|
|
|
Ecologie - Relatiile dintre om si biosfera
1.1.Desi ideea ecologica este cu mult mai veche avandu-si radacinile in perioada marilor ganditori antici ecologia ca stiinta a fost formulata in a doua jumatate a secolului al nouasprezecelea (1866) de catre biologul Haeckel Ernest drept un domeniu de cunostinte privind economia naturii.
<<oikos>> -casa, gospodarie;
<<logos>> -stiinta.
Prin urmare obiectul de studiu al ecologiei l-ar constitui studiul relatiilor organismelor vii cu mediul lor ambiant organic si anorganic.
Prin economia naturii Haeckel a inteles modul in care se repartizeaza substantele pe specii, modul cum se produce, cum circula si cum se descompune.
Economia naturii: ansamblul proceselor de producere, transmitere, transformare, distributie, depozitare si degradare a materiei organice vii in ecosistem.
Ecologia: o stiinta biologica de sinteza care studiaza prin excelenta conexiunile ce apar intre organisme si mediul lor de viata (alcatuit din ansamblul factorilor de mediu abiotici si biotici) precum si structura, functiile si productivitatea sistemelor biologice supraindividuale (populatii, biocenoze) si a sistemelor mixte (ecosistemele).
1.2.Pentru orice stiinta metoda de studiu desprinde din realitatea cercetata legi, regularitati, concepte, principii pe care le utilizeaza in teoria proprie. Metoda de studiu a ecologiei foloseste atat procedee generale, instrumente si modalitati comune pentru orice activitati stiintifice in general si procedee specifice domeniului cercetat. a.Abordarea istorica: procedeul vizeaza evolutia fenomenului studiat cat si evolutia cercetarilor referitoare la acest domeniu sau la domenii conexe (vecine). Ideea ecologiei este o idee care s-a dezvoltat extrem de lent avandu-si radacini in perioada antichitatii in special in perioada presocraticilor. Ideea ecologiei se desprinde din analiza celor trei probleme pe care si le puneau acesti ganditori
-mai intai de a sti daca lumea era adaptata nevoilor de atunci, satisfacerea acelor nevoi;
-influenta mediului inconjurator asupra caracteristicilor sociale, culturale, fiziologice ale indivizilor;
-care sunt modificarile pe care omul prin activitatile sale le provoaca in natura. Aceasta idee se regaseste si la Platon.
Exista autori care ii considera pe Aristotel si Teofrust ca precursori ai gandirii ecologice.
Inainte ca ecologia sa apara ca ramura de sinestatatoare inainte de Darwin si Haeckel cercetarile in domeniu au fost preluate de Auguste Pyrame de Candolle (1833) care a demonstrat necesitatea intemeierii unei noi discipline botanice avand ca subiect de cercetare relatiile reciproce intre plante si mediul lor de viata.
La 1840 Liebig a descoperit circulatia atomilor elementelor chimice in sistemul planta-sol.
Unii autori ii numesc pe Lavoisier (1792), Pasteur (1861) ca intemeietori ai ecologiei moderne.
-Lavoisier a prezentat ideea de baza a circulatiei materiei;
-1861 Pasteur descrisese mersul complet al descompunerii materiei moarte.
La 1859 Darwin a aratat dependenta reciproca a organismelor vii prin interactiunile intre marimile lor numerice. b.Abordarea sistemica: se refera la faptul ca ecologia nu poate fi inteleasa in afara notiunii de sistem preluand o cucerire esentiala Teoria generala a sistemelor.
Teoria organizarii sistematice a materiei in general si a materiei vii in special reprezinta baza conceptuala si respectiv baza metodologica in abordarea problemelor in ecologie.
Teoria sistemelor se bazeaza pe faptul ca intreaga materie este organizata in corpuri materiale de cele mai diferite naturi.
Un sistem se defineste ca un ansamblu de elemente identice sau diferite unite prin conexiuni intr-un intreg functional.Sistemul este un ansamblu organizat alcatuit astfel incat conexiunile si functiile elementelor componente, care pot fi inclusiv subsisteme contribuie la mentinerea si indeplinirea functiilor intregului.
In sistematica vegetala si animala sistemul reprezinta ordonarea sistemelor si categoriilor taxonomice superioare conform unor criterii naturale sau artificiale. Exista o arhitectonica in trepte a lumii animale pe plan cosmic si planetar, o ierarhizare a sistemelor: a.) -;nivelul fizico-chimic; b.) -;nivelul biologic; c.) -;nivelul social. b.)In cazul nivelului biologic exista o ierarhie interna a lumii vii, ierarhie conceputa ca un sir liniar de niveluri de integrare. Dupa criteriul universalitatii un nivel de integrare reprezinta totalitatea sistemelor incluse spatial in alcatuirea unui sistem biologic dat. La baza acestei ierarhii interne se afla organismul individual. c.Abstractizarea: se bazeaza pe utilizarea modelelor prin intermediul carora este cunoscuta realitatea biologica si cea fizico-chimica, realitate ce formeaza obiectul de studiu al ecologiei.
Modelul: o forma abstracta a realitatii ce pastreaza doar elementele materiale si legaturile esentiale din lumea reala. Sunt utilizate:
-modelele imitative (iconice): desene, imagini, filme;
-modelele de tip index: scheme, diagrame, grafice;
-modelele de tip simbol: concepte, teorii, legi, definitii. d.Masurarea: se utilizeaza pentru a pune in evidenta dimensiunile cantitative ale fenomenului ecologic. Ecologia foloseste diverse etaloane: joule, calorie, erg, lux, gr, foton.
1.3.Caracterul interdisciplinar si integrator al ecologiei:
Ecologia se sprijina pe rezultatele biologiei. Ea se suprapune partial domeniului geologiei si geografiei, pe rezultatele chimiei, pe rezultatele botanicii si zoologiei, matematica, statistica.
Natura integratoare: aceasta disciplina isi creeaza propriile concepte, isi formuleaza propriile legi.
2.Notiuni, principii si legi ale ecologiei:
2.1.Structura sistemelor supraindividuale de organizare a materiei vii;
2.2.Conceptele de mediu natural, mediu inconjurator sau ambiant;
2.3.Lanturi trofice si niveluri trofice;
2.4.Principii si legi de baza ale proceselor ecologice;
2.5.Relatiile dintre componentele mediului inconjurator.
Sistemele din natura desi sunt diferite se grupeaza in nivele de organizare din ce in ce mai complexe formand o adevarata ierarhie organizatorica. La baza acestei ierarhii se afla nivelul atomic si molecular, organizarea evoluand tot mai complex. In organizarea materiei vii a sistemului biologic s-au diferentiat 2 linii ierarhice:
-ierarhia individuala sau morfofiziologica care cuprinde sistemele din interiorul unui organism:celule, tesuturi, organe;
-ierarhii supraindividuale care cuprind individul, populatia, biocenoza, biomul, biosfera.
Ierarhia spatiala a nivelelor supraorganismice este reprezentata de nivelul pupulatiei, biocenozei, ecosistemului si biosferei.
BIOSFERA
ECOSISTEM=BIOCENOZA+BIOTOP
BIOCENOZA
POPULA|IA
Individul:materia vie nu exista decat prin intermediul individului, plante si animale pe diferite nivele de dezvoltare.
Populatia: in sens ecologic reprezinta un sistem alcatuit din indivizii aceleiasi specii care vietuiesc in aceeasi zona.
Populatia reprezinta comunitati de indivizi conspecifici din acelasi biotop.
Totalitatea populatiilor cuprinse in acelasi biotop (plantatie, pajiste, padure) reprezinta biocenoza sau comunitati de populatii.
Biotopul: reprezinta suportul de baza al biocenozei sau ansamblul factorilor fizici (apa, aer, sol, lumina) lipsiti de materie vie dar care constituie suportul de dezvoltare al acesteia.
Ecosistemul: interactiunea intre biocenoza si biotop, este un complex dinamic de comunitati de plante, animale si microorganisme si mediul lor de viata care interactioneaza intr-o unitate functionala.
Ex: padure, lac, pestera.
Agregarea ecosistemelor la nivel continental duce la formarea biomului (un complex de ecosisteme care grupeaza biocenoze similare ca infatisare si care corespund unor conditii fizico-chimice asemanatoare determinate de zonele de latitudine ale planetei.
Ex:padurea cu frunzele cazatoare din intreaga zona temperata.
Totalitatea ecosistemelor de pe Terra formeaza biosfera.
2.2.Conceptele de mediu, mediu natural si mediu inconjurator:
Mediul in sens larg reprezinta totalitatea lucrurilor materiale, evenimentelor si energiilor de care depinde viata unei fiinte.
Mediul infinit sau general corespunde cu notiunea de mediu ca un sistem nediferentiat. Fiecare specie alege din mediul general un spatiu finit, respectiv acele elemente care corespund naturii sale.
Mediul natural: reprezinta totalitatea factorilor naturali care se prezinta intr-o anumita stare de echilibru si care determina conditiile de viata pentru regnul vegetal, animal si pentru om. Imaginea comuna pe care omul si-o face atunci cand utilizeaza conceptul de mediu natural cuprinde:
-aerul;
-oceanul, marile, lacurile;
-apele curgatoare, solul si subsolul si formele de viata pe care le creeaza si sustin.
Distingem in cadrul mediului natural componente fizice naturale (componente abiotice: apa, aer, relief, sol).
Mediul natural transformat de om intr-o masura mai mare sau mai mica se numeste mediu geografic (umanizat).
Mediul inconjurator: fiind o notiune fundamentala ce sta la baza ecologiei circumscrie ansamblul factorilor ecologici ( ambianta) in conjunctura carora activitatea umana a provocat modificari profunde, de cele mai multe ori ireversibile.
Mediul inconjurator reprezinta intr-o acceptiune mai larga, ansamblul la un moment dat al factorilor naturali (fizici, chimici, biologici) si al factorilor sociali care in stransa interactiune influenteaza echilibrul ecologic si determina conditiile de viata pentru om si de dezvoltarea societatii in ansamblu.
In cadrul mediului se diferentiaza, mediul terestru si mediul acvatic.
Mediul terestru: -arid si umed;
Mediul acvatic: stagnant si aerat.
Factori ecologici:
-factori climatici;
-factori orografici;
-factori edafici (sol);
-factori biotici.
Organismul individual impreuna cu factorii ecologici constituie o unitate functionala.
Habitat: reprezinta mediul in care traieste un individ biologic sau conditiile ecologice in care traieste o anumita specie.
Oikumena: reprezinta mediul locuit de oameni, reprezentat de acel spatiu constituit dintr-un mozaic de medii naturale si artificiale create de acestia.
Stiinta habitatului cerceteaza influentele sistemelor de factori ecologici asupra morfologiei si fiziologiei organismului identifica 9 tipuri de medii:
-mediul cosmic;
-mediul geofizic (fortele de atractie gravitationala);
-mediul climatic;
-mediul orografic (relieful);
-mediul edafic (solul);
-mediul hidrologic (apa);
-mediul geochimic;
-mediul biocenotic (fiintele vii);
-mediul biochimic.
2.3.Lanturi trofice si niveluri trofice:
Lanturi trofice: filiere pe care un organism isi procura hrana. Ele reprezinta unitati functionale ale transformarii si transmiterii nutrientilor.
In cadrul unui lant trofic se disting 3 niveluri trofice majore: a).-nivelul producatorilor; b).-nivelul consumatorilor; c).-nivelul descompunatorilor (saprofage). a).-plantele verzi (plantele autotrofe-capabile de fotosinteza); b).-regnul animal:
-consumatori primari (C 1): ierbivore sau fitofage (preiau materia sintetizata de plante);
- C 2: carnivore (zoofage);
- C 3: tertiari. c).-material mort (descompunatorii): bacterii care transforma materia organica moarta in materie anorganica.
Sensul este: Producatori ? Consumatori ?Descompunatori.
Hrana circula in biocenoze de la plante la zoofage insemnand ca exista anumite cai de circulatie a hranei numai de la stanga la dreapta.
Ex de lanturi trofice:
-la campie: graminee?gargarite?soparle?soim;
-balti si lacuri: diatomee?racusori?bou de apa? gasca sau rata?uliul de balta;
-padure: frunze ? omizi ? ciocanitoarea ? uliul pasarelelor;
2.4.Principiile si legile de baza ale proceselor ecologice: a). Principiul Unitatea viata-mediu: acest principiu postuleaza ca pe toate nivelurile de integrare a lumii vii viata este dependenta de mediu. Aceasta inseparabilitate a vietii si a mediului este exprimata morfologic prin forme biotice, iar fiziologic prin schimbul de substante intre viata si mediu. b).Principiul feed-back (retroactiunii): populatiile si biocenozele se aseamana cu sistemele cibernetice fiindca sunt legate cu mediul printr-un numar mare de sisteme INPUT -; OUTPUT. c).Legile factorilor limitativi: un factor al mediului poate fi numit limitativ, atunci cand in mediu concentratia sa devine prea mica sau prea ridicata.
Ex: atunci cand concentratia atomilor unor elemente chimice ( Zn, Mg, Co) creste in apa dincolo de un anumit prag, acesta se comporta ca factor limitativ in raport cu concentratia algelor in scopul cresterii acestor concentratii.
Atunci cand o specie suporta variatii ample ale factorilor limitativi ea poate fi absenta din cauza eliminarii sale de catre specia concurenta.
Legile factorilor limitativi cuprind:
-legea tolerantei;
-legea minimului;
-legea relativitatii.
2.5.Relatiile dintre componentele mediului inconjurator : a). Relatii aparent statice :
Ex: un arbore langa un lac; b). Relatii dinamice: determina modificari importante ale unuia dintre elementele aflate in contact asupra celuilalt. c). Relatii spatiale: au o dezvoltare in teritoriu d). Relatii de timp: se pot produce in perioade foarte scurte de timp sau in perioade foarte indelungate de timp:
Ex: -urmarile unui cutremur
-Delta Dunarii.
