Atraktivní biologie
1
Společenstvo (biocenóza)
Atraktivní biologie
¾ soubor populací různých druhů rostlin, živočichů, hub a mikroorganismů, které se společně vyskytují na určitém stanovišti, kde mezi nimi dochází k vzájemným vztahům (interakcím) Biocenóza = fytocenóza + zoocenóza + mykocenóza + mikrobiocenóza Příklady společenstva: • biota lužního lesa • organismy vodní nádrže (rybníka), které se vznášejí ve vodě (= plankton), nebo osídlují dno (= bentos) • organismy (rozkladači) trouchnivějícího kmene či pařezu • půdní společenstvo (edafon) Biocenóza tvoří nedílnou součást ekosystému; mu ten navíc zahrnuje abiotickou složku stanoviště – klimatické a edafické podmínky.
2
Atraktivní biologie
Vlastnosti každého společenstva jsou určovány především jeho druhovým složením, které vychází ze zařazení daného biotopu do vegetační zóny (resp. biomu) nebo biogeografického regionu; různá společenstva se mohou od sebe lišit i relativní četností výskytu jednotlivých druhů (tj. jejich nižším či vyšším podílem v rámci biocenózy)
Druhově chudá společenstva tundry (Aljaška) a severského boreálního lesa – tajgy (Kanada) ▲ ◄ Druhově velmi bohatý tropický deštný les
3
Struktura společenstva
Atraktivní biologie
Struktura společenstva se vytváří prostorovým rozmístěním jednotlivých druhových populací v rámci biotopu; tato prostorová struktura každého společenstva je proměnlivá v čase. U suchozemských biocenóz bývají všechny základní procesy, hlavně tok energie a koloběh látek (vody a živin), určovány rostlinnou složkou, tj. fytocenózami. ¾ společenstva vykazují zejména nápadné svislé (vertikální) rozvrstvení do jednotlivých pater, tzv. patrovitost neboli stratifikaci Stromové patro E3 (3 m) Keřové patro E2 (1 – 3 m) Bylinné patro E1 (∼ 1 m) Mechové patro E0 (∼ 0,1 m) Kořenová patra K příp. R
E3
3m
E2 1m
E1 E K1 0
0,1m
K2 K3
4
Atraktivní biologie
¾ na každé patro jsou vázány specifické skupiny živočichů, hub a dalších skupin organismů (např. u ptáků zvané ornitocenózy).
Trofická (potravní) struktura společenstva je dána zejména vztahy mezi populacemi zúčastněných (koexistujících) druhů a jejich postavením v rámci trofických řetězců či trofických sítí, které odrážejí příslušnost daného organismu k jedné ze tří základních funkčních skupin – k producentům, konzumentům nebo destruentům (dekompozitorům) Trofická hladina
Ekosystém boreálního lesa
sekundární konzumenti vlk
liška
primární konzumenti
primární producenti
veverka
borovice
bobr
zajíc bělák
javor
krkavec (mrchožrout)
los
jedle
topol, bříza
vodní rostliny
5
Stavební kameny společenstev
Atraktivní biologie
Společenstva představují velmi dynamické systémy, které se více či méně mění v prostoru i čase, probíhá v nich řada vzájemně provázaných procesů. Mohou se vyvíjet postupným nahrazováním populací určitých druhů populacemi jiných druhů, lépe přizpůsobených změněným podmínkám prostředí (→ ekologická sukcese). sukcese K této sukcesi zpravidla dochází v důsledku vstupu nových druhů (kolonizátorů) do biocenózy, kteří vytlačí (konkurenčně eliminují) původní druhy a „rozhýbají“ vztahy ve společenstvu když původní druhy změní podmínky prostředí ve společenstvu natolik, že se stane vhodnějším pro jiné druhy V sukcesně vyspělých společenstvech (např. v klimaxových smrčinách či horských jedlobučinách) se nacházejí všechny procesy a životní projevy přítomných populací ve více či méně rovnovážném stavu. Za základní stavební kameny společenstev jsou považovány tři skupiny organismů – producenti, konzumenti a destruenti; destruenti z nich nejdůležitější roli bezesporu hrají autotrofní organismy (zelené rostliny, řasy a sinice) díky produkci organické hmoty, kterou využívají všechny ostatní heterotrofní organismy.
6
Ne všechny druhy ve společenstvu jsou stejně důležité: mnohé druhy jsou vzájemně nahraditelné bez jakéhokoliv narušení fungování celého společenstva (k tomu může dojít až po odstranění celých skupin druhů)
Atraktivní biologie
odstranění některých druhů (dominanty, klíčové druhy) může mít naopak pro existenci daného společenstva katastrofální následky
Dominanty organismy tvořící značnou část biomasy společenstva, a proto zásadním způsobem určují jeho prostorovou strukturu a dynamiku (např. buk lesní v bučinách, ch sveřep vzpřímený v mnoha travinných společenstvech, koráli v korálových útesech apod.) dominantní druhy často přímo vytvářejí životní prostředí pro ostatní druhy biocenózy
kyselá bučina
7
Atraktivní biologie
Klíčové druhy organismy z hlediska struktury a dynamiky celé biocenózy mnohem významnější, než by odpovídalo jejich výskytu (početnosti) ve společenstvu 9 např. moucha tse-tse v Africe limituje hustotu mnoha ekologicky důležitých savců, včetně člověka Současné rozšíření mouchy tse-tse
8
Atraktivní biologie
9 častými klíčovými druhy(key species) jsou (vrcholoví) predátoři, regulující velikost populací druhů, kteří jako potravní zdroj využívají dominantu společenstva ¾ v našich podmínkách může roli klíčového druhu plnit např. rys, rys který byl vypuštěn v CHKO Šumava jako vrcholový predátor a je součástí managementu společenstev chráněných území; populace rysa účinně reguluje početní stavy vysoké zvěře, která poškozuje les a okusem mladých stromů brání jeho obnově
9
Atraktivní biologie
¾ klasickým příkladem klíčového druhu je mořská vydra žijící na pacifickém pobřeží USA, která se živí hlavně ježovkami; masivním lovem byly populace vyder silně zdecimovány, což vedlo k přemnožení ježovek, ovek které téměř zcela spásly porosty chaluh (jsou tvořeny hlavně hnědými řasami rodu čepelatka; • k postupné obnově druhové diverzity „chaluhových lesů“ byla nutná reintrodukce (znovuzavedení) a ochrana mořských vyder
• úbytek vyder v posledních 20 letech je připisován kosatkám, které je loví kvůli nedostatku tuleňů a lvounů (primární příčinou – nadměrný rybolov, který narušil celý mořský ekosystém severního Pacifiku)
10
Atraktivní biologie
Mořské vydry – klíčoví predátoři severního Pacifiku
Druhově pestré „chaluhové lesy“
11
Atraktivní biologie
samostatnou skupinu klíčových druhů představují tzv. ekosystémoví stavitelé (ecosystem engineers), kteří zásadním způsobem ovlivňují prostředí (fyzikální podmínky) společenstva i celé krajiny – např. bobři, žížaly, termiti aj. Termiti, kteří se vyvinuli již před 145 mil. lety, patří mezi nejvýznamnější ekosystémové stavitele světa zvířat.
12
Atraktivní biologie
celkový vliv druhu ve společenstvu
• klíčovými druhy mohou být i různí opylovači či roznašeči semen (plodů) nebo symbiotické organismy
KLÍČOVÉ DRUHY vlci, kaloni, fíkovníky, patogenní org.
DOMINANTNÍ DRUHY lesní stromy, vysoká zvěř
VZÁCNÉ DRUHY
BĚŽNÉ DRUHY stromy spodního podpatra, keře
motýli, řada rostlin
podíl v biomase druhů
Odstranění jediného klíčového druhu může někdy vyvolat tzv. vymírací kaskádu (→ pokles biodiverzity) 13
