CURS 3 Ecologie Master 2010

7/25/2019 CURS 3 Ecologie Master 2010

http://slidepdf.com/reader/full/curs-3-ecologie-master-2010 1/11

Dinamica ecosistemelor naturale

Curs 3

DIVERSITATEA BIOLOGICĂ. Clasificarea biodiversit!ii

Conceptul de diversitate se referă la varietatea componentelor unui sistem, fiind omăsură a heterogenităţii acestuia. Biodiversitatea defineşte heterogenitateacomponentelor ecosferei.

Dicţionarul de biologie Oxford (1! defineşte biodiversitatea ca "mare varietatede specii (diversitatea speciilor! sau de alţi taxoni de plante, animale şi micro#organismeexistente $ntr#un habitat, diversitatea bioceno%elor dintr#o anumită regiune (diversitateecologică! sau variabilitatea genetică din cadrul unei specii (diversitate genetică!.&

'cosistemele sunt sistemele dinamice ale biosferei, şi cuprind un anumit arealgeografic. rin biodiversitate se $nţelege totalitatea genotipurilor, speciilor şiecosistemelor ce apar $ntr#un areal. Dar biodiversitatea are un $nţeles şi mai larg, eacuprin%)nd următoarele categorii*

Diversitatea biolo"ic (biodiversitatea! este un concept global, care aratădiversitatea dintre organismele vii provenite din ecosistemele acvatice şi terestre, precumşi dintre complexele ecologice din care acestea fac parte. Cuprinde deci, diversitatea dininteriorul speciilor, dintre specii şi ecosisteme. Cu c)t diversitatea unui ecosistem estemai mare, cu at)t bioceno%a este mai stabilă. +iodiversitatea, după definiţia niunii-nternaţionale pentru Conservarea +iodiversităţii, cuprinde toate formele de viaţă,ecosistemele şi procesele ecologice şi ia $n considerare ierarhia lor la nivel genetic,specific şi ecosistemic. +iodiversitatatea menţine procesele ecologice la nivel local,regional şi global, generea%ă bunuri şi servicii direct utili%abile sistemului socio#economic. ctivitatea umană determină, din ce $n ce mai mult, reducerea biodiversităţii,

periclit)nd stabilitatea ecosistemică, cu implicaţii economice, ştiinţifice, estetice şi etice.+iodiversitatea are patru componente ierarhice* diversitatea specifică, diversitatea

genetică, diversitatea ecologică (ecosistemică!, diversitatea antropică sau etnoculturală.

Diversitatea s#ecific$ riveşte varietatea speciilor la nivel local (bioceno%ă!,regional (biom! şi global (biosferă!. )nă $n pre%ent au fost descrise cca. 1,/ milioanespecii şi se estimea%ă ca ar fi $ntre 0 şi 1 milioane specii.

2umărul de specii descrise şi numărul estimat de specii existente

Ta%o&i 'u(r de s#eciidescrise 'u(r esti(at des#ecii S#ecii cu&oscute)*+lge 3. 40. 11

lante superioare 50. 4.#0. 0#64eşti 5. 3. 0ăsări .1 .0 /

7amifere 3. 3.1 8,0



Diversitatea "e&etic$ 9ata modificărilor evolutive ale unei populaţii este proporţională cu gradul de diversitate genetică. :enofondul biosferei conţine $ntreagainformaţie asupra proceselor biologice planetare; diminuarea acestuia limitea%ăcapacitatea populaţiilor de a se adapta la modificările mediului şi reduce informaţia biologică potenţial utilă pentru societatea umană. 9olul geneticii ecologice este de

păstrare a diversităţii (<ilson, 50!.

Diversitatea ecolo"ic )ecosiste(ic+$ Distrugerea unor categorii de ecosistemeşi dispariţia rapidă a unor specii, impune necesitatea evaluării rolului speciilor $n cadrulecosistemului $n vederea cunoaşterii modului $n care diversitatea specifică influenţea%ăstructura şi funcţionarea ecosistemelor. =n acest sens există mai multe criterii declasificare a ecosistemelor*

• după tipul major de biotop > sisteme acvatice şi terestre,• după impactul antropic > naturale, seminaturale şi antropi%ate,• după caracteristicile structurale > abundenţa şi distribuţia speciilor, durată

de viaţă, importanţă etc,• după caracteristicile funcţionale > capacitatea productivă a ecosistemelor,

de circulaţie a materiei şi energiei de la un nivel trofic la altul,• după natura şi importanţa bunurilor şi serviciilor furnizate sistemului

socio#economic,• după capacitatea de refacere sau re%istenţa la modificări ? rezilienţa

ecosistemelor .

Diversitatea a&tro#ic sau et&ocultural$ se referă la diversitatea etnică,lingvistică şi culturală a comunităţilor umane. @istemul socio#economic a evoluat lentmultă vreme. Odată cu revoluţia industrială, societatea umană ia din natură resurse şienergie şi returnea%ă deşeuri, ceea ce conduce la reducerea biodiversităţii şi perturbareastabilităţii sistemului global al Aerrei. Aoate acestea au condus la elaborarea rogramului 2aţiunilor nite pentru 7ediu şi De%voltare.

Diversitatea #eisa"er > este o noţiune intrată nouă şi ea apare $n "@trategia paneuropeană a diversităţii biologice şi peisagere&, adoptată de Consiliul de 7iniştri a' $n 10. rin peisaB se $nţeleg relaţiile existente $n cursul unei perioade date $ntre unindivid sau o societate şi un teritoriu definit din punct de vedere topografic şi a căruiaspect re%ultă din acţiunea, $n decursul timpului, a factorilor naturali şi umani sau ocombinare a acestora.

Importanţa biodiversităţii @tudiul biodiversităţii s#a reali%at $n mai multe etape. Dacă la sf)rşitul anilor 1/

se reali%au studii numai la nivel local (speciile din ista roşie > periclitate, endemice,rare!, după 1 studiile au fost caracteri%ate de o perspectivă global asupra biodiversităţii. @#au remarcat două evenimente importante* $nfiinţarea ondului :lobal de7ediu, $n cadrul 2aţiunilor nite şi @ummit#ul de la 9io de Eaneiro din anul 15.



2umărul total de plante şi animale descoperite este estimativ* unii cercetătoriafirmă că acesta este cuprins $ntre 1,3#1,6 milioane, alţii susţin că sunt 0#4 milioanespecii, iar alţii, chiar de 1 milioane specii.

2ivelul ridicat al diversităţii habitatelor Conform definiţiei date $n Convenţia privind diversitatea biologică, semnată la 9io de Eaneiro, la 0 iunie 15 reflectă şi un

nivel ridicat al diversităţii speciilor de floră şi faună.-mportanţa biodiversităţii este considerabilă pentru ansamblul vieţii pe glob şi $nspecial pentru om. ceasta are rol important ca hrană pentru om, ca ba%ă pentru diverseindustrii şi are o valoare estetică şi pedagogică.

Hrana – este furni%ată omului de componentele vegetale şi animale, sălbatice şidomestice ale biosferei.

Sănătatea omului – depinde $n mod substanţial de produsele biodiversităţii. =ntrecut medicamentele proveneau din plante şi animale. Dintre medicamentele clasice secunosc de mult chinina, camforul, efedrina, papaverina, etc. După 13 au fostdescoperiţi şi valorificaţi fungii, ce au permis obţinerea a 4 tipuri de antibiotice, apoitranchili%ante, cardiotonice, corticosteroi%ii extraşi direct din plante sălbatice sau

preparaţi din molecule vegetale. Industria şi comerţul – se ba%ea%ă, de asemenea, $n bună măsură pe produsele biologice. -ndustria alimentară, industria lemnului, textilă, cosmetică etc.

Acţiunea asupra litosferei – organismele generea%ă solul şi $l apără de ero%iune.Fegetaţia stabileşte echilibrele biochimice (fotosinte%a!, are calitatea de a absorbi poluanţii şi a menţine microclimatul, creea%ă şi diversifică peisaBul.

Rolul estetic şi educativ – al biodiversităţii devine tot mai pregnant $ntr#osocietate modernă. Aurismul a devenit o industrie economică pe glob, el fiind str)ns legatde peisaB şi de diversitatea elementelor biosferei.

+iodiversitatea trebuie considerată un element al priorităţilor şi al securităţiimondiale, pentru asigurarea viitorului umanităţii.

Eroziunea biodiversităţii +iodiversitatea suferă continuu, anual %eci de specii de plante şi animale dispar.

rocesul nu este o noutate pentru viaţa de pe Aerra, căci $n decursul istoriei geologicedispariţiile unor forme de viaţă au fost permanente, ele fiind o consecinţă inevitabilă amecanismului evoluţiei. =n urmă cu milioane de ani $n urmă extincţie $n masă aveaucau%e naturale, fie de ordin geofi%ic (erupţii vulcanice, modificări climatice, derivacontinentelor, impact meteoric!, fie de ordin biologic (lipsa hranei, boli!. După 160 seconstată odată cu revoluţia industrială impactul omului asupra biodiversităţii se facesimţit la toate nivelele* diversitatea genetică, a speciilor, a ecosistemelor şi culturală.

Reducerea diversităţii genetice- poate lua aspecte grave, av)nd repercusiuniasupra economiei şi societăţii. Farietatea genetică arată $n ce măsura $n care o specie se poate adapta unor condiţii noi de viaţă. ipsa acestei variabilităţi genetice poate duce ladispariţia speciei.

Reducerea diversităţii speciilor – este cea mai pregnantă prin aspectele eidramatice. @e consideră că anual dispar pe cale naturală, circa 1 specii de animale.Datorită omului, $ntre 1# 168 au fost distruse cca. 0 specii de mamifere.

Reducerea diversităţii ecosistemelor – ecosistemele acvatice sunt medii de viaţă pentru multe specii. @chimbările de habitat, introducerea de elemente exotice, poluarea



chimică şi termică duc la reducerea drastică a biodiversităţii, fără a mai vorbi desprereducerea numărului de exemplare ale unei specii.

- zonele umede – repre%intă un alt grup de ecosisteme care au fost supuse uneiaccentuate distrugeri. 'ste vorba despre bălţi, lacuri puţin ad)nci, terenuri inundabile,turbării. =n @ peste 0G au fost asanate. =n 'uropa distrugerea lor a fost de / >G.

=n economia Aerrei, ca factor natural şi antropic, %onele umede sunt importante din multe puncte de vedere. 'le au rolul de a echilibra inundaţiile, de a stabili%a p)n%a freatică şiviiturile, de a reţine impurităţile şi acţionea%ă ca un depoluator natural şi proteBea%ăţărmul. @unt importante economic şi pentru că $n perioadele $n care nu sunt inundateoferă bune terenuri de păşune sau teren agricol; sunt surse de materii prime. nul din celemai importante roluri pe care le au %onele umede se referă la biodiversitate, sunt %one pentru pontă, pentru cuibărit pentru speciile de păsări stabile sau de pasaB.

Reducerea diversităţii culturale – poate fi o consecinţă a diminuării varietăţiigenetice, a speciilor sau ecosistemelor. Culturile tradiţionale sunt legate de anumitefuncţii economice* agricultură, pescuit, creşterea animaleler, arti%anat. 7odificareaecosistemelor, de exemplu, de la pădure la păşune, $nlocuirea unui anumit tip de culture

agricole cu altul de import, poate determina alterarea, dacă nu chiar dispariţia unor culturisau populaţii. 'x. $n 2oua Heelandă $n ustralia triburile indigene sunt $n pericol, caurmare a neadaptării la civili%aţia modern.

auzele diminuării biodiversităţii -ntensitatea manifestată de impactului antropic asupra biodiversităţii se

diferenţia%ă $n timp. stfel, $ntr#o primă etapă, pe o durată de aproape 5 de ani,evoluţia acestui raport nu aduce modificări semnificative, posibilităţile omului de a seinterfera unor mecanisme ecologice formate $n mii de ani de evoluţie fiind reduse. =n adoua etapă, repre%ent)nd ultimii 1 de ani, avantaBele oferite de progresul tehnologicaduc controlul $n afara c)mpului de acţiune al mecanismelor ecologice, astfel că omul

dispune de suficientă putere pentru a influenţa conştient sau nu, evoluţia speciilor,existenţa lor. +iodiversitatea este evident $n curs de transformare datorită intervenţiei omului.

'l face să dispară $ntr#un ritm rapid specii şi fonduri de gene şi este arti%anul uneia dintrecele mai mari extincţii biologice pe care a cunoscut#o globul $n istoria sa geologică.Aransformă ecosistemele, $n general sărăcindu#le prin perturbarea biotopurilor (areliefului, climei, hidrografiei! şi de%echilibrarea bioceno%elor, dar şi prin modificareafuncţiei lor.

Degradarea (erodarea! biodiversităţii apare $n urma manifestării presiuniiantropice $n patru planuri*

# distrugerea şi fragmentarea habitatelor;# supraexploatarea speciilor (v)nătoare, pescuit!;#introducerea speciilor străine ecosistemului;# pierderi "$n cascadă&, după principiul efectului $n lanţdeclanşat $n momentul $n care o primă specie este afectată.Distru"erea ,i fra"(e&tarea -abitatelor sunt considerate cele mai importante

cau%e ale erodării biodiversităţii. ceasta se manifestă direct prin reducerea suprafeţeiocupate de ecosistemele naturale, sau indirect, prin efectele poluării asupra condiţiilor deviaţă ale speciilor.



gricultura extensivă repre%intă cel mai important factor de presiune sub raportspaţial. 'l se manifestă $n raport cu cele mai importante tipuri de ecosisteme, careconcentrea%ă o mare diversitate de organisme > pădurile şi %onele umede.

9educerea suprafeţelor $mpădurite a devenit un fenomen mondial; din 18 şi p)nă $n 16 au dispărut, $n favoarea terenurilor cultivate, circa 15 milioane de

Im5

(respectiv 5G suprafaţa forestieră!.După acest prag, fenomenul se intensifică, cu deosebire $n ţările $n curs dede%voltare din %onele calde. ici, presiunea demografică şi caracteristicile naturale alesolului sunt factori care acţionea%ă $n favoarea agriculturii extensive, pe seama pădurilor tropicale, cunoscute ca fiind ecosistemele cu cea mai mare biodiversitate. =n acelaşi timp,acestea suportă şi presiunea comerţului cu lemn, $ntinse suprafeţe fiind defrişate.

ucrările de asanare a %onelor umede pentru a atrage noi terenuri $n circuitulagricol au devenit o practică curentă $ncep)nd cu secolul al J-J#lea. 7laştinile suntecosisteme de mare productivitate şi diversitate, cu un rol fundamental $n menţinereaechilibrului biologic natural (regulari%area cursurilor de apă, "alimentarea& solurilor şiapelor litorale etc.!. 7ulte specii precum găinuşa albastră de baltă au dispărut din

@ardinia din cau%a desecării mlaştinilor.@chimbarile climatice globale şi regionale conduc la schimbări $n structura biocenotică, iar vite%a la care acţionea%ă anulea%ă posibilităţile adaptative ale maBorităţiispeciilor.

oluarea cu substanţe chimice cu toxicitate ridicată şi cu predispo%iţie deconcentrare $n verigile superioare ale lanţurilor trofice a afectat numeroase specii. stfel, păsările prădătoare constituie ultima verigă a acestor lanţuri, ceea ce le expune lainfluenţa nefastă a pesticidelor sau altor otrăvuri folosite $n momelile din capcanele pentru vulpi. 'fectivele unor specii cum sunt vulturul negru, acvila de c)mp, acvila destepă, codalbul, şoimul călător au scă%ut alarmant datorită intoxicării cu pesticide organo#mercurice sau organo#clorurate.

Su#rae%#loatarea s#eciilor afectea%ă mai mult de o treime din acestea,aduc)ndu#le $n pragul dispariţiei. 9elaţia omului cu speciile din floră şi faună a depăşit demult timp limitele satisfacerii nevoilor existenţiale, dar, $n multe ca%uri şi pe cele alemecanismelor care asigură existenţa acestora. ractic, sunt exploatate ecosistemelenaturale, $n care omul nu intervine pentru a contracara efectele acţiunii lui, aşa cum se$nt)mplă $n ca%ul ecosistemelor agricole.

-nvestiţiile cau%ate de refacere nu sunt suportate de nici unul din produseleobţinute, iar re$nnoirea depinde, $n totalitate, de stabilitatea ecosistemelor, de capacitatealor de a contracara un anumit nivel al presiunii umane. ceastă capacitate este de multeori supraevaluată sau ignorată, numeroase resurse ale biosferei devenind epui%abile sauepui%ate. =n fapt, aceasta $nseamnă dispariţia sau ameninţarea cu extincţia a mii de speciide plante şi animale.

F)nătoarea şi pescuitul contribuie $ntr#o proporţie semnificativă, la asigurarearesurselor alimentare. =n acelaşi timp, ele constituie surse de materii prime pentrunumeroase ramuri ale industriei uşoare (medicamente, cosmetice, confecţii, etc.!,modalităţi agreate sau tradiţionale de petrecere a timpului liber sau de găsire a uneicompanii "exotice&.

'xploatarea speciilor este o cau%ă a sărăcirii permanente a %estrei genetice, undeetapele sunt marcate de extincţia totală sau parţială a speciilor. @upraexploatarea $mbracă



diverse forme şi este motivată de satisfacerea uneia sau alteia dintre nevoile din ce $n cemai sofisticate pe care creşterea gradului de civili%aţie le#a generat.

a aceasta s#a adăugat necesitatea eliminării concurenţei pe care o repre%entau pentru păşuni, terenuri agricole, recolte etc.

Cu toate că $n societatea modernă, v)nătoarea şi pescuitul sunt acum limitate de

reglementări restrictive, capacitatea speciilor de a suporta presiunea acestora a scă%utchiar mai mult.Contextul economic face ca, $n numeroase ca%uri, veniturile substanţiale care se

pot obţine din capturarea speciilor proteBate să motive%e populaţia săracă pentru a $ncălcareglementările şi a aplica bracanoBul.

7odificarea echilibrului biocenotic #ri& i&troducerea de s#ecii alo-to&e(originare din alte %one, inexistente $n ecosistem! este o altă cau%ă a reducerii biodiversităţii, cu precădere $n ecosistemele isolate cu numeroase specii endemice, cu at)tmai mult cu c)t se suprapune distrugerii habitatelor naturale, v)nătorii sau pescuitului.

=n astfel de situaţii, nu există mecanisme naturale prin care efectivele speciilor "intruse& să fie limitate, declanş)ndu#se efecte $n lanţ care sărăcesc diversitatea speciilor.

n exemplu $n acest sens $l constituie ustralia, unde speciile noi aduse de om au beneficiat de numeroase avantaBe competitive faţă de cele locale.@ălbăticirea unor animale domestice prin părasirea acestora de către om, a agravat

efectele. Dispariţia unei specii sau diminuarea efectivelor sale nu este un evenimenti%olat, dat fiind intercondiţionările complexe cu bioceno%a din care face parte. For fiastfel afectate toate speciile de care depinde sau pe care le susţine $n plan trofic. @eaprecia%ă că dispariţia unei specii de plante va afecta 4 de specii de insecte, păsări,mamifere care depind direct sau indirect de aceasta. De asemenea, $n funcţie de rolul Bucat de specia afectată, stabilitatea ecosistemului, capacitatea lui de a se adapta lamodificările mediului, poate fi influenţată negativ.

actori direcţi, cum sunt creşterea demografică, neadaptarea sistemelor

economice, politice şi Buridice (mai ales $n planul drepturilor de proprietate şi de acces laresurse!, insuficienţa cunoştinţelor, contribuie semnificativ la erodarea biodiversităţii.Diminuarea biodiversităţii este din cau%e naturale şi antropice; cele naturale

dator)ndu#se unor cau%e fi%ice (modificări ale biotopului! sau unora de ordin biologic(modificări $n bioceno%ă!.

Cauele a&tro#iceCreşterea populaţiei şi a exploatării resurselor . Creşterea populaţiei va face să

fie depăşită capacitatea de suport de către ăm)nt a acestui sistem care va fi condamnat ladiminuare şi dispariţie. Ca atare, va trebui găsită o strategie care să facă faţă creşterii populaţiei fără să periclite%e capacitatea de suport a planetei.

Îngustarea continuă a spectrului produselor comercializate în domeniul alimentar > ameninţă diversitatea genetică şi a speciilor ce stau la ba%a agriculturii, %ootehniei şi pisciculturii.

Evaluarea greşită a mediului şi a resurselor sale – duce la disfuncţionalităţigrave, mai ales $n timpul procesului de modificare a habitatelor. stfel, transformareaunei %one umede $n teren agricol este ineficientă economic şi biologic. =n Delta Dunăriiunde /. ha transformate din stufăriş $n teren agricol $n incinta ardina a dus ladistrugerea unui habitat foarte bogat şi la transformarea lui $ntr#o %onă $n curs dearidi%are, deoarece agricultura dă re%ultate tot mai slabe.



nec!itatea în distribuţia beneficiilor din protejarea şi utilizarea resurselor naturale – determină o scădere a interesului pentru creşterea resurselor.

lacune în cunoaşterea ştiinţifică şi economică – duc la o greşită percepţie aimportanţei biodiversităţii şi la distrugerea unor culturi umane ce posedau o $nţelegeretradiţională a naturii, la dispariţia unor habitate de mare diversitate şi bogăţie şi la

dispariţia a numeroase specii.Cadrul instituţional şi legislativ neadecvat unei dezvoltări durabile - a dus ladistrugerea habitatelor şi a scăderii biodiversităţii. =n unele ţări conceptul de de%voltaredurabilă nu a fost $nţeles ca un nivel superior de integrare intersectorială al de%voltăriieconomice $n limitele capacităţii de suport al teritoriului luat $n considerare, fapt care acau%at planificări şi exploatări eronate.

EVAL/AREA BIODIVERSITĂ0II presupune o serie de etape* $n primul r)ndidentificarea speciilor pre%ente $n aria anali%ată, $nregistrarea numărului de indivi%i aifiecărei specii, apoi determinarea unor elemente ce pot caracteri%a biodiversitatea > numărul de specii (bogăţia de specii!, indicele @impson, indicele @hannon#<eaver,

indicele +rillouin, indicele +erger#arIer, indicele 7c-ntosh, indicele 7argalef, indicele7enhinicI, coeficientul :lisson.

"umărul de specii #bogăţia de specii$* este cel mai simplu indicator al biodiversităţii, repre%ent)nd numărul de specii identificat $n aria studiată. cest indicator nu reuşeşte $nsă să surprindă modul de distribuţie al diversităţii.

ndicele %!annon-&eaver' Diferenţele mari $n structura biomasei traduc diferenţe$n ponderile acţiunilor factorilor abiotici, stadiul de evoluţie $n succesiunea vegetaţiei,influenţa omului şi a %ooceno%ei, etc. Comparaţia $ntre bioceno%e după două criteriicombinate* bogăţia $n specii şi ponderea cantitativă (biomasă, acoperire, număr de

indivi%i! se pot calcula cu aButorul indicelui @hannon#<eaver. -ndicele de diversitate allui @hannon#<eaver repre%intă entropia calculată pentru un eşantion extras la $nt)mplaredintr#o bioceno%ă. =n mod curent, acest indice se notea%ă cu KL*

∑ ∑= =

−=×−=

%

i

%

i

ii

"

"

"

" fi fi (

1 1

55 loglogL

unde* (f i cuprins $ntre şi 1!(2i cuprins $ntre şi 2!

2i # este efectivul speciei i $n eşantion

2 # efectivul total ( " " i =Σ !.

=nlocuirea lui pi cu 2iM2 este o aproximare* considerăm probabilitatea ca fiindegală cu raportul 2iM2 determinat pe un eşantion (o colecţie! de organisme, acest raportrepre%ent)nd frecvenţa individului $n comunitate. C)nd se folosesc logaritmi naturali, $nanali%a fitoceno%elor, scara de apreciere este următoarea*

,1 ... 1 #diversitate foarte scă%ută,l ... 5,0 #diversitate scă%ută,5,0 ... 3 #diversitate medie,3 ... 8 #diversitate ridicată,



N 8 #diversitate foarte ridicată.

ndicele %impson* binecunoscut $n lucrările de ecologie este şi indicele @impson,de natură probabilistică. 'ste un indice care ţine cont nu doar de numărul speciilor ci şi de proporţia fiecăreia. fost pre%entat de @impson $n anul 13, $n publicaţiile de

specialitate se pre%intă $n general trei variante ale acestui indice* -ndicele @impson (D!,indicele de diversitate @impson (1 > D! şi indicele reciproc @impson (1MD!cest indice estimea%ă probabilitatea ca doi indivi%i extraşi la $nt)mplare din

bioceno%ă să aparţină aceleiaşi specii, şi se calculea%ă cu următoarea formulă*

D? 1#∑=

%

i

pi1

5

unde*D # este indicele lui @impsoni # proporţia de indivi%i prin care specia i& este repre%entată $n bioceno%ă pi ?2iM2 2 # numărul total de indivi%i din bioceno%ă (sau eşantion!, 2i # numărul de indivi%i din bioceno%ăMeşantion aparţin)nd speciei i.

pi5 # mai este denumită şi energie informativă '.cest indice ia valori $ntre şi 1 după cum numărul de specii şi proporţia lor derepre%entare se modifică.

ndicele de ec!itatabilitate sau ec!itatea* acest indice arată relaţiile dintreabundenţele speciilor. =n ca%ul unor abundenţe relative similare echitatea va avea ovaloare unitară iar $n ca%ul $n care maBoritatea indivi%ilor aparţin unei singure specii eatinde spre valoarea %ero.

!ln(%

( E = ,

nde, '? echitatea, K? indicele @hannon#<eaver ; @# numărul de specii.

lţi indici ai biodiversităţii din literatura de specialitate (informativ!*

-ndicele +rillouin*

"

n "

()

%

i

i∑=

−

= 1

!Pln(!Pln(

-ndicele +erger#arIer* !*( maxmax i p pi pd ≥∀=

-ndicele 7c-ntosh*

" "

n "

*

%

i

i

−

−

=

∑=1

5

-ndicele 7argalef* !ln(1

" % * +g −=

-ndicele 7enhinicI* "

% * +n =

Coeficientul :lisson* , gl #" t – .$ / log#" i$0 2 i > numărul total de indivi%i, 2 t > numărul speciilor.



A/TOREGLAREA 1I STABILITATEA ECOSISTE2/L/I

Q utoreglarea ecosistemului este o condiţie esenţială şi necesară pentru menţinereastabilităţii acestuia. rin autoreglare, ecosistemele $şi menţin relativ constante

structura şi funcţiile chiar $n condiţii de mediu variabile.Q entru menţinerea stabilităţii, mecanismele de autoreglare sunt re%ultatulconexiunilor directe dintre subsisteme, respectiv conexiunile dintre speciilecomponente ale bioceno%ei şi dintre bioceno%ă şi biotop.

Q 'fectele de perturbare determinate de anumiţi factori ecologici biotici şi abiotici pot fi $nlăturate prin mecanisme de prevenire (feed#before! şi mecanisme decorectare (feed#bacI!.

Q 7ecanismele de corectare a perturbărilor produse constau $n modelarearăspunsurilor bioceno%ei la acţiunea stimulilor recepţionaţi de elementele salecomponente. 7ecanismele de autoreglare de natură trofică sunt cele maiimportante. =n ca%ul $n care nivelul trofic al consumatorilor este ocupat de

organismele polifage (specii animale care se hrănesc cu un număr mare deorganisme vegetale sau animale!, presiunea exercitată de aceştia creşte stop)ndtendinţa de creştere numerică a unei specii, iar la scăderea numerică a speciei, presiunea exercitată de polifagi se va deplasa spre alte specii. 7ecanismele deautoreglare asigură evitarea situaţiilor $n care ar avea loc epui%area totală aresurselor alimentare pentru o populaţie şi dispariţia ei din ecosistem.

Q @tabilitatea unui ecosistem este asigurată de o diversitate populaţională mare.ceasta se $nregistrea%ă pentru ecosistemele la care cantitatea de energie pierdută prin respiraţie creşte la nivelurile trofice superioare. a aceste niveluriorganismele depun o activitate mai intensă pentru procurarea hranei dec)t cele de pe nivelurile trofice inferioare, iar energia consumată de un nivel trofic nu se mai

transferă la nivelul precedentI#otee #rivi&d rela!ia diversitatestabilitateAhienemann (150! identifică două tipuri de echilibru, corespun%)nd principiilor

biocenotice* echilibrul conform principiului -, caracteristic %onelor calde, av)nd condiţiifoarte favorabile, unde menţinerea echilibrului se corelea%ă po%itiv cu diversitatea (păduriecuatoriale, recife coraligene!; echilibrul conform principiului al --#lea, caracteristic biotopurilor cu relativ puţine specii, mai bine adaptate, unde structura aparentneechilibrată se menţine datorită barierei& de biotop.

7acrthur (101!. ceastă ipote%ă se ba%ea%ă pe corelaţia po%itivă dintrediversitatea şi stabilitate. stfel, ecosistemele vor fi cu at)t mai stabile cu c)t vor avea oeterogenitate mai ridicată, respectiv mai multe specii capabile să reacţionea%ă $ntr#un modprofesionist& la schimbările de mediu corespun%ătoare.

'hrlich şi 'hrlich (161! au enunţat ipote%a niturilor& plec)nd de la analogiareali%ată $ntre niturile care asigură stabilitatea unei aripi de avion şi populaţiile careasigură stabilitatea bioceno%ei. =ndepărtarea niturilor va determina o deteriorare masivă aaripii numai după ce lipsesc suficient de multe nituri, $n timp ce primele nituri carelipsesc nu afectea%ă semnificativ stabilitatea aripii. =n mod analog, absenţa unor specii vaafecta progresiv stabilitatea bioceno%ei, dar va devini cu adevărat periculoasă pentru



$ntreaga bioceno%ă numai de la un anumit nivel $n sus. ceastă ipote%ă consideră toatespeciile de importanţă egală, efectul pre%enţei lor fiind legat numai de numărul lor, nu şide funcţiile specifice pe care le $ndeplinesc.

Rchiopu (165! consideră valabilă ipote%a că, pentru stabilitatea bioceno%ei uneste răspun%ător numărul mare de specii, ci alţi parametri biocenotici, cum ar fiabundenţa biosistemelor antagoniste şi a stărilor funcţionale echivalente posibile. stfel, perturbarea echilibrului biocenotic de o forţă exterioară nu determină o reacţie opusă din partea bioceno%ei afectate. 'xistenţa unor specii cu cerinţe diferite, uneori antagonice,

permite adaptarea la condiţiile variabile. De exemplu, $n componenţa unei bioceno%e potfi $nt)lnite at)t specii heliofile, c)t şi specii umbrofile. =n condiţii de insolaţie puternică,se $nmulţesc, stochea%ă energia şi sinteti%ea%ă biomasă cele din prima categorie, iar $ncondiţii de insolaţie slabă, acest rol este preluat de speciile sciofile. @istemul (bioceno%a!nu este distrusă, ci $şi menţine echilibrul datorită acestei combinaţii de specii.

<alIer (15! consideră că relaţia diversitate # stabilitate poate fi explicată prinipote%a conducător şi pasageri&. Conform acesteia, speciile nu au roluri echivalente > multe specii $ndeplinesc funcţii superficiale (pasageri! şi numai c)teva (conducătorii! suntimportante pentru menţinerea stabilităţii. rin urmare, stabilitatea va depinde nu numai denumărul speciilor care dispar, dar şi de funcţia care nu mai este $ndeplinită. 2aem (10!enunţă ipote%a idiosincrasiei&. ceasta admite faptul că funcţiile din ecosistem se

schimbă atunci c)nd se schimbă diversitatea speciilor, dar amplitudinea şi direcţiaschimbărilor sunt imprevi%ibile, $ntruc)t rolul fiecărei specii este complex şi poate variade la un mediu la altul. =n plus, se adaugă faptul că funcţiile ecosistemului depind şi deistoria ecologică şi de istoria evolutivă a speciilor aflate $n interacţiune.

@tabilitatea este asigurată de maximi%area fluxului de energie, care depinde dediversitatea, respectiv de complexitatea legăturilor dintre elemente. Dar stabilitatea nueste numai o consecinţă a diversităţii. 'a este şi factor genetic al acesteia, $ntruc)tintensificarea fluxului de energie duce la menţinerea structurii care asigură cel mai bine



aprovi%ionarea cu energie. aptul este dovedit de situaţia ecosistemelor unde suntaccesibile şi alte surse de energie dec)t radiaţia solară. stfel, $n aceste condiţii deabundenţă energetică nu se mai manifestă tensiunea& maximi%ării, ceea ce se reflectă printr#o structură biocenotică simplă, cu puţine specii, dar care sunt speciali%ate, adaptatefoarte bine la condiţiile date. =n acest ca% diversitatea optimă este diversitatea redusă.

@tabilitatea poate fi $nsă determinată nu numai de raportul de forţe& dintre populaţii. Dinamica biotopului este $n aceeaşi măsură, importantă. stfel, un ecosistem cu biotop uniform $n timp şi spaţiu de%voltă bioceno%e asemenea, iar reţelele trofice suntsimple.

stfel de informaţii au importanţă practică deosebită, cu at)t mai mult cu c)treacţia idiosincrasiei este cu adevărat o caracteristică $n procesele şi fenomeneleecologice. +a%a datelor empirice devine, $n acest context, la fel de importantă ca şimetodologia de prelucrare şi interpretare, $ndeosebi $n corelaţie cu procesele socialeconomice.

CURS 3 Ecologie Master 2010

Documents

Transcript of CURS 3 Ecologie Master 2010