Otázka: Ekologie
Předmět: Biologie
Přidal(a): Tereza Knoblochová
– Ekologie – biotické faktory prostředí
– Ekologické pojmy – biomy
– Abiotické faktory prostředí – člověk
a) ekologie
– věda zkoumající vzájemné vztahy mezi organismy a vztahy organismů k prostředí
– využívá poznatků chemie, matematiky, fyziky
– dělení:
- obecná – obecné principy a zákonitosti
- speciální – specifické životní podmínky v různých typech prostředí (ekologie vod, ekologie lesa)
- ekologie rostlin, živočichů, bakterií…
- ekologie moří, souší, vod, lesa…
– ekologické faktory prostředí – souhrn všech podmínek existence organismu v prostředí, mění se v prostoru i čase
b) ekologické pojmy
– biotop – prostor (místo), které poskytuje organismům místo pro život
– životní podmínky organismů (ekologické faktory) dělíme na:
- biotické (životné) – působení organismů na sebe navzájem včetně potravních vztahů a působení člověka
- abiotické – působení neživé přírody
– ekologická nika – souhrnné prostorové a funkční zařazení organismu do ekosystému (úloha organismu ve vztahu k jiným druhům a faktorů životního prostředí); zahrnuje soubor všech faktorů, které organismus využívá pro své životní funkce
– ekologická valence – rozmezí podmínek, za nichž je organismus schopen přežít, vymezena minimem a maximem (nejnižší a nejvyšší hodnota faktoru, při kterých je organismus schopen přežít); optimum – většinou střední hodnota, ideální podmínky
– podle šíře ekologické valence známe druhy
- stenovalentní – úzká ekologická valence – nesnesou výrazné kolísání
- euryvalentní – široká ekologická valence – snášejí výraznější kolísání
– faktor limitující – hlavní faktor, který rozhoduje o přežití druhu (voda v půdě..)
– Liebigův zákon – žádný z faktorů nesmí překročit hranici ekologické valnce
– bioindikátory – organismy, z jejichž výskytu můžeme usuzovat na vlastnosti prostředí (vřes obecný = kyselá půda)
– areál – oblasti, v nichž se na Zemi vyskytuje určitý druh
- kosmopolitní organismy – mají široký areál, téměř po celém světě (člověk, moucha domácí)
- endemické organismy – pouze na určitém území, jinde se nevyskytují (hatérie novozélandská)
– relikt – původně široce rozšířený druh přežívající dnes jen na určitém omezeném území, kde přírodní podmínky zůstali i v průběhu geologického vývoje prakticky nezměněny
c) abiotické faktory prostředí
– soubor všech fyzikální a chemických faktorů působících na organismy
Sluneční záření
– hlavní zdroj energie pro život na zemi
– ultrafialové – v malých dávkách působí pozitivně (tvorba vitaminu D), vyšší dávky životu nebezpečné (mutagenní účinky), většina zachycena ozonosférou
– viditelné světlo – přímou zdroj energie pro fotosyntézu (a tím podmínkou života ostatních organismů)
- světelný režim má periodický charakter (v průběhu dne i roku)
- fotoperioda – délka světelné části dne, podmiňuje rytmické opakování životních projevů organismů – biorytmů (doba rozkvétání rostlin, doba pohlavní aktivity živočichů)
– infračervené záření – nejvýznamnější zdroj tepla pro organismy, u většiny organismů optimální teplota 15-30°C
- termofilní (teplomilní) – např. korálnatci
- psychrofilní (chladnomilní) – např. arktičtí ptáci
- eurytermní – snášejí výkyvy teplot (organismy mírného pásma)
- stenotermní – organismy citlivé na změny (tučňák)
– podle nároků na světlo:
- světlomilné (fotofilní)
- stínomilné (skiofilní)
- temnomilné (fotofobní)
Teplota
– zdroj: sluneční záření, okolní prostředí, reakce metabolismu
– eurytermní (snášejí široký rozsah teplot)
– stenotermní (úzký rozsah teplot
– teplobytné
– chladnobytné
– u rostlin ovlivňuje: otevírání/zavírání průduchů, fotosyntézu, kvetení, opadání listů
– adaptace rostlin na teplotu:
– na zvýšenou – chlupy, redukce listů, lesklé listy
– na sníženou – opadání listů
– živočichové
– studenokrevní = exotermní, poikilotermní, teplota závisí na teplotě okolního prostředí
– teplokrevní = endotermní, shomoiotermní, teplota řízena vnitřními procesy, nezávisí na teplotě prostředí
– adaptace živočichů: změna srsti, hledání úkrytu,…
– adaptace teplokrevných na chlad: hibernace
– adaptace na teplo: estivace (letní spánek)
– mechanismy výdeje tepla: pocení, vyplazený jazyk…
Vzduch
– organismy max. v 700 m.n.m. (pak příliš řidký vzduch), člověk dlouhodobě max. v 5 tis.
– Tlak vzduchu s nadmořskou výškou klesá → potíže s dýcháním, vyšší sterilita samců – jen krátkodobě sem zalétají dravci
– vzduch je zdrojem chemických látek nutných k životu – kyslík, oxis uhličitý
– živočichové
– stenobarní: ptáci, savci
– eurybarní: hmyz
– vilv proudění vzduchu: vliv na opylování, přenos semen, migraci, eroze, ochlazování vysoušení…ale také možnost zanesení do nevhodných podmínek
– složení vzduchu:
– 0,03% oxid uhličitý – pokles koncentrace díky fotosyntéze, příbytek díky dýchání, rozkladu organických sloučenin, sopečné činnosti, spalování fosilních paliv; skleníkový plyn
– 21% kyslík – pokles koncentrace díky dýchání a hoření, nárůst díky fotosyntéze, na souši nejsou výkyvy koncentrace, ve vodě klesá s rostoucí teplotou; aerobní a anaerobní organismy
– 78% dusík – využito bakteriemi a sinicemi
– 1% vodní páry, vzácné plyny, nečistoty
Voda
– tvoří 2/3 povrchu Země, z toho jsou je 2% voda sladká
– 9% vodních par dopadne z moře na pevninu
– sladká:
– proudící
– stojatá
– brakická voda – mísí se slaná se sladkou
– volná voda (pelegiál) – obývá jí plankton (zooplankton, fytoplankton)
– voda pro život nezbytná, je součástí těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, účastní se všech biochemických reakcí, umožňuje tepelnou regulaci atd.
– Tvoří životní prostředí pro některé druhy
– zdrojem vody v přírodě atmosferické srážky
– život organismů ovlivňují fyzikální a chemické vlatsnosti vody: salinita, teplota, hustota, obsah kyslíku, pH, proudění, viskozita, průhlednost (v mořích do 200m, rybníky a jezera v cm)….
– vliv na souši: limitující faktor (nutno přijímat vodu), spotřeba závisí na velikosti, potravě, typu vylučovací soustavy a tělního pokryvu
– podle nárokoů na vodu dělíme rostliny na:
– hydrofyty – vodní rostliny (leknín)
– hygrofyty – vlhkomilné (blatouch, rákos)
– mezofyty – mírně vlhké půdy (jetel, buk)
– xerofyty – na suchých půdách (kaktus)
– obrana proti nedostatku vody: rozšíření kořenového systému, redukce listů, zásobárny vosy, krycí chlupy, silnější kutikula
Půda
– vznik zvětráváním litosféry
– zdroj živin
– složení půdy:
– pevná složka – úlomky zvětralých hornin a nerostů, humus
– kapalná složka – půdní roztok (půda s rozpuštěnými látkami)
– plynný složka – půdní vzduch (organismy žijící v půdě)
– edafon
– neerostná složka 93%, organická 7% (mrtvá hmota)
– 85% humus, 10% kořeny rostlin, 5% edafon (organismy – živí dekompozitoři)
– význam: zdroj živin, ukotvení rostlin, životní prostředí pro některé živočichy, úkryt
– vlastnosti ovlivňující půdu: chemické složení, pórovitost, teplota, struktura
– pórovitost ovlivňuje množství vzduchu a vody
– teplota klesá na povrchu
– chemické složení: pH, slanost, obsah minerálních látek
d) biotické faktory prostředí
Populace
– soubor jedinců téhož druhu na určitém území, v určitém prostředí a a čase
– uplatňují se vnitrodruhové vztahy: hierarchie, sociální vztahy
– densita: počet jedinců/jednotka ploch\ – maximální densita je dán anosnou kapacitou prostředí (potravva, prostor, světlo…), minimální nejmenším počtem jedinců potřebných pro rozmnožování, lov, ochranu…
– oscilace: krátkodobé kolísání hustoty populace
– fluktuace: dlouhodobé kolísání hustoty populace
– rozpytl populace: roovnoměrné rozmístění, náhodné rozmístění, shloučení (trsy trav, stáda býložravců…)
– struktura populace: každá populace má např. svojí strukturu věkovou (dělení podle věku), sexuální (dělení podle pohlaví – určující je počet smaci – pro růst populace), sociální (ukazuje vztahy mezi jedinci)
– růst populace: rozhodující je poměr natalita/mortalita
– natalita: počet nových jedinců/čas
– fyziologická – maximální TEORETICKÁ možná produkce potomků za ideálníhc podmínek (potenciál populace)
– skutečná – dána podmínkami prostředí
– mortalita
– minimální – idealistická, teoretická
– ekologická – odpovídá realitě
– faktory ovlivňující růst populace:
– migrace: pravidelné přesuvání (např. zimní tahy ptáků)
– emigrace: vystěhování jedinců bez návratu
– imigrace: přistěhování nových jedinců
Společenstvo = biocenóza
– soubor populací různých druhů organismů na určitém biotopu
– ve společenstvech se uplatňují mezidruhové vztahy
– nutná pestrost společenstva
– stabilní společenstvo: moře, oceán, deštný prales
– nestabilní: akvárko, zahrada
– struktura: vnitřní společenstvo
– biocenóza → dílčí společenstvo (fytocenóza, zoocenóza) → ráz určuje dominantní populace (vetšinou rostliny)
– rozvrstvení (stratifikace) společenstva:
– v prostoru:
– vertikální – rostlinná patra (kořenové → mechové → bylinné → keřové → stromové)
– horizontální (např. maoře nebo les – jinak to vypadá u kraje, a jinak uprostřed)
– v čase:
– během sezóny – fenologický aspekt (věda fenologie), jaro, léto…
– během delšího období
Vztahy ve společenstvu (interakce):
- vnitrodruhové – boj o potravu, území, hierarchie a sociální vztahy
- 2. mezidruhové
– neutrální – rozdílní teritoria, neovlivňují se (čmelák, krtek)
– pozitivní – prospěšné soužití
– protokooperace: nevázané, volné, dočasně vzájemně prospěšné vztahy (zimní hejna ptáků tůzných druhů, hnízdění ptáků na jendom místě)
– komenzalismus: komenzál x hostitel, komenzál má ze soužití prospěch, aniž by hostitele nějak ovlivňoval (hyena + lev, liána + dřeviny…)
– mutualnismus (symbióza): trvalé, nezbytné, vzájemně výhodné (rostlina + opylovač, sasanka + rak poustevníček…)
– negativní – jeden druh poškozuje durhý druh
– amenzalismus: např. trnovník akát kontaminuje půdu výměšky kořenů – ovlivnění růstu dalších rostlin
– kompetice: konkurence, vzájemné soutěžení o životní potřeby (potrava, území)
– predace: predátor + kořist (dravec + kořist), predátor bývá větší, ale početně slabší, kořist je zabita; populační hustoty predátora a kořisti jsou na sobě závislé
– parazitismus: parazit + hostitel, hostitel je nedobrovolný, není hned zabit, paraziti: ektoparaziti, endoparaziti, přiložitostní, nezbytní…
e) ekosystém
– přírodní celek zahrnující všechny organismy na určitém území a jejich vztahy
– ekosystém = biocenóza + biotop
– mikroorganismy, živočichové, rostliny, houby v neživé přírodě a jejich vztahy
– ekosytsém je otevřená soustava – tok energií a látek
– dovnitř: svtělo, teplo druhy…
– ven: dýchací plyny, teplo
– klíčový druh: závisí na něm ekosystém
– z hlediska vztahů dělíme organismy do třech skupin:
– Primární producenti: autotrofní rostliny + řasy (tvorba organické hmoty)
– Konzumenti: heterorofní organismy – živí se již vytvořenou organickou hmotou a současně svým růstem vytváří organickou hmotu
– konzumenti 1. řádu: býložravci
– konzumenti 2. řádu: masožravci/všežravci
– konzumenti 3. řádu: masožravci – velké šelmy a dravci
– Reducenti: dekompozitoři, rozkladači – bakterie, houby, postupně rozkládají organickou hmotu na minerální látky
Potravní řetězec
– soubor organismů, které jsou na sobě potravně závislé
1. pastevně – kořistnický: rostlina → býložravec → masožravec → (větší masožravec)
– velikost těla konzumentů se v rámci řetězce zvětšuje a počet klesá
2. dekompoziční (rozkladný, detritový): mrtvý králík → do těla naklade hmyz vajíčka + plíseň → larvy a bakterie se tím živí
– velikost těla konzumentů se změnšuje a počet roste
3. parazitický: savec → na něm parazituje hmyz → hmyz nese bakterie → bakterii napadne bakteriofág
– velikost těla se zmenšuje, počet roste
– v potravních řetězcích dochází k hromadění škodlivých látek v tělech konzumentů – nejhorší na konci řetězce
Potravní pyramida
– znázornění potravních vztahů v rámci ekosystému
– rostliny vyvtářejí primární hrubou produkci ekosystému
– primární čistá produkce: to co zbyde z hrubé po spotřebování potřebného rostlinami (tvorba, biomasy, dýchání); pro býložravce → to co býložravci nesežerou je čistá produkce ekosystému
– produktivita ekosystému: množství organiscké hmoty (biomasy) vyprodukované na určitém místě za určitý čas
– nejvyšší: deštný prales, lužní les, korálový útes
– nejnižší: poušť, hluboký oceán, arktické oblastni
– rozdělení ekosystémů:
– přírodní: prales, rašeliniště, tundra, korálový útes…druhově bohaté, složité potravní vztahy, udržena rovnováha bez zásahu člověka (jsou stabilní, schopné vývoje a samoregulace, schopné obnovy)
– umělé: vytvořené člověkem nebo zásahem člověka, dnes převažují – monokultury, parky, rybníky…. menší počet druhů, nestabilní, snadno se naruší (přemnožení škůdců, vývraty…), nejsou schopna autoregulace (nutná lidská – dodatková – energie)
– vodní: sladko/slano
– suchozemské
f) biosféra
– soubor všech ekosystémů na Zemi (pedosféra, hydrosféra, atmosféra)
– 3 hlavní biocykly:
1. pevninský: suchozemský, druhově nejbohatší, hlavnímm producentem organické hmoty jsou vyšší rostliny
2. slanovodní: marinní – moře, oceány, je největší (71% povrchu), méně druhově bohatý než suchozemský, producentem organické hmoty jsou řasy
3. sladkovodní: limnický – kontinentální vody, producenti opět nižší rostliny
– zvláštním typem jsou brakické vody – docela druhově bohaté
– některé organismy během svého života žijí i ve dvou biocyklech
– v biosféře dochází k toku energie a koloběhu látek
energie: sluneční → tepelná → chemická
látky:
– hydrologický cyklus (koloběh vody) – vlivem Slunce vypaření atd…→
– cyklus uhlíku (oxidu uhličitého) – v atmosféře → do vody a rostlin → zpracování fotosyntézou → odpad dýchání/ splování fosilních paliv/sopečná činnost/zvětrávání sedimentů → ovzduší
– cyklus dusíku – v ovzduší (z kouře, sopečné činnosti, půdy) → zpracování mikroorganismy (vzdušný) nebo rostlinami (z půdy) → sní to živočichové → v odpadních produktech (čpavek, močovina) → do půdy hnojením, rozpadem hornin
– cyklus kyslíku – do atmosféry fotosyntetickou činností → zpracování dýchání (z atmosféry do vody, půdy, organismů, rozklad na ozón…)
– cyklus fosforu – v půdě (s hnojivy, minerály), součást fosforečnanů, které zpracovávají rostliny → potrava živočichů
– cyklus síry – zapojeny mikroorganismy, součást paliv
– do všech cyklů zasahuje člověk produkcí různých látek (hnojiva, detergenty – prostě chemikálie) → mohou mít negativní vliv
g) ochrana a tvorba životního prostředí
Znečištění ovzduší
– emise (látky které se dostávají do ovzduší – pevné kapalné plynné)
– imise (látky vzniklé reakcí emisí se složkami vzduchu a emisí mezi sebou)
– smog (směs imisí a emisí, které se většinou drží nad aglomeracemi, průmyslovými oblsatmi, jedovatý, vliv na prostředí)
– inverze – díky teplotní inverzi nedochází k promíchávání vzduchu a smog se drží dole
– znečišťují oxidy síry – kyselé deště, oxidy dusíku – ozonová díry, oxid uhelnatý – toxický, uhlovodíky, olovo, freony, čpavek, popílek, prach,r adioaktivní znečištění
– řešení omezením spalování fosilníhc maliv, filtry, nepotřebovat tolik energie
Znečištění půdy
– nadměrné hnojení (příliš dusičnanů – ty jdou do vody), pesticidy, imise (těžké kovy), eroze (vypleněné krajiny, kde nic neroste), hutnění půdy
– řešení omezením umělých hnojiv, dodržení agrotechnických postupů
Znečištění vody
– regulace vodních toků, znečišťování, průsak → méně pitné vody
– bilologické znečištění: močůvka, siláž (krmivo pro dobytek), odpady potravinářského průmyslu
– chemické: ropa, ropné produkty, zpracování fosilních paliv, polychlorované bifenyly (PCB) z nátěrových hmot, detergenty, hnojiva, pesticicdy, těžké kovy
– fyzikální: radioaktivní znečištění, tepelné znečištění (vypouštění chladiva), odpad
– voda má do určité míry schopnost smaočištění
– perspektiva řešení: čistírny vod
Problematika odpadů
– stoupá množství plastů, komunálního, radioaktivního odpadu → ohrožení všech předchozích
– rakce odpadů – kontaminace
– řešení: snížení odpadů, recyklace, třídění, spalovny
Problematiky nadměrného hluku
– člověk – letiště, průmysl, doprava, disco, párty,…
– podstatná je síla a délka
– působí stres, snížení imunity, poruchy spánku
– řešení odhlučňování
Ochrana přírody
– zadržet obnovo toho „už podělanýho“ a udržet rovnováhu
– ohrožené druhy celosvětově i v jednotlivých zemích vypsány v červených knihách (ohrožené → kriticky ohrožené → vzácné)
– chráněná území – cílem ochránit celý ekosystém
– velkoplošené: NP (4), CHKO – podmínky stejné, rozdílná velikost
– maloplošné: národní přírodní rezervace, přírodní rezervace, národní přírodní památka, přírodí památka
Další podobné materiály na webu:
