Zadanie 17
Matura z biologii, maj 2023, poziom rozszerzony
Wymaganie: X.5 — ochrona różnorodności biologicznej (ochrona czynna, ekosystemy półnaturalne).
VIII.4 — sukcesja ekologiczna.
Treść zadania
Rezerwat „Zbocza Płutowskie" utworzono w 1963 roku na prawym zboczu doliny dolnej Wisły. Celem podjętych działań była ochrona muraw kserotermicznych oraz związanych z nimi światło- i ciepłolubnych gatunków roślin. Przed utworzeniem rezerwatu na całej powierzchni obszaru przyszłego rezerwatu zbiorowiska muraw, które były wykorzystywane gospodarczo – koszono trawę i prowadzono wypas bydła. W ciągu 40 lat od utworzenia rezerwatu i od zaprzestania użytkowania gospodarczego zaobserwowano zmiany w składzie roślinności, związane z wkraczaniem gatunków krzewiastych i gatunków azotolubnych.
W 2000 roku na terenie rezerwatu zaczęto wypasać owce. Obok pozytywnych efektów tego eksperymentu – utrzymanie się w wypasanych miejscach dużych płatów muraw kserotermicznych – zauważono także jego negatywne skutki, m.in. zwiększenie erozji gleby i wyraźny wzrost udziału wilczomlecza sosnki (Euphorbia cyparissias) – gatunku, którego owce nie zjadają ze względu na gorzki smak. Zbyt intensywny wypas, kiedy trawy przez całe sezony wegetacyjne, może po dłuższym czasie być przyczyną także zubożenia gatunkowego muraw i ograniczenia kwitnienia.
Na podstawie: L. Rutkowski i in., Stan zachowania i przekształcenia szaty roślinnej wybranych rezerwatów doliny dolnej Wisły, w: Wycieczki geobotaniczne. Region Kujawsko-Pomorski, Toruń 2004; rośliny.urzadzaja.pl; źródło fotografii: Wikimedia Commons.
Zadanie 17.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące roślinności muraw kserotermicznych znajdujących się w rezerwacie „Zbocza Płutowskie" są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
| # | Stwierdzenie | P / F |
|---|---|---|
| 1. | Murawy kserotermiczne w rezerwacie „Zbocza Płutowskie" są ekosystemami, których utrzymanie wymaga działalności człowieka. | P / F |
| 2. | Na murawach kserotermicznych w rezerwacie „Zbocza Płutowskie" po zaprzestaniu użytkowania gospodarczego doszło do zmian składu gatunkowego ekosystemu. | P / F |
| 3. | Umiarkowane użytkowanie gospodarcze muraw kserotermicznych w rezerwacie „Zbocza Płutowskie" jest działaniem umożliwiającym zachowanie typowego składu gatunkowego muraw kserotermicznych. | P / F |
Zadanie 17.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego zaniechanie gospodarczego użytkowania zboczy wpłynęło negatywnie na roślinność muraw kserotermicznych.
Zadanie 17.3. (0–2)
Zaznacz dwa przykłady działań z zakresu ochrony czynnej muraw kserotermicznych.
A. Regularna głęboka orka. B. Wycinka drzew i krzewów. C. Kontrolowany wypas zwierząt. D. Wprowadzenie do rezerwatu roślin uprawnych. E. Nawożenie muraw kserotermicznych związkami azotowymi.
Źródło: arkusz CKE MBIP-R0-100-2305. Otwórz oryginalny PDF
Rozwiązanie
17.1.
| # | Stwierdzenie | Ocena |
|---|---|---|
| 1 | Murawy są ekosystemami półnaturalnymi, których utrzymanie wymaga działalności człowieka | P |
| 2 | Po zaprzestaniu użytkowania doszło do zmian składu gatunkowego | P |
| 3 | Umiarkowane użytkowanie umożliwia zachowanie typowego składu gatunkowego | P |
Wszystkie 3 stwierdzenia = P (wszystkie prawdziwe).
Uzasadnienia:
P — murawy kserotermiczne są półnaturalne (powstały dzięki działalności człowieka — wypas, koszenie). Bez ingerencji ulegają sukcesji — zarastają.
P — po zaprzestaniu użytkowania (po 1963) zaobserwowano ekspansję sosny + krzewów → zacienienie + zmiana składu gatunkowego (utrata gatunków światłolubnych).
P — umiarkowany wypas/koszenie powstrzymuje sukcesję → zachowanie muraw + ich gatunków typowych (ostnice, ożanki, sasanki, ksztrzykiewice).
17.2. Zaniechanie gospodarczego użytkowania zboczy wpłynęło negatywnie na murawy kserotermiczne, ponieważ:
- Brak wypasu i koszenia → niezjedzone rośliny zaczynają konkurować ze sobą.
- Sukcesja ekologiczna postępuje: na murawie zaczynają wkraczać gatunki ekspansywne — głównie sosna zwyczajna + krzewy (głóg, tarnina, róża).
- Sosna + krzewy zacieniały murawy → zmniejszało dostęp światła dla roślin światłolubnych (kserotermicznych).
- Murawy kserotermiczne to gatunki światłolubne (heliofity) — wymagają pełnego słońca → bez słońca giną.
- Konkurencja o wodę i składniki gleby między sosną a roślinami muraw → murawy wypierane.
- Wzbogacenie gleby azotem z opadłych liści sosen → eutrofizacja → preferowanie gatunków nitrofilnych zamiast kserotermicznych.
Skutek: utrata gatunków typowych dla muraw + zubożenie bioróżnorodności + zanik rezerwatu jako celu ochrony.
17.3. Przykłady ochrony czynnej muraw kserotermicznych:
- B. Wycinka drzew i krzewów — usuwanie sosen i krzewów eliminuje zacienienie i konkurencję → murawy odzyskują światło i przestrzeń.
- C. Kontrolowany wypas zwierząt — zwierzęta zjadają młode pędy drzew + traw, powstrzymując sukcesję. Tradycyjna metoda hodowlana, ekosystem pasterski.
Dlaczego nie inne?:
- A. Regularna głęboka orka — niszczyłaby murawy (orka odsłania glebę, niszczy korzenie wieloletnich roślin).
- D. Wprowadzenie roślin uprawnych — inwazja gatunków obcych, niszczy ekosystem naturalny.
- E. Nawożenie związkami azotowymi — eutrofizacja, faworyzowanie gatunków konkurencyjnych (azotofilnych), nie kserotermicznych.
Odpowiedź: B + C.
Pułapka 17.1 — odpowiedź "F" na 1 (myśląc, że "naturalne ekosystemy nie wymagają człowieka"). Klucz: murawy kserotermiczne są półnaturalne = stworzone przez działalność człowieka. Bez ingerencji ulegają sukcesji.
Pułapka 17.2 — odpowiedź "drzewa rosły". Klucz: mechanizm:
- Sukcesja (sosna + krzewy).
- Zacienienie.
- Murawy = heliofity → giną w cieniu.
Pułapka 17.3 — wybór A (orka). Orka niszczyłaby murawy (odsłania glebę, wyrywa korzenie). Ochrona czynna nie jest niszczeniem.
Strony arkusza CKE z trescia zadania
Klucz pojęciowy — murawy kserotermiczne
| Cecha | Opis |
|---|---|
| Siedlisko | Suche, słoneczne zbocza (ekspozycja południowa), gleby wapienne/lessowe |
| Klimat | Ciepłe + suche (kserotermiczne) |
| Roślinność | Niska, trawiasta + zielne (ostnice, ożanki, sasanki, dziewięćsiły) |
| Pochodzenie | Półnaturalne — z pastwisk i koszonych łąk (gospodarka pasterska) |
| Status ochrony | Większość obszarów w Polsce — rezerwaty, Natura 2000 |
| Zagrożenia | Sukcesja (zarastanie), nawożenie, urbanizacja, intensyfikacja rolnictwa |
Klucz pojęciowy — sukcesja ekologiczna
| Faza | Roślinność | Warunki |
|---|---|---|
| Pionierska | Mchy, porosty, jednoroczne | Goła skała / piasek / pożar |
| Trawiasta | Trawy, byliny (np. murawy) | Gleba początkowa |
| Krzewiasta | Krzewy (głóg, tarnina, róża) | Gleba grubsza |
| Pionierski las | Sosna, brzoza, osika | Gleba dojrzała |
| Las klimaksowy | Dąb, buk, grab | Pełna gleba, mature ekosystem |
Sukcesja postępuje w kierunku lasu (w Polsce). Bez ingerencji murawa → krzewy → las.
Klucz pojęciowy — ochrona czynna vs bierna
| Typ | Definicja | Przykłady |
|---|---|---|
| Ochrona bierna | Pozostawienie ekosystemu bez ingerencji | Rezerwaty ścisłe lasów pierwotnych (Białowieski Park) |
| Ochrona czynna | Aktywne działania podtrzymujące ekosystem | Wypas owiec na murawach, koszenie łąk, wycinka, mokradła |
Dla ekosystemów półnaturalnych (murawy, łąki, wrzosowiska) tylko ochrona czynna = skuteczna. Bierna prowadzi do sukcesji i utraty pożądanego ekosystemu.
Mechanizm: dlaczego zaniechanie szkodzi murawom?
Przed: tradycyjny wypas + koszenie utrzymują niskorosłą murawę. Drzewa nie mają szans → światła pełno → murawy światłolubne kwitną.
Po zaprzestaniu: sosna i krzewy zaczynają kolonizować murawę. Nasiona sosny rozsiewane wiatrem trafiają na otwartą przestrzeń, kiełkują w pełni słońca.
Wzrost zarośli: po kilku-kilkunastu latach sosny i krzewy osiągają rozmiary konkurencyjne:
- Zacieniają murawę → światła mniej.
- Wciągają wodę i azot z gleby.
- Liście opadają → eutrofizacja gleby (więcej azotu).
Murawy giną: gatunki kserotermiczne to heliofity (światłolubne) + nitrofile rzadkie. W cieniu + bogatej glebie nie wytrzymują → wyparte przez gatunki cieniste.
Skutek: sukcesja postępuje, murawa zarasta. Po 30-50 latach bez ingerencji → las. Bioróżnorodność spada (las ma inne, ale mniej różnorodne gatunki kserotermiczne).
Ochrona czynna w praktyce
Najlepsze metody dla muraw:
- Wypas owiec / kóz / koni — najbardziej tradycyjny + skuteczny. Wybierają młode pędy drzew, krzewów + trawę.
- Koszenie ręczne lub mechaniczne — 1-2 razy w roku, zbieranie biomasy (nie pozostawianie w ekosystemie — by nie wzbogacać azotu).
- Wycinka drzew + krzewów — punktowo, gdy ekspansja zaawansowana.
- Wypalanie kontrolowane — eliminuje krzewy, zachowuje bulwy/cebule muraw.
Punktacja CKE
- 17.1. 2 pkt — wszystkie 3 P/F (P, P, P). 1 pkt za 2/3.
- 17.2. 1 pkt — wskazanie sukcesji + jej skutków (zacienienie, konkurencja, eutrofizacja).
- 17.3. 2 pkt — obie odpowiedzi (B, C). 1 pkt za 1/2.
- Suma: 5 pkt.
Po co to umieć
Murawy kserotermiczne w Polsce:
- ~0.1% powierzchni kraju, ale kluczowy ekosystem chroniony.
- Najwięcej: Wyżyna Małopolska, Lubelszczyzna, Dolny Śląsk, Pomorze.
- Gatunki rzadkie: sasanka łąkowa, ostnica włosowata, len austriacki, ksykiniaka mała.
Sieć Natura 2000:
- Murawy kserotermiczne = typ siedliska 6210 (Dyrektywa siedliskowa UE).
- Polska wytypowała ~30 obszarów Natura 2000 chroniących murawy.
Ekosystemy półnaturalne w Europie:
- Murawy (Polska, Niemcy, Czechy) — pasterstwo + wypas owiec.
- Łąki kośne (Polska, Słowacja, Rumunia) — tradycyjne sianokoszenie.
- Wrzosowiska (Lüneburger Heide w Niemczech) — wypas owiec.
- Polderlands (Holandia) — koszenie + zalewanie kontrolowane.
Wszystkie wymagają ochrony czynnej. UE finansuje tradycyjne pasterstwo + sianokoszenie przez rolno-środowiskowe programy (CAP).
Lekcja: nie wszystkie cenne ekosystemy są “naturalne”. Niektóre wymagają człowieka by istnieć. Klasyczna lekcja ekologii konserwacyjnej.
Rozumiesz, jak to rozwiązać?
Przećwicz podobne typy zadań w aplikacji
matury-online.pl ma tysiące zadań pogrupowanych po dziedzinach. Sprawdź, czy temat „ochrona przyrody, murawy kserotermiczne, ekosystemy półnaturalne, sukcesja, ochrona czynna" zrobisz samodzielnie.
Otwórz matury-online.pl