EKOLOGIE Seminář z biologie
Ekologie – náplň plň tematické tematického celku 1. Ekologie jako vě vědní dní disciplí disciplína 2. Základní kladní ekologické ekologické pojmy 3. Organismus a faktory prostř prostředí edí 4. Populač Populační ekologie 5. Ekologie společ společenstev 6. Ekosysté Ekosystém 7. Biomy a biosfé biosféra 8. Vliv člově lověka na krajinu 9. Ochrana př přírody a krajiny 10. Etoekologie (behaviorá (behaviorální lní ekologie) ekologie)
Čím se ekologie zabývá zabývá?
organismus
vztahy a procesy
abiotické abiotické faktory
organismus
1
Ekologie - vědecké studium vzájemného působení mezi organismy a jejich prostředím (Haeckel 1869) - vědecké studium interakcí, které ovlivňují výskyt a hojnost organismů (Krebs 1972)
Ekologie je vě věda zabývají zabývající se studiem vztahů vztahů mezi organismy a jejich prostř prostředí edím a mezi organismy navzá navzájem. jem
Ekologie oikos + logos dům (prostředí)
věda, nauka
Prostředí se skládá ze všech jevů a faktorů vně organismu, které na tento organismus působí. Jsou to fyzikální a chemické (ABIOTICKÉ) faktory a ostatní organismy (faktory BIOTICKÉ).
Obsah ekologie několik skupin základních problémů:
tolerance organismů k prostředí a adaptace na ně; místo organismů v prostředí – ekologická nika; časoprostorové změny výskytu, početnosti a aktivity organismů; ekologické podmínky rozšíření organismů na zemském povrchu; potrava jako základní ekologický faktor; vzájemné vztahy organismů v populacích a společenstvech, evoluce těchto vztahů; ekosystém, jeho struktura a funkce, produktivita ekosystému; systémová analýza a prognóza.
2
Příklad systé systému vztahů vztahů Dubové lesy východu USA: dub (Quercus rubra) má semenné roky po 2 až 5 letech žaludy jsou hlavní potravou křečíka bělonohého (Peromyscus leucopus) křečík je hlavním predátorem kukel bekyně velkohlavé (Lymantria dispar) populační explose (x 104 ) bekyně působí defoliaci dubu = žádné žaludy úroda žaludů přitahuje do lesů jelence (Odocoileus virginianus) křečíci a jelenci jsou primárními hostiteli klíštěte (Ixodes scapularis) klíště je vektorem borélie (Borrelia burgdorferi), původce lymské boreliózy u člověka
Postavení Postavení ekologie
Ekologie – dělení lení podle úrovní rovní organizace živé ivé hmoty JEDINEC Autekologie
POPULACE Demekologie
Jak na jedince působí jeho abiotické a biotické prostředí a jak on ovlivňuje je? Proč jsou nebo nejsou určité druhy na daném místě přítomny? Proč je daný druh početný či nepočetný a proč se jeho početnost mění?
SPOLEČ SPOLEČENSTVO
Jaké je složení a struktura společenstva?
Synekologie
Jak společenstvo funguje - jaké jsou dráhy energie, živin a dalších látek ?
3
Ekologie dělení lení podle stanoviš stanovišť moře, sladké vody, souše lesy
bukové lesy
dělení lení podle funkč funkčních skupin producenti, konzumenti …….
dělení lení podle výzkumných metod experimentální metody, matematické metody
Ekologie
– dělení lení podle taxonomických skupin
- se může zabývat obecnými principy a zákony (OBECNÁ EKOLOGIE), může se však věnovat také konkrétním taxonomickým skupinám organismů či konkrétním druhům (SPECIÁLNÍ EKOLOGIE)
Ekologie mikroorganismů mikroorganismů Ekologie rostlin Ekologie živoč ivočichů ichů ptáků datla černého
Co není není ekologie?
člověk protestující proti globalizaci člověk napadající prodejny McDonald´s člověk brojící proti využívání jaderné energie člověk sbírající odpadky v CHÚ …
4
Ekologie
Základní ekologické pojmy Organismus a faktory prostředí
Organismus jako systé systém Obecné vlastnosti organismů
chemické složení buněčná organizace metabolismus dráždivost rozmnožování dědičnost rozmnožování dědičnost vývoj
Organismus jako systé systém
autoregulace – schopnost organismu usměrňovat své životní projevy na základě zpětné vazby vliv podmínek
biotické abiotické
složitost živých soustav
molekuly Æ chemické látky Æ buňka Æpletiva (tkáně) Æorgány Æ orgánové soustavy jedinec Æ populace Æ společenstvo ekosystém Æ biom Æ biosféra . . .
5
Ekologické Ekologické faktory - všechny podmínky životního prostředí, které nějakým způsobem ovlivňují daný živý organismus Výsledky vlivu prostředí na organismus ¾ zeměpisné rozšíření druhu
Rozší Rozšířření ení sýce rousné rousného v ČR
Ekologické Ekologické faktory - všechny podmínky životního prostředí, které nějakým způsobem ovlivňují daný živý organismus Výsledky vlivu organismu na prostředí ¾ zeměpisné rozšíření druhu ¾ hustota populací
6
Hustota populací populací 23 jedinců/ 100 ha
Ekologické Ekologické faktory - všechny podmínky životního prostředí, které nějakým způsobem ovlivňují daný živý organismus Výsledky vlivu organismu na prostředí ¾ zeměpisné rozšíření druhu ¾ hustota populací ¾ podporují vznik adaptací
Adaptace ježek ušatý
Hemiechinus auritus
zvě zvětš ené ené uš ní boltce napomá napomáhají hají při termoregulaci
7
Abiotické Abiotické faktory Všechny fyzické a chemické vlastnosti vzduchu, vody, půdy
Organismus
Biotické Biotické faktory Vztahy mezi organismy, potravní vztahy …
Abiotické Abiotické podmí podmínky 1. 2.
se mění v prostoru i čase a různé organismy jsou na ně různě citlivé určují přítomnost jednotlivých druhů
Např:
pH půdy má vliv na výskyt rostlin a jejich zdravotní stav teplota a vlhkost určují typ lesa
Optimální podmínky jsou ty, za nichž jedinci nějakého druhu po sobě zanechávají nejvíce potomstva (jsou nejzdatnější).
Tolerance - schopnost daného organismu vyrovnávat se s působením ekologických činitelů Ekologická valence (amplituda) – intenzita a rozsah působení daného faktoru na organismus; rozsah mezi minimální a maximální intenzitou faktoru Ekologické optimum – ekologicky nejpříznivější rozsah působení daného faktoru na určitý druh organismu; je u každého faktoru a pro každý organismus specifický
8
Tolerance
- schopnost daného organismu vyrovnávat se s působením ekologických činitelů Každý organismus má své ekologické minimum a maximum, které pro daný organismus vymezují tzv. hranice tolerance. R-R – podmínky, v kterých se daný organismus rozmnožuje; stálá existence druhu v prostředí G-G – podmínky vhodné pro individuální růst, ale ne pro rozmnožování S-S – určuje hranice přežívání
Liebigů Liebigův zákon minima Organismus není silnější než nejslabší článek v řetězci jeho ekologických požadavků.
Shelfordů Shelfordův zákon tolerance Kaž Každý druh toleruje urč určité ité rozpě rozpětí libovolné libovolného faktoru a nejlé nejlépe v prostř prostředí edí prospí prospívá, pů působí sobí-li vně vnější vlivy v rozsahu optimá optimální lních hodnot. ¾ k určitým faktorům mohou mít organismy široké meze tolerance, k jiným naopak úzký ¾ druhy, které jsou k většině faktorů tolerantní, mívají i největší rozšíření ¾ pokud druh nemá optimální podmínky, co se týče jednoho faktoru, může se rozsah tolerance u ostatních faktorů zúžit steno-(úzce)
x
eury- (široce)
stenotermní, stenohalinní, stenohydrický, stenofágní, stenoekní
9
Míra tolerance
Šíř Šíře ekologické ekologické valence
Organismy a ekologická ekologická valence
stenoekní organismy Æ BIOINDIKÁ BIOINDIKÁTOŘ TOŘI
perlorodka říční provazovka (liš (lišejní ejník) kopř kopřiva dvoudomá dvoudomá raš rašeliní eliník
euryekní organismy ÆadaptabilitaÆEKOTYPY EKOTYPY
smrk ztepilý mandelinka bramborová bramborová
10
Areá Areály
Biotop – místo, které organismům poskytuje podmínky pro život, je charakterizován klimatickými, edafickými a topografickými faktory
Stanoviš Stanoviště – lokalita – naleziště = topograficky vymezené místo výskytu
Areá Areál – prostor zeměpisného rozšíření druhu na Zemi
Areá Areály
velikost je dána ekologickou valencí druhu (euryvalentní druhy mají velké areály – největší mají kosmopolitní organismy) cirkumtropické areály, cirkumpolární areály endemické druhy – žijí pouze na určitých místech, stenovalentní (kivi) podle původu: prvotní – introdukce – druhotný reintrodukce (rys v Karpatech) synantropní organismy relikty areálové mapy
Životní ivotní prostor pro organismy
ekologická ekologická nika – je soubor všech faktorů prostředí, které na organismus působí, vztahy, jež využívá ke svému životu – funkční a prostorové zařazení organismu v ekosystému
prostorová prostorová nika – místo vhodné k obsazení určitým organismem potravní potravní nika – je vše, co může sloužit k obživě určitému organismu
! Určitá nika je trvale obsaditelná obsaditelná jen jedním druhem ! ! V případě vyprázdnění niky ji může obsadit druh s podobnými ekologickými nároky (bobr – ondatra) !
11
Prostorová Prostorová nika
12
