KÖRNYEZETVÉDELEM 5. Előadás 2011.10.05. Dr. Torma A., egyetemi adjunktus SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 1/39
AZ ÖKOLÓGIA FOGALMA EREDETE 01: 1866 Ernst Häckel német darwinista biológus EREDETE 02: oikosz (görög = lakás, ház, háztartás) + logosz (görög = tudomány) HÉTKÖZNAPI MAGYARÁZAT: az élő szervezetek és a környezet kölcsönhatásait vizsgáló tudomány HELYETTE: az egyed feletti szerveződési szintekkel foglalkozó tudomány SZÜNBIOLÓGIA NEM EGYEDEKKEL, HANEM VALAMELY SZEMPONTBÓL EGYSÉGES RENDSZERT KÉPEZŐ ÉLŐLÉNYCSOPORTTAL FOGLALKOZIK POPULÁCIÓ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 2/39
AZ ÖKOLÓGIA ELHELYEZÉSE SZÜNBIOLÓGIA SZÜNFENOBIOLÓGIA ÖKOLÓGIA JELENSÉG-SZINTEN SZINTEN VIZSGÁL az egyed feletti szerveződési szint térbeli és időbeli mintázatát írja le A JELENSÉGEK OKAIT VIZSGÁLJA a mintázatok kialakulásának okait vizsgálja SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 3/39
EGYED FELETTI SZERVEZŐDÉSI SZINTEK EGYED FELETTI SZERVEZŐDÉSI SZINT = szupraindividuális organizáció = SIO POPULÁCIÓ BIOCÖNÓZIS BIOM HIERARCHIKUS EGYMÁSRAÉPÜLÉS BIOSZFÉRA SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 4/39
POPULÁCIÓ AZ ÖKOLÓGIA ALAPEGYSÉGE A LEGKISEBB EGYSÉG TAGJAI: olyan egyedek, melyek szünbiológiai vizsgálati szempontok alapján azonosnak tekinthetők (azonos környezeti feltételekre azonos módon reagálnak) szaporodási közösség élőhelyi közösség táplálkozási közösség általában azonos fajokhoz tartoznak, de nem mindig (Pl.: tavon telelő madarak) SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 5/39
BIOCÖNÓZIS /ÉLETKÖZÖSSÉG/ ADOTT ÉLŐHELYEN EGYMÁSSAL KAPCSOLATBAN ÁLLÓ POPULÁCIÓK NÖVÉNYTÁRSULÁS ÁLLATTÁRSULÁS az elfoglalt élőhely fontosabb környezeti paraméterei minden ponton megegyeznek EGYSÉGES KÉP SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 6/39
BIOMOK AZ ÉLETKÖZÖSSÉGEK KÖRNYEZETI FELTÉTELEI KÖZÜL AZ ÉGHAJLAT MINDENÜTT HASONLÓ EGYÉB KÖRNYEZETI FELTÉTELEK IS BEFOLYÁSOLÓAK (talaj, vízellátottság, domborzat) EGY BIOM TÖBBFÉLE BIOCÖNÓZIST TARTALMAZHAT KLÍMAZONÁLIS TÁRSULÁS INTRAZONÁLIS TÁRSULÁS az éghajlat a meghatározó (éghajlati övek) más jellemző a meghatározó (tó partja mocsárrét, láp) SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 7/39
BIOMOK EDAFIKUS INTRAZONÁLIS TÁRSULÁS = A TALAJ MINŐSÉGE A DÖNTŐ BIOM = AZ ÉGHAJLATNAK MEGFELELŐ ÖSSZES KLIMAZONÁLIS ÉS INTRAZONÁLIS TÁRSULÁS SZÁRAZFÖLDI BIOMOK VÍZI BIOMOK SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 8/39
BIOMOK /szárazföldi/ Tundra Tajga Mérsékelt övi lombhullató erdő Mérsékelt övi tűlevelű erdő Trópusi és szubtrópusi esőerdő Trópusi és szubtrópusi lombhullató erdő Trópusi és szubtrópusi tűlevelű erdő Trópusi és szubtrópusi füves puszta Mérsékelt övi füves puszta Alpesi bioformáció Sivatagi bioformáció Mediterrán bioformáció Mangroveerdő SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 9/39
BIOSZFÉRA BIOSZFÉRA = A FÖLD ÖSSZES BIOMJA AZ ÉLŐHELYEKKEL EGYÜTT ELVI FELSŐ HATÁR: 5.000 m ELVI ALSÓ HATÁR: - 200 m növényi élet határa nem növényi élet ez alatt is van Mariana-árok (foraminiferák) SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 10/39
POPULÁCIÓK JELLEMZÉSE EGYEDSZÁM /legjobban követhető/ /lehet össztömeg is/ EGYEDSŰRŰSÉG, ELOSZLÁS /egységnyi területre jutó egyedek száma, tömege/ POPULÁCIÓK NÖVEKEDÉSE SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 11/39
POPULÁCIÓK JELLEMZÉSE /egyedsűrűség, eloszlás/ JELLEMZÉSE: a szomszédos egyedek közötti távolság EGYENLETES eloszlás azonos távolság az egyedek között (erdő, területvédő állatok) SZIGETSZERŰ eloszlás aggregált eloszlás: csoportokban helyezkednek el (farkasok) VÉLETLENSZERŰ eloszlás nincs kölcsönhatás, tetszőleges elhelyezkedés (ritka) SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 12/39
POPULÁCIÓK JELLEMZÉSE /növekedés/ AZ EGYEDSZÁM IDŐBELI VÁLTOZÁSA HATÓTÉNYEZŐK: születések száma halálozások száma SZAPORODÁSI RÁTA r = 1 stagnál r > 1 nő r < 1 csökken vándorlás (migráció) ÖRÖKLÖTT TÉNYEZŐ ELTARTÓ- KÉPESSÉGHEZ VALÓ VISZONY EGYENSÚLYI EGYEDSZÁM SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 13/39
POPULÁCIÓK JELLEMZÉSE /növekedés/ ÉLETMENET-STRATÉGIÁK REPRODUKTÍV kis testméret rövidebb élet ritkább szaporodás nagyobb utódszám ÚJ ÉLŐHELYEK BENÉPESÍTÉSE KOMPETITÍV nagyobb testméret hosszabb élet gyakoribb szaporodás kisebb utódszám ÁLLANDÓ KÖRNYEZETI FELTÉTELEK SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 14/39
POPULÁCIÓK JELLEMZÉSE /növekedés/ KORÖSSZETÉTEL ha nincs mód szaporodási rátát vizsgálni SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 15/39
MI A KÖRNYEZET? PLURÁLIS KÖRNYEZETELV PLURÁLIS KÖRNYEZETELV a környezetet mindig csak adott populációra lehet értelmezni, hiszen eltérőek a kölcsönhatások KÖRNYEZET a külvilág azon tényezői, amelyek az adott populációval közvetlen kölcsönhatásban állnak KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK BIOTIKUS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK ABIOTIKUS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 16/39
TŰRŐKÉPESSÉG POPULÁCIÓ KÖLCSÖNHATÁS KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ JELLEMZÉSE TÚRŐKÉPESSÉG (TOLERANCIA) TŰRŐKÉPESSÉGI GÖRBE SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 17/39
TŰRŐKÉPESSÉG POPULÁCIÓ MÉRETE KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 18/39
TŰRŐKÉPESSÉG A TŰRŐKÉPESSÉG ELTÉRŐ TÁGTŰRÉSŰEK SZŰKTŰRÉSŰEK INDIKÁTOR SZERVEZETEK GENERALISTÁK SPECIALISTÁK SHELFORD-FÉLE FÉLE TOLERANCIA TÖRVÉNY MINDIG AZ A KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ HATÁROZZA MEG AZ ELTERJEDÉST, AMELYRE NÉZVE A LEGSZŰKEBB AZ EGYED TOLERANCIÁJA SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 19/39
ÖKOLÓGIAI NICHE KÖRNYEZET = SOKDIMENZIÓS TÉR (környezeti tényezők) KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK + TOLERANCIAVISZONYOK SOKDIMENZIÓS ÁBRÁZOLÁSA SOKDIMENZIÓS ÖKOLÓGIAI FÜLKE (NICHE) CSAK AKKOR MARADHATNAK FENN TARTÓSAN EGYMÁS MELLETT A POPULÁCIÓK, HA NICHE-ÜK NINCS ÁTFEDÉSBEN SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 20/39
ÖKOLÓGIAI NICHE KÉTDIMENZIÓS ÖKOLÓGIAI NICHE (hőmérséklet + páratartalom) SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 21/39
KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK FÉNY LEVEGŐ VÍZ HŐMÉRSÉKLET SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 22/39
KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK FÉNY fotonokból álló elektromágneses sugárzás energiája intenzitásától függ energiája intenzitásától függ mennyisége évszak és szélességi kör függő növények fotoszintézis árnyékkedvelő hosszúnappalos rövidnappalos SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 23/39
KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK LEVEGŐ alapvető fontosságú környezeti tényező összetétele: 78% nitrogén, 21% oxigén, 1% egyéb fotoszintézis CO 2, páratartalom abszolút páratartalom vízgőz-telítettség párologtatás relatív páratartalom hány %-a a pillanatnyi páratartalom a maximálisnak defláció szél talajromboló hatása SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 24/39
KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK ÉS POPULÁCIÓ (ÉLETTELEN) POPULÁCIÓ ÉLETTELEN KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ POPULÁCIÓ ÉLETTELEN KÖRNYEZETI TÉNYEZŐ HA A POPULÁCIÓ ÉS KÖRNYEZETI ELEMEK NINCSENEK EGYENSÚLYBAN A TÁRSULÁS KÉPE VÁLTOZIK SZUKCESSZIÓ lassú folyamat (>100 év) Pl.: tó feltöltődése POPULÁCIÓ ÉS KÖRNYEZETI ELEMEK EGYENSÚLYBA KERÜLNEK SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 25/39
KÖRNYEZETI TÉNYEZŐK ÉS POPULÁCIÓ (ÉLŐ) SOKKAL INTENZÍVEBB csökkenti a populáció méretét (-) növeli a populáció méretét (-) (+,-) predáció (zsákmányszerző kapcsolat, növényevés is) speciális eset: parazitizmus (-,-) kompetíció (kölcsönösen hátrányos, Pl.: róka vs. farkas) (+,+) mutualizmus (kölcsönösen előnyös, Pl.: akác vs. házi méh) speciális eset: szimbiózis (+,0) kommenzalizmus (asztalközösség, Pl.: veréb vs. gólya) (-,0) amenzalizmus (asztalközösség, Pl.: gombák vs. baktériumok) speciális eset: antibiózis (ha az egyik élőlény elpusztul) SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 26/39
TÁPLÁLÉKLÁNC TÁPLÁLÉKLÁNC TÁPLÁLKOZÁSI HÁLÓZAT EGY TÁRSULÁSON BELÜL AZ ÖSSZES POPULÁCIÓ A TAGJA POPULÁCIÓ ELFOGLALT HELYE ALAPJÁN TROFIKUS SZINTEK SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 27/39
TÁPLÁLÉKLÁNC TROFIKUS SZINTEK CSÚCSRAGADOZÓK MÁSODLAGOS FOGYASZTÓK ELSŐDLEGES FOGYASZTÓK TERMELŐI SZINT LEBONTÓ SZERVEZETEK SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 28/39
TÁPLÁLÉKLÁNC TROFIKUS SZINTEK EGYEDSZÁM CSÖKKEN TESTNAGYSÁG CSÖKKEN táplálkozás veszteségei emésztési veszteségek beépülés korlátai SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 29/39
TÁPLÁLÉKLÁNC TROFIKUS SZINTEK ÉLŐLÉNYEK TÍPUSAI AUTOTRÓF SZERVEZETEK /termelő szervezetek: zöld növények/ HETEROTRÓF SZERVEZETEK /fogyasztó szervezetek, lebontó szervezetek/ PRIMER PRODUKCIÓ SZEKUNDER PRODUKCIÓ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 30/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /SZÉN/ AZ ANYAG A BIOSZFÉRÁBAN ÁLLANDÓ KÖRFORGÁST VÉGEZ!!! EHHEZ SZÜKSÉGES ENERGIA: NAP, GEOTERMIKUS ENERGIA CO 2 A LÉGKÖRBEN NÖVÉNYEK /fotoszintézis szőlőcukor/ TROFIKUS SZINTEK FOSSZILIS SZÉN LEBONTÓ SZERVEZETEK CO 2 A LÉGKÖRBE SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 31/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /SZÉN/ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 32/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /NITROGÉN/ A LEVEGŐ 78%-A NITROGÉNGYŰJTŐ BAKTÉRIUMOK VESZIK FEL (gyökérzóna) AMMÓNIA, AMMÓNIUM- VEGYÜLETEK NITRIFIKÁLÓ BAKTÉRIUMOK NO 2-, NO - 3 DENITRIFIKÁLÓ BAKTÉRIUMOK TROFIKUS HÁLÓZAT LEBOMLÁS NH 3 SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 33/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /NITROGÉN/ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 34/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /VÍZ/ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 35/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /ENERGIA/ ALAP: NAPENERGIA (GEOTERMIKUS ENERGIA) FOTOSZINTÉZIS SZŐLŐCUKOR SZŐLŐCUKOR ENERGIAFORRÁS A FOGYASZTÓ ÉS LEBONTÓ FOLYAMATOKBAN FOTOSZINTÉZIS MELLÉKTERMÉKE: OXIGÉN ÉS SZÉN-DIOXID HASZNOSUL A FOGYASZTÓ ÉS LEBONTÓ FOLYAMATOKBAN TERMELŐI ÉS FOGYASZTÓI ÉLET ARÁNYA EGYENSÚLYBAN VAN!!! SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 36/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /ENERGIA/ 1. Táplálkozási szint 2. Táplálkozási szint 3. Táplálkozási szint 4. Táplálkozási szint Producensek (növények) Elsődleges konzumensek (növényevők) Másodlagos konzumensek (ragadozók) Harmadlagos konzumensek (csúcsragadozók) Hő Hő Hő Hő Napenergia Hő Hő Reducensek (dögevők, törmelékevők, baktériumok, gombák) Hő SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 37/39
ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOSZFÉRÁBAN /ENERGIA/ SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 38/39
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: 13.09.2008. Változtatva: - 39/39