Ecologie si Protectia Mediului

PAGE

Avram FIIU

ECOLOGIE

I PROTECIA MEDIULUI

Cap.1. Ecologia si protecia mediului

CA TIIN

1.1. DEFINIIA ECOLOGIEI

Prima definiie a Ecologiei a fost dat de ctre Ernst Haeckel unul din marii evoluioniti ai secolului 19 care n lucrarea Morfologia General a Organismelor n anul 1866, care a dezvoltat concepia darwinist asupra luptei pentru existen. Haeckel a definit Ecologia ca fiind tiina care se ocup cu studiul relaiilor complexe, directe sau indirecte, cuprinse n noiunea darwinian a luptei pentru existen

Astfel el a introdus termenul de ecologie ce provine de la cuvintele greceti oikos (cas, gospodrie) i logos (cuvnt).

ntre timp au fost dezvoltate multe definiii ale ecologiei dar nici una nu este acceptat ca i o definiie de baz.

n cele ce urmeaz vom prezenta cteva definiii n ordine alfabetic, considernd c o ierarhie a importanei acestor definiii ar fi greu de realizat:

Beeby (1993) tiina ecologiei ncearc s explice relaiile dintre organisme i mediul lor.

Begon, Harper i Townsend (1996) Ecologia nu este o tiin cu o structur simpl , liniar, fiindc n interiorul ecologiei orice proces afecteaz alt proces N. Botnariuc i A. Vdineanu (1982) Ecologia studiaz sistemele supraindividuale de organizare a materiei vii (populaii, biocenoze, biosfera) integrate n mediul lor abiotic N. Botnariuc i A. Vdineanu (1982) Ecologia studiaz legile care determin productivitatea, stabilitatea i evoluia ecosistemelor i a ecosferei n ansamblul ei i implicit studiaz influena activitii umane asupra acestor procese precum i implicaiile lor asupra calitii vieii oamenilor Clements (1905, 1949) Ecologia este tiina comunitilor vii i ea cerceteaz sociologia i economia animalelor i plantelor Chrebs.Ch.I. (1978) definea Ecologia ca fiind studiul tiinific al interaciunilor care determin distribuia i abundena organismelor.

R.Dajos (1970) Ecologia este tiina care studiaz condiiile de existen a fiinelor i interaciunile de orice natur care exist ntre aceste fiine i mediul lor

M.S. Ghilarov Ecologia este tiina corelaiilor i interaciunilor vieii cu mediul nconjurtor pe trepte supraindividuale.

Hutchinson (1978) Ecologia este studiul modului n care lucreaz sau opereaz lumea vie

Kormondy (1996) Substana ecologiei se gsete n multitudinea structurilor nevii i vii , a proceselor i a interelaiilor cuprinse n circulaia energiei i a nutrienilor, n reglarea structurii i dinamicii populaiilor i comunitilor vii A.Ionescu (1988) Ecologia este tiina interelaiilor dintre vieuitoarele care alctuiesc o bionocenoz i dintre acestea i biotop. Ea studiaz fluxul de materie, energie, i informaie care strbate un ecosistem bine delimitat :este deci tiina care studiaz ecosistemele

A. MacFayden (1957) Ecologia studiaz relaiile dintre vieuitoare, plante sau animale i mediul lor, pentru a descoperi principiile dup care se desfoar aceste relaii E.P. Odum (1959) Ecologia este studiul structurii i funcionrii naturii E.P.Odum (1966,1971) Ecologia studiaz nivelurile de organizare superioare celor individuale i anume-populaii, biocenoze, ecosisteme i biosfera

E.P. Odum (1962) Ecologia este studiul structurii i funcionrii ecosistemelor E.P. Odum (1971) Ecologia este tiina care studiaz relaiile organismelor individuale cu ambiana lor vie i nevie Pianka (1978, 1994) Ecologia este tiina care cerceteaz raporturile dintre organisme i toi factorii fizici i biologici din mediu I. Puia i V. Soran (1984) tiina care se ocup de toate relaiile ce se stabilesc ntre organisme i diferite comuniti (biocenoze) precum i de raporturile organismelor i comunitilor cu mediul fizic de trai Ricklefs (1976, 1990) Ecologia este studiul plantelor i animalelor ca indivizi (autecologie), populaii (demecologie) i comuniti vii (sinecologie) C.F. Sachi i P. Testard (1971) Ecologia este disciplina biologic care studiaz raporturile dintre organisme i mediul lor nconjurtor B. Stugren (1975) Ecologia este tiina interaciunilor n sistemele supraindividuale Shelford (1937) Ecologia este o ramur a fiziologiei generale care se ocup de organisme ca un ntreg, cu procesele lor vitale; ea se distinge de fiziologia general a organelor Whittaker (1975) Ecologia studiaz biosistemele n context cu ambiana lor1.2. PARADIGMELE ECOLOGIEI

Dup Kuhn T., (1976) concepiile dominante ale comunitii savante sunt paradigmele sale, idei care nu mai sunt puse la ndoial i care constituie temelia manualelor , cursurilor i exerciiilor de laborator Paradigma mezologic (sfritul sec. XIX i nceputul sec. XX)

Potrivit paradigmei mezologice, obiectul central de studiu al ecologiei era analiza efectului factorilor de mediu asupra organismelor luate individual. Ecologul care a marcat aceast paradigm a fost Kuhn T.E.(1976).

Paradigma demografic (sec.XX)

Potrivit acestei paradigme obiectul central de analiz al ecologiei s-a concentrat asupra studiului dinamicii populaiilor. Dintre apologeii acestei paradigme amintim pe Cetverikov (1926), Alfred Lotka (1924), Vio Volterra (1931, Umberto dAncona, Scherdtfeger (1963), var (1960), Naumov (1948), Botnariuc (1953), Cure (1959).

Paradigma sistemic

Potrivit paradigmei sistemice obiectul central de analiz n ecologie este dup Stugren (1982) studiul reelei de interaciuni dintre componentele ecosistemului; accentuarea ntregului; a caracterului unitar al relaiilor interspecifice n contextul unei structuri; ecologia sistemic fiind tiina structurilor funcionale i logico-matematice ale sistemelor ecologice Referina istoric a acestei paradigme este Odum (1957, 1959, 1971).

1.3. RAMURILE ECOLOGIEI

E. Warning (1896-1909) i Dajos R. (1975) au defint 3 orientri majore ale ecologiei: Autecologia (gr. auto = nsui): studiaz raporturile indivizilor indivizilor, dintr-o anumit specie cum mediul lor de via (pn la nivelul de populaie sau specie), cu mediul nconjurtor abiotic si biotic.

Demecologia (gr.demos= popor sau mulime): studiaz relaiile dintre indivizii aceleai populaii precum i raporturile dintre populaii cu factorii ecologici Sinecologia (gr. syn = mpreun):studiaz raporturile existente ntre indivizii i populaiile ce aparin unei biocenoze cu mediul lor de via i raporturile existe ntre biocenoze la nivel de biosfer..

Barbour, Burks, Pitts (1987) au realizat urmtoarea clasificare a specializrilor ecologiei plantelor:

Sinecologia (Paleoecologia/Sociologia plantelor n trecutul lor ecologic; Sociologia plantelor/clasificarea comunitilor vegetale conform hrilor de vegetaie; Ecologie evoluionist /stabilitatea comunitilor, diversitatea speciilor; Dinamica comunitilor /sisteme ecologice;

Autecologia (Ecologia populaiei /mrime, hibridri evolutive, speciaii; Ecofiziologie /perturbri, limite de toleran, interaciuni biotice, fenologie; Ecologie evoluionist (idem clasificarea anterioar)

Dup mediul de via n care triesc organismele, ecologia se mparte n trei ramuri (Muntean i tirban ,1995): oceanologia (ecologia marin); limnonologia (ecologia apelor interioare); ecologia terestr (din care s-a desprins ecologia solului sau ecopedologia);

Pe baza criteriului taxonomic aceiai autori au definesc 3 clase:ecologia vegetal; ecologia animal; ecologia microorganismelor.Cap.2. Ecosistemul

Motto:

nvai-i pe copii votri ceea ce i-am nvat noi pe ai notri: c pmntul este mama noastr: Tot ceea ce i se ntmpl pmntului va ajunge s li se ntmple i copiilor acestui pmnt Noi tim cel puin att: nu pmntul i aparine omului ci omul i aparine pmntului: Aceasta noi o tim: Toate lucrurile se leag, la fel ca sngele care unete o aceeai familie: tot ceea ce i se ntmpl pmntului ajunge s li se ntmple i fiilor pmntului. Nu omul este acela care a esut trama vieii-el este doar un fir; i ceea ce i face acestei trame, i face lui nsui

Marele ef sioux Seattle

( din rspunsul dat n 1854 preedintelui SUA

la oferta acestuia de a cumpra pmntul pieilor roii soiux) citat de Negu S. (1988)2.1. DEFINIIA ECOSISTEMULUI

Dup Riklefs R.E (1976) ecosistemul este constituit din ntreaga mulime de interaciuni a factorilor fizici i a lumii biologice care acioneaz ntr-un fragment al biosferei.

Kormondy E.J. (1996) definea ecosistemul ca un tot ce prezint dou forme: o form real (un fragment din natur/lac, pdure, ocean) i o form conceptual (abstract)Odum (1971) definea ecosistemul ca fiind orice unitate care include toate organismele de pe un teritoriu dat i care interacioneaz cu mediul fizic n aa fel nct curentul de energie creeaz o anumit structur trofic, o diversitate de specii i un circuit de substane n interiorul sistemului.

Begon M., Harper J.L., Townsend C.R, (1996) citai de Puia. I, Soran V., Carlier L, Rotar I. Vlahova M.,(2001) au mbinat 3 definiii ntr-o abordare mai complex :

n mod tradiional ecosistemul include comunitatea biologic (biocenoza i biota ) luat mpreun cu mediul su fizic (abiota); Este rea ideea c biocenoza i ecosistemul ar putea fi studiate separat fiindc nici un sistem ecologic fie individual , populaional sau biocenotic nu pot fi separate de mediul n care exist ; Ecosistemul este un concept holistic (integralist i integrator) cuprinznd plantele i animalele de obicei asociate ntre ele i cu toi componenii fizici i chimici ai mediului nconjurtor sau ai habitatului formnd mpreun o unitate autocuprinztoare recognoscibil.

Lindeman (1942) definea ecosistemul ca fiind o unitate format din reunirea proceselor active fizice, chimice i biologice care se petrec n interiorul unei uniti spaiu-timp de orice mrime, cuplnd prin urmare comunitatea vie de mediul ei abiotic Odum (1975) citat de Muntean i tirban (1995) prezenta 4 componente eseniale ale unui ecosistem: Proprietile sau strile fundamentale ale ecosistemului: P1-productori primari (plante fotosintetizante); P2-consumatori primari (erbivore) ; P3-Consumatori secundari: carnivore (se hrnesc cu animale i organisme vegetale); carnivore destructori; biomasa; substana organic i anorganic; Forele sau resursele de energie care ntrein sistemul n funcie (energia solar) iar n cazul agroecosistemelor i alte surse de energie; Canalele de scurgere a energiei i substanei care leag proprietile una de alta i pe acestea de curentul de energie; Interaciunile sau funciile de interaciune care realizeaz legturile ntre curentul de energie, curentul de substane i nsuirile ecosistemului; Dup Sukatchev (1954) citat de Duvigneaud (1974) ecosistemul este constituit din :

Biocenoz (fitocenoz, zoocenoz, microbiocenoz, micocenoz);

Factori de mediu: biotop format din climatop (meso i microclimat) i edafotop (sol, substrat); hidrotop (factorul ap);

2.2 LEGILE DE BAZ IN ECOLOGIE

Mai multe legi guverneaz modul de desfurare a proceselor biologice n natur. Fiind vorba de abordri uneori sectoriale alteori transversale ale ecologiei ne vom rezuma la o prezentare a legilor n ordinea alfabetic a autorilor:

Orice lucru este legat de alt lucru dup Commoner (1971, 1980) citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Legea exprim interaciunile existente ntre elementele unui sistem.

Orice lucrare trebuie s conduc undeva dup Commoner (1971, 1980) citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Potrivit legii, orice aciune la nivelul sistemului are consecine clar definite, materia din care sistemul este alctuit fiind indestructibil.

Natura tie cel mai bine (Commoner, 1971, 1980) citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Potrivit acestei legi sistemele construite de ctre natur pot fi greu realizate de ctre om n ceea ce privete structura i durabilitatea acestora.

Nu exist un astfel de lucru cum ar fi un prnz gratuit ( Commoner (1971, 1980) citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001).

Legea excluderii (Gauze 1934) : Potrivit acestei legi dup I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001) ntr-un ecosistem , indiferent de complexitatea lui, dou specii nu pot s ocupe n acelai timp aceeai ni ecologic, adic s ndeplineasc aceeai funcie ntr-o configuraie dat Legea minimului: (Justus von Liebig, 1840) Legea se refer la cazul special al aciunii ngrmintelor chimice asupra plantelor cultivate. Legea se bazeaz pe aciunea limitativ a factorului chimic cu concentraia cea mai mic. Potrivit lui Muntean L. i tirban M., dezvoltarea plantei este dependent, n primul rnd de acel element chimic din sol, care are concentraia cea mai sczut". Dup Hilmi (1966) aplicarea legii minimului o durat mare de timp duce la o dezintegrare a sistemului, prin pierderea treptat a elementelor componente.

Legea relativitii (Lundegardh 1957) Potrivit acestei legi forma curbei de cretere nu depinde numai de factorul chimic minimal ci i de concentraia i natura celorlali ioni prezeni n substrat".

Legea relaiei statistice. Conform acestei legi dup Muntean L., i tirban M., (1995) Amplitudinea zonei de toleran a speciei fa de un factor este influenat de ansamblul factorilor limitativi.

Legea migrrii biogene a atomilor (Perelman 1973, citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Legea definete modul de migraie al elementelor chimice n scoara terestr. Legea existenei i dezvoltrii sistemelor naturale numai pe socoteala mediului nconjurtor (Reimers, 1984 citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Conform legii sistemele biologice nu se pot dezvolta izolat n natur n condiiile n care ele au nevoie permanent resurse. Legea periodicitii sistematice (Reimers , 1984 citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Legea st la baza gestiunii unor sisteme naturale omogene.

Legea optimalitii (Reimers, 1984 citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Legea exprim dup Stugren (1982) realizarea celei mai favorabile configuraii structurale i funcionale a ecosistemelor i biosferei. Legea substituirii factorilor" (Rubel, 1930).Conform acestei legi Factorii climatici, edafici i biotici sunt echivaleni i se nlocuiesc reciproc Legea toleranei (Shelford n 1913 ) Potrivit legii toleranei formulate de ctre Shelford succesul unei specii n biotop va fi maxim atunci cnd se va realiza pe deplin, calitativ i cantitativ complexul de condiii de care depinde reproducerea sa. Depirea pragurilor de toleran dup Shelford conduce la moartea sistemului. Potrivit lui Stugren (1982) succesul speciilor se poate realiza n aa numitele zone de optim (optim climatic; optim chimic i optim sinecologic) Dup Muntean L. i tirban M., factorii ecologici nu acioneaz limitativ n permanen, ci numai atunci cnd concentraia lor depete anumite mrimi - limit de toleran de ctre substana vie.

Legea unitii fizico-chimice a sistemelor vii (Vernadskii 1926, 1967, citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001).). Potrivit acestei legi asupra sistemelor vii i nevii acioneaz aceleai legi fizice. Legea constanei materiei vii (Vernadskii, 1926, 1967, citat de I. Puia, V. Soran, L. Carlier, I. Rotar, M. Vlahova (2001). Potrivit legii outputurile i inputurile la nivelul biosferei sunt egale cantitativ. Legea efectului combinat al factorilor de cretere (Mitscherlich, 1921) Potrivit legii, dup Muntean L., i tirban M., (1995) n ecosistemele naturale sau artificiale, nu are loc niciodat o cretere proporional a unui indicator cantitativ pe msura creterii n valoare a factorului mai slab reprezentat n mediu ci numai o cretere logaritmic.

2.3. BIOTOPUL

Noiunea de biotop definete mediul de trai al organismelor individuale, vegetale sau animale n strns interaciune cu factorii de mediu. Dup Pop I. (1977) biotopul constituie un complex de factori naturali - climatop i edafotop- subordonat biocenozei; cele dou componente mpreun cu formele de relief formnd ecotopul sau staiunea. Dup Ellenberg (1958) biotopul este locul de cretere al plantei, staiunea sau habitatul su. Dup Dahl (1908) i Schmithusen (1968) biotopul este definit de ctre fragmentul i tipul de relief sau de ap care este sediul unei biocenoze. Gunther (1950) definete biotopul ca fiind locul de via a unei biocenoze.

Puia i Soran (1984) defineau biotopul ca fiind mediul de trai al comunitilor biocenozelor iar habitatul ca mediul de trai al speciei (al populaiilor i chiar a organismului individual). Aceiai autori propuneau i o alt definiie biotopul constituie universul n care se desfoar existena unei comuniti vii (biocenoze).Dup Stugren (1982) se pot defini 8 faete ale mediului: mediul orografic este compus din formele de relief situate deasupra scoarei terestre; mediul edafic este definit de ctre sol ca i mediu de via al plantelor, animalelor i microorganismelor.; mediul hidrologic este format din toate formele fizice de manifestare a apei; mediul geochimic este format din elementele i combinaiile dintre elementele chimice (Vinogradov, 1949); mediul geofizic este format din cmpul gravitaional, cmpul magnetic precum i alte fore fizice terestre (Hilmi, 1966); mediul cosmic este format din forele fizice extraterestre precum radiaia cosmic, lumina selenar, pulberea cosmic; mediul biocenotic este format din structura intern a biocenozei; mediul biochimic este format din combinaiile biochimice date de metaboliii vieuitoarelor (Cernobrivenko i andra ,1966)

2.4. FACTORII ECOLOGICI

Factorii ecologici, dup Tansley i Chipp (1926, citai de B. Stugren,1982) se mpart n patru clase: climatici (lumina, temperatura, umiditatea, vnt, etc); fizico-geografici sau orografici (de relief); edafici (de sol); biotici;Dajos (1978) clasifica factorii ecologici n urmtoarele clase: factori climatici (temperatur, lumin umiditate relativ a aerului, pluviometrie); factori fizici neclimatici (factorii mediului acvatic, factori edafici); factori biotici (interaciunile specifice i interspecifice).

Dup Iaroenko (1967) factorii ecologicii se mpart n 4 categorii: factori climatici; factori edafici ; factori biotici; factori antropici.Dup Monchadski (citat de Dajos, 1978)factorii de mediu se mpart n: factori periodici primari; factori periodici secundari; factori neperiodici.2.4.1. Factorii climatici

2.4.1.1 Lumina

Radiaia solar ca i surs de energie este compus din lungimi de und diferite. Aceste radiaii traverseaz atmosfera de manier inegal.

Apar diferite pierderi de radiaii: absorbia unei mari pri a radiaiei ultraviolete de ctre ozon (lambda mai mica de 0,3 micrometrii) care se formeaz la o altitudine de 25 km; absorbia unei mari pri a radiaiilor infraroii de ctre CO2 (lambda mai mare de 24 000 A); difuzia realizat de ctre moleculele gazoase care dau cerului culoarea albastr, precum i difuzia realizat de ctre picturile de ap i de praf aflate n suspensie; reflecia realizat de ctre faa superioar a norilor.

Fluxul energetic care ajunge la nivelul scoarei terestre cuprinde 3 componente: o component redus de radiaie ultraviolet (2950-3800 A) ce reprezint 4 % din spectrul solar; partea vizibil a spectrului solar (3800-7800 A) ce reprezint 54 % din spectrul solar; o component redus de radiaie infraroie (7800-24000 A) ce reprezint 42% din spectrul solar.

Radiaia total corespunde sumei celor 2 componente: radiaia solar (Q1); radiaia termic (Q2); Radiaia solar este format din: radiaia total ( G) din care se elimin; albedoul (aG) care este energia reflectat. Albedoul variaz n funcie de natura solului. Cu ct suprafaa este mai sumbr i neregulat cu att albedoul este mai slab. n schimb albedoul unui lac este mai ridicat ( 50-60 %). Radiaia termic poate fi divizat n : radiaia ce provine din atmosfer (A) din care se elimin o parte care este reflectat (aNA); emisia de cldur a pmntului (T) ca rezultant a radiaiei termice terestre. Bilanul este pozitiv pe timpul zilei i se anuleaz pe timpul nopii.

Q=Q1+Q2

Q=(G-aG) +(A-aNA-T)

Intensitatea i cantitatea de lumin ce ajunge in ecosistemele de pe glob variaz n funcie de diferii factori (latitudine, expoziie, altitudine, orientarea rndurilor, poluarea atmosferei, etc). Lumina are un rol esenial n existena organismelor vegetale datorit fenomenului de fotosintez.

Dup Pop (1977) organismele se clasific n funcie de intensitatea luminii, n organisme heliofile i umbrofile. Organismele care sunt condiionate de prezena direct a luminii numesc fotofile heliofile sau eurifote. Organismele care nu suport lumina solar direct se numesc umbrofile, fotofobe, stenofote, schiafile (fag, carpen, arar, brad, molid, lcrimioara, feriga etc).

Reacia plantelor la durata zilei i a nopii se numete fotoperiodism, factor n funcie de care plantele se mpart n 2 categorii: plante de zi lung i plante de zi scurt. n funcie de momentul desfurrii activitii biologice animalele se mpart n 2 grupe: animale diurne (activitate biologic n timpul zilei) ;animale nocturne (activitate biologic n timpul nopii).

2.4.1.2.Temperatura

Temperatura reprezint partea din energia luminoas care este absorbit de ctre sol i are rol de nclzire a acestuia. Pe de o parte temperatura solului are un rol important asupra creterii rdcinilor plantelor de cultur iar pe de alt parte ea joaca un rol la fel de important asupra activitii microorganismelor din sol.

La 1 cm adncime temperatura solului este aproximativ egal cu cea a aerului n timp ce pe msur ce coborm n adncime amplitudinea ntre temperatura maxim i minim diminueaz.. De exemplu, la 40 cm unda termic prezint un decalaj de ntrziere de o jumtate de zi n timp ce la 15 cm nu exist o und termic.

Temperatura aerului variaz n funcie de latitudine, altitudine, topografie, de covorul vegetal, de microclimat. Organismele vegetale i desfoar procesele de cretere li dezvoltare ntr-o plaj de temperatur cuprins ntre o limit minim i maxim.Vis a vis de temperatura minim putem distinge 2 limite i anume:

o temperatur minim de cretere;

o temperatur minim de supravieuire;Temperatura de supravieuire variaz n funcie de activitatea organismelor vegetale. Apare astfel o limit ctre n limbajul comun se numete temperatur letal, adic temperatura la care 50% din indivizii vegetali mor dup 2 ore.

n acelai timp frigul este i un factor necesar organismelor vegetale n anumite faze precum perioada de repaus, necesar numitor specii cum este cazul celor pomicole, viticole i nu numai.

n funcie de adaptarea la diferite temperaturi organismele mpart dup De Candolle citat de Pop (1977)n organisme: megaterme, mezoterme, microterme i hechistoterme:

( Megaterme: adaptate la temperaturi mai mari de 20 grade Celsius (palmier, bananier etc);

( Mezoterme: adaptate la temperaturi de 15-20 grade Celsius (mslin, leandru etc);

( Microterme: adaptate la amplitudini mari de temperatur cuprinse ntre 0 i 15 grade Celsius (fag, brad, pin, molid, ursul brun , lupul etc..);

( Hechistoterme: adaptate la temperaturi situate n jurul valorii de 0 grade Celsius (murul, macul arctic, ursul alb, renul, vulpea polar);

Hechistormele i Megatermele formeaz grupa organismelor stenoterme sau termofile. Stenotermele de climat rece se mai numesc psihrofile sau criofile (foca, morsa). Microtermele i mezotermele formeaz grupa organismelor euriterme (puma, leul argintiu).Plantele cu flori care n timpul zile i pot menine temperatura intern la un nivel mai ridicat dect cel al mediului exterior se numesc specii supratemperaturale (cactacee, crassulacee) n timp ce plantele care i menin temperatura la un nivel inferior cu cea a mediului se numesc specii subtemperaturale (pepenele verde) dup Pop (1977).

n funcie de temperatura intern avem 2 grupe mari de organisme(Muntean, L.S, tirban, M., 1995):

( Organisme homeoterme

n aceast grup se ncadreaz animalele cu temperatura corpului constant sau animale cu snge cald (psrile i animalele);

( Organisme poikiloterme

n aceast categorie se ncadreaz:

animalele cu temperatura corpului variabil numite animale cu snge rece (nevertebratele, vertebratele/petii, amfibienii i reptilele);

plantele a cror temperatur este apropiat de cea a mediului;

Ca rezultant a interaciunii dintre factorii de mediu rezult ceea ce numim climat, care se mparte n 3 mari tipuri: Macroclimat sau climat regional: se poate observa la nivelul unei mari entiti geografice; Mezoclimat sau climat local : se observ la nivelul ecosistemelor; Microclimat; observabil la scara organismului;2.4.1.3. Apa

Cantitatea de ap care intr ntr-un ecosistem (import) poate s fie sub divizat n: precipitaii atmosferice (ploaie, zpad, ghea); cea ; condensarea vaporilor de ap (rou); apa rezultat din scurgerile de pe sol; apa capilar;Variaia coninutului n ap (DW) este egal cu coninutul n ap al solului (Ws) plus coninutul n ap al fitocenozei (Wf), plus coninutul n ap al zoocenozei (Wz) plus coninutul n ap al aerului (Wa) plus coninutul n ap al litierei (Wl)

DW=Ws+Wf+Wy+Wa+Wl

Dintre toate aceste rezerve de ap cea mai important ca i pondere este coninutul n ap al solului (Ws). O parte din apa meteoric (A m) este interceptat de ctre frunzele arborilor i se evapor. O parte din apa meteoric se scurge pe trunchiul arborilor i vorbim n acest caz de apa de scurgere (As). Scurgerea apei nu este omogen i depinde de natura scoarei. O alt parte din apa meteoric se scurge de pe frunze pe sol i vorbim n acest caz de ap de picurare (Ap) . Partea cea mai important a apei meteorice o reprezint apa de penetrare direct (Apd) care ajunge direct pe sol fr s ating frunzele organismelor vegetale.

Am=As+Ap+Apd

n funcie de adaptarea plantelor la diferite medii avem mai multe grupe:

( Plante hidrofite: plante libere i plutitoare; plante fixe (ex. nufr);

( Plante halofite

Aceste plante sunt adaptate la ape srate. n funcie de coninutul apelor n cloruri avem mai multe categorii de ape halofite:

ape polihaline (mai mult de 10 g/l);

ape mezohaline (1-10 g/l);

ape oligohaline (0,1-1 g/l);

n cazul apelor dulci n funcie de pH avem mai multe categorii:

ape oligotrofe (4-6);

ape mezotrofe (6-7);

ape eutrofe (pH mai mare de 7);

n funcie de economia n ap a plantelor distingem mai multe grupe de plante:

plante xerofite, a cror organe aeriene rmn rigide dup moartea plantei (plante de climat sec). Plantele se adapteaz la acest regim prin modificarea suprafeei de transpiraie care se realizeaz prin micorarea sau reducerea suprafeei limbului foliar.

n funcie de consistena organelor vegetative plantele xerofite se mpart (Pop, 1977) n:

( Sclerofite (plante cu frunze tari, dure /ex. mslin, leandrul, crmz);

( Hemixerofite (plante cu sistem radicular bine dezvoltat /lucerna galben);

( Suculente (plante cu organe vegetative crnoase, uneori fr frunze/Sedum, Agave, Opunia) n climatele uscate i aride plantele suculente i formeaz rezerve de ap. Pentru reducerea evaporrii apei anumite specii i transform frunzele n spini (Euphorbiacee, Cactacee, Asclepidiacee).

plante mezofite care nu au un comportament fixat vis a vis consumul n ap i sunt caracteristice zonelor temperate. n general plantele au frunze late i moi prezentnd pe epiderma ambelor fee, stomate.

plante tropofite, care pot suferi o schimbare de climat n timpul anului;

plante higrofite, care necesit medii umede . Plantele prezint stomate pe ambele fee ale frunzelor, un sistem radicular superficial puin ramificat , tulpini fragile i se ntlnesc n general n pdurile tropicale umede.

Umiditatea atmosferic este unul din factorii fundamentali ce condiioneaz existena biotopurilor terestre:

n funcie de umiditatea atmosferic asociaiile vegetale se mpart n 2 categorii:

asociaii vegetale higrofite, care suport o umiditate atmosferic ridicat

asociaii vegetale xerofite, care suport condiii de umiditate atmosferic sczut

n funcie de cantitatea de precipitaii pe care le primete un ecosistem rezult caracterul climatic (Ionescu Al.1988) al unei anumite zone de pe glob:

( ecosisteme cu pduri dense: precipitaii mai mari de 750 mm;

( ecosisteme cu stepe, savane i pduri: precipitaii ntre 250 i 750 mm;

( ecosisteme deertice :precipitaii ntre 0 i 250 mm;

Emberger a clasificat climatelele globului pe baza indicelui pluviometric n urmtoarele categorii:

( climate deertice (regim pluviometric aleatoriu);

( climate nedeertice (regim pluviometric regulat);

( climate intertropicale (climatul ecuatorial i subecuatorial);

( climate tropicale (regim termic cald);

( climate extratropicale (climate oceanice fr sezon uscat; climate continentale cu sezon uscat; iarna; climate mediteraneene cu sezon uscat vara);

( climate subpolare i polare (fotoperiodism sezonier specific);

Indici climatici corelai

Precipitaiile i temperatura sunt factori majori care caracterizeaz climatul. Indicii anuali se bazeaz pe cuantificri anuale:

Factorul de ploaie (R)= precipitaii medii anuale/temperatura medie anual;

Indicele de ariditate (Martone) Im=P/T+10, unde P reprezint precipitaiile (mm) iar T reprezint temperatura (grade Celsius);

Indicele de ariditate (Thorntwaite):It =100d/n, unde d este deficitul de ap n perioada secetoas iar n este nevoia de ap a vegetaiei (mm);

Indicele xerotermic (Gaussen). Potrivit acestui indice, fenomenul de secet apare atunci cnd dublul temperaturii medii lunare (grade Celsius) este mai mare dect precipitaiile lunare (mm).

Indicele pluviometric (Emberger): Ie=P/ (M+m/2)(M-m) unde M este media temperaturilor din luna cea mai cald iar m este media temperaturilor din luna cea mai rece.

2.4.1.4. Vntul

Vntul intervine i condiioneaz anumite fenomene precum polenizarea plantelor anemofile ierboase (graminee, ciperacee etc), lemnoase (conifere, arinii, stejarii etc), rspndirea fructelor, seminelor, germenilor, sporilor, nevertebratelor. Astfel vntul devine un factor de diseminare la multe populaii la distane de pn la cteva mii de de km.

n acelai timp vntul este factorul mecanic care produce fenomene de eroziune eolian, formeaz dunele de nisip, determin adaptri la multe populaii de plante i animale reprezentnd i un factor de selecie al acestor populaii.

Dup Soltner D. (1987) vntul exercit 3 aciuni agresive la nivelul ecosistemelor:

Aciuni mecanice: eroziunea solurilor; deformarea arborilor; cderea cerealelor; perturbarea irigaiei; diseminarea sporilor, bolilor i a seminelor de buruieni; tulburri de polenizare; cderea frunzelor , cderea fructelor, distrugerea locuinelor;

Aciuni termice: rcirea solurilor (datorit evaporrii intense a apei de suprafa); ntrzierea recoltelor; cheltuieli calorice superioare pentru locuine

Aciuni fiziologice: creterea evapotranspiraiei; diminuarea umiditii aerului i a temperaturii solului de unde i o ntrziere a proceselor de cretere); tulburri de ordin sanitar pentru animale.

Vntul exercit i aciuni pozitive la nivelul vegetaiei precum: evaporarea apei i pe aceast cale el contribuie la aerarea superficial a solului; este indispensabil polenizrii ncruciate la anumite specii; usuc recoltele.

2.4.2. Factorii edafici (Solul)

Dup Pop (1977) prin factor edafic se nelege un complex de influene i de aciuni stabilite ntre organisme i proprietile fizico-chimice ale soluluiSolul este alctuit din constitueni anorganici sau minerali (argila, srurile minerale, pulberile, nisipul i pietriul ) i constitueni organici (substanele organice).

innd cont de faptul c partea mineral este larg deschis n cadrul disciplinelor tehnice n acest capitol vom insista mai mult pe rolul constituenilor organici ai solului.

Toate transformrile substanei organice n sol sunt sub dependena substanei organice vii, i trebuie deci considerat aceasta din urm ca un agent de evoluie a substanei organice i nu doar ca un component oarecare. Substana organic vie constituie astfel compartimentul viu care acioneaz n funcie de caracteristicile fizico-chimice ale mediului (climat, roca mam, etc.) asupra celorlalte dou compartimente: substana organic proaspt i substana organic amorf.

Substana organic proaspt este n principal reprezentat de compui vegetali n ordine cantitativ descresctoare: celuloze, hemiceluloze, pectine, lignine, proteine, taninuri). Pe urm aceea a microflorei: polizaharide, lipide, lipoproteine, proteine. Este vorba n special despre macromoleculele polimerizate. Primele stadii de descompunere sunt n general nite depolimerizri succesive. Acestea apar ca urmare a aciunii enzimelor specifice, adesea destul de multe, care intervin simultan sau succesiv. Ele reduc pn la monomeri sau dimeri ( zaharai), aminoacizi, baze azotate, care sunt rapid absorbii de ctre celulele bacteriene sau de hifele ciupercilor, chiar dac aceti compui liberii nu sunt prezeni dect n cantiti mici n sol. Dimpotriv, ligninele joac un rol important n sol. Pe de o parte derivaii lor sunt abundeni pentru c biodegradarea lor este lent: acestea sunt supuse unei biotransformri progresive, cu modificri chimice fr hidroliz complet (GODDEN, 1986). Pe de alt parte, compuii eliberai, fenoli i chinine, sunt deosebit de reactivi (BALASDENT, 1998). Aceti monomeri fenil-propan sunt nite antiseptici puternici, activi la o concentraie foarte slab, responsabili i de alte fenomene din procesul compostare. Lignina poate fi degradat de ctre ciuperci i de ctre actinomicete.

Macrofauna i microfauna din sol este constituit din urmtoarele grupe de organisme (Desbrosses P., 1993):

Microfauna: roztoare, insecte, miriapode, crustacee; lumbricide (rme) cu o greutate de 500-2000 kg /ha; ciuperci, care ating 1 miliard /gram de pmnt fie 1500 kg /ha; bacteriile care ating 100 de milioane/gram de pmnt fie 500 kg/ha; actinomicetele care ating un numr de 40 de milioane /gram de pmnt fie circa 7-8000 kg /ha;Microfauna: nematozii care ajung la mai multe miliarde /ha ceea ce reprezint circa 600 kg/ha; protozoare care ajung la 300 kg/ha; algele care ajung la 300-400 kg/ha; La un ciclu mediu de via de 30 de zile (anumite specii au un ciclu de via numai de cteva zile) se ajunge la aproximativ 120 t/ha materie organic vie care nu mai este reciclat n sol, n sistemele clasice de agricultur, unde pesticidele distrug o mare parte a macro i microfaunei.

O serie de factori intervin n mineralizarea materiei organice: natura substanei organice; factorii fizico-chimici; factorii biologici; practicile culturale.Natura substanelor organice

Odat cu oprirea funciilor vitale a celulei vegetale, are loc autoliza citoplasmei (autodistrugerea de natur enzimatic). Proteinele sunt astfel hidrolizate n peptide simple i aminoacizi, glucidele i lipidele simple respectiv n zaharai simpli i acizi grai. Aceste substane servesc ca hran microorganismelor care vor ataca moleculele mai rezistente a pereilor celulari vegetali. Rezistena la biodegradare este legat de natura biochimic a constituenilor celulelor, i mai precis de cea a pereilor celulelor vegetale, acetia din urm reprezentnd cea mai mare mas de substan organic adus solului.

Cu ct moleculele organice sunt mai complexe, cu att biodegradarea scade i durata de descompunere este mai lung. De fapt compuii organici solubili sunt cei mai rapid utilizai de ctre microflor. Urmeaz apoi hemicelulozele i celulozele, a cror degradare ia mai mult timp pentru c ea necesit extragerea unei pri de azot mineral n mediu (imobilizare total). Lignina, pe motivul derivrii structurii sale de la nucleul fenolic, este foarte rezistent la degradare.

Factori fizico- chimici: Vom aborda succesiv efectele temperaturii, umiditii, coninutului n oxigen, a ph-lui, a coninutului n argil i a compoziiei chimice a solului. Aceti factori fizico-chimici nu intervin n general dect prin aciunea lor asupra organismelor vii din sol.

( Temperatura: Optimul de activitate a microflorei este atins pentru temperaturi cuprinse ntre 10 i 40( C, viteza de descompunere este n general nmulit cu 2 dac temperatura crete cu 10(C. nafara acestui interval, descompunerea materiei organice este puternic redus, chiar inhibat pentru anumii compui specifici (NICALARDOT, 1993).

( Apa: Optimul descompunerii carbonului organic este atins pentru valori ale umiditii solului apropiate de capacitatea de ap n cmp. Lipsa apei duce la o scdere a activitii populaiilor microbiene prin moarte sau trecere la o via ncetinit, i totodat la o scdere a numrului de rme care migreaz n profunzime. O umiditate prea mare va conduce la un efect similar, favoriznd n special micro-organismele anaerobe ca urmare a unei lipse de oxigen datorate ocuprii cavitilor solului cu apa n exces. n solurile foarte umede, degradarea ligninelor , care necesit oxigen, este foarte ncetinit i substana organic se poate acumula ( soluri hidromorfe). Acest factor este strns legat de tipul de sol i sub-sol (nisipos, lutos, argilos) precum i de climatul local (pluviometrie) i de lucrrile solului ( hardpan, compactare).

( Nivelul de oxigen: Cea mai mare parte a micro-organismelor responsabile cu degradarea materiei organice a solului sunt aerobe. Prezena oxigenului, necesar n mod egal dezvoltrii rdcinilor plantelor, este deci primordial pentru o bun mineralizare.

Sub efectul rdcinilor i a microorganismelor, concentraia n oxigen a solului este de altfel mai sczut dect cea a atmosferei exterioare ( mai puin de 10% n loc de 21%) chiar dac concentraia n CO2 este mai ridicat (de 1 pn la 5% n loc de 0,03%) (HELLER, 1981). Aceast concentraie n oxigen este dependent de structura solului, i totodat de textura sa i de coninutul n substan organic (care joac un rol primordial n stabilirea structurii prin formarea agregatelor solului). Ea este n mod egal dependent de umiditate, pentru c dac aceasta este prea mare, are loc saturarea macroporilor solului care nu sunt n principiu ocupai dect de faza gazoas, dup scurgerea apei de gravitaie. Putem aminti n acest context, rolul lumbricidelor care , datorit galeriilor lor, mresc considerabil macro-porozitatea solului i schimbul gazos ntre atmosfera exterioar i atmosfera intern a solului ( mbogirea acesteia din urm n oxigen). BOUCHE (1984), spunea c pe o suprafa de un hectar, rmele sap 4000 pn la 5000 km de galerii, care constituie un mediu aerat i bine drenat.

( Reacia solului: Optimul pentru descompunerea compuilor organici este obinut n soluri a cror pH este aproape de neutru. Mineralizarea reziduurilor este astfel ncetinit n soluri foarte acide (pH 4,5).

( Coninutul n argil: Exist o relaie foarte strns ntre coninutul n substan organic a unui sol i coninutul su n argil. A fost demonstrat experimental c argilele pot reduce disponibilitatea i/sau accesibilitatea moleculelor organice pentru micro-organisme. De fapt, argilele adsorb moleculele organice, care sunt atunci mai puin disponibile pentru micro-organisme. n plus substanele organice localizate n micro-porii argilelor au o accesibilitate redus. Acest efect de protecie depinde de tipul de argil .

( Compoziia chimic a solului: Compoziia chimic a solului va putea face s varieze sursele de hran a micro-organismelor, dar mai ales concentraiile n carbon i azot sunt cele care vor determina viteza de transformare a substanei organice proaspete. Factorii biologici Dup fauna solului care joac un rol de fragmentare a resturilor organice, micro-organismele sunt agenii responsabili cu degradarea substanei organice. Diferitele populaii de bacterii, ciuperci, actinomicete sunt n constant evoluie unele n raport cu celelalte, formnd un echilibru dinamic pentru mprirea surselor de hran. ntr-un sol dat, exist n general toate micro-organismele necesare biodegradrii reziduurilor vegetale i animale.Micro-organismele i lumbricidele (rmele) joac un rol complementar n degradarea substanei organice moarte: prezena microorganismelor n cavitatea intestinal a rmelor i n excrementele lor; predigestia substanei organice de ctre micro-organisme nainte de ingestia realizat de ctre rme ; dispersia microorganismelor prin intermediul excrementelor de rme, etc.

Printre factorii biologici, nu trebuie s uitm prezena plantelor, care ntrein la nivelul rizosferei, o competiie ntre rdcini i microflor, mai ales pentru azot i fosfor (COLEMAN i col.1978). De fapt, plantele elimin, prin exudatul din rdcini, ntre 8 i 23% carbon fixat prin fotosintez (DAVET,1996), adic n medie 1/6 carbon net fixat, ceea ce reprezint o surs de energie i de hran foarte important.

Practici culturale: Acestea intervin modificnd factorii prezentai (natura substanelor organice, factorii fizico-chimici, factorii biologici).

Coninutul n sruri minerale a unui sol poate fi evideniat prin intermediul plantelor bioindicatoare cum este cazul plantelor halofile, cuprofile, zincofile, calcifile, nitrofile, oligotrofe i eutrofe (Pop , 1977):

Plantele nitrofile iubesc solurile bogate n azot :spanacul slbatic, urzica (Urtica dioica, urens, album), cuscuta de grdin, tevia de stn (Rumex alpinus), loboda (Chenopodium murale), loboda slbatic (Atriplex hastata), tirul (Amarantus retroflexus) ciumfaia (Datura stramonium), bozul (Sambucus ebulus), spanacul ciobanilor (Chenopodium bonus-henricus; zburtoarea (Epilobium angustifolium ); coada oricelului (Achilea milefolium), romania de cmp (Anthemis arvensis), mueelul (Matricaria chamomila), ptlagina (Plantago media), socul negru (Sambucus nigra), mselaria (Hyoscyamus niger).

Tabelul nr.1. Legtura dintre nlimea urzicii i nivelul de azot din sol (Olsen citat de Pop,1977)

mg N /kg de solnlimea urzicilor (cm)

1,37-37,10

40,980

50,0100

79,7160

225,8200

107,9225

Plantele calcifile (iubesc solurile bogate n calciu) i calcifuge (iubesc solurile silicioase);

Tabelul nr.2 Legtura dintre plante i coninutul n elemente minerale (Olsen citat de Pop,1977)

Plante calcifilePlante calcifuge

Asplenium lepidiumAsplenium septentrionale

Salix retusaSalix herbacea

Dianthus spiculifoliusDianthus nardiformis

Erica multifloraErica arborea

Gentiana clusiiGentiana kochiana

Androsace helveticaAndrosace moschata

Selseria rigidaSelseria coerulans

plantele indicatoare de magneziu: ferigi: Asplenium adulterinum, cuneifolium; antofite: Potentilla crantzii, Myosotis suaveolens, Sempervivum hirtum, Sedum serpentini, Euphorbia serpentini; dolomite: inul dolomitic -Linum dolomiticum; umbelifere: buruiana vntului - Seseli leucospermum; crucifere: Kernera alpina; alte specii: Armeria juncea; ochii oricelului - Saxifraga cebennensis.

plante zincofile sau plante indicatoare de zinc (Minuartia verna, Armeria elongata, Viola calaminaria, Thlaspi);

plantele cuprofile sau plante indicatoare de cupru (floarea de cupru- Haumaniastrum robertii, folosit n prospectarea minereurilor de cupru de ctre geologi; Ocimum homblei;

plante oligotrofe iubitoare de soluri acide (Nardus stricta) sau srace n elemente minerale (roua cerului (Drosera), muchiul de turb (Sphagnum), mrtloaga (Calluna v.,)

plante seleniofile , iubitoare de seleniu (Astragalus pectinatus);

plante eutrofe, iubitoare de substane nutritive (specifice solurilor bogate precum cernoziomul, solul brun ) din care amintim : piuul de livad, trifoiul rou, obsiga nearistat de pe pajiti ; Asarum europaeum, Asperula odorata n pduri;

plante psamofile iubitoare de terenuri nisipoase (garofia de nisipuri (Dianthus diutinus), troscotul de nisipuri (Polygonium arenarium), ptlagina de nisipuri (Plantago indica), periorul (Elymus arenarius);

plante casmofile sau saxicole ce triesc n crpturile stncilor i a zidurilor (ipcrigea de stncrie Gypsophila petraea; ochii oricelului Saxifraga aizon; fumria - Fumaria muralis; linaria - Linaria cymbalaria; iedera - Hedera helix (Fabian Ana, Onaca Rodica,1999);

plante litofile iubitoare de stnci i bolovniuri (alge, licheni);

Dup modul de adaptare la concentraia solului n substane minerale plantele se mpart n plante glicofile (nehalofile) i halofile.

Plantele glicofile sunt adaptate la concentraii mici de elemente minerale n sol n timp ce plantele halofile sunt adaptate la concentraii foarte ridicate n elemente minerale.

Dup Keller B.A citat de Pop (1977) plantele halofite se mpart n 3 categorii.

plante euhalofite ce rezist la concentraii foarte mari de elemente minerale (srica) ciurlanul (Salsola ruthenica), ghirinul ( Suaeda maritima);

plante halofite ce absorb elementele minerale dar nu le acumuleaz (Statice, Frankenia, Tamarix etc);

plante halofite sensibile la concentraii mari de sruri minerale (Artemisia maritima);

plante chionofile , iubitoare de zpad (degetrelul alpin - Soldanella pusilla, arginica - Dryas octopetala; salcia pitic- Salix reticulata, herbacea; brndua de munte Crocus heuffelianus);2.4.3 Factorii orografici (relieful)

Dup Sukacev (1961) toate treptele de relief existente pe uscat prezint o importan ecologic (megarelieful, macrorelieful, mezorelieful, microrelieful i nanorelieful).

Megarelieful: acoper suprafee mari de mrimea unui continent sau a unui ocean ce se caracterizeaz prin diferene de nivel de mii de m;

Macrorelieful: acoper teritorii cu suprafee de 5-50 km2 pe orizontal i de sute-mii de m pe vertical i se caracterizeaz prin diferene de nivel de sute de m (cmpii , depresiuni, podiuri, muni);

Mezorelieful: acoper suprafee de sute sau mii de m pe orizontal i de 2-100 m pe vertical (Pop, 1977) i se caracterizeaz prin diferene de nivel de zeci de m (vi, interfluvii, coastele dealurilor). Factorii de mediu caracteristici microreliefului dau natere la ceea ce numim microclimat.

Microrelieful: acoper suprafee de 10-200 de cm pe orizontal i 50-100 cm pe vertical (vlcele, crovuri, dune de nisip, stncrii, muuroaie)

Nanorelieful: se caracterizeaz prin diferene de nivel de civa decimetri i cm

O serie de indicatori caracterizeaz aciunea factorilor orografici (altitudinea, expoziia, panta, adpostul):

( Altitudinea: Biocenozele se stratific pe msura creterii altitudinii datorit modificrii factorilor de mediu (rarefierea aerului; scderea temperaturii; creterea intensitii vntului, luminii i umiditii).

( Expoziia: Prin expoziie se nelege orientarea versanilor munilor i dealurilor vis a vis de punctele cardinale. n funcie de orientarea n spaiu a anumitor versani se va distribui cantitatea de lumin, temperatur, precipitaii i viteza vntului. Versanii sudici acumuleaz cantiti mai mari din aceti factori fa de versanii nordici.

( Panta: Mrimea pantelor determin anumite distribuii ale biocenozelor precum i grbirea sau ntrzierea fenofazelor.

( Adpostul : Adpostul prezint o importan mare pentru diferite organisme n lupta acestora mpotriva vntului. De existena unor adposturi depinde intensitatea transpiraiei, nflorirea i fructificarea i n general dezvoltarea plantelor.

2.4.4 Factori corelativi

2.4.4.1. SalinitateaFluctuaia concentraiei apei n sruri influeneaz compoziia biocenozelor naturale producnd adaptri ale populaiilor naturale. Dup Tait (1979) prin salinitate se nelegegreutatea elementelor solvite exprimat n grame, care poate fi obinut n vacuum la o temperatur de 480 grade Celsius.

2.4.4.2. Compoziia ionic

Dup Botnariuc i Vdineanu (1982) n orice ecosistem natural, energia solar este convertit n energie chimic (a materiei sintetizate n procesul de fotosintez) i este transferat componentelor biologice concomitent cu procesul de introducere n circuit i de reciclare cu rate diferite a majoritii cationilor i anionilor care intr n compoziia mediului abiotic.

2.4.4.3. Oxigenul

Cum coninutul n oxigen prii inferioare a atmosferei este de 20,95% majoritatea organismelor de pe suprafaa scoarei terestre utilizeaz calea aerob pentru desfurarea activitilor de eliberare a energiei dintr-un substrat.

2.4.4.4. Influenele lunare i planetare

Oamenii de tiin de astzi scot din sertare explicaii la influenele factorilor astrali asupra creterii i dezvoltrii plantelor precum i asupra creterii animalelor lucruri cunoscute de ctre oamenii de tiin de ieri, dar care din motive politice i religioase nu au putut s le valorifice n slujba agriculturii.

Dup Azii G. (1936) luna acioneaz asupra creterii i dezvoltrii plantelor pe mai multe ci:( prin intermediul luminii (lumina acioneaz asupra mecanismelor fotoperiodice declanatoare a nfloririi, nefiind suficient de puternic pentru a putea aciona asupra fotosintezei dar suficient pentru a putea aciona asupra maturrii fructelor i a seminelor, acionnd asupra metabolismului substanelor acumulate n celule);

( prin intermediul fenomenului de atracie (atracia lunar exercitat asupra lichidelor din esuturile vegetale este similar cu atracia soarelui exercitat asupra mareelor);

( prin modificarea cmpului magnetic al pmntului (Cmpul magnetic al pmntului este modificat de ctre ciclul soarelui i a lunii, luna jucnd ca i factor de amplificare al aciunii soarelui);

( prin aciunea complementar cu cea a planetelor (produciile maxime de rdcini, frunze i semine se obin n constelaiile urmtoare: producia maxim de rdcini se obine efectund semnturile n constelaia capricornului, taurului i fecioarei; producia maxim de frunze se obine pentru semnturile efectuate n constelaiile scorpionului, petelui i racului; produciile maxime de semine se obin prin efectuarea semnturilor n constelaiile gemenilor, vrstorului i balanei;

Dup C., Silguy (1994) luna exercit influene asupra proceselor agricole prin intermediul aciunii sale asupra celor 4 elemente fundamentale ale universului:

( Interaciunea lun/ pmnt acioneaz pozitiv asupra rdcinii;;

( Interaciunea lun/ap acioneaz pozitiv asupra frunzelor;

( Interaciunea lun/aer acioneaz pozitiv asupra florilor;

( Interaciunea lun/foc acioneaz pozitiv asupra fructelor;

Prin aciunea conjugat a lunii i a soarelui se obine calendarul planetar aplicat astzi n agricultura biodinamic din Uniunea European plecnd de la aplicaiile efectuate de ctre Rudolf teiner creatorul antroposofiei i a agriculturii biodinamice.

Potrivit acestei metode lucrrile agricole trebuiesc efectuate n funcie de ritmul sideral al luniiC., Silguy (1994):

( lucrri agricole n timpul lunii ascendente: semnatul trebuie efectuat n perioad de lun ascendent sau dimineaa devreme; se recolteaz salata, varza, conopida; efectuarea altoirii n momentul n care lstarii sunt bogai n sev;

( lucrri agricole n lun descendent: n aceast faz seva coboar nspre sistemul radicular fiind recomandate lucrri ca pritul, aratul, discuitul, repicarea, plantarea i tierile, butirea, transplantarea, tierea gardurilor vii, recolta cepei, usturoiului, morcovilor, cartofilor, ridichilor.

Tabelul nr.3 Sinteza interaciunilor dintre elementele fundamentale i constelaii (C. Silguy 1994)

Cnd luna trece prin faa constelaieiElementul activ Partea din plant care este stimulat

Lun descendentGemeni

Rac

Leu

Fecioar

Balan

ScorpionAerul

Apa

Focul

Pmntul

Aerul

ApaFloarea

Frunza

Fructul

Rdcina

Floarea

Frunza

Lun ascendentSgettor

Capricorn

Vrstor

Pete

Berbec

TaurFocul

Pmntul

Aerul

Apa

Focul

PmntulFructul

Rdcina

Floarea

Frunza

Fructul

Rdcina

2.4.4.5. Gravitaia

Dup Krlov (1964) i Serdiuk (1977) materia vie este influenat i de cmpul magnetic terestru (cderea frunzelor; curenii verticali din oceane; dispunerea apelor calde i reci pe verticala unui ecosistem acvatic, etc)

2.4.4.6 Sistemul general al curenilor de aer.

Viteza coloanelor de aer este redus de ctre rezistena pe care o creeaz covorul vegetal format din diferite culturi agricole.2.4.4.7. Presiunea atmosferic

n corelaie cu ali factori de mediu presiunea atmosferic d natere la o anumit compoziie a ecosistemelor alpine. 2.4.4.8. FoculChiar dac n general focul prezint o conotaie negativ prin efectele sale n ultimii ani, focul reprezint una din cele mai eficiente soluii de lupt mpotriva buruienilor. Astfel focul reprezint principalul mijloc de control al dezvoltrii buruienilor n sistemele de agricultur durabil (ecologic, biodinamic, etc)

2.6. POPULAIA

2.6.1. Definiia i trsturile

Dup Allee i colab. (1949) 4 trsturi fundamentale definesc o populaie (numrul de indivizi; similitudinea indivizilor ntre ei; vitalitatea; delimitarea n timp i spaiu)Dup Ghilearov (1954) populaia cuprinde toi indivizii dintr-o specie care aparin aceleai biocenoze.Stugren (1982) prezint la rndul lui 5 trsturi fundamentale

efectivul: numrul de indivizi care alctuiesc la un moment dat populaia unei specii;

densitatea: raportul dintre numrul de indivizi i unitatea de spaiu (supraaglomerarea subaglomerarea fiind dup Stugren n 1975 doi indicatori principali ai densitii populaiei);

rata mortalitii: raportul dintre mortalitate i efectivul populaiei;

rata natalitii /raportul dintre natalitate i efectivul populaiei;

rata creterii numerice /diferena dintre natalitate i mortalitate (exprimat printr-o serie de indicatori: coeficientul creterii numerice; ecuaia creterii numerice; ecuaia creterii exponeniale; ecuaia logistic;

2.6.2. Structura populaiei

Dup Stugren (1982) structura unei populaii este dat de structura genetic i de structura ecologic.

Dup ilov i colab.(1969) structura ecologic cuprinde 4 elemente :

Structura de vrst

Dup Botnariuc i Vdineanu (1982) structura pe vrste este dat de numrul claselor de vrst, amplitudinea claselor de vrst i de distribuia efectivului populaiei pe clase de vrst. Pentru populaiile naturale se accept de obicei 3 vrste ecologice: vrsta prereproductiv, vrsta reproductiv i vrsta postreproductiv.

Structura pe sexe (raportul pe sexe)

Diferenierea pe sexe reprezint o condiie indispensabil pentru caracterizarea ecologic i evolutiv a unei populaii innd cont de faptul c rata intrrilor de indivizi n populaie prin reproducere este condiionat de numrul de femele. Configuraia funcional.

Dup var (1965) ansele de supravieuire a unei populaii sunt influenate de relaiile dintre grupele genetice ce alctuiesc o populaie. Conform lui ilov i colab. populaiile de roztoare sunt uneori scindate n indivizi sedentari i indivizi migrani. Dup Litvin (!977) populaia este scindat n 2 componente cu funcii diferite: comportamentul intraorganismic (indivizii care paraziteaz efectiv o gazd trind ntr-un biotop organic) i comportamentul extraorganismic (indivizii care duc un mod de via neparazitar).

Distribuia spaial

Dup Stugren (1982) teritorialitatea este un fenomen specific lumii animale fiind o proprietate constant a speciei sau un fenomen legat de sezonul de reproducere i cretere a puilor. . Dup Allee (1931) tendina opus teritorialitii este agregarea conform creia nu numai suprapopulaia dar i subaglomerarea spaiului, subpopularea poate fi asociat cu mortalitatea ridicat. Dup Botnariuc i Vdineanu (1982) distribuia spaial poate s fie: ntmpltoare: n cazul acestei distribuii poziia n spaiu a unui individ este independent de poziia altor indivizi; uniform: distribuia se ntlnete la populaiile animale cu comportament de teritorialitate; grupat: aceast distribuie ar putea indica o via social dezvoltat

Structura genetic

Adaptarea populaiilor la presiunile exterioare realizate de ctre factorii de mediu se realizeaz prin modificarea structurii genetice.

2.6.3. Mrimea populaiei

Dup Pop (1977) densitatea sau desimea poate fi evaluat stabilindu-se distana dintre indivizii unei specii care depinde att de tipul biformelor ct i de modul de distribuie pe suprafaa cercetat Dup Botnariuc i Vdineanu (1982), mrimea unei populaii este dat de o serie de indicatori numerici sau procentuali: densitatea absolut: numrul de indivizi raportat la unitatea suprafa/volum; densitatea n biomas: (cantitatea de substan uscat/unitatea de suprafa sau volum); densitatea ecologic : numrul de indivizi raportat la unitatea de suprafa sau volum locuit de populaie n cadrul ecosistemului; densitatea relativ: reprezint abundena unei populaii ntr-un ecosistem i red importana unei anumite populaii (metoda ptratelor; metoda capturrii/marcrii i recapturrii; metoda Peterson; metoda Joly, metoda capcanelor; chestionare;)

2.7. BIOCENOZA

2.7.1 Definiia

Dup Mobius K. (1877) citat de Vntu V., (2000) prin biocenoz putem nelege totalitatea organismelor vegetale i animale care populeaz un anumit biotop cu condiii de existen mai mult sau mai puin uniforme create n mod natural sau artificial sau o comunitate de organisme, ocupnd un anumit teritoriu, adaptate la mediu, unite prin dependene reciproce, legate ntr-un ntreg care se schimb odat cu schimbarea condiiilor de mediu i cu schimbarea numrului unora dintre ele. Sukacev (1961) fcea o o paralel ntre biocenoz i biotop i nelegea prin noul termen de biogeocenoz o anumit suprafa de teren care cuprinde fitocenoza, zoocenoza, microbiocenoza i prile corespunztoare ale atmosferei, litosferei, hidrosferei i pedosferei, toate strns legate ntre ele prin interaciuni, formnd un complex unitar Cele dou componente ale biocenozei i anume fitocenoza i zoocenoza pot fi definite sectorial cu elementele lor componente.

Dup Pop (1977) fitocenoza reprezint o grupare de mai multe populaii de plante legate de un anumit mediu de trai avnd urmtoarele trsturi principale: organizarea sub form de plcuri cu contur i mrimi variate; compoziia floristic, structura, fizionomia i relaiile de independen dintre populaiile de plante i dintre plante i biotop se menin timp ndelungat; ntre diferitele componente cormofite i talofite- se stabilesc relaii de interdependen att pe baz trofic ct i pe baz ecologic; prile structurale ale fitocenozei poart denumirea de sinuzii; fitocenoza este sediul acumulrii substanelor organice elaborate de plantele verzi; fitomediul ca produs al fitocenozei a rezultat n urma interaciunilor stabilite ntre organisme i ntre organisme i mediu. Dup acelai autor zoocenoza constituie o grupare sau o comunitate de animale ntre care se stabilesc relaii de interdependen n strns legtur cu factorii de mediu

2.7.2. Indicii structurali ai biocenozei

Abundena relativ (Botnariuc i Vdineanu ,1982)

Indicele (procente) exprim proporia dintre numrul sau/i masa indivizilor unei specii fa de celelalte specii.

Dependena Dup Duvigneaud (1974) Dependena reprezint relaia dintre populaii din forme de via diferite n care o form de via obine un beneficiu nereciproc din relaia cu alte populaii (lianele, epifitele se protejeaz de soare la umbra altor specii arboricole) Dominana (Botnariuc i Vdineanu ,1982)

Dominana este un indice care exprim influena uneia sau mai multor specii asupra structurii i funcionrii biocenozei.

Tabelul nr.5 Evaluarea abundenei i dominanei dup scara lui Braun-Blanquet:

ScaraAcoperire n %Media

+0,1-10,5

11-105,5

210-2517,5

325-5037,5

450-7562,5

475-10087,5

Coabitarea Dup Duvigneaud (1974) coabitarea presupune relaia prin care mai multe specii exploateaz mpreun condiiile de via care le sunt oferite de un anumit mediu Constana

Acest indice se exprim de obicei n funcie de frecvena speciei(Botnariuc i Vdineanu ,1982): specii constante (frecvena mai mare de 50%) ; specii accesorii (frecvena ntre 25 - 50%); specii accidentale ( frecvena mai mic de 25%);

Diversitatea

Acest indice se calculeaz innd cont de numrului speciilor i de abundena relative a acestora i de echitabilitate (Botnariuc i Vdineanu,1982). Dup Duvigneaud (1974) diversitatea se poate defini sub 2 forme:

(diversitate specific care se regsete sub alte 2 abordri:

- variabilitate specific (numrul de specii pe unitate de suprafa);

-echitabilitate (repartizarea indivizilor ntre 2 specii);

( diversitate biochimic (n cazul constituenilor eseniali ai biomasei );

n 1967 Odum se ntreba dac diversitatea constituie numai piperul existenei pe pmnt sau ea este necesar pentru supravieuirea biosferei, ecosistem ce nglobeaz omul cu natura Echitabilitatea Indicele exprim modul n care este distribuit abundena relativ la speciile unei biocenoze. Indicele ia n calcul abundena relativ numeric a unei specii fa de alte specii (Botnariuc i Vdineanu ,1982)

Frecvena

Indicele se exprim n procente i este dat de proporia dintre numrul de probe care conin specia dat i numrul total de probe adunate n acelai timp (Botnariuc i Vdineanu ,1982). Fidelitatea

Indicele exprim tria legturilor unei specii cu alte specii ale ecosistemului.

n funcie de acest indice speciile se mpart n mai multe categorii (Botnariuc i Vdineanu, 1982): specii caracteristice (speciile nu pot persista n alte ecosisteme) ; specii prefereniale (speciile prefer anumite biocenoze); specii strine sau ntmpltoare (speciile apar ntmpltor ntr-un ecosistem); specii indiferente (speciile pot tri n diferite ecosisteme).

Dup Duvigneaud gradul de fidelitate al speciilor permite mprirea acestora n 6 grupe: Specii accidentale; Specii accesorii; Specii prefereniale; Specii elective; Specii exclusive; Specii indiferente; Vitalitatea

Indicele exprim capacitatea organismelor de a putea trece prin toate fazele de dezvoltare ncepnd cu germinarea i creterea i terminnd cu reproducerea (Pop I.,, 1977)

2.7.3. Relaii interspecifice

2.7.3.1 Relaii interspecifice stabilite pe criteriul efectului direct

Relaiile dintre dou specii (A i B) pot fi exprimate astfel nct fiecare sgeat s aib trei semnificaii: aciune pozitiv (+); negativ (-); nul, neutr (0);

Lund n calcul toate combinaiile posibile pot exista 9 combinaii diferite(3 x 3 = 9) deci 9 tipuri de relaii posibile prezentate n ordine alfabetic:

a) Amensalism (antibioz: Rafes , 1977) (- 0).

Relaia nu este obligatorie pentru nici una dintre specii. n aceast relaie amensalul este inhibat de produsele elaborate de parteneri (ex: antibioticele produse de ciuperci sau bacterii). b) Competiie (concuren) (- -)

Cele 2 specii concureaz pentru aceeai hran, adpost, loc de trai, etc..);Uneori ambele populaii sunt afectate, alteori doar una este eliminat din nia respectiv (Botnariuc i Vdineanu, 1982)Una din consecinele concurenei este migraia n zone mai puin populate, fenomen ce permite supravieuirea populaiei n cauz. Competiia regleaz n acelai timp densitatea populaiilor

c) Cooperare (Pop, 1977)c1) Forezia

Este o relaie de cooperare ce presupune transportul indivizilor unei specii de ctre indivizii unei alte specii (Gndacul de blegar- Geotrupes stercorarius transport o specie de acarieni ( Parasitus coleoptratorum) de la o dejecie la alta.

c2)Epecia

Epecia este o form de cooperare n care indivizii unei specii utilizeaz ca substrat indivizii altor specii (epifitele, lianele).

c3)Endoecia

Este o relaie de cooperare ce presupune utilizarea cavitilor corpului altor organisme fr agresarea acestora din urm (nematozii Trichostrongylidae utilizeaz stomacul calului ca adpost fr s-l paraziteze).

c4) Comensalism (+ 0)

Relaia este obligatorie pentru comensal, n timp ce gazda nu este afectat (relaia poate nsemna un prim pas ctre mutualism sau parazitism/ciocrliile i potrnichile ce nsoesc turmele de copitate slbatice utiliznd resturile alimentare ale acestora);

c5)Mutualism (simbioz) (+ +)

Cele 2 specii sau populaii sunt afectate pozitiv fiind dependente una de alta .

( Simbioze ntre plante i animale: furnicile sud-americane Atta cu ciupercile Rozites gongylophora; furnicile cu plantele mirmecofile (iubitoare de furnici); celenteratul de ap dulce (Hydra viridis) cu alga verde Chlorela; smochinul (Ficus carica) cu viespea Blastophaga grossorum;

( Simbioze ntre plante i microorganisme: Rhizobium i plantele leguminoase; convieuirea dintre alge, ciuperci i uneori bacterii);

( Simbioze ntre animale: petele numit boar (Rhodeus amarus) i depune oule n scoicile de ru (Unio anodonta); pasrea crocodilului (Pluvianus aegyptius) adun lipitorile de pe gingiile crocodilului de Nil.

c6) Protocooperare (+ +)

Speciile profit de pe urma convieuirii, dar relaia nu este obligatorie pentru nici una din ele (crabul i actiniile);

d) Neutralism (00)

Speciile nu se afecteaz n mod direct: De exemplu populaia veveriei este indiferent vis a vis de populaiile de fluturi, coleoptere sau alte specii de insecte dintr-un ecosistem silvic) (Botnariuc i Vdineanu, 1982);

e) Parazitism (+ -)

Relaia este obligatorie i are un efect pozitiv pentru parazit i un efect inhibitor pentru gazd (parazitul nu omoar gazda, fiindc ar rezulta moartea acesteia/ Botnariuc i Vdineanu, 1982).

Sunt cunoscute multe forme de parazitism: speciile de clocotici (Rhinanthus) i fixeaz haustorii n rdcinile plantelor erbacee din pajiti; bacteriile fitopatogene triesc n celulele plantelor gazde provocnd boli numite baterioze; ciupercile produc la plante boli numite micoze; antofitele parazite (cuscuta) i nfing haustorii n trifoi i lucern pompnd substanele elaborate;

f) Predatorism (+ -)

Relaia este obligatorie pentru prdtori i are un efect pozitiv n timp ce pentru prad are un efect negativ, prdtorul omorndu-i de regul prada : (fitofagele ce se hrnesc cu produse vegetale; zoofagele care consum animale vii; plantele insectivore care se hrnesc pe seama animalelor mici (Botnariuc i Vdineanu, 1982).

2.7.3.2. Relaii interspecifice legate de relaia direct cu mediul ambiant

Aceste relaii pot fi clasificate n mai multe categorii (Botnariuc i Vdineanu (1982):Relaii de orientare n spaiu

Anumite specii pot s perceap cu ajutorul organelor de sim chimic (ex. gust sau miros) anumii metabolii dizolvai n ap i n funcie de semnificaia acestora vor elabora diferite rspunsuri:

( micarea ctre surs (atractani);

( ndeprtare de surs (repeleni);

( intrare n stare de alert (teriboni);

Relaii de aprare

Pentru a se apra de o agresiune diferite populaii utilizeaz diferite mijloace chimice (Ex. venin; toxine; substane repelente; hormoni juvenili;

Relaii de nmulire i cretere

Anumite specii elimin diferii metabolii n mediu care mpiedic nmulirea, creterea i dezvoltarea altor specii. Aceti metabolii se numesc ectocrine n contrast cu denumirea substanelor endocrine. Cele mai cunoscute ectocrine sunt antibioticele care fiind eliminate de anumite ciuperci inhib dezvoltarea unor bacterii (Charboneau, J.P., et col. 1977).

Pirul de exemplu elimin n mediu o substan toxic numit agropiren, care inhib creterea cerealelor (n special a ovsului).

2.7.3.3. Realii interspecifice legate de rolul lor n viaa populaiilor

Dup Botnariuc i Vdineanu (1982) putem defini mai multe relaii:

Relaii de aprare

n funcie de relaiile bilaterale de aprare se cunosc 2 categorii de mijloace de aprare:

( Relaii de aprare individual

Aceste mijloace cuprind aciuni de aprare pasiv (spini; peri; epi; repeleni; substane urticante; metabolii; comportamente ce simuleaz moartea; rularea corpului; cochilii, carapace etc) sau mijloace de aprare activ (fuga; ngroparea; aprarea cu dini, gheare, copite, gheare , coarne; autonomia/ eliminarea cozii de ctre oprle).

( Relaii de aprare colectiv

Aceste relaii au la baz mijloace de aprare precum ecloziunea concentrat, agregri de aprare sau utilizarea de indivizi specializai n aprarea colectivitii

n funcie de relaiile multilaterale se cunosc 3 mijloace de aprare:

( Mimetism sau Imitaie:

Aciunea const n imitarea unor animale care posed mijloace eficiente de aprare (Familia Syrphidae care imit anumite himenoptere veninoase; familia Aegeridae care imit viespile i albinele; familia Papilionidae care imit indivizii din familia Danaidae)

( Homocromie: Const n schimbarea culorii i a desenelor de pe corp.Relaii de reproducere

Sunt relaii care se stabilesc pentru realizarea fenomenului de reproducere .La aceste relaii putem asocia diferite manifestri precum:

( competiie (pentru locuri de cuibrit i depunere de ponte);

( mutualism (insecte polenizatoare cu speciile specifice);

( parazitism (cuc);

Relaii de rspndire

Anumite specii (Viola, Rumex, Chelidonium, Carex) ajung n alte regiuni prin transportarea seminelor sau a fructelor prin ingerarea acestora de ctre unele mamifere. Cele mai cunoscute exemple sunt cele care asociaz furnicile cu seminele anumitor specii (aciunea este numit i mirmecohoria).Anumite semine de arbuti trec nevtmate prin intestinul unor psri slbatice n timp ce oule de rezisten a unor crustacee nu sunt distruse n intestinul multor specii de peti, mamifere sau psri.

Relaii trofice

Aceste relaii determin structura trofic a unei anumite biocenoze. Ele determin anumite adaptri legate de cretere, longevitate, reproducere talie sau aprare. ntre diferitele specii dintr-un anumit nivel trofic pot aprea relaii de competiie pentru hran , loc de via, lumin, spaiu. Relaiile trofice presupun existena unui transfer de energie i materie ntre nivelele trofice succesive ale unui lan trofic.

2.7.4. Relaii intraspecifice

Relaiile care au loc ntre indivizii aceleai specii se numesc relaii homotipice n timp ce relaiile dintre indivizii unor specii diferite se numesc heterotipice sau interspecifice (Ionescu , 1988). Dou relaii homotipice sunt cunoscute i anume:

Efectul de grup: Efectul de grup (efect pozitiv) este efectul rezultat n urma asocierii dintre doi indivizi care realizeaz mpreun diferite activiti (lupii);

Efectul de mas: Efectul de mas apare n cazul suprapopulrii mediului ca un factor de autoreglare al populaiei, care prin numrul mare de indivizi risc s pericliteze existena ntregii populaii (Tribolium confusum);

2.8. STRUCTURA BIOCHIMIC A ECOSISTEMULUI

Dup Gauze (1944)i Kolesnicenko (1966) relaiile interspecifice pe baza crora este structurat biocenoza au la baz legi biochimice.

Potrivit acestei abordri plantele i animalele elimin produi secundari ai metabolismului numii metabolii care imprim o anumit configuraie biocenozei (ergoni/ectocrine/ allelochimicale , Whittaker, 1970).

Dup Butenandt (1959) ergonii cuprind urmtoarele grupe de substane: toxine bacteriene (marasmine/ rol n vetejirea frunzelor i ramurilor, bacteriotoxine ; antibiotice (Penicillium notatum; fitoncide (protoanemonina); coline (etilen, propilen, butilen etc..); alcaloizi (mijloace de aprare mpotriva animalelor fitofage) telergoni (feromoni);

Dup Duvigneaud (1974) substanele biochimice se mpart n alomone (substane dau un avantaj adaptativ organismului productor) i kairomone (substane care dau un avantaj organismului receptor).

Aceste dou grupe luate n ansamblu se prezint sub form de: Autotoxine: Autoinhibitorii adaptativi care limiteaz populaia n numr (Tribolium confusum; substane de mbtrnire produse de ciuperci; substane care opresc fenomenul de germinare la plantele superioare, de tipul acidului transcinamic secretat de rdcinile lui Parthenium n deerturile mexicane); Atractani: semnaleaz localizarea hranei , ajut procesul de polenizare; Antibiotice, ce intervin n competiia dintre diferite microorganisme n sol; Substane de aprare: (cerneal de cefalopode); Contractani : (anticorpi); Depresani : Inhib sau otrvesc fr avantaje pentru cel care le produce (toxine bacteriene); Inductani: modific creterea unei alte specii cu care acestea sunt asociate (favorizeaz ciupercile care atac nematozii; gale, nodoziti, micorize); Inhibitori: substane care inhib sau suprim alte specii competitoare: substane ce frneaz germinaia altor specii (juglona secretat de rdcinile nucului); analogi ai hormonilor juvenili ai insectelor ce blocheaz la doze foarte mici aciunea ecadisonului care controleaz metamorfoza i maturarea sexual; metamorfoza nu are loc dect atunci cnd glandele secret hormon juvenil; Respingtori: furnizeaz o aprare respingnd un atac sau o infecie; Semnale avertizoare, de pericol sau de toxicitate avnd un avantaj adaptativ pentru receptor; Stimulatori: de tip hormonal, n beneficiu pentru organismul receptor inducnd creterea sa; Telergoni ( Feromoni): Mesaje chimice transmise ntre indivizii aceleai specii care declaneaz un anumit comportament sexual, sau sunt semnale de organizare i de aprare a populaiei, acionnd ntr-o diluie foarte mic: Feromoni sexuali: afrodisiaci i atractivi; Feromoni de recunoatere social; Feromoni de alarm i de aprare; Feromoni de marcare a teritoriilor; Veninuri ce otrvesc gazdele;

2.9. LANURI TROFICE

2.9.1. Definiia

Dup Elton (1966) lanul trofic cel mai simplu este acela n care un animal triete pe cheltuiala unei singure specii de plante care numai este utilizat ca hran de nici o alt specie de animal; animalul erbivor nu are nici un parazit i nici nu este prdat de un alt animal.

Un astfel de lan este posibil dar greu de ntlnit n natur ca i cazul lanurilor trofice cu foarte multe verigi (lanul n care avem striga /Strix aluco, Southern (1954) cu 30 de verigi.

De regul numrul verigilor este mai ridicat dect n agroecosisteme de unde i nivelul mai ridicat de instabilitate al acestora din urm. Un agroecosistem este cu att mai stabil c ct are mai multe verigi datorit posibilitii nlocuirii unei verigi cu alta n cazuri limit.

2.9.2. Clasificarea lanurilor trofice

Dup Strugren (1982) se pot deosebi 4 lanuri trofice:

Lanuri bacterivore

n aceste lanuri sursa de hran este reprezentat de ctre biomasa bacteriilor (bacteriplanctonul utilizat de ctre zooplancton); utilizarea bacteriilor ca i surs de hran de ctre protozoarele din sol sau de ctre fauna cavernicol n peteri);

Lanuri de plante carnivore

n anumite lanuri se inverseaz relaia dintre plante i animale, cele din urm devenind consumatori (Ex. Drosera, Dactyela, etc..)

Lanuri detritivore

n aceste lanuri prima verig este reprezentat de ctre detritusul organic (substana organic moart) urmat de a doua verig (animal saprofag sau o specie saprofit) i de verigile 3 i 4 (animale zoofage). Dup Gere (1957) fluxul de substan se scurge de la plante nspre animale pe calea excrementelor erbivorelor.

Lanuri erbivore

n aceste lanuri prima verig este ocupat de o plant iar a doua de un fitofag. Dup Slobodkin (1962) concentrarea hranei scade pe msur ce urcm nivelurile trofice n piramida eltonian iar numrul de indivizi scade de la prima nspre ultima verig n timp ce dimensiunea corpului crete.

Lanuri parazitice

Sursa de hran este reprezentat n aceste lanuri de ctre esuturile vii care sunt atacate de ctre ciuperci, bacterii, virusuri, micromicete.

Lungimea acestor lanuri trofice este foarte diferit existnd lanuri cu numai 2 verigi trofice (o plant i un parazit) i lanuri lungi cu mai muli parazii (Stugren, 1982):

( Tutun VMT;

( Morus alba Bombyx mori (insect) Borelina bombycis (virus);

( Substan organic moart bacterie saprofag virus bacteriofag;

( Plant Icerya purchasi (pduche lnos) fung (Cephalosporium longisporum) ascomicete (Melanospora parazitica);

( Plant crbuel (Anisoplia) ciuperc (Metarhizium) acarian parazit;n anumite situaii lanurile parazitice se ncucieaz cu lanurile detritivore, sau se ramific.

2.10. NIVELE TROFICE

Dup (B. Stugren, 1982) ntr-o biocenoz exist mai multe nivele trofice:

Primul nivel trofic

Acest nivel este reprezentat de plantele verzi (productori primari: bacteriile fotosintetizante i chimiosintetizante).

Al doilea nivel trofic

Acest nivel este reprezentat animale fitofage (consumatorii primari de ordinul I).

Al treilea nivel trofic

Al treilea nivel este reprezentat din animale care se hrnesc cu animale fitofage (consumatorii secundari de ordinul II).

Al patrulea nivel trofic

Acest nivel trofic este reprezentat prdtori de vrf care se hrnesc cu consumatori secundari (consumatorii de ordinul III).

Descompuntori, destructori sau detritivore

Acest nivel este reprezentat de ctre bacterii i ciuperci care se hrnesc cu organisme moarte

Paraziii i descompuntorii

Aceste grupe de organisme intervin n nivelurile trofice n care se afl i sursele lor de hran

2.12. NIA ECOLOGIC

Elton (1927) definea nia ecologic ca fiind poziia sau stratul unui organism n interiorul comunitii i ecosistemului sau ansamblul de relaii trofice al unei specii cu biocenoza sau ansamblul relaiilor trofice ale speciei de animal, aadar relaiile sale cu hrana i dumanii (concureni, parazii, prdtori).

Dup Bei-Bienko (1964) nia de biotop este supus uneori schimbrii de poziie.

Grinnell (1917) definea nia ca un concept care definete mediul de trai al speciilor

Dup Gunther (1950) nia nu este un fragment din substana vie a ecosistemului ci un sistem dinamic de relaii, un set de dimensiuni ale structurii biocenotice, care face posibil vieuirea unei specii zoologice n biotop

Dup Hutchinson (1958) fiecare specie i are propria sa ni ecologic sau ni fundamental.

Iahontov (1964) spunea c n ecologia insectelor termenul de ni este utilizat ca echivalent cu locul de via

Conformul definiiei date de Odum (1959) nia arat profesia speciei iar biotopul adresa ei.

Kendeigh (1974) nelegea prin nia ecologic ansamblul relaiilor trofice i al relaiilor speciei cu mediul fizic n general.

enikov (1964) definea nia ecologic ca fiind partea din spaiu a asociaiei vegetale ocupat i utilizat de o specie de plante2.13. PIRAMIDA ELTONIAN

Dup Stugren (1982) reeaua trofic este un sistem dinamic aprut prin organizarea fluxului de substan din biocenoz. Elton (1927) a construit un sistem geometric sub forma unei piramide a numerelor n care diferitele etaje ale unei piramide redau diferitele niveluri trofice. Acest sistem poart numele a ceea ce numim noi astzi piramid eltonian.

La baza piramidei se afl productorii primari urmai fiind de consumatorii primari (fitofagii) care sunt cei mai numeroi. Al treilea etaj al piramidei este ocupat de consumatorii secundari (zoofagi) urmat apoi de consumatorii teriari sau prdtorii de vrf.

IV Consumatori teriari

III Consumatori secundari

II Consumatori primari

I Productori primari

2.14. CLASIFICAREA ECOSISTEMELOR

Dup Puia (1989) ecosistemele se clasific n funcie de fluxul energetic n ecosisteme naturale i ecosisteme construite de om.

Tabelul nr.6. Ecosistemele biosferei contemporane (Puia 1989)

Ecosisteme naturalea) Grupe de ecosisteme cu flux sczut de energie1000-10000 kcal/m2/an cu o medie de 2000 kcal

Largul oceanului; Tundra; Platforma continental; Lacuri i cursuri de ruri; Zonele oceanelor cu cureni de convecie; Pduri boreale i de foioase; Puni temperate; Savane tropicaleUnica surs de energie este cea solar. Ecosistemele constituie suportul de baz al vieii pe pmnt

b) Grupe de ecosisteme cu un flux ridicat de energie10000-40 000 hkcal/m2/an cu o medie de 20000 kcal

Estuare; recifi; pduri tropicale umedePe lng energia solar intr n ecosisteme energia mareelor i a ploilor abundente. Se produc materii organice n exces care pot fi transferate altor ecosisteme.

Ecosisteme construite de oma) Grupe de ecosisteme productoare de substan organic avnd un aflux ridicat de energie10 000-40 000 kcal/m2/an cu o medie de 20 000 kcal

Silvoecosisteme amenajate; acvaculturile; agroecosistemele; Pe lng energie solar intr energia cultural. Se produc alimente i materii prime

b) Grupe de ecosisteme consumatoare de substan organic avnd un flux de energie foarte ridicat100 000-300 000 kcal/m2/an cu o medie de 200 000 kcal

Construcii hidraulice; aezri rurale; aezri urbaneSe ntemeiaz pe baza unui consum ridicat de energie cultural. Produce numai biomas uman

Dup Al. Ionescu (1988) ecosistemele se clasific n funcie de prezena au absena omului n ecosisteme naturale i ecosisteme artificiale:

ecosisteme naturale (tundra, munii, pdurile, stepele, savanele, deerturile, ecosisteme marine);

ecosisteme artificiale (ecosisteme agricole, ecosisteme urbane, ecosisteme silvice, ecosisteme acvatice);2.15. BIOSFERA

Duvigneaud (1974) definea biosfera ca fiind poriunea de pe glob care conine organismele vii i care permite funcionarea ecosistemelor datorit crora, energia radiaiilor solare produce modificri fundamentale chimice i fizice a materiei minerale inerte de pe pmnt transformnd-o n materie organic vie care se organizeaz ntr-un covor vegetal ca surs de hran pentru viaa oamenilor i a animalelorDup Mehedini S., (1930) biosfera este o realitate geografic o hain a litosferei ce ptrunde n scoar i n pturile de jos ale atmosferei, un cmp de interferen a energiilor din toate celelalte nveliuri . Vernadski (1967) definea biosfera ca fiind un ansamblu care cuprinde mai multe tipuri de materie i anume:materie vie,; materie mijlocit vie; materie organic moart; materie mineralDup Stugren (1975) biosfera este una dintre geosferele superficiale ale planetei, aprut la interferena dintre litosfer, hidrosfer i atmosferCap. 3.Agroecosistemul

3.1. DEFINIIA AGROECOSISTEMULUI

Dup Odum (1971) un agroecosistem este o prezentare grafic a deosebirilor majore dintre un sistem agricol format din tarlale cultivate cu cereale i alte plante, apoi puni pentru erbivore domesticite i un sistem industrial a crui existen depinde n egal msur de combustibilii fosili i de produsele agrare. Harper (1974) definea agroecosistemele ca fiind n primul rnd monoculturi intrinsec instabile cu o diversitate foarte sczut i cu o reea trofic simpl Dup Springett (1974) agroecosistemele constituie uniti funcionale constructive ale biosferei din punct de vedere dinamic i structural. Puia I., Soran V., (1978, 1981, 1986, 1998) defineau agroecosistemul ca fiind o unitate funcional a biosferei , creat de om n scopul obinerii de produse agricole i prin aceasta este dependent de om. Dup Kormondy E.J. agroecosistemul este o unitate ideal ce aparine mezocosmosului ecologic fiindc are o structur vegetaional simpl cu granie bine conturate i cu intrri i ieiri de agrochimicale bine dirijate de ctre om.

Stephen R, Gliesman (1999) citat de Puia I., i col. 2001 defineau agroecosistemul sustenabil ca fiind acela care i poate menine indefinit n timp resursele fundamentale prin mijlocirea crora se autosusine, pe baza i a unui minimum de intrri artificiale din exterior. Cu ajutorul acestor minime intrri el suplinete autocontrolul intern (natural) de reglare al efectelor duntorilor i bolilor i totodat grbete restabilirea dup perturbrile proceselor agroecologice provocate de cultivare i recoltare

3.2. CLASIFICAREA AGROECOSISTEMELOR

Dup gradul de artificializare al ecosistemelor Haber (1990) citat de Puia. I., Soran V., Carlier L., Rotar I., Vlahova M., (2001) clasific ecosistemele n: bio-ecosisteme (naturale; ecosisteme aproape naturale; ecosisteme semi-naturale; ecosisteme antropogene) i tehno-ecosisteme (aezri umane, sisteme de trafic, complexe industriale):

Tabelul nr. 7 Clasificarea ecosistemelor ( Haber ,1990)

I. Bio-ecosistemeSe caracterizeaz prin dominana componentelor naturale i a proceselor biologice

1. Ecosisteme naturaleFr influenare uman direct (capabile de autoreglare).

2. Ecosisteme aproape naturaleInfluenate de om dar similare cu cele naturale (se schimb puin dac se sisteaz influena uman; sunt capabile de autoreglare)

3. Ecosisteme semi-naturaleRezult din folosirea de ctre om a tipurilor I 1 i I 2, fr s fie create intenionat. Se schimb semnificativ dac influena omului nceteaz.; Capacitate limitat de autoreglare; Manegementul este necesar

4.Ecosisteme antropogene (biotice)Create intenionat de ctre om; Dependente n totalitate de manegenmentul i controlul uman

II. Tehno-ecosistemeSisteme tehnice antropogene; Domin structurile (artefactele) cu procesele tehnologice;

1.Aezri umaneCreate intenionat de om pentru activiti industriale, economice, culturale; Dependente n ntregime de controlul uman i de bioecosistemele cu care alterneaz sau de care sunt nconjurate.

2. Sisteme de trafic

3. Complexe industriale

Din punct de vedere energetic, Puia I., Soran V., Rotar I., (1998) clasific agroecosistemele n agroecosisteme extensive (intensitate redus) , intensive, i industriale (industrializate)

3.2.1. Agroecosisteme extensive sau de intensitate redus

Caracteristicile acestor agroecosisteme sunt urmtoarele: raport ieire/intrare ridicat/ 5-100; control redus sau inexistent al bolilor i duntorilor; utilizarea de soiuri cu potenial genetic mai redus; recolt util redus; utilizarea unor tehnologii tradiionale. Dintre agroecosistemele extensive putem aminti: agroecosistemele agriculturii tradiionale; punile i fneele seminaturale; grdinile din mediul rural. Aceste ecosisteme prezint o durabilitate ecologic dar nu integreaz dimensiunea economic i social.3.2.2. Agroecosisteme intensive

Aceste agroecosisteme se caracterizeaz prin: raportul ieire/intrare aproximativ egal cu 1; utilizarea irigaiei; utilizarea mbuntirilor funciare; utilizarea de soiuri cu potenial genetic ridicat; Din aceast grup fac parte: livezile; viile intensive; culturile legumicole n spaii protejate (rsadni, solar). Aceste agroecosisteme prezint un anumit grad de instabilitate datorit diversitii reduse, controlului uman neaprat necesar, lanurilor trofice reduse, etc Ageroecosistemele sunt dependente de factori exteriori (fertilizare, tratamente fitosanitare).3.2.3. Agroecosistemele industriale sau industrializate

Agroecosistemele se caracterizeaz printr-un raport ieire /intrare subunitar datorit intrrilor ridicate de substane din afara agroecosistemului. Din aceast grup fac parte: serele; complexe mari de cretere a animalelor; mari ferme de cultur mare. Aceste agroecosisteme sunt foarte instabile i depind de o serie de factori exteriori precum :factorii sociali (mna de lucru); factorii financiari (mprumuturi bancare); factori politico-economici (subvenii); factori energetici (criza petrolului, gazului etc). Orice problem aprut cu unul din factorii exteriori poate dezechilibra agroecosistemul putnd duce chiar la dispariia sa, ele nefiind durabile social, economic i ecologic.

3.3. STABILITATEA IN AGROECOSISTEME

Dup Altierii 1986 , perenizarea unui sistem agricol (n timp (i spaiu trebuie s( implice urmtoarele elemente:

( reducerea risipei de energie (i a resurselor consumate;

(favorizarea metodelor de produc(ie care restabilesc mecanismele homeostatice, propice stabilit((ii biocenozei; optimizarea nivelului de reciclare a nutrien(ilor (i a materiei; maximizarea capacit((ii de utilizare multipl( a peisajului; asigurarea unui flux de energie eficient;

(ncurajarea unei produc(ii de alimente adaptate contextului ecologic (i socio-economic local;

(reducerea costurilor, creterea eficienei i viabilit((ii economice a exploata(iilor mici (i mijlocii, cu scopul favoriz(rii crerii unui sistem agricol mai diversificat (i poten(ial mai rezistent;

Tabelul nr.8 Diferenele structurale (i funcionale dintre ecosistemele naturale (i agroecosisteme dup Odum (1969)

CaracteristiciAgroecosistemeEcosisteme naturale

Productivitate net(MareMedie

Lan(uri troficeSimple, liniareComplexe

Diversitatea speciilorSlab(Puternic(

Diversitatea genetic(Slab(Important

Cicluri biogeochimiceDeschisenchise

StabilitateSlab(Puternic

EntropiePuternic(Slab(

Control umanNecesarNu este necesar

Permanen (n timpRestrns(Lung(

Heterogenitatea habitatuluiSimplComplex(

FenologieSincronizat(Sezonier(

MaturitateImatureMature, Climax

3.4. DURABILITATEA AGROECOSISTEMELOR

Dup Spedding (1975) crearea unui agroecosistem durabil presupune furnizarea unui minim de informa(ii:

Finalitatea sistemului : obiectivul pentru care sistemul este dezvoltat;

Limitele: un mijloc prin care se pot defini elementele care sunt (n interiorul sistemului (i care sunt (n afara lui;

Contextul: mediul extern (n care sistemul opereaz;

Elementele componente: elementele principale care formeaz acest sistem;

Interac(iunile: rela(iile dintre elemente;

Imputurile: utilizate de ctre sistem care provin din afara lui;

Resursele: elemente situate (n interiorul sistemului care sunt utilizate (n timpul func(ionrii acestuia;

Produsele sau performana dorit(: produc(iile principale dorite;

Subprodusele: produc(iile utile dar secundare;

3.5. PRACTICI TEHNOLOGICE PENTRU DIMINUAREA INTRRILOR ENERGETICE

Dup (Wittwer,1975, citat de Altieri) sunt necesare urmtoarele aciuni pentru a crea premisele unui sistem durabil:

Pentru creterea eficacitii fotosintezei este nevoie de: ameliorarea arhitecturii plantelor pentru a permite o mai bun( interceptare a luminii (frunzele trebuie s( prezinte o orientare vertical(); selecia genetic( de variet((i care au o mai bun( eficacitate fotosintetic( (index foliar mai ridicat); reducerea sau inhibarea fotorespira(iei (i/sau a respira(iei nocturne; utilizarea de varieti care au o perioada de cretere mai lung(; mbogire artificial( cu CO2; folosirea de scheme de plantare eficace (orientarea rndurilor pe direc(ia nord-sud); utilizarea de mulci din plastic de culoare roz, care reflect( lumina pe par