Transcript 09ekologie02

EKOLOGIE
populace
= soubor jedinců téhož druhu, kteří žijí a
rozmnožují se v určitém čase a prostoru
• spolu s dalšími populacemi využívá určitého
biotopu → biocenóza (společensvo)
populace
• hustota (denzita)
– počet jedinců v určitém prostoru nebo
hmotnost biomasy
– drobné organismy – velká hustota
– nutno udržovat v určitých mezích
– nestálá – cyklické změny
• oscilace – v průběhu jednoho roku – podmínky pr.
• fluktuace – v průběhu několika let, gradace
• rozmístění (rozptyl, disperze)
– rovnoměrně – silná vnitrodruhová konkurence
– shloučené
– náhodné
tendence k shlukování
růst populace
• natalita (množivost)
• mortalita (úmrtnost)
počet
– ekologická x biotický potenciál populace (max)
– vysoká mortalita souvisí s vysokou natalitou
• migrace (stěhování)
– emigrace / imigrace, potrava / rozmnožování
• exponenciální (otevřený)
– křivka tvaru J
– bez omezujících faktorů
– zavlečení, epidemie
• sigmoidí (uzavřený)
– křivka tvaru S
– růst bržděn faktory prostředí
– nosná kapacita prostředí
čas
struktura populace
• podle různých hledisek
– pohlaví
– věk – prereproduktivní, reprodutivní, postreprod.
→ vývojové trendy – pyramida, zvon, urna
– sociální hierarchie
• nadřazenost a podřazenost
• rozvinutá nervová činnost
společenstvo
= biocenóza = soubor populací na biotopu
• živá část ekosystému
• fytocenóza a zoocenóza, prostorově
• struktura
– dominantní pop. (četnost výskytu, potrava)
– klíčové pop. (velký význam – vymírací kaskáda)
– stratifikace
• v čase – denní/noční, sezónní změny (fenofáze)
• v prostoru – vertikálně a horizontálně
stratifikace v prostoru
• vertikálně → patra (rostliny)
– kořenové, mechové (10 cm), bylinné (1 m),
keřové (3 m), stromové
• horizontálně – okraj a střed
• přechodová (hraniční) pásma = ekotony
– diverzifikace podmínek
– specifické organismy
– rezervoáry
vztahy ve společenstvu
• vnitrodruhové – konkurence i spolupráce
– růst → nestačí zdroj → pokles → regenerace zdr.
• mezidruhové (viz dříve)
• vývoj v čase
• sukcese = změny k dosažení stability
→ klimax (ustálené společenstvo)
• primární sukcese – neosídlené biotopy
• sekundární s. – osídlené, ale poškozené b.
sukcese
stabilita společenstva
• stálost podmínek
– pozvolné změny → přizpůsobování
– náhlá změna → zánik a sukcese → nová rovnováha
stabilita společenstva
• diverzita (druhová pestrost) – nerovnoměrná
diverzita
• Shannonův index
– Pi = počet jedinců druhu / počet všech jedinců
– diverzita a vyrovnanost
• roste
– s počtem zdrojů (x množství, produktivita pr.)
– se zúžením ekol. nik (heterogenita prostředí)
– se vzájemnou tolerancí druhů
– s počtem původně nevyužitých nik
– působením přirozených nepřátel
– při střední hodnotě disturbance
stabilita a diverzita
• pružnost
– větší diverzita snižuje pružnost
– diverzita se stabilitou zřejmě nesouvisí
• křehkost a robustnost
– stabilní prostředí → existence křehkých společ.
– nestabilní prostředí → jen robustní společenstva
• rezervace
– dnes vyšší druhová rozmanitost, ale množí se
spíš kopřivy než chráněné druhy
životní strategie
• rozmnožování a obsazování stanovišť
• živočichové
– r-stratégové (rate of reproduction)
• rozmnožování a mobilita potomstva na úkor kvality
• hodně malých mláďat bez péče, vysoká úmrtnost
• primární sukcese, dostatek živin
– K-stratégové (nosná kapacita prostředí)
• kvalita a konkurenceschopnost na úkor kvantity
• málo velkých mláďat s péčí
• pozdější fáze sukcese, vytlačování r-stratégů
životní strategie
• rostliny
– S-stratégové (stres)
• přizpůsobení se stresovým, ale stabilním podmínkám
• málo odchylek, pomalý růst, vegetativní rozmnožování
– C-stratégové (konkurence)
• příznivé podmínky, ale vysoká konkurence
• vysoký vzrůst, velké listy, dlouhověkost
– R-stratégové (ruderální, rumištní)
• vysoký stupeň narušování
+ kombinace
biomy
= soubory různých biocenóz podobné
struktury a funkce v určitých podmínkách
• tropické deštné lesy
– 25 °C, 2 000 – 8 000 mm srážek
– palmy, liány, epifyty
– papoušci, kolibříci, hmyz
• tropické poloopadavé a opadavé lesy
– 15 – 20 °C / 25 – 30 °C, 1 500 – 2 000 mm
– listnaté stromy opadávající za sucha
– opice, tapír
biomy
• savany
– 0 °C, 400 – 1 000 mm
– trávy, antilopy, gazely, zebry, lvi, hyeny
• tropické pouště a polopouště (~ mírný pás)
– ∆ den / noc: 40 °C, až 11 měsíců bez srážek
– sukulenty, efemery, hadi, ještěři, hmyz
• tvrdolisté lesy (křoviny – macchie)
– 15 – 20 °C, 1 000 mm
– pinie, blahovičník, cedr, kozy, ovce, koala
biomy
• lesy s vlhkým, středně teplým klimatem
– 8 – 12 °C / 22 °C, 1 000 – 2 800 mm
– duby, javory, magnólie
– cibetka, panda
• opadavé listnaté lesy
– -5 – 2 °C / 14 – 19 °C, 500 – 1 500 mm
– duby, buky, keře, veverka, liška, jelen, srnec
• stepi (prérie – SA, pampy – JA)
– -15 – -10 °C / 20 – 25 °C, 250 – 650 mm
– trávy, cibuloviny, sysel, bizon, koně
biomy
• jehličnaté lesy S polokoule (tajga)
– ∆ léto / zima 30 °C, 450 – 600 mm
– jedle, vrba, borovice limba, medvěd, sobol, los
• tundra
– krátké vegetační období – zima 9 – 11 měsíců
– 150 – 300 mm
– zakrslé dřeviny, mechy, lišejníky, sob, liška
polární, sovice sněžná
vegetační zóny
• zeměpisná šířka a nadmořská výška
→ slunce, teplota, srážky, vlhkost, vítr, …
• vegetační pásma
– rovník – póly
• vegetační stupně
– nížiny – velehory
ekosystém
• biotop a biocenóza
• tok látek a energie
– primární producenti – fotosyntéza
– konzumenti – heterotrofní o., řády, sek. produc.
– dekompozitoři – mrtvé org., org. zbytky
– potravní řetězce
• pastevně kořistnický: býložravec → masožravec (více)
• dekompoziční: rozklad mrtvé organické hmoty →
humus → mineralizace humusu
• hromadění škodlivých látek!
potravní řetězce
potravní řetězce
• spojení → potravní pyramida
– jednosměrný tok
– ztráty energie (teplo)
ekosystém
• přírodní
• přirozený
– velká druhová diverzita, autoregulace, obnova
– větší zásah → zhroucení
• umělý
– většina, dodatková energie člověka
– malá druhová diverzita (monokultury) → nestab.
– přemnožení škůdců, vývraty, …
ekosystém
ekosystém
• produktivita
= množství vyprodukované organické hmoty
– sušina, kyslík
– primární – rostliny
– nízká – pouště a polop., tundra, hluboká moře
– střední – savany, louky, pastviny, rybníky
pole, lesy
– vysoká – lužní lesy, mokřady, tropické deštné
lesy, korálové útesy, šelfy
moře
• vysoká salinita
• stabilní teplota
• velká rozloha, málo překážek pro pohyb
• mořské proudy
• korálové útesy,
šelfy x hluboká moře
rybník
•
•
•
•
•
nižší salinita, kolísání obsahu O2 a živin
větší teplotní rozdíly
menší rozloha
břeh
střední
produktivita
rybník
rybník
řeka
• proudící voda, více kyslíku
• pobřežní porosty
• horní tok
– rychlý proud, hodně kyslíku
– chladná voda
– kamenité dno
– chybí plankton
– pstruhové pásmo
– nízká produktivita
řeka
• střední tok
– mírnější proud, písčité dno
– vyšší teplota, méně kyslíku
– více živin → plankton
– lipanové a parmové pásmo
• dolní tok
– malý proud, větší hloubka
– bahnité dno, vyšší teplota
– hodně živin, vysoká prod.
– plankton, bentos, cejnové p.
řeka
• brakické vody
– ústí řek do moře – mísení sladké a slané vody
– kolísání hladiny
– hodně živin, druhová pestrost → vysoká prod.
mokřady
•
•
•
•
•
•
suchozemský
vysoká hladina spodní vody (sladká/slaná)
kolísání teplot → vysychání
vysoká produktivita (tropy)
diverzita druhů a vazeb
význam pro okolní ekosystémy
les
• rozmanité podle zeměpisné polohy a klimatu
• lužní lesy
– vysoká spodní voda, záplavy → živiny
– olše, topoly, vrby, ostřice, kopřivy
– obojživelníci, ptáci, komáři
• smíšené lesy
– dub, lípa → buk, javor → smrk, jedle
• jehličnaté lesy
– hodně srážek, chladno, vítr, sníh
– borovice → smrk, jedle, borůvky, plavuně
louka
• méně srážek
• vliv člověka, střední produktivita
• stepi (prérie, pampy) a savany
– přirozené
• trvalé louky
– umělé – kosení, hnojení, pastva
– srha, kostřava, pampeliška, …
– mateřídouška, zvonky, jestřábníky, …
– krtek, hlodavci, skřivan, …
tok energie
• sluneční energie → tepelná energie
– přímé ohřívání organismů
→ ohřev biotopu → pohyb vzduchu, vody, teplotní
změny v půdě
– nepřímo (cesta života)
• producenti, konzumenti, dekompozitoři
tok látek
• biologická (rychlejší) a nebiologická
(zásoba) část
• člověk – antropogenní látky
– včleněny – přímo/po biodegradaci
– kumulace
• makrobiogenní prvky
– C, H, O, P, N, S
• voda