Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Ecology
Course of study:
2015/2016
Code:
BOS-1-204-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Protection
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Szychowska-Krąpiec Elżbieta (szycha@geol.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Szychowska-Krąpiec Elżbieta (szycha@geol.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi pracować w grupie, analizować wyniki badań i wykazuje umiejętność poprawnego wnioskowania na podstawie dostępnych danych. OS1A_K02, OS1A_K08, OS1A_U09, OS1A_U10, OS1A_U04, OS1A_U03, OS1A_U01 Report
Skills
M_U005 Student ma umiejętność interpretowania zjawisk ekologicznych i zna podstawy biogeochemii OS1A_W02, OS1A_W01, OS1A_W04, OS1A_W08, OS1A_W13 Report
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe relacje zachodzące w środowisku biotycznym i abiotycznym, podstawowe relacje zachodzące w biosferze. OS1A_W14, OS1A_W06, OS1A_W02, OS1A_W04, OS1A_U02, OS1A_W11, OS1A_U03 Test
M_W002 Student ma wiedzę na temat wpływu populacji ludzkiej na środowisko. Oddziaływanie człowieka na środowisko Ziemi na drodze chemicznej, fizycznej i biologicznej. OS1A_W14, OS1A_W10, OS1A_W02, OS1A_W01, OS1A_W04, OS1A_U02, OS1A_W11, OS1A_W07, OS1A_U03, OS1A_W08, OS1A_U11, OS1A_W13 Scientific paper
M_W003 Student ma wiedzę na temat mechanizmów trwałości biosfery, bilansach energii i materii w ekosystemach, a także zmian środowiska w dziejach Ziemi od od kryptozoiku po fanerozoik. Zna teorie powstania życia na Ziemi. OS1A_W14, OS1A_W06, OS1A_W04, OS1A_W11, OS1A_W07 Test
M_W004 Student ma umiejętność prowadzenia dendromonitoringu, oceny degradacji środowiska. Student ma wiedzę na temat ochrony i kształtowania środowiska, różnorodności biologicznej. OS1A_W14, OS1A_U09, OS1A_W02, OS1A_W01, OS1A_W04, OS1A_W11, OS1A_W08 Project
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi pracować w grupie, analizować wyniki badań i wykazuje umiejętność poprawnego wnioskowania na podstawie dostępnych danych. - - - + - - + - - - -
Skills
M_U005 Student ma umiejętność interpretowania zjawisk ekologicznych i zna podstawy biogeochemii - - - + - - + - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna podstawowe relacje zachodzące w środowisku biotycznym i abiotycznym, podstawowe relacje zachodzące w biosferze. + - - + - - + - - - -
M_W002 Student ma wiedzę na temat wpływu populacji ludzkiej na środowisko. Oddziaływanie człowieka na środowisko Ziemi na drodze chemicznej, fizycznej i biologicznej. + - - + - - + - - - -
M_W003 Student ma wiedzę na temat mechanizmów trwałości biosfery, bilansach energii i materii w ekosystemach, a także zmian środowiska w dziejach Ziemi od od kryptozoiku po fanerozoik. Zna teorie powstania życia na Ziemi. + - - + - - + - - - -
M_W004 Student ma umiejętność prowadzenia dendromonitoringu, oceny degradacji środowiska. Student ma wiedzę na temat ochrony i kształtowania środowiska, różnorodności biologicznej. + - - + - - + - - - -
Module content
Lectures:

WYKŁADY
1. Historia ekologii, pole badawcze ekologii, wybrane przykłady zastosowania dyscypliny w praktyce. Ekologia współczesna. Klasyfikacja czynników środowiska: czynniki biotyczne i abiotyczne. Prawo minimum Liebiga, prawo tolerancji Shelforda. Gatunki steno i eurotypowe (5 h).
2. Ekologia populacji. Zagęszczenie i rozmieszczenie osobników: liczebność, zagęszczenie, struktura przestrzenna, wiekowa, socjalna i płciowa. Strategia rozrodcza typu „r” i „k”. Interakcje między populacjami. Bioenergetyka, przepływ energii przez populację (2 h).
3. Ekologia biocenoz. Funkcjonowanie zespołu organizmów żywych w środowisku, struktura troficzna biocenoz. Związki troficzne i paratroficzne w ekosystemie. Interakcje, ich podziały – zalety i wady. Rola człowieka w tworzeniu układów komensalistycznych i amensalistycznych. Zjawiska koewolucji, oogamii i zoochorii (3 h).
4. Ekosystemy i różnice w produktywności ekosystemów, wydajność ekologiczna. Ekosystemy lądowe i wodne. Łańcuchy i sieci troficzne, piramidy liczb, biomas i energii. Bilans materii i energii w różnych typach ekosystemów (las, step, jezioro, ocean). Ekosystemy zagrożone. Typy sukcesji. Przykłady zjawisk sukcesyjnych. Poglądy na trwałość i ewolucję układów ekologicznych (6 h).
5. Ekologia człowieka i zagrożenia cywilizacyjne. Antropocen, antropopresja jako czynnik zaburzający równowagę ekosystemów, leśnictwo, rolnictwo, turystyka, łowiectwo, przemysł i urbanizacja. Procesy synantropizacji i synurbanizacji (3 h).
6. Ziemia jako środowisko życia, dynamika skorupy ziemskiej, teoria rozrostu litosfery oceanicznej – teoria spredingu. Powstanie życia na Ziemi. Bogactwo życia na Ziemi. Teoria Gai. Paleoekologia. Wielkie wymierania w dziejach ziemi i ich przyczyny. Wzrost liczby taksonów w skali geologicznej. Różnorodność gatunkowa, dynamika biocenoz, zmiany klimatyczne. Ekologia gatunku (autekologia) (5 h).
7. Biogeochemia i cykle biogeochemiczne: cykl węgla, azotu, siarki, fosforu, żelaza (4 h).

Project classes:

1. Rekonstrukcja paleośrodowiska na podstawie diagramów palinologicznych, spektrów malakologicznych (6 h).
2. Dendroekologia, wykorzystanie przyrostów rocznych drzew do oceny wpływu zanieczyszczeń przemysłowych na drzewostany (3 h).
3. Porównanie kondycji drzewostanów z różnych stanowisk: Ojcowski Park Narodowy, Wigierski Park Narodowy, Puszcza Niepołomicka, Nadleśnictwo Krzeszowice, Nadleśnictwo Chrzanów. Porównanie reakcji drzew iglastych i liściastych na stres antropogeniczny (3 h).
4. Pojęcia: tolerancja ekologiczna, strefa tolerancji ekologicznej, punkty krytyczne, optimum, pessimum, eurybionty, oligobionty, polibionty. Różne szerokości stref tolerancji ekologicznej, przykłady. Czynniki wpływające na rozmieszczenie gatunków, przykłady (3h).
5. Sposób rozmieszczenia gatunków, cechy środowiska decydujące o rozmieszczeniu, wybiórczość względem pewnych cech środowiska, konkurencja czy koegzystencja, rozszerzenie problemu o wyniki różnych badań (palinologia, dendroekologia, malakologia, lichenometria) i omówienie zależności związanych z tematem ćwiczeń (3 h).

Practical classes:

1. Monitoring środowiska, biomonitoring. Śledzenie wpływu zanieczyszczeń przemysłowych na kondycję drzewostanów rosnących na obszarach znajdujących się pod wpływem emisji przemysłowych (3 h
3. Określanie wieku drzew przy użyciu klupy, wysokościomierza, świdra Presslera (3 h).

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 87 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 28 h
Realization of independently performed tasks 15 h
Participation in project classes 14 h
Completion of a project 15 h
Participation in practical classes 15 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa: warunki zaliczenia przedmiotu:
średnia z oceny z ćwiczeń (ocena z kolokwium, referatu i projektów) i oceny z wiedzy z wykładów (kolokwium kolokwium zaliczeniowe), ocena końcowa to suma ocen z ćwiczeń i wykładów).

Prerequisites and additional requirements:

Wiedza z zakresu: podstawowych wiadomości z biologii i chemii oraz elementarnych praw fizycznych w zakresie programu szkoły średniej.

Recommended literature and teaching resources:

Wierzbicka M. (Red.). 2015. Ekotoksykologia rośliny, gleby, metale. Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego, warszawa.
Krebs Ch. J. 2011. Ekologia. PWN. Warszawa.
Stoffel M., Boollschweiler M., Butler D., R., Luckman B H. (Editors). 2010. Tree Rings and Natural Hazards Springer.
Macdougall J. D. 1998. Krótka historia Ziemi. Prószyński i S-ka. Warszawa.
Pianka E. R. 1981. Ekologia ewolucyjna. PWN. Warszawa.
Ryszkiewicz M. 1995. Ziemia i życie. Rozważania o ewolucji i ekologii. Prószyński i S-ka. Warszawa.
Strzałko J. i Mossor-Pietraszewska T. (red.) 1999. Kompendium wiedzy o ekologii. Wydawnictwo Naukowe PWN SA. Warszawa, Poznań.
Weiner J. 1999. Życie i ewolucja biosfery. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. (2003 II wydanie)
Wilson E.O. 2003. Przyszłość życia. Zysk i S-ka Wydawnictwo. Poznań
Ćwiczenia z ekologii” pod red. A. Góreckiego, J. Kozłowskiego i M. Gębczyńskiego, UJ – UW 1987.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Szychowska-Krąpiec E., Wiśniowski Z., 1996, Zastosowanie analizy przyrostów rocznych sosny zwyczajnej (Pinus silvestris) do oceny wpływu zanieczyszczeń przemysłowych na przykładzie Zakładów Chemicznych „Police” (woj. szczecińskie) Zesz. Nauk.
AGH, Geologia 22, 3, 281-299.

. Szychowska-Krąpiec E., 1997, Ocena wpływu zanieczyszczeń przemysłowych na
drzewostany sosnowe Puszczy Niepołomickiej i Borów Nowotarskich w świetle
analizy dendrochronologicznej. Zesz. Nauk. AGH, Geologia 23, 4, 389-406.

Szychowska-Krąpiec E., Krąpiec M., Kłusek M., 2001, Tree-Ring estimation of the influence of industrial pollution on pine (Pinus sylvestris), fir (Abies alba) and larch (Larix decidua) in the Ojcow National Park. International Conference on the Future of Dendrochronology “Tree Rings and People”, Davos, Switzerland, 22-26.09.2001.

. Wilczyński S., Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., Zielski A., 2001, Regiony dendroklimatyczne sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris L.) w Polsce. Sylwan CXLV (8), 53-61.

Treydte K., Frank D., Esper J., Andreu L., Berninger F., Boettger T., D`Alessandro C.M., Etien N., Filot M., Grabner M., Guillemin M.T., Gutierez E., Haupt M., Helle G.,
Hilasvuori E., Jungner H., Kalela-Brundin M., Krąpiec M., Leuenberger M., Loader
N.J., Masson-Delmotte V., Pazdur A., Pawelczyk S., Pierre M., Planells O., Pukiene R.,
Reynolds-Henne C.E., Rinne K.T., Saracini A., Saurer M., Sonninen E., Stievenard M.,
Switsur V.R., Szczepanek M., Szychowska-Krąpiec E., Todaro L., Waterhouse J.S.,
Weigl M., Schleser G.H., 2007, Signal strength and climate calibration of a European
tree ring isotope network. Geophysical Research Letters 34:1-6

Szychowska-Krąpiec E., 2008, Tree-rings of pine and oak from the Niepołomice Forest as a climatic archive. Workshop “Trees and Forest as Archives of Last Millenium Climate, 24-26 April 2008 Gliwice-Niepołomice, 21.

Pawełczyk S., Pazdur A., Szczepanek M., Boettger T., Haupt M., Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., 2008, Karbon, oxygen and hydrogen isotopes in tree-rings – a climate and anthropogenic impact study. Trace 2008, Tree Rings in Archaeology, Climatology and Ecology, April 27-30 Zakopane, 31.

Szychowska-Krąpiec E., Krąpiec M., 2006, Regional pine chronology (Pinus sylvestris L.) from NE Poland. 7th International Conference on Dendrochronology, Cultural

Diversity, Environmental Variability, June 11-17 Beijing, China, 128.
Szczepanek M., Pazdur A., Pawelczyk S., Boettger T., Haupt M., Hałas S., Bednarz Z.,

Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., 2006, Hydrogen, carbon and oxygen isotopes in
pine and oak tree rings from southern Poland as climatic indicators in the year 1900-
2003. 7th International Conference on Dendrochronology, Cultural
Diversity, Environmental Variability, June 11-17 Beijing, China, 127-128.

Pazdur A., Pawelczyk S., Pawlyta J., Piotrowska N., Sensula B., Rakowski A.,

Szczepanek M., Boettger T., Haupt M., Hałas S., Bednarz Z., Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., Nakamura T., 2006, Isotopes in tree rings: Climate and human activity during the last 400 years in Poland. 7th International Conference on Dendrochronology, Cultural Diversity, Environmental Variability, June 11-17 Beijing, China, 105.

D.C. Frank1,2¶, B. Poulter3,4¶, M. Saurer5, J. Esper6, C. Huntingford7, G. Helle8, K. Treydte1, N.E. Zimmermann1, G.H. Schleser8,9, A. Ahlström10,11, P. Ciais4, P. Friedlingstein12, S. Levis13, M. Lomas14, S. Sitch12, N. Viovy4, L. Andreu- Hayles15, Z. Bednarz16, F. Berninger17, T. Boettger18, C.M. D‘Alessandro19, V. Daux4, M. Filot20, M. Grabner21, E. Gutierrez22, M. Haupt18, E. Hilasvuori23, H. Jungner17, M. Kalela-Brundin24, M. Krapiec25, M. Leuenberger20,2, N.J. Loader26, H. Marah27, V. Masson-Delmotte4, A. Pazdur28, S. Pawelczyk28, M. Pierre4, O. Planells22, R. Pukiene29, C.E. Reynolds-Henne5, K.T. Rinne5, A. Saracino30, E. Sonninen17, M. Stievenard4, V.R. Switsur31,†, M. Szczepanek28, E. Szychowska-Krapiec25, L. Todaro19, J.S. Waterhouse31, M. Weigl32. 2015, Water-use eciency and transpiration across
European forests during the Anthropocene. Nature Climate Change

Szczepanek M., Pazdur A., Pawełczyk S., Bőttger T., Haupt M., Hałas S., Bednarz Z.,

Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., 2006, Hydrogen, carbon and oxygen isotopes in pine and oak tree rings from southern Poland as climatic indicators in years 1900-2003. Geochronometria 25:

.Szychowska-Krąpiec E., 2010. Long-term chronologie of pine (Pinus sylvestris L.) and fir (Abies alba Mill.) from the Małopolska region and their palaeoclimatic interpretation. Folia Quaternaria 79, 1-120.

Krąpiec M., Szychowska-Krąpiec E., 2014. Subfossil pine wood (Pinus sylvestris L.) from Puścizna Wielka (S Poland) – chronologies and its palaeoclimatic interpretation. 9th International Conference on Dendrochronology, 13-17 January 2014, Melbourne Australia, str.: 67-67

Szychowska-Krąpiec E. 2014. Ocena stanu degradacji środowiska na podstawie badań dendroekologicznych w rejonie krakowskim. Mat. Konferencyjne. Ogólnopolska Konferencja Naukowa. Transformacja zanieczyszczeń w środowisku. Kraków 11-12. Grudzień 2014, str. 44-44.

Additional information:

Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student ma prawo do 2 terminów poprawkowych zaliczenia. Jednym z nich może być przeprowadzenie zaliczenia w formie komisyjnej na wniosek studenta lub prowadzącego przedmiot.