Upload
hadan
View
225
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
1
PROTICANJE ENERGIJE I KRUŽENJE MATERIJE
2
PROTICANJE ENERGIJEPROTICANJE ENERGIJE
SVI PROCESI U EKOSISTEMU, FIZIČKI, HEMIJSKI I BIOLOŠKI ZAHTEVAJU ENERGIJU.
OSNOVNI IZVOR ENERGIJE NA ZEMLJI JESTESUNČEVO ZRAČENJE.
DEO SE ODBIJA OD OBLAKA U ATMOSFERI I VRAĆA U VASIONU, DEO APSORBUJU MOLEKULI OZONA,
VODENE PARE I CO2
KADA DOSPEJU DO POVRŠINE, SUNČEVI ZRACI OSLOBAĐAJU TOPLOTNU ENERGIJU. ZAGREVANJEM
ZEMLJE I ATMOSFERE GUBI SE ENERGIJA U VIDU TOPLOTE KOJA SE VRAĆA U ATMOSFERU
3
OSIM SPOLJAŠNJE SVETLOSNE I TOPLOTNE ENERGIJE ŽIVA BIĆA MORAJU RASPOLAGATI
I ODREĐENOM KOLIČINOM UNUTRAŠNJE ENERGIJE.
ENERGIJA ULAZI U TELO PUTEM HRANE A U HRANU DOSPEVA PREKO BILJAKA.
BILJKE KAO PRIRODNE SOLARNE FABRIKE USVAJAJU DEO SVETLOSNE ENERGIJE U
PROCESU FOTOSINTEZE, PRETVARAJU JE I SKLADIŠTE U OBLIKU HEMIJSKE ENERGIJE
6 CO2 + 6 H2O + fotoni = C6H12O6 + 6 O2
4
U PROCESU ĆELIJSKOG DISANJA ORGANIZMI OSLOBAĐAJU ENERGIJU HEMIJSKIH VEZA AKUMULIRANU U ŠEĆERIMA I DRUGIM UGLJENIM HIDRATIMA
KISEONIK RASKIDA VEZE IZMEĐU ATOMA U MOLEKULIMA ŠEĆERA ČIME SE OSLOBAĐA ENERGIJA KOJA SE KORISTI ZA ŽIVOTNE AKTIVNOSTI
DEO ENERGIJE SE PRETVARA U TOPLOTU KOJA NAPUŠTA ORGANIZAM I NEPOVRATNO SE GUBI U ATMOSFERU
C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O
5
U PROCESU FOTOSINTEZE ENERGIJA SUNČEVOG ZRAČENJA PREKO BILJAKA
ULAZI U EKOSISTEM I PRENOSI SE KROZ TROFIČKE NIVOE
U PROCESU ĆELIJSKOG DISANJAENERGIJA HEMIJSKIH VEZA U HRANI DELOM SE TROŠI NA OSTVARIVANJE ŽIVOTNIH AKTIVNOSTI A DELOM SE PRETVARA U TOPLOTU I NAPUŠTA
EKOSISTEM
6
BIGEOHEMIJSKI CIKLUSIBIGEOHEMIJSKI CIKLUSI
Za razliku od energije koja neprekidno stiže sa Sunca, količina materije na Zemlji je ograničena
Zbog toga je razvijen mehanizam prirodne obnove, tj. biogeohemijskih ciklusa
Kada ne bi bilo ovih ciklusa CO2 bi se npr. potrošio za samo 35 godina
7
N CIKLUS AZOTACIKLUS AZOTA
Važan gradivni element proteina i nukleinskih kiselina
U gasovitom stanju čini 4/5 čitave atmosfere, ali najveći broj organizama (svi eukarioti) ne može da koristi azot iz vazduha zbog jakih hemijskih veza u molekulu gasovitog azota (N2 – dinitrogen)
Biljke usvajaju azot iz zemljišta, gde se nalazi u vidu soli (nitrata, amonijum-jona) i prerađuju ga u sopstvene amino-kiseline
Sa hranom koju unose, životinje usvajaju proteine koje razgrađuju i na osnovu njih sintetišu sopstvene proteine
8
N AZOTOFIKSACIJA
Mnogi prokarioti (bakterije, modrozelene alge) koji žive u zemljištu mogu da raskidaju veze gasovitog dinitrogena (N2) i usvajaju azot iz atmosfere –AZOTOFIKSATORI
U procesu respiracije oni redukuju gasoviti azot u amonijak pomoću vodonika iz redukovanog NAD
Amonijak se u formi amonijum-jona kombinuje sa organskim kiselinama i formira amino-kiseline
9
Anabaena (prirodno “zeleno đubrivo”) –modrozelena alga koja živi tamo gde ima dovoljno vlage i svetlosti (zemljište, plitke bare)
Azotofiksatora ima mnogo u tropskim i suptropskim oblastima
10
AZOTOFIKSACIJA
Neki azotofiksatori stupaju u simbiotske odnose sa biljkama ili drugim organizmima u zemljištuRhizobium – bakterija koja može stupiti u simbiozu sa ćelijama kore korena leguminoza (Fabaceae) gde stvaraju kvržice u kojima sintetišu enzim nitrogenazukoja redukuje gasoviti azot u amonijakEnergiju dobijaju iz šećera biljke domaćina, a biljka koristi amino-kiseline koje grade bakterije (mutualizam)
N
U prisustvu svetlosne i električne energije munja u atmosferi, gasoviti azot se jedini sa vodonikom i fomira
amonijak koji kiše spiraju do zemljišta
11
12
N SUDBINA AZOTA U ZEMLJIŠTU
•Biljke usvajaju azot (amonijum-jone, nitrate) iz zemljišta i ugrađuju ga u proteine i druga jedinjenja•U odnosima ishrane azot prelazi na druge trofičke
nivoe, a posle smrti organizama vraća se u neorganski oblik
Tokom bakterijske razgradnje azot iz proteina, amino- i nukleinskih kiselina, kao i urea iz urina,
prelaze u amonijak u procesu AMONIFIKACIJE, koji sa solima u zemljištu formira amonijumove soli rastvorljive u vodi koje su lako dostupne biljkama
13
14
N SUDBINA AZOTA U ZEMLJIŠTU
•NITRIFIKACIJA – nitrifikujuće hemosintetske bakterije u zemljištu konvertuju amonijumove soli u
nitrite (npr. Nitrosomonas) i dalje u nitrate (npr. Nitrobacter)
•DENITRIFIKACIJA – anaerobne denitrifikujućebakterije redukuju nitrate i amonijumove soli u
gasoviti azot
Odnos bakterija azotofiksatora, nitrifikatora i denitrifikatora je izbalansiran u prirodi
15
16
C KRUKRUŽŽENJE UGLJENIKAENJE UGLJENIKA
CENTRALNI MOLEKUL SVIH ŽIVIH BIĆA, U PRIRODI SE NALAZI U VIDU GASOVITOG CO2 U ATMOSFERI,
RASTVORENIH HIDROKARBONATA (BIKARBONATA) U VODI I VEZANIH KARBONATA U STENAMA LITOSFERE
FOTOSINTEZA – biljke vezuju CO2 i prave proste šećereĆELIJSKO DISANJE – ugljenik iz tela vezuje se sa kiseonikom i ponovo formira CO2ODNOSI ISHRANE – prenos na druge trofičke nivoeRAZLAGANJE – nakon smrti ugljenik se vezuje sa O2 i stvara CO2
17
18
C KRUKRUŽŽENJE UGLJENIKAENJE UGLJENIKA
Kontakt atmosfere i hidrosfere – u morima uravnoteženi sistem CO2–bikarbonat–karbonat
reguliše stanje CO2 na čitavoj Zemlji
BIKARBONATI – spiraju se rekama do mora, dejstvom biljaka pretvaraju se delom u nerastvorljive
KARBONATE koji se talože, a delom u RASTVORLJIVI CO2, koji ili ostaje rastvoren u vodi
ili se razmenjuje sa atmosferom
19
KRUKRUŽŽENJE UGLJENIKAENJE UGLJENIKAC
•METAN CH4 – jedan od sporednih oblika ugljenika, nastaje u procesu FERMENTACIJE organske materije u crevima
mnogih biljojeda ili pri metaboličkim aktivnostima fermentišućih bakterija
•Oslobođeni metan fotohemijski oksidiše u atmosferi pa tako ugljenik opet biva dostupan
SKELET I MEHANIČKA TKIVA (kosti, ljušture, stabla) –često se taloži u obliku karbonatnih stena ili fosilizuje u obliku uglja, nafte i gasa, a vraća se posle sagorevanja
fosilnih goriva ili rastvaranja karbonatnih stena spiranjem
20
KRUKRUŽŽENJE KISEONIKAENJE KISEONIKA
GOTOVO SAV O2 NASTAO JE FOTOSINTEZOM
DEO ODLAZI U NAJVIŠE SLOJEVE ATMOSFERE I FORMIRA OZONSKI OMOTAČ
DRUGI DEO U NIŽIM SLOJEVIMA KORISTE ORGANIZMI ZA ĆELIJSKO DISANJE
PRI DISANJU O2 RASKIDA VEZE IZMEĐU ATOMA U MOLEKULIMA ŠEĆERA, VEZUJE SE ZA C I
FORMIRA CO2
21
KRUKRUŽŽENJE VODEENJE VODE
OSNOV SVIH OBLIKA ŽIVOTA NA ZEMLJI
NEPREKIDNO KRUŽI IZMEĐU HIDRO-, LITO-,
ATMO- I BIOSFERE
22
23
RAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMARAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMA
Ekosistemi nisu statični i nepromenljivi skupovi živih bića u prostoru
DNEVNE, MESEČNE I SEZONSKE PROMENE su redovna pojava ali ne dovode do suštinskih izmena u
sastavu i osobinama biocenoze
Nasuprot tim promenama postoje promene koje dovode do bitnih izmena – EVOLUCIJA EKOSISTEMA kroz SUKCESIJE – proces smenjivanja biocenoza na istom
staništu
24
25
RAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMARAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMA
U dalekoj prošlosti, nakon izdizanja kopna ili povlačenja mora, postojao je samo BIOLOŠKI PRAZAN PROSTOR sa fizičkim, hemijskim i
klimatskim elementima staništa
Pojavljuju se prve siromašne PIONIRSKE ZAJEDNICE koje se vremenom obogaćuju
novim vrstama koje menjaju abiotičke karakteristike, od čega je najznačajnije
formiranje i postepen razvoj ZEMLJIŠTA
26
27
28
RAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMARAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMA
Pionirska zajednica se zamenjuje prvim sledećim PRELAZNIM STADIJUMOM U SUKCESIJI
ekosistema
Odnosi postaju sva složeniji, zemljište se sve više razvija i stvaraju se uslovi za pojavu prvih
drvenastih biljaka
Na kraju se razvijaju biocenoze maksimalno usklađene sa optimalnim mogućnostima koje
određeni prostor pruža – KLIMAKS ZAJEDNICA – završna faza u sukcesiji
29
PORAST FLOTANTNIH
I SUBMERZNIH
BILJAKA
AKUMULACIJA SEDIMENATA
CENTAR MOČVARE
TRAVE I ŽBUNOVI
POPUNJEN JEZERSKI
BASEN
30
RAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMARAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMA
NAPREDNA (PROGRESIVNA) SUKCESIJA – broj vrsta se povećava a odnosi se usložnjavaju
NAZADNA (RERGRESIVNA) SUKCESIJA – retka pojava, dešava se usled prirodnih nepogoda – zahlađenja, požara, promena odnosa mora i kopna, promena rečnog
toka, dejstva čoveka
NEPRIRODNE (ANTROPOGENE) SUKCESIJE –uglavnom regresivne, mada ima i progresivnih (vezivanje i
obrastanje peska u pustinjama)
31
RAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMARAZVOJ I EVOLUCIJA EKOSISTEMA
Zemlja je u stalnom procesu promena – GLOBALNE PROMENE – toplota Sunčevog zračenja stvara vetrove,
okeanske struje, isparavanje vode; energija iz dubine Zemlje dovodi do pomeranja masa stena, vulkanske erupcije, zemljotrese, uzdizanje planina, pomeranje
kontinenataNivo mora i okeana se stalno diže i spušta, a klima se
znatno menja u hiljadugodišnjim intervalimaZnačajne promene desile su se pre oko 10 000 godina –VELIKO LEDENO DOBA – izumiranje, emigracije,
imigracije, prilagođavanje, evolucija
32
RAZNOVRSNOST EKOSISTEMA NARAZNOVRSNOST EKOSISTEMA NAŠŠE E ZEMLJEZEMLJE
OSNOVNI ABIOTIČKIČINIOCI RAZNOVRSNOSTI
EKOSISTEMA
OROGRAFKO-GEOLOŠKI KLIMATSKI
33
OSNOVNI ABIOTIČKI ČINIOCI RAZNOVRSNOSTI EKOSISTEMA
MAKRORELJEF: PANONSKI BASEN
BRDSKO-PLANINSKA OBLAST
PRIMORSKA OBLAST
OSNOVNI TIPOVI ZONALNE KLIME:
MEDITERANSKA KLIMA
UMERENO-KONTINENTALNA
KONTINENTALNA KLIMA
PLANINSKA KLIMA
34
PANONSKI BASEN – aluvijalne ravni i rečne terase duž velikih reka, lesne zaravni, brdsko-planinska uzvišenja (Fruška gora i Vršačke planine)
PODLOGA: pesak, šljunak, mulj, les, silikatne metamorfne stene
BRDSKO-PLANINSKA OBLAST – 5 planinskih sistema različite starosti (Rodopske, Karpatske, Balkanske, Dinarske, Šarsko-pindske planine)
PODLOGA: silikatne eruptivne stene, stare metamorfne stene, mezozojski krečnjaci, silikatne metamorfne stene, krečnjačke stene
PRIMORSKA OBLAST – dve celine (dubok zaliv fjordovskog tipa – Boka kotorska; Paštrovićko-ulcinjsko priobalje)
PODLOGA: kamen, močvarne slatine, pesak, šljunak, krečnjačke stene
35
MEDITERANSKA KLIMA – priobalni region i obronci Dinarida do 300-400 m; srednje godišnje temp. 15-16°C, velika količina padavina uglavnom zimi i u proleće, leta sušna
UMERENO-KONTINENTALNA KLIMA – najveći deo zapadne, centralne i južne Srbije i severna i severozapadna Crna Gora;2 podtipa: humidna (zapadna Srbija; nema sušnog ni polusušnog perioda) i semiaridna (centralna i istočna Srbija; leta topla i suva -polusušna)
KONTINENTALNA (STEPSKA) KLIMA – severni ravničarski deo Srbije; tokom leta jedan sušni i 4 polusušna meseca; oštre zime (apsolutni minimum do -30°C); razlika minimuma i maksimuma do 80°C
PLANINSKA KLIMA – na višim delovima planina; 3 varijante: alpijska, subalpijska, montana; 3-6 meseci sa negativnim srednjim temperaturama
36
PREGLED OSNOVNIH TIPOVA PREGLED OSNOVNIH TIPOVA EKOSISTEMA NAEKOSISTEMA NAŠŠE ZEMLJEE ZEMLJE
Zbog velike raznovrsnosti orografskih, geoloških i klimatskih prilika postoji i velika raznovrsnost ekosistema – po mnogima
jedan od najznačajnijih evropskih centara ekosistemskog diverziteta
Raznovrsnost prate i biljne zajednice – fitocenološka istraživanja pokazuju da na teritoriji Srbije postoji oko 600
različitih biljnih zajednica, a u Crnoj Gori više od 300
Dve grupe ekosistema: 10 ZONALNIH EKOSISTEMA koji prate zonalno smenjivanje klimatskih pojaseva i 2 tipa
NEZONALNIH – A) šumska i žbunasta vegetacija i B) zeljasta vegetacija – kopnena, vodena i antropogeni oblici)
37
ZAŠTITA I UNAPREĐIVANJE ŽIVOTNE
SREDINE
38
EKOLOEKOLOŠŠKE PROMENE U PRIRODI NASTALE KE PROMENE U PRIRODI NASTALE DELOVANJEM DELOVANJEM ČČOVEKAOVEKA
Promene nastale delovanjem savremenog predstavnika vrste Homo sapiens
Primitivniji predstavnici nemaju takve ambicije i uticaje na prirodu – Eskimi, Pigmeji, Bušmani, Indijanci – živeli su ili žive u skladu sa svojom životnom sredinom
Čovek je KOSMOPOLITSKA VRSTA koja je neposredno ili posredno – preko proizvoda ili otpada – dospela na gotovo svako mesto na Zemlji i započela osvajanje svemira
Zahvaljujući nauci i medicini čovek je jedina vrsta koja se “otrgla” prirodnim mehanizmima kontrole rasta svojih populacija (6 milijardi)
“UNIVERZALNI POTROŠAČ” kome su dostupni skoro svi zemaljski resursi
39
Posledice neadekvatnog iskorišćavanja i zagađivanja životne sredine manifestuju se ne samo lokalno i regionalno već i globalno
Najizraženiji oblici uništavanja prirode su:
•zagađivanje atmosfere koje dovodi do promene klime, podizanja nivoa svetskog mora i oštećenja ozonskog omotača
•zagađivanje kopnenih voda i svetskog mora
•zagađivanje zemljišta
•uništavanje prirodnih ekosistema
•uništavanje pojedinačnih vrsta
40
NEGATIVNI UTICAJU PROMENA SE SABIRAJU I DOVODE DO DRAMATIČNIH I NEPREDVIDIVIH POSLEDICA
PROMENE SE DEŠAVAJU TAKVOM BRZINOM DA PRIRODA NE MOŽE SAMA DA SE OBNOVI I OPORAVI
U GRADOVIMA ŽIVI OKO 48% SVETSKOG STANOVNIŠTVA (OKO 3 MILIJARDE)OGROMNE POLJOPRIVREDNE POVRŠINEOPUSTOŠENI I ERODIRANI TERENI USLED SEČE ŠUMAI STOČARENJAINDUSTRIJSKA POSTROJENJA I DEPONIJEIZVORNI OBLICI PRIRODE ZADRŽAVAJU SE U OKVIRU ZAŠTIĆENIH PODRUČJA ILI NA NEPRISTUPAČNIM MESTIMA
41
PROMENE FIZIPROMENE FIZIČČKIH I HEMIJSKIH KIH I HEMIJSKIH KARAKTERISTIKAKARAKTERISTIKA ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
DO PROMENA FIZIČKIH I HEMIJSKIH KARAKTERISTIKA DOLAZI USLED ZAGAĐIVANJA
VAZDUHA, VODE I ZEMLJE KAO TRI NERASKIDIVE CELINE BIOSFERE
RAZLIKE U NJIHOVOJ GUSTINI ODREĐUJU I RAZMERE POSLEDICA (GLOBALNI, REGIONALNI, LOKALNI NIVO)
ZAGAĐIVANJE MOŽE BITI:HEMIJSKOFIZIČKOBIOLOŠKORADIOAKTIVNO
42
ZAGAĐIVANJE I IZVORI ZAGAĐIVANJA VAZDUHAZAGAĐIVANJE I IZVORI ZAGAĐIVANJA VAZDUHA
NASTAJE KADA SE RAZLIČITI PRIRODNI GASOVI (CO2, CO, SO2, AZOTNI OKSIDI, METAN) I SITNE ČESTICE ČAĐI
I PRAŠINE OSLOBODE U ATMOSFERUPRI ČEMU DOLAZI DO PROMENE PRIRODNOG ODNOSA I KONCENTRACIJE OSNOVNIH KOMPONENTI VAZDUHA
• PRIRODNO – VULKANSKE ERUPCIJE I POŽARI• ANTROPOGENO – SAGOREVANJEM UGLJA, NAFTE,
PRIRODNOG GASA I DRVETA• SAOBRAĆAJ (60% AEROZAGAĐENJA), INDUSTRIJA I
TERMOELEKTRANE – FLUORIDI, UGLJOVODONICI, KETONI, TEŠKI METALI ITD. (VEŠTAČKI SINTETISANE MATERIJE)
43
Zagađivači potiču iz različitih izvora:• PRIRODNI IZVORI – vulkanske erupcije, peščane oluje
(oluje prašine), dim od požara šumskih i travnatih površina
• ANTROPOGENI IZVORI
44
SMOG – klasični (londonski) – čađ, prašina, SO2, azotni oksidi, magla
FOTOSMOG – Los Anđeles tip – ozon, vodonik peroksid, azotni oksidi (uz intenzivnu Sunčevu
radijaciju i suv vazduh)
VAZDUH JE NAJREĐI DEO ŽIVOTNE SREDINE PA SE ZAGAĐENJE BRZO ŠIRI (tragovi sagorevanja benzina nađeni u ledu Antarktika)
POJAČANJE EFEKTA STAKLENE BAŠTE – promena klime (globalno zagrevanje, podizanje nivoa mora – do kraja XXI veka 1-3 m, uništavanje ozonskog omotača, pojava kiselih kiša)
45
ZAGAĐIVANJE I IZVORI ZAGAĐIVANJA VODAZAGAĐIVANJE I IZVORI ZAGAĐIVANJA VODA
Sve kopnene vode (površinske i podzemne) čine samo 0.5-1% ukupne svetske vode(u buretu od 100 l samo 2-3 čaše)
U ledu Arktika i Antarktika nalazi se 2% svetske vode, a u svetskom moru 97%
ZAGAĐIVANJE VODE MOŽE BITI:HEMIJSKO (organske i neorganske materije)FIZIČKO (čvrst otpad, nafta, temperatura)BIOLOŠKO (alohtone vrste, patogeni mikroorganizmi, virusi)RADIOAKTIVNO (nuklearne probe, havarije podmornica, nuklearni otpad i sl.)
46
(1.72%)
(0.75%) (0.02%)
47
ZAGAĐIVANJE I IZVORI ZAGAĐIVANJA ZEMLJIZAGAĐIVANJE I IZVORI ZAGAĐIVANJA ZEMLJIŠŠTATA
Promene koje dovode do smanjenja plodnosti i sposobnosti za normalno odvijanje procesa
razlaganja, a time i kruženja materije
POLJOPRIVREDA (ekspanzivna i ekstenzivna) –jedan od najvećih izvora zagađivanja
U našoj zemlji agroekosistemi zauzimaju 60% ukupne teritorije (5 miliona hektara)
Agroekosistemi se zagađuju hemijski – pesticidima i veštačkim đubrivima
48
Ostali izvori zagađivanja zemljišta:
Deponije komunalnog i industrijskog otpadaRudnici sa površinskim kopomVeštačka akumulaciona jezera koja potapaju zemljištePrekomerna i neadekvatna urbanizacijaSeča šuma koja dovodi do erozije i sl. (u Srbiji je zahvaćeno 86% teritorije – u brdskim delovima vodna erozija, u nizijskim eolska)Posredno i kisele kiše i zagađene vode
SPIRANJEM ZAGAĐENOG ZEMLJIŠTA ZAGAĐUJU SE PODZEMNE VODE, REKE I MORA
49
PROMENE SASTAVA PROMENE SASTAVA ŽŽIVOG SVETAIVOG SVETA
ZAGAĐIVANJEM ILI UNIŠTAVANJEM STANIŠTAČOVEK MENJA I ODUZIMA ŽIVOTNI PROSTOR DRUGIM BIĆIMA
MNOGE VRSTE IŠČEZAVAJU ILI SE POVLAČE U PODRUČJA U KOJIMA SU STANIŠTA JOŠ UVEK OČUVANA
VRSTE KOJE SU SE PRILAGODILE SU ČESTO NEŽELJENI PRATIOCI (korovi, neki glodari, neke ptice, mnogi insekti i drugi beskičmenjaci) – problemi prenamnožavanja i promene prirodnog sastava biocenoza koje dovode do njihovog osiromašenja
50
Zebra kvaga –J. Afrika 1883
Putnički golub –S. Amerika 1914
Tasmanijski vuk –Tasmanija 1933
Karolina papagaj – Luizijana 1914
51
Dodo –Mauricijus 1690
Antarktički vuk –Falkland 1876
Orestija iz jezera Titikaka –
Bolivija-Peru 1950
52
UNOUNOŠŠENJE STRANIH VRSTA U PODRUENJE STRANIH VRSTA U PODRUČČJA U KOJIMA JA U KOJIMA IH RANIJE NIJE BILO I EKOLOIH RANIJE NIJE BILO I EKOLOŠŠKE POSLEDICEKE POSLEDICE
Od prvih seoba čovek svesno ili nesvesno raznosi vrste
ALOHTONE VRSTE su namerno ili slučajno INTRODUKOVANE vrste čiji istorijski razvoj nije vezan
za teritoriju na koju su unete, za razliku od AUTOHTONIH
Neke vrste su domestifikovane i njihovi areali prošireni –danas su uglavnom kosmopolitske
Te vrste gube osobine divljih predaka i nisu sposobne da se održe bez pomoći čoveka (ipak određen broj jedinki
uvek zadrži te osobine)
53
Česti su slučajevi i nenamernog unošenja vrsta:
sa semenom žitarica često se uvezu i semena korova (ambrozija je uneta sa semenom krompira, crvene deteline i lucerke)
na točkovima prevoznih sredstava
na životinjama (zoohorija) – ekto- i endozoohorija (nesvarljiva semena)
čovek na odeći i prtljagu
Ovakve vrste su sa antropocentričnog stanovišta često nepoželjne – smatraju se korovima
BIOLOŠKO ZAGAĐIVANJEOvo u početku povećava raznovrsnost, ali ako su alohtone kompetitivno jače dolazi do istiskivanja autohtonih – opasno u teritorijalno izolovanim ekosistemima (ostrva ili akvatični sistemi)
Kontrola puteva unošenja i sprečavanje širenja
54
PROCES DOMESTIFIKACIJE ZEMLJIPROCES DOMESTIFIKACIJE ZEMLJIŠŠTA, BILJAKA I TA, BILJAKA I ŽŽIVOTINJAIVOTINJA
Počinje kada Homo sapiens sapiens prelazi nastacionarni način života i menja prirodni okvir
Većina kultivisanih vrsta pripitomljena je u periodu između 11000 i 2500 godina p.n.e. uporedo sa razvojem
poljoprivrede
Posledice ekspanzivne poljoprivrede su ogromne – više od polovine ukupnog šumskog fonda Zemlje je pretvoreno u oranice, a zemljište je erodirano, osiromašeno u pogledu plodnosti i zagađeno
pesticidima
55
PROCESI URBANIZACIJE I INDUSTRIJALIZACIJEPROCESI URBANIZACIJE I INDUSTRIJALIZACIJE
Jedan od najsnažnijih vidova uticaja čoveka na prirodu – 48% stanovništva živi u gradovima
12 gradova > 10 miliona33 grada > 5 miliona281 grad > 1 milion
“PARAZITI BIOSFERE” – zavise od okolnih prirodnih ili agroekosistema u koje vraćaju otpad,
zagađenu vodu i štetene materije
URBANA EKOLOGIJAEKOLOGIJA ČOVEKA
56
Rank Metropolitan area
Country Population Area(km²)
People/km²
1 Tokyo Japan 32,450,000 8,014 4,049
2 Seoul South Korea 20,550,000 5,076 4,048
3 Mexico City[2] Mexico 20,450,000 7,346 2,784
4 New York City[3] United States
19,750,000 17,884 1,104
5 Mumbai India 19,200,000 2,350 8,170
6 Jakarta Indonesia 18,900,000 5,100 3,706
7 Sao Paulo Brazil 18,850,000 8,479 2,223
8 Delhi India 18,600,000 3,182 5,845
9 Osaka-Kobe-Kyoto Japan 17,375,000 6,930 2,507
10 Shanghai China 16,650,000 5,177 3,216
11 Metro Manila Philippines 16,300,000 2,521 6,466
12 Hong Kong-Shenzhen
China 15,800,000 3,051 5,179
13 Los Angeles United States
15,250,000 10,780 1,415
14 Kolkata India 15,100,000 1,785 8,459
15 Moscow Russia 15,000,000 14,925 1,005
16 Cairo Egypt 14,450,000 1,600 9,031
17 Buenos Aires Argentina 13,170,000 10,888 1,210
18 London United Kingdom
12,875,000 11,391 1,130
19 Beijing China 12,500,000 6,562 1,905
20 Karachi Pakistan 11,800,000 1,100 10,727
57
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
Zavise od vrste zagađujuće materije, stepena toksičnosti, vremena izloženosti, kumulativne
sposobnosti u tkivima i od opšteg zdravstvenog stanja
RADIOAKTIVNO ZRAČENJE –najopasnije po svojim genetičkim i
somatskim efektima
Prirodan i spontan proces tokom koga nestabilni atomi nekog elementa emituju ili zrače višak energije u obliku
čestica ili talasa – JONIZUJUĆE ZRAČENJE
58
59
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
Jonizujuće zračenje sadrži veliku količinu energije i pri interakciji s nekim materijalom uklanja elektrone
iz njegovih atoma
Radioaktivno zračenje ima negativno dejstvo na genetički materijal, kumulativnog je karaktera, u većim dozama izaziva smrt, a genetičke promene
su nasledne
Hirošima i Nagasaki – teratogene i kancerogene promene, visoka stopa smrtnosti
61
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
PRIRODNI IZVORI (KOSMIČKOG I ZEMALJSKOG POREKLA) → nisu velika opasnost
VEŠTAČKI IZVORI (MIRNODOPSKI I VOJNI IZVORI) →velika opasnost:
NUKLEARNE ELEKTRANE (najveći mirnodopski izvori)INDUSTRIJA, POLJOPRIVREDANAUKA (MEDICINA) – primena radioizotopaVOJNI IZVORI – brojniji i opasniji – nuklearne probe, havarije nuklearnih podmornica, transport, skladištenje, manipulacija
62
63
64
• SAD: 1127 nuklearnih i termonuklearnih testova — 217 u atmosferi.
• Sovjetski Savez/ Rusija: 969 testova — 219 u atmosferi.
• Francuska: 210 testova, 50 u atmosferi. • UK: 45 testova — 21 u atmosferi. • Kina: 45 testova — 23 u atmosferi. • Indija i Pakistan — 13 testova pod zemljom. • Izrael — verovatno 1 test u atmosferi (J. Afrika
1979). • Severna Koreja — 1 test pod zemljom, oktobar
2006.
65
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
Problem odlaganja nije rešen još uvek na zadovoljavajući način – pakuje se u KONTEJNERE koji se odlažu u napuštene rudnike, specijalno napravljena betonska
skladišta na površini ili u zemlji, ili u okeanske dubine –moraju biti seizmički stabilna područja
•Organizmi na višem evolutivnom nivou mnogo su osetljiviji od evolutivno nižih
•Reproduktivni organi, limfno i koštano tkivo i kardiovaskularni sistem su najosetjiviji organi
66
67
68
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
Negativne efekte izazivaju i razne hemijske supstance kao TEŠKI METALI (Hg, Pb, Zn, Cu)
i druga jedinjenja
Oboljenja disajnih organa povezana su sa zagađenjem vazduha (astma, bronhitis, alergije,
smanjen imunitet)
69
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
BUKAVid fizičkog zagađivanja (veštački izvori buke)
Zvučno talasno zagađivanje – posledice na slušni aparat, psihu i zdravlje (usporava rad srca i diže pritisak, usporava
peristaltiku želuca, smanjuje sekreciju pljuvačnih žlezda, deluje na štitnu i nadbubrežnu žlezdu, menja električnu
aktivnost mozga, smanjuje seksualnu aktivnost)
RAZLIKUJE SE PO POREKLU, INTENZITETU I TRAJANJU
Noćna buka od 55 dB izaziva iste fiziološke posledice kao buka od 65 dB preko dana
70
71
GENETIGENETIČČKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUKI I ZDRAVSTVENI EFEKTI NARUŠŠENE I ENE I ZAGAĐENE ZAGAĐENE ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
BUKA10-20% urbanog stanovništva izloženo je buci većoj od 65 dB
80% migrene i 52% rastrojstva pamćenja, u 30% slučajeva skraćuje život za 8-12 godina, sklonost ka nasilju, ubistvu,
samoubistvu
Saobraćaj – glavni izvor buke
Zaštita od buke – pešačke zone, zeleni pojasevi, obilaznice za tranzitni saobraćaj, gradnja ispod zemlje
VIBRACIJE – nervni sistem i čula
72
SISTEMI PRASISTEMI PRAĆĆENJA STANJA ENJA STANJA ŽŽIVOTNE SREDINEIVOTNE SREDINE
Sistem praćenja stanja naziva se MONITORINGMora biti kontinuiran – registrovanje, procena i
upozoravanje
FIZIČKO-HEMIJSKI – analiza uzoraka vazduha, vode, zemljišta, hrane
BIOLOŠKI – korišćenje živih bića kao indikatora (lišajevi i mahovine – indikatori nezagađene sredine; mnoge alge i fauna dna – indikatori zagađenja)
73
EKOLOEKOLOŠŠKE OSNOVE PROSTORNOG PLANIRANJA I KE OSNOVE PROSTORNOG PLANIRANJA I UREĐENJA PROSTORAUREĐENJA PROSTORA
Prostor je osnova celokupnog razvoja – reflektuje sociološke, demografske, ekonomske, tehnološke promene; ratovi, raskorak između prirodne i izgrađene sredine
Sve veća potreba za održivim planiranjem i uređenjem prostora
Prostor kao EKOLOŠKI PROSTOR (PRIRODNI RESURS) a ne “prazan prostor”
Učešće urbanista, arhitekata, biologa-ekologa, geografa, hidrologa, geologa, ekonomista, tehnologa, pravnika, sociologa, lekara, psihologa itd.
Sve mora biti usaglašeno i sinhronizovano
74
REVITALIZACIJA I REKULTIVACIJA EKOSISTEMA I REVITALIZACIJA I REKULTIVACIJA EKOSISTEMA I PREDELAPREDELA
Obnova narušenih kopnenih ekosistema (pre svega šumskih) je teška, složena, dugotrajna i skupa, često i nemoguća, kada govorimo o REVITALIZACIJI –
“vraćanje života” na biološki prazna staništa
REKULTIVACIJA dolazi kasnije preko serije razvojnih stadijuma – vraćanje ekosistema na
početno stanje
Odvijaju se i spontano, a čovek ih može ubrzati
75
Najuočljivije na pepelištima i jalovištima površinskih kopova i termoelektrana i deponijama komunalnog otpada
40 miliona tona plodnog zemljišta se uništi godišnje u svetu
Srbija – na preko 170 deponija odloži se 3,5 miliona m³ komunalnog otpada godišnje
Agrotehničkim i agrohemijskim melioracijama i biološkom rekultivacijom prevodi se u “plodno zemljište”
76
ZAŠTITA PRIRODE
77
PROBLEMI UGROPROBLEMI UGROŽŽENOSTI I ZAENOSTI I ZAŠŠTITE TITE ŽŽIVE I IVE I NENEŽŽIVE PRIRODEIVE PRIRODE
RIO DEKLARACIJA – potpisana 1992. godine u Rio de Žaneiru od strane 168 zemalja – očuvanje biodiverziteta
Zabrinutost zbog poremećaja klime (efekat staklene bašte, ozonske rupe, kisele kiše) i brzine ugrožavanja i iščezavanja
vrsta
60.000 biljnih vrsta je ugroženo
600 vrsta životinja (86 sisara, 104 ptice, 20 gmizavaca, 5 vodozemaca, 80 riba, 72 insekta, 206 puževa) i 400-900 vrsta biljaka iščezlo za poslednjih 400 godina
3 vrste sisara, 4 ptice, 1 gmizavac, 11 riba i 9 mekušaca živi jošsamo u zoo-vrtovima ili drugim veštačkim pribežištima
78
Konj Pševalskog
Per Davidov jelen
Arabijski oriks
79
PROBLEMI UGROPROBLEMI UGROŽŽENOSTI I ZAENOSTI I ZAŠŠTITE TITE ŽŽIVE I IVE I NENEŽŽIVE PRIRODEIVE PRIRODE
Procene: 3 vrste na dan, 3 vrste na sat, 100 vrsta na dan u tropskoj kišnoj šumi
Polovina šumskog fonda je uništena, svakog minuta poseče se 57 ha tropskih kišnih šuma
IUCN – Međunarodna unija za zaštitu prirode (137 zemalja)
WWF – Svetski fond za zaštitu prirode
80
SAVREMENI PRISTUPI I MOGUSAVREMENI PRISTUPI I MOGUĆĆNOSTI NOSTI ZAZAŠŠTITE UGROTITE UGROŽŽENE FLORE, FAUNE I ENE FLORE, FAUNE I
ŽŽIVOTNIH ZAJEDNICAIVOTNIH ZAJEDNICA
Multidisciplinarni zadatak – nauka, zakonodavstvo, primenjene biološke discipline – šumarstvo,
poljoprivreda, hortikultura, veterina, farmacija itd.
1. Metode za utvrđivanje naučnih osnova zaštite ugroženih vrsta
2. Postupci formalno-pravne zaštite
3. Aktivnosti koje se sprovode u praksi
81
Aktivnosti koje se sprovode u praksi:
A) IN SITU ZAŠTITA – očuvanje izvornih ekosistema, tj. očuvanje, održavanje i oporavak populacija na prirodnim staništima
B) REINTRODUKCIJA – veštačko vraćanje vrsta na prostor sa koga su iščezle
C) INTRODUKCIJA – veštačko naseljavanje vrste na prostor na kome ranije nije živela
D) EX SITU ZAŠTITA – očuvanje vrsta van njihovih prirodnih staništa
E) EDUKACIJA I PREZENTOVANJE dosadašnjih saznanja i rezultata u oblasti zaštite biodiverziteta, objavljivanje publikacija, snimanje TV emisija, organizacija predavanja
82
Zasavica – donja dabrova brana
(2005)
83
Prvi korak u zaštiti je ADMINISTRATIVNO-PRAVNA ZAŠTITA – razni zakoni, uredbe, deklaracije,
konvencije, rezolucije , strategije – na nacionalnom ili međunarodnom nivou
ZAŠTIĆENE PRIRODNE RETKOSTI – 215 vrsta biljaka, 427 vrsta životinja – ne smeju se sakupljati,
loviti, uznemiravati, ni uništavati
NAREDBA O KONTROLI KORIŠĆENJA I PROMETA DIVLJIH BILJNIH I ŽIVOTINJSKIH VRSTA – određeno je
vreme, količina i područje sakupljanja za 156 vrsta (šumski plodovi, lekovito bilje, puževi, žabe, jestive gljive itd.)
84
Međunarodne konvencije i deklaracije:
Deklaracija o čovekovoj sredini, Stokholm, 1972
Konvencija o očuvanju biodiverziteta, Rio, 1992
Deklaracija o očuvanju migratornih vrsta divljih životinja (Bonska deklaracija), Bon, 1988
Konvencija o međunarodnoj trgovini ugroženim vrstama divlje flore i faune (CITES, Vašingtonska konvencija), 1973
Konvencija o zaštiti močvarnih staništa od međunarodnog značaja naročito kao staništa ptica močvarica, Ramsar (Iran), 1971
Konvencija o zaštiti evropskog (“divljeg”) živog sveta i prirodnih staništa (Bernska konvencija), 1979
85
IN SITU ZAŠTITA – očuvanje izvornih ekosistema, tj. očuvanje, održavanje i oporavak populacija na prirodnim
staništima
Zakon o zaštiti životne sredine i Zakon o zaštiti prirode određuju vrste zaštićenih područja, odnosno prirodnih dobara:
Nacionalni parkovi
Parkovi prirode
Predeli izuzetnih odlika
Rezervati prirode
Specijalni rezervati prirode
Spomenici prirode
86
Nacionalni parkovi – veća područja sa prirodnim ekosistemima (5 u Srbiji, Fruška gora, Đerdap, Tara, Kopaonik, Šar-planina)
Park prirode – područje sa dobro očuvanim prirodnim svojstvima vode, vazduha i zemljišta, bez većih degradacionih promena (19)
Predeo izuzetnih odlika – relativno manje područje živopisnih pejzažnih obeležja, nenarušenih primarnih vrednosti (4)
Rezervat prirode – izvorni ili neznatno izmenjen deo prirode osobitog sastava i odlika zajednica, namenjenih održavanju genetskog fonda (73)
Specijalni rezervat prirode – predeo sa izraženim prirodnim vrednostima (12)
Spomenik prirode – prirodni objekat fizički jasno izražen i prepoznatljiv, pećine, izvori, stabla, drvoredi, parkovi, botaničke bašte (261)
87
EX SITU ZAŠTITA – očuvanje, gajenje, razmnožavanje izvan prirodnih staništa,
najčešće u botaničkim baštama, zoo-vrtovima, bankama gena, bankama semena i plodova,
specijalizovanim laboratorijama na hranljivim podlogama (kulture tkiva)
CRVENE KNJIGE FLORE I FAUNE – publikacije koje nazivom i crvenom bojom upozoravaju na opasnost od
iščezavanja; stručno-naučna osnova za zakonsku i praktičnu zaštitu na određenoj teritoriji
“Crvena knjiga flore Srbije”, 1999 (171 vrsta)“Crvena knjiga dnevnih leptira Srbije” (57 od 192 vrste)