27.1.2014
EKOLOGIE LESA Pracovní sešit do cvičení č. 6:
Prezentace vybraných významných biotických interakcí v lesních ekosystémech – aplikace v lesním hospodářství
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio – CZ.1.07/2.2.00/28.0018
Vliv predace na početnost - početnost predátora zůstává víceméně stabilní nezávisle na kolísání početnosti kořisti - predátor udržuje nízkou víceméně stabilní hustotu kořisti - početnost predátora kolísá v závislosti na početnosti kořisti - početnost predátora a kořisti se ovlivňují navzájem - početnost predátora i kořisti kolísají nezávisle na sobě – obě regulují jiné faktory – nejsou ovlivněny daným potravním vztahem Predační tlak – poměr ulovených a dosažitelných jedinců kořisti - 20 až 40 % (drobní hlodavci) – max. 80 % - 2 až 15 % (velcí kopytníci)
1
27.1.2014
• kolísání populace přástevníka starčkového (Tyria jacobaeae) a starčku Senecio jacobaea (Anglie)
2
27.1.2014
Životní strategie živočichů jednotlivé druhy organismů jsou následkem evoluce v rozmanitých podmínkách různě vybaveny k osidlování nových stanovišť a k přežívání dle rychlosti růstu a schopnosti přežívání: R – stratégové, K – stratégové (živočichové) R – stratégové (dle specifické rychlosti růstu r) - krátkodobá, extrémní a nepředvídatelná stanoviště – možnost rychlého růstu populace bez konkurenčních vlivů K – stratégové (dle nosné kapacity prostředí K) - populační hustota se pohybuje kolem nosné kapacity prostředí - stabilní předvídatelná prostředí – uplatnění díky konkurenční zdatnosti
Strategie živočichů - rozdíly vlastnosti
R - stratégové
K - stratégové
velikost těla
malá
velká
rozmnožování
v raném věku
v pozdějším věku
věk
krátký
dlouhý
střídání generací
rychlé
pomalé
energetický vklad
do rozmnožování
do přežití
počet potomků
vysoký
nízký
mortalita
vysoká
nízká
natalita
vysoká
nízká
nárůst početnosti
rychlý
pomalejší
kolísání početnosti
výrazné
nevýrazné
Strategie rostlin Rostliny – dle schopnosti konkurence, snášení stresu a destrukce biomasy: R – stratégové (ruderální) – odolné vůči narušování biomasy, nesnášejí stres - velká reprodukční schopnost, rychlý růst, vývoj a tvorba biomasy, exponenciální růst početnosti - na stanovištích s dostatkem zdrojů, ale vystaveni silnému narušování (ruderální plochy, orná půda, břehy vod s kolísající hladinou atd.) S – stratégové (stres snášející) – tolerantní vůči stresu, citliví k narušování - nízká reprodukce, pomalý růst, vývoj i tvorba biomasy, dlouhý věk - stanoviště s trvalým nebo periodickým nedostatkem určitého zdroje – specifické adaptace -málo úrodné a degradované půdy, slaniska, rašeliniště, vřesoviště C – stratégové (konkurenční) – vysoká konkurenční schopnost - ale pouze na stanovištích bez stresu a narušování - velké rozměry, značná biomasa - dlouhověkost, růst relativně rychlý, stabilní početnost - energie hlavně do vegetativních a zásobních orgánů poznání populačních strategií druhů = ochrana ohrožených druhů a boj proti škůdcům
3
27.1.2014
Příklady životních strategií R - strategie
K - strategie
R - strategie
S - strategie
C - strategie
osenice polní (Agrotis segetum) bělásek řepkový (Pieris rapae) mšice (Aphis spp.) hraboš polní (Microtus arvalis) potkan (Ratus norvegicus)
jasoň červenooký (Parnassius apollo) otakárek ovocný (Iphiclides podalirius) velké šelmy (Carnivora) velcí kopytníci (Artiodactyla)
merlík (Chenopodium spp.) lebeda (Atriplex spp.) žabinec obecný (Alsinula media) ohnice polní (Raphanus raphanistrum)
borůvky (Vaccinium spp.) vřes obecný (Calluna vulgaris) borovice (Pinus spp.)
dub (Quercus spp.) buk lesní (Fagus sylvatica) jasan (Fraxinus spp.) pýr plazivý (Elytrigia repens)
Populační cykly – znak r-strategie pravidelné nebo nepravidelné výkyvy populační hustoty oscilace – výkyvy během jedné sezóny nebo vývojového cyklu - dány průběhem ontogenetických cyklů v souvislosti se sezónními změnami – viz. hmyz (př. graf) fluktuace – výkyvy během více let
Příklady populačních cyklů • bělásek zelný (Pieris brassicae), bekyně zlatořitná (Euproctis chrysorrhoea), obaleč dubový (Tortrix viridana), bekyně mniška (Lymantria monacha), bekyně velkohlavá (Lymantria dispar) • hraboš polní (Microtus arvalis), norník rudý (Clethrionomys glareolus), lumíci (Lemmus spp.) – 3 až 4 roky • zajíci a jejich predátoři (Lynx canadensis v závislosti na Lepus americanus) – 9 až 10 let
4
27.1.2014
Příčiny populačních cyklů vliv abiotických faktorů - vliv hlavně na druhy s rychlým sledem generací a vysokou natalitou (hmyz) - výkyvy počasí (extrémně chladné zimy apod.) – hmyz, savci, ptáci, rostliny - mladí a přestárlí jedinci - nepravidelné výkyvy - pravidelné výkyvy – vliv periodicity sluneční aktivity následky vztahu k ostatním populacím - závislost na kvalitě potravy (býložravci i masožravci) - periodické změny potravy = pravidelné kolísání početnosti populace (více méně) - komensalismus, mutualismus, konkurence - závislost dvou populací - úbytek jedné = úbytek či nárůst druhé vliv interakcí uvnitř populace - v průběhu kolísání populace se mění vitalita, genetické a fyziologické vlastnosti jedinců - vnitrodruhová konkurence - vliv rozdílných selekčních tlaků v jednotlivých fázích cyklů = přežívají jedinci s různým fenotypem či genotypem (př. – nízká početnost – jedinci s vyšší rozmnož. schopností a nízkou agresivitou a naopak)
Přirozená regulace početnosti populace • řídí faktory závislé a nezávislé na hustotě populace • tyto faktory – mohou ovlivňovat velikost populace, určovat meze početnosti, regulovat ji • horní hranice početnosti – kapacita prostředí • dolní hranice početnosti – demografické a genetické podmínky Nezávislé faktory – působení není v korelaci s hustotou (vliv stejný při minimálních počtech i při přemnožení) - abiotické vlivy (počasí apod.) – destabilizující účinek Závislé faktory – snižují s růstem početnosti natalitu (imigraci) či zvyšují mortalitu (emigraci) - často produktem vnitrodruhové konkurence - stabilizující a regulační vliv Teritoriální chování – zajišťuje více méně stabilní početnost populace !tentýž faktor obecně nezávislý na hustotě může fungovat i jako závislý! (vliv počasí na populace bez možnosti úkrytu – víc jedinců uhyne v početnější populaci) Patogeny, parazité a predátoři – vliv vykazuje i znaky nezávislosti na hustotě populace - častější – s růstem početnosti kořisti se jejich působení zvětšuje = možný regulační vliv na populační hustotu kořisti (hostitelů)
Různě regulované populace
5
27.1.2014
Účinnost regulace predátoři, parazité, patogeni Závisí na: - rychlosti růstu obou populací - na množství ulovených či napadených jedinců regulované populace (predační tlak) - populace predátora musí ihned a účinně reagovat ! - růst populace kořisti rychlejší – menší šance predátora na účinnou regulaci - draví roztoči a hmyzí paraziti x škůdci bezobratlí - + (R, R) - velké šelmy x kopytníci - + (K, K) - šelmy a dravci x drobní savci - - (R, K) - jen při nízkých hustotách mohou oddálit přemnožení (zimní predace hraboše polního) • Parazité a patogeni – rychle potlačí hostitele – pak ale vyhynou – hostitel opět na původní početnost - při regulaci proto druhy s nižší patogenitou a mírnějším, ale stabilním omezováním populace hostitele !
6
