Ekologie – maturitní otázka z biologie (2)

 

   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):

  1. vnitrodruhové – boj o potravu, území, hierarchie a sociální vztahy
  2. 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






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: