Zależności między komponentami środowiska przyrodniczego

Środowisko przyrodnicze jest zespołem komponentów biotycznych i abiotycznych, powiązanych przepływem materii i energii oraz oddziałujących na siebie wzajemnie. W systemie tym żyje i gospodaruje człowiek. Komponenty środowiska to budowa geologiczna, rzeźba terenu, klimat, wody powierzchniowe i podziemne, gleby, szata roślinna i świat zwierzęcy.

Wszystkie komponenty środowiska ulegają naturalnym zmianom w czasie, dzięki czemu wyróżnia się komponenty dynamiczne (roślinność, świat zwierzęcy, gleby), aktywne (wody powierzchniowe, podziemne, klimat) oraz konserwatywne (budowa geologiczna, rzeźba), odznaczające się największą stałością.

Rola poszczególnych komponentów w systemie środowiska jest zróżnicowana, ponieważ niektóre z nich wyraźnie dominują nad pozostałymi, wpływając na ich cechy. Do komponentów przewodnich należy budowa geologiczna, rzeźba oraz makroklimat (skala globalna) lub mezoklimat (skala regionalna). Komponentami podporządkowanymi są zaś wody, gleby i roślinność. Czynniki te wpływają na klimat lokalny, a całości podporządkowany jest świat zwierzęcy.

Znaczący wpływ na pozostałe komponenty środowiska ma budowa geologiczna i struktura utworów powierzchniowych, często rozpatrywana łącznie z rzeźbą. Zależy od nich bowiem układ warunków hydrogeologicznych i hydrologicznych, a w szczególności zasoby wód podziemnych, tempo przesiąkania, intensywność odpływu gruntowego i in. Skała macierzysta determinuje typ procesu glebotwórczego i większość właściwości fizyczno‑chemicznych gleb. Od typu podłoża zależy także wymiana ciepła między powierzchnią terenu a przygruntową warstwą atmosfery, a więc klimat lokalny (topoklimat).

Przedstawione relacje mogą być dość znacznie modyfikowane przez rzeźbę terenu, czego przykładem jest m.in. piętrowość klimatyczna i glebowo‑roślinna obserwowana na terenach górskich, polegająca na stopniowym zmienianiu się cech komponentów środowiska wraz ze wzrostem wysokości bezwzględnej. Od układu form rzeźby zależą także warunki hydrologiczne, w tym przede wszystkim przebieg działów wodnych, intensywność spływu powierzchniowego, a także tempo obiegu geochemicznego.

Warunki wodne, podporządkowane powyższym czynnikom, są również w stanie je modyfikować, czego przykładem może być np. zmiana form rzeźby terenu pod wpływem wietrzenia, erozji wodnej i spływu powierzchniowego lub powstawanie skał organicznych (torfów). Warunki wodne determinują także szereg procesów glebotwórczych (np. bagienny, glejowy), prowadząc do wykształcenia gleb hydrogenicznych o specyficznych właściwościach fizyczno‑chemicznych, są także czynnikiem określającym (obok żyzności podłoża) typ siedliska i występujących na nim zbiorowisk roślinnych. Woda jest także główną drogą transportu materii (substancji chemicznych) w środowisku, dzięki czemu łączy wszystkie jego komponenty w spójny system.

Gleby i pokrywa roślinna jako komponenty podporządkowane są w istotny sposób uzależnione od wspomnianego powyżej wpływu pozostałych elementów środowiska. Roślinność wpływa na tempo wietrzenia skał (wietrzenie biologiczne), jest źródłem skał organicznych i próchnicy glebowej, a więc wywiera wpływ na strukturę utworów i właściwości gleby, a poprzez np. transpirację i zmianę cyrkulacji w przygruntowej warstwie atmosfery zmienia klimat lokalny. Zwiększa także retencję wodną podłoża i stabilizując glebę, ogranicza procesy erozji (wodnej i eolicznej) oraz spływu powierzchniowego.

Przykłady zależności między elementami środowiska przyrodniczego w Polsce

Poniżej przedstawione zostały niektóre dwustronne związki między komponentami środowiska przyrodniczego Polski.

Rzeźba terenu a budowa geologiczna

Najlepiej w krajobrazie uwidaczniają się relacje pomiędzy rzeźbą terenu i budową geologiczną. Ruchy górotwórcze należące do procesów endogenicznych w istotny sposób wpływają na kształtowanie się powierzchni terenu poprzez powstawanie masywów górskich, zarówno o budowie fałdowej, jak i zrębowej. Najbardziej malowniczym przykładem górotworu o budowie fałdowej w Polsce jest masyw Tatr. Równie atrakcyjny widokowo jest masyw Karkonoszy, który jest przykładem gór zrębowych z wyraźnie zarysowującymi się powierzchniami zrównań. 

ROPUD3KTL97ZT

Na zdjęciu znajduje się łagodnie opadające zbocze, porośnięte trawą, a dalej drzewami iglastymi. Za drzewami widoczny jest fragment doliny, w której znajdują się zabudowania. Dalej są rozległe wzgórza z pasami drzew, a na linii horyzontu pasmo wysokich, ośnieżonych gór.

R1ZRJ8TP8Q1AC

Na zdjęciu znajduje się panorama łagodnych pofalowanych terenów porosniętych suchą trawą. Gdzieniegdzie rosną drzewa liściaste w szacie jesiennej. Dalej widoczny jest niżej położony teren zasnuty mgłą. Na linii horyzontu znajduje się długie pasmo górskie ze szczytami pokrytymi śniegiem. Ponad górami niebo jest dość jasne, ze smugami chmur.

W rzeźbie terenu Polski można obserwować ślady procesów wulkanicznych w postaci stożków po wygasłych wulkanach. Związki zachodzące między budową geologiczną i rzeźbą terenu są dobrze odzwierciedlane w masywach twardzielcowychtwardzielectwardzielcowych, które eksponują zróżnicowanie odporności skał na procesy egzogeniczne, w tym wietrzenie, denudację czy erozję. Dobrym tego przykładem jest masyw Ślęży.

R9XSA4XJGXB2E

Na zdjęciu znajduje się pośrodku całkowicie, gęsto porośnięte drzewami wzgórze w kształcie spłaszczonej piramidy. Przed wzgórzem znajduje się równy pas drzew, a przed nim zielona łąka z równo przycięto trawą. Niebo jest jasne, błękitne, z pierzastymi rozproszonymi chmurami.

R1AH6AOETBP2S

Na zdjęciu znajduje się bardzo rozległe wzgórze o bardzo łagodnych, długich zboczach. Przestrzeń całkowicie pokryta jest drzewami. Niebo jest jasne.

Podatność skał na procesy wietrzenia uwidacznia się również w rzeźbie krasowej w postaci różnego typu form ostańcowychostaniecostańcowych oraz rzeźbie lessowej – w formie wąwozów lessowych. Wąwozy lessowe z jednej strony stanowiły dobre miejsce dla lokalizacji dróg w celu pokonywania przeszkód terenowych (stromych zboczy), a z drugiej użytkowanie ich przez człowieka przyczyniało się do zintensyfikowania procesów erozji lessów, co przyspieszało tworzenie się wąwozów.

RVUASC8CMODLO

Na zdjęciu znajduje się formacja skalna w kształcie stojącej, wbitej w ziemię maczugi, Ma kolor szaro‑czarny. Stoi na kawałku skały. Z tyłu widoczne są drzewa liściaste w szacie jesiennej.

RS7OPFDK716MS

Na zdjęciu znajduje się wąwóz, którym prowadzi udeptana droga. Po lewej stronie ściana wąwozu ma kolor gliniasty, jasnobrązowy. Z góry zwisają na nim cienie gałęzie z drobnymi liśćmi. Dalej, za tym kawałkiem ściany, bok wąwozu jest niższy, pochyły, pokryty suchymi liśćmi, Rosnące tam dwa cienkie drzewa mają pnie pochylone nad drogą , przechylone aż na drugą stronę wąwozu. Po prawej stronie wąwozu rosną małe cienkie drzewa i krzewy z drobnymi liśćmi.

Litologia a gleby

W zależności od właściwości skały macierzystej tworzą się różnego typu profile glebowe. Na osadach piaszczystych, np. na obszarach sandrów w obszarach polodowcowych, powstają ubogie w próchnicę gleby bielicowe o charakterystycznym profilu, w którym wykształciły się dwa dobrze widoczne poziomy: biały – wymywania – oraz rdzawy – wzbogacania. Natomiast do żyznych gleb zaliczyć można powstające na skałach wapiennych rędziny, występujące np. na Wyżynie Krakowsko‑Częstochowskiej. Do najbardziej żyznych gleb w Polsce należą: wykształcone na lessach czarnoziemy – występujące głównie na Lubelszczyźnie – oraz czarne ziemie, które wytworzyły się głównie na Kujawach, na zbudowanych z gliny morenowej podmokłych terenach zasobnych w związki organiczne. Gleby te stanowią ważny zasób środowiska przyrodniczego, niezbędny dla rozwoju rolnictwa i przemysłu spożywczego w tych regionach Polski.

RPOMMZ3VGD71C

Na zdjęciu znajduje się wnętrze głębokiego wąskiego wykopu, w który włożona jest pionowo miara. Widoczna jest na niej długość 80 centymetrów. Dona warstwa ziemi, zajmująca połowę wysokości dołu, jest gliniasto‑brązowa. Warstwa nad nią jest biało‑szara. Na wierzchu ziemi po brzegach znajdują się drobne rośliny - kępa trawy, trochę mchu.

RAXNHF5F4R2O1

Na zdjęciu znajduje się osunięta gleba, odsłaniająca przekrój przez glebę. Ściana przekroju zbudowana jest z białej skały, uformowanej w kawałki przypominające huby drzewne. Od góry na ścianę zwisają systemy korzeniowe roślin darniowych. Na powierzchni ziemi rosną drzewa o cienkich pniach. Z przodu przed przekrojem leży opadająca w lewo warstwa sypkich okruchów skalnych w kolorze białym..

Rzeźba terenu i wody powierzchniowe

Istotne zależności występują pomiędzy rzeźbą terenu i wodami powierzchniowymi. Zagłębienia terenu powstałe w Polsce podczas ostatniego zlodowacenia, które jeszcze nawet kilka tysięcy lat po ustąpieniu lądolodu wypełnione były lodem, współcześnie stanowią podłużne misy jezior rynnowychjezioro rynnowejezior rynnowych, rozległe baseny jezior morenowychjezioro morenowejezior morenowych albo niewielkich rozmiarów owalne misy jezior wytopiskowych zwanych oczkami lodowcowymi. Polodowcową genezę mają także misy tatrzańskich jezior karowych.

RCF3AZ8PVECS2

Na zdjęciu rozległy teren pokryty wodą aż po horyzont, przez który wiodą pasy lądy pokryte drzewami. U dołu zdjęcia na szerszym fragmencie lądu znajdują się zabudowania - widoczny jest duży szary dach , pomost wzdłuż brzegu.

RAJNDGT5NS9JH

Zdjęcie ukazuje duże jezioro. Od dołu zdjęcia prowadzi zbudowana z małych desek wąska kładka w kształcie odwróconej litery L. W tafli jeziora odbijają się kolory zachodu słońca - różowy i niebieski.

RP4XXOKT7FD64

Zdjęcie z lotu ptaka, z dużej wysokości ukazuje teren dość płaski, pokryty polami, łąkami, lasami i pasami drzew. Widocznym jest kilka jezior, wyglądających z tej wysokości jak małe, nieforemne owale. Kilka z nich ma naniesione oznaczenia A, B.C. D.

R18TO2GMDS38R

Zdjęcie ukazuje jezioro z ciemną wodą, znajdujące się u stóp wysokiej góry o ostro schodzących w kierunku jeziora zboczach. Tu i ówdzie leży plama śniegu.

Płynące wody powierzchniowe z jednej strony wykorzystują rzeźbę terenu terenu, np. zapadliska tektoniczne lub szerokie pradoliny, a z drugiej erodują skały, tworząc często malownicze przełomy, jak na przykład przełom Dunajca. 

RXC61TF2O3MA6

Zdjęcie przedstawia rzekę płynącą wśród zalesionych gór. Ukazany fragment rzeki ma kształt odwróconego haczyka. Po prawej stronie ukazana jest większa góra, w środku haczyka znajduje się małe wzniesienie także zalesione. W Lewym górnym rogu widoczny jest dalszy teren - wzgórza z połaciami lasów.

Wpływ wód płynących na rzeźbę terenu przejawia się szczególnie w akumulacji aluwiów budujących równiny zalewowe, a w odcinkach ujściowych - rozległe delty. AluwiaaluwiaAluwia te są jednocześnie jednymi z najbardziej żyznych gleb w Polsce, zwanych madami, a największy obszar ich występowania w Polsce znajduje się na Żuławach Wiślanych. Dlatego tereny zalewowe mimo dużego zagrożenia powodziowego są często zagospodarowywane rolniczo.

R8JPVDQHQ2J6T

Zdjęcie ukazuje rozlewisko, na którym wśród wód biegną wąskie pasy lądu pokryte suchą brązową trzciną. Występują też okrągłe połacie porośnięte krzewami. U dołu fotografii na wodzie płynie flisak. Wiosłuje, stojąc w wąskiej łódce.

Budowa geologiczna i klimat a wody podziemne

Wody podziemne, płynąc w szczelinach litych skał wapiennych, tworzą tzw. kras zakryty, a wydostając się na powierzchnię, tworzą źródła zwane wywierzyskami. Z kolei budowa geologiczna ma znaczący wpływ na skład chemiczny i temperaturę wód podziemnych, tworząc wody mineralnewody mineralnewody mineralne, na przykład solanki w Ciechocinku albo wody termalnewody termalnewody termalne, zwane cieplicami, często wykorzystywane dla celów leczniczych. W związku z tym miejscem lokalizacji uzdrowisk są tereny występowania źródeł mineralnych albo termalnych.

R1FXCVHHT9BZ8

Na zdjęciu znajduje się szeroko płynący, płytki strumień. Widoczne są kamienie i piasek na dnie. Gdzieniegdzie w strumieniu rosną kępy roślin wodnych o dużych liściach. Po prawej stronie znajduje sie także drzewo iglaste. W lewym dolnym rogu zdjęcia znajdują się dwie ociosane pnie, jedna z nich nana grubej poziomej desce. To elementy konstrukcyjne mostu lub kładki.

Na skład chemiczny i temperaturę wód podziemnych mają wpływ także warunki klimatyczne. Pod największym ich wpływem są płytko zalegające pod powierzchnią terenu wody zaskórnewody zaskórne, wierzchówkiwody zaskórne, których temperatura zmienia się w ciągu roku zależnie od temperatury powietrza. Wody te zimą mogą zamarzać. Ponadto wody wierzchówkowewody zaskórne, wierzchówkiwody wierzchówkowe są silnie zanieczyszczone związkami organicznymi, z tego powodu nie stanowią zasobów wody pitnej, a jedynie nadają się dla celów gospodarczych. Natomiast wody gruntowe, których temperatura jest zbliżona do średniej temperatury powietrza w miejscu ich występowania, dzięki dobremu przefiltrowaniu poprzez przenikanie przez skały osadowe są najważniejszym rezerwuarem wód pitnych w Polsce na obszarze niżowym.

Siedlisko a roślinność

O składzie szaty roślinnej Polski w znacznym stopniu decydują warunki siedliskowesiedliskosiedliskowe, czyli ukształtowanie powierzchni terenu, podłoże skalne, pokrywa glebowa i warunki wodne. Na podłożu piaszczystym w obszarach sandrowych i wyższych terasach dolin rzecznych (na których powstają gleby bielicowe i bielice) oraz przy głęboko zalegającym poziomie wód gruntowych rosną najczęściej: sosna zwyczajna, brzoza brodawkowata i dąb bezszypułkowy. Stanowią one zbiorowisko kontynentalnego boru sosnowego. 

R12QJD4EO7EMK

Na zdjęciu znajduje się polana leśna, na której rośnie jasnozielony wrzos i białe trawy, a dalej rośnie las sosnowy - sosny są wysokie, mają proste pnie.

Na glebach lepszych od bielic płowych, utworzonych na podłożu gliniastym utrzymującym wilgoć blisko powierzchni terenu, rosną różnego typu dęby, tworzące zespoły leśne świetlistej dąbrowy z bogatym runem leśnym. Natomiast na podmokłych terenach den dolin rzecznych zbudowanych z mad rosną głównie: olcha, topola, wierzba, wiąz, jesion, rzadziej dąb, tworząc zbiorowisko lasu łęgowego.

RUZJLMN8LJKFG

Na zdjęciu jest leśna droga prowadząca przez las o luźno rosnących strzelistych liściastych drzewach. Szata drzew jest jasnozielona. Ziemię porasta soczyście zielona trawa. Między drzewami przedostaje się dużo światła słonecznego.

R1EQ3NAATDRO6

Na zdjęciu wnętrze lasu. Na ziemi pomiędzy suchymi liśćmi rosną małe rośliny o zielonych liściach. Drzewa liściaste kilku gatunków rosną w różnych odległościach od siebie. Kilka drzew ma grube pnie, większość jednak to drzewa młode, o wąskich pniach.

Wpływ warunków klimatycznych jest dobrze widoczny także w obszarach górskich. Spadek temperatury powietrza i wzrost opadów wraz z wysokością przyczynia się do zróżnicowania szaty roślinnej. W efekcie w obszarach gór średnich i wysokich wykształciła się specyficzna piętrowość klimatyczno‑roślinna. Piętrowość ta stała się głównym kryterium podziału krajobrazów w Karpatach i Sudetach.

R1UZVJRJKNJ15

Na zdjęciu na pierwszym planie znajduje się teren dość płaski, łagodnie opadający nieco w lewą stronę. Znajduje się na nim kilka domów mieszkalnych o stromych spadzistych dachach. Koło odmów znajdują się łąki i pola. Tu i ówdzie rosną drzewa iglaste. Nieco dalej drzew rośnie już więcej. W tle, w pewnej odległości, znajdują się wysokie góry o długich zboczach. Nad nimi widzą gęste warstwowe chmury, nad którymi niebo jest jaśniejsze.

Rzeźba terenu a klimat

Klimat, szczególnie w obszarach górskich, kształtuje świat roślinny w Polsce. W górach na klimat istotnie wpływa ukształtowanie powierzchni terenu. Wzrost wysokości nad poziomem morza powoduje obniżanie się temperatury powietrza, ciśnienia atmosferycznego i wzrost wielkości opadów. Góry tworzą barierę dla przemieszczających się mas powietrza, które wznosząc się, ochładzają się w tempie około 0,6°C na 100 m, a zawarta w nim para wodna skrapla się, czemu towarzyszą intensywne opady. Następnie powietrze po przetoczeniu się przez wierzchołki pasma górskiego opada, ocieplając się o około 1°C na 100 m. W efekcie powstaje wiejący z dużą prędkością wiatr typu fenowegofenfenowego, często powodujący duże straty gospodarcze, szczególnie w drzewostanie, a zimą – gwałtowne stopienie się śniegów. W Tatrach wiatr ten nazywa się halnym.

Badaniem wzajemnych relacji między elementami środowiska przyrodniczego zajmuje się geografia fizyczna kompleksowa, a w ujęciu systemowym – geoekologia, w której poszczególne geokomponenty traktowane są jako składowe geokompleksu (i są wzajemnie powiązane w przestrzeni) lub geosystemu funkcjonującego według określonych prawidłowości.