Otázka: Společenstvo jako soubor populací biotopu
Předmět: Biologie
Přidal(a): Anička
SPOLEČENSTVA = BIOCENÓZA
=>soubor populací různých druhů na určitém biotopu
-každé společenstvo má strukturu
1)prostorovou
-je dána rozmístěním jednotlivých populací v prostoru
-je výsledkem vztahů mezi organismy
-mění se v čase
-rozlišujeme:
vertikální=rozvrstvení do pater
horizontální=rozvrstvení na ploše
2)druhovou
-druhové složení společenstva se mění v prostotu a čase
FYTOCENÓZA
=rostlinné společenství
ZOOCENÓZA
=živočišné společenství
EKOSYSTÉM
-ekologický systém, který tvoří společenstvo organismů a jeho abiotického prostředí
-základní funkční jednotka přírody
=určitý úsek biosféry, soubor biocenózy a biotopu(les,louka,akvárium)
-dochází v něm k tomu látek a energie
Typy ekosystémů
a)přírodní
-schopny autoregulace a adaptace, stabilní
-druhotně pestré,složité potravní vztahy
b)umělé
-vznik zásahem člověka
-nejsou schopny autoregulace
-musí jim být dodána energie(pesticidy, hnojiva)
-druhotně chudé
Produktivita ekosystému
-množství organické vyprodukované hmoty na určité ploše za časovou jednotku
-známe ekosystémy:
*s vysokou produktivitou = tropické pralesy, lužní lesyy
*s střední produktivitou = savany, louky, pole, rybníky
*s nízkou produktivitou = pouště a polopouště, tundry
Vývoj ekosystému
=sukcese
1.stádium
-zmlazení ekosystému = nástup nových druhů po zhroucení původního ekosystému
-jednoduché vzájemné vztahy, velké produkce, málo druhů
2.stádium
-vyzrávání ekosystému
-druhotně bohatší,složité vzájemné vztahy, stoupá počet druhů
3.stádium
-vrcholné = klimax
-složité vztahy, schopnost autoregulace
-určitý druh může dominovat – po dlouhé době vede ke zhroucení ekosystému
Rozbor ekosystému řeky
-charakteristika – prodění vody, vyšší obsah kyslíku, důležitá role pobřežních porostů, odlišnost podmínek horním, středním a dolním toku
úseky
-horní tok – rychlé proudění, vysoký obsah O2, chladná voda
-rybné pásmo pstruhové
-chybí plankton
-střední tok – mírnější proudění vody
-plankton
-lipanové a parmové rybí pásmo
-dolní tok – pomalý tok, větší hloubka, málo O2
-hodně planktonu
-cejnové rybí pásmo
-brakická voda – v ústí řek, mísení sladké a slaný
BIOMY
=soubory různých biocenóz (ekosystémů) podobné struktury a funkce, které se vyvinuly v určitých podmínkách prostředí
→dle klimatických podmínek se vyvinuly následující biomy)
a)vegetační pásma
tropický deštný les
-průměrná teplota 25 °C
-roční srážky 2000–8000 mm
-rostliny: palmy, liány, epifysy…
-živočichové: opice, hmyz, papoušci, kolibříci…
tropické pouště a polopouště
-poušť kamenitá, štěrkovitá, písečná
-teplotní rozdíly mezi dnem a nocí až 40 °C
-11 měsíců bez srážek
-rostliny: sukulenty, efeméry…
-živočichové: hadi, ještěři, hmyz…
-mechanismy přizpůsobení se živočichů období sucha: noční aktivita, život pod povrchem nebo na rostlinách, voda z metabolických procesů, denní aktivita (dlouhé štíhlé nohy)
-největší poušť světa – Sahara (9 miliónů km2)
pouště a polopouště mírného klimatu
-velké výkyvy teplot
-srážky cca 200 mm
-rostliny: tamaryšky, juka…
-mechanismy přizpůsobení se rostlin období sucha: kořeny jednak hluboko (15-20 m), jednak síť kořenů v povrchové vrstvě (využití veškerých srážek), uchování vody v lodyhách, krátký životní cyklus (efeméry)
-živočichové: ještěrky, křečíci, velbloud…
savany
-teploty klesají až k 0 °C
-srážky 400–1000 mm
-rostliny: převažují trávy, stromy řídce (baobab, akácie)
-živočichové: stáda antilop, zeber, gazel, lvi, hyeny…
stepi (prérie, pampy, pusty)
-travnatá společenstva mírného pásu
-sušší podnebí, srážky 250–650 mm
-v zimě –10 až –15 °C, v létě 20–25 °C
-Severní a Jižní Amerika, Eurasie
-rostliny: trávy, cibulnaté rostliny, bez dřevin…
-živočichové: psoun, sysel, bizon, koně…
opadavé listnaté lesy
-nejchladnější měsíce –5 až +2 °C, nejteplejší měsíce 14–19 °C
-srážky 500–1500 mm
-hlavně v mírném pásu severní polokoule
-rostliny: bučiny a doubravy, keřové patro…
-živočichové: veverka, liška, plch…
tvrdolisté lesy
-maximum srážek v zimě (1000 mm)
-suché léto, roční amplituda 15–20 °C
-kolem Středozemního moře, Írán, Kalifornie, Jižní Amerika, Austrálie
-rostliny: pinie, eukalypty, cedry…
-živočichové: kozy, ovce, koala, klokan…
tajga
-roční rozdíly teplot 30–50 °C
-srážky 450–600 mm
-jehličnaté lesy severní polokoule
-rostliny: limba, jedle, meruzalky, vrby…
-živočichové: medvěd, sobol, los…
tundra
-zima 9–11 měsíců v roce
-srážky 150–300 mm
-65–70° severní šířky
-rostliny: vrby, zakrslé dřeviny, trávy, mechy, lišejníky…
-živočichové: sob, liška polární, medvěd lední, sovice sněžná…
polární pustiny
b)vegetační stupně
– ve vertikálním směru (nadmořská výška)
nížinný – do 200 m n. m.
pahorkatinový – do 250 m n. m.
podhorský – do 500 – 1000 m n. m. (záleží na oblasti)
horský – do 1000 – 1400 m n. m. (záleží na oblasti)
klečový – do 1200 – 1600 m n. m. (záleží na oblasti)
alpinský – nad 1800 m n. m.
BIOSFÉRA
=část zemského povrchu osídlená organismy
-pokud včetně neživé části =biogeosféra
-do výše cca 12 km, na souši do hloubky 5 m, v oceánech do hloubky 11 km
-celková biomasa cca 2,4 biliónů tun (z toho v oceánech pouze 0,13 %)
- ·na souši 99,2 % biomasy tvoří rostliny
- ·v mořích 93,7 % biomasy živočichové
-je živý obal země
-tvoří ho rostliny, živočichové a mikroorganismy
-zabírá část atmosféry, hydrosféry a zemské kůry
-biogeografie zkoumá biosféru
orientuje je na dvě odlišné krajinné složky: rostlinstvo (tvoří 90% biosféry) a živočišstvo
=>ednotlivé krajinné složky různým způsobem působí na živé organizmy jako ekologičtí činitelé (voda, světlo, teplo, půda, reliéf)
->velmi důležitým ekologickým činitelem v biosféře je voda – část rostlinstva může žít jen ve vodě – jsou to vodní organizmy (mořské a sladkovodní)
*podle nároků na vodu jsou rostliny vlhkomilné – hygrofyty, suchomilné – xerofyty a sukulenty.
*podle nároků na teplo a světlo jsou rostliny teplomilné, chladnomilné, světlomilné a stínomilné.
*podle nároků na půdu jsou hygrofyty (vyžadují vlhké půdy), nitrofilné (jsou náročné na dusík), kalcifilné ( jsou náročné na vápník), acidofilné (vyžadují kyselé půdy) a halofyty (vyžadují zasolené půdy).
biocenóza=zákonitý soubor rostlin a živočichů, v kterém platí vlastní pravidla vzájemného soužití
Biogeochemické cykly
cyklus uhlíku
-uhlík z atmosféry je ve formě CO2 pohlcován zelenými rostlinami a prostřednictvím fotosyntézy zabudován do organické hmoty
-organicky vázaný uhlík je zčásti organismy prodýchán (vzniká opět CO2) a část se hromadí ve formě odpadních produktů a masy odumřelých zbytků, které jsou dále zpracovávány reducenty (opět se uvolňuje CO2)
-lavní zásobárnou uhlíku na Zemi jsou oceány (je rozpustný ve vodě), kde je využíván fytoplanktonem k fotosyntéze
-přesuny uhlíku mezi atmosférou a oceánem se uskutečňují prostřednictvím srážek a dále difúzí přes hladinu.
cyklus dusíku
-zdrojem dusíku je atmosféra, většina organismů nedokáže přijímat volný vzdušný dusík (N2) -nejprve musí dojit k jeho fixaci, tzn. jeho přeměně na dusičnany prostřednictvím některých mikroorganismů (hlízkové bakterie) nebo fyzikálně-chemických procesů (elektrické výboje za bouřky)
-rostliny přijímají dusík ve formě nitrátových nebo amonných iontů a využívají ho ke tvorbě organických látek (proteinů a nukleových kyselin)
-s potravou se dusík dostává do těl živočichů, kteří ho zčásti využívají ke tvorbě vlastních bílkovin a částečně je vylučován močí
-organický dusík z mrtvé organické hmoty je mikroorganismy a houbami přeměňován na amoniak, nitrifikační bakterie pak převádějí amoniak na dusitany či dusičnany
-denitrifikační bakterie redukuji dusičnany na amoniak či přímo plynný dusík
-člověk do koloběhu dusíku zasahuje především hnojením půd
cyklus fosforu
-hlavním zdrojem fosforu jsou fosfátové nerosty
-gosfor je uvolňován do prostředí zvětráváním a činností mikroorganismů
-rostliny přijímají fosfor z rozpuštěných fosfátů z půdy (především ve formě H3P04)
-potravou se fosfor dostává do živočišných těl
-organický fosfor z uhynulých těl organismů je mikroorganismy opět převeden na fosfáty a uvolňuje se tak do půdy nebo vody
-člověk do koloběhu fosforu zasahuje především hnojením půd
koloběh vody
-koloběh vody představuje výměnu vody mezi zemským povrchem a atmosférou doprovázenou změnami skupenstvÍ
-vypařováním a transpirací se dostávají do ovzduší vodní páry
-ty se ochlazením kondenzuji a spadnou ve formě srážek na kontinenty a oceány
-na souši je část vody opět zachycena vodními plochami, část se vsakuje pod zemský povrch a tvoři zásoby podzemní vody (ta po čase opět vystupuje na zemský povrch)
ČLOVĚK A PROSTŘEDÍ
Vývoj lidské populace
*Před 10 000 lety žilo na Zemi asi 5 milionů lidí. V období tzv. neolitické revoluce se stává
z člověka zemědělec, vznikají první velké civilizace, počet lidí se v těchto oblastech zvyšuje. Na
počátku letopočtu je lidí kolem 200 milionů. Dále počet obyvatel roste, ale velmi pozvolna,
především kvůli nedostatečné výživě, epidemiím a válkám.
*K rychlejšímu nárůstu dochází až od 18.století v souvislosti s celkovým urychlením
společenského vývoje, který vede ke zlepšení životních podmínek lidí, tzn. rozvoj zemědělství,
zvyšující se úroveň hygieny a lékařských poznatků. ( Z řady souběžných procesů jmenujme např.
demografickou a průmyslovou revoluci. )
*V letech 1960 – 1970 přesahoval světový roční přírůstek obyvatelstva 2 % ( novináři psali
o „populační explozi“), dnes činí 1,5 % a lze předpokládat další snižování do budoucna.
*Dnes žije na Zemi přes 6 miliard lidí. Růst lidské populace přitom není rovnoměrný.
Nejvíce obyvatel žije v Asii, 3,7 mld – ca 60 %. Nejvyšší přírůstek vykazují dnes země černé
Afriky. Naproti tomu Evropa a Severní Amerika v podstatě stagnují.
Rok Počet obyvatel
| 0 | 200mil |
| 1000 | 310mil |
| 1500 | 500mil |
| 1800 | 980mil |
| 1900 | 1,7mld |
| 1950 | 2,5mld |
| 1980 | 4,5mld |
| 1990 | 5,3mld |
| 2000 | 6,1mld |
| 2010 | Odhad 6.9mld |
| 2020 | Odhad 7,6mld |
Životní prostředí člověka.
PRAVĚK
Člověk se podřizuje ekologickým zákonitostem, žije jen ve vhodných oblastech, v malých skupinách, živí se lovem a sběrem. Jeho zásahy do ekosystémů jsou nevýznamné, nevedou k narušení přírodní rovnováhy.
STAROVĚK
Rozvoj zemědělství, pastevectví, budování větších sídel, těžba rud.
Intenzivní těžba dřeva vede k rozsáhlému odlesnění především v jižní Evropě a Blízkém
Východě. Vodní i větrná eroze mění tvář krajiny, dochází místy ke změnám vodního režimu a
klimatu (vznik nepravých pouští vytvořených člověkem ). Tyto podstatné změny pak zpětně vedou
ke stagnaci, stěhování či dokonce k zániku civilizací.
Odlesňování střední a východní Evropy začalo ve 4.a 3. tisíciletí p.n.l.. Lesy v mírném pásu byly ale hustší, měly vyšší samoobnovovací schopnost než lesy ve Středozemí a výrazné změny se projevily později. Na našem dnešním území docházelo k odlesňování v Polabí a na jižní Moravě.
Populace některých volně žijících zvířat byly zredukovány, místy vyhubeny. Na blízkém
východě tygr, lev, levhart. Ze severní Afriky zmizel slon, lev, hroch, žirafa… ( v koloseích byly
zabíjeny desetitisíce velkých afrických savců! ) 2
STŘEDOVĚK
Pokračuje rozsáhlé kácení lesů v Evropě, rozvoj zemědělství a sídel.
Podobně jako ve starověku ani zde ještě ale nedochází k celkovému postižení biosféry.
Počátkem středověku je definitivně člověkem vyhuben pratur, předek domácího skotu. Pratur byl ve Středozemí vybit již ve starověku, poslední útočiště měl v lesích severně od Alp.
NOVOVĚK
Po nástupu průmyslové revoluce ( v Evropě 18. stol.) se zásahy člověka do přírody stupňují, dochází k:
1) Výraznému poškozování ekosystémů. Kácení a vypalování tropických deštných lesů,
vysušování mokřadů, nadměrné spásání travních společenstev. Následná vodní a věrné eroze
způsobuje degradaci půd a desertifikaci ( šíření pouští ).
2) Dochází k rozsáhlému znečišťování prostředí průmyslovými odpady. V atmosféře se
hromadí oxidy síry způsobující kyselé deště. Zvyšuje se obsah CO2 , který zvyšuje skleníkový
efekt atmosféry. Freony poškozují ozonosféru, která brání průniku UV záření. Znečištění se týká
rovněž vody a půdy…
3) Dochází k nenahraditelnému vyhubení mnoha druhů organismů. V poslední době jsou
každoročně stovky druhů vyhubeny dříve, než jsou vědou poznány. V ekosystémech dochází ke
snížení biodiverzity ( druhové pestrosti ). Z obratlovců lze z řad vyhubených druhů jmenovat
např. divoký kůň tarpan ( Evropa, Asie ), zebra kvaga ( Afrika ), zubr ( Evropa ), tygr turanský (
střední Asie ), tygr balijský, tygr jávský, vakovlk ( Austrálie, Tasmánie ), koroun bezzubý (
severní Pacifik ), pštrosům příbuzný pták moa ( Nový Zéland ), dronte mauricijský, holub
stěhovavý ( USA ), datel knížecí ( USA), alka velká ( Evropa )… A je těžko dohlédnout jaké
množství druhů je ohroženo bezprostředním vyhynutím dnes. Řada druhů je dnes početnější ve
světových ZOO než v přírodě ( tygr sibiřský, kůň Převalského, jelen milu, ibis skalní, kondor
kalifornský… ).
4) Dochází k rozšiřování jiných druhů. Jedná se především o chovaná zvířata ( prase,
skot, kozy, ovce ). Oblast Sahelu trpí místy nadměrnými stavy skotu, přispívajících k desertifikaci,
podobně jako stáda zebu v Indii. Na Novém Zélandu milionová stáda ovcí definitivně změnila ráz
krajiny. V mnoha případech introdukce nových druhů vedla k vážnému narušení původních
ekosystémů ( např. v Austrálii ). Týká se to zejména synantropních druhů ( hlodavci, plevely ).
V neposlední řadě nelze přehlédnout zavlečení patogenních mikroorganismů. Po dosažení
Ameriky Kolumbem sem byly zavlečeny neštovice, žlutá zimnice, malárie… Hrozba rychlého
šíření chorob díky neomezenému pohybu lidí po světě představuje dnes stále aktuální hrozbou (
ptačí chřipka ).
VLIV ČLOVĚKA NA PŮDU, VODU A OVZDUŠÍ
V posledních desetiletích vyvstaly před lidskou společností rozsahem a významem dříve neznámé
problémy. Týkají se celého světa, proto je nazýváme globální. Jejich intenzita je taková, že
ohrožuje samotnou existenci člověka.
Znečištění atmosféry
-o ovzduší se dostávají emise ( výfukové plyny, mechanické nečistoty, SO2 , NOx , NH3 , CO2 … ), následně vznikají imise ( látky vniklé reakcemi emisí se vzduchem ), projevující se např. jako kyselé deště. Nad průmyslovými aglomeracemi se tvoří smog, směs emisí a imisí, který ovlivňuje mikroklima a poškozuje životní prostředí. V souvislosti ze smogem rozlišujeme tzv. redukční smog ( kyselý, londýnský ), tvořený popílkem a SO2, působící bronchitidy a astma a dále tzv. fotochemický smog ( oxidační, losangeleský ), který vzniká působením UV záření na exhalované plyny, NOx, O3. Působí respirační obtíže, dále poškozuje rohovku, spojivky a sliznice.
Globální oteplování.
Za posledních 100 let došlo ke zvýšení globální teploty o 0,5°C.
Prognózy uvádí zvýšení o 2 – 5°C do r. 2050. Za hlavní faktor působící globální výkyvy klimatu je
třeba považovat změny sluneční aktivity. Oteplování je dále spojeno se změnou chemického
složení atmosféry. Přibývá skleníkových plynů: CO2 a CH4. Podíl CO2 v atmosféře činil v roce
1800 asi 0,03%, dnes dosahuje 0,036 %, za padesát let by se mohl zvýšit až na 0,05%. ( Zvyšování
teploty urychluje tání ledovců, což vede k vzestupu hladiny světového oceánu, změnám mořského
proudění…)
Ozónová díra
Ozon je koncentrován z 90 % ve stratosféře, ve výšce ca 25 km nad zemí. Ozonosféra se rozkládá ve vrstvě 15 – 40 km. Ozon vychytává škodlivé UV B a UV C záření ( 320 – 180 nm). Stav ozonosféry se popisuje v Dobsonových jednotkách ( DU, 100 DU = sloupec O3 mocnosti 1 mm ). V emisích obsažené halogenidy Cl a F narušují vyvážený mechanismus vytváření a rozkladu ozonu. Nejvíce je obsahují freony ( chlorované a fluorované uhlovodíky obsažené v chladících směsích a tlačných plynech sprejů ). Nejvíce je ozonosféra poškozena nad Antarktidou, hovoříme o ozonové díře. Škodlivé UV záření působí na živé organismy jako mutagen, výsledkem jsou nádorová onemocnění očí a kůže.
Znečištění půd
Látky znečišťující půdu poškozují edafon, snižují úrodnost, dostávají se do rostlin a odtud do těl živočichů a člověka. Chemizace v zemědělství přináší hnojiva, pesticidy a herbicidy. Dochází ke kontaminaci imisemi ( těžké kovy, popílek, kyselé deště ). Vysoušení luk, napřimování vodních toků, zcelování mezí a velkoplošné zemědělství vůbec podporuje výskyt zrychlené eroze. Půda ztrácí humus, dochází k degradaci a v krajním případě za daných klimatických podmínek k desertifikaci.
Znečištění vody
Stoupá spotřeba pitné a užitkové vody. Současně se výrazně projevuje
její znečištění: biologické ( odpady potravinářského průmyslu, močůvka, kejda, silážní šťávy),
chemické ( ropné produkty, polychlorované bifenyly ( PCB ), detergenty, hnojiva, pesticidy, těžké
kovy) i fyzikální ( radioaktivní odpad, tepelné znečištění, mechanické nečistoty). Dochází k
poškozování mořských ekosystémů ( postižení planktonu, pokles stavů ryb, vymírání korálových
útesů, poškození porostů mangrove ). Ohroženy jsou sladkovodní ekosystémy, a to nejen jako
rezervoáry pitné vody, ale i oblasti endemismu ( Bajkal, Tanganjika ). Jako příklad narušení
vodního režimu na regionální úrovni lze uvést z velké části již vyschlé Aralské jezero, vysychající
Čadské jezero, případně vysychající řeku Niger.
