curs 2 ecologie master 2010

7/25/2019 CURS 2 Ecologie Master 2010

http://slidepdf.com/reader/full/curs-2-ecologie-master-2010 1/8

Biocenoza

Acest termen a fost formulat de Mobius (1866), şi prin care referea, iniţial numai la organism (o grupare de fiinţe

vii, coresponzând prin poziţia sa, prin numărul de specii şi de indivizi, la anumite condiţii de mediu, grupare de fiinţe

legate printr-o dependenţă reciprocă şi care se menţin pentru reproducere într-un anumit loc în mod permanent )adăugând ulterior faptul că prin comunitatea vie se înţelege „ansamblul tuturor efectelor de pe un teritoriu, care

influenţează parţial proprietăţile şi numărul de specii care se dezvoltă acolo. Aceste efecte sunt determinate şi de

caracteristicile chimice şi fizice ale mediului şi, de asemenea, de alte animale şi plante care populează aceeaşi zonă.

!tructura "ioceno#ei cuprinde componenţa speciilor, proporţiile dintre populaţiile diferitelor specii, distri"uţia lorin spaţiu şi dinamica în timp, precum şi relaţiile dintre specii ($otnariuc % &ădineanu, 1'8)*e e+emplu, "ioceno#a unui lac este alcătuită din plante superioare, "acterii, ciuperci, plante şi animale fitofage şi

peşti răpitori, iar "ioceno#a unei păduri din ar"ori, ar"uşti, plante er"acee, fauna "ogată (neverte"rate şi verte"rate)-a repre#intă partea vie a ecosistemului, fiind formată din totalitatea diferitelor specii cuprinse în trei sectoare

interdependente fitocenoza (comunitatea plantelor), cu o contri"uţie determinantă la "iomasa ecosistemului. zoocenoza

(comunitatea animalelor) şi microbiocenoza (comunitatea microorganismelor) /ele trei sectoare ale ecosistemelor suntgrupări de vieţuitoare reunite în virtutea apartenenţei lor la marile unităţi ale sistematicii "iologice -le au roluristructurale şi funcţionale "ine definite în ar0itectura de ansam"lu a ecosistemelor ndivi#ii speciilor care alcătuiesc "ioceno#a nu trăiesc i#olaţi, ci formea#ă populaţii cu densităţi materiale după împre2urări 3rin intermediul nivelului de

integrare sau de organi#are populaţională, indivi#ii diferitelor specii se află în permanente relaţii de influenţă reciprocă4otalitatea relaţiilor de interdependenţă dintre indivi#ii diferitelor populaţii formea#ă o reţea, mai mult sau mai puţindensă de interacţiuni, iar speciile alcătuitoare comunică prin intermediul ei la diverse niveluri

Indicii de structură ai biocenozei

• Frecvenţa speciilor e+primă secvenţa de pro"e în care se găseşte o specie dată faţă de totalul numărului de

pro"e şi aduce informaţii în legătură cu densitatea, respectiv omogenitatea sau eterogenitatea unei specii peîntinderea "ioceno#ei

• Abundenţa se calculea#ă ca raport între numărul indivi#ilor unei specii, faţă de numărul indivi#ilor din

celelalte specii 4ermenii folosiţi pot fi numărul de indivi#i sau "iomasa, acest din urmă mod fiind consideratmai potrivit pentru a e+prima "ogăţia de indivi#i a unei specii în cadrul "ioceno#ei

•onstanţa este, de o"icei, un indice e+primat prin frecvenţă !e consideră că speciile a căror frecvenţă estemai mare de 57 sunt componente constante (specii permanente). cele cu frecvenţă cuprinsă între 5 şi 57sunt specii accesorii, iar cele cu frecvenţă su" 57 sunt specii accidentale /aracteristica "ioceno#ei este datăde speciile constante

• !ominanţa speciilor încearcă să e+prime rolul mai mare sau mai mic 2ucat de o specie în cadrul "ioceno#ei,

rolul speciei în transferul su"stanţei şi energiei întrun ecosistem !peciile cu frecvenţă mare şi a"undenţănumerică ridicată în "ioceno#ă sunt considerate specii cu rol esenţial în determinarea structurii şi funcţionării "ioceno#ei, respectiv specii dominante

• Fidelitatea e+primă intensitatea legăturilor unei specii cu "ioceno#a din care face parte, gradul de

o"ligativitate al relaţiilor cu aceasta -+istă astfel specii caracteristice (legate strict de o anumită "ioceno#ă)

preferenţiale (care pot trăi îndeose"i în anumite "ioceno#e). străine (care nu aparţin "ioceno#ei) şi ubicviste(care se găsesc în ecosisteme foarte variate) 9ntro "ioceno#ă, cele mai puţine sunt speciile caracteristice(adaptate strict) şi cele mai multe speciile preferenţiale

• "chitabilitatea e+primă modul cum este distri"uită a"undenţa relativă a speciilor unei "ioceno#e

-c0ita"ilitatea ar fi ideală când toate speciile din "ioceno#ă ar avea un număr egal de indivi#i $ioceno#ele auîn general puţine specii cu indivi#i numeroşi şi multe specii cu indivi#i puţini

• !iversitatea e+primă raportul dintre numărul speciilor şi numărul de indivi#i dintro "ioceno#ă *iversitatea

ma+imă se reali#ea#ă atunci când speciile dintro "ioceno#ă sunt cât mai apropiate ca frecvenţă. când



comparăm două "ioceno#e care au ec0ita"ilitate ma+imă (proporţii egale între specii), diversitatea va fi maimare acolo unde numărul speciilor va fi mai mare

$ioceno#a funcţionea#ă ca un sistem autonom de populaţii :upta pentru e+istenţa speciei este întemeiată peautonomia "ioceno#ei în raport cu "iotopul Adaptarea speciilor nu serveşte la conservarea şi supravieţuirea "ioceno#ei,speciile respective depin#ând de "a#a lor genetică /ele mai multe specii preferă diferite "iotopuri

#tructura biocenotică a ecosistemului nu este o proiecţie a "iotopului, ci o construcţie produsă de câmpul internde forţe al "ioceno#ei -dificarea "ioceno#ei este reali#ată de mulţimile de indivi#i şi specii, mulţimi e+primate prin forme

"iotice şi grupări ecologice, număr de indivi#i, diversitate ecologică Anali#a capacităţii de saturaţie a "iotopului, prinreali#area listelor de specii, constituie o posi"ilitate empirică de descriere a ecosistemelor /u cât numărul de specii estemai mare, în "ioceno#ă sunt mai multe reţele de interacţiuni, multe dintre ele formând "iosisteme

*acă suprafaţa ecosistemului este mai mare, creşte şi numărul speciilor *e e+emplu, în !icilia, cu o suprafaţă de5 ;8 <m sau inventariat circa 6 de specii de plante, iar în =adeira (;'6 <m ) sau identificat numai >'' de specide plante *iversitatea ecologică a speciilor este, aşa cum am menţionat, o funcţie de relaţie între numărul de indivi#i şinumărul de specii din ecosistem 3e "a#a acestei cone+iuni, 40iemann (1'56) a enunţat principiile "iocenotice

/u cât sunt mai variate condiţiile de e+istenţă dintrun "iotop, cu atât va fi mai mare şi numărul de specii în "ioceno#a care îi aparţine.

A"aterea de la condiţiile de e+istenţă dintrun "iotop conduce la scăderea numărului de specii, crescând

numărul de indivi#i din fiecare specieStructura trofică

-ste determinată de interacţiunea dintre specii, pe o "a#ă funcţională legată de una din cele mai importante laturiale acestuia ? relaţiile privind 0rana sau relaţiile trofice 3artea ecologiei care se ocupă cu studiul structurii trofice,compo#iţia şi volumul de 0rană al diferitelor specii, constituie trofoecologia sau ecologia nutriţiei /ategoriile trofice caredefinesc această structură sunt repre#entate de

a. Producători (primari): !unt organisme capa"ile să producă su"stanţe organice pornind de la su"stanţeanorganice prin utili#area unei surse de energie de natură ne"iologică (organisme autotrofe) 9n economia ecosistemuluicele mai importante sunt plantele superioare (cu clorofilă), care produc su"stanţă organică prin fotosinte#ă Acestora li seadaugă microorganisme cum sunt "acteriile fotosinteti#ante şi c0emosinteti#ante (care folosesc energia c0imică a unorreacţii de o+idare anorganice) 3re#enţa acestei categorii este condiţia intrinsecă a e+istenţei ecosistemului, întrucâtactivitatea lor contracarea#ă efectele procesului de entropi#are a energiei li"ere :a aceasta se adaugă rolul 2ucat încircuitul su"stanţei, mai ales prin eli"erarea o+igenului necesar pentru o"ţinerea de energie prin procesele respiratorii aleorganismelor

b. Consumatori (producători secundari): 3roduc su"stanţă organică proprie pornind de la su"stanţe organice pree+istente (organisme 0eterotrofe) 9n marea lor ma2oritate sunt repre#entate de animale, dar şi de microorganisme para#ite 9n funcţie de regimul de 0rană se deose"esc mai multe categorii de consumatori, astfel primari (organismeer"ivore sau fitofage). secundari şi terţiari (organisme carnivore sau #oofage)

c. Descompunători (reducători): Au ca "a#ă trofică su"stanţa organică moartă (ţesuturi moarte, frun#e că#utecadavre, e+cremente etc), pe care o transformă în su"stanţă anorganică prin aşa numitul proces de mineralizare !unrepre#entaţi de microorganisme ("acterii, ciuperci saprofage) care degradea#ă succesiv resturile organice re#ultate dinactivitatea celorlalte categorii de organisme /onstituie o verigă funcţională deose"it de importantă pentru menţinereaec0ili"rului, pe de o parte prin eliminarea $reziduurilor% (a căror acumulare ar afecta celelalte specii prin to+icitate,ocuparea spaţiului etc), iar pe de altă parte prin reconstituirea fondului de resurse de su"stanţă, fiind astfel veriga careasigură caracterul ciclic al circulaţiei su"stanţei în ecosistem /ategoriile funcţionale menţionate, aşa cum sa su"liniat, auroluri "ine definite în raport cu transferul materiei su" cele trei forme ale sale ? su"stanţă, energie, informaţie

!tructura trofică a ecosistemului poate fi anali#ată folosind două modalităţi de a"ordare piramida trofică şreţeaua trofică

Piramida trofică (eltoniană, ecoloică)



@epre#intă o modalitatea ştiinţifică de ilustrare a diferenţierii funcţionale, su" aspect trofic, întro "ioceno#ă=etoda a fost pusă la punct de #oologul "ritanic harles "lton @eali#area piramidei trofice are la "a#ă o"servaţia căe+istă o diferenţiere între organisme pe "a#a regimului de 0rană 4otalitatea organismelor similare din punctul de vedere al0ranei şi prin po#iţia lor faţă de producătorii primari (acelaşi număr de intermediari) constituie un nivel trofic *acă producătorii primari constituie, în ansam"lul lor, un singur nivel trofic, pentru consumatori e+istă o diferenţiere pe maimulte niveluri 3iramida trofică re#ultă din repre#entarea, întrun sistem de a+e rectangulare (pe ordonată notând niveletrofice, la intervale egale şi pe a"scisă numărul de indivi#i) a fiecărui nivel trofic orma caracteristică re#ultă din

scăderea numărului de indivi#i de la un nivel la altul =ărimea fiecărui nivel se poate e+prima nu numai prin număr deindivi#i, ci şi prin "iomasa sau energia înglo"ată în aceasta, re#ultând astfel trei tipuri de piramide numerică, a "iomaselorşi energetică

-+plicaţia constă în faptul că nivelurile inferioare ? plantele, apoi animalele mici ? posedă un potenţial deînmulţire mai ridicat comparativ cu animalele mari, precum şi faptul că un animal mare consumă mai multe animale mici9nregistrând "iomasa nivelurilor trofice succesive, constatăm faptul că producătorii au cantitatea cea mai mare de "iomasă, er"ivorele însumea#ă o cantitate mai mică, pentru ca la consumatorii de ordinul trei (carnivorele de ordinul doi)să fie cantitatea cea mai mică de "iomasă -ste logică această micşorare a "iomasei, deoarece nivelurile inferioare servescdrept 0rană nivelurilor superioare şi, aşa sa cum arătat, nu toată su"stanţa ingerată prin 0rană este convertită în "iomasă proprie. o parte din 0rană nu este digerată, iar o altă parte este transformată în cata"oliţi

!eteaua trofică. "an#urile troficeBferă o imagine sintetică a relaţiilor trofice care se reali#ea#ă între populaţiile dintro "ioceno#ă 9n fapt,repre#intă căile de ve0iculare a materiei în ecosistem /ăile (canalele) reţelei trofice sunt repre#entate de lanţuri trofice

Ce dăm seama de e+istenţa lor dacă luăm în considerare un fapt o"işnuit un organism este mâncat de un alt organism,acesta de un alt organism şi aşa mai departe *acă aşe#ăm diferitele populaţii întro linie, în ordinea în care sunt mâncateunele de altele, constatăm că 0rana circulă în "ioceno#e numai de la stânga la dreapta, respectiv faptul că populaţiileconstituie un fel de verigi ale unui lanţ :uând în considerare categoriile trofice menţionate anterior, structura trofică poatefi repre#entată astfel plantă autotrofă (3) D animal er"ivor (/)D animale carnivor de ordinul (/) D animal carnivorde ordinul (/). sau materie organică moartă (detritus) D detritivore speciali#ate pe diferite secvenţe "ioc0imice Dsu"stanţă anorganică

Astfel, întrun lanţ trofic, un organism dintro anumită specie, situat pe un nivel trofic oarecare, se 0răneşte cu unorganism situat pe un nivel trofic precedent /irculaţia în sens invers, de la dreapta la stânga, este imposi"ilă Brganismelede pe nivelurile trofice inferioare nu au posi"ilitatea de a captura şi consuma organisme de pe niveluri trofice superioare

-+emple de lanţuri troficeE în stepă graminee D gărgăriţe D şopârla de câmp D şoimE în păduri frun#e D omidă păroasă D ciocănitoare D uliul păsărelelor E în "ălţi şi lacuri diatomee D răcuşori D "oul de apă D păsări de "altăD uliul de "altăE în mări diatomee D crustacee D rec0in

$i%a ecoloică

ndică câmpul de activitate al unei specii şi relaţiile cu alte specii (cu ce se 0răneşte şi cui serveşte ca 0rană) -diferită de noţiunea de 0a"itat arătând Fprofesia speciei Astfel, când populaţiile a specii au acelaşi spaţiu de activitate(nişă), intervine competiţia, ducând la dispariţia unei specii 3entru a supravieţui, speciile se adaptea#ă, se speciali#ea#ă!e deose"esc nişe înguste şi largi în ecosistem *e e+, păsările răpitoare îşi pot procura 0rana din mai multe "iotopuri !eutili#ea#ă şi termenii de nişă trofică, referinduse la acitivtatea de 0rănire sau nişe ec0ivalente, când specii ec0ivalente caaspect îndeplinesc acceeaşi funcţie în "ioceno#e amplasate diferit geografic

Cişa ecologică nu este o structură pree+istentă a unui ecosistem, ci se edifică prin interacţiunea dintre populaţie şimediu !paţiul nişei ecologice este o formaţiune topologică ndimensională, un 0ipervolum, dimensiunile căruia suntrepre#entate de totalitatea resurselor şi factorilor de mediu *iferitele #one ale acestui 0ipervolum, conform legiitoleranţei, au pro"a"ilităţi diferite pentru supravieţuirea unei populaţii *acă se consideră toleranţa populaţiei faţă defiecare dimensiune a nişei se o"ţine nişa fundamentală sau preinteractivă 9n realitate, datorită interacţiunii factorilor



(dimensiunilor nişei), nişa fundamentală este doar parţial ocupată, această parte a ei numinduse nişă reali#ată Cişaoptimă este dată de alăturarea domeniilor optime ale fiecărei dimensiuni şi permite e+istenţa permanentă a populaţiei

Cişele populaţiilor componente ale unei "ioceno#e sunt integrate întrun continuu care repre#intă 0iperspaţiuîntregului ecosistem

Delimitarea ni%elor. Cişele fundamentale nu sunt net delimitate între ele ci se pre#intă parţial suprapuse /aurmare se pun următoarele pro"leme lărgimea nişelor, suprapunerea şi discriminarea lor

&ărgimea nişelor repre#intă e+tinderea activităţii de e+ploatare a mediului -a depinde de capacitatea speciilor de

a e+plora mediul !peciile euri"ionte au nişe largi, în timp ce speciile steno"ionte au nişele înguste#uprapunerea nişelor este dată de e+ploatarea parţială a aceloraşi resurse de către sau mai multe specii Bricenişă are un domeniu propriu şi unul suprapus

!iscriminarea nişelor se reali#ea#ă prin implicarea unor mecanisme de reducere a domeniilor de suprapunere,adică de reducere sau evitare a competiţiei interspecifice directe

Mecanismele coe&isten#ei ni%elor

/ând resursele pot fi scindate pe mai multe specii cu cerinţe similare apare discriminarea totală a nişelor Aceastaeste însă ipotetică, deoarece întotdeauna apar suprapuneri ale nişelor, mai ales în cadrul g0ildelor *acă apare suprapunereîntre nişe, tensiunile competitive dintre cele populaţii nu se resimt în centrul nişelor respective

9n "ioceno#ă, suprapunerea generală a nişelor depinde de numărul de specii şi se dispune conform legii toleranţei

(su" formă de clopot)3rincipalele mecanisme care sunt răspun#ătoare de coe+istenţa nişelor sunt e+ploatarea spaţiotemporală diferită aresurselor şi densitate redusă a indivi#ilor în #ona de intergradare (suprapunere) a nişelor Aceste idei sunt redate de principii

'rincipiul acţiunii (4isc0ler) câmpurile de acţiune ale diferitelor specii suferă restrângeri astfel încât speciile cutendinţe ecologice similare pot edifica în acelaşi "iotop nişe ecologice (parţial) discriminate

'rincipiul e(cluziunii (Gause) a fost formulat în urma e+perimentelor de competiţie reali#ate cu 'aramecium

caudatum şi '. aurelia /onform acestuia, în aceeaşi nişă nu pot e+ista specii cu cerinţe ecologice similare Acest principiu nu poate fi nici confirmat nici infirmat în totalitate

mportanţa structurală şi funcţională a nişelor în ecosisteme este surprinsă de principiul ec0ivalenţei de po#iţie anişelor sau de aşanumitele nişe paralele /onform acestui principiu, în condiţii analoge ale mediului fi#ic, în regiunigeografice distincte, se edifică funcţii ecologice identice şi părţi structurale similare, deci nişe similare sau ec0ivalente

$ioceno#ele care au un număr mare de nişe ec0ivalente se numesc i#oceno#e (pădurile de Fagus din -uropa şcele de )otofagus din /0ile au structură ecologică şi ornitofaună ec0ivalentă) -c0ivalenţa nu este deplină deoarece aparmici deose"iri dictate de natura "iotopului (4Hto al"a ocupă în -uropa, /0ile şi /alifornia nişe ec0ivalente, dar acestediferă prin compo#iţia cantitativă a pră#ii)

Clasificarea lan#urilor trofice

:a nivelul ecosistemului, lanţurile trofice se diferenţia#ă în funcţie de lungime, de caracteristicile primei verigi şiimportanţă

a. &ungime* :ungimea unui lanţ trofic reflectă favora"ilitatea "iotopului Astfel, su"stanţa şi energia aduse de producător limitea#ă uneori numărul de verigi întrun lanţ trofic, e+istând situaţii în care acesta se reduce la producător Dconsumator primar B atare simplificare poate fi şi re#ultatul intervenţiei transformatoare a omului, aşa cum se întâmplă înecosistemele agricole unde consumatorii secundari sunt eliminaţi datorită into+icării cu insecticidele folosite pentru aapăra plantele cultivate de consumatorii primari !upraoferta de 0rană contri"uie la o creştere a numărului de verigi întrun lanţ trofic In e+emplu poate fi perna de muşc0i de pe solul pădurii care formea#ă un lanţ trofic lung "riofită (muşc0i)D rotifere D tardigrade D nematode D larve de diptere D c0iţcan

b. aracteristicile primei verigi* 3rima verigă a unui lanţ trofic poate fi repre#entată de mai multe tipuri deorganisme 3e această "a#ă se diferenţia#ă

• lanţuri trofice erbivore (ale producătorilor) de tipul 3 D / D / D / , prima verigă fiind repre#entată

de plantele ver#i, urmate de animale er"ivore (fitofage) şi animale carnivore (#oofage) 9n aceste lanţuri,



neverte"ratele sunt pe po#iţia a doua, repre#entând prada verte"ratelor Adeseori verte"ratele sunt prada, iarneverte"ratele prădătorul şi astfel po#iţia de vârf este ocupată de un neverte"rat *e e+emplu, scorpionul( 'arabuthus villosus) din deşertul !a0ara vânea#ă şi consumă şopârla de #iduri ( 'odarnis muralis) 9nAmerica de !ud, pasărea coli"ri este distrusă de păien2enii uriaşi ( Avicularis, Atra( etc).

• lanţuri trofice detritivore (ale descompunătorilor), în care prima verigă este repre#entată de materia organică

moartă (detritus) 9n solul şi frun#arul din pădure e+istă numeroase lanţuri de acest gen, la fel ca şi înecosistemele acvatice (detritus D copepod D salmonid) *etritusul este coloni#at de "acterii, astfel că

detritivorele sunt şi "acterivore -+istă însă şi lanţuri trofice care depind direct de "acterii Astfel, în sol, în pelicula de apă, proto#oarele consumă "acterii formând un lanţ trofic bacterivor .

• lanţuri trofice parazitice, care au ca punct de plecare organismul ga#dă, transferul reali#ânduse apoi spre

para#it şi un şir de 0iperpara#iţi sau alţi consumatori *e e+emplu, spic de grâu D rugina grâului ( 'uccinia

graminis) D "acteria +anthomonas uredovorus D "acteriofage Inele lanţuri trofice sunt formate însă numaidin două verigi (cartof D mana cartofului. cartof D hisochtonia solani şi Fusarium solani, care tre"uie săatace concomitent) 9n lanţurile trofice para#itice er"ivore, plantele sunt atacate de animale er"ivore, care, larândul lor, sunt atacate de para#iţi *e e+emplu, dud ( orus) D omida fluturelui de mătase ( omb/( mori) Dvirus

• &anţuri trofice derivate 0minore) *in lanţurile trofice er"ivore sunt derivate câteva tipuri de lanţuri trofice

speciale prin 0rana utili#ată, astfel lanţuri trofice granivore, care lucrea#ă pe "a#a energiei din seminţele plantelor superioare !c0im"ul de energie depinde de energia depo#itată în fondul de seminţe e+ploatat, careeste caracteristic, după specie *e e+emplu, seminţele de 1mbelifere şi Asteraceae au cel mai înalt conţinut deenergie, iar seminţele de graminee cel mai redus =amiferele granivore asimilea#ă 87 din consum, furnicilenumai 7 Astfel, prin consumul de seminţe se îm"unătăţeşte randamentul energetic. lanţurile trofice

nectarivore lucrea#ă pe "a#a energiei conţinute în nectarul florilor Cectarul repre#intă un important„com"usti"il pentru #"orul insectelor Inele specii de insecte sunt deose"it de eficiente în utili#area energieio"ţinute din această sursă 9n păduri şi pa2işti apare un e+ces de 0rană "ogată în glucide, care repre#intă "a#atrofică pentru multe lanţuri -+cesul de glucide este eliminat de insecte su" formă de lic0ide dulci („roua demiere), valorificate ca sursă de energie lanţurile trofice briovore lucrea#ă pe "a#a energie "riofitelor

(muşc0i) 9ntro pădure, numeroase specii de păsări şi mamifere utili#ea#ă ca 0rană "riofitele şi lic0enii.lanţurile trofice micetofage lucrea#ă pe "a#a consumării macromicetelelor (ciuperci cu pălărie). lanţuri trofice

bazate pe plante carnivore -nergia poate circula şi de la animal la plantă (spre producători) !e deose"esctrei categorii de plante carnivore prădători de nematode (ciuperci carnivore), prădători de insecte (rouacerului ? !rosera rotundifolia) şi planctonofage 9n "ugetul energetic al "ioceno#elor aceste plante suntneînsemnate

2mportanţă

9n funcţie de importanţa lor se disting lanţuri trofice principale, alcătuite din specii dominante ca număr şi "iomasă şi care au un rol esenţial în transferul de su"stanţă şi energie în ecosistem Alături de acestea funcţionea#ănumeroase lanţuri trofice secundare, conectate la ele prin verigi care sporesc sau, dimpotrivă, anulea#ă o parte din

productivitate, formând, în am"ele ca#uri, reţeaua trofică a biocenozei Cumeroase lanţuri trofice din "ioceno#ă seîntretaie în anumite noduri 9n natură, sunt specii cu un regim alimentar diversificat şi de aceea pot funcţiona în mai multelanţuri trofice *e e+emplu, furnicile devorea#ă orice material organic, viu sau mort. "u0a, cucuveaua (păsări răpitoare denoapte) consumă "roaşte, şopârle, păsări, mamifere mici etc *atorită nodurilor, lanţurile trofice alcătuiesc, în ansam"lullor, o reţea trofică @eţeaua trofică este condiţionată de organi#area flu+ului de materie în ecosistem iecare "ioceno#ă posedă trăsături trofice particulare, configuraţia reţelei trofice putând fi repre#entată, în principiu, independent de particularităţile locale, printrun model comportamental, care permite o privire generală asupra stărilor şi transformărilortuturor "iomaselor care participă la meta"olismul su"stanţei şi energiei !ta"ilitatea reţelei trofice, conservarea structuriisale este o premisă pentru sta"ilitatea ecosistemului, întrucât prin lanţurile trofice se reali#ea#ă reglarea populaţiilor dincadrul "ioceno#elor @eţelele trofice nu sunt sisteme i#olate, deoarece lanţurile depăşesc limita ecosistemelor 3rin



deplasarea consumatorilor în mai multe ecosisteme se reali#ea#ă cone+iuni trofice inter"iocenotice, conform piramideiinverse de "iotop

'coloia popula#iei

3opulaţia repre#intă ultimul nivel al organi#ării sistemice a vieţii care face o"iectul cercetărilor ecologice -ste, înacelaşi timp, ansam"lul sistemic supraindividual cu integralitatea cea mai "ine e+primată

'opulaţia este un grup de indivi#i aparţinând aceleiaşi specii, care se individuali#ea#ă prin interacţiuni întrunspaţiu dat, relativ omogen, repre#entând "iotopul unui ecosistem sau numai un fragment al acestuia (0a"itatul) :a nivelu

populaţiei „se intersectea#ă sistematica "iologică şi sistematica ecologică *elimitarea populaţiei în cadrul "ioceno#ei sereali#ea#ă prin bariera reproductivă 3opulaţia este, în acelaşi timp, su"ordonată şi speciei, repre#entând o gruparedelimitată spaţial, astfel încât nu poate să mai intre în interacţiune cu ceilalţi indivi#i aparţinând aceleiaşi specii, faţă decare nu se manifestă însă "ariera reproductivă

!pecia şi populaţia se pot însă suprapune în ca#ul endemismelor ( !ianthus callizonus ? garofiţa 3ietrei /raiului)-+istenţa acestora se e+plică fie prin apariţia relativ recentă a speciei, astfel încât nu a trecut timp suficient pentrudispersare, fie prin "arierele geografice care au împiedicat dispersarea ? 0a"itate insulare, lanţuri muntoase, cursuri de apăetc !tudiul populaţiilor împrumută numeroase noţiuni şi te0nici din demografieşi şi poartă numele de demoecologie sauecologie demografică ndicatorii care caracteri#ea#ă populaţia la un moment dat sunt repre#entaţi de efectiv, densitate şidistri"uţie, structura pe vârste şi structura genetică şi mişcarea naturală (mortalitate, natalitate, rată de creştere) *escrierea

populaţiei prin utili#area acestor indicatori presupune colectarea datelor empirice prin măsurători de teren care apoi sunt prelucrate prin metode matematice, considerând populaţia o colectivitate statistică'fectiul repre#intă numărul total al indivi#ilor care alcătuiesc populaţia 9n funcţie de po#iţia trofică a populaţiei

acest indicator poate varia în limite largi /u toate acestea, sau sta"ilit limitele minime necesare pentru ca populaţia să poată săşi asigure continuitatea fără a intra în drift (derivă genetică) respectiv pentru a putea face faţă unor sc0im"ări dediferite amplitudini din mediu

Densitatea %i distribu#ia. *ensitatea populaţiei se o"ţine raportând efectivul la suprafaţa sau volumul în careaceasta îşi desfăşoară activitatea -ste un indiciu în cunoaşterea stării populaţiei privind numărul de indivi#i raportaţi la posi"ilităţile de suport ale spaţiului

@eparti#area populaţiei în spaţiu se reali#ea#ă după trei tipuri de modele de distri"uţie

•

uniform ? se întâlneşte mai rar, în ca#ul în care competiţia pentru 0rană sau spaţiu sunt foarte severe.• întâmplător (aleator) presupune distanţe diferite între indivi#i !e întâlneşte frecvent, în special în ca#ul

organismelor care trăiesc în medii omogene şi nu au tendinţă de agregare.

• grupat ? se reali#ea#ă atunci când pe anumite suprafeţe se reali#ea#ă densităţi foarte mari, încon2urate de

suprafeţe cu densităţi foarte scă#ute ale indivi#ilor Acest model de distri"uţie poate reflecta o viaţă socialăde#voltată (căutare colectivă a 0ranei, apărare colectivă) sau neuniformităţi ale "iotopului

Structura popula#iei !e aprecia#ă prin identificarea a diferite categorii şi a raporturilor dintre acestea *in punctde vedere ecologic, interesea#ă categoriile delimitate pe "a#a criteriilor genetice, vârstei, dar şi structura pe se+e

#tructura genetică este determinată de fondul de gene pre#ente în genomul indivi#ilor "iologici ndivi#ii careformea#ă o populaţie, deşi aparţin aceleaşi specii, nu sunt identici -i se caracteri#ea#ă printrun polimorfism genetic care

va asigura adaptarea şi elasticitatea în faţa sc0im"ărilor din mediu !tructura genetică se modifică prin migraţie, mutaţie,selecţie, i#olare sau drift genetic (în ca#ul unor efective foarte mici)

#tructura pe vârste se defineşte prin numărul claselor de vârstă şi modul cum se reparti#ea#ă indivi#ii pe acesteclase 9n general, se delimitea#ă trei categorii ? 2uvenili (indivi#i aflaţi în diferite stadii de de#voltare), maturi (indivi#iaflaţi în perioada de reproducere) şi senili (de la ultima reproducere până la moarte)

#tructura pe se(e reflectă în general un raport unitar între cele două se+e şi furni#ea#ă informaţii în legătură cuevoluţia viitoare a populaţiei Astfel, dominarea femelelor presupune o populaţie în plin progres numeric. dominareamasculilor caracteri#ea#ă regresul numeric, în timp ce raportul unitar descrie starea staţionară

Mi%carea naturală a popula#iei este descrisă de modificările care apar în efectivul şi structura populaţiei caurmare a intrărilor şi ieşirilor de indivi#i ntensitatea acestor procese se aprecia#ă folosind indicatori specifici, respectiv



• )atalitatea asigură perpetuarea indivi#ilor, continuitatea populaţiei @ata natalităţii se calculea#ă ca raport între

numărul de indivi#i apăruţi prin germinare, eclo#iune, naştere etc întro perioadă dată şi efectivul populaţieiactorii e+terni şi interni vor influenţa nivelul natalităţii, care este mai mic decât potenţialul "iologic al populaţiei/apacitatea fi#ică de reproducere a populaţiei repre#intă fecunditatea, iar capacitatea fi#ică de a introduce noiindivi#i în populaţie e+primă fertilitatea

• ortalitatea duce la eliminarea indivi#ilor prin deces -a „este condiţionată genetic, fi#iologic şi ecologic @ata

mortalităţii se calculea#ă ca raport între numărul de indivi#i decedaţi întro perioadă dată şi efectivul populaţiei

• 2migrarea şi emigrarea 9ntro populaţie intrările sunt asigurate de natalitate, iar ieşirile de mortalitate 4otuşi,a"senţa "arierelor reproductive face posi"il contactul cu alte populaţii din care indivi#ii pot să intre în populaţiadată (imigrare) sau spre care pot să se deplase#e în anumite condiţii (emigrare) Astfel de procese se produc lanivelul aşa #iselor metapopulaţii nteracţiunea cu mediul determină un anumit nivel al indicatorilor menţionaţi,acesta constituinduse întro nouă stare, care va determina o serie de modificări prin retroacţiune (feed"ac<),manifestată ca reglare a numărului de indivi#i sau ca variaţii geneticeDinamica popula#iei

-ste dată de sc0im"ările cantitative şi calitative ale populaţiei Acestea se produc su" influenţa factorilor interni şie+terni, pe "a#a unei interdependenţe comple+e 9n a"senţa factorilor limitativi, dinamica populaţiei se materiali#ea#ă încreşterea e+ponenţială a numărului de indivi#i Astfel de situaţii nu se pot manifesta decât temporar, atunci când populaţia

se află întrun mediu foarte favora"il şi lipsesc concurenţii *isponi"ilitatea resurselor şi favora"ilitatea mediului sunt, larândul lor, influenţate de creşterea populaţiei, devenind limitative la un moment dat Astfel, su" acţiunea factorilormenţionaţi creşterea populaţiei se reali#ea#ă după un model logistic, în care J repre#intă capacitatea de suport a mediului*at fiind faptul că factorii ecologici se modifică şi independent de ceea ce se întâmplă în populaţie, dinamica acesteia dinurmă va reflecta aceste sc0im"ări prin fluctuaţii se#oniere (în ca#ul populaţiilor cu mai multe generaţii pe durata unui an) periodice plurianuale şi aperiodice plurianuale

@eglarea numerică a populaţiei se reali#ea#ă în funcţie de intensitatea acţiunii factorilor ecologici *at fiindvarietatea acestora, precum şi modul foarte diferit în care influenţea#ă populaţia la un moment dat, sa impus gruparea lorastfel încât să fie posi"ilă reali#area unor modele care să permită progno#area evoluţiei populaţiilor /el mai frecventfactorii sunt grupaţi în funcţie de influenţa densităţii asupra acţiunii lor Astfel, se diferenţia#ă factori dependenţi de

densitate (para#itismul, concurenţa etc) şi factori independenţi de densitate (temperatura, salinitatea, radiaţia solarăaltitudinea etc) /u toate acestea, „orice clasificare este nesatisfăcătoare, deoarece împletirea factorilor ecologici este

intimă şi multilaterală, reglarea numerică fiind dependentă şi de capacitatea populaţiei de a reacţiona la modificareafactorilor e+terni

Structura spa#ială

9n cadrul unui ecosistem, din punct de vedere spaţial se pot distinge elemente individuali#ate conformdimensiunilor acesteia Astfel, au fost descrise o structură orizontală şi una verticală Aceste structuri se datorea#ă faptuluică, în ecosistem, "iotopul şi "ioceno#a aferentă nu sunt omogene. fiecare fragment de "iotop are ataşate anumite elementede "ioceno#ă, atât pe ori#ontală, cât şi pe verticală actorul determinant al unei astfel de organi#ări poate fi repre#entat deuna sau mai multe caracteristici ale "iotopului 3entru ecosistemele terestre, deşi structurile spaţiale pot fi definite şi pe

"a#a criteriilor fi#ice sau c0imice (temperatură, umiditate, pK, concentraţia su"stanţelor nutritive etc), importanţavegetaţiei pentru întreg ecosistemul, vi#i"ilitatea sa, relaţiile strânse cu factorii fi#icoc0imici ai mediului, au făcut dinaceasta un sistem de alegere pentru definirea structurii spaţiale a ecosistemului 9n practică, fie că este vor"a de cercetărileecologice sau pentru necesităţi de gestiune, apare uneori nevoia de a identifica limitele ecosistemului =i2loacele prin carese poate face acest lucru nu sunt unanim acceptate, pentru că identificarea limitelor între unităţile ecologice nu este uşor de făcut 9n anumite ca#uri, limitele sunt de natură fi#ică, uşor de remarcat din configuraţia "iotopului Astfel, un lac esteadesea intuitiv considerat un ecosistem având contururi destul de evidente prin linia ţărmului, care constituie limita dedemarcaţie faţă de ecosistemele terestre învecinate *ar, în realitate, linia ţărmului este în continuă sc0im"are datorităfluctuaţiilor de nivel, iar în mediile puţin adânci e+istă o #onă de tran#iţie, sla" definită spaţial, între mediul acvatic şimediul terestru 9n acest conte+t, se admite e+istenţa unor #one de discontinuitate între două ecosisteme învecinate, #one



care sunt percepute de o"servator drept zone de tranziţie 9n literatura de specialitate astfel de #one sunt desemnate printermenul de ecoton, care acoperă şi alte formulări interfaţă, "ordură, #onă de frontieră, #onă de contact etc

9ncă din 18';, /lements defineşte ecotonul ca #onă de frontieră între două asociaţii sau două comunităţi vegetaleunde au loc procese de sc0im" şi relaţii de competiţie între populaţiile din "ioceno#ele vecine =ai târ#iu, în 1';1, Bdumrevine asupra pro"lematicii de delimitare, sugerând faptul că în #onele de ecoton apar nu numai specii din comunităţileînvecinate, dar şi specii caracteristice. ndiferent de conţinutul care sa atri"uit noţiunii de ecoton, respectiv particularităţile identificate în astfel de spaţii, se pot desprinde următoarele conclu#ii

un ecoton nu este o #onă statică de contact între două comunităţi -l este caracteri#at de o dinamică proprie şare proprietăţi specifice, iar limitele spaţiale variază şi ele. ecotonul nu este o entitate fi#ică i#olată -l face parte dintrun peisa2 astfel că formea#ă #one de tran#iţie între ecosisteme învecinate, având un ansam"lu de caracteristici definite în modunic prin scările de timp şi de spaţiu şi prin forţa de interacţiune între sistemele ecologice adiacente.

ecotonul poate influenţa flu+ul de materie sau de organisme între entităţile ecologice adiacente Acest rol de filtru chimic şi biologic a fost studiat cu deose"ire în ca#ul pădurilor riverane, cum sunt, de e+emplu, pădurile demangrove 9n ca#ul ecosistemelor terestre, ecotonul se identifică pe ori#ontală, definirea lui având la "a#ă modificareastructurii fitocenozei. B altă o"servaţie interesantă este faptul că, ecotonul este mai larg în sol decât pe suprafaţa acestuia,deoarece fauna solului migrea#ă pe ori#ontală numai după ce se e+tind şi locurile în care se găsesc condiţii favora"ile pentru de#voltarea animalelor edafice -cotonul poate să fie identificat şi pe verticală Astfel, dea lungul apelor

curgătoare e+istă un compartiment fluvial su"teran, cu grosimi care varia#ă în limite largi Această #onă 0iporeicăformată dintrun amestec de pietriş, nisip şi argilă ocupă toată câmpia fluvială şi adăposteşte, în interstiţiile sale, o întreagălume vie, de la "acterii la neverte"rate

4ipul ecosistemelor care se învecinea#ă influenţea#ă intensitatea şi sensul flu(urilor dintre cele două entităţiAstfel, în ecotonul teren cultivat (cereale) ? pa2işti, flu+ul sc0im"ului de specii este îndreptat dinspre pa2işti spre terenulcultivat cu cereale, dat fiind "ioceno#a „incompletă, cu numeroase nişe ecologice neocupate din ecosistemul agricol

:a nivel regional, #ona de silvostepă sau Sahelul sunt considerate având caracterul unei #one de tran#iţie, deci aleunui ecoton, de data aceasta între două "iomuri /omunitatea "iotică a ecotonului reuneşte specii din am"ele ecosisteme("iomuri) Astfel, e+istă situaţii în care aceste #one au devenit prote2ate, întrucât ele au permis supravieţuirea unor speciirelicte 9n acelaşi timp, este o #onă de tensiune ecologică şi cu o sta"ilitate redusă, deoarece nivelul factorilor ecologici nuatinge întotdeauna valoarea optimă *e e+emplu, în !a0el variaţii relativ mici în volumul şi repartiţia precipitaţiilor (însensul scăderii cantităţii lor) conduc la scăderea nivelul resurselor de apă su" limitele de toleranţă pentru speciilecaracteristice savanei

curs 2 ecologie master 2010

Documents