ECOLOGIE -COGALNICEANU.pdf

8/19/2019 ECOLOGIE -COGALNICEANU.pdf

1/242

Program postuniversitar de conversie profesionalăpentru cadrele didactice din mediul rural

ECOLOGIE ŞI PROTECŢIA MEDIULUI

Dan COGĂLNICEANU

Specializarea BIOLOGIE

Forma de învăţământ ID - semestrul IV

2007


2/242

Ministerul Educaţiei şi Cercetării

Proiectul pentru Învăţământul Rural

BIOLOGIE

Ecologie şi Protecţia Mediului

Dan COGĂLNICEANU

2007


3/242

© 2007 Ministerul Educaţiei şi CercetăriiProiectul pentru Învăţământul Rural

Nici o parte a acestei lucr ărinu poate fi reprodusă f ăr ă acordul scris al Ministerului Educaţiei şi Cercetării

ISBN 978-973-0-04811-7


4/242

Cuprins

Proiectul pentru Învăţământ Rural i

CUPRINS

Introducere...................................................................................................................... v-xUnitatea de învăţare 1

Obiectivele unităţii de învăţare 1.......................................................................................... 1Informaţii generale despre evaluare .................................................................................... 11.1 Dezvoltarea ecologiei ca ştiinţă ..................................................................................... 21.2 Problema metodologică ................................................................................................. 51.3 Teoria sistemelor aplicată în ecologie ...........................................................................61.4 Caracterul antientropic al sistemelor vii ......................................................................... 81.5 Categorii ierarhice în lumea vie ..................................................................................... 9

1.6 Scara spaţio-temporală................................................................................................ 15Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare ......................................................... 18Bibliografie......................................................................................................................... 18Lucrarea de verificare 1..................................................................................................... 19

Unitatea de învăţare 2

Obiectivele unităţii de învăţare 2........................................................................................22Informaţii generale despre evaluare .................................................................................. 222.1 Populaţia ca nivel de organizare.................................................................................. 232.2 Mărimea populaţiei ......................................................................................................24

2.3 Structura pe vârste ...................................................................................................... 312.4 Distribuţia în spaţiu ......................................................................................................312.5 Dispersia......................................................................................................................342.6 Structura genetică ....................................................................................................... 37Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare ......................................................... 37Bibliografie......................................................................................................................... 38


Obiectivele unităţii de învăţare 3........................................................................................39Informaţii generale despre evaluare .................................................................................. 403.1 Biotopul........................................................................................................................ 403.2 Legea toleranţei........................................................................................................... 453.3 Clasificarea factorilor abiotici .......................................................................................473.4 Prezentarea comparativă a principalelor medii de viaţă .............................................. 493.5 Biocenoza.................................................................................................................... 543.6 Nişa ecologică .............................................................................................................553.7 Caracteristicile structurale ale biocenozei.................................................................... 613.8 Relaţiile interspecifice .................................................................................................. 643.9 Structura trofică a biocenozei ......................................................................................66

Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare ......................................................... 71Bibliografie......................................................................................................................... 72Lucrarea de verificare 2..................................................................................................... 73


5/242

Cuprins

ii Proiectul pentru Învăţământ Rural


Obiectivele unităţii de învăţare 4 ........................................................................................77Informaţii generale despre evaluare...................................................................................784.1 Caracteristicile funcţionale ale ecosistemului...............................................................784.2 Funcţia energetică a ecosistemului..............................................................................804.2.1 Producţia primar ă......................................................................................................824.2.2 Producţia secundar ă .................................................................................................844.3 Caracterizarea fluxului de energie ...............................................................................874.4 Circuite biogeochimice.................................................................................................894.4.1 Circuitul hidrologic.....................................................................................................914.4.2 Circuitul carbonului ......................................................................................................... 92

4.5 Rolul funcţional al speciilor din biocenoză....................................................................944.6 Succesiunea ecologică................................................................................................964.6.1 Caracterizare generală..............................................................................................964.6.2 Caracteristicile succesiunii ecologice........................................................................994.6.2.1 Modificări structurale............................................................................................1004.6.2.2 Modificări energetice............................................................................................1024.6.2.3 Modificări informaţionale ......................................................................................1054.6.3 Succesiunea ecologică la nivelul unui lac ..............................................................1054.6.4 Relaţiile între ecosisteme învecinate aflate în stadii succesionale diferite ..............107Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare........................................................108Bibliografie .......................................................................................................................109


Obiectivele unităţii de învăţare 5 ......................................................................................110Informaţii generale despre evaluare.................................................................................1115.1 Ecosfera.....................................................................................................................1115.2 Formarea ecosferei....................................................................................................1125.3 Fluxul de energie la nivelul ecosferei .........................................................................1145.3.1 Stratul de ozon .......................................................................................................1185.3.2 Efectul de ser ă .......................................................................................................120

5.4 Formarea sistemului socio-economic uman...............................................................1225.5 Structura sistemului socio-economic uman................................................................1235.6 Caracteristicile dezvoltării sistemului socio-economic uman......................................1265.7 Principalii factori destabilizatori ai sistemului socio-economic uman..........................1285.7.1 Explozia demografică..............................................................................................1285.7.2 Diferenţele între ţările bogate şi cele sărace...........................................................1315.8 Dezvoltarea economică şi mediul ..............................................................................1325.9 Căile de deteriorare a naturii......................................................................................133Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare........................................................135Bibliografie ......................................................................................................................136Lucrarea de verificare 3 ...................................................................................................137


6/242


7/242

Cuprins

iv Proiectul pentru Învăţământ Rural

7.5 Legislaţia de mediu în România.................................................................................221Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare........................................................223Bibliografie .......................................................................................................................224Lucrarea de verificare 4 ...................................................................................................225

Bibliografie generală recomandată ..............................................................................228


8/242


9/242

Introducere

vi Proiectul pentru Învăţământ Rural

3. Abilităţi transferabile şi calităţi personale

Conştientizarea importanţei unei abordări responsabile în relaţiile

dintre sistemul socio-economic uman si componentele capitaluluinatural şi sensibilizarea la problemele actuale de mediu.

Promovarea unui nou sistem de valori, bazat pe recunoaştereaimportanţei componentelor ierarhiei sistemelor ecologice în generareade bunuri şi servicii vitale pentru existenţa sistemului socio-economicuman. Familiarizarea cu legislaţia actuală de mediu.

Capacitatea de a comunica efectiv asupra unor probleme de mediu.

Structurarea modulului

Modulul este alcătuit din 7 unităţi de învăţare, corespunzătoareobiectivelor educaţionale propuse. Fiecare unitate de învăţare estestructurată după un plan similar, având următoarele componente:

Cuprinsul unităţii de învăţare

Obiectivele unităţii de învăţare, cu accent pe competenţele specifice

Secţiunile specifice

Teste de autoevaluare, ce verifică modul de însuşire al cunoştinţelor

Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare de pe parcursulunităţii de învăţare

Bibliografia recomandată pentru aprofundarea cunoştinţelor. Au fostselectate preponderent publicaţii româneşti, cât mai recente depreferinţă, cu accesibilitate mare.

În text sunt inserate, acolo unde este cazul, casete cu definiţia termenilor şi conceptelor noi, scrise cu caractere italice. De asemenea,sunt incluse cadre cu exemple ce completează noţiunile prezentate întextul de bază. Pe cât posibil, sunt incluse grafice, figuri şi tabele caresă faciliteze înţelegerea şi asimilarea cunoştinţelor prezentate.Bibliografia de la sfâr şitul fiecărei unităţi indică şi capitolele sau paginileindicate a fi citite pentru aprofundarea cunoştinţelor. Am f ăcut frecvent în text referiri la secţiunile cu care se pot face conexiuni, pentru a facilitaasimilarea cunoştinţelor. Este recomandabil ca să recitiţi pasajele lacare se fac trimiteri pentru o mai bună structurare a cunoştinţelor.


10/242

Introducere

Proiectul pentru Învăţământ Rural vii

Conţinutul cursului

Vă voi prezenta pe scurt conţinutul fiecărei unităţi de învăţare (UI),corespunzător competenţelor specifice ce se urmăresc a fi formate.

În prima unitate de învăţare voi prezenta modul în care a evoluatecologia ca ştiinţă în timp, în raport cu schimbările scării de valoriumane şi a rolului societăţii umane în cadrul ecosferei. Sunt prezentatepe scurt principalele abordări metodologice din domeniul ecologiei. Accentul este pus pe metoda sistemică care este prezentată pe larg înscopul familiarizării cu acest mod de abordare logic şi coerent. Vă vor fiprezentate pe larg două concepte fundamentale ale metodei sistemice,conceptul de organizare, ce include structur ă şi funcţii, precum şiconceptul de ierarhie. Structura ierarhică a sistemelor reprezintă unuldin conceptele de bază ale acestui curs. Structurarea cursului se face

tocmai în raport cu aceste ierarhii, pornind de la ierarhia sistemelorbiologice (de la nivelul populaţiei la biocenoză şi biosfer ă) şi apoi laierarhia sistemelor ecologice (de la ecosistem la ecosfer ă şi sistemulsocio-economic uman). Un alt aspect esenţial pentru o bună înţelegerea proceselor şi fenomenelor ecologice îl reprezintă scara spaţio-temporală. După parcurgerea acestei unităţi de învăţare veţi fifamiliarizaţi cu noţiunile de bază şi cu logica structur ării acestui curs.Este esenţială o bună înţelegere a conceptelor prezentate aici pentru aputea parcurge cu succes restul cursului.

A doua unitate de învăţare prezintă nivelul populaţional. Populaţia

este primul nivel al ierarhiei organizatorice studiat în cadrul ecologiei.Obiectivul acestei unităţi de învăţare este caracterizarea poziţieipopulaţiei în ierarhia organizatorică. Pentru aceasta voi aplica principiileecologiei sistemice enunţate în unitatea de învăţare 1. Ne vom axa pe înţelegerea poziţiei unui sistem în cadrul ierarhiei de sisteme şi arelaţiilor pe care le stabileşte cu subsistemele componente şi cusistemul integrator. Voi caracteriza populaţia ca sistem de sine stătătorşi populaţia ca subsistem al biocenozei şi respectiv ecosistemului.Populaţia ca sistem are o anumită structur ă, iar aceasta va ficaracterizată prin mărimea populaţiei, structura pe vârste, structuragenetică şi distribuţia în spaţiu. Voi prezenta o serie de parametrii

structurali ce caracterizează o populaţie şi determină dinamica ei întimp: rata intrinsecă de creştere, capacitatea de suport, potenţialul dedispersie. După parcurgerea acestei unităţi, cursantul va puteacaracteriza structural o populaţie şi va putea estima dinamica ei în timp. În acelaşi timp, noţiunile prezentate reprezintă exemple concrete amodului cum aplicăm principiile ecologiei sistemice prezentate înunitatea de învăţare 1. Acest lucru va facilita trecerea la nivelele deorganizare superioare (biocenoza, ecosistemul, ecosfera), cucomplexitate sporită, unde gradul de abstractizare este mai ridicat.

În a treia unitate de învăţare este prezentată biocenoza, ca sistemcomponent al ecosistemului. Practic din acest moment vom discutadespre ierarhia sistemelor ecologice. În această unitate vom analizacaracteristicile structurale ale ecosistemului, alcătuit dintr-o componentă

UI 1

UI 2

UI 3


11/242

Introducere

viii Proiectul pentru Învăţământ Rural

nevie numită biotop şi biocenoza, precum şi interconexiunile dintreacestea. Într-o primă etapă vom prezenta structura biotopului,caracterizând factorii abiotic după periodicitate şi amplitudine.Prezentarea în detaliu a legii toleranţei ne va permite apoi o înţelegeremai detaliată a nişei trofice. Voi insista pe prezentarea comparativă acelor trei medii de viaţă: terestru, acvatic marin şi acvatic dulcicol. Încontinuare voi prezenta structura biocenozei, insistând pe poziţiapopulaţiei în biocenoză, respectiv pe nişa ecologică. Complexitateastructurală a biocenozei va fi caracterizată prin relaţiile interspecifice.Structura trofică a biocenozei este ultimul aspect abordat în această unitate de învăţare, înţelegerea acesteia este esenţială pentru trecereala unitatea de învăţare următoare.

În a patra unitate de învăţare este prezentat modul în careecosistemul realizează schimbul de materie, energie şi informaţie cumediul înconjur ător. Pornind de la cunoştinţele acumulate în unitatea de

învăţare 3, respectiv structura trofică a biocenozei, veţi învăţa cumasigur ă aceasta transferul de energie şi materie prin ecosistem. Vă veţifamiliariza cu legităţile care guvernează fluxul de energie la nivelulecosistemului, precum şi cu deosebirile dintre producţia primar ă şiproducţia secundar ă. Circuitul materiei vă va fi prezentat în continuare,noţiunile fiind necesare de asemenea pentru înţelegerea impactuluiantropic (unitatea de învăţare 5) şi a problemelor legate de poluare(unitatea de învăţare 6). Caracterizarea ecosistemului se va încheia cuprezentarea procesului de succesiune ecologică. Aceasta reprezintă procesul de dezvoltare al ecosistemelor şi apelează majoritateanoţiunilor prezentate până acum, de aceea este o componentă

esenţială a cursului.

Unitatea de învăţare 5 prezintă cel mai complex nivel din ierarhiasistemelor ecologice: ecosfera. Bazându-mă pe cunoştinţele dobânditeanterior referitor la succesiunea ecologică, voi prezenta pe scurt genezaecosferei, respectiv apariţia şi dezvoltarea vieţii pe Pământ. Dintrefuncţiile realizate voi prezenta în detaliu fluxul de energie la nivelulecosferei şi rolul atmosferei în medierea acestuia. În continuare vomdiscuta despre sistemul socio-economic uman, ca subsistem alecosferei, componentă a ierarhiei sistemelor ecologice. Structura,formarea şi caracteristicile dezvoltării sistemului socio-economic uman

sunt prezentate împreună cu cauzele responsabile. Impactul dezvoltăriisistemului socio-economic uman asupra componentelor ecosferei estecauzat de o multitudine de cauze iar consecinţele sunt deosebit degrave.

În unitatea de învăţare 6 este discutat pe larg impactul antropic asupraecosistemelor naturale. Deşi voi începe cu caracterizarea poluării,vreau să subliniez încă o dată că, deşi impactul acesteia este important,nu este unicul mod în care sistemul socio-economic uman agresează ecosfera. Pe lângă poluare, mai sunt discutate o serie de alte căi dedeteriorare şi distrugere a ecosistemelor naturale. Dintre acestea voiprezenta supraexploatarea resurselor, utilizând ca studiu de cazsuprapescuitul oceanic, fragmentarea ecosistemelor naturale şiintroducerea de specii noi. Voi încheia cu un subiect deosebit de actual

UI 4

UI 5

UI 6


12/242

Introducere

Proiectul pentru Învăţământ Rural ix

şi de controversat, respectiv introducerea organismelor modificategenetic în mediu. În final, cursantul trebuie să fie suficient de bineinformat pentru a avea o opinie personală bine fundamentată şiargumentată.

Unitatea de învăţare 7 se refer ă la conservarea şi utilizarea durabilă anaturii. Într-o primă secţiune sunt prezentate bunurile şi serviciilefurnizate de natur ă, pentru a sublinia încă o dată, necesitateaconservării ecosferei, care este sistemul suport al vieţii. Evaluareaeconomică a acestor bunuri şi servicii furnizate este necesar ă în oricestrategie de conservare pe termen mediu şi lung. Din multitudineatehnicilor şi metodelor utilizate pentru conservarea naturii suntprezentate într-o primă fază cele axate pe conservarea speciilor.Resursele limitate disponibile pentru conservare necesită o ierarhizarea activităţilor necesare în ordinea priorităţilor, în vederea optimizăriimodului cum sunt gestionate resursele disponibile. Sunt prezentate în

continuare managementul adaptativ şi abordarea ecosistemică, cainstrumente ce ajută procesul decizional în conservare. Întrucât o seriede sisteme ecologice au fost şi sunt deja distruse sau deteriorate, estenecesar ă refacerea acestora, proces asigurat de reconstrucţiaecologică. În final, sunt prezentate aspecte legate de ariile protejate, demodul de stabilire şi gestionare a acestora, precum şi principalelecoordonate ale legislaţiei de mediu din România.

Modul de evaluare al cunoştinţelor

Procesul de evaluare al gradului de asimilare al cunoştinţelorprezentate şi de atingere al obiectivelor propuse, cuprinde trei modalităţidistincte. Prima se bazează pe testele de autoevaluare, asociatedirect cu procesul de învăţare, distribuite relativ uniform pe tot parcursulunităţilor de învăţare. Acestea vă permit testarea nivelului de înţelegereşi asimilare al cunoştinţelor, datorită r ăspunsurilor oferite la sfâr şitulfiecărei unităţi de învăţare. Vă recomand ca atunci când r ăspunsurilesunt greşite să parcurgeţi din nou secţiunile respective. Vă recomand să nu treceţi la o secţiune sau unitate de învăţare nouă, în condiţiile în carenu aţi r ăspuns corect la testele de autoevaluare. A doua evaluare serealizează prin intermediul celor patru lucr ări de verificare: prima

lucrare la sfâr şitul unităţii de învăţare 1, a doua acoperind materiaparcursă în unităţile de învăţare 2 şi 3, a treia acoperind materiaparcursă în unităţile de învăţare 4 şi 5, iar ultima referindu-se la materiaparcursă în unităţile de învăţare 6 şi 7. Fiecare lucrare de verificare va fipunctată cu 100 puncte. Ultima este evaluarea finală, pe baza unuiexamen susţinut în prezenţa examinatorului.

Lucr ările de verificare vor fi transmise tutorelui la datele stabilite deacesta. Notarea lucr ărilor de verificare se face de tutore. Ponderealucr ărilor de verificare va fi de 50% din nota finală, astfel: lucrarea deverificare numărul 1 reprezintă 5%, iar celelalte trei lucr ări câte 15%.Nota la evaluarea finală va reprezenta 50% din nota finală.

UI 7


13/242


14/242

Structura ierarhică a sistemelor biologice şi ecologice

Proiectul pentru Învăţământ Rural 1



Cuprins

Obiectivele unităţii de învăţare 1 1Informaţii generale despre evaluare 1 1.1 Dezvoltarea ecologiei ca ştiinţă 2 1.2 Problema metodologică 5 1.3 Teoria sistemelor aplicată în ecologie 6 1.4 Caracterul antientropic al sistemelor vii 8 1.5 Categorii ierarhice în lumea vie 9 1.6 Scara spaţio-temporală 15Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 18

Bibliografie 18Lucrarea de verificare 1 19

Obiectivele unităţii de învăţare 1

După parcurgerea acestei unităţi de învăţare, trebuie să fiţi capabili să: Asimilaţi şi să utilizaţi corect şi în context termenii, conceptele şi principiile de bază dinecologie; Operaţi cu noţiunea de sistem şi cea de structur ă ierarhică;

Utilizaţi corect conceptul de entropie pentru caracterizarea sistemelor vii; Aveţi o percepţie clar ă asupra scării spatio-temporale; Utilizaţi cu uşurinţă elementele teoriei sistemice, ca bază pentru înţelegerea noţiunilorce vor fi prezentate în unităţile de învăţare ulterioare.

Informaţii generale despre evaluare

Însuşirea cunoştinţelor şi conceptelor prezentate pe parcursul acesteiunităţi de învăţare trebuie verificată pe baza celor şapte teste de

autoevaluare distribuite pe parcurs. Răspunsurile la aceste teste suntprezentate la sfâr şitul unităţii împreună cu indicaţii privind secţiunile cetrebuie recitite în caz ca nu aţi r ăspuns corect. Dacă nu aţi r ăspunscorect este necesar să reluaţi din nou secţiunea respectivă şi apoi să reveniţi asupra rezolvării testelor. Unele dintre testele de autoevaluaresunt foarte simple iar r ăspunsul lor este evident în text. Alte teste suntmai complexe şi necesită o bună integrare a cunoştinţelor obţinute.Parcurgerea cu succes a testelor de autoevaluare are un rol important în fixarea cunoştinţelor şi în formarea unei imagini de ansamblu amateriei prezentate. Testarea nivelului de dobândire a conceptelor şiprocedurilor prezentate în această unitate de învăţare va fi cuantificat

pe baza notei obţinute la Lucrarea de verificare 1. Detalii asupramodului de rezolvare şi condiţiile de transmitere a acesteia către tutore,au fost prezentate în introducere.


15/242


2 Proiectul pentru Învăţământ Rural

1.1 Dezvoltarea ecologiei ca ştiinţă

La sfâr şitul anilor ’60 lumea a început să devină sensibilă la problemelelegate de ecologie şi conservarea naturii, în principal datorită degradării

accelerate a calităţii mediului înconjur ător. Sporirea interesului pentruecologie a avut efecte importante şi asupra învăţământului. Dacă până atunci ecologia era considerată ca o subdiviziune a biologiei, ea s-aimpus treptat ca o disciplină de sine stătătoare. Ecologia include studiulunor fenomene şi procese fizice, chimice, biologice, economice şisociale şi formează o punte de legătur ă între ştiinţele naturii, ştiinţelesociale şi cele economice. În anii ‘60 şi ’70 ecologia, dar în speciallatura militantă a acesteia, ecologismul, s-a impus prin protestele sale,prin refuzul de a accepta dezvoltarea economică necontrolată, cuimpact negativ asupra mediului înconjur ător. În ultimele decenii ecologiaa evoluat spre conceptul de coevoluţie între natur ă şi societatea umană.

Astfel, activităţilor umane nu li se mai opune acel ‘NU’ categoric care nupermite dialogul, ci sunt elaborate concepte şi soluţii pentru a ieşi dincriza de mari propor ţii cu care ne confruntăm. În tabelul din figura 1.1.sunt prezentate principalele evenimente politice, sociale, economicesau culturale care au avut un impact semnificativ asupra sensibilizăriipopulaţiei sau a clasei politice la problemele de mediu şi au permis, celmai adesea sub presiunea opiniei publice, adoptarea unor măsurilegislative la nivel internaţional.

Ecologia studiaz ă sistemele supraindividuale de organizare alemateriei vii (populaţ ii, biocenoze, biosfera) integrate în mediul lor

abiotic, inclusiv sistemul socio-economic uman şi relaţ iile acestuia cucomponentele ecosferei.

De ce studiem ecologia? Pentru a înţelege structura şi funcţiilecomponentelor sistemelor vii şi a proceselor naturale. Pentru a puteaaplica aceste cunoştinţe în rezolvarea problemelor de mediu cu care seconfruntă omenirea şi pentru a înţelege poziţia şi rolul societăţii umane în ansamblul său în cadrul ecosferei.

În afar ă de aceste considerente, este o necesitate şi o obligaţie civică de a căpăta cunoştinţe minimale de ecologie, care să ne permită să optăm pentru variantele optime şi să decidem în problemele din ce în cemai grave de mediu cu care ne confruntăm. Aceasta ne va permite să înţelegem mai bine poziţia şi rolul speciei umane pe Pământ, precum şiopţiunile pe care le avem.

TA 1.1Pe baza datelor prezentate în tabelul din figura 1.1 care considera ţi că este deceniul cu cele mai mari progrese în domeniul activităţilor demediu?

Defini ţ ie

Răspundeţidoar în spaţiulrezervat princhenar.Comparaţi cu

r ăspunsul dela pagina 18.


16/242



Figura 1.1 – Evenimentele majore din ultimele decenii cu impact asupra dezvoltăriiecologiei ca ştiinţă precum şi principalele convenţii internaţionale ce au pus bazacolabor ării la nivel regional şi global în acest domeniu.

Anul Eveniment Convenţii internaţionale

1962 Publicarea căr ţii ‘Primăvara tăcută’

(Silent Spring) de Rachel Carson1966 Publicarea primei Liste Roşii de către

UICN (Uniunea Internaţională pentruConservarea Naturii)

1971 Convenţia privind zonele umede deimportanţă internaţională, în specialca habitat al păsărilor acvatice(Convenţ ia de la Ramsar, Iran)

Conferinţa Naţiunilor Unite asupraDrepturilor Omului, Stockholm, Suedia

Înfiinţarea Programului Naţiunilor Unitepentru Mediu (UNEP)

1972

Clubul de la Roma publică ‘Limitelecreşterii’

Convenţia privind protecţia

patrimoniului mondial, cultural şinatural

1973 Prima criză a petrolului Convenţia privind comer ţulinternaţional cu specii sălbatice defaună şi flor ă pe cale de dispariţie(CITES)

1977 Conferinţa Naţiunilor Unite asupradeşertificării, Nairobi, Kenya

Convenţia privind conservarea

speciilor migratoare de animalesălbatice (Convenţ ia de la Bonn)

1979 Prima Conferinţă Mondială asupra

Climei, Geneva, Elveţia

Convenţia privind conservarea vieţiisălbatice şi a habitatelor naturale dinEuropa (Convenţ ia de la Berna)

Iniţierea Programului Mondial asupraClimatului

1980

Elaborarea Strategiei Globale deConservare (World ConservationStrategy ) de către UICN, UNEP şi WWF

1982 Adoptarea Cartei Mondiale pentruNatur ă (World Charter for Nature) decătre Adunarea Generală a NaţiunilorUnite

Convenţia Naţiunilor Unite privindLegea Mării (UNCLOS)

1985 Convenţia privind protecţia stratuluide ozon (Convenţ ia de la Viena)

1986 Accidentul de la Cernobîl1987 Viitorul Nostru Comun (Our Common

Future) publicat de Comisia Mondială pentru Mediu şi Dezvoltare

Protocolul privind substanţele caredistrug stratul de ozon (Protocolul dela Montreal ) ce completează Convenţia de la Viena

1989 Înfiinţarea comitetuluiinterguvernamental pe schimbăriclimatice

Convenţia privind transportultransfrontalier al deşeurilorpericuloase şi depozitarea acestora(Convenţ ia de la Basel )


17/242



Figura 1.1 – continuare.

Anul Eveniment Convenţii internaţionale

A doua Conferinţă Mondială asupra

Climei, Geneva, Elveţia

1990

Crearea Sistemul Global de Observarea Climei (Global Climate ObservingSystem - GCOS) Înfiinţarea Facilităţii Globale de Mediu(GEF )

1991

Publicarea de către UICN, UNEP şiWWF a căr ţii ‘Îngrijind P ământul’

Convenţia privind evaluareaimpactului asupra mediului încontext transfrontalier (Convenţ iade la Espoo)Convenţia Naţiunilor Unite pentruDiversitatea Biologică (UNCBD)

Convenţia Naţiunilor Unite asupraSchimbărilor Climatice (UNFCCC)Convenţia Naţiunilor Unite pentruCombaterea Deşertificării(UNFCCD)

1992 Summit-ul Pământului, ConferinţaNaţiunilor Unite asupra Mediului şi

Dezvoltării, Rio de Janeiro, Brazilia

Convenţia privind protecţia şiutilizarea cursurilor de apă transfrontaliere şi a lacurilorinternaţionale (Helsinki )

1994 Conferinţa Internaţională privindPopulaţia şi Dezvoltarea, Cairo, Egipt

1995 Summit-ul Mondial privind dezvoltareasocială, Copenhaga, Danemarca

1996 Summit-ul Mondial privind hrana,Roma, Italia

1998 Convenţia privind accesul lainformaţie, participarea publiculuila luarea deciziilor şi accesul la justiţie în probleme de mediu(Convenţ ia de la Aarhus)

1997 Summit-ul Rio + 5 (cinci ani după Conferinţa de la Rio de Janeiro)

Adoptarea Protocolului de laKyoto la Convenţia privindSchimbările ClimaticeConvenţia Europeană a Peisajelor(Convenţ ia de la Florenţ a)

2000 Forumul Global pentru Apă (Haga)

Adoptarea Protocolului privindSecuritatea Biologică la Convenţiaprivind Diversitatea Biologică (Protocolul de la Cartagena)

2001 Convenţia privind PoluanţiiOrganici Persistenţi (POPs)

2002 Summit-ul Global pentru Dezvoltare

Durabilă, Johannesburg, South Africa(UNCDB + 10 )


18/242



1.2 Problema metodologică Ecologia se ocupă cu sisteme cu grad de complexitate extrem devariabil, de la populaţii de plante şi animale până la întreaga ecosfer ă.De aceea selectarea metodologiei de lucru este esenţială în abordareaoricărui studiu ecologic.

Metoda analitică (carteziană) este o metodă care ignor ă întregul şi seconcentrează asupra păr ţilor componente. Analizând structurile şiprocesele biologice, încearcă să explice însuşirile şi legităţile întreguluiprin reducerea lor la însuşirile şi legităţile păr ţilor componente. Deexemplu, putem simula într-un acvariu procese şi fenomene care au loc într-un lac, controlând temperatura, lumina şi alţi parametri fizico-chimici, eventual limitând numărul de specii la doar câteva specii deinteres. Astfel, putem studia efectul introducerii unor peşti r ăpitoriasupra nevertebratelor acvatice, sau modul în care se dezvoltă vegetaţia în prezenţa sau absenţa unor peşti fitofagi (care se hr ănesc

cu plante).

Dacă experimentul este bine gândit şi realizat putem obţine informaţiiextrem de utile care să ne permită să înţelegem mai bine proceselenaturale.

Experimentele pot spori în complexitate prin realizarea de incinte închise, izolând volume determinate de apă cu plase de dimensiunidiferite, care să restricţioneze accesul unor categorii de organisme dedimensiuni mai mari decât ochiurile plasei. Putem astfel studia modulcum se dezvoltă plantele în incintele unde nu au acces peştii fitofagi,

cum se înmulţesc puricii de baltă protejaţi de peşti şi cum afectează aceasta chimismul apei şi/sau densitatea algelor cu care se hr ănescorganismele zooplanctonice. Nu întotdeauna însă rezultatele suntaplicabile la sistemele naturale, care au o complexitate mai mare decâtsistemele experimentale.

Metoda istorică (darwinistă) consider ă că fiecare structur ă şi funcţiebiologică este rezultatul unui proces de dezvoltare în timp. Metodaurmăreşte să lămurească originea, caracterul adaptativ şi semnificaţiabiologică a acestui proces. De exemplu, pisica domestică se aseamănă mult cu leul african şi tigrul asiatic cu care este înrudită, dar şi cu o serie

de specii dispărute, cunoscute doar din resturile fosile. Cunoaşterearelaţiilor existente între speciile dispărute şi cele actuale ne ajută să înţelegem rolul şi poziţia acestor specii în natur ă.

Metoda sistemică aplică teoria sistemelor în ecologie, considerând că:(i) materia vie este organizată, (ii) unitatea organizatorică elementar ă este sistemul, (iii) sistemele vii sunt structuri ierarhizate.

Sistemul ca unitate organizatoric ă a materiei este definit ca unansamblu de elemente, identice sau diferite, legate între ele prin

conexiuni, care func ţ ioneaz ă ca un întreg.

Defini ţ ie

Realizarea deexperimentecontrolate


19/242



În studiul sistemelor ecologice şi biologice metodelor analitice şisistemice trebuie să li se acorde o pondere egală simultan şi nualternativ. Deoarece ecologia este o ştiinţă în dezvoltare, ea caută sinteza şi nu separarea. Din fericire, în ultimele decenii, progresul înregistrat în tehnologie a furnizat instrumentarul necesar trecerii de la oabordare preponderent calitativă şi descriptivă, la o abordareacantitativă a sistemelor ecologice mari şi complexe (calculatoarele dince în ce mai performante, sistemul geografic informaţional,monitorizarea automată a parametrilor etc.).

TA 1.2Pe unele insule izolate o serie de animale (insecte, păsări) au pierdutcapacitatea de a zbura. Ce metodă folosiţi pentru a explica aceasta? Alegeţi varianta corectă.

a. metoda carteziană b. metoda istorică

c. metoda sistemică

1.3 Teoria sistemelor aplicată în ecologie

Înainte de a începe să discutăm despre sistemele vii trebuie să vedemcum şi din ce sunt acestea alcătuite. Componentele recunoscute aleuniversului nostru sunt materia şi energia. Modul în care materia şienergia sunt distribuite în cadrul sistemelor, cantitatea, tipul şi formaacestora, se numeşte informaţie. Astfel, orice sistem conţine acestetrei componente: materie, energie şi informaţie. În continuare ne vom

referi la aceste trei componente şi la schimburile pe care sistemele lerealizează cu mediul extern.

Criteriul de bază în identificarea şi delimitarea sistemului îl reprezintă schimburile de materie, energie şi informaţie pe care acesta lerealizează cu mediul extern. Pe baza acestui criteriu putem descrie treicategorii de sisteme:

1.Sistemele izolate sunt acele sisteme care nu realizează schimburide materie, energie şi informaţie cu mediul extern.

2.Sistemele închise realizează doar schimburi de energie şiinformaţie cu mediul extern, dar nu şi de materie.

3.Sistemele deschise realizează schimburi de materie, energie şiinformaţie cu mediul extern. Trebuie menţionat că toate sistemele viisunt sisteme deschise. De aceea, tot ce vă voi prezenta în continuarese refer ă doar la sistemele deschise.

Sistemele vii difer ă radical de cele nevii deoarece sunt mobile, se potdeplasa în spaţiu, se reproduc, au capacitatea de a prelua şi metabolizamaterie şi energie din mediul extern şi pot menţine condiţii internediferite de mediul extern. Sistemele vii se deosebesc de cele nevii siprin faptul că sunt miniaturizate. Ele pot avea configuraţii foarte diferite

în cantităţi mici şi comparabile de materie, spre deosebire de sistemelenevii. O bacterie, deşi este de dimensiuni microscopice, are ocomplexitate structurală şi funcţională ce nu poate fi atinsă de un sistem



Elementelecomponenteale materiei


20/242



neviu (cum ar fi un cristal de sare) de dimensiuni comparabile, nici chiarde dimensiuni de sute şi mii de ori mai mari.

Cadrul 1.1 Caracteristicile sistemelor

•

Conceptul de sistem necesită includerea noţiunilor de mediu extern, intr ări (input) şiieşiri (output). Mediul intern este reprezentat de sistemul propriu-zis.• Orice sistem este alcătuit din subsisteme şi este la rândul său un subsistem al unuisuprasistem integrator. Ierarhia astfel constituită include trei categorii: subsistem-sistem-suprasistem (figura 1.2).• Fiecare sistem se comportă ca un întreg.• Întregul influenţează păr ţile componente.• Conexiunile păr ţilor componente duc la apariţia unor noi însuşiri ale întregului.• Prin integrare, o serie de proprietăţi ale subsistemelor componente se păstrează,dar altele se modifică sau se pierd. Integrarea duce şi la apariţia unor proprietăţi noi(proprietăţi emergente), care nu există la nivelul subsistemelor componente.

Toate sistemele vii sunt organizate. Această caracteristică a sistemelorvii (organizarea) implică existenţa a două componente structurală şifuncţională.

Structura se refer ă la numărul şi tipul elementelor componente, la

distribuţia spaţială a acestora, la conexiunile existente între ele precumşi la dinamica lor în timp.Funcţiile se refer ă la implicarea elementelor componente în fluxul de

materie, energie şi informaţie.

Organizarea se refer ă la constituirea unor ansambluri de elemente,identice sau diferite, astfel încât interac ţ iunile şi func ţ iile lor suntsubordonate func ţ iilor esenţ iale ale întregului. Organizarea implic ă existenţ a unei structuri şi a unor func ţ ii realizate de elementelecomponente ale sistemului, care sunt indisolubil legate.

Figura 1.2 –Reprezentareaschematică astructurii ierarhice aunui sistem şi aschimburilor dematerie, energie şiinformaţie realizate

de acesta cu mediulextern.

Defini ţ ie

Organizareaimplic ă

structur ă şifunc ţ ii


21/242



TA 1.3Caracterizaţi structura unui protozoar din perspectiva metodei sistemice( pe baza cunoştinţ elor de biologie celular ă ).

1.4 Caracterul antientropic al sistemelor vii

O caracteristică proprie a sistemelor vii este caracterul lorantientropic. Într-un univers în plină extindere, a cărui entropie creşte

şi implicit gradul de organizare scade, sistemele vii de pe Pământ î şimenţin şi chiar sporesc complexitatea şi gradul de organizare. Aceastase explică prin caracterul disipativ al sistemelor vii. Acestea preiauenergie, materie şi informaţie cu entropie scăzută din mediul extern(corespunzând unui nivel de complexitate ridicat) şi exportă energie,materie şi informaţie degradată (cu entropie ridicată). În acest mod esteeliminat din sistem excesul de entropie şi se permite menţinerea şidezvoltarea complexităţii structurii sistemelor vii.

Entropia este o măsur ă a gradului de dezorganizare a unui sistem. Cucât entropia este mai mare, cu atât sistemul are o structur ă mai simpl ă.Reciproc, cu cât sistemul este mai complex şi are un grad deorganizare mai ridicat, cu atât entropia va fi mai sc ăzut ă. Entropia arevaloarea minimă la temperatura de 0 0 K (zero absolut). Odat ă cucreşterea temperaturii creşte şi cantitatea de entropie, iar gradul deorganizare al sistemului scade.

Astfel, sistemele vii realizează un export de entropie, menţinândentropia proprie la valori minime. Sistemele vii sunt însă strictdependente de un flux constant de materie, energie şi informaţiepentru a putea elimina excesul de entropie. Orice întrerupere a acestui

flux duce la creşterea entropiei sistemului şi implicit la dezorganizareaacestuia (figura 1.3).

La nivel planetar, principala sursă de energie este energia radiantă solar ă. O mică parte din aceasta este folosită în procesul defotosinteză, proces în urma căruia energia radiantă este transformată în energia chimică conţinută în materia organică care este apoi utilizată de sistemele vii. Energia radiantă solar ă furnizează astfel sistemelorbiologice şi ecologice energia necesar ă pentru menţinerea gradului deorganizare şi pentru creşterea complexităţii.

Răspundeţi

doar în spaţiulrezervat princhenar.Comparaţi cur ăspunsul dela pagina 18.

Defini ţ ie

Dependenţ asistemelor viide un aportconstant de

energie


22/242



Figura 1.3 – Fluxul de materie, energie şi informaţie printr-un sistem viu,cu delimitarea mediului intern şi a celui extern precum şi a schimburilorşi transformărilor pe care le sufer ă materia, energia şi informaţia îninteriorul sistemului.

Orice organism animal este un sistem biologic, cu un grad decomplexitate mai mare sau mai mic (mic în cazul unei bacterii, mare încazul unui mamifer), clar delimitat de mediul extern. Pentru a semenţine organismul trebuie să se hr ănească. Hrana este alcătuită din

materie, cu un anumit conţinut energetic şi informaţional şi constituieintr ările. În acelaşi timp organismul elimină energie sub formă decăldur ă (energie termică) şi materie degradată cu un conţinut deenergie şi informaţie mai scăzut.

TA 1.4Care sunt schimburile pe care le realizează cu mediul extern unşoarece?

1.5 Categorii ierarhice în lumea vie

Orice sistem viu este alcătuit din elemente componente (subsisteme) şieste la rândul său un subsistem al unui sistem mai mare, integrator(suprasistem). Astfel putem delimita un ansamblu de sisteme cu gradede complexitate diferite constituite într-o structur ă ierarhizată de forma:

subsistem sistem suprasistem



Exemplu


23/242



Sistemele situate pe poziţii diferite în această ierarhie coexistă în modobligatoriu. Astfel, căprioarele ce tr ăiesc într-o pădure se hr ănesc şievită pr ădătorii pentru a supravieţui, dar se reproduc în cadrul populaţieidin care fac parte. Fiecare căprioar ă este un subsistem al populaţiei,care devine sistemul integrator. La rândul ei, populaţia de căprioareeste doar un subsistem în cadrul ansamblului de populaţii de plante,animale şi microorganisme din pădurea respectivă.

O consecinţă importantă a organizării ierarhice este că prin asamblareasistemelor componente în cadrul sistemului funcţional integrator(suprasistemul), apar noi proprietăţi (proprietăţi emergente), care nuexistau la nivelul sistemelor integrate, devenite subsisteme. De aceea,o proprietate emergentă care apare la nivelul unui sistem nu poate fidedusă doar din studiul proprietăţilor subsistemelor componente. Apareastfel o diferenţă între proprietăţile emergente şi proprietăţile sumative

(rezultate prin însumarea proprietăţilor subsistemelor componente).Proprietăţile emergente apar datorită interacţiunilor dintre componenteşi nu datorită unor schimbări în structura primar ă a componentelor.

Cadrul 1.2 Proprietăţi emergente apărute prin integrarea subsistemelor

a. Organismul uman este homeoterm (are temperatura constantă), dar nu şicelulele şi ţesuturile componente. Astfel, homeotermia poate fi observată doar la nivelulsuprasistemului integrator şi nu la nivelul subsistemelor componente.

b. Proprietăţile apei, ca moleculă alcătuită din doi atomi de hidrogen şi unul de

oxigen, nu pot fi deduse prin studiul atomilor componenţi.

Odată ce complexitatea sistemului creşte, stabilitatea sa este sporită datorită dezvoltării unor mecanisme de reglaj (homeostaziei). Deaceea, unele caracteristici devin mai puţin complexe şi variabile. Deexemplu, rata fotosintezei unei păduri este mai puţin variabilă decât ceaa frunzelor sau plantelor individuale, deoarece atunci când unele planteau o rată mai scăzută altele au o rată mai crescută.

Sistemele vii sunt extrem de complexe, dar pot fi grupate în patru maricategorii ierarhice (figura 1.4).

1. Ierarhia somatică ce include totalitatea sistemelor ierarhizate, vii şinevii, ce intr ă ca elemente componente în alcătuirea sistemelorbiologice.

2. Ierarhia organizatorică ce include toate nivelele de organizare alemateriei vii (numite în continuare sisteme biologice). Un nivel deorganizare reprezintă o categorie de sisteme biologice, diferite din punctde vedere structural şi funcţional, capabile de existenţă de sinestătătoare. Criteriul utilizat pentru a stabili dacă un sistem biologic estesau nu un nivel de organizare al materiei vii este universalitatea. Aceasta implic

ă ca sistemele componente ale unui nivel din ierarhia

organizatorică să cuprindă întreaga materie vie.

Propriet ăţ irezultate prinintegrare


24/242



TA 1.5De ce nu este nivelul celular primul nivel de organizare a sistemelorbiologice?

Individul reprezint ă forma elementar ă şi universal ă de existenţă a vieţ ii.Indivizii au o existenţă în timp limitat ă genetic şi realizeaz ă un schimb permanent de materie, energie şi informaţ ie cu mediul înconjur ător(proces numit metabolism). Toate sistemele supraindividuale sunt formede grupare şi organizare a indivizilor.

Populaţ ia este alc ătuit ă dintr-un grup de indivizi apar ţ inând aceleiaşispecii, care î şi desf ăşoar ă activitatea în cadrul unei biocenoze.Populaţ ia este capabil ă de existenţă de sine st ăt ătoare, din punct devedere reproductiv, timp nedefinit.

Specia este o comunitate reproductiv ă alc ătuit ă din una sau mai multe populaţ ii. Specia este în acelaşi timp un sistem biologic (un nivel înierarhia organizatoric ă ) şi un nivel în ierarhia taxonomic ă. Astfel, speciaca sistem biologic, devine veriga de leg ătur ă dintre ierarhiaorganizatoric ă şi ierarhia taxonomic ă.

Biocenoza include totalitatea indivizilor grupaţ i în populaţ ii distincte ceocupă un anumit biotop (spaţ iu sau volum fizic). Principalacaracteristic ă a biocenozei o reprezint ă relaţ iile dintre speciilecomponente (relaţ ii interspecifice).

Biosfera este înveli şul viu al planetei, ce include totalitatea indivizilor de pe P ământ, grupaţ i în populaţ ii şi biocenoze.

3. Ierarhia sistemelor ecologice include totalitatea sistemelor ce intr ă în componen

ţa ecosferei. Unitatea de baz

ă a ecosferei este

ecosistemul. Acesta este alcătuit dintr-o biocenoză împreună cubiotopul pe care aceasta îl ocupă şi include inter-relaţiile dintre acestedouă componente. În funcţie de scara spaţio-temporală, ecosistemelepot fi grupate în categorii cu grad sporit de complexitate. Astfel, MareaNeagr ă însumează o multitudine de ecosisteme, de la cele de coastă, lacele din largul mării şi la cele de adâncime, dar ea reprezintă un sistemecologic de sine stătător. Delta Dunării este alcătuită dintr-un mozaic deecosisteme acvatice (braţele Dunării, canale, lacuri, mlaştini etc.) şiterestre (grinduri, păduri, dune de nisip, terenuri agricole etc.), strânsconectate ceea ce ne permite să o consider ăm un complex de

ecosisteme.

Răspundeţidoar în spaţiul

rezervat princhenar.Comparaţi cur ăspunsul dela pagina 18.

Defini ţ ie

Exemplu decomplexe deecosisteme


25/242



Cadrul 1.3 Ce este o specie?

Speciile sunt sisteme biologice reale, bine definite, dar în acelaşi timp au un caractercontradictoriu. Pe de o parte au un caracter conservator, necesar pentru a-şi păstraintegritatea în timp

şi reduce poten

ţialele alter

ări. Pe de alt

ă parte, indivizii componen

ţi

sufer ă transformări datorită mutaţiilor şi recombinărilor în cursul evoluţiei, ceea ce leanulează identitatea iniţială. Mai multe mecanisme operează la diferite nivele decomplexitate pentru a permite menţinerea naturii duale a speciilor.La nivel molecular informaţia genetică este redundantă: (i) ADN-ul este alcătuit din două catene, (ii) există o garnitur ă dublă de cromozomi la majoritatea speciilor, iar (iii) setulcomplet de informaţii pentru întregul organism este prezent în toate celulele organismelorpluricelulare. În plus, există şi o serie de mecanisme, cum sunt sistemele reparatorii ale ADN-ului, precum şi mecanismele semi-conservative de replicare ce asigur ă transferulf ăr ă modificări al informaţiei genetice în timp. În pofida excesului de informaţie genetică şia mecanismelor de protecţie care ar trebui să asigure transferul f ăr ă modificări sau pierderi

de informaţie, au loc procese opuse, cum sunt mutaţii şi recombinări. Acestea sunt indusede o multitudine de factori, ce acţionează la diferite nivele de complexitate codon, genă,cromozom şi genom şi asigur ă transformarea continuă a indivizilor componenţi.La nivel populaţional panmixia, respectiv posibilitatea ca toţi indivizii unei populaţii să sereproducă unii cu alţii, este diminuată de o serie de bariere reproductive saucomportamentale care îi limitează importanţa. Menţinerea coeziunii între populaţiilecomponente ale speciei este de asemenea restrânsă de capacitatea de dispersie limitată a indivizilor componenţi şi de existenţa barierelor geografice între populaţii. Astfel, speciile se dovedesc a fi sisteme contradictorii, instabile în timp, aflate într-otransformare permanentă.

Ecosfera integreaz ă biosfera cu suportul ei neviu, alc ătuit dinhidrosfer ă şi păr ţ i ale litosferei şi atmosferei.Ecosistemul este constituit din biocenoza integrat ă cu biotopul ei.Reprezint ă unitatea structural ă elementar ă a ecosferei, capabil ă să asigure transferul de materie, energie şi informaţ ie. Biotopul esteconstituit din totalitatea factorilor abiotici (nevii) de la nivel local.

4. Ierarhia taxonomică este alcătuită din categorii taxonomice (numitetaxoni) de diferite ranguri, mergând de la specie la regn. Spre deosebire

de primele trei ierarhii pe care le-am prezentat anterior şi care suntbazate pe organizare, ierarhia taxonomică se bazează pe ordine. Întimp ce organizarea implică ordine, ordinea nu implică organizare. Astfel, un cristal de sare are o structur ă ordonată dar nu şi organizată.De asemenea, căr ţile dintr-o bibliotecă sunt ordonate după diversecriterii, dar nu sunt şi organizate (figura 1.5).

De aceea, taxonii de rang mai mare speciei sunt simple entităţi aditiveşi nu sunt sisteme ierarhizate. Astfel, un gen conţine un număr de speciiincluse după diverse criterii taxonomice (morfologice, morfometrice,biochimice, genetice etc.) , dar nu reprezintă un nivel de organizare al

materiei vii.

Defini ţ ie


26/242



Figura 1.4 – Structura ierarhică a sistemelor vii şi nevii. Sunt prezentate cele patru ierarhii:(1) ierarhia nivelelor de integrare (ierarhia somatică); (2) ierarhia sistemelor biologice(ierarhia biologică); (3) ierarhia sistemelor ecologice (ierarhia ecologică); (4) ierarhiacategoriilor taxonomice (ierarhia taxonomică).

Ordinea reprezint ă gruparea natural ă sau artificial ă a unor elementeomogene sau eterogene, a unor structuri sau procese, bazat ă pe uncriteriu oarecare. Noţ iunea de ordine este mai general ă decât cea deorganizare.

Defini ţ ie


27/242



Cadrul 1.4 Clasificarea organismelor vii

Numărul foarte mare de specii descoperite odată cu epoca marilor descoperiri geograficeşi a colonizării celorlalte continente de către europeni, a impus găsirea unui sistem declasificare şi codificare funcţional. Acest lucru se impunea datorită incapacităţii de a maidescrie miile de specii noi în absenţa unor reguli şi a unui sistem de clasificare operaţional.Botanistul suedez Charles von Linné (Linnaeus în latină) a propus în 1758 un sistem declasificare al organismelor care este încă utilizat. Acesta confer ă un nume unic fiecăreispecii, indiferent dacă este vorba de plante, animale sau microorganisme. Numele estealcătuit din două denumiri: prima corespunde genului şi se scrie cu liter ă mare, iar cea de-a doua speciei şi se scrie cu liter ă mică. Astfel, noi apar ţinem speciei Homo sapiens, fiindspecia sapiens din cadrul genului Homo. În acelaşi gen mai sunt incluse speciile dehominide înrudite dispărute (ex. Homo habilis, Homo erectus). Iniţial Linné a propus doar

patru categorii taxonomice superioare speciei: genul, ordinul, clasa şi regnul, dar ulteriorau mai fost propuse două categorii fundamentale: familia şi încrengătura. Grupareaspeciilor în cadrul unei categorii taxonomice superioare se face pe baza asemănărilorexistente între ele, ordonarea aceasta neavând însă o bază sistemică. Astfel, deşi taxoniisupraspecifici corespund unei realităţi obiective deoarece sunt alcătuiţi din specii (cereprezintă sisteme biologice), modul în care sunt grupate speciile în categoriisupraspecifice r ămâne subiectiv (figura 1.6).

Figura 1.5 – Relaţiileexistente dintre ordineşi organizare, aceastadin urmă fiind inclusă în prima.

Figura 1.6 –Structura ierarhică asistemului declasificare al luiLinné. Genul 1cuprinde trei speciiiar genul 2 doardouă specii. Împreună cele două genuri sunt incluse într-o familie ceconţine cinci specii.


28/242



1.6 Scara spaţio-temporală

Sistemele vii sunt dinamice în timp şi spaţiu. În plus, complexitatea lorcreşte odată ce urcăm în ierarhie, ajungând în cazul biosferei şi alecosferei la nivel planetar. Este necesar ca atunci când dorim să caracterizăm un sistem biologic sau ecologic, să delimităm clardomeniul de spaţiu şi de timp. Astfel, dacă vrem să caracterizăm

dinamica algelor dintr-o baltă temporar ă vom preleva probe de apă dinbaltă săptămânal. Dacă vom lua o singur ă probă, aceasta nu ne vapermite să caracterizăm procesele ce au loc. Dacă ne interesează dinamica fagilor dintr-o pădure, nu are sens să mergem şi să facemobservaţii săptămânal, ci doar de câteva ori pe an, mai mulţi ani la rând.

Scara spaţio-temporală este un concept esenţial în ecologie şievoluţionism. În tabelul din figura 1.7 sunt reprezentate principaleledomenii spaţio-temporale importante în ecologie. Se observă că există un oarecare grad de suprapunere între domenii, deoarece nivelele suntintegrative.

Identificarea domeniului spaţio-temporal la care se studiază structurisau procese este foarte importantă, deoarece probleme majore sedezvoltă la scări de zeci şi sute de ani, pe suprafeţe mari. Studiile şicercetările se desf ăşoar ă însă cel mai adesea pe termen scurt şi pezone restrânse, după care modelele elaborate sunt extrapolate. Dinpăcate procesele studiate la scar ă spaţio-temporală mică cel maiadesea nu sunt valabile la scar ă mai mare, iar procesele dominante lascar ă mică nu sunt la fel de importante la scar ă mare. Pentru a puteaadresa corect problemele de mediu cu care ne confruntăm, estenecesar să dimensionăm corect scara spaţio-temporală, ceea ce nepermite să punem întrebările corecte şi să limităm validitatea

r ăspunsurilor primite la domeniul lor de aplicabilitate.

TA 1.6Stabiliţi prin săgeţi legăturile existente între diferitele nivele ale ierarhiei somatice şidisciplinele care le studiază. Răspundeţi doar în spaţiul rezervat prin chenar.Comparaţi cu r ăspunsul de la pagina 18.

Nivel de integrare Disciplină

Macromoleculă Fizică

Individ Biologie celular ă

Organit celular Chimie

Ţesut Ecologie

Populaţie Fiziologie

Atom Histologie

Moleculă Biochimie

Exemplu

Dependenţ arezultatelorcercet ării descara spaţ io-tem oral ă


29/242



Figura 1.7 – Domeniile spaţio-temporale ce cuprind componentele ierarhiilor biologice şiecologice.

Unitate ierarhică (ierarhia biologică /ierarhia ecologică)

Scara Domeniulspaţial

(m2)

Domeniultemporal

(ani)

Proceseperturbatoriidominante

Procese bioticedominante

Populaţie/habitat Local 101

– 107

10-2

– 103

Epidemii ProcesedemograficeBiocenoză/Ecosistem

Local 105 – 107 101 – 103 Perturbări abioticeperiodice (incendii,inundaţii etc.)

Succesiuneaecologică

Biom/complex deecosisteme

Regional 107 – 1010 103 – 105 Perturbări abioticeextreme

Speciaţie şiextincţie

Macrobiotă/regiunebiogeografică

Macro-regional

1010 – 1014 104 – 108 Modificări climatice Evoluţie

Biosfer ă/ecosfer ă Global 1015 105 – 109 Tectonica plăcilor Macro-evoluţie

Scara spaţială şi temporală este relativă şi depinde de organism. Mediul

este mult mai complex pentru animalele mici decât pentru cele maimari. Ciclul de viaţă poate varia în timp de la câteva ore lamicroorganisme, la sute de ani pentru speciile foarte mari. Deasemenea, dimensiunile variază de la câţiva microni pentrumicroorganisme, la zeci de metri pentru animalele şi plantele mari(figura 1.8). Un melc de câţiva mm lungime se va deplasa în cursulvieţii, care poate fi mai scurtă de un an, doar pe o suprafaţă de câţivametri pătraţi. Pentru o acvilă care poate însă tr ăi zeci de ani, teritoriul pecare îl str ăbate este de sute şi mii de kilometrii pătraţi. Apare evident că sunt necesare abordări diferite pentru studiul populaţiei de melci şi alcelei de acvile. Situaţia este la fel de complicată şi pentru plante, dacă

compar ăm o populaţie de păpădie (plantă anuală) cu una de fag (lacare indivizii pot atinge vârste de sute de ani).

Percepţia fenomenelor şi scara noastr ă de valori variază în funcţie descara spaţio-temporală. De exemplu, se estimează că pentru fiecarespecie care există în prezent pe Pământ, au existat şi dispărut peparcursul perioadelor geologice între 96 şi peste 900 de specii.Extincţia, moartea unei specii apare ca o componentă permanentă înevoluţie. Noi ca specie fie vom dispare, fie ne vom transforma în timp,astfel încât peste zeci, sute de mii sau milioane de ani descendenţiinoştri (dacă vor mai exista) vor fi radical diferiţi de noi. Existenţa unui

individ este efemer ă, între momentul naşterii şi al mor ţii, dar un fiziologcare studiază metabolismul sau respiraţia la un peşte îl consider ă peacesta un sistem stabil. Aceasta deşi în fiecare moment mii de celuledin corpul peştelui mor, iar altele se formează prin diviziune. Un ecologcare studiază o populaţie de musculiţe de oţet nu este interesat deindivid în sine, o musculiţă tr ăind doar câteva săptămâni, ci de populaţieca sistem stabil. Perpetuarea populaţiei în timp este rezultatul natalităţiişi al mortalităţii indivizilor componenţi. Mergând mai departe pe scaraspaţio-temporală, un extraterestru care ar studia viaţa la nivelul galaxieiar avea o cu totul altă percepţie, asupra dispariţiei unei specii sau chiara unei planete.

Relativitateasc ării spaţ io-temporale


30/242



Figura 1.8 – Dimensiunile şi durata unei generaţii reprezentate pentrudiferite specii pe o scar ă dublu logaritmică. (a) protozoarulPseudomonas; (b) crustaceul acvatic Daphnia sp.; (c) albină ( Apismelifera); (d) muscă; (e) melc; (f) şoarece; (g) şobolan; (h) vulpe; (l)cerb; (j) rinocer; (k) balenă; (l) mesteacăn; (m) pin.

TA 1.7

În tabelul din figura 1.8 se observă că domeniile spaţiale şi temporalese suprapun. Explicaţi de ce.Răspundeţi

doar în spaţiulrezervat princhenar.Comparaţi cur ăspunsul dela pagina 18.


31/242



Răspunsuri la testele de autoevaluare

TA 1.1 Anii ’90 care au culminat cu Summit-ul Pământului de la Rio deJaneiro şi cu semnarea şi ratificarea unui număr important de convenţii

internaţionale ( paginile 3 şi 4).TA 1.2 Aplicarea metodei istorice sugerează o colonizare în trecut ainsulelor de către str ămoşii speciilor actuale care aveau capacitatea dea zbura. Absenţa pr ădătorilor sau vânturile puternice au acţionat îndirecţia selectării indivizilor care au pierdut capacitatea de zbor, ceea cele-a permis fie să se deplaseze prin alergare mai repede sau să evitevânturile puternice care i-ar fi antrenat în larg. (sec ţ iunea 1.2 )

TA 1.3 Protozoarul este un sistem biologic relativ simplu, unicelular.Este alcătuit din membrana plasmatică, nucleu, citoplasmă şi organite

celulare. Pe lângă aceasta, pentru caracterizarea sa structurală estenecesar ă cunoaşterea distribuţiei acestora în celulă precum şi aconexiunilor dintre acestea. (sec ţ iunea 1.3)

TA 1.4 Şoarecele este un sistem biologic. El necesită un aportpermanent de hrană şi apă pentru a supravieţui, acestea reprezentândmateria, energia şi informaţia conţinută în ele, cu entropie scăzută.Şoarecele elimină apoi materie şi energie degradată sub formă defecale şi de urină. Pe lângă simpla acţiune de hr ănire şoareceleprimeşte permanent informaţii din mediul exterior prin intermediulorganelor de simţ. (sec ţ iunea 1.4)

TA 1.5 Deoarece la majoritatea organismelor pluricelulare există materie vie şi în afara celulei. De exemplu, în corpul uman există lichide(plasma şi lichidul cefalorahidian) precum şi păr ţi din ţesutul osos şicartilaginos ce nu sunt incluse în celule. Deşi aceste componenteapar ţin individului, ele nu se regăsesc la nivel celular. (sec ţ iunea 1.5 )

TA 1.6 Moleculă-Chimie; Macromoleculă-Biochimie; Individ-Fiziologie; Atom-Fizică, Organit celular-Biologie celular ă; Ţesut-Histologie;Populaţie-Ecologie. (sec ţ iunea 1.6 )

TA 1.7 Domeniile spaţiale şi temporale se suprapun datorită diversităţiiextrem de mari a sistemelor studiate. Astfel, domeniul spaţio-temporalpopulaţional acoper ă atât o populaţie de microorganisme, dar şi una deelefanţi. Unităţile ierarhice superioare sunt la fel de eterogene şivariabile ca şi subsistemele care le alcătuiesc. ( paginile 16-17 )

După fiecarer ăspuns. în parantez ă esteindicat ă sec ţ iunea sau pagina caretrebuie recitit ă

în cazul în carer ăspunsul datnu este corect.


32/242



Bibliografie

Botnariuc, N. 1985. Cu privire la relaţiile dintre ordinea taxonomică şiorganizarea sistemică a materiei vii. În Revoluţ ia Biologic ă. Editor.

Zarnea, G. Editura Academiei R.S.R., paginile 49-58.Botnariuc, N. 1992. Evoluţ ionismul în Impas? Editura AcademieiRomâne. Bucureşti, paginile 169-203.

Botnariuc, N. 2003. Evoluţ ia Sistemelor Biologice Supraindividuale. Editura Academiei Române, paginile 1-43.

Botnariuc, N., Vădineanu, A. 1982. Ecologie. Editura didactică şipedagogică. Bucureşti, paginile 7-43.

Brown, L. 2001. Eco-Economia. Crearea unei Economii pentru PlanetaNoastr ă. Editura Tehnică.

Commoner, B. 1980. Cercul care se închide. Natura, omul şi tehnica.Editura Politică. Bucureşti.

Gore, A. 1995. P ământul în cumpănă. Ecologia şi spiritul uman.Editura Tehnică.

A. Încercuiţi litera sau literele corespunzătoare variantei sauvariantelor corecte:

1.1 Proprietăţile unui sistem sunt:a. sumativeb. emergentec. convergented. dispar prin integrare

1.2 Ierarhia taxonomică se bazează pe:a. Ordineb. Organizarec. Structur ă

1.3 Ierarhia sistemelor biologice se bazează pe:a. Ordineb. Organizarec. Structur ă

1.4 Care din următoarele reprezintă niveluri de organizare a materiei vii:a. celulă b. ţesutc. individ d. biotope. biocenoză f. Ecosistem

Lucrarea de verificare 1


33/242



1.5 Care din următoarele sisteme nu sunt componente a ierarhieisistemelor biologice:

a. populaţieb. individc. biocenoză d. biotop

1.6 Entropia are valori mari în sisteme:a. simpleb. complexec. cu organizare ridicată d. cu organizare scăzută

1.7 Sistemele vii sunt sisteme:a. izolateb. închisec. deschise

Total puncte 30

B. Completaţi spaţiile libere.

1.8 Primul nivel de organizare al materiei vii este ___________________.

1.9 ____________ este o măsur ă a gradului de dezorganizare dintr-unsistem.

1.10 Ecosistemul este _________ nivel din ierarhia sistemelorecologice.

1.11 Scara spaţio-temporală este ____________ şi depinde de nivelulde complexitate a sistemului.

Total puncte 20


34/242



C. Răspundeţi la următoarele întrebări în maxim 100 de cuvinte.

1.12 Comentaţi poziţia populaţiei/speciei ca element de legătur ă întreierarhia organizatorică şi ierarhia taxonomică.

1.13 Utilizaţi conceptul de entropie pentru a explica cererea sporită deenergie a societăţii umane.

1.14 Se estimează că un an din viaţa unui câine corespunde cuaproximativ şapte ani de viaţă pentru un om. Comentaţi acest aspectdin perspectiva scării spaţio-temporale.

Total puncte 50


35/242

Nivelul populaţional




Cuprins

Obiectivele unităţii de învăţare 2 22Informaţii generale despre evaluare 22

2.1 Populaţia ca nivel de organizare 232.2 Mărimea populaţiei 242.3 Structura pe vârste 312.4 Distribuţia în spaţiu 322.5 Dispersia 34

2.6 Structura genetică 37Răspunsuri şi comentarii la testele de autoevaluare 37Bibliografie 38

Obiectivele unităţii de învăţare 2

După parcurgerea acestei unităţi de învăţare, trebuie să fiţi capabili să: Aplicaţi cunoştinţele legate de noţiunile de sistem, nivel de organizare şi structur ă încazul populaţiei; Definiţi şi caracteriza structura şi dinamica unei populaţii; Explicaţi importanţa dispersiei pentru înţelegerea proceselor ecologice şi evolutive; Dezvoltaţi capacitatea de analiză critică asupra problemelor legate de aspecteledemografice şi alte caracteristici populaţionale, inclusiv asupra populaţiilor umane.

Informaţii generale despre evaluare

Însuşirea cunoştinţelor şi conceptelor prezentate pe parcursul acesteiunităţi de învăţare pot fi verificate pe baza celor şase teste deautoevaluare distribuite pe parcurs. Răspunsurile sunt prezentate la

sfâr şitul unităţii de învăţare. Dacă nu aţi r ăspuns corect este necesarsă parcurgeţi din nou secţiunea respectivă şi apoi să reveniţi asuprarezolvării testelor. Unele dintre testele de autoevaluare sunt foartesimple iar r ăspunsul lor este evident în text. Alte teste sunt maicomplexe şi necesită o bună integrare a cunoştinţelor obţinute.Parcurgerea cu succes a testelor de autoevaluare are un rol important în fixarea cunoştinţelor şi în formarea unei imagini de ansamblu amateriei prezentate. Nivelul de dobândire a conceptelor şi procedurilorprezentate unităţile de învăţare 2 şi 3 va fi cuantificat pe baza noteiobţinute la Lucrarea de verificare 2. Detaliile asupra modului derezolvare

şi condi

ţiile de transmitere a acesteia c

ătre tutore au fost

prezentate în introducere.


36/242



2.1 Populaţia ca nivel de organizare

Premiza de stabilitate este necesar ă pentru a studia orice nivel deorganizare al materiei vii, în condiţiile în care se consider ă subsistemele

componente instabile. De exemplu, fiziologia trebuie să considereindividul ca o entitate stabilă pentru a putea studia procesele şimecanismele de autoreglare. La nivelul populaţiei, indivizii componenţiapar şi mor, nu persistă în timp, dar populaţia în ansamblu persistă,având continuitate în timp.

Populaţ ia reprezint ă forma elementar ă, necesar ă şi suficient ă, deexistenţă de sine st ăt ătoare a speciei din punct de vedere genetic şiecologic.

Dacă individul există la scar ă de timp între două evenimente – apariţia

(prin naştere, germinare, eclozare etc.) şi dispariţia prin moarte, opopulaţie persistă atâta timp cât persistă indivizii componenţi, întredouă evenimente extreme – apariţia sa prin colonizare sau speciaţie şidispariţia prin extincţie.

Iepurii dintr-o pajişte reprezintă un exemplu de populaţie. Populaţiaeste reprezentată de totalitatea iepurilor din zona respectivă. Aceştiadifer ă între ei prin sex, vârstă şi teritoriul pe care îl ocupă, ei nefiinddistribuiţi uniform. În ansamblu populaţia este dinamică atât datorită animalelor care se nasc dar şi celor care mor (fie din cauze naturale,de boli, fie omorâte de vulpi, lupi sau alţi pr ădători). Alţi iepuri migrează către alte zone sau pot veni din populaţii învecinate. În condiţiile uneiierni severe, a unei epidemii, a vânătorii excesive sau a transformăriipajiştii în cartier de locuinţe, populaţia de iepuri poate dispare.

Ca subsistem al biocenozei, populaţia este influenţată atât de factoriiabiotici cât şi de alte populaţii din cadrul biocenozei, fie că este vorbade cele cu care stabileşte relaţii trofice (populaţiile ce reprezintă hrană şi populaţiile de pr ădători), relaţii de competiţie pentru resursa trofică şi/sau habitat, prezenţa unor paraziţii sau agenţi patogeni (figura 2.1).

Considerând populaţia ca sistem biologic, urmează să o caracterizămdin punct de vedere structural şi funcţional. Aspectele structurale alenivelului de organizare populaţional se refer ă la tipul şi numărulelementelor componente, distribuţia spaţială a acestora, conexiunileexistente între ele precum şi dinamica lor temporală. Elementelecomponente sunt indivizii care difer ă prin vârstă, sex, structuragenetică şi poziţia spaţială. Numărul acestora, modul de distribuire înspaţiu, dinamica lor în timp, toate sunt importante în analiza aspectelorstructurale. Aspectele funcţionale se refer ă la funcţiile realizate depopulaţie în cadrul sistemului integrator care este biocenoza. Înprincipal se refer ă la rolul populaţiei în fluxul de energie, materie şi

informaţie. În continuare vor fi discutate aspecte legate de structura şifuncţiile populaţiei.

Defini ţ ie

Exemplu


37/242



Figura 2.1 - Poziţia populaţiei în cadrul ecosistemului. Săgeţilereprezintă controlul sau influenţa exercitată de diferitele componenteasupra celorlalte.

Parametrii structurali ce caracterizează populaţia sunt:

1. mărimea populaţiei

2. structura pe vârste

3. distribuţia în spaţiu

4. structura genetică

TA 2.1

Populaţia reprezintă :a. un nivel de organizare al materiei viib. un sistem supraindividualc. o categorie taxonomică d. forma elementar ă de existenţă şi de organizare a speciei

2.2 Mărimea populaţiei

Mărimea populaţiei se măsoar ă prin numărul de indivizi şi/saudensitatea acestora pe unitatea de suprafaţă sau volum. Numărul deindivizi dintr-o populaţie este dinamic, se modifică permanent (figura2.2). Au loc intr ări de indivizi prin natalitate şi imigrare şi ieşiri deindivizi din populaţie datorită mortalităţii şi emigr ării. Imigrarea şiemigrarea contribuie atât la menţinerea coeziunii interne a speciei,

asigurând schimbul de informaţie genetică, cât şi la colonizarea de noihabitate.

Caracterizareastructural ă a populaţ iei

Răspundeţidoar în spaţiulrezervat princhenar.Comparaţi cur ăspunsul dela pagina 37.


38/242



Figura 2.2 – Dinamica mărimii populaţiei prin intr ările de indivizidatorită natalităţii şi imigr ării şi a ieşirilor din populaţie datorită mortalităţii şi emigr ării.

Pentru o populaţie cu o rată de creştere exponenţială, rata de creştere

poate fi calculată prin raportul dintre diferenţa numărului de indivizi (N )la momentul t şi numărul iniţial de indivizi (N 0 ) şi intervalul de timprespectiv:

Rata de creştere = ct t

N

t t

N N ot

=∆

∆=

−

−

0

Dinamica mărimii populaţiei în timp se poate observa din Figura 2.3.

În figura 2.3 se observă că ratele de creştere în intervale diferite detimp nu sunt echivalente. Acestea sunt fie mai mari, fie mai mici

comparativ cu rata medie de creştere (rata reală):(t 2 – t 1 ) < rata real ă (t 3 – t 2 ) > rata real ă

Figura 2.3 –Creştereaexponenţială a efectivuluiunei populaţii în timp,pornind de laun număriniţial deindivizi de N 0 .


39/242



Rata reală poate fi calculată doar instantaneu, prin derivare:

rN N d bdN bN dt

dN =−=−= )(

unde dN/dt reprezintă rata modificării efectivului populaţiei în unitateade timp, b reprezintă rata natalităţii iar d rata mortalităţii, iar r este rata

intrinsecă de creştere ( N dt dN r 1⋅= ).

Prin integrarea relaţiei se obţine:

rt

t e N N ⋅= 0 , din care rezultă

rt

o

t e

N

N =

apoi prin logaritmare se poate obţine ecuaţia care caracterizează rata

intrinsecă de creştere:

t

N N r rt

N

N t t 0

0

lnlnln

−=⇒=

Din această ultimă relaţie se observă cum putem caracteriza cuajutorul lui r dinamica efectivelor unei populaţii. Astfel:

r > 0 corespunde unei creşteri numerice a populaţieir = 0 corespunde unei populaţii cu efectiv staţionarr < 0 corespunde unei populaţii în scădere numerică

Rata intrinsecă de creştere este un parametru fundamental cecaracterizează dinamica efectivului unei populaţii. Tabelul din figura2.4 ofer ă un exemplu privind modificările pe parcursul a cinci generaţiia efectivelor unor populaţii cu rate diferite de creştere. Se observă că la o rată intrinsecă de creştere r = 1 după cinci generaţii efectivulpopulaţiei creşte cu două ordine de mărime, în timp ce la o rată intrinsecă de creştere r = -1, populaţia dispare.

Figura 2.4 - Dinamica efectivelor unei populaţii la care N 0 = 100 deindivizi pe parcursul a cinci generaţii la diferite valori ale lui r .

rnr.generaţii

1 0,1 0 - 0,1 - 1

0 100 100 100 100 1001 272 111 100 90 362 740 121 100 80 133 2.000 135 100 70 5

4 5.460 149 100 67 15 14.840 165 100 60 0

Rata decreştere a populaţ iei


40/242



TA 2.2

1. Efectivul unei populaţii creşte prin:a. natalitateb. mortalitatec. emigrared. imigrare

2. Efectivul unei populaţii cu r > 0 va ______________ în timp.

3. Definiţi cu propriile cuvinte rata intrinsecă de creştere.

Deoarece resursele naturale de hrană şi habitat sunt finite, nu este

posibilă o creştere numerică exponenţială pe o perioadă mare de timp.Creşterea este astfel limitată de cantitatea finită a resurselor. Fie opopulaţie de mărime N care utilizează o resursă de hrană. Aceasta areo anumită viteză de regenerare (rată de producere). Abilitateaindivizilor din populaţie de a consuma hrana creşte propor ţional cudisponibilitatea acesteia. Fie P rata de producere a resursei trofice(hrană) exprimată în cantitatea de hrană/energie produsă saudisponibilă în unitatea de timp, iar M cantitatea de hrană/energienecesar ă pentru fiecare individ din populaţie în unitatea de timp, atunciN·M reprezintă cantitatea de hrană/energie necesar ă pentrumenţinerea unei populaţii alcătuită din N indivizi în unitatea de timp.

Putem astfel defini capacitatea de suport a mediului K , unde K =P/M , ca numărul de indivizi pe unitatea de suprafaţă sau volum pentrucare r = 0 .

Figura 2.5 –Relaţiile întreefectivul uneipopulaţii (N )şi rataintrinsecă decreştere (r ).

Răspundeţidoar în spaţiul

rezervat princhenar.Comparaţi cur ăspunsul dela pagina 37.

Capacitateade suport amediului


41/242



În figura 2.5 se observă că rata intrinsecă de creştere este maximă atunci când efectivul populaţiei este redus (N 0 ) şi scade odată cucreşterea efectivelor populaţiei. Rata de creştere devine zero atuncicând efectivul populaţiei atinge capacitatea de suport (K ). Dacă efectivul populaţiei a depăşit capacitatea de suport, atunci rataintrinsecă de creştere devine negativă, determinând scădereaefectivului până la atingerea capacităţii de suport. Creşterea populaţieidincolo de capacitatea de suport este posibilă doar pe termen scurt.

Capacitatea de suport este determinată nu doar de accesibilitateahranei, ci şi de alte resurse esenţiale. În figura 2.6 este reprezentată rata intrinsecă de creştere a unei populaţii de păsări în raport cuaccesibilitatea locurilor de cuibărit, o resursă esenţială care limitează creşterea demografică. Cercul deschis reprezintă o scorbur ă neocupată, iar cercul negru o scorbur ă ocupată. Se observă că rata de

creştere devine zero la densitatea maximă, atunci când toatescorburile sunt ocupate şi nu mai sunt resurse disponibile. Deoarecelocurile de cuibărit sunt o resursă esenţială limitată, ele limitează efectivul populaţiei.

Figura 2.6 – Reprezentarea schematică a dependenţei dintredensitatea indivizilor dintr-o populaţie de păsări în raport cudisponibilitatea unei resurse esenţiale.

La efective mici (N 0 ) rata natalităţii este mult mai ridicată decât ratamortalităţii, de aceea rata intrinsecă de creştere (calculată ca diferenţadintre rata natalităţii şi rata mortalităţii) este mai mare decât zero. Ratanatalităţii devine egală cu rata mortalităţii când este atinsă capacitateade suport. În acest moment efectivul populaţiei r ămâne stabil, având orată de creştere zero. Dacă se depăşeşte capacitatea de suport, rata

intrinsecă de creştere devine negativă, datorită valorii mai ridicate aratei mortalităţii comparativ cu rata natalităţii (figura 2.7).


42/242



1. Creşterea efectivelor unei populaţ ii nu este nelimitat ă; se opreştecând este atinsă capacitatea de suport. Aceast ă valoare maximă estemăsurat ă de K.2. Viteza cu care populaţ ia se apropie de valoarea maximă estedeterminat ă doar de rata intrinsec ă de creştere r. Aceasta secalculeaz ă pentru o populaţ ie cu o structur ă de vârst ă stabil ă cadiferenţ a dintre rata natalit ăţ ii şi rata mortalit ăţ ii, în absenţ a altor

constrângeri din partea mediului.3. Rata intrinsec ă de creştere a populaţ iei este dependent ă deefectivul populaţ iei N. Cu cât populaţ ia are un efectiv mai mare cu atâtva creşte mai încet.

Cei doi parametri caracterizaţi anterior, respectiv r �

Documents

ECOLOGIE -COGALNICEANU.pdf