Transcript životna zajednica (biocenoza) - Odjel za biologiju

Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Odjel za Biologiju
Cara Hadrijana 8/A, 31000 Osijek
www.biologija.unios.hr
Predavanja iz ekologije životinja (8. predavanje)
ŽIVOTNA ZAJEDNICA
(BIOCENOZA)
prof. dr.sc. Stjepan Krčmar &
doc.dr.sc. Davorka K. Hackenberger
Dodani novi sadržaji 14.01.2015.

Osnovne karakteristike životne zajednice (Ricklefs & Miller 2000):
a) biocenoza je uvijek određena kombinacija različitih biljnih i
životinjskih populacija koja se uspostavlja i održava pod danim
ekološkim uvjetima biotopa
b) biocenoza nije jednostavan skup određenih biljnih i životinjskih
vrsta, već predstavlja integrirani funkcionalni sustav
c) biocenoza ima svoju strukturu (kvalitativni sastav, prostorni i
vremenski raspored vrsta)
d) biocenoza je dinamički sustav
e) biocenoza se razvija i održava kao dinamički sustav jer je
sposobna da regulira vlastite unutarnje procese i promjene


Biocenoza pustinje Kara-Kum (Turkmenistan) - pješčana pustinja
Klimatski uvjeti: godišnja variranja temperature su 68°C, maksimalna
srpanj (45°C), minimalna siječanj -23°C; prisutna su i dnevna variranja
temperature u podne iznosi 42°C, u noći 4,5°C, godišnji vodeni talozi iznose
75-175mm, temperatura površine tla je 64°C.

Vegetacija: kserofiti, trave (Carex physodes, Poa bulbosa, Aristida pennata,
Bromus tectorum), grmolike biljke (Salsola
arbuscula, Astragalus confirmans, Gamanthus
gemocarpus).
Aristida pennata
Bromus tectorum
Salsola arbuscula
Poa bulbosa
Životinjski svijet: kralježnjaci, gušteri (Agama sanguinolenta, Teratoscincus
scincus, Varanus griseus),
Agama sanguinolenta
zmije (Zamenis karelini, Eryx tataricus)
Eryx tataricus
Varanus griseus
Teratoscincus scincus
Neophron percnopterus
ptice (Corvus corax umbrinus, Buteo ferox,
Oenanthe isabelina, Sylvia nana,
Hirundo rustica, Upupa epops,
Merops persicus, Neophron
percnopterus, Passer roseus,
Emberiza luteola),
sisavci (Lepus tolai, Vulpes caragana).
Merops persicus
Oenanthe isabelina Upupa epops
Vulpes caragana
Lepus tolai

Prilagodbe životu u pustinji: biljke - redukcija listova, horizontalno
razvijen korjenov sustav, životinje - koriste vodu sadržanu u
hrani, suhi ekskret, rožnate pločice, hitinski pokrov.

-
-
-
-
Struktura zajednice
Zajednice su asocijacije populacija čije su značajke rezultat fizičkih
čimbenika okoliša kao i interakcija između populacija. Konačni
izgled zajednica određen je evolucijskom poviješću vrsta koje ulaze
u sastav zajednice.
Struktura zajednice uključuje njen izgled (kvantitativni i kvalitativni),
te njenu dinamiku koja se ogleda kroz interakcije između populacija
(hranidbene interakcije itd.).
Kvalitativni sastav podrazumijeva popis vrsta koje sadrži zajednica,
te predstavlja prvi elementarni opis zajednice .
Kvantitativni sastav podrazumijeva brojnost vrsta koje sadrži
zajednica.
1. Kvalitativni sastav
 Biocenoza umjerenih područja (Srednja Europa):
Bukova šuma – 11.000 biljnih i životinjskih vrsta,
sisavci: 27 vrsta,
ptice 70 vrsta,
gmazovi i vodozemci 12 vrsta,
kukci 5300 vrsta,
puževi 70 vrsta,
praživotinje 380 vrsta,
biljne vrste 4000.
Indija 30.000 vrsta kukaca
tropske rijeke Ganges, Brahmaputra 170 vrsta riba
Island 437 vrsta kukaca
rijeke Sjeverne Amerike 23 vrste riba


Ako su životni uvjeti biotopa jednolični, nisu raznovrsni =
biocenoza je siromašna vrstama (pustinja, arktička područja).
Broj vrsta u životnoj zajednici određen je: fizičkim čimbenicima
biotopa, povijesnim, topografskim, klimatskim i biotičkim
(kompeticija).
► topografski, povijesni čimbenici: Dunavski sliv nastanjuju som,
štuka, smuđ, deverika ali ne i vode Dinarskog krša.
► tekunica (Citellus citellus) nastanjuje lijevu obalu Save, ali ne
i desnu obalu Save (prepreka je rijeka Sava).
► slijepaš (Spalax leucodon) nastanjuje staništa u Vojvodini prepreka je
rijeka Dunav, te je radi toga nema u Hrvatskoj.
► vrabac (Passer domesticus) nastanjuje zapadni dio Nove Kaledonije,
ali ne i Istočni dio (prepreka su visoki planinski masivi).

Primjeri voljnog i nevoljnog prenošenja organskih vrsta:
a) Sturnus vulgaris (Europa) - USA, Kanada
b) Ondatra zibetica (USA) - Češka (1905.)
c) Lymantria dispar (Europa) - USA
d) Pyrausta nubialis (Europa) -USA (1916.)
e) Hyphantria cunea (USA) - Mađarska (1940.)
a)
b)
d)
c)
e)


Primjeri aktivnog rasprostranjenja organskih vrsta:
a) Dryobates syriacus s Balkana u Srednju Europu
b) Stroptopelia decaocto a Balkana u Englesku
c) Colias erate iz Istočne Europe u Srednju Europu
Nezasićene životne zajednice.
2. Strukturne odlike
 Brojnost (abundancija) je kvantitativna zastupljenost pojedinih
vrsta, važna je u određivanju raznolikosti zajednice.
Dominantnost
D1 
a1
n
a
i
D1 - dominantnost vrste broj 1
i 1
a1 – broj jedinki vrste broj 1 na jednom lokalitetu
n
i=1 ai - ukupni broj jedinki na jednom lokalitetu svih vrsta
vrste s dominantnosti > 10 - eudominantne
vrste s dominantnosti 5 - 10 - dominantne
vrste s dominantnosti 2 - 5 - subdominantne
vrste s dominantnosti 1 - 2 - recendentne
vrste s dominantnosti < 1 - subrecendentne
najdominantnije vrste su edifikatori (graditelji
biocenoze), (Durbešić, 1988).
 Abundancija i dominantnost su uvjetne vrijednosti i neprekidno
variraju u funkciji vremena
Konstantnost (stalnost) je stupanj s kojim se jedna vrsta susreće u
određenom tipu zajednice (Durbešić, 1988).

Ca1 
ua1
100
n
u
i 1
i
Ca1 - konstantnost vrste a1
ua1 - broj uzoraka u kojima se pojavljuje vrsta a1 na
jednom staništu
n
i=1 ui - ukupni broj uzoraka
eukonstantne vrste 75-100% uzoraka
konstantne vrste 50-75% uzoraka
akcesorne vrste 25-50% uzoraka
akcidentalne vrste 0-25% uzoraka
- vrste kod kojih je stalnost vrlo mala nazivaju se slučajnim vrstama,
dok se one sa velikom stalnošću nazivaju konstantnim vrstama ili
karakterističnim vrstama. Broj karakterističnih vrsta u zajednici je
mali.


Frekventnost (čestoća) - % stupanj javljanja iste vrste u pojedinim
probnim površinama jednog istog biotopa.
Vezanost - biljnih i životinjskih vrsta za određeni tip biocenoze
Tetrao urogallus, Loxia curvirostra vezane su za šume
četinjače.
Picus viridis za listopadne šume, Coturnix coturnix za
žitna polja.
3. Disperzija i životni kompleksi

Neravnomjerni i skupni raspored najčešći je u prirodnim
populacijama.

Homogenost disperzije primjećena je u bukovoj šumi.

Tip disperzije vrsta je heterogen.
Životni kompleksi
- Trupla uginulih životinja: bakterije, kukci (muhe: Calliphora, Lucilia;
kornjaši: Necrophorus; oblići: Rhabditis).
►izmet: goveđa balega - kukci (muhe: Sarcophaga, Musca;
kornjaši: Geotrupes, Aphodius); miceliji gljiva (Pilobolus,
Coprinus); dvojenoge (Diplopoda ) – koprofagi.
► gnijezda, duplje za stanovanje ptica, sisavaca i kukaca
(ravnomjerna temperatura, visoka vlažnost, odsustvo svjetlosti),
ektoparaziti (buhe, krpelji, stjenice), saprofagni kukci - nidikola.
► naselje ispod kamenja - visoka vlažnost, nedostatak svjetlosti
(stonoge, pauci, kornjaši, puževi) (Stanković 1961).
► uginula stabla šumskog drveća, panjevi
► lišće biljaka (filobionti): miniranje, stvaranje šišarki (mikrolepidoptera,
dvokrilci, opnokrilci, kornjaši)
► cvatovi biljaka
► šumska prostirka (maločetinaši, dvojenoge, sitni člankonošci, beskrilni
kukci, oblići, bakterije, gljive)
4. Stratifikacija

Prostorni gradijent pojedinih vrsta i njihovih životnih kompleksa u
vertikalnom pravcu

Slojeviti raspored:
Neosvijetljeni - ispod zemlje (kopnene zajednice), na većim dubinama
(vodene zajednice) karakterizira ih odsustvo primarnih producenata
Osvijetljeni sloj - karakteriziraju autotrofni članovi zajednice (primarni
producenti)


Kopnene zajednice karakterizira slojeviti raspored biljnih vrsta.
Npr. vertikalna stratifikacija hrastove šume:
1. sloj krune visokog drveća (hrast)
2. sloj krune nižeg drveća (grab)
3. sloj visokog grmlja (glog )
4. sloj nižeg grmlja (svib)
5. sloj viših zeljastih biljaka
6. sloj nižih zeljastih biljaka
7. sloj mahovina i šumske prostirke
8. sloj korijena zeljastih biljaka
9. sloj korijena grmolikih biljaka
10. sloj korijena hrasta

Svaki sloj ima mikroklimu, koja omogućuje maksimalno korištenje
šumskog prostora u pogledu svjetlosti, temperature, vlažnosti,
hranjivih soli, vode, ekoloških niša, zaklona, ishrane.

Vertikalni raspored šumskih ptica u vrijeme gniježđenja u hrastovoj
šumi:

Vertikalni raspored životinja u listopadnoj šumi srednje Europe:
1. životinjsko naselje sloja krošnje čine biljojedni kukci.
2. životinjsko naselje stabala čine dendrobionti: kukci
(Cerambycidae, Buprestidae), ptice (Dendrocopus major, Parus
major).
3. životinjsko naselje duplji u stablu čine: ptice rodova
(Dendrocopus, Parus, Picus, i vrsta Upupa epops, Columba oenas).

Vodene zajednice :
slojeviti raspored: (jezero) - vertikalni, (rijeke) - horizontalni
karakterizira ih gradijent: svjetlosti, temperature, otopljenih soli,
plinova O2, CO2
Temperatura i
cirkulacija vode jezera
umjerenog pojasa
tijekom godine
(Kerovec 1988).
 Prema intenzitetu produkcije jezera dijelimo na: oligotrofna – slabo
produktivna, mezotrofna – produktivna, eutrofna – vrlo produktivna,
distrofna – odumirajuća ili močvare
Shema profila jednog
vrlo produktivnog
(eutrofnog) jezera
(Kerovec 1988).
 Prema geografskom položaju jezera se dijele:



tropska
subtropska
umjerena
subpolarna
polarna
Prema kemijskom sastavu jezera se dijele na: a) slana
b) slatka
Prikaz jezerskih životnih zajednica:
a) zona slobodne vode (limnion, pelagijal), eufotički (trofogeni sloj)
i afotički (trofolitički sloj)
b) zona dna jezera (bental, pedon) čije životne zajednice čine bentos
- litoralna zona do 30 m dubine (Kerovec 1988).

a) priobalni pojas trske i šaša (Phragmites i Carex)
b) pojas plivajuće vegetacije (Nuphar luteum i Nymphea alba)
c) pojas podvodne (submerzne) vegetacije, 3-7m dubine (Helodea
canadensis, Myriophyllum sp.).
d) pojas kompaktnih livada višestaničnih algi-parožina (Chara,
Nitella) od 7m pa nadalje.

U litoralu se stvaraju: zajednice na kamenom, pješčanom i muljevitom
dnu
■ zajednice na kamenitom dnu (sjedilački, polusjedilački i pokretni oblici):
ličinke tulara
(Trichoptera)
mahovnjaci (Bryozoa)
pijavice (Hirudinea)
puževi (Gastropoda)
Ličinke dvokrilaca
(Diptera)
virnjaci (Turbellaria)
■ zajednice na pješčanom dnu:
ličinke trzalaca (Chironomidae)
maločetinaši (Oligochaeta):
Tubifex
školjkaši (Bivalvia):
Anodonta
Limnodrilus
Unio
trepetljikaši (Ciliata)
ličinke vodencvjetova
(Ephemeroptera)
kolnjaci (Rotatoria)
■ zajednice muljevitog dna:
Tubifex
školjkaši (Bivalvia):
Anodonta
puževi (Gastropoda)
Unio





Sublitoralna zona je do 180 m dubine ona je bez svjetla, prisutni su
konzumenti (životinje), reducenti (bakterije), (Kerovec 1988).
na dnu se nalaze zajednice slične kao na muljevitom dnu litoralne
zone s ličinkama trzalaca, maločetinaši, spužve, rakušci
(Amphipoda).
Profundal je prostor ispod 180 m dubine
dno se sastoji od finog mulja, stalna niska temperatura, visok tlak,
malo kisika i puno ugljik dioksida
nalazimo zajednice maločetinaša, puževa, rakušaca (Amphipoda),
(Kerovec 1988).



oceani i mora: - neritičko područje i oceansko područje
a) eufotična zona 500-600 m dubine (osvijetljeni dio)
b) afotična zona (neosvijetljeni dio), (Glavač 1999).
- bental je područje morskog dna: a) litoral do 200 m
b) batijal 200 - 3000 m
c) abisal 3000 - 6000 m
d) hadal ispod 6000 m
- pelagijal je morska pučina, pojas otvorenog mora:
a) epipelagijal
b) batipelagijal
c) abisopelagijal
d) hadopelagijal
-
-
kratkovalne zrake plavog spektra 460 do 480 nm prodiru do 150m
dubine a dugovalne od 10 do 20m
planktonom, organskim i mineralnim tvarima bogate vode
poprimaju radi jače apsorpcije Sunčevih zraka plavog spektra
zelenu boju
planktonom siromašna kao npr. Jadransko more poprima plavu
boju
Geomorfološka, hidrografska,
ekološka raščlamba morskog
prostora (Glavač 1999).

Ekoton i koncept rubnog efekta
- ekoton predstavlja prijelaz između dvije ili više različitih zajednica
(šuma-livada, livada-močvara), može imati znatnu dužinu ali je širina
puno manja od okolnih zajednica.
- zajednice sadrže puno organizama, a i organizme koji su
karakteristični samo za ekoton, često su broj vrsta i njihove gustoće
veće u ekotonu nego u okolnim zajednicama
- porast raznolikosti i gustoće na spojevima zajednica naziva se i
rubni efekt
- ekotoni se javljaju tamo gdje je ispunjen jedan od dva uvjeta:
a) ako se fizički okoliš mijenja drastično (prijelaz iz terestrične u
akvatičnu zajednicu, između sjeverno i južno eksponirane padine,
između različitih tipova tala).
b) ako jedna vrsta toliko dominira u okolišu da bitno mijenja
ekološke čimbenike kojima su druge vrste izložene, pa granica
njenog areala postaje i granica rasprostranjenosti ovih vrsta.
- ako je ekoton uzak neka staništa i vrste mogu se naći samo u pojasu
preklapanja.
- u pojasu tranzicije često se nalazi zajednica sa dodatnim
karakteristikama kojih nema u susjednim zajednicama.
- ekotonalne zajednice sadrže organizme iz preklapajućih zajednica i
svoje, te su radi toga raznolikost i gustoća veći (rubni efekt).
- nekim vrstama za dovršetak životnog ciklusa neophodne su dvije
bliske zajednice s različitom strukturom.
- rubne vrste: su organizmi koji se javljaju u ekotonima primarno ili u
najvećoj gustoći ili najveći dio vremena provode ovdje, te se
nazivaju rubnim vrstama.
- rubni efekt se najčešće javlja kod ptica i lovne divljači (srna, jelen,
divlji zec), (Krpo-Četković 2011).
Literatura:
Durbešić P. (1988) Upoznavanje i istraživanje kopnenih člankonožaca.
Hrvatsko ekološko društvo, Zagreb 77 pp.
Glavač V. (1999) Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo-Hrvatske šume, Zagreb
211 pp.
Kerovec M. (1988) Ekologija kopnenih voda. Hrvatsko ekološko društvo,
Zagreb 75 pp.
Krpo-Četković J (2011) Ekologija životinja. Biološki fakultet. Univerzitet u
Beogradu, 265 pp.
Ricklefs R. E. & G. L. Miller (2000) Ecology 4th edition by W.H. Freeman and
Company, New York 823 pp.
Stanković S. (1961) Ekologija životinja. Zavod za izdavanje udžbenika,
Beograd 420 pp.
http://www.enm.bris.ac.uk/teaching/projects/2003-04/tu0381
http://www.hlasek.com
http://www.kolkatabirds.com
http://www.rusbiophoto.com
www.ittiofauna.org
www.guantum-conservation.org
www.csdl.tamu.edu/Flora/imaxxpoa.htm
www.sazp.sk
www.insecta.ufv.br
www.cladocera.de
www.wildlife.com
www.warrenphotographic.co.uk
www.tagzania.com
www.biopix.cu
www.infokz.com
www.kingsnake.com
www.povodok.ru
www.filin.vn.ua
www.danny.oz.au
www.members.lycos.nl
www.pbase.com
www.microscopy-uk.org.uk
www.dkimages.com
www.bioweb.uwlax.edu
www.ucf.tekkom.net
www.ecology.org
www.oceanlight.com