Ekologie – maturitní otázka z biologie (4)

Otázka: Ekologie

Předmět: Biologie

Přidal(a): Martina

Úvod

věda o vztahu mezi organismy a prostředím a mezi organismy navzájem
zakladatel: Haeckel

Dělení:

podle úrovně skupin
- autekologie: studuje vztahy jedince k prostředí
- demekologie: studuje vztahy mezi populacemi a jejich prostředím
- synekologie: studuje vztahy na úrovni společenstev a ekosystémů
podle systematických skupin
- ekologie bakterií, rostlin, hub, živočichů…
podle prostředí, v němž organismy žijí
- ekologie vod, lesa, půdy

Základní pojmy

stanoviště = lokalita = konkrétní místo výskytu organismu
biomasa = hmotnost jedince v daném okamžiku
areál = území, kde daný druh vyskytuje
kosmopolit = široký areál
endemit = malý areál
relikt = zbytek druhu na určitém území po jeho původně větším rozšíření
glaciální relikt = pozůstatek po době ledové
autochtonní druh = původní druh
allochtonní druh = cizí druh
synantropní druh = druh, který doprovází člověka a jeho sídla
introdukce = zavlečení nebo úmyslné vysazení
reintrodukce = opětné vysazení druhu do míst, kde byl vyhuben
populace = soubor jedinců téhož druhu žijící na určitém místě v určitém čase
společenstvo = biocenóza = soubor jedinců různých druhů na určitém biotopu
fytocenóza; zoocenóza
biotop = místo, které poskytuje organismům místo (podmínky) pro život
ekosystém = soubor organismů a jejich prostředí: cenóza + biotop
ekologická nika = místo a funkční zařazení organismu v ekosystému
biom = soubor podobných ekosystémů
biosféra = soubor všech ekosystémů na zemi
ekologická valence = rozmezí podmínek v nichž je organismus schopný žít
stenoekní = stenovalentní = malé rozmezí podmínek pro život
euryekní = euryvalentní = velké rozmezí podmínek pro život
ekotyp = odlišné formy druhu vytvořené adaptací na různé podmínky
Abiotické podmínky = neživá příroda

SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ

je hlavní zdrojem E pro život na Zemi
ultrafialové záření (100-390nm)
- 90% zachytí atmosféra,
- vliv na organismy: tvorba vit. D, brzdí růst rostlin, způsobuje mutace a nádory, baktericidní (ničí mikroorganismy)
viditelné záření (390-760nm)
- různé druhy organismů vnímají různý rozsah spektra
- př. včela (300-600nm), člověk (400-750nm)
- světlo ovlivňuje org. svojí vlnovou délkou, intenzitou, délkou působení …
- fotoperiodismus: délka osvětlení ovlivňuje u rostlin jejich přechod do fáze kvetení à dlouhodenní, krátkodenní, neutrální
- fotoperioda (délka osvětlení) podmiňuje rytmické opakování životních projevů organismů – biorytmů (sezónní, cirkadiánní)
infračervené záření (800-5000nm)
- nejvýznamnější zdroj tepla pro organismy

TEPLO

teplotní optimum: 15-30°C u většiny organismů
extrémní odolnost: bakterie (-190-100°C), želvušky v anabioze (-271-100°C)
eurytermní org.: snese větší výkyvy teplot (zmije obecná, smetanka lékařská)
stenotermní org.: snese jen malé kolísání teplot (datlovník pravý, tučňák císařský)
vliv tepla na organismy:
- rostliny: opad listí, zrání plodů, klíčení semen, jarovizace
  - adaptace na vysokou teplotu: regulace transpirací, odraz záření lesklými listy
  - adaptace na nízkou teplotu: trichomy, snížení obsahu vody v semenech, opad listů
- živočichové:
  - ektotermní: malá produkce tepla, teplota těla závisí na okolí (plazi)
  - endotermní: velká produkce tepla (savci: 36-37°C, ptáci 39-40°C), termoregulace
  - adaptace na vysokou teplotu: strnulost, estivace (=letní spánek)
  - adaptace na nízkou teplotu: snížení metabolismus, anabioza(strnulost), hibernace (zimní spánek)

VZDUCH

zdroj chemických látek potřebných k životu
- tlak: klesá s nadm. výškou – potíže s dýcháním, tvorba červených krvinek, více hemoglobinu
- hustota: malá, létající živočichové mají menší rozměry, nežijí zde trvale
- vítr: pasivní let, opylení větrem, přenos semen a plodů, orientace org. (zachycení pachu), ochlazování

chemické složení:
- N₂: 78%, přímo ho využívají jen někt. bakterie a sinice
- O₂: 21%, produkován zelenými a mořskými řasami, spotřebován při dýchání a hoření
- CO₂: 0,03%, zvyšuje se, vzniká při hoření uhlíkatých látek, dýchání org., sopečné činnosti, pozitivně ovlivňuje fotosyntézu

VODA

pro život nezbytná: součástí těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, účastní se biochemických reakcí v organismu, umožňuje tepelnou regulaci …
na Zemi ve 3 skupenstvích (kapalná, led, pára) – nejdůležitější je kapalná
- mořská voda: 70,8% zemského povrchu
- sladká voda: 2% zemského povrchu
přechod mezi sladkou a slanou vodou = brakická voda

Vody se člení na oblasti:

volná voda = pelagiál: obývá plankton (soubor drobných vznášejících se organismů, fyto- a zoo-) a nekton (soubor větších organismů s aktivním pohybem)
dno = bentál: obývá bentos (nítěnky, chobotnice)
pobřežní mělčiny = litorál
dno mořských hlubin = abysál

Vlastnosti vody a jejich vliv na organismy:

tlak: zvyšuje se s hloubkou, odolnost vůči hydrostatickému tlaku snižují prostory vyplněné vzduchem
hustota: 775x větší než vzduch, nadlehčuje (à velké rozměry a hmotnost vodních organismů), ovlivňuje tvar těla, největší při 4 stupních
propustnost světla: závisí na hloubce a množství přítomných látek, s hloubkou se měn intenzita a spektrální složení (př. ruduchy díky fykoerytrinu pronikají do větší hloubky)
povrchové napětí: na hladině se tvoří povrchová blanka
neuston (plankton při povrchu); pleuston (organismy na povrchu blanky – vodoměrka)

Zvláštní skupiny vod:

podzemní voda: nedostatek světla, nízká teplota (macarát, bezkrunýřka slepá)
periodické vody: vysychání (žábronožka sněžní, listonoh jarní)
rašeliniště: souvislé porosty rašeliníků (z odumřelých rostlin bez přístupu vzduchu)
slatiny: zásobovány podzemní vodou
vrchoviště: zásobeny srážkovou vodou

Voda na souši je limitující faktor:

živočichové: příjem pitím, potravou, metabolicky (štěpením tuků), různá spotřeba (hmyz velmi malou)
rostliny: dělení podle nároků na vodu:
hydrofyty = vodní (okřehek)
hygrofyty = vlhkomilné (blatouch)
mezofyty = střední nároky (kopretina)
xerofyty = suchomilné (kavyl) – kopce, stráně

PŮDA

vzniká zvětráváním hornin a činností organismů
edafon = soubor organismů žijících v půdě (řasy, sinice, bakterie, houby, prvoci, ploštěnci, žížaly, měkkýši, obratlovci, hmyz)

Vlastnosti půdy:

pórovitost: je ovlivněna velikostí částic, na tom závisí obsah vody a vzduchu
sorpční schopnost: schopnost půdních částic vázat na svém povrchu vodu a ionty, zvyšuje ji obsah humusu
obsah iontů: ovlivňuje:

pH půdy: kyselé (rašeliník, vřes, borůvka); zásadité (třemdava, bělozářka)
slanost půdy: na půdách s vyšším obsahem solí rostou halofyty
slaniska: NPR Slanisko u Nesytu
sekundárně: zasolené půdy podél silnic – kriticky ohrožené druhy (zblochanec oddálený Pha-B)

Biotické podmínky (=živá příroda)

POPULACE

= soubor jedinců téhož druhu, který žije v určitém prostoru v určitém čase
- hustota populace (denzita): vyjadřuje se počtem jedinců (abundací) n. biomasou na jednotce plochy nebo prostoru
maximální: dána nosnou kapacitou prostředí (potrava, prostor, světlo …)
minimální: dána nejmenším počtem jedinců nutných k rozmnožování
kolísání hustoty:
- oscilace = krátkodobé kolísání (během roku)
- fluktuace = dlouhodobé kolísáni (během několika let)

rozmístění populace
- náhodný
- rovnoměrný
- shloučený
struktura populace
- poměr pohlaví = poměr samců a samic
- věková struktura = dostatečný počet jedinců v produktivním věku
- sociální struktura = nadřazenost, podřazenost
růst populace: dán poměrem mezi množivostí (natalitou) a úmrtností (mortalitou)
- množivost: fyziologická (maximální produkce potomků v ideálních podmínkách); skutečná
- úmrtnost: vysoká u druhů s vysokou množivostí a nízká u druhů s nízkou množivostí
- růst populace je také ovlivňován: migrací (přesun se zpětným návratem), emigrací (vystěhování), imigrací (přistěhování)

SPOLEČENSTVO

= soubor populací různých druhů organismů na určitém biotopu
uplatňují se zde mezidruhové vztahy
pro zachování stability společenstva je důležitá druhová pestrost (diverzita)
dominantní populace = určují ráz společenstva (stromy v lese, trávy na louce)

Rozvrstvení = stratifikace společenstva:

v prostoru:
- svislé: tvoří se rostlinná patra (kořen, mech, bylina, keř, strom)
- vodorovné: rozvrstvení na ploše (př. rozdíl mezi okrajem a středem lesa)
- ekoton = hraniční pásmo mezi ekosystémy
v čase: jedná se o postupné změny
- během sezóny: tvoří se tzv. fenologický aspekt = vzhled – studuje obor fenologie (př.: jarní aspekt: stromy bez listí-rozvoj světlomilných bylin; letní aspekt: olistěné stromy, ústup světlomilných a rozvoj stínomilných bylin)
- během delšího období: mokrá louka – v důsledku meliorace úbytek vody à mizí vlhkomilné rostliny

Vztahy ve společenstvu:

VNITRODRUHOVÉ
MEZIDRUHOVÉ
- Neutrální – populace se navzájem neovlivňují
- Pozitivní – prospěšné soužití
protokooperace: vzájemně prospěšné nezávazné sdružování
komenzalismus: soužití pro jeden druh nezbytné, druhý není poškozen
mutualismus = symbióza: nezbytné a trvalé, pro oba druhy vzájemně prospěšné
- Negativní – jeden druh poškozuje druhý
amenzálismus: jeden druh poškozuje svými metabolity druh jiný
konkurence (kompetice): vzájemné soupeření o životní potřeby
predace: vztah dravce a kořisti
parazitismums: vztah mezi hostitelem a parazitem

Ekosystém

je tvořen biocenózou a jejím biotopem – může mít různou velikost

Organismy mají v ekosystému určitou funkci – dělení:

primární producenti: autotrofní organismy (C z CO₂), fotosyntézou tvoří organickou hmotu (rostliny)
konzumenti: heterotrofní organismy, živí se organickou hmotou z primárních producentů
- - konzumenti 1. řádu: býložravci (kopytníci)
  - konzumenti 2. řádu: masožravci, všežravci (drobné šelmy)
  - konzumenti 3. řádu: další masožravci (velké šelmy)
reducenti = dekompozitoři = rozkladači: rozkládají org. hmotu na minerální látky (houby, bakterie)

Potravní řetězec = soubor organismů, které jsou na sobě potravně závislé

pastevně kořistnický: rostlina – býložravec – drobný masožravec – velký masožravec
- (strom – lýkožrout – hmyzožravý pták – dravec)
dekompoziční (rozkladný, detritový): postupný rozklad organické hmoty až na humus, umožňuje koloběh látek v přírodě
- (odumřelý organismus – saprofytní hmyz – houba – řada bakterií)
parazitický: opak pastevně kořistnického
- (savec – na něm parazitující hmyz – parazitické bakterie – bakteriofág)

Dělení ekosystémů:

přírodní: (prales, korálový útes) druhově bohaté, stabilní, schopny autoregulace, vývoje, při částečném narušení schopnost obnovy, při výrazném narušení zhroucení ekosystému; v ČR velmi vzácné, blíží se jim některá chráněná území
umělé: (lesy, parky, pole) druhově málo početná, monokultury, nestabilní, k jejich udržení musí člověk pomáhat (orba, hnojení, zavlažování, pesticidy …)

Vývoj ekosystému = sukcese

zmlazení ekosystému: po zhroucení předchozího ekosystému, uvolněné niky – ekologické nahrazování
vyzrávání ekosystému: období stabilizace
vrcholové stádium = klimax: ustálené společenstvo – druhově velmi bohaté

Další podobné materiály na webu: