Cursuri Ecologie
of 57
-
Upload
crangua-croitoriu -
Category
Documents
-
view
251 -
download
3
Transcript of Cursuri Ecologie
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
1/57
Capitolul 3
ECHILIBRE
ECOLOGICE
Acliunea
factorilor perturbatori
externi asupra
ecosistemelor
determin[
la nivelul
acestora
un rlspuns
care
poate
compensa
sau chiar
anula
efectele
negative
generate
de
factorii
de
perturba{ie.
Astfel,
ecosistemul
iqi
poate
pistra
stabilitatea
datoritd
capacitdtrii
sale de
a se
regenera qi
a
reveni
la starea
ini1ial6,
atAt
timp
cdt efectele
factorilor
pefturbatori
nu
dep[qesc
capacitatea
sa
de suportabilitate
1291.
Din
p[cate,
cele mai
multe
dintre
ac{iunile
umane
reprezintd
factori
de
perturba}ie
major6
pentru
ecosisteme,
ceea
ce
determini
distrugerea echilibrului
ecologic
al acestora.
Echilibrul
ecologic reprezinti
stabilitatea
unui
ecosistem
care realizeazd
un
permanent
schimb
de materie
qi
energie
cu
mediul
inconjur[tor
qi
care se realizeazl printr-o
multitudine
de
interac]iuni.
Astfel, pentru
a-gi men(ine
integritatea
ecosistemul
este
obligat
s[
aib[ un
rrspuns
la acliunile
mediului
qi
sr igi
autoregleze'mecanismele
interioare.
Echilibrul
ecologic
const[
in
pdstrarea
structurii
sistemului
pe
fondul
reinnoirii permanente
a
componentelor
sale,
prin
intermediul
schimbului
energetic
cu
mediul.
Astfel,
intre cele
trei
tipuri
de
organisme
existi
un
echilibru
cantitativ,
care
face ca
intr-o
populafie
s[ existe
atdfia
indivizi
c6,[i
poate
hrdni popula{ia
anterioard.
Echilibrul
dintre
dour verigi
invecinate
ale
lantului
trofic
nu
este
fix,
ci
el
este
permanent
modiflcat
de
factorii
aleatori,
care reahzeazd
creqterea
sau
sc[derea
abunden(ei
unuia
dintre
popula{ii.
Atunci
c6nd
o
acliune
extemd
distruge
echilibrul,
biocenoza
reaclioneazl,in
sens
opus
acfiunii
respectivei
forfe
perturbatoare,
deci
biocenoza
ac\ioneazd,
conform
echilibrului
mecanic
dinfizica
clasic6.
Cu c6t
o biocenozi
este mai
bogat[
in
specii,
cu at6t
ea se
echillbreazd
mai rapid,
av6nd
mai multe
sisteme
de
reglare.
Pentru
biocenozele
slrace in
specii
procesele
de
autoreglare
sunt mai
slab reprezentate
in
timp
ce
pentru
cele
artificiale
qi
semiartifi
ciale
acestea
lipsesc
cu
deslvArqire.
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
2/57
36
ELE]IENTE
DE
ECOLOGIE
Refacerea
habitatelor
comunit5lilor ecologice degradate
necesitl nu
doar
cunogtinfe despre
condi(iile frzice
care favorizeazd creqterea speciilor
individuale,
ci o
in{elegere a modului
in care speciile interaclioneazd in
diferite condilii, care ar
putea
provoca
reduceri ale numirului
de specii
dominante. O
perturbare putemic[
a
condi]iilor de
mediu
poate
conduce la
extinc[ia
locald
a
specillor sensibile,
in
timp
ce
speciile tolerante la
schimbiri sunt
capabile
sE
utilizeze noile
conditrii
pentru
a-qi imbunitSfi
creqterea
[30].
Aparitria
perturbafiilor
repetate la nivelul
unei comunit5li
aduce
schimblri
majore
in
compozi{ia
acesteia.
Astfel,
num6rul
de
specii
este
relativ mic
in comunit[1ile intens
pedurbate,
deoarece
puJine popula[ii
sunt
capabile
s[
se
refaci inainte de apari]ia
perturba]iei
urmdtoare.
Existenfa sistemelor ecologice implic[
desfrqurarea
proceselor
energetice,
bazate
pe
legile termodinamice.
Astfel, au loc transform[ri
de
energie
precum qi
aporturi
gi
pierderi
ale acesteia sub form[ de
entropie.
Legile
fundamentale
ale menfinerii
vie(ii
se
referd,
pe
de o
parte,
la
reciclarea
materiei
gi, pe
de altd
pafie,la
economia de energie
din cadrul
ecosistemelor.
Diferenla esenfiald
dintre ciclurile materiei
qi
fluxul de
energie este
aceea c6,
in
timp ce elementele
biogene,
precum
carbonul,
azotul,
fosforul,
apa
g.a.,
circul[
intre
biotop
qi
biocenozi,
putdnd
fi
reutilizate
la
infinit,
energia se scurge ca
un
flux
univoc
de
la
soare
cdtre
organismele
vii.
Activitatea
tuturor
vieluitoarelor
necesit[ o
surs[ de energie;
astfel,
pentru
organismele
autotrofe aceasti
surs6 este
direct energia solar6,
in timp
ce
pentru
organismele
heterotrofe
este reprezentatd
de
substanfe
care
se
formeazd
tot cu ajutorul
energiei solare.
Deci,
in
ambele
caz:urt
energia
solard
constituie
direct sau indirect
unica
surs[
de energie
pentru
organismele
vii. Din
punct
de
vedere termodinamic,
ecosistemul
este
relativ
stabil,
intrdrile fiind
constituite
din
energia
solar[,
precipita[ii qi
din
antrenarea
unor
substan{e
chimice,
in timp
ce cea
mai mare
parle
din ieqiri
este reprezentat[
de
cilduri,
dioxid
de carbon,
oxigen
qi
materie antrenat[
de
ape.
Deci,
c6ldura emanatd
cdtre mediu
poate
fi consideratd
energie
dezordonatd,
adicd,
entropie.
Trecerea
materiei de la un
nivel
trofic
la
altul
inseamnd
cregterea
entropiei din releaua
trofic[. La nivelul
unei
biocenoze,
organismele
vii
se afl[
intr-un
permanent
schimb de materie
gi
energie
cu
mediul.
Sistemele ecologice
sunt
structuri
dinamice dependente
de disiparea
energiei
in mediu,
deci sunt disipative.
Avdnd
in
vedere modul
in care au loc
transformdrile
energiei in
cadrul ecosistemelor putem
spune
ci
principiile
termodinamice
se aplic6
qi
in
caztl
proceselor
ecologice. Astfel,
energia nu
poate
fi creat[,
ea se
transform6
dup[
echivalen]e numerice precise (legea
conservdrii
sau
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
3/57
Echilibre
ecologice
principiul
I),
iar aceste transformdri
sunt insofite
de disiparea
unei anumite
cantitAti
de
energie sub formd
de cildur6
(legea
entropiei
sau
principiul
II).
Conform
principului
I
al
termodinamicii
toate moleculele
biochimice
posed[
o
entalpie'
ridicat[
qi
negativi,
ceea ce inseamnd
c[ in cursul
combustiei
sistemul
pierde
cilduri
in
favoarea
mediului
[14].
In toate
prdcesele
existente in natur[,
transformdrile
de energie
se
fac
cu
o
degradare
a
energiei dintr-o form[
in
alta,
randamentele
fiind
mici
(80%).
Astfel,
energia
este trecutd intr-o
stare
dezordonati incapabil[
s[
furnizeze
lucru
mecanic.
Fraclia
de energie
pierduti
de sistem in
cursul
fenomenelor termodinamice
se
numeqte
entropie (AS).
Tot
acest
principiu
termodinamic
spune cd toate
sistemele evolueaz[
c[tre o stare de echilibru,
care
are entropia
maxima,
adic[ energia
liberd a
sistemului
este negativ[.
Procesele
biochimice
sunt
procese
in care
energia
este
acumulat[
gi
din
care
au
loc
pierderi
de energie
sub
form[
de entropie. Economia
de energie
ecologic[
se
expriml
prin
ecua{ia
metabolismului
comunitar,
avdnd in
vedere
c[
dupd
procesele
de fotosintezl
de la nivelul plantelor
verzi
urneazd,
o serie
de
procese
biochimice
din ce
in
ce
mai
complexe.
Semnificalia
frzicdt
a
creqterii
entropiei
ecosistemelor
constl
in
evolulia
lor
c6tre
o stare
de complexitate
pi
organizare
biologic6
din
ce in
ce
mai mare.
Fiinfele
vii sunt interdependente
in
ceea
ce
priveqte
necesitatea
de
substan(e
nutritive.
Astfel, dac[
se
schematizeazi
liniar
legiturile
alimentare
unind
fiecare
grup
de
organisme,
se obline
figurarea
unui lan
trofic,
in
care
nutrilia
fiinfelor
vii,
situate la un
nivel
determinat,
depinde de
cele situate
in
aval. Din
legdturile
trofice ale
unui
ecosistem
rezultd,
c[
rela{iile energetice
intre
vie{uitoare
sunt
univoce,
in
sensul
autotrofe
=
heterotrofe,
sau mai
complet
autotrofe
:>
consumatoare
=
organisme
descompun[toare,
astfel
incAt
schema
scurgerii
de energie
in ecosistem
corespunde
intotdeauna
unui
model
termodinamic
deschis
[23].
Distrugerea
stdrii
de echilibru
de
citre
sistemele
vii se
realizeazd,
prin
folosirea
unei
surse exterioare
de energie,
independente
de funcfionarea
lor.
Din
punct
de vedere
energetic, procesele
din sistemele
vii sunt
ireversibile. Transferul
de energie de la
nivelul
ecosistemelor
este
corelat
cu
transferul
de substan{[.
3.1.
Factor
limitant
Factorul
ecologic
reprezint[
orice mediu susceptibil
de a ac{iona
asupra
fiinlelor
vii,
cel
pu[in
in
perioada
:unei
faze
a ciclului
lor
de
dezvoltare.
Factorii
ecologici
ac\ioneazd
diferit
prin
[31]:
37
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
4/57
ELEMENTE
DE
ECOLOGIE
.
eliminarea
anumitor
specii
din
teritoriile
ale
cdror
caracteristici
climatice
gi
fizico-chimice
nu mai
corespund;
.
modificarea
gradelor
de
fecunditate
qi
de
mortalitate
ale diferitelor
specii, acliondnd
asupra
ciclurilor
de ddzvoltare
qi provocdnd migra[ia;
.
favorizarea
apariliei
modific[rilor
de adaptare
cantitative,
legate
de
metabolism
qi
calitative,
legate
de clim[.
Prezenla
qi
succesul
unui
organism
sau
grup
de organisme
depinde
de
un
complex
de condilii.
Astfel, orice
condilie
care
nu
atinge
sau
depSgeqte
limitele de
toleranf[
devine
un
factor
limitativ.
De
asemenea,
nu
toli
factorii
de mediu
au
aceeaqi
importanJi
pentru
supraviefuirea
unei
specii,
cei mai
importanli
fiind
cei care
aclioneazdcel
mai frecvent
conform
legii minimului,
respectiv
sunt
cel
mai frecvent
in
pozilia
de
minim
sau
maxim
relativ.
Concluzia
care
se desprinde
din cunoaqterea
legilor
de
acliune
a
factorilor
ecologici
aratd cd
reacfia
organismelor
la acliunea
factorilor
limitativi
de
mediu
depinde,
in
mod
direct,
de situafia
ecologicS
concreti
in care se
g[sesc
organismele
respective.
Studiul efectelor
factorilor
ecologici
se
poate
face
asupra
unui
individ luat
izolat,
pe
o
populalie
a unei'
specii
determinate
sau
asupra
intregii
comunit6li.
Toli
factorii
ecologici,
frrd
nicio
excepfie,
sunt
susceptibili
la un moment
dat
qi
in anumite
condilii
s[ se comporte
ca
factori
limitanli.
intr-un biotop
dat, fiecare
organism
pretinde
anumite
condilii
particulare
de
temperatur[,
[umin[,
s[ruri
minerale
nutritive
9i
hran6.
Factorul
ecologic care
se va
afla
la nivelul
cel
mai apropiat
de
minimul
critic se va comporta
ca
factor limitant[7].
3.2.
Legile minimului,
tolerean{ei
$r
valenfei
ecologice
Legea minimului
-
creqterea
unei
plante
nu
este
posibil[
decdt
in
m[sura
in care toate elementele
necesare
pentru
dezvoltare sunt
in cantiteti
suficiente
in
sol.
Aceast[
lege
poate fi extinsd
la ansamblul
de factori
ecologici sub forma
legii
factorilor
limitanli
-
manifestarea
oriclrui
proces
ecologic
este
condilionat[
in
rapiditate
qi
amploare
prin
acel
factor
care este
cel
mai
slab
reprezentat
in mediu.
Legea toleranlei
-
pentru
fiecare
factor de mediu
existi
un domeniu
de
valori,
numit interval
de toleran 6,
in care orice
proces
ecologic va
putea
s5 se
efectueze
in condilii
normale.
Astfel,
numai
in interiorul
acestui
interval via\ava
fi
posibil[
(fig.1a).
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
5/57
Echilibre ecologice
grad
dE cresEre
al speaei
zom
de
loleruta inferinaa
zom
de tdrairta
superiaua
Fig.14.
Intervalul de
toleranld
a
factorului ecologic temperaturi.
Noliunea
de
valenld ecologicd
a unei
specii
vii
reprezirftd
posibilitatea
acestei specii
de a
popula
medii
diferite, caructerizate
prin
varialii mai mari
sau
mai mici
ale
factorilor ecologici.
Legea valenlei ecologice
-
dac[ intr-un
mediu
unul
dintre
factorii
ecologici
prezintd
variatii
impoftante, fauna
qi
flora vor
f,i s[race in specii
dotate cu
valent[ ecologic[
mic[,
iar dac[ o
specie are
limitele
de
toleranld
apropiate,
pentru
un factor de mediu care variazd mult intr-un
biotop
studiat,
acest
factor
este un factor
limitant.
O specie de
micd
valen{d ecologici care
nu va
putea
suporta
decdt variafii limitate ale factorilor ecologici,
se
numegte stenospecie,
in timp
ce o specie cu
valen [
ecologic[
mare,
capabil[
sI
populeze
medii foarte diferite
se numeqte
eurispecie
(frg.15).
Fig.LS.Varialia factorilor
ecologici
ryadienni
factorului
e
cologic
39
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
6/57
40
ELEJI,TENTE D
E
EC
O
LO
G
I E
3.3. Adaptrrea organismelor
la
factorii de
mediu
Fiin(ele
vii
dispun
de
mecanisme care le
permit
s[
se,adaptezelaun
mediu
anume
sau s[
supraviefuiasc[
eventualelor schimb[ri care survin.
in
vreme
ce
unele organisme
se limiteaz[
s[-qi adapteze
compoftamentul,
altele dau
dovadi
de
adaptiri
morfologice sau
flziologice
cu totul aparte.
Oamenii de
qtiin [
au definit trei niveluri de adaptare, caracterizate
printr-o
dependen [ tot mai
puternic[
a organismului fa 6
de
mediul
s[u
de
viali,
qi
anume: aclimatizarea, acomodarea
qi
adaptarea
propriu-zisA
[20].
Aclimatizarea
sau
adaptarea
fiziologic5, reprezint[ prima
expresie
a
plasticitAtrii
ecologice
a
speciilor.
Aceast[
adaptare
const[
in existenla
mecanismelor
de
reglare, care
provoac[
modific[ri
metabolice ce
permit
organismelor
vii s[-gi
menfini
constante
qi
la
valori
optime
condiliile
lor
interne
fa{I
de fluctua}iile mediului inconjurdtor.
Se
spune
despre
un
organism cd s-a aclimatrzat la
un
nou mediu
dac6
acesta se
poate
dezvolta
gi
reproduce
aici. Aclimatizarea este
posibild
dacd,
noile
condilii
sunt
similare
cu
cele
ale mediului de origine
sau
daci
specia
respectiv[
poate
tolera
variafii substan]iale
ale
mediului.
In
func{ie
de reac[ia la variafiile temperaturii ambiante,
organismele
animale
se
impart
in
doui
categorii
(fig.
1
6):
ten4erahra
.
corporala
('rC)
ln ?r"l
Fig.
1
6. Y aria\ia temperaturii
corporale in
telnptrahlra
rnfl
mefiulur
r-
-/
1n
funclie de temperatura
ambiantd.
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
7/57
-
Echilibre ecologice
.poikiloterme
sau animale
cu sAnge rece,
pentru
care temperatura
corporal[
este apropiatd
de cea a mediului
exterior
qi
variazd
cu acesta.
Exemple: neveftebrate,
pegti,
amfibieni, reptile,
unele
p5s[ri
qi
mamifere;
lhomeoterme
sau animale cu sAnge'cald,
a c[ror
temperatur[
intem[
r[mdne
constantS,
independent
de
temperatura exterioar[
Exemple:
majoritatea
p[s[rilor qi
mamiferele.
La
poikiloterme
acvatice,
toate modificlrile
temperaturii
apei
induc
un
fenomen de aclimatizare,
cate se realizeazd
prin
deplasarea
intervalului
de toleranj[ in sus sau
in
jos.
Acontodarea
reprezintd
o
etapl
ulterioari
aclimatizdrii
gi
implicl
un
grad
mai mare de adaptare
a organismelor vii
la
o varia(ie
a factorilor
de
mediu,
prin
intermediul
reacliilor fiziologice sau compodamentale,
care
ii
permit
individului sd rdzbatd in
noul mediu. Exemplu: Specia de Sagitaria
care se
dezvolt[ in mediul
terestru
prezintd
frwze de
forme
aplatizate, rigide
qi
r[d6cini
puternice,
in timp
ce
plantele
care se dezvoltd
in mediul acvatic
au frunze alungite flexibile.
Ecotipul
reprezintd
forma de
adaptare
perfectl
a
unei
populafii
apa(inAnd
unei specii
date la conditriile ecblogice locale. Spre deosebire
de
celelalte tipuri de adaptare,
ecotipurile
constituie
o expresie ereditarl,
genotipic[
a
plasticit[fii
ecologice. In acest
caz,
specia
este cea
care se
adapteazd
qi
nu individul in sine. Gralie upui echipament
genetic
deosebit,
organismul prezintd
caractere
morfologice
qi fiziologice
care-i
permit
s[
supraviefuiasc[ in
mediul
siu
de
viaf[.
Adaptarea este
o
consecin([
a
evolufiei,
proces
care selecfioneazd
organismele cu
cele
mai
bune
adaptdrila
mediul in care trliesc.
3.4.
Clasificarea
factorilor
ecologici
Orice fenomen ecologic
poate
fi
explicat
prin
cinci
variabile:
materie,
energie, spa{iu, timp
qi
diversitate
specific[.
Aceste
variabile
sunt
qi
criterii de clasificare
ale
factorilor
ecologici.
Astfel, dup[ natura lor, factorii ecologici
sunt:
.factori
abiotici de natur[
fizic[ sau chimic5,
de
exemplu factori
climatici;
.factori
biotici, de exemplu
parazitismul
pi
pr[darea.
o Dup[ densitatea
popula]iei
factorii
ecologici sunt:
.factori
ecologici
independenti
de
densitatea
populaliei,
care
iqi
exercit[ efectul asupra
indivizilor
izola[i;
.factori
ecologici dependenli de densitatea
populafiei,
care
provoacd
o
4t
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
8/57
42
ELEMENTE DE ECOLOGIE
actiune asupra tuturor
indivizilor.
DupI
natura mediului
in
care
se
exercitd factorii ecologici
sunt:
.factori
climatici
proprii
atmosferei, de exemplu temperatura;.
.factori
edafici legaji
de
caracteristicile fizico-chimice ale
solului;
.factori
topograflci care
depind
de
relief;
.
factori
hidrologici'lega{i
de
caracteristicile apei.
Dupd
variabila
timp factorii
ecologici sunt:
.factori
periodici
primari,
de
exemplu
temperatur[
qi
lumin6;
rfactori
periodici
secundari,
a
c[ror
variafie
depinde
de
cei
primari,
de
exemplu umiditatea;
.factori
aperiodici
(fluctua{ii
brutale),
de exemplu
seceta
gi
incendiile.
Tabel
4.1
3.5.
Acfiunea factorilor
ecologici
Existen{a
sistemelor
ecologice
implic[
desftqurarea
proceselor
energetice,
bazate
pe
legile
termodinamice.
Astfel, au
loc
transformdri
de
energie
precum qi
aporturi
pi
pierderi
ale acesteia
sub form6
de
entropie.
Clasificarea
factorilor
Factori
abiotici
Factori
climatici
Temperatura
Lumini
Umiditate
Ploaie
AlJi factori:fu6nt
Factori
independenti
de densitate
Periodici
primari
Periodici
secundari
Factori
fizico-chimici neclimatici
Mediul
acvatic
Presiune
Concentratie
siruri
minerale
Concentrafie
oxigen dizolvat
Mediul edafic
Granulometrie
Compozitia
chimici
Periodici
secundari
sau aperiodici
Factori
abiotici
Factori
trofici
Concenhatia
in
siruri
minerale
Hrana
Factori
dependenti
de
densitate
Periodici secundari
Factori
biotici
Interactiuni
intraspecifi
ce
Interactiuni
interspecifice
Competifia
Pridarea
Parazitismul
Periodici
secundari
sau aperiodici
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
9/57
Echilibre
ecologice
Legile fundamentale
ale men{inerii
vielii se refer6,
pe
de o
pafie,
la
reciclarea
materiei
qi,
pe
de
altd,
parte,la
economia
de energie
din
cadrul
ecosistemelor.
Diferen{a
esenfial5 dintre ciclurile
materiei
Ei
fluxul
de
energie
este aceea c[, in timp
ce
elementele biogene,
precum
carbonul,
azotul, fosforul,
apa
9.a.,
circuld
intre
biotop
gi
biocenoz[,
putdnd
fi
reutilizate
la infinit,
energia se scurge ca
un
flux
univoc de la soare
cdtre
organismele
vii.
Activitatea
tuturor viefuitoarelor necesitb
o
surs[ de energie;
astfel,
pentru
organismele autotrofe aceast[
surs[
este
direct
energia solar6,
in
timp
ce
pentru
organismele heterotrofe
este
reprezentat[
de
substanfe care se
formeazd
tot cu
ajutorul
energiei
solare.
Deci,
in
ambele caztri energia
solari
constituie
direct
sau indirect unica
surs[ de
energie
pentru
organismele
vii.
Procesele
biochimice care
au
loc
in biosferd
sunt
procese
naturale
care
se
produc
conform
principiilor
termodinamicii.
Din
punct
de
vedere
termodinamic,
ecosistemul este
relativ
stabil, intr6rile
fiind
constituite
din
energia
solar[,
precipitalii gi
din antrenarea
unor substanfe
chimice, in timp
ce
cea
mai
mare
parte
din
iegiri
este reprezentatd
de c[ldur5,
dioxid de
carbon,
oxigen
qi
materie
antrenatd
de
ape.
Deci,
cdldura emanat[
cltre
mediu
poate
fl
considerati
energie
dezordonatd,,
adicd entropie.
Trecerea
materiei
de
la un nivel
trofic la altul inseamn[
creqterea
entropiei
din releaua
troficI.
La nivelul
unei biocenoze,
organismele
vii
se afll intr-un
permanent
schimb
de materie
qi
energie
cu
mediul.
Sistemele
ecologice
sunt structuri
dinamice
dependente
de disiparea energiei
in mediu,
deci
sunt disipative.
Avdnd
in vedere
modul
?n
care
au
loc
transformlrile
energiei
in
cadrul
ecosistemelor putem
spune c5
principiile
termodinamice
se aplicd
;i
in cazul proceselor
ecologice. Astfel,
energia
nu
poate
fi
creat[,
ea
se
transformd
dupd echivalente
numerice precise (legea
conservdrii
sau
principiul
I),
iar aceste
transformiri
sunt inso(ite
de
disiparea unei
anumite
cantitAti
de
energie
sub form6
de cilduri
(legea
entropiei
sau
principiul
II).
3.5.1.
Factori
climatici
Factorii
climatici
se
pot
clasifica
factori
energetici
reprezentali
de
lumind
qi
temperatur[,
factori hidrologici, precum
umiditatea
qi
precipitaliile
qi
factori
mecanici,
rcprezenta\i
de vdnt
qi
ninsoare.
Lumina
constituie
principala
surs[ de energie
a
viefii
qi
este formatd
din
radialia
vizibill cu lungimi
de
und[ cuprinse
intre 0,39
qi
0,76p.
Accesibilitatea
luminii
depinde
de
poziTia geografic5,
exprimat[
prin
latitudine
qi
altitudine,
nebulozitate,
transparen(a
apei,
panta
g.a.
Intensitatea
43
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
10/57
44
ELEA,IENTE
DE ECOLOGIE
ilumin[rii
suport[ un ritm circadian
(zi-noapte),
dar
qi
unul anual, in func[ie
de
pozilionarea planetei
Pimdnt
in
raport
cu Soarele. Accesibilitatea
resurselor
de
luminl se apreciazd
pe
baza duratei de str[lucire
potenfial[
qi
efectivi
a Soarelui, valoare care
se
va corbcta in funclie de caracteristicile
mediului
de
via[6.
Datoriti capacitdlii
de
reglare
a
coricentra{iei
pigmenfilor
asimilatori,
fotosinteza
poate
avea loc
qi
in
conditrii
de
luminozitate atenuatb.
Este
suficient[ l0%
din
energia luminoasl
maximi
pentru
declangarea
qi
suslinerea
fotosintezei,
care
poate produce
jumltate
din biomasa oblinut[ in
conditrii de
luminozitate
optim[.
Deqi pare
irn
paradox,
valorile
maxime
ale
luminozitdlii impiedicd fotosinteza
pentru
numeroase
specii
de
alge. Efectul
acestei
luminozitdli
putemice
este
reversibil,
dac[
acfiunea
solard intensi nu
este
de
lungl
duratl
sau dac[,
prin
turbulenfa apei, fitoplanctonul
este
distribuit inzone cu o intensitate mai
mici a
luminii.
Distribufia
pe
vertical[
a
fotosintezei
in
ecosistemele
acvatice
descrie
o
curb[ in care maximul se situeazS nu la
suprafala
apei,
acolo
unde
intensitatea
luminii
este
foarte
mare,
ci
la ad6ncimi variabile
?n
funclie
de
intensitatea
luminii
cuprinse
intre
I
qi
4 fi. Fotoinhibifia,
datorat[ luminii
excesive, apare
numai in
partea
superficial6
a epilimnionului.
in
ecosistemele
eutrofe, bogate
in nutrienfi,
dezyoltarca
abundentl
a
fitoplanctonului
la
suprafa{a
apei poate
cpnstitui
un
factor
de limitare
a
zonei
trofogene, deoarece
stratul de fitoplancton ac{ioneazl
ca un
ecran in
calea
luminii.
in
func(ie de intensitatea
luminii
pentru
care
activitatea
fotosintetic[
este
maximS,
distingem
specii heliofite,
sciafite
qi
heliosciafite.
Heliofitele
sau
plantele
de
lumin[,
prezintd
o
creqtere
maximd
sub lumin6
puternici
gi
nu tolereaz[
umbra. Pentru
a
primi
cdt
mai
mult[
lumin[
ele
iqi
orienteazd,
tulpinile
qi
ramurile dupd
sursa de 1umin6,
astfel ele avdnd
un
fototropism
pozitiv.
Sciafitele necesiti pentru
dezvoltarea
normalS
o umbr[
deasd.
Activitatea
fotosinteticl
a
acestor
specii
este
optiml
la intensitdli
mici
sau
chiar foarte
mici
(circa
50 lucqi). Heliosciafitele
sunt
plante
cu
preferinfe
intermediare
in
ceea
ce
priveqte lumina.
in
mediul
acvatic
predomind
speciile
sciafite autotrofe.
Plantele
acvatice
au
pigmenli
care le
permit
ttilizarea cantitefli
de lumin[
necesare
din mediu.
Cantitatea
de
lumin[
utrlizatd
scade
cu
creqterea
addncimii.
Av6nd
in vedere aceste
considerente, algele
verzi
qi
brune nu
tr[iesc
la
addncimi
mai
mari
de 30
m,
in
timp
ce algele roqii
sunt adaptate la
o
luminozitate
mai
redus5. Algele
rogii
se
dezvolt[
p6rndla
addncimi
cuprinse
intre
60
qi
80 m, la limita
zonei fotice,
iar
pragul
de compensare
fotosintetic[
a
acestora
este
de cd(iva lucgi. Aceastb
adaptare
a algelor roqii
se
datoreaz\,
prezenfei
unor
pigmen(i,
care
permit
men{inerea
unei activit5li
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
11/57
Echilibre
ecologice
la
nivelul
la
care
absorb(ia diferenlial[
a apei
pentru
radiafiile rogii
qi
albastre
nu
lasl
s[
existe
decit lumin[
verde,
pufin
absorbita
de
plantele
clorofiliene
verzi.. Lumina
exercitd
o
ac[iune importanti
qi
asupra
zooplanctonului
marin,
care
efectueaz6,migra[ii
verticale
de
la zi la
noapte.
Astfel,
seara
se
apropie
de suprafa{a
apei,
in timp ce
ziua
coboar[
pdn[
la o
anumitd
addncime..
Aceast[
deplasare
se
explicl
prin
reac]ia
organismelor
planctonice
la
intensitatea
luminii.
Astfel, ele devin
fotopozitive la lumina
atenuatd
qi
fotonegative
la
lumini
putemic[.
Temperatura,
respectiv energia necesar[
pentru
realizarea unui
anumit
nivel
termic,
este
de
natur[
alogen6, cum
este cazul
radialiei
solare,
dar
qi
autogend, reprezentatl
de
fenomene
geotermale,
biologice
qi
antropice.
Cantitatea
de
energie caloricl ajunsl la
suprafa{a ecosistemelor,
depinde
de constanta solarl, unghiul
de inciden(d
a
razelor
solare,
grosimea
gi
coeficientul
de transparen{[ al
atmosferei.
Cantitatea de
c[ldurd
absorbitl
depinde
qi
de
capacitatea caloricl
a mediului
de via{[. Astfel,
uscatul se
incilzepte
de
dou[
ori
mai
mult decdt
apa, iar solul
uqor, nisipos,
se
incdlzeqte
mai repede
decdt
solul
greu,
argilos. Temperatura
variaz6,
in
func{ie
de
fluctuafiile
radiafiei
solare,
inregistrflnd
valori
foarte
diferite
de la
o regiune
la
alta sau
de la
un moment
la
altul.
Temperatura reprezint6
un
factor limitant de
prim[
importanfl,
deoarece
ea controleazr
ansamblul
de
fenomene
metabolice gi
condifioneazd
repartilia
speciilor
qi
comunit[1ilor
de
organisme
vii
in
biosferd. variafiile
de temperatur[
ale
mediului
pe
parcursul
unui an
produc
profunde
modific[ri
in
activitatea
de
ansamblu
a
biocenozei
qi
implicit
a
ecosistemului.
Temperatura
are
un rol
limitativ
pentru
structura calitativ[
a
biocenozei.
in
cazul
in
care
limita
inferioard
sau superioarl
a temperaturii
de
toleranfd
a
unei
specii
este
dep[qit[,
specia
este
eliminat6,
chiar
dacd restul
factorilor
abiotici
au
o comportare
normal[.
Intervalul
termic
in
care
via{a
este
posibill
este
cuprins intre
minus
2000c
$i
+100
0c,
insa
intervalul
de toleran(d
pentru
cele
mai multe
specii
este
mai
ingust, de circa 600c. Domeniul
varlaliilor
termice
suportate
de
vegetalie
gi
animale
este
mai
mare
in
regiunile
subarctice
gi
deqertice dec6t
in
mediile
temperate.
cel
mai mare
grad
de stenotermie
se observ[
la
organismele
oceanice.
Temperatura
atmosferici
condili
oneazd
in
mare m6sur[
existenJa
organismelor
terestre,
acfiondnd
asupra
repartiliei
lor
pe
suprafala
globului.
In
anumite
condilii,
perioada
critic[
pentru
specie
poate
fi
depdgit[
prin
hibernare
sau
migrare.
Temperatura
apei
poate
constitui
un factor
stimulativ,
prohibitiv
sau
letal
pentru
populafiile
de
alge, influenfdnd
direct metabolismul
acestora.
Fiecare
specie
are
o temperuturd
optim[
de
dezvoltare
pi
un domeniu
propriu
45
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
12/57
46
ELEMENTE DE ECOLOGIE
de toleranlI. Unele alge
preferd
temperaturi
mai sc[zute, de
exemplu
diatomeele, iar
altele
dimpotriv[ temperaturi
ridicate,
de
exemplu
cionobacteriile. in
funcfie
de temperatura
optim[
la
care
se
dezvolt6,
are
loc
o anumith varialie
sezonierd in
care
se
produce
un maxim
sau
minim
al
dezvoltirii
popula{iei
respective.
Rezistenla
plantelor
la inghe[
este
legati
de
con{inutul c6t mai mic
de
ap6 in
{esuturi,
deoarece
acesta
scade
punctul
de congelare
al
plantei prin
creqterea
con{inutului
de aminoacizi.
ln
cazul
nevertebratelor, rezistenla
acestora
la temperaturi
extreme
variazd in limite largi,
ins[
aceasta
este mult mai mare
pentru
ou[
sau
organisme
in
stare
larvara" decdt
pentru
cele
in
activitate metabolici.
Cea
mai
mare sensibilitate
la varia{ii mari de temperatur[ se observ[
la
organismele acvatice
qi
in
ecosistemele
continentale.
In
cazril
mamiferelor
qi p[sdrilor
terestre
din zonele
reci
se
observi o
tendin{d
de reducere a
extremit[]ilor
(urechi,
aripi,
gdt,
labe).
O
alti form[
de
adaptare
la frig ia in
considerafie
tendinla de
cregtere a
taliei. tn
acest
sens,legea
lui Bergmala
spune
ci
dacd
o
grup[
de vertebrate
cu
sdnge cald
ocup[ o arie de distribu{ie
geograficd
care se
intinde
pe
mai multe
zone
climatice,
se constati
cd talia,
deci
masa
speciilor,
tinde
si
creascl
cu
latitudinea.
Pentru unele specii, temperaturile
joase
provoac[
o
diminuare
considerabil[ a metabolismului. Astfel,
o serie
de animale
intr[ in timpul
iemii
in
hibernare,
proces
insofit
de
o
scbdere a
temperaturii
corporale
qi
a
ritmului respirator
gi
cardiac.
De
asemenea, existd specii
de pegti din rduri
qi
lacuri
parfial
secate
in timpul verii,
care
intri intr-o
stare
de
somnolenf[, in
care
toate activitatile vitale
sunt
incetinite.
Umiditatea
este
un factor abiotic indispensabil
ecosistemelor.
Apa
este
solventul
substan{elor
minerale
din
rocile
scoarfei biotopului
gi
reprezinti calea
de
migra{ie
a elementelor biogene din rocile
litosferei in
materia
vie a ecosistemului
qi
invers. Ea
mijloceqte reac[iile chimice
din
mediu qi
reac{iile
biochimice
din
corpul plantelor qi
animalelor.
Sciderea
umidit[tii
din anumite
ecosisteme
terestre a dus la variate
qi
complexe
adaptlri
ale speciilor
de
organisme. Aparitia
spontanl a unei secete
prelungite
in cadrul unor
ecosisteme terestre,
unde
inilial
acest caracter nu
se manifesta sau era de slabi intensitate,
poate
duce la disparilia multor
popula(ii
de
plante
sau animale,
fapt ce
schimb[ fizionomia
unit6tii
ecologice.
Pentru
viala
organismelor
vii,
umiditatea aerului are o importanltr
deosebit[,
condiliondnd
intensitatea
transpira(iei
qi
deci
consumul de apd al
plantelor.
Excesul
de
umiditate din
aer frdneazL
inflorirea,
fazele
de coacere
Si
fav orizeaz[ dezvo
ltarea b o lil or.
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
13/57
Echilibre
ecologice
In raport
cu
nevoile
de
ap[,
organismele
vii
sunt
grupate
in:
r
organisme eurihidrofite
pentru plante
sau eurihidrofile
pentru
animale;
sunt
organismele care
ocupl biotopuri
cu
varialii largi
de
umiditate,
suportdnd atdt exces cdt
qi
deficit de
umiditate;
.
organisme
xerofite
pentru plante
sau
xerofile
pentru
animale;
sunt
intdlnite in
zone
aride cu deficit
permanent
sau
temporar
de
umiditate
in
aer
sau sol. Exemple:
pllvaifa, palmierul
de
ceard
qi qopdrla
australiani;
.
organisme
mezofite
pentru plante
sau
mezofile
pentru
animale;
sunt
acele organisme care
ocupl
biotopuri
cu umiditate
moderat[
qi
pot
suporta
varialii
mari
de
umiditate. Mezofitele
sunt
cele
mai
numeroase
plante
de
pe
p[mAnt
ca
numdr
de specii.
Exemple:
plantele
din
pajiqtile
naturale ale
zonei
temperate
qi
unii amfibieni;
.
organismele higrofite
pentru
plante
sau
higrofile
pentru
animale;
sunt organismele
care tr[iesc in locuri cu
umiditate excesiv[
qi
suportl
varia(ii mici de umiditate.
Exemple:
coada calului
qi
rdma;
.
organisme
hidrofite
pentru plante
sau
hidrofile
pentru
animale;
sunt
organisme
care triiesc
numai in
apd.
Exemple: nufErul,
larvele
efemeropterelor
gi
odonatelor.
Anual
pe
suprafala Terrei
cad
peste
518
000 m3 de ap[, astfel
c[
precipitaliile cdzrie
influenfeaz[
in
mare
m[suri
repartifia
geografici
a
organismelor.
Majoritatea
speciilor
de animale
care
trliesc in medii
aride
sau foarte
uscate
prezintb
o serie
de adaptlri fiziologice
speciale
care
le
permit
economisirea
qi
conservarea
apei
12].
La
plantele
de climat
arid
se
observd
aparigia
unor
adaptdri,
care
au
rolul
de a limita pierderile
de
apd,
prin
evaporare,
precum:
ingroqarea
epidermei
(laur)
qau
acoperirea
cu
cearl
(palmier),
acoperirea
frunzelor
cu
peri
(lumdn[ric5)
ori
existenfa
in
tulpinl
a
unui
fesut
acvifer
care
conline
gi
inmagazineazd.
o
mare cantitate
de
api
(cactus).
La
plantele
acvatice,
pere{ii
celulelor
epidermice
sunt lipsili
de cuticul6,
astfel cd
schimbul de
gaze
se
face
liber. in
tulpina
qi
frunzele plantelor
superioare
int6lnim
un
lesut
aerifer,
care
inmagazineazd
aer
gi
care
le
permite
si
pluteascl
in
mediul
acvatic.
Unele
alge
marine,
cum
ar
fi
alga brun6,
au
prev[zu{i
saci
plini
cu
azot,
ceea
ce le
d5
posibilitatea
s[
pluteasci
in mediul
acvatic.
Precipita{iile
constituie
a
doua categorie
de factori
climatici, iar
regimul
lor
este
extrem de
variabil
in
timp,
valorile
medii fiind rareori
inregistrate pentru
diferite
perioade
analizate.
Ploaia
Ei
ninsoarea
reprezinti
formele
cele
mai
cunoscute,
la
care
se adaugi
bruma,
chiciura, cea{a,
roua
qi
grindina.
Cantitatea
de
precipitalii
inregistrat[
intr-o regiune
se
realizeazd
din
ploi
determinate
de circula{ia
generall
a atmosferei, precum ploile
ciclonale
sau
frontale
gi
din
ploi
determinate
de
particularitdlile
suprafeJei
active.
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
14/57
48
ELEMENTE
DE ECOLOGIE
Vintul
reprezintd,
deplasarea
aerului
datoriti
diferenlelor de
temperaturl
intre zonele
de
joas[
qi
inalt[
presiune gi
determin[
numeroase
efecte asupra
organismelor, mai
ales
in
regiunile unde
sufl[ in
permanenld
gi
pe
o
anumitd direclie
doininant[. Din
punct
de vedere ecologic,
curen{ii
de
aer se
clasificd
in
doul categorii:
.
v6nturi
cu
regini
constant sau
care sufl5 cu o
anumit[
periodicitate,
care au un
rol
ecologic impoftant,
deoarece ac\ioneazd
pe
suprafe(e intinse
qi
determin[
fenomenului de
eroziune;
.vdnturi
cu caracter nepermanent
(fuituni qi
uragane).
VAnturile
dominante
qi
putemice
au
o
acfiune
evident[ asupra
plantelor
de
talie
mare, in special
asupra arborilor,
deformAndu-i
qi
chiar
dezrdddcindndu-i
pe
direclia
lor de deplasare. Pentru
numeroase
plante,
vdntul
este agentul major
al
polenizdrii,
aqa cum sunt
plantele
anemofile:
coniferele,
stejarul,
plopul,
nucul,
gi
al
disemindrii
seminlelor
la
plantele
anemochore,
care
prezirtd
o
serie de
dispozitive
speciale de
plutire
in aer a
fructelor
qi
a
semin{elor cu ajutorul
c[rora
pot
fi transportate
uqor de
v6nt,
precum
pdpddia,
carpenul
qi
jugastrul.
3.5.2. Factori
hidrologici
Apa
este
o substan{[
cu
o
densitate
pi
vAscozitate
relativ
ridicate
gi
care are
o
puternic[
putere
absorbant[
pentru
radialiile
electromagnetice,
astfel
c[ radia]iile
ionizante
qi
radia]iile
ultraviolete
sunt
rapid
oprite
de
mediul
acvatic.
Apa
prezint[
de asemenea
o clldurl
specificl
mare,
ceea ce
face
ca
biotopurile
acvatice
si fie
mai
pulin
sensibile
la fluctua{iile
termice
sezoniere,
decdt mediile
terestre
situate
la aceeaqi latitudine
[6].
Dintre
factorii frzici,
in mediul
acvatic
amintim:
densitatea,
v6scozitatea,
miqcirile
masei
de api
qi
presiunea
hidrostaticd.
Densitatea
apei
variazd cu temperatura gi
cu
conlinutul
de substanfe
dizolvate.
Varia(ia densitilii
apei
cu temperatura
este responsabil6
de
stratificarea
apei
in lacuri
gi
m[ri
in
funcJie
de addncime.
Viscozitatea
mare
a
apei face
posibilS
plutirea
organismelor
planctonice
de
talie
micd.
Pe de
alt[
pafte,
densitatea
qi
viscozitatea
constituie
un obstacol
pentru
deplasarea
rapid[
in
ap6.
Miscarea
apei
joacd
un rol
esenlial
in
func{ionarea
ecosistemelor
acvatice
at6t in
mediul oceanic
cAt
qi
in
cel continental.
in
lacuri
qi
miri
existr curenfi
orizontali,
curenli
verticali ascendenli
qi
descendenli,
valuri
qi
oscilalii
de
nivel
[8].
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
15/57
Echilibre
ecologice
Presiunea hidrostaticd
este dependentd
de
in[lJimea
coloanei
de
apd,
respectiv
de
ad6ncimea
la
care
ne situdm
fafi
de
suprafa{a
apei.
Presiunea
hidrostatic[
este
direct
propor{ional[
cu
temperatltra,
astfel
c[ in
apele
dulci
cu
o temperaturd
de 4oC,
presiunea
hidrostatic[
creqte
cu o
atmosferd, la
fiecare
10,3
m,
in timp
ce
in
apele
s[rate
ea creqte cu
o
atmosferd
la
fiecare
9,88 m.
Proprietdlile
chimice
ale apei
se apreciazd
prin
numerogi
indicatori,
respectiv
concentra{ii
ale elementelor
chimice. Caracteristicile
generale,
pentru
apa
ca mediu
de
via{[,
sunt date de
salinitate) care
reprezintd
concentralia
de
s[ruri
dizolvate
gi
de concentralia de
oxigen.
Salinitatea
diferen{iaz[
biocenozele
ce
populeaz[
apele
dulci
qi
s[rate, fiind la rindul
slu
determinat[
de condiliile
geologice
qi
pu[in
influenJatl
de
prezen{a
sau
absenla
comunit[1ilor
vii.
Concentratia
de
oxigen
depinde
de
ritmul
dizolvlrii
din aer, dar
gi
de
prezenfa
algelor fotosintetizante.
Asigurarea
echilibrului
intre
intr5rile
Ei
ieqirile
de
oxigen
este
un factor
cheie
pentru
men{inerea
capacitdtrii
de autoepurare
a
apelor
din rduri,
lacuri
gi
miri
[1].
pH-ul
apei influenleazd
direct accesibilitatea
elementelor
minerale
pentru
plante
qi
devine
un
factor
ecologic
qi
pentru
animal0 numai
la
valori
foarte
indepdrtate
de
valoarea specifici
mediului neutru.
Modificare
a
pIH-
ului
poate
determina
mobilizarea
unor
ioni cu
efecte
toxice
pentru
majoritatea
organismelor, precum
aluminiul,
plumbul
qi
meicurul.
Elementele
nutritive.
Aprovizionarea
cu
macroelemente
precum
azot, fosfor, potasiu
q.a.
oferd
o
informafie
asupra fertilitdfii
solului
qi
troficit[tii
apei.
Nivelul inregistrat
de
concentraJia
elementelor
nutritive
depinde
de
caracteristicile
stlrii
solide,
de activitatea
microorganismelor,
de
curen{ii
de addncime
qi
de migra{ia
organismelor
pe
verticalf.
Gazele
dizolvate
tn apd. Apa
este
capabil[
sd
dizolve
cantit[tri mari
de
gaze,
dintre
care
dioxidul
de
carbon gi
oxigenul
sunt
factorii
chimici
de
cea
mai
mare
importan{5.
Salinitateareprezintd
cantitatea
totald.
de
siruri
dizolvate
intr-un
litru
de
ap[.
3.5.3.
Factori
edafici
Solul
este
un element
esen(ial
al biotopurilor proprii
ecosistemelor
continentale gi
indeplineqte
doui
func[ii importante,
aceea
de rezewor
de
substan(e
minerale
qi
organice
qi
de suport
pentru
majoritatea
organismelor
vegetale.
La
suprafala
solului este
un
strat fertil
de humus,
format
sub
influenfa
factorilor
meteorologici gi prin
descompunerea
plantelor.
Solul
este format
din
substan{e aflate
in
cele
trei
st[ri de
agregare:
49
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
16/57
ELEMENTE
DE ECOLOGIE
r
componenta
solid[
este
format[
din
substante anorganice,
precum
argild,,
carbonafi,
silicafi, fosfali
qi
din substanfe
organice metamorfozate
de-a
lungul
timpului,
care formeazd humusul;
r
componenta
lichid[
este
formatl
din
apd in
care sunt
dizolvate,
pdn[
la
limita
de saturafie
substan{e anorganice
gi
organice;
r
componenta
gazoasd
este formatd din
aer
imbogIfit
cu diverse
gaze,
precum
metanul,
dioxidul
de carbon sau amoniacul,
care
apar
in
sol
in
urma
metabolismului
plantelor
sau ?n
urma descompunerii
organismelor
moarte.
Textura
solului.
Toate solurile
confin o fracfiune
organic[
gi
una
anorganicl
amestecate
intern intr-un
complex
organomineral.
Textura
solului
este
dat6
de
granulometria
solului
gi
de forma
canalelor
care
se
formeazl
in
acesta.
Dimensiunea
particulelor
de sol
are
un rol
deosebit
in
circula[ia
substan]elor minerale
dizolvate
in ap[
qi
in
aeraJia
solului.
Structura
solului
depinde
de dimensiunile
particulelor
care constituie
solul. DacS
aceste
particule
sunt floculate,
ele
formeazd
agregate
de
dimensiuni
mari intre
care exist[
spafii
libere, in timp
ce
dac[
particulele
sunt dispersate,
elementele
din
sol
rlm6ri
dispersate,
spatiile
libere nefiind
bine definite.
Porozitatea
solului
combini
criterii
proprii
texturii qi
structurii
solului
gi
joac[
un
rol
important
in
circula]ia
apei
gi
a
gazelor
in
sol.
Umiditatea
solului
reprezintd
capapitatea
de refinere
a apei in
sol
gi
vaiazd in
func{ie
de
porozitate.
pH-ul
solului
este
determinat
de
sdrurile
minerale
dizolvate
in
existentl
in
sol, de
cantitatea de
dioxid
de carbon
dizolvatd
in
ap[
qi
moleculele
organice re{inute
din
ap5
de cltre
sol. S[rurile
oblinute
hidroliz6 pot
conferi
solului
un caracter
acid
sau
bazic.
Elementele
nutritive
dizolvate
in
apl impriml
solului
anumite
caracteristici
in
funcjie
de
propriethlile
fizico-chimiie
ale
acestor
substan{e.
Dintre
aceste
elemente
minerale,
care
au un
rol
important
in
caracterizarea
solului
se amintesc:
potasiul,
azotul,
fosforul,
magneziul,
calciul,
sodiul
qi
oligoelementele.
3.5.4.
Factori
biotici
Factorii biotici
reprezintd,
relafiile
unei specii
date cu
celelalte
specii
din
ecosistem.
Rareori
se
intampl6
ca influenfele
exercitate
si
provinr
de la
o
singur[
specie.
in
general,
exiita
o multitudine
de
rela{ii
ale unei
specii cu
altele,
aflate
pe
niveluri
trofice inferioare
sau
superioare. Aceqti
factori
biotici
reprezintd
deci,
parametrii
fizico-chimici
pi
biologici
care
decurg
din
existenta
gi
ac(iunea
organismelor
vii
qi
pot
fi
clasificafi
in factori
fizico-
apa
de
din
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
17/57
Echilibre
ecologice
chimici qi
factori
trofici intraspecifici
qi
interspecifici
proprii
interacfiunilor.
Organismele
vii exercit6
o
influen{[
mecanic6
qi
climatic[
asupra
biotopurilor,
fiind
capabile
s[ modifice
compozilia
chimic[
prin
activitatea
metabolicd
gi
prin
substanlble secretate
in
mediu, fie
ele
toxice
sau
netoxice
pentru
alte specii.
Intre indivizii
unei'biocenoze
se
stabilesc
dou[ tipuri de relafii:
.
relatii homeotipice,
stabilite intre
indivizii
aceleiaqi specii,
care
depind
de densitate
qi
care mai
poartd
numele
gi
de relalii
intraspecifice;
'rela{ii
heterotipice, stabilite
intre
indivizii
unor
specii
diferite,
care
se mai
numesc
gi
relalii
interspecifice.
Rela{iile
intraspecifice.
Principalele
relafii
de
acest tip
sunt efectul de
grup
$i
efectul
de masd,
primul
avAnd
de reguld
efecte benefice
asupra
evolu{iei
populafiei,
iar
cel de-al
doilea avdnd efecte
negative.
Prin
efect de
grup
se
inleleg
modific[rile
care
intervin atunci
cind
doi
sau
mai mulli
indivizi ai
aceleiagi
popula(ii
se
asociaz[
duc6nd
o via{[
comun[. Exemplu:
coloniile
de
p6s6ri
sau turmele
de animale.
Efectul
de masd se
produce
in
condiliile
unui mediu
suprapopulat
qi
constr
din unele
modificSfi
ale ciclului
de
reproducere
avand
drept
efect
reducerea
populafiei.
Exemplu:
C6nd
in
fauna
in care
tr[ieqte
coleopterul
Tribolium
confusum,
num[ru]
de
indivizi
este
prea mare, femelele
iqi
pierd
fecunditatea,
o
parte
din larve
sunt
mancate de
adultri,
iar indivizii rrmaqi
secret[
diferite
substanle care inhibl procesul
de
reproducere.
Relafiile
interspecifice.
Acest
tip
de
relafii
formeazd,
una
dintre
cele
mai importante
caracteristici
ale
biocenozei,
deoarece
stabileqte
c[ile
pe
care
se dirijeazi
fluxurile
de
materie,
energie
gi
informatie.
Relatiile
interspecifice pot
fi relatii
stabilite pe
criteriul efectului
direct
sau relalii
stabilite
pe
criteriul rolului
lor in
via{a
popula{iilor.
Relaliile
interspeciJice
stubilite
pe
critefiul
efectului
direct
Relalii
bilaterale neutre
sau
neutralismul (0,0).
Aceste
relalii
se
realizeazd"
intre
doul specii
care nu
se
afecteaz[
reciproc.
Aparent,
existI
numeroase
astfel
de
perechi.
Cu
toate
acestea,
avdnd
in
vedere
interconectarea
dintre
elementele
sistemelor
ecologice,
absen{a
influentelor
directe
nu trebuie
inleleas
I
ca
impos
ibi litatea
transmiteri
i
efectelor.
Relalii
unilateral
neufi'e
Si
unilateral pozitive
sau
negative.
Relafiile
unilateral
pozitive
(0,+)
se mai
numesc
qi
relaJii
de
comensalism,
in timp
ce
relaliile
unilateral
negative
(0,-)
mai
poarti
numele
de rela{ii
de amensalism.
Aceste relafii
au
loc
atunci
cind
partenerul
din
specia
A
nu
este influen{at
de
partenerul
din
specia
A, insd
cel
din
specia
B
are
avantaje
obligatorii
sau
neobligatorii
din
partea
speciei
A. in
primul
caz,
rclalia
poartd
numele
de
comensalism,
iar
cel de-al
doilea amensalism.
Comensalismul
reprezintd,
rela{ia
in
care organismul
comensal
produce
daune
gazdei,
cum ar
fi:
profit[
51
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
18/57
52
ELEMENTE DE ECOLOGIE
de adlpost, hrand sau material de constructie
de la ea, ca de exemplu:
epifitele
care se
frxeazdpe
trunchiul arborilor
qi
care au
rddhcini
aeriene
prin
care
absorb
substan{e nutritive
gi
ap5,. Amensalismul
este
o
relafie
neobligatorie, intre
parteneri
a ciror interac{iune const[
intr-un
comportament care inhib[
cregterea sau dezvoltarea sa,
de
c[tre
unele
produse'secretate
de
partener.
Amensalismul sau antlbioza
este
relalia in
care unul din organisme suportd
o influenll negativd,
in
timp ce al doilea
este
indiferent.
Situa(ia
se
produce
atunci
cdnd un organism atacat
secret6
substante nocive
pentru
cel care
l-a atacat,
evit6nd astfel
influenla
lui.
Cel
mai cunoscut exemplu
este
cel
al
ciupercii
Penicillium
notatum,
care secretd
penicilina pentru
a distruge bacteria Stapltylococus
aureus.
Reloliile bilateral
pozitive
sau
protocooperare
(+,+)
Si
mutualism
(+,+).
Aceste relalii
se
refer[ la speciile care
triiesc in comun, activitatea
unora ajutind
pe
celelalte
qi
invers. Aceste asocieri
pot
fi neobligatorii
gi
atunci se stabilesc relafii de
protocooperare (exemplu: polenizare
incruciqatd,
cooperarea dintre
alge
qi
ciuperci in cazul lichenilor, simbioza
dintre bacteriile fixatoare de azot
qi
plantele
leguminoase
sau
pot
fi
asocieri
permanet'rte
qi
cel
putin
unilateral obligatorii, numite rela{ii de mutualism
sau simbiozl
(exemplu.'
micozele,
care
reptezint[ asocialii dintre specii
de
ciuperci
qi
r[d[cinile
plantelor
superioare
care avantajeazd, ambele
specii).
Relalii
bilateral
negative
sau
concurenla
(,).
Concurenfa
apare
atunci
cflnd
ambele specii au nevoie
pentru
creqtere,
dezvoltare
qi
pentru
desfEpurarea
normalS a func{iilor vitale,
de
aceleaqi
elemente ale mediului,
cum ar
fi
spatiul
gi
hrana. Concurenla
pentru
spaliu
wpare
mai evident6 la
organismele
sedentare, in timp ce cea
pentru
hranl apare
la
animale.
Relatrii
unilateral
pozitive
sau
predatorismul
Si
unilateral negative
sau
parazitismul
(+,).
Predatorismul
qi
parazitismul
sunt
relalii directe intre
populatii,
efectele
individuale fiind
opuse
(pozitive,
respectiv negative).
Aceste relalii
stau
la
baza materializdrii celei mai importante
interac(iuni
la
nivelul
sistemelor ecologice,
pi
anume rela[iile trofice. Diferenlierea
intre
cele doui tipuri de relafii
depinde de
raportul
dintre
dimensiunile
organismelor implicate.
Astfel, pr[d6torul
are
dimensiuni mai
mari
sau
cel
pufin
comparabile cu organismul
prad6,
in timp
ce
parazitul
este cu mult
mai mic
dec6t organismul
gazd6.
De
asemenea, cele
dou[ tipuri
de
relalii
se
pot
deosebi dup6
modul in
care
organismele
vin
in contact.
in
funclie
de
acest
criteriu,
prddarea
este
un eveniment momentan care
se
petrece
intr-un
interval scurt de timp, in
timp
ce
parazilri
sunt
tot^
timpul in contact
cu
organismele
gazdl,
aare rprezinti
habitatul
lor.
ln
funclie
de efectul
resimlit
de
organismul care suportd o influen(b negativ[, organismul
pradd
moare,
in timp
ce
organismul
gazd6,
suport6
populalii
numeroase
de
parazili
lard
a-i
fi
afectatd"
supravieluirea.
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
19/57
Echilibre
ecologice
Relalii
interspecifice
stabilite
pe
criteriul
rolului
lor
tn viala
populaliilor
pot
fi legate
de
procesul
de
reproducere,
de rispdndire
qi
de
apdrare.
Relaliile
interspecifice
legate de
repioducere.
Aceste
rela{ii
se referl
la
populaliile
a
doud specii aflate in
interactiune,
una
asigurdnd
condiJiile
necesare
pentru
reproducerea celeilalte.
Etemplu:
Peqtii
Rhodeus
nu se
pot
reproduce
in
absen{a molugtelor,
deoarece iqi
depun icrele
in
camera
paralelS
a
acestora.
Relatriile interspecifice legate
de
rdspdndire,
reprezintd relalii
stabilite
intre
populafiile
a dou[ specii,
atunci
cdnd
una dintre
ele asiguri
rlspdndirea
celeilalte.
Exemplu:
seminte cu
organe de
prindere pe
blana
animalelor.
Relaliile
interspecifice
legate
de apdrare
se
stabilesc intre
doul
specii
in
care numai
una dintre
ele asigur[
protec{ia
celeilalte.
Exemplu:
pegtii
care
se
ascund
intre filamentele
meduzelor.
Rela{iile
trofice
stau la baza
circtitelor
biogene
ale
materiei,
ueeazd
rela[ii
diferite
intre
speciile de
plante qi
animale
din
cadrul
unui
ecosistem
qi
constituie
un important
agent
de reglare
a ddnsitifii
organismelor. Rezultatul
relafiilor
interspecifice
se
manifesti prin
adaptarea gi
supravie{uirea
speciilor.
Factorii
ecologici
nu
aclioneazd
singular,
intre
aceqtia
existdnd
posibilitatea
de interacfiune,
conducand
fie la
aparilia
unui factor
nou,
fie la
modificarea
efectelor
pe
care le
determini
in
sistemele
ecologice.
Amplificarea
efectelor
ca
uffnare
a interacliunii
dintre
factorii
ecologici poart[
denumirea
de
sinergism.
Interac{iunea factorilor
poate
duce
ins[
qi
la
diminuarea puterii
lor
de
influgntd
ca
urnare
a
efectelor
de
antagonism.
53
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
20/57
Capitolul
4.
TRANSFERUL
DE MATERIE
$I
DE
ENERGIE
iN
ECOSISTEME
Modul
de funcfionare
a
ecosistemelor
este
rezultatul
organizlrii
lor
structurale,
iar
la nivelul
acestora
un rolul
hot6rdtor
in
transferul
de materie
qi
energie,
ca
qi
,in
procesul
de autoreglare,
il
are
structura
trofici
a
biocenozei.
Funcfionarea
unui ecosistem,
ca
o
componenti
a sistemului
global
al
ecosferei,
include
captarca
energiei
solare, transformarea
gi
transferul
ei, desfbqurarea
circuitului
global
al
materiei
gi
funcfionarea
mecanismelor
de
reglare.
4.1.
Fluxul de
energie
Studiul
transferului
de energie qi
de materie
in
ecosisteme
se face
la
nivel populational,
la
nivel
trofic
sau
la
nivelul
intregului
ecosistem.
intre
indivizii
aceleiagi
popula{ii
qi
intre popula[ii
diferite
se stabilesc
conexiuni:
genealogice,
pentru
care esenfial
este
fluxul
informational
-
genetic
qi
conexiuni
ecologice,
care
includ
transferul
de
materie, informafie
gi
energie.
lntre
ciclurile
elementelor
biogene
gi
fluxul
de energie
este
o strdnsl
asociere,
dar
qi
o mare
deosebire.
Astfel,
in timp
ce
elementele
chimice
implicate
in
producfia
de
materie
vie
sunt indestructibile gi
reciclate
in
permanenfd,
energia
necesarr producerii
de
materie
vie
provine
din
surse
externe
qi
este
transferatl
in
ecosistem
de
la
un nivel
trofic
la altul
sau
este
disipatd
sub form[
de cildur[.
Deci,
energia
se
poate
transforma
dintr-o
formd
in
alta,
dar
nu
se
creeazd,
qi
nici
nu
se distruge.
Transferul
de
energie
qi
materie
se face
unidireclional,
in
timp
ce
transferul
de
informaJie
se
face
in
ambele
sensuri
[3].
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
21/57
ELEMENTE
DE ECOLOGIE
Forma
primard
de
energie liberd,
pentru
toatl
biosfera, este
reprezentatd
de radiafia electromagneticd
din spectrul
vizibil al
luminii
solare. Organismele
autotrofe
pot
converti
acesti energie
in energie
chimic[,
stocat[ mai apoi in
compuqi
organicil
Sub aceast[
formi,
energia
liber[
circull
intre diferitele
specii care alc[tuiesc un
sistem
ecologic.
Fluxul
de energie liberd
antreneazd,
gi
face
posibile
fluxurile
ciclice
ale
oxigenului, carbonului, azotului
etc.
Un
principiu
energetic
specific
sistemelor
biologice
este
maximizarea
fluxului
de energie gi
a
eficien[ei
energetice,
adici
creqterea
la
maximum
a intrdrilor
de energie
qi
a eficienlei
utiliz[rii acesteia. Pentru
fiecare nivel
trofic,
intr[rile
de energie
cresc
cu
creqterea
diversitltrii
structurilor. Astfel, diversitatea
nu tinde
spre
valori maxime,
ci
spre
valori
optime. Astfel,
populafiile
trebuie sd consume
atita energie
cdt le este
necesar6,
pentru
cregtere
qi
dezvoltare
in
limite normale,
pentru
o eficienfi
cdt mai mare in folosirea
resurselor
qi pentru
rcalizarea
reproducerii.
Intr[rile,
transformlrile gi
iegirile
de energie
din
populalie
reprezint[
bugetul
ei energetic
[14].
Biomasa
reprezintd
cantitatea de
substdn{[ organicd
prezentd
la
un
moment
dat
in
ecosistem
gi
care
se
realizeaz[
in
cadrul unui proces
complex
de
produclie
biologici.
Aceasta
se
compune
din
masa
tuturor
organismelor
vii, la
care
se
adaug[ resturile
nemineralizate ale
organismelor moarte.
in
procesul
producliei
biologice se
inregistreazd, intrdri
qi
iegiri
diferite de
substan[e
pentru
plante
qi
respectiv
animale.
Astfel,
creqterea
de biomasd
pe
un kilogram
la
o
planti
verde nu
este
echivalent
cu
o
cantitate
similar[
pentru
mamifere.
Fluxul
de energie
este ini{iat
de
intr[rile
de energie
din
surse
naturale,
adicr
de
energia solar[
gi
energia
chimici
a diferitelor
substan]e.
Transferul
de
energie de-a
lungul
diferitelor
lanJuri
trofice
(fig.
17)
incepe
cu captarea
energiei
solare
de
cltre
producltorii primari
qi
absorblia
acesteia
la
nivelul
clorofilei.
O
parte
din
producfia
primar[
brut[ se
pierde prin
intermediul procesului
de
respiratie,
insd
productia
primarl
neti
va
fi
fiilizatd,
de
cdtre nivelul
trofic urm[tor,
prin
intermediul
alimenta]iei.
in
acest
fel,
consumatorii
primari
absorb
aceastl cantitate
de
energie.
Acea
parte
a
productivit6lii
primare
care nu este
utilizatd
va fr
folosit[
de c[tre
bacterii. Fractiunea
asimilat[ corespunde producfiei
secundare
qi
ea reprezint[
fluxul
de energie
care traverseazdnivelul
trofic
al
consumatorilor primari.
Pentru
cel de-al
treilea nivel,
al camivorelor
de
ordinul
I
sau
consumatorilor
secundari,
fluxul
de energie
este
reprezentat
de
biomasa
totall
a
producfiei
secundare
a
erbivorelor,
din care
se scade
materia
consumat[
gi
care
se considerl
pierduti prin
procesul
de
respirafie.
s6
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
22/57
Transfer
de materie
Si
energie
tn ecosisteme
57
3Candwe
2Iertivorc
1 Ilantevxui
0TrrninA
I
Fig.17.
Repartilia
energiei
pe
diferite niveluri
trofice.
Biomasa
gi
energia
acumulatl
de o
popula{ie
a
unui nivel trofic
sunt
consumate
de
speciile nivelului
trofic urmrtor.
o
anumitE
cantitate
de
energie
plriseqte
insi lanful
trofic,
datorit[ proceselor
de excre]ie
sau
mortalitarte,
ajungind
direct
la
descompunltori
qi
detritivori.
Rezultatul
functiei
energetice
gi
al funcfiei
de
circulalie
a materiei
este produc{ia,
respectiv
productivitatea
biologicd
a
ecosistemelor.
Fluxul
energiei
in
ecosisteme
se
caracterizeazd,prin
faptul
cI:
.
productia
net[
scade
de
la
nivelul producitorilor
la
cel
al
consumatorilor;
r
cantitatea
de
energie
pierdut[
prin
respiratie,
raportatd
la
produc{ia
brut6,
creqte de
la
nivelul
produc[torilor
primari
spre
cel
al
consumatorilor
de rang
mai inalt,
dat
fiind
nivelul
evolutiv
al
speciilor;
.
eficienta
utilizlrii
energiei
disponibile,
reprezentat[
de
hranl,
creqte
de la nivelul producrtorilor
primari
spre
cel al
consumatorilor
de
ranguri
mai
inalte.
m
n
ffi
E
I4
E
cresterearHa
disipmeadeuvgie
ddcrdarcspirdiei
disiparcade
urrgie
daomdescurprnii
catitafeacustrrm
reminilda
urrgia
lurirmsa
irriderfra
urrgia ltrrirmsa
dsCIfoih
(1)
mumsurffa(2si3)
qesterea
mimilrea
C
s
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
23/57
ELEMENTE DE
ECOLOGIE
4.2.
Producfia
qi
productivitatea
in
sens ecologic,
produclia
biologicl
reprezintd
excedentul de
biomas[ realizat de un sistem biologic
(individ,
popula]ie
sau
biocenozl)
intr-un
anumit interval de timp. Plantele autotrofe realizeazd
produc{ia
biologicl
primar5,
iar
consumatorii
productia
biologicl
secundari.
Atdt
in
cazul
productivit5tii primare,
cdt
qi pentru
productivitatea
secundar[, se face
o
diferenfiere intre valorile brute
gi
valorile
nete
ale
acesteia.
Astfel,
in
cazul
produc[torilor,
valoarea brut[ semnifici cantitatea
de substan{I
organicl ob{inut6
prin
fotosintezd,
iar
cea netd
rcprezintd
cantitatea
rimas[ dupd ce o
parte
s-a consumat
in
procesele
de
respiralie.
Pentru consumatori,
cdqtigul de
greutate
individual reprezintd
productivitatea
brut[, iar
productivitatea
neti
rezultd
prin
sclderea din
aceasta a
materialelor neasimilabile
sub
form6
de fecale,
urin[,
transpirafie,
dioxid
de carbon
q.a.
4.2.1.
Producfia
primarl
Producfia
primari
reprezintd
energia
acumulatl
de
organismele
autotrofe
sub formd
de substan[[ organici, iar factorii
care
o influenfeazi
sunt temperatura,
intensitatea luminii
gi
disponibilitatea
elementelor
nutritive.
Organismele
autrotrofe
care realizeaz[
productia
primar6
sunt
fototsintetizantele
care
frxeazd
dioxidul
de carbon
qi
produc
oxigenul.
Produc{ia
primard
brut6, notat[ cu
Pps,
reprezint[
intreaga
cantitate
de energie
asimilatl
de
plante
in
timpul fotosintezei.
O
parte
din
aceastl
produc{ie
este
acumulatl sub
form[
de substan][
organic[, in
timp ce
cealaltd,
parte
este cheltuit[ in
metabolismul
propriu.
Producjia
primar6
net6,
notatd
cu
Ppp,
reprezintd
energia convertitl
ca biomasl
de c[tre
plante qi
reprezintd,
sursa
de
substan{d
qi
energie
pentru
nivelurile
trofice
superioare
reprezentate
de consumatori
qi
descompunltori.
Avdnd
in
vedere
cele
prezentate
putem
spune
c[
produc[ia
primarl
brutl reprezint[
suma
dintre
producfia primar[
net[
9i
respiratia (R):
Ppa:
Ppw-r R,
(1)
Productivitatea
primard
r
eprezintd
v
iteza de acumulare
a
energiei
sau
biomasei, prin
intermediul procesului
de fotosintezl
qi
mlsoard
energia
intratd
in
ecosistem, raportat
la unitatea
de timp
gi
de
suprafat[.
.58
-
7/23/2019 Cursuri Ecologie
24/57
Transfer
de materie
Si
energie tn ecosisteme
4.2.2. P
r
oduc{ia
secundari
Produclia
secundar[
este
productia
realizatd.
de
organismele
heterotrofe
(erbivore,
carnivore, detritivore
qi
descompun[tori)
qi
reprezintl
proporfia
de
energie
acumulatl
de aceste
organisme
din
energia consumat[.
Hrana consumati
de heterotrofe are
diferite
destinatii, astfel
ci
o
parte
este
eliminat[
prin
urind
qi
fecale, iar cealalti
parte
este
asimilat[.
Energia
asimilat[
este
utilizat[ in
metabolismul
propriu,
o
parte
fiind,
acumulat6
ca
biomasd
proprie
in
timp
ce
restul
este
pierdutd
in
procesele
de
respirafie.
Energia
asimilat[
echivaleazd,
cu
producfia
primar[
netd, iar
produclia
secundard
cu
produc{ia primari
brut6.
4.2.3.
Eficienfa
ecologici
