor pe verticalcreaz un mediu de via larg i foarte divers. Prile lor componente se difereniaz (i.e. sespecializeaz) ca urmare a interaciunilor dintre ele i determin o cretere a integralitii.
Pdurile ca sisteme biologice au capacitate de .Astfel ele reuesc s i pstrezestructura i funciile pe care le au la un moment dat n ciuda aciunilor cu potenialdestabilizator.
Pdurile sunt sisteme biologice cu : Echilibrul este dinamic n sensul c se produc continuu mici schimbri n biocenoz
(unul sau civa indivizi dispar, ali civa apar), ns aceasta i pstreaz n mareaceeai structur i funcii (i.e. structura i funciile variaz uor n jurul uneianumite valori).
Acest echilibru se poate pstra n msura n care factorul perturbator nu depetecapacitatea de autoreglare a biocenozei!
Biocenoza i biotopul se ntreptrund i formeaz ecosistemul. Sunt strns legate i nu potfi separate fizic! Niciuna nu exist fr cealalt n cadrul unui ecosistem!
Ecosistemul este unitatea funcional de baz a Biosferei!
1. Interveniile omului n viaa unui ecosistem de pdure trebuie s se bazeze pecunoaterea legitilor de funcionare ale acestuia.
2. n plus, omul, prin aciunile sale trebuie s simuleze procesele naturale caracteristiceecosistemului forestier i nu s se opun lor (Hunter 1999).
3. Ca s simuleze aceste procese, trebuie mai nti s le cunoasc!
tiin studiaz natura din punct de vedere al modului de funcionare. Practic,ecologia studiaz legturile (relaiile) dintre organismele vii i mediul n care triesc. Dinperspectiva oricrui organism luat separat, acest mediu are dou componente: una vie (i.e.celelalte organisme vii cu care vine n contact care mpreun cu organismul n cauzformeaz comunitatea vie sau biocenoza) i una nevie (condiiile de mediu inert careformeaz biotopul, sau mediul de via al biocenozei).
caracter istoric
integralitate
heterogene
autoreglare
echilibru dinamic
Ecologia noiuni de baz
Ecologia i gospodrirea pdurilor
cologia ca
Rezumat1.11
16
Ca urmare, ecologia studiaz att relaiile dintre organisme de diferite feluri ct irelaiile dintre acestea i mediul neviu n care triesc. De fapt studiaz complexulrezultat din mpletirea intim a celor dou medii, viu i neviu (i.e. biocenoz ibiotop).
Pentru a putea studia aceste relaii este necesar cunoaterea modului de organizarea naturii. Studiile efectuate din cele mai vechi timpuri atest faptul c ntregUniversul nu este n haos ci este organizat (i.e. este sistematizat)! Deci Lumea vieeste organizat sub form de sistem, adic un ansamblu de elemente strns legatentre ele prin interaciuni de diverse tipuri! Organizarea este caracteristic i pduriica sistem biologic. Pdurea NU este o aglomerare ntmpltoare de vieuitoare!Plantele i animalele care se gsesc ntr-o anumit pdure NU pot la fel de bine trioriunde n alt parte i n orice combinaie! Pe lng existena interaciunilor dintreprile componente, pentru a putea studia sistemele naturale complexe, omultrebuie s ia n considerare i interaciunile dintre sistem i mediul su nconjurtor.
Aceast categorie de interaciuni (i.e. cu mediul extern al sistemului) ajut laclasificarea sistemelor n: sisteme (nu fac schimb nici de materie, nici deenergie cu mediul nconjurtor), (nu fac schimb de materie, dar fac schimbde energie cu mediul nconjurtor) i (fac att schimb de materie ct i deenergie cu mediul nconjurtor) i mai ales ajut i la nelegerea faptului c pdurea(i celelalte sisteme biologice din natur) sunt
Pentru analiza sistemelor biologice deschise, implict i a pdurilor, trebuie nelesecele mai importante trsturi caracteristice ale acestora: pdurile
(pdurile ca sistem
(au structur i compoziie complex datorat extinderii considerabile a lor pevertical care creaz un mediu de via larg i foarte divers);(capacitatea lor de a-i menine structura i funciile la un nivel dat n ciuda aciuniifactorilor destabilizatori) i (ecosistemul se pstreaz ntr-oanumit stare de echilibru; este practic rezultatul autoreglrii).Ecologia ca tiin este util pentru c ne nva modul de funcionare al naturii.Omul, prin aciunile sale trebuie s imite procesele naturale caracteristiceecosistemului forestier i nu s se opun lor (Hunter 1999). Ca s imite acesteprocese, trebuie mai nti s le cunoasc! Ca atare, ecologia devine o disciplinindispensabil pentru nelegerea celorlalte discipline legate de gospodrireapdurilor.
izolatenchise
deschise
caracterul istoric
integralitatea
heterogenitate
autoreglarea
echilibrul dinamic
obligatoriu deschise ntructrealizeaz att schimburi de energie ct i de materie cu mediul lorde via!
(sunt rezultatul evoluiei lor n timp. nfiarea i modul de funcionare al uneipduri este dependent de modul n care aceasta a luat natere i de factorii carei-au influenat evoluia pn n prezent); aunsuiri superioare fa de prile lor componente i orice aciune asupra uneicomponente are efecte directe sau indirecte asupra celorlalte);
permanent
17
1. Ce este ecologia?2. Ce este ecologia forestier?3. Ce este sistemul?4. Ce este sistemul deschis?5. Ce este sistemul nchis?6. Ce este sistemul izolat?7. Care este diferena ntre sistemul nchis i unul izolat?8. Care este diferena ntre sistemul nchis i unul deschis?9. Care este diferena ntre sistemul deschis i unul izolat?10. Ce fel de sistem este pdurea? De ce?11. Ce nseamn integralitatea sistemului?12. Ce nseamn autoreglarea sistemului?13. Care sunt nivelurile de organizare n lumea vie?14. Care sunt nivelurile de integrare biologic pe care le studiaz
Test de evaluare a cunotinelor1.12
18
2 Individul I popula aUnitatea de nvare . i n Ecologie
Cuprins
2.1. Introducere
2.2. Competenele unitii de nvare
Durata medie de parcurgere a uniti de nvare este de 3 ore.
2.1. Introducere .......................................................................................... 8
2.2. Competene.......................................................................................... 8
2.3. Individul .............................................................................................. 0
2.4. Populaia n ecologie ...........................................................................20
2.5. Insuiri specifice ale populaiilor forestiere .........................................24
2.6. Nia ecologic i populaia ..................................................................28
2.7. Raporturi intrapopulaionale ..............................................................28
2.8. S ne reamintim ...................................................................................33
2.9. Rezumat ...............................................................................................35
2.10. Test de evaluare a cunotinelor .........................................................36
-
1
1
2
Aceast unitate de nvare are rolul de a introduce cursantului cteva dintrecele mai importante noiuni n domeniul ecologiei: individul, populaia, niaecologic i relaiile intrapopulaionale. Acestea sunt foarte importante ntructactivitile de management acioneaz asupra unor indivizi (ca uniti), care nssunt integrai n grupuri (populaii) i pot tri doar n anumite condiii de mediu (niecologic). Deasemenea evoluia indivizilor i implict a populaiei din care fac parteeste rezultatul interaciunilor dintre acetia (relaiile intraspecifice).
cursanii vor putea defini noiunile de individ, populaie i ni ecologic- vor putea descrie raporturile dintre membrii populaiei i efectele acestora
asupra populaiei n ansamblu- vor putea explica modul n care trebuie abordat modul de gospodrire al unei
populaii
acestei
19
20
Exemplu
21
ExempleExemple
Individul
Populaia indivizi
este un exemplar dintr-o anumit specie (un arbore molid, brad, fagetc. sau orice alt plant lemnoas sau ierboas; un animal vulpe, lup, urs, cerb).
reprezint un grup de dintr-o anumit specie care triesc ntr-un anumit loc, bine determinat (ex. Aici: toi arborii de molid, brad sau fag sautoate vulpile, toi urii, lupii, cerbii care triesc ntr-un ecosistem)
=
=
=
=
=
Efectivul populaiei
Densitatea populaiei
Biomasa
Productivitatea
Structura vrstelor
totalitatea indivizilor unei specii care triesc ntr-unecosistem.
Exemple: totalitatea fagilor dintr-un ecosistem de pdure; totalitateavulpilor dintr-un ecosistem.
numrul de indivizi din populaie raportat la unitatea desuprafa (sau de volum).
Exemple: numrul de fagi pe hectar n ecosistem; numrul vulpilor pehectar n ecosistem.
cantitatea de materie organic stocat n cadrul populaiei
Exemple: metri cubi de mas lemnoas a fagilor dintr-o pdure.
biomasa produs n unitate de timp i pe unitatea de suprafa(sau volum)
Exemple: metri cubi de mas lemnoas a fagilor dintr-o pdure, produi pe an ipe hectar.
arat gruparea indivizilor unei populaii pe clase de vrst
clasa juvenililor (i.e. prereproductiv = nc neapi de reproducere)
clasa adulilor (i.e. reproductiv i )
clasa btrnilor (i.e. postreproductiv ).
= ap de reproducere
= care nu se mai pot reproduce
22
ExempleExemple (continuare)
Frecvena
Agregarea
Rata dispariiei
Rata creterii
=
=
5020
=
5010
=
gradul de repetabilitate a apariiei indivizilor unei specii n spaiulecosistemului.
Exemple: prezen de 30% a molidului ntr-o pdure (este de fapt procentulcazurilor n care specia a fost ntlnit din totalul cazurilor analizate)
modul de grupare al indivizilor unei specii n spaiul ecosistemului.
Exemple: izolat, n grupuri mici, n plcuri, uniform pe ntreaga suprafa
= este raportul dintre numrul de indivizi nou aprui n cadrulpopulaiei n unitatea de timp, fa de numrul de indivizi iniial existeni.
Exemplu: dac la un moment dat, ntr-o populaie de vulpi existau deexemplare i ntr-un an de zile au mai aprut (10 nou-nscui i 10 ex.provenind din alte populaii), (adic 20 : 50 x 100).
este raportul dintre numrul de indivizi disprui din cadrulpopulaiei n unitatea de timp, fa de numrul de indivizi iniial existeni.
Exemplu: dac la un moment dat, ntr-o populaie de vulpi existau deexemplare i ntr-un an de zile au disprut (5 au murit i 5 au prsit populaia),
(adic 10:50x100).
diferena dintre numrul de indivizi aprui i cei disprui,raportat la efectivul existent iniial, n unitatea de timp (sau mai simplu diferenantre rata apariiei i cea a dispariiei)
Exemplu: n cazul populaiei de vulpi dat exemplu anterior, au existat 50 deexemplare i ntr-un an au aprut alte 20 de exemplare dar n acelai timp audisprut altele 10. Deci, rata creterii este de (20-10):50x100 adic 20%, saumai simplu, 40% - 20% = 20%
Rata apariiei
rata apariiei este de
rata dispariiei este de
40%
20%
23
24
25
26
27
28
Exemple
29
Exemple
Exemple
30
31
Exemple
32
S ne reamintim...
INDIVIDULI POPULAIA
Individul (organismul individual) este un exemplar dintr-o anumit specie ireprezint unitatea de baz a lumii vii.
Acesta se caracterizeaz prin apartenena la o anumit specie i ca atare areanumite caracteristici morfologice, fiziologice i genetice.
Trsturile idividului sunt modelate de ecosistemul n care se dezvolt (i.e. decelelalte organisme cu care este n contact i de mediul de via inert)!!
33
2.8
n natur nici un individ nu triete separat ci ntr-un anumit ecosistem (i.e.mpreun cu alte organisme i ntr-un anumit mediu de via). n plus, deregul, ntr-un anumit ecosistem nu triete doar un singur individ dintr-oanumit specie ci mai muli.Acetia alctuiesc o populaie!
o mulime de indivizi ai unei anumite specii care triesc ntr-unspaiu bine delimitat (i.e. )
O anumit populaie a unei specii poate exista ntr-un anumit mediu abiotic(climatic, edafic, orografic) cnd capacitile sale fiziologice i permit asta(i.e. dac este adaptat la aceste condiii de mediu)!
Acest spaiu la care specia este adaptat i n care se poate dezvolta,este de fapt o ni potenial (sau fundamental Kimmins 1987).
Dar o anumit populaie a unei specii se gsete ntotdeauna ntr-un anumit(i.e. ). O
anumit populaie a unei specii poate exista ntr-un anumit ecosistem (i.e.) cnd este adaptat la condiiile de mediu cnd poate
face fa competiiei cu alte specii!
Acest spaiu (cu componenta i cea !) n care specia rezist in realitate, este (sau Kimmins 1987).
i acest este determinat ...
De interaciunea cu mediul de via abiotic
De interaciunea populaiei cu populaiile altor specii din ecosistem
Deci fiecare populaie a unei specii are o anumit ni ecologic, adic acel locn care gsete condiii prielnice de existen i perpetuare!
Niele ecologice ale unor populaii provenind din specii diferite se potsuprapune (exemplu: : molidul, bradul i fagul sau : ursul,mistreul i cerbul)
Dar n acelai timp pot exista populaii ale unor specii diferite ale cror nie nuse suprapun deloc (exemplu: : stejarul pufos, specie caracteristiczonelor cu uscciune pronunat fa de salcie, specie caracteristic zonelorumede i jneapn, specie caractersitic zonelor reci i nalte ale munilor;
: pelicanul, caracteristic zonelor umede mai ales Deltei Dunrii fade capra neagr, caracteristic mediului subalpin i montan nalt)
Populaia:
ecosistem
Aadar, fiecare populaie are locul ei n cadrulecosistemului!
n aceeai biocenoz!
i
exist efectiv
acest loc
NIAECOLOGIC
abiotic
Biotop + Biocenoz spaiu abiotic + spaiu biotic
Mediu + Biocenoz
abiotic biotic
bine determinat
sau
plante animale
plante
animale
nia real realizat
34
RAPORTURILE INTRAPOPULAIONALE
abiotic biotic
Populaia este deci o aglomerare de indivizi din aceeai specie care triesc ntr-un anumit loc. n aceast aglomerare exist diverse relaii ntre indivizi, relaiicu caracter contradictoriu: pe de o parte de favorizare a dezvoltrii indivizilor,iar pe de alt parte de stnjenire a dezvoltrii indivizilor.
Individul este unitatea de baz a lumii vii. El face obiectul gospodririiindiferent c este vorba de plante sau animale.
Este important ns de neles faptul c nnatur, nici un individ nu triete separat ci ntr-un anumit mediu de via,mpreun cu alte organisme din aceeai specie precum i din alte specii. Caatare, trsturile sale sunt modelate n urma interaciunilor pe care acesta le arecu celelalte organisme cu care este n contact i cu mediul de via inert (deci cuecosistemul n care se dezvolt i din care face parte).
mpreun cu celelalte organisme din aceeai specie care triesc ntr-un anumitloc, bine determinat (un biotop), formeaz o populaie. Acel loc de via alpopulaiei (i.e. ) ns nu trebuie neles doar prin prizma mediuluiinert ( ) ci a ntregului complex format din elementeabiotice i biotice (i.e. celelalte organisme aparinnd altor specii). Aceastantruct o anumit populaie a unei specii poate exista ntr-un anumit ecosistem(adic ntr-un complex biotic i abiotic) doar cnd este i adaptat la condiiilede mediu cnd poate face fa competiiei cu alte specii! Acest spaiu (cucomponenta i cea !) n care specia rezist i nrealitate, este (sau Kimmins 1987).
Populaia este foarte important ntruct evoluia oricrui individ este directinfluenat de interaciunile cu ceilali membri ai populaiei. Interaciunileacestea, alturi de influenele mediului inert i a celorlalte organisme (populaii)ale altor specii, sunt determinante pentru evoluia populaiei. Din punct devedere al relaiilor din interiorul populaiei (adic ntre indivizii din aceeaispecie) unele pot favoriza existena individului (cele de favorizare i nmulire)dar altele pot s o defavorizeze (cele de stnjenire i competiie). Chiar dacaceste relaii au caracter contradictoriu i au loc simultan
n fiecare caz raporturile de favorizare, stnjenire, competiie i nmulire
sunt combinate. Cel mai important lucru este faptul c acestea mpreun
ajut la perpetuarea populaiei prin cei mai bine adaptai indivizi (chiar dac
unii indivizi dispar, sunt eliminai)!
nia ecologicnia ecologic potenial
cel mai importantefect este faptul c acestea mpreun ajut la perpetuarea populaiei prin ceimai bine adaptai indivizi (indivizii slabi dispar, sunt eliminai)!
Acesta se caracterizeaz prinapartenena la o anumit specie i ca atare are anumite caracteristicimorfologice, fiziologice i genetice.
iexist efectiv
nia real realizat
Rezumat
35
2.9
1. Ce este individul ?
2. Ce este populaia ecologic ?
3. Care sunt categoriile de clase de vrst n care se structureazpopulaia?
4. Cum trebuie s fie raportul sexelor ntr-o populaie a unei speciimonogame?
5. Ce este rata creterii unei populaii?
6. Ce este nia ecologic ?
7. Ce este nia ecologic potenial?
8. Ce este nia ecologic real (sau realizat)?
9. Este posibil s se suprapun niele ecologice a dou specii diferite?Dai un exemplu.
10. Este posibil s nu se suprapun niele ecologice a dou specii diferite?Dai un exemplu.
11. Care sunt tipurile de raporturi intrapopulaionale ?
12. Care sunt raporturile de favorizare?
Test de evaluare a cunotinelor
36
2.10
populaUnitatea de nvare 3. Dinamica iei
Cuprins
3.1. Introducere
3.2. Competenele unitii de nvare
Durata medie de parcurgere a uniti de nvare este de 3 ore.
3.1. Introducere ..........................................................................................37
3.2. Competene..........................................................................................37
3.3. Dinamica populaiei ............................................................................38
3.3.1. Ritmul circadian ...............................................................................40
Ritmul sezonal (fenofazele) ...............................................................42
Fluctuaii anuale...............................................................................45
3.4. S ne reamintim ...................................................................................48
3.5. Rezumat ...............................................................................................50
3.6. Test de evaluare a cunotinelor ...........................................................51
-
3.3.2.
3.3.3.
3.3.4. Fluctuaii multianuale ......................................................................46
n mod natural, populaiile sunt ntr-o continu schimbare. Aceast unitate denvare introduce cursantului cteva dintre cele mai importante noiuni referitoarela schimbrile care se produc n interiorul populaiilor zilnic, sezonal, anual imultianual. nelegerea acestor schimbri ritmice este deosebit de important ngospodrirea resurselor naturale indiferent dac este vorba de populaii de plante sauanimale.
cursanii vor putea defini noiunile de ritm nictemeral (sau circadian), ritmsezonal (sau fenofazic), ritm annual i multianual
- vor putea identifica i descrie cauzele acestor schimbri ritmice
- vor putea explica modul n care trebuie abordat modul de gospodrire al uneipopulaii n funcie de dinamica acesteia
acestei
37
38
3.3. Dinamica populaiei
(prelucrat dup Stugren 1982)timp
Nr. indiv
izi
39
Exemplu
40
Exemple
41
Exemple
42
Exemple
43
44
45
Exemple
46
Exemple
47
S ne reamintim...
Populaiile sunt ntr-o continu schimbare. Schimbarea se produce zilnic,sezonal, anual sau multianual.
Ritm circadian (sau nictemeral)
Plantele
Animalele
Ritm sezonal (Fenofaze)
Alternarea zilei cu noaptea a determinat formarea la majoritatea speciilor a unorritmuri de via foarte bine conturate.Astfel avem populaii (active ziua in repaus noaptea) i (active noaptea i n repaus ziua).
sunt obligatoriu diurne pentru c au nevoie de lumin pentru asimilaie.Obinuit intensitatea acestui proces crete odat cu intensitatea luminii ns esteinhibat la temperaturile mari din perioadele calde ale zilei (i.e. n general n jurulprnzului). Ritmul circadian al asimilaiei influeneaz coninutul de oxigen(mare ziua, mic noaptea) i dioxid de carbon (mic ziua, mare noaptea) din aer i aumiditii din sol (mic ziua, mare noaptea).
Alte fenomene cu ritmic circadian la plante sunt: deschiderea florilor,modificarea poziiei frunzelor n relaie cu poziia soarelui (ex. teiul argintiu),ritmul de cdere al frunzelor i fructelor toamna.
sunt mprite n specii diurne i nocturne (roztoare, rpitoare denoapte). Rareori sunt indiferente ex. omizile procesionare (Taumatopaeaprocessionea) care se hrnesc la 6 ore indiferent dac este zi sau noapte.
Schimbrile reversibile ale nfirii i funcionrii (i.e fiziologiei) speciilor nfuncie de sezon poart denumirea de
n zona temperat (zona n care se afl i ara noastr) fenofazele suntdeterminate de alternarea celor 4 anotimpuri diferite din punct de vedere altemperaturii, umiditii i duratei zilei.
Fiecare populaie are ritmul su fenofazic i acesta este strns corelat cu cel alpopulaiilor din alte specii cu care interacioneaz direct (le consum sau suntconsumate de ele). De exemplu fazele fenologice ale plantelor sunt strnscorelate cu cele ale animalelor care le folosesc drept hran.
diurnenocturne
fenofaz.
48
3.4
Exemplu:
Exemplu:
insectele fitofage (defoliatorii) i au ciclul de dezvoltare primvara i lanceputul verii (i.e. cnd culmineaz dezvoltarea aparatului foliar)
La fel fazele fenologice ale consumatorilor secundari sunt legate de cele ale przii lor.
fazele la psrile insectivore legate de cele ale insectelor pe care leconsum (care la rndul lor sunt legate de plantele cu care se hrnesc).
La populaiile care se reproduc n fiecare an se observ fluctuaii anuale.
Dac e vorba de specii anuale (i.e. care triesc doar un an), fluctuaia ncepe de la zeroi se ncheie la zero.
Dac e vorba de specii care triesc mai muli ani, fluctuaia pornete de la numrul deexemplare care au rmas de anul anterior, crete pe seama celor care se nasc apoiscade sau se menine (ns nu ajunge la zero!)
La anumite populaiile se observ fluctuaii multianuale. Populaia crete peparcursul ctorva ani i apoi scade din nou.
La anumite animale (oareci, psri) dar i la prdtorii asociai lor.
La insectele defoliatoare
La arbori (fluctuaiile multianuale se ntind pe zeci i sute de ani).
Factorii de mediu (n general perioadele calde i umede favorizeaz, celeuscate i reci defavorizeaz)
Resursele de hran (ex. fructificaia la stejar i prolificitatea la mistre iroztoare)
Densitatea populaiei care influeneaz direct intensitatea raporturilorintrapopulaionale (n special competiia)
Ritmul anual (Fluctuaiile anuale)
Ritmul multianual (Fluctuaiile multianuale)
Exemple:
Cauzele acestor fluctuai multianuale sunt multiple:
Cele mai puternice fluctuaii numerice se produc n biocenozele simple(populaii puine i structur trofic puin ramificat) care de fapt denot mediupuin favorabil! ntr-un astfel de mediu, modificarea unei verigi din lanuriletrofice aduce cu sine modificri majore datorit lipsei unor alternative(alternative care de o bicei exist n mediile favorabile unde structurabuiocenozei este divers i bogat).
49
Natura este ntr-o continu schimbare. Ca atare i populaiile diferitelor specii carese gsesc ntr-un anumit loc (i.e. ecosistem) se schimb odat cu trecerea timpului.Schimbarea se produce , , i .
Schimbrile datorate alternanei zilei cu noaptea determin aa-numitul ritmcircadian sau nictemeral (un ). Diferenele de temperatur i mai aleslumin ntre clele dou pri ale zilei au determinat formarea la majoritatea speciilora unor ritmuri de via foarte bine conturate. Astfel avem populaii care suntactive ziua i n stare de repaus noaptea i populaii , active noaptea i nstare de repaus ziua.
Pe lng aceste diferene, exist schimbri reversibile ale nfirii i funcionrii(i.e fiziologiei) speciilor n funcie de sezon. Aceasta se poate observa evident maiales n zonele globului unde de-a lungul anului se nregistreaz diferenesemnificative de umiditate, temperatur i durat a zilei. n regiunea temperat(unde este situat i Romnia) anul calendaristic are o astfel de dinamic sezonaldatorit celor 4 anotimpuri diferite. Fiecare populaie are ritmul su fenofaziccaracteristic speciei i acesta este strns corelat cu cel al populaiilor din alte speciicu care interacioneaz direct (le consum sau sunt consumate de ele). De exemplu,fazele la psrile insectivore sunt legate de cele ale insectelor pe care le consum(
) care la rndul lor sunt legate deplantele cu care se hrnesc (
).
Dinamica populaiei se produce i pe termen mai lung, adic anual sau chiarmultianual. La populaiile care se reproduc n fiecare an se observ fluctuaii
Dac e vorba de specii care triesc doar un an (i.e. ciclul lor de dezvoltare sereduce la un singur an; e.g. plante anuale), fluctuaia ncepe de la zero (e.g. dinseminele de anul trecut) i se ncheie la zero (odat cu ofilirea i uscarea plantelortoamna). Dac e vorba de specii care triesc mai muli ani, fluctuaia pornete de lanumrul de exemplare care au rmas de anul anterior (deci nu de la zero!), crete peseama celor care se nasc apoi scade sau se menine (i deci nu ajunge la zero!)
La anumite populaiile se observ fluctuaii Populaia crete peparcursul ctorva ani i apoi scade din nou. Astfel de fluctuaii ciclice se observ deexemplu la anumite animale (oareci, psri) i la prdtorii asociai lor, la insecteledefoliatoare etc. Cauzele acestor fluctuaii multianuale sunt multiple. n generalfactorii de mediu au o fluctuaia multianual ciclic (perioadele foarte secetoase,anii foarte ploioi, ierni foarte geroase sau dimpotriv foarte blnde etc.) i ca ataredetermin o flucutaia ciclic a vieuitoarelor dintr-un ecosistem (ntruct leinflueneaz direct condiiile de hran i de reproducere).
zilnic sezonal anual multianual
ritm zilnic
anuale.
multianuale.
diurnenocturne
perioada de eclozare i dezvoltare a puilor coincide cu perioada n care populaiade insecte ce servesc drept hran este maxim
aceste insecte i au ciclul de dezvoltare primvara i lanceputul verii adic atunci cnd culmineaz dezvoltarea aparatului foliar cu careacestea se hrnesc
Rezumat
50
3.5
51
n plus, relaiile strnse dintre speciile diverse (n special cele de tip prad-prdtor) duc la
fuctuaii multianuale ale populaiilor din ecosistem.
1. Ce este ritmul nictemeral ?
2. De ce sunt plantele obligatoriu diurne?
3. Dai 3 exemple de fenomene cu ritmic circadian la plante.
4. Dai exemple de animale diurne i nocturne.
5. Ce este fenofaza?
Cele mai puternice fluctuaii numerice se produc n biocenozele simple (populaii
puine i structur trofic puin ramificat) care de fapt denot mediu puin
favorabil! ntr-un astfel de mediu, modificarea unei verigi din lanurile trofice aduce
cu sine modificri majore datorit lipsei unor alternative (alternative care de obicei
exist n mediile favorabile unde structura biocenozei este divers i bogat).
Test de evaluare a cunotinelor3.6
Efe
ctiv (
mii e
xem
pla
re)
6. Care sunt cauzele producerii fenofazelor n zona temperat?
7. De ce sunt corelate fenofazele anumitor specii diferite din ecosistem?
8. La ce fel de populaii fluctuaia anual ncepe i se termin la zero?
9. Care sunt cauzele cele mai importante ale fluctuaiilor multianuale?
10. Unde se produc cele mai puternice fluctuaii numerice, n biocenozelesimple sau n cele complexe? Motivai rspunsul.
52
Unitatea de nvare 4. Biocenoza
Cuprins
4.1. Introducere
4.2. Competenele unitii de nvare
Durata medie de parcurgere a uniti de nvare este de 4 ore.
4.1. Introducere ..........................................................................................
4.2. Competene..........................................................................................
4.3. Biocenoza ............................................................................................
4.4. Categorii ecologice de populaii ..........................................................
4.5. Trsturi sistemice ale biocenozei .......................................................
4.6. Manifestrile biocenozei ca sistem.......................................................
4.7. S ne reamintim ...................................................................................
4.8. Rezumat ...............................................................................................
4.9. Test de evaluare a cunotinelor ...........................................................
53
53
54
55
56
62
69
71
72
Natura nu este haos ci este organizat dup un model sistemic.Aceast unitatede nvare introduce cursantului cteva dintre cele mai importante noiunireferitoare la pdure ca sistem n care toate prile sunt integrate i interrelaioneazstrns. nelegerea i abordarea ca sistem a pdurii este deosebit de important ngospodrirea nu doar eficient ci i durabil a resurselor naturale indiferent dac estevorba de populaii de plante sau animale
- cursanii vor putea defini noiunea de biocenoz i trsturile sistemice aleacesteia, structura trofic a biocenozei precum i relaiile interspecifice dincadrul acesteia
- vor putea identifica i descrie cauzele unor schimbri din structura ifuncionarea biocenozei
- vor putea explica modul n care trebuie abordat modul de gospodrire al uneibiocenoze forestiere n funcie de structura ei i relaiile dintre prilecomponente
acestei
53
54
55
Exemple
56
Exemple
57
58
59
60
61
Exemple
62
63
64
Exemple
65
Exemple
66
Exemple
67
Exemple
Exemple
68
Exemple
Exemple
Exemple
S ne reamintim...4.7
Biocenoza
Structura trofic a biocenozei
Aa cum s-a precizat i demonstrat anterior, Universul nu este n haos ci esteorganizat (i.e. este sistematizat). Lumea vie este organizat sub form de sistemi ca atare pdurea NU este o aglomerare ntmpltoare de vieuitoare. Plantele ianimalele care se gsesc ntr-o anumit pdure NU pot la fel de bine tri oriunden alt parte i n orice combinaie. Pe o anumit suprafa de teren, caracterizatde anumite condiii de clim i sol, ntlnim o anumit combinaie de organismedin diferite specii. Aceste organisme a nu se asociaz ntmpltor ciinteracioneaz strns unele cu altele i sunt bine adaptate condiiilor de mediu.
Biocenoza reprezint tocmai acest
Nu trebuie uitat faptul c biocenoza face obligatoriu parte dintr-un ecosistem ica urmare, ntre aceasta i mediul ei de via (i.e. partea abiotic) trebuie s existeo strns interaciune.
ansamblu de populaii a unor specii diferitece convieuiesc organizat, pentru o perioad lung de timp, ntr-un teritoriubine definit, relativ omogendin punct de vedere al condiiilor demediu.
69
Exemple
Exemple
Prin aceast interaciune biocenoza realizeaz un circuit complet al materieiorganice n ecosistem, de la sinteza acesteia din elementele anorganice pn ladescompunerea ei complet i punerea n libertate a acestor elemente
Pentru a realiza acest ciclu complet, biocenoza va cuprinde obligatoriu urmtoareletrei categorii de organisme:
sunt cei care sintetizeaz materia organic din elementele anorganicepreluate din mediul de via. n aceast categorie intr plantele verzi (i.e. capabile defotosintez) care produc materie organic prin folosirea energiei solare i anumitebacterii capabile s sintetizeze materie organic utiliznd energia chimic (i.e. nlipsa luminii).
sunt acele organisme care se hrnesc cu substana organic provenitde la alte organisme (productori sau ali consumatori). Ei sunt reprezentai ngeneral de animale dar i de bacterii i plante semiparazite i parazite din cadrulbiocenozei. Consumatorii pot folosi substan organic provenit de la productori,caz n care se numesc consumatori primari sau pot folosi substan organic de la aliconsumatori, caz n care se numesc consumatori de ordinul 2, 3, 4 .a
sunt reprezentai de organisemele care au capacitatea de adescompune materia organic moart provenit de la productori i consumatori.Astfel substanele minerale sunt din nou redate biotopului i reintr n circuitulmateriei din ecosistem
Astfel, ntre diversele specii ale unui ecosistem se formeaz legturi troficen care fiecare specie reprezint practic o verig (i.e. un
Uneori, o anumit verig poate fi comun ntre lanuri trofice diferite.Astfel, la nivelul ecosistemului prin conexiunea lanurilor trofice existente seformeaz o adevrat
Biocenoza de pdure este un sistem biologic deschis. Ca urmare ea are toatetrsturile caracteristice acestui fel de sisteme: caracter istoric, integralitate,heterogenitate, autoreglare i echilibru dinamic.
Fiecare biocenoz este unic n felul ei n ceea ce privetecompoziia n specii (i.e. inventarul populaiilor prezente) precum i structura pevertical i pe orizontal (dat de distribuia acestor specii n spaiul biocenozei). Cuct condiiile de mediu sunt mai favorabile cu att compoziia i structura pevertical i pe orizontal sunt mai diverse (ntruct se suprapun niele ecologice alemai multor specii)
Biocenoza se comport ca un ntreg datorit faptului c fiecare specieocup o anumit poziie n structura biocenozei (i.e. n structura ei trofic) indeplinete o anumit funcie. Orice intervenie asupra unei populaii are efectedirecte asupra celorlalte i de fapt asupra ntregii biocenoze.
productorii, consumatorii i descompuntorii.
Productorii
Consumatorii
Descompuntorii
Aadar, aceste trei categorii de organisme (i.e. productori, consumatori idescompuntori) sunt strns legate ntre ele prin raporturi de hran, numite
.
(aa-numitele )
).
.
Caracterul istoric.
Integralitate.
raporturi trofice
reea trofic
Trsturile Biocenozei Forestiere
lanuri troficenivel trofic
70
Heterogenitate.
Autoreglare.
Echilibru dinamic.
de favorizare, de stnjenire i competiietrofice (
)
Prdtorism
Parazitism
Simbioza
Necrofagia
.
Avnd o structur foarte divers, biocenozele forestiere suntputernic heterogene. Diversitatea ridicat comparative cu alte biocenoze este datde extinderea considerabil pe vertical care produce o etajare a spaiului vital iastfel permite existena a numeroase specii.
Biocenoza forestier are capacitatea de a-i menine structura ifunciile la un anumit nivel specific n ciuda unor aciuni cu potenial destabilizator(e.g. schimbarea umiditii, a temperaturii aerului, a intensitii luminii, adisponibilitii hranei etc.).
Biocenozele forestiere fiind capabile de autoreglare, princonexiunile dintre prile componente se menin ntr-o stare relativ stabil (i.e. imenin structura i funciile la un anumit nivel).
Biocenozele forestiere sunt sisteme vii n care au loc permanent diferite procese iinteraciuni. Raporturile ntre populaii (interpopulaionale) sunt unele dintre caremai importante. i aici ca i la raporturile dintre indivizii aceleiai populaii ntlnimraporturi iar n locul celor dereproducere (posibile doar n interiorul speciei) le gsim pe cele
Clasificarea relaiilor trofice se face n funcie de raportul ntre organismul careconsum i cel consumat:
1) [indivizii unei populaii (prdtorul) omoar i consumindivizii altei populaii (prada)]
2) [indivizii unei populaii (parazitul) se instaleaz i se hrnesc peseama indivizilor altei populaii (gazda) pe care nu i omoar direct]
3) [indivizi din populaii diferite se ajut n asigurarea hranei]
4) [indivizii unei populaii (necrofagul insecte, ciuperci, viermi,bacterii) se hrnesc pe seama materiei organice moarte (necromasa) existente nbiocenoz]
Pe o anumit suprafa de teren, caracterizat de anumite condiii de clim i sol,ntlnim o anumit combinaie de organisme din diferite specii. Aceste organisme anu se asociaz ntmpltor ci interacioneaz strns unele cu altele i sunt bineadaptate condiiilor de mediu.Acest
Prin interaciunea cu mediul neviu, biocenoza realizeaz un circuit complet almateriei organice n ecosistem, de la sinteza acesteia din elementele anorganicepn la descompunerea ei complet i punerea n libertate a acestor elemente.Astfeli asigur perpetuarea n timp.
Manifestarea biocenozei ca sistem
foarteimportante pentru asigurarea circuitului materiei
ansamblu de populaii a unor specii diferite ceconvieuiesc organizat, pentru o perioad lung de timp, ntr-un teritoriu binedefinit, relativ omogen din punct de vedere al condiiilor de mediu reprezintbiocenoza (sau partea vie a ecosistemului)
Rezumat4.8
71
Pentru a realiza acest circuit complet al materiei, biocenoza are nevoie de (i ca atareva cuprinde obligatoriu) organisme care produc materia organic din substaneanorganice , organisme care transform materia organic
i organisme care s descompun materia organic moart napoi nsubstane anorganice i astfel s nchid circuitul. Acestecategorii de organisem sunt legate prin relaii trofice formnd aa-zise
n care fiecare specie reprezint practic o verigntruct anumite specii pot face parte din mai multe lanuri trofice, prin conexiuneaacestora ia natere .
Fiind un sistem biologic, biocenoza este un sistem deschis i ca atare are toatetrsturile caracteristice acestuia:
Fiind sisteme vii, ntre populaiile componenteau loc relaii Cele trofice, aacum s-a menionat mai sus, sunt indispensabile pentru realizarea circuitului dematerie n ecosistem. Ele se mpart, n funcie de tipul de relaie dintre organisme, n:
1. Ce este biocenoza?
2. Care sunt categoriile trofice de organisme dintr-o biocenoz?
3. Dai exemplu de lan trofic ntr-o biocenoz forestier.
4. Cum ia natere reeaua trofic ntr-o biocenoz (i.e. de ce se formeaz)?
5. Cum putei explica faptul c biocenozele forestiere au integralitate?
6. De ce sunt biocenozele forestiere att de diverse (i.e. de ce au heterogenitatemare)?
7. Care sunt tipurile de raporturi interpopulaionale din biocenoz?
8. Care sunt tipurile de raporturi trofice din biocenoz?
9. Ce este prdtorismul? Dai exemple de prdtori.
10. Ce este parazitismul? Dai exemple de parazii.
11. Ce este simbioza? Dai exemple de organisme simbionte.
12. Ce este necrofagia? Dai exemple de necrofagi.
(productorii)(consumatorii)
(descompuntorii)
(i.e. un ).
reeaua trofic
caracter istoric, heterogenitate, integralitate,autoreglare i echilibru dinamic.
de favorizare, de stnjenire i competiie i trofice.
prdtorism, parazitism, simbioz i necrofagie.
lanuritrofice nivel trofic
Test de evaluare a cunotinelor4.9
72
5 (continuare)Unitatea de nvare . Biocenoza
Cuprins
.1. Introducere
5.1. Introducere ..........................................................................................73
5.2. Competene..........................................................................................73
5.3. Producerea de biomas........................................................................74
5.4. Transferul de biomas..........................................................................76
5.5. Acumularea i descompunerea biomasei..............................................78
5.6. Randamentul energetic al biocenozei forestiere ...................................81
5.7. Dinamica biocenozei ...........................................................................82
5.8. S ne reamintim ...................................................................................93
5.9. Rezumat ...............................................................................................96
5.10. Test de evaluare a cunotinelor .........................................................98
5
Cea d -a cincea unitate de nvare continu subiectul din unitatea precedent
(manifestarea biocenozei ca sistem) ntroducnd cititorului aspecte legate de modul
n care se produce biomasa n biocenoz, modul cum aceasta este ulterior
transferat, acumulat i transformat. Dup prezentarea acestora, se discut
aspec t legate de randamentul energetic al biocenozei.
n plus, aceast unitate de nvare prezint cursantului cteva dintre cele mai
importante noiuni referitoare la schimbrile care se produc n interiorul biocenozei
zilnic, sezonal, anual i multianual. Aa cum n mod natural, populaiile sunt ntr-o
continu schimbare i biocenoza pe care acestea o formeaz va fi dinamic. Tot aici
se introduce conceptul de faze de dezvoltare ale pdurii precum i cel de succesiune
a vegetaiei forestiere. nelegerea acestor concepte este deosebit de important n
gospodrirea resurselor forestiere i chiar pentru gospodrirea resurselor naturale n
general.
e
e
5.2. Competenele unitii de nvare- cursanii vor putea defini noiunile de producere i transfer de biomas,
randament energetic, succesiune, faze de dezvoltare, dinamic zilnic,
sezonal, multianual.
73
acestei 3
5.3. Producerea de biomas
- vor putea identifica i descrie cauzele dinamicii biocenozei forestiere
- vor putea explica modul n care trebuie abordat modul de gospodrire al
unei pduri n funcie de procesele de producie, transfer, acumulare i
descompunere a biomasei. Deasemenea vor putea explica n ce mod trebuie
gospodrit o pdure n funcie de dinamica ei (faza de dezvoltare, stadiul
succesional).
Durata medie de parcurgere a uniti de nvare este de
ore.
74
75
Exemple
76
Exemple
Exemple
77
Exemple
Exemple
78
79
Exemple
Exemple
80
Exemple
81
Exemple
82
Exemple
83
Exemple
84
Exemple
85
86
87
88
89
Exemple
90
Exemple
91
ExempleExempleExempleExempleExemple
92
Producerea i transferul de biomas.
Producerea necromasei i descompunerea ei.
Producerea de biomas
producie primar brut
producie primar net
Transferul de biomas.
producie secundar
Faza de detritizare (de mrunire).
Faza de alterare a detritusului.
:
:
descompuntori necrofagi
detritizarea mrunirea alterarea detritusului format formareahumusului mineralizarea humusului.
Este un proces fundamental pentru existena biocenozeideoarece furnizeaz energia i substanele necesare tuturor populaiilor.Are la bazprocesul de fotosintez = procesul prin care plantele produc combinaii organicesimple (ex. glucoza) din bioxid de carbon i ap cu ajutorul energiei solare ifolosind clorofila din frunze drept catalizator.
Bimasa produs de plante (adic de productorii primari) la nivelul biocenozei senumete producie primar. Aceasta se numete atuncicnd vorbim de totalul biomasei sintetizate de plante n procesul de fotosintez sau
atunci cnd vorbim doar de cantitatea de biomasacumulat n corpul plantelor (deci producia brut din care se scade cantitatea debiomas folosit pentru energia necesar proceselor vitale respiraie, cretere,nmulire etc.)
Biomasa vegetal (= producia primar net) estetransferat n 3 direcii principale:
- o parte este consumat de animale.
- o parte rmne stocat pentru un anumit timp n corpul plantei.
- o parte se usuc i ajunge pe sol sub form de necromas.
Biomasa vegetal consumat de animale i de descompuntori este n parte folositpentru obinerea de energie i n parte pentru constituia acestora (cretere). Parteacare este nmagazinat n corpul descompuntorilor i a consumatorilor se numete
ntreaga cantitate de material mort ce rezult din biocenoz constituie necromasa.Aici este inclus att materialul mort de natur vegetal ct i de natur animal. Lafel ca biomasa, necromasa servete drept hran pentru populaii de consumatori(numii sau ). Organisemele necrofage descompuntreptat necromasa pn la compuii simpli din care a luat natere biomasa (dioxidde carbon, ap i elemente minerale). Fazele descompunerii biomasei sunt:
(sau ), ,i, n final,
Prin activitatea microfaunei (ciuperci, bacterii,acarieni etc.) necromasa este puternic mrunit rezultnd detritusul format dinfragmente mici de material vegetal, animal, excremente.
Alterarea detritusului are loc mai ales sub aciuneamicroflorei (ciuperci, bacterii) care prin enzimele secretate, desface treptat ncombinaii simple cele mai multe combinaii organice din necromas (ajungnd nfinal la dioxid de carbon, ap i azot molecular).
S ne reamintim...5.8
93
Faza de formare a humusului.
Faza de mineralizare a humusului.
AmonificareaNitrificarea
Denitrificarea
Ritmul circadian (nictemeral).
Ritmul sezonal (fenofazele).
Faza de constituire a seminiului.
==
=
prevernal
vernal
estival
serotinal
autumnal
hiemal
Dinamica de vrst a biocenozei forestiere
n procesul de alterare a combinaiilor organice dinnecromas, unele dintre combinaiile simple sunt supuse unor procese derecombinare. n urma unor astfel de procese se produc acizii humici i se formeazhumusul.
Humusul este greu de descompus i ca atare seacumuleaz n soluri. Aici se combin cu diverse elemente minerale. Sub aciuneamicroflorei humusul se mineralizeaz n trei faze: eliberarea deamoniac i dioxid de carbon; oxidarea amoniacului i formareanitriilor i nitrailor; reducerea azotului la starea molecular
Ca orice sistem biologic viu, biocenoza este ntr-o continu schimbare datoritraporturilor dintre speciile sale dar i celor cu mediul de via abiotic. ntructpopulaiile componente ale biocenozi sunt caracterizate de schimbri ritmice ibiocenoza ca ntreg va fi afectat de acestea.
Alternarea zilei cu noaptea a determinat formarea lamajoritatea speciilor a unor ritmuri de via foarte bine conturate. Avem populaiidiurne (active ziua i n repaus noaptea) i nocturne (active noaptea i n repaus ziua)i ca atare un ritm diurn i unul nocturn al biocenozei ca ntreg.
n biocenozele forestiere din zona temperat datoritalternrii celor 4 anotimpuri (diferite din punct de vedere al temperaturii, umiditiii duratei zilei) apar 6 fenofaze diferite de-a lungul unui an:
1. Fenofaza (mar.-april.) dezvoltarea florei de primvar
2. Fenofaza (april.-mai) nfrunzire i nflorire n mas la arbori, cuibritulla psri, apariia puilor la mamifere, dezvoltarea insectelor defoliatoare
3. Fenofaza (iun.-iul.) maximul activitii de producere a biomasei
4. Fenofaza (aug.-sept.) intensitatea activitii plantelor i animalelorncepe s scad, se dezvolt i se matureaz fructele i seminele, ntr n repausinsectele, ncepe uscarea plantelor anuale
5. Fenofaza (sept.-oct.) nglbenirea frunzelor, cderea n mas aseminelor i fructelor, migrarea psrilor, activitate a descompuntorilor.
6. Fenofaza (nov.-mar.) repausul majoritii plantelor i animalelor,activitate a descompuntorilor
n cadrul biocenozei forestiere ntlnim urmtoarele faze de dezvoltare:
Arborii btrni sunt eliminai. Plantulele tinerese instaleaz i ncepe eliminarea natural. Sunt caracteristice invaziile de speciipioniere n spaiile libere existente. Faza se ncheie odat cu formarea strii de masiv(i.e. coroanele arborilor vecini se ntreptrund).
Dinamica biocenozei.
94
Faza de competiie.
Faza de difereniere.
Faza de maturitate.
Faza de mbtrnire.
Faza de dezagregare.
predominani (dominani
codominanidominai
deperisani
Ciclul se reiaastfel din nou.
Succesiunea = procesul de nlocuire a unei biocenoze cu o alta, diferit ca structuri funcii.
Cauzele succesiunii:
Naturale:
Antropice:
Singeneza succesiunea primar =
Mediul este ocupat i lupta pentru existen se intensific. Arboriirmai n urm mor i ajung necromas.
ncepe cnd creterea n nlime i grosime ating maximul.Datorit nchiderii coronamentului, resursele n arboret sunt reduse i diversitateaspeciilor este redus. Arborii se difereniaz i se poziioneaz n coronamentul pduriin urmtoarele categorii: cei mai nali i cu coroanele cele maidezvoltate), (au nlimi apropiate de predominani, dar coroanele lor suntmai puin dezvoltate), (cu nlime ceva mai redus dect arborii dinprimele dou clase i cu coroanele nghesuite i mai slab dezvoltate), (aunlimi mai mici i coroane nguste i nghesuite) i (copleii de cei dinjur).
Se caracterizeaz prin nceperea fructificaiei i reducerea creteriin nlime i diametru. Eliminarea este mult ncetinit. Schimbrile n coronamentpermit ptrunderea luminii i astfel diversitatea crete. Se formeaz seminiuri care nspier ntruct nu gsesc condiii suficiente pentru supravieuire.
Se caracterizeaz prin dispariia multor arbori care au ajuns lalimita fiziologic. Datorit luminii tot mai multe care ptrunde spre sol, apar i sedezvolt numeroase specii. Seminiurile instalate se dezvolt tinznd s nlocuiascarboretul matur.
Arborii btrni dispar n majoritate (sau complet) iar locul lor esteluat de seminiuri i tinereturi existente i chiar plantule nou instalate.
n biocenoza forestier succesiunea este provocat de nlocuirea populaiilor de arboriexistente la un moment dat cu altele. Aceast nlocuire (i.e. succesiune) are deasemeneaca efect i nlocuirea multora dintre populaiile de plante i animale cu altele adaptatenoii compoziii i structuri.
atacuri de insecte, incendii, inundaii, alunecri de teren, erupiivulcanice, doborturi i rupturi de vnt sau de zpad.
exploatri, poluare, punat etc.
(sau ) edificarea (instalarea) unei biocenoze pe unteren neocupat de o alt biocenoz la acel moment. n spaiul forestier este ntlnit caproces mai ales n lunci unde se formeaz continuu teren nou lipsit de vegetaie.Singeneza se produce ns i n alte locuri, atunci cnd biocenoza anterioar a fostnlturat complet datorit unor cauze antropice sau naturale (ex. alunecri de teren,incendii, erupii vulcanice).
95
Etapele singenezei
producie primar brut i
producieprimar net.
producia secundar
necromasa.descompuntori necrofagi
detritizare,alterarea detritusului format, formarea humusului mineralizareahumusului
1. Colonizarea.
2. Agregarea.
3. Competiia i consolidarea.
4. Stabilizarea.
5. Climaxul.
Faza n care specii foarte diverse invadeaz spaiul disponibil.Sunt foarte rezistente la variaiile de mediu (n general speciile pioniere). Nu suntorganizate (i.e. nu exist lanuri trofice stabile). nc nu a nceput procesulpedogenetic.
Speciile neadaptate dispar. Se dezvolt relaii inter iintrapopulaionale. Se formeaz un mediu caracteristic i se pot instala i speciimai puin rezistente la fluctuaiile de mediu (i.e. care au nevoie de adpost).
Prin competiie sunt eliminate speciile pioniere.ncepe formarea lanurilor trofice. Aici reglarea efectivului populaiilor depinden mare msur de relaii intrabiocenotice i nu doar de mediu.
Formarea lanurilor trofice i a reelei trofice. Este mpiedicatptrunderea unor noi specii. Biomasa tinde spre maxim. Mecanismele deautoreglare sunt dezvoltate i permit pstrarea structurii i funciilor ntr-unechilibru dinamic.
Biocenoza este stabil i i pstreaz structura i funciile pe duratede timp mari.
Producerea de biomas este un procesfundamental pentru existena biocenozei deoarece furnizeaz energia isubstanele necesare tuturor populaiilor. Biomasa este produs nti de plante,singurele capabile s transforme substane anorganice n materie organic.Producia total a plantelor se numete ar biomasacare rmne stocat n corpul lor, dup ce acestea i-au satisfcut nevoile aferenteproceselor vitale (respiraie, cretere, nmulire etc.) se numete
Biomasa vegetal este ulterior n parte stocat i n partetransferat de-a lungul lanurilor trofice (fie ca biomas fie ca necromas).Biomasa stocat n corpul consumatorilor formeaz abiocenozei.
ntreaga cantitate de materialmort ce rezult din biocenoz constituie Aceasta este reciclat dectre (sau ) care o utilizeaz drept hran.Organisemele necrofage descompun treptat necromasa (prin
i, n final,) pn la compuii simpli din care a luat natere biomasa (dioxid de
carbon, ap i elemente minerale).
Producerea i transferul de biomas.
Producerea necromasei i descompunerea ei.
Rezumat5.9
96
Dinamica biocenozei.
Natura este ntr-o continu schimbare. Ca atare i biocenoza format dinpopulaiile diferitelor specii care se gsesc ntr-un anumit loc (i.e. ecosistem) seschimb odat cu trecerea timpului. Schimbarea se produce zilnic i sezonal.Avem populaii care sunt active ziua i n stare de repaus noaptea ipopulaii active noaptea i n stare de repaus ziua i ca atare un ritmdiurn i unul nocturn al biocenozei ca ntreg. n plus, pe lng ritmicitateazilnic, n biocenozele forestiere din zona temperat datorit alternrii celor 4anotimpuri (diferite din punct de vedere al temperaturii, umiditii i durateizilei) apar 6 fenofaze diferite de-a lungul unui an: (mar.-april.)caracterizat de dezvoltarea florei de primvar; (april.-mai)caracterizat de nfrunzirea i nflorirea n mas la arbori, cuibritul la psri,apariia puilor la mamifere, dezvoltarea insectelor defoliatoare; iun.-iul.) n care se nregistreaz maximul activitii de producere a biomasei;
(aug.-sept.) intensitatea activitii plantelor i animalelor ncepe sscad, se dezvolt i se matureaz fructele i seminele, ntr n repaus insectele,ncepe uscarea plantelor anuale; (sept.-oct.) caracterizat denglbenirea frunzelor, cderea n mas a seminelor i fructelor, migrareapsrilor, activitate a descompuntorilor i (nov.-mar.) caracterizat derepausul majoritii plantelor i animalelor, activitate a descompuntorilor.
n evoluia sa n timp biocenozaforestier trece prin stadii diverse, diferite ca structur i ca procese interne.Fazele de dezvoltare sunt: (instalare unei noi generaiide plante i dispariia generaiei vechi); (mediul este ocupat i luptapentru existen se intensific. Arborii rmai n urm mor i ajung necromas);
(n urma luptei pentru resurse, arborii se difereniaz i sepoziioneaz n coronamentul pdurii ca: - cei mai nali i cucoroanele cele mai dezvoltate; - cu nlimi apropiate depredominani, dar cu coroane mai puin dezvoltate; - cu nlimeceva mai redus dect arborii din primele dou clase i cu coroanele nghesuite imai slab dezvoltate; - cu nlimi mai mici i coroane nguste inghesuite i - copleii de cei din jur); (ncepereafructificaiei i reducerea creterii n nlime i diametru);(dispariia multor arbori care au ajuns la limita fiziologic i nlocuirea lortreptat de plantule tinere); (arborii btrni dispar i sunt nlocuiide tineretul existent sau de plantule nou instalate).
n biocenoza forestier succesiunea este provocat de nlocuireapopulaiilor de arbori existente la un moment dat cu altele, datorit unor cauze
(atacuri de insecte, incendii, inundaii, alunecri de teren, erupiivulcanice, doborturi i rupturi de vnt sau de zpad etc.) sau(exploatri, poluare, punat etc.). Aceast nlocuire (i.e. succesiune) aredeasemenea ca efect i nlocuirea multora dintre populaiile de plante i animalecu altele adaptate noii compoziii i structuri.
diurnenocturne
onstituirea seminiuluicompetiia
diferenierea
maturitatea.mbtrnirea
dezagregarea
,
prevernalvernal
estival (
serotinal
autumnal
hiemal
Dinamica de vrst a biocenozei forestiere.
predominanidominani
codominani
dominaideperisani
Succesiunea.
naturaleantropice
c
97
Cnd edificarea (instalarea) unei biocenoze are loc pe un teren de unde biocenozaanterioar a fost nlturat complet datorit unor cauze antropice sau naturale (ex.alunecri de teren, incendii, erupii vulcanice) vorbim de (sau
). Acest tip de succesiunea are urmtoarele etape: (cnd speciifoarte diverse i foarte rezistente la variaiile de mediu invadeaz spaiul disponibil);
(speciile neadaptate dispar; se dezvolt relaii inter i intrapopulaionale ise formeaz un mediu caracteristic n care se pot instala i specii care au nevoie deadpost); (prin competiie sunt eliminate speciile pioniere;biocenoza se consolideaz datorit formrii lanurilor trofice; reglarea efectivuluipopulaiilor depinde n mare msur de relaiile intrabiocenotice i nu doar de mediulextern); (definitivarea lanurilor i a reelei trofice; biocenoza devinestabil i mpiedic ptrunderea unor noi specii; mecanismele de autoreglare permitpstrarea structurii i funciilor ntr-un echilibru dinamic) i (biocenoza estefoarte stabil, speciile prezente sunt capabile s se perpetueze i astfel mpiedicintrarea altora i astfel se pstreaz structura i funciile biocenozei pe durate de timpmari).
1. Ce este producia primar a biocenozei?
2. Ce este producia primar brut a biocenozei?
3. Ce este producia primar net a biocenozei?
4. Ce este producia secundar a biocenozei?
5. Ce este necromasa?
6. Care sunt fazele de descompunere a necromasei?
7. Care sunt cele 6 fenofaze caracteristice pdurii din zona temperat?
8. Ce este succesiunea ca proces n biocenoz?
9. Care sunt fazele de dezvoltare ale biocenozei forestiere?
10. Ce este singeneza?
11. Care sunt etapele n procesul de succesiune pe un teren neocupat iniial devegetaie (i.e etapele singenezei)?
12. Ce este Climaxul?
succesiunea primarsingene