Τετάρτη, 10 Ιουνίου 2009

viopikoilothta





Εξετάζοντας τη βιοποικιλότητα στο επίπεδο της ποικιλότητας των οικοσυστημάτων, περιγράφονται και διερευνούνται οι διαφορετικοί τύποι οικοσυστημάτων καθώς και η ποικιλία των ενδιαιτημάτων και των οικολογικών διεργασιών που χαρακτηρίζουν το καθένα από αυτά. Η εκτίμηση της βιοποικιλότητας των οικοσυστημάτων είναι προβληματικότερη από αυτή της γενετικής ποικιλότητας και της ποικιλότητας των ειδών αφού τα όρια, σύνορα των βιοκοινοτήτων και των οικοσυστημάτων είναι συχνά ασαφή ή δυσδιάκριτα και ο ορισμός τους σε κάθε περίπτωση υποκειμενικός.Ως οικοσύστημα ορίζουμε μία οργανωμένη ενότητα έμβιων όντων και αβιοτικών στοιχείων μέσα στην οποία ανταλλάσσονται υλικά και ενέργεια με κινητήρια δύναμη μια πηγή ενέργειας. Η έννοια του οικοσυστήματος αφορά δηλαδή όχι μόνο στους ζωντανούς οργανισμούς ενός τόπου αλλά και σε κάθε τι που τους περιβάλλει και τους επηρεάζει και που ουσιαστικά συνθέτει το περιβάλλον μέσα στο οποίο ζουν. Περιλαμβάνει ακόμα τις σχέσεις ανάμεσα στους οργανισμούς και ανάμεσα σ' αυτούς και τα επιμέρους στοιχεία του φυσικού τους περιβάλλοντος Κάθε οργανισμός επηρεάζεται και επηρεάζει πληθώρα βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων.
Αναλυτικότερα, ορίζοντας ένα οικοσύστημα δεν αρκεί να καταγράψουμε τα στοιχεία που το συνθέτουν (π.χ. είδη φυτών, ζώων, μητρικό πέτρωμα κ.λπ.), να περιγράψουμε δηλαδή τη δομή του. Στη διερεύνηση ενός οικοσυστήματος λαμβάνουμε υπόψη μας τις αλληλεπιδράσεις που συσχετίζουν τα συνθετικά του στοιχεία και καθορίζουν τη λειτουργία του. Κι αυτό γιατί η δομή και η λειτουργία ενός οικοσυστήματος βρίσκονται σε άμεση αλληλεξάρτηση: η δομή καθορίζει τις λειτουργίες που επιτελούνται μέσα στο οικοσύστημα, αλλά και αντίστροφα, οι λειτουργίες αυτές επενεργούν στη δομή του τροποποιώντας την.Η οριοθέτηση ενός οικοσυστήματος γίνεται πάντα με αυθαίρετο, περισσότερο ή λιγότερο, τρόπο. Ως οικοσύστημα μπορεί να θεωρηθεί ένα φύλλο πουρναριού που βρίσκεται σε αποσύνθεση, ένα νησί, το δέλτα του Έβρου, το δάσος οξιάς του Ολύμπου ή όλα τα δάση του Ολύμπου, η πόλη της Θεσσαλονίκης κ.ο.κ. Αν αγνοήσει κανείς τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πλανητών, η Γη στο σύνολό της θα μπορούσε να θεωρηθεί ως ένα και μόνο οικοσύστημα. Ανάλογα λοιπόν με το που εστιάζουμε το ενδιαφέρον μας και τι θέλουμε να μελετήσουμε καθορίζουμε τα όρια του οικοσυστήματος "εν γνώσει" της αυθαιρεσίας μας.
Για πρακτικούς λόγους στην προσπάθεια ταξινόμησης των οικοσυστημάτων συχνά παραβλέπονται ιδιαιτερότητες στη σύνθεση των βιοκοινοτήτων τους. Συνηθίζουμε δηλαδή να ομαδοποιούμε παρόμοιες βιοκοινότητες που αναπτύσσονται σε "συγγενικά" οικοσυστήματα. Π.χ. αναφερόμαστε στα οικοσυστήματα των τροπικών δασών ή σ' αυτά των κοραλλιογενών υφάλων. Εξάλλου, αν και μοναδικό στο σύνολό του το κάθε θεωρούμενο οικοσύστημα, οι βασικές οικολογικές διεργασίες, όπως η ροή της ενέργειας και ο κύκλος του νερού κ.ά., παραμένουν κοινές για όλα τα οικοσυστήματa
Ο κύκλος του νερού
Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η καταγραφή των φυτικών ή ζωικών ειδών που χαρακτηρίζουν ένα διακριτό οικοσύστημα αποτελεί ένα μόνο από τα μέσα διερεύνησης της ποικιλότητας του. Μελετώντας ένα οικοσύστημα σκόπιμη είναι η εξέταση και άλλων επιπέδων έκφρασης της βιοποικιλότητας του όπως η σχετική αφθονία του κάθε είδους μιας βιοκοινότητας, η ηλικιακή δομή των πληθυσμών της, οι τροποποιήσεις στη σύνθεσή της με το πέρασμα του χρόνου , άλλες οικολογικές διεργασίες που επιτελούνται σε αυτό κ.ά.
Εικόνα 3. Απλοποιημένη σχηματική απεικόνιση των οικολογικών διεργασιών
Στον όρο οικολογικές διεργασίες συνοψίζονται οι σχέσεις αλληλεπίδρασης, ενδοειδικές και διαειδικές, που αναπτύσσονται μεταξύ των ατόμων μιας βιοκοινότητας π.χ. θήρευση, ανταγωνισμός, παρασιτισμός, αμοιβαιότητα η συμμετοχή τους στους βιογεωχημικούς κύκλους (μεταφορά θρεπτικών στοιχείων, νερού και άλλων χημικών ενώσεων ανάμεσα στους ζωντανούς οργανισμούς και μεταξύ των οργανισμών και του αβιοτικού τους περιβάλλοντος,
και οι ρυθμοί πρωτογενούς παραγωγής (μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε βιομάζα μέσω φωτοσύνθεσης,
κατανάλωσης (καταναλωτές είναι οι οργανισμοί που στηρίζονται στα φυτά είτε άμεσα, φυτοφάγα, είτε έμμεσα, σαρκοφάγα, για να πάρουν την απαραίτητη ενέργεια για την επιβίωσή τους) και αποικοδόμησης (μετατροπή των οργανικών ενώσεων σε ανόργανες και διάθεσή τους στο περιβάλλον).
Πιθανές σχέσεις μεταξύ δύο οργανισμών διαφορετικών πληθυσμών (ο: έλλειψη αλληλεπίδρασης, +: σχέση που ευνοεί τον οργανισμό, -: που βλάπτει τον οργανισμό)
Ο κύκλος του άνθρακα: Ο άνθρακας, ως διοξείδιο του άνθρακα, δεσμεύεται στα φυτά με τη φωτοσύνθεση και απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα με την αναπνοή των οργανισμών και την καύση οργανικών ουσιών.
Ο κύκλος του αζώτου: Το αέριο άζωτο δεσμεύεται και νιτροποιείται (μετατρέπεται σε αμμωνία και στη συνέχεια σε νιτρικές ενώσεις τις οποίες μπορούν να απορροφήσουν τα φυτά) από βακτήρια που ζουν στο έδαφος και στα φυμάτια των ριζών ορισμένων φυτών. Τα ζώα τρώνε τα φυτά και χρησιμοποιούν μερικές από αυτές τις σύνθετες αζωτούχες ενώσεις. Το άζωτο στα νεκρά ζώα και την κοπριά μετατρέπεται σε νιτρώδη άλατα από τα νιτρωδοβακτήρια. Τα νιτροβακτήρια μετατρέπουν τα νιτρώδη άλατα σε νιτρικά. Ένα μέρος τους διεισδύει στο έδαφος με τη βροχή, ένα άλλο απορροφάται από τα φυτά, ενώ τα απονιτροποιητικά βακτήρια απελευθερώνουν ένα τμήμα του στην ατμόσφαιρα ως αέριο άζωτο. Οι κεραυνοί μετατρέπουν το άζωτο της ατμόσφαιρας σε διοξείδιο του αζώτου, που είναι διαλυτό στο νερό και η βροχή το μεταφέρει στο έδαφος ως ασθενές νιτρικό οξύ.
Δεν υπάρχει σαφής και αναλογική σχέση ανάμεσα στην ποικιλότητα ενός οικοσυστήματος και στους ρυθμούς, στην έκταση των οικολογικών διεργασιών που συμβαίνουν σ' αυτό. Ο αριθμός των ειδών π.χ. μιας περιοχής δεν καθορίζει το επίπεδο παραγωγικότητάς της. Η αύξηση της μάζας των παραγωγών σε ορισμένο χρονικό διάστημα αποτελεί την παραγωγικότητα του οικοσυστήματος. Τα πλούσια σε διαφορετικά είδη τροπικά δάση είναι εξαιρετικά παραγωγικά. Εξίσου όμως παραγωγικοί είναι και οι παράκτιοι υγρότοποι οι οποίοι αποτελούν το βιότοπο μιας μικρής σχετικά ποικιλίας ειδών. Παρομοίως, αλλαγές στη σύνθεση των ειδών μιας βιοκοινότητας δεν επιδρούν με ενιαίο σε όλες τις περιπτώσεις τρόπο στην πρωτογενή παραγωγικότητα του οικοσυστήματος. Το αποτέλεσμα εξαρτάται από τις ιδιαιτερότητες του είδους και του οικοσυστήματος που εμπλέκονται. Η αφαίρεση συγκεκριμένων ειδών από μια περιοχή π.χ. μπορεί να επηρεάσει λίγο έως καθόλου την παραγωγικότητα της στις περιπτώσεις που ο αριθμός των ανταγωνιστών των ειδών που εκλείπουν αυξηθεί λόγω μείωσης της έντασης του ανταγωνισμού. Σε άλλες περιπτώσεις η αφαίρεση ορισμένων ειδών από ένα οικοσύστημα μειώνει την παραγωγικότητά του. Αν π.χ. οι μύκητες που συμβιώνουν με ορισμένα φυτά, παρέχοντάς τους νερό και θρεπτικά συστατικά, εξαφανιστούν, ο ρυθμός ανάπτυξης των φυτών αυτών μειώνεται σημαντικά, ελαττώνοντας τη συνολική παραγωγικότητα του οικοσυστήματος. Τέλος, σε ορισμένες περιπτώσεις η αφαίρεση ορισμένων ειδών - συστατικών του οικοσυστήματος συντελεί στην αύξηση της παραγωγικότητας του. Π.χ. η μείωση των φυτοφάγων οργανισμών συνεπάγεται αύξηση της φυτικής βιομάζας.Παράλληλα με την παραγωγικότητα, η αλλαγή στη σύνθεση των ειδών ενός οικοσυστήματος επηρεάζει με ειδικό κάθε φορά τρόπο και τις υπόλοιπες οικολογικές διεργασίες που συμβαίνουν σ' αυτό, όπως τον κύκλο του νερού και των θρεπτικών συστατικών. Συχνά για παράδειγμα όταν ένα δασικό οικοσύστημα "απλοποιείται", αφαιρούνται δηλαδή κάποια είδη φυτών, η ποσότητα του νερού που χάνεται από αυτό αυξάνεται λόγω μικρότερης συγράτησής του από το έδαφος.Σε αντιστοιχία με τα παραπάνω, η ποικιλία των ειδών ενός οικοσυστήματος δεν είναι ανάλογη με τη σταθερότητά του. Η σταθερότητα των οικοσυστημάτων αναφέρεται στην αντίσταση που αυτά παρουσιάζουν απέναντι σε οποιαδήποτε παρέμβαση και στο χρόνο που απαιτείται για την επαναφορά τους στην κατάσταση που προηγείται της παρέμβασης.Αν και περίπλοκη η επίδραση των οργανισμών στο περιβάλλον τους και αντίστροφα, μπορούν να διατυπωθούν ορισμένες αρχές που διέπουν πάντα την παραπάνω σχέση αλληλεπίδρασης και περιγράφουν τη δυναμική φύση των οικοσυστημάτων:- Ανεξάρτητα από το πόσο στατικό και αν παρουσιάζεται συχνά ένα οικοσύστημα η σύνθεση των βιοκοινοτήτων του μεταβάλλεται διαρκώς.- Η ποικιλότητα των ειδών και η πολυπλοκότητα των σχέσεων αλληλεπίδρασης που αναπτύσσονται μεταξύ τους είναι ανάλογη της ετερογένειας του περιβάλλοντος.- Τόσο το μέγεθος και ο βαθμός απομόνωσης ενός οικοσυστήματος όσο και η ύπαρξη μεταβατικών ζωνών ανάμεσα στα οικοσυστήματα επηρεάζουν την ποικιλότητά τους σε είδ- Συγκεκριμένα για κάθε περίπτωση είδη επηρεάζουν δυσανάλογα σε σχέση με τα υπόλοιπα τα χαρακτηριστικά του οικοσυστήματός τους.
Τα διαφορετικά οικοσυστήματα σπάνια έχουν σαφή όρια. Ανάμεσα σε δύο γειτονικά οικοσυστήματα σχηματίζονται μεταβατικές ζώνες στις οποίες συναντώνται είδη και των δύο οικοσυστημάτων καθώς και άλλα που δε ζουν σε κανένα από αυτά αλλά είναι χαρακτηριστικά της μεταβατικής ζώνης.
Από τα παραπάνω γίνεται σαφές πως η πολυσύνθετη και δυναμική φύση των οικοσυστημάτων επιβάλλει την εφαρμογή ιδιαίτερα προσεχτικών πρακτικών διαχείρισής τους. Με στόχο τη βιώσιμη ανάπτυξή τους και τη διατήρηση της αειφορικής παραγωγικότητας τους, σκόπιμο είναι η πρόθεση επέμβασης σε κάποιο από τα στοιχεία του να αξιολογείται με βάση τις συνέπειες που αυτή θα επιφέρει στο σύνολό του και στη διαχρονική του εξέλιξη.Τα περισσότερα συστήματα ταξινόμησης των οικοσυστημάτων χρησιμοποιούν ως κριτήριο κάποιον κλιματικό παράγοντα που σχετίζεται με τη βιογεωγραφία της περιοχής. Το σύνολο των οικοσυστημάτων μπορεί να διακριθεί σε δύο μεγάλες - γενικές κατηγορίες, στα χερσαία και στα υδατικά

Δευτέρα, 8 Ιουνίου 2009











Οι προυποθέσεις για την επίτευξη των παραπάνω στόχων

Ένας πολύ σημαντικός παράγοντας για την επίτευξη των παραπάνω στόχων είναι η ενεργή συμμετοχή του διδάσκοντος, δηλαδή εμού καθ' όλη τη διάρκεια της εκπαιδευτικής διαδικασίας. Κρινεται αναγκαίο να έχω εξασφαλίσει τον κατάληλο εξοπλισμό κατά τη διάρκεια της εκπαιδευτικής διαδικασίας, όπως ένα φορητο ηλεκτρονικό υπολογιστή, ο οποίος θα έχει πόσβαση στο internet και τα μαθητικά υποκείμενα θα είναι σε θέση να έχουν ενεργή συμμετοχη στην απόκτηση πληροφοριών ή ένα projector ώστε να παρουσιαστούν σε όλη την τάξη εικόνες από διαφορετικά οικοσυστήματα και τα μαθητικά υποκείμενα να μπορέσουν να προσδιορίσουν τις ανάμεσά τους διαφορές.

Επιπλέον, ένα συμαντικό πλεονέκτημα στην όλη μαθητική διαδικασία θα ήταν να χωριστουν οι μαθητές σε ομάδες, όπου η κάθε ομάδα θα αντιπροσωπεύει το εκάστοτε οικοσύστημα :

1)Η ομάδα του ορεινού οικοσυστήματος

2)Η ομάδα του πεδινού οικοσυστήματος

3)Η ομάδα του θαλάσσιου οικοσυστήματος

4) Η ομάδα του οικοσυστήματος της πόλης

Οι μαθητές κάθε ομάδας θα συλλέξουν πληροφορίες για το οικοσύστημα που αντιπροσωπεύουν. Οι πληροφορίες αυτές θα αφορούν τους βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες, που ενυπάρχουν στο οικοσύστημα της ομάδας τους στις τροφικές αλυσίδες που αναπτύσονται, ποιά ζώα και φυτά αναπτύσονται στο εν λόγω οικοσύστημα κ.α

Μετά από αυτή την έρευνα των μαθητών τους δίνω τη δυνατότητα η κάθε ομάδα να παρουσιάσει τις πληροφορίες που συνέλλεξε.

Έπειτα χρησιμοποιώ την τεχνική των ερωταποκρίσεων, κάνω δηλαδή ερωτήσεις σε κάθε μία ομάδα ξεχωριστά και κατανοώ κατα πόσο τα μαθητικά υποκείμενα έχουν εκπληρώσει τους στόχους που έθεσα.

Στη συνέχεια χρησιμοποιώ την τεχνική του καταιγισμού ιδεών, καθώς ένας από τους επιμέρους στόχους είναι τα μαθητικά υποκείμενα να αναλύσουν και να εντοπίσουν τους τρόπους με τους οποίους θα λυθούν τα διάφορα προβλήματα αναφορικά με τις τροφικες αλυσίδες.

Τέλος, επειδή όπως είναι φυσικό θα υπάρχουν ερωτήματα, τα οποία δεν θα μπορούν να αντιμετωπίσουν τα μαθητικά υποκείμενα να λυθούν στα πλαίσια μιας συζήτησης τόσο ανάμεσα στις διάφορες ομάδες αλλά και ανάμεσα στην εκάστοτε ομάδα με εμένα.

Επιμέρους αντικειμενικοί στόχοι

Οι επιμέρους διδακτικοί στόχοι είναι άμεσα εξαρτημένοι με τη δομή που έχει το εν λόγω κεφάλαιο:


  • Να περιγράψουν ένα θαλάσσιο, ένα ορεινό, ένα πεδινό και ένα οικοσύστημα πόλης.

  • Να διακρίνουν τα οικοσυστήματα μεταξύ τους.

  • Να εντοπίσουν τις διαφορές ανάμεσα στα οικοσυστήματα.

  • Να διακρίνουν τους βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες στα οικοσυστήματα.

  • Να περιγράψουν τις σχέσεις που διέπουν τους βιοτικούς και τους αβιοτικούς παράγοντες.

  • Να εντοπίσουν τι χρειάζονται τα ζώα και τα φυτά, για να ζήσουν σε ένα οικοσύστημα.

  • Να περιγράψουν τις τροφικές αλυσίδες που αναπτύσσονται στα οικοσυστήματα.

  • Να διακρίνουν τις τροφικές αλυσίδες ανάμεσα στα οικοσυστήματα.

  • Να επιλέξουν και να περιγράψουν μία διαταραχή στη τροφική σλυσίδα ενός οικοσυστήματος.

  • Να εντοπίσουν τον τρόπο, που οι δραστηριότητες του ανθρώπου επιρεάζουν τις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων.

  • Να εντοπίσουν τα διαδοχικά προβλήματα που προκαλούνται λογω διαταραχής της τροφικής αλυσίδας.

Γενικός διδκτικός στόχος



  1. Να κατακτήσουν την έννοια της λέξης οικοσύστημα και έπειτα την ίδια την έννοια του οικοσυστήματος.


  2. Να μάθουν από τι αποτελείται κάθε οικοσύστημα.


  3. Να κατανοήσουν τα διαφορετικά είδη των οικοσυστημάτων και τις σχέσεις διέπουν τα μέλη του.


  4. Να κατανοήσουν τη σημασία της διατήρησης της ισορροπίας στα οικοσυστήματα.


  5. Να εκτιμήσουν τα προβλήματα που έχουν δημιουργηθεί λόγω διαταραχής της ισορροπίας στα οικοσυστήματα.

Είδη οικοσυστημάτων

Κάθε σύστημα βιοτικών και αβιοτικών παραγόντων μιας περιοχής ονομάζεται οικοσύστημα. Το σύστημα αυτό αποτελείται από δύο κύρια τμήματα: Το σύνολο των ζωντανών οργανισμών δηλαδή τη βιοκοινότητα (βιοτικός παράγοντας) και το σύνολο των ζωντανών παραγόντων το βιότοπο (αβιοτικός παράγοντας) τον οποίο αποτελούν στοιχεία όπως η ατμόσφαιρα, το νερό, το έδαφος, η θερμοκρασία κ.τ.λ

Την βιοκοινότητα αποτελούν όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, που δέχονται τις επιδράσεις του αβιοτικού περιβάλλοντος.
Τα βιοτικά και αβιοτικά στοιχεία μιας περιοχής, τα οποία χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για να καλύψει τις ανάγκες του λέγονται πόροι.
Ένας όρος επίσης που χρησιμοποιείται για να δηλώνει τις σχέσεις μεταξύ των παραγόντων ενός οικοσυστήματος είναι και η τροφική αλυσίδα. Αν π. χ. υπάρχουν αρκετά φυτά σε μια περιοχή, τότε παράγεται τροφή για τα φυτοφάγα ζώα και αυτά με τη σειρά τους αποτελούν τροφή για τα σαρκοφάγα. Η έλλειψη ή η εξαφάνιση ενός κρίκου της αλυσίδας δημιουργεί κινδύνους και για τους υπόλοιπους κρίκους - οργανισμούς. Υπάρχουν πολλοί τύποι οικοσυστημάτων. Στην θάλασσα ονομάζονται θαλάσσια οικοσυστήματα, όσα απαντούν σε ακτές αποκαλούνται παράκτια οικοσυστήματα, ενώ στην ξηρά ονομάζονται Χερσαία οικοσυστήματα. Όταν σε μια έκταση ξηράς υπάρχουν μόνο γεωργικές καλλιέργειες, τότε μιλάμε για ένα αγροτικό οικοσύστημα. Υπάρχουν, επίσης, και τα οικοσυστήματα των γλυκών υδάτων, οι υγρότοποι. Ο ρόλος των τελευταίων είναι σημαντικός, καθώς παρέχουν τροφή και προστασία σε ένα μεγάλο αριθμό πτηνών, θηλαστικών, ψαριών και άλλων οργανισμών.Δασικό οικοσύστημα είναι το οικοσύστημα των φυτών και ζώων, στο οποίο κυριαρχούν τα δενδρώδη δασικά είδη .Τα κυριότερα δασικά είδη των ελληνικών δασών είναι: οι δρυς κατά 35% , τα πεύκα κατά 25% ,τα έλατα 19%, οι οξιές κατά 10% και καστανιές 2%. Ακόμα έχουμε και τα λεγόμενα οικοσυστήματα της πόλης.