Antorpoekologie, ekologie ekosystémů - maturitní otázka

Otázka: Antorpoekologie, ekologie ekosystémů

Předmět: Biologie

Přidal(a): Sarka

Přírodní a umělé ekosystémy. Potravní vztahy. Tok látek, energie a informace v ekosystémech. Aktuální ekologické problémy a ochrana přírody

Ekosystémy

Soustava složená z biocenózy (společenstvo= složené z populací- biotické faktory) a neživé přírody (abiotické faktory)

Charakteristika:

1) Základní funkční jednotka přírody

2) Každý ekosystém obsahuje určité organismy:

primární producenti

rostliny- fotoautotrofní organismy z anorganických látek-> látky organické (produkty fotosyntézy)

sekundární producenti = konzumenti

z organických látek-> organické látky

I. řádu- herbivoři-býložravci
II. řádu- omnivoři- všežravci, karnivoři- masožravci živí se primárními producenty

III. řádu- karnivoři- masožravci, rozkladači- destruenti, reducenti z organických látek-> látky anorganické, heterotrofní organismy (bakterie, houby)

Organismy jsou na sobě potravně závislé

vznik potravního řetězce

pastevně-kořistnický
- obsahuje primární producenty + konzumenty
- jetel-zajíc-liška-výr (primární producenti-herbivor-omnivor-karnivor)
- více bílkovin
- obvykle má řetězec 3-5 členů
- čím jsme dále v potravním řetězci-> zvětšování velikosti těla živočichů
- v řetězci
rozkladný
- rozklad odumřelých organismů
- mrtvý, živý organismus + reducenti
- velikost těla se zmenšuje
parazitický
- hostitel+parazit
- jsou menší- je jich početně více

v areálu vznikají potravní sítě- DDT- dnes u nás zakázané- insekticid na komáry- nepolární látka- hromadí se v tukové tkáni-> dravci-> tenčí skořápky vajíček (DDT se k nim dostává přes potravní řetězec)

Potravní pyramida

grafické znázornění potravního řetězce (znázornění vztahů)
základna- abiotické složky
producenti
konzumenti I. řádu
konzumenti II. řádu
konzumenti III. řádu
destruenti
parazité
početnost- nejvíce producentů, nejméně konzumentů III. řádu

Koloběh látek

CO₂-> fotosyntéza-> C₆H₁₂O₆ glukosa-> jabloň-> Martin-> přeměna-> glykogen- zásobní látka-> přeměna po smrti- glukosa-> rozkladači-> CO₂
biogeochemické cykly- přesouvání prvků (látek) z jednoho organismu na druhý (jiný)

Tok energie

sluneční energie-> zelené rostliny (využijí sluneční záření)-> fotosyntéza 1%
prostřednictvím producentů- hrubá primární produkce– nasyntetizují glukosu
- 90% využijí na metabolické děje (použijí na život)-> teplo (na t- metabolické děje přeměna na t)
- 10% použijí na růst a zvětšování těla- čistá primární produkce (10% z toho, co byla schopna nafotosyntetizovat)- konzumenti (herbivoři)
čistá sekundární produkce– užitnost 10%
v potravní pyramidě dochází ke ztrátě energie- změna na teplo- na každém stupni 90% ztráta a 10% přejde do dalšího stupně
Ø cyklický, tok je jednosměrný
přeměna látek a energie-> otevřené soustavy- systém ve kterém probíhá výměna energie a látek s vnějším prostředím

Dělení ekosystému

přírodní
- nejpůvodnější, minimální až Ø zásah člověka
- vysoká biodiverzita
- složité potravní vztahy
- vyrovnání vnějšího zásahu, schopnost se vyrovnat s výkyvy- autoregulace
- velmi stabilní
přirozené
- Ø zásah člověka (pralesy)
- působení vzduch- imise (tepelné elektrárny)- škodlivé látky
- podpovrchová voda- voda+hnojiva, pesticidy
- oteplování
umělé
- stvořené člověkem (sám nevzniká)
- nízká biodiverzita- někdy dokonce monokultury- 1 druh rovnoměrné rozmístění stejné stáří
- jednoduché potravní vztahy, nízká stabilita, vysoká náchylnost k poškození- škůdci, vitr, …..
- člověk dodává dodatkovou energii- udržování funkčnosti ekosystému
- dodatková energie- hnojení, orba, zalévání, pesticidy, herbicidy- na rostliny, fungicidy- na houby, insekticidy- hubí hmyz
  - -> pokud energii nedodávám-> ekosystém se mění na přirozený
- př.: užitkové lesy, pole, rybníky, sady, zahrady, město

Produktivita

množství organické hmoty vyprodukované systémem za čas a na určité ploše

nízká- pouště, polopouště, tundra
střední- pole, lesy, pastviny, louky, savany
vysoká- prales, tropický deštný prales (přírodní), korálové útesy, lužní lesy v ČR

Sukcese (úspěch)

další charakteristika ekosystémů- ekosystém se vyvíjí (mění se)

I. sukcese

ekosystém nově vznikající (* nově-od začátku)
diaspory- Ø rozmnožovací částice
semena rostlin, cysty, spory
vulkanická činnost (sopečné pole)
korálové ostrovy (atoly)- korálový útes na hladině, haldy, hnědouhelné výsypky,
vítr, aktivní migrace- voda, živočichové TS

II. sukcese

máme diaspory ekosystém je silně narušený

vyzrání ekosystému
- druhů přibývá
- komplikovanější vztahy
- organismy specializované, konkurenčně silné, stabilizace
zhroucený
- volné ekologické Niky
- rychlejší osidlování
zmlazení ekosystému
- méně druhů, organismů
- jednoduché vztahy
- menší produktivita ekosystému
- rostliny nenáročné, rychle se množí
klimax
- dosažení klimaxového stadia
- rozvinutý řetězec- autoregulace
- vysoká biodiverzita
- vrcholné stádium ekosystému
- les- jehličnatý- vyšší nadmořské výšky, smíšený
- poté zase dojde ke zhroucení- změna abiotických podmínek- sopečná činnost,
- vichřice, požáry, povodně

II. prales

menší množství druhů, druhově jiný, pozměněný
poté zmlazení

Velikost

ekosystém není definován velikostí
nejmenší ekosystém-> biosféra- ekosystém Země
biom soubor podobných ekosystémů (podobné podmínky, makroklima)
vznikají vegetační typy
- suchozemské- pouště, polopouště. savany, …..
- vodní -hluboké moře
- pobřežní moře- mělká moře- vysoká biodiverzita

Ekologie- věda zabývající se vztahy mezi organismy navzájem a vnějším prostředím

*E. Haeckel- zakladatel názvu ekologie

Dělení

1) podle typů organismů, kterými se zabývají (rostlin, hub, živočichů, mikroorganismů, bakterií)

2) podle úrovně ekologických vztahů (autekologie- ekologie druhů, demekologie- ekologie

populací, synekologie- ekologie společenstev a ekosystémů)

3) podle prostředí (lesů, vod, polí, luk, mokřad)

Aktuální ekologické problémy

dle abiotického prostředí
vzduch- atmosféra

emise – látky uvolňované přímo od zdroje znečištění a přímo u něj (výfuk, komín)

imise= emise+atmosféra-> *imise

el.+hnědé uhlí
emise SO2
- SO₂ + O₂ + H₂O -> H₂SO₄
- SO₂ + H₂O -> H₂SO₃

smog – (smoke+fog)

aerosoly
emise+imise+klimatické faktory- tlak, mlha, teplotní inverze
druhy:
- Londýnský kyselý smog
  - kyselý smog
  - spalování tuhých (pevných) paliv
  - vynik SO₂, CO, sazí, popela, težkých kovů
- Los Angeleský smog
  - fotochemický smog
  - působení slunce, výfukových splodin NO_X
  - O₃ (přízemní)- jedovatý, uhlovodíky, rakovinotvorné
- Kombinovaný smog
  - v ČR

ozonová díra – O3

odfiltrovává UV- vznik mutací

vysoká koncentrace ozónu- ozónosféra- 20- 25 km

freony- halogen deriváty uhlovodíků

NO_X– letadla

znečišťující látky

SO₂
- spalování hnědého uhlí
- vznik kyselých dešťů- rozklad chlorofilu, zasychání, vliv na půdu, poškození dýchacích cest, snižuje imunitu

NO_X
- vznik ve spalovacích motorech
- nasátí N₂-> NOX- toxické, jedovaté

CO
- hoření za nízkého přístupu O₂
- váže se na hemoglobin- karbonylhemoglobin ()vratné

CO₂

skleníkový plyn

skleníkový plyn
- methan CH₄– vznik v trávicí soustavě, archea- metanogenní

vodní pára- NO_X

uhlovodíky CH

karcinogenní, vzniká spalováním produktů ropy- banzín, nafta

pevné látky

popel, saze, prachové částice , těžké kovy
mechanické působení
- zanesení průduchů roslin, špatné i pro člověka

kondenzační jádra
- větší koncentace dešťů, nabalení dalších nečistot, polétavý prach

O3 (přízemní)

vzniká činností spalovacích motorů

radioaktivní znečištění

havárie jaderných elektráren
z vesmíru- přirozené
zkoušky jaderných zbraní

Půda

znečištění

NaCl- solení Ø v NP- halofyty
hnojiva NPK
pesticidy- ošetření polí před škůdci- insekticidy, herbicidy, fungicidy
těžké kovy- blízkost továren, skládky
kyselé deště, okyselování půdy

eroze půdy

rozrušování půdy a její následný odnos- vítr, voda
odstraňování vegetace- větší eroze, Ø vegetační pokryv, mýcení
sukcese- zhroucení
obnažení povrchu
špatné agrotechnické postupy- vysazování kukuřice u Berounky- kukuřice- splav-
na svazích je lepší pšenice
poušť- desertifikace- Ø vegetace
pole: těžké stroje-> zhutnění půdy
zhutnění půdy
- – špatná nasákavost H₂O
- – snížení vzduchu v půdě, Ø edafon
- – Ø humus, málo
zábor půdy- stavba, svrchní část odvoz

Voda

znečištění

-chemické

-fyzikální

-biologické

– chemické

ropa, hnojiva, CN^—kyanidy
znečištění-těžba Au, Pt, pomocí Hg
Au+Hg-> amalgám
Pt
PBC látky (polychlorovaný bifenyl)
hydraulické tekutiny, nátěrové hmoty, jsou karcinogenní
nebezpečí bioakumulace- houby-> potravní řetězec
Hg v oceánu za rok 7 000 tun- radioaktivní znečištění
Pb 2 000 000 tun olova
detergenty

– fyzikální

H₂O- chladící vody, médium
vyšší t vypouštění do přírody
porušování ekosystémů
mechanické- plasty ve vodě

– biologické

hnojiva- statková NP
fekálie- odpad jímky, septiky
eutrofizace- znečištění vody NP ve vodě, přehnojení vody
dříve
- – meliorační zásahy
- odvodnění území
- rašeliniště
- stružky
- poškození ekosystému
- 60.-70. léta- zkracování vodních toků
  - zkrácení o 37%
  - 4 700km- důsledky rychlý pohyb H₂O, větší frekvence povodní, horší vsakování, proces samočištění- snížila se efektivita čištění
- úprava koryta- vydláždění- menší provzdušnění, zatrubnění koryta
- pobřežní porosty- kácení
- rašeliniště- odvodňovací kanály- dnes přepažení

Opady

řešení:

-skládkování

-spalování- *emisí-> imise

* co nejméně odpadu

1) bezodpadové technologie

odpad-> surovina
odsiřovací zařízení *CaSO₄ -> sádrokarton
tepelná elektrárna

2) biodegradabilní opady

samovolný rozklad

3) třídění-> recyklace

4) popelnice na bioodpad

5) zdroj energie

rozklad CH₄– methan- složka zemního plynu, el. energie
skládky, kompost

6) metoda vitrifikac

extra toxický, radioaktivní odpad
zabalení, uložení

dnes je za odpad považován i hluk- zatížení prostředí

světelné znečištění

Ochrana přírody

zákon o ochraně životního prostředí
zákon o životním prostředí č. 217/1992 sb.

Instituce:

vládní

Ministerstvo životního prostředí
Česká inspekce
Agentura ochrany přírody a krajiny ČR

nevládní

Lesy České republiky
ČSOP- Český svaz ochránců přírody
Společnost pro trvale udržitelný rozvoj
Duha
Děti Země
Greenpeace

Červená kniha- seznam chráněných druhů

– 3 kategorie

kriticky ohrožené druhy- zmije obecná, kočka divoká, kopřiva lužní
silně ohrožené druhy-
ohrožené druhy- veverka obecná

celosvětové organizace

WWF- světový fond pro ochranu přírody
OSN- organizace spojených národů
UNESCO
IUCN- mezinárodní unie pro ochranu přírody a přírodních zdrojů

vytvářejí programy, úmluvy s mezinárodní platností- conference

MB- člověk a příroda (úmluva, program)

UNESCO

člověk a biosféra

program o ekologickou výchovu a vzdělání

Ramsaská úmluva o mokřadech

Chránění mokřad

Úmluva CITES

o obchodu s ohroženými a volně žijícími druhy (mezinárodní obchod)- týká se fauny i flóry

Monteralský protokol

ochrana ozonosféry (Ø freony- Ø užití, použití)

Agenda 21

úmluva pro 21. století o ochraně

týká se přírody, atmosféry, prostředí, .., boje s chudobou, změna životního stylu (prostředí)

Úmluva o biodiverzitě

chceme, ochrana

Chráněná území

velkoplošná chráněná území:

a) NP- národní park

vyhlašuje parlament
Krkonoše
Šumava
České Švýcarsko
Podyjí
3 zóny- do 1. skoro nesmíme- velmi chráněná

b) CHKO- chráněná krajinná oblast

vyhlašuje, vyznačuje vláda
27 CHKO
př.: Křivoklátsko, Český kras, Český ráj, Jeseníky, Bílé Karpaty

maloplošná chráněná území

2000
vyhlašuje ministerstvo životního prostředí
NPP- národní přírodní
památka
PP- přírodní památka
NPR- národní přírodní rezervace
PR- přírodní rezervace
Památný strom- (+ke každému informace)

jiného charakteru (chráněná území)

biosférická rezervace
- překryv
- UNESCO vyhlašuje- Třeboňsko, Šumava, Pálava, Bílé Karpaty, Krkonoše, Křivoklátsko
lokality chráněné Ramsaskou úmluvou- Třeboňsko (celé)