Základy ekologie

 

   Otázka: Základy ekologie

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Hana

 

 

 

 

ZÁKLADY EKOLOGIE
Jako první ekologii definoval německý zoolog E. Haeckel v roce 1866
= věda zkoumající vztahy mezi organismy navzájem a mezi organismy a prostředím

 

ROZDĚLENÍ EKOLOGICKÝCH VĚD:
ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ (PODLE ÚROVNĚ EKOLOGICKÝCH VZTAHŮ)
Autekologie – ekologie jednotlivých druhů, studuje vlivy působící na jedince, zabývá se studiem vztahů jedince k živému a neživému prostředí
Demekologie – ekologie populací, zabývá se studiem vztahů mezi populací (soubor jedinců) k živému a neživému prostředí
Synekologie – ekologie společenstev
PODLE SKUPIN ORGANISMŮ – př. ekologie bakterií, rostlin, živočichů, hub,…
PODLE PROSTŘEDÍ ORGANISMŮ – př. ekologie vod, lesů, luk, půdy,…

 

ZÁKLADNÍ EKOLOGICKÉ POJMY
Biota – soubor všech fyzikálních a chemických faktorů příslušného prostředí (světlo, teplo, chemické složení prostředí)
Biota – základní živá jednotka (3 stupně: jedinec, druh, společenstvo)
Ekotop – místo, které organismům poskytuje podmínky pro život – nejmenší část prostoru se stejnými původními a klimatickými znaky
Biosystém – soubor organismů a jejich prostředí
Biotop – soubor všech vlivů, které vytvářejí životní prostředí všech zde žijících organismů, místo, které poskytuje organismům podmínky pro život
Lokalita= stanoviště – místo výskytu konkrétního organismu/ů
Populace – soubor všech jedinců téhož druhu žijících na určitém místě v určitém čase
Biocenóza= společenstvo – soubor jedinců různých druhů na určitém biotopu
Fytocenóza – rostlinné společenstvo
Zoocenóza – živočišné společenstvo
Ekosystém – soubor organismů a jejich prostředí, biocenóza + biotop
Ekologická nika – místo a fkční zařazení organismu do ekosystému
Biom – soubor podobných ekosystémů
Biosféra – soubor všech ekosystémů na zemi
Ekologická valence – soubor všech tolerancí k jednotlivým faktorům abiotického prostředí
Tolerance= schopnost přizpůsobit se měnícím se podmínkám
Stenovalentní druhy: malá tolerance, nesnáší kolísání podmínek
Euryvalentnídruhy: mají velkou toleranci
Areál – prostor zeměpisného rozšíření příslušného druhu na Zemi, př. tučňák císařský – Antarktida
Makroareály – kosmopolitní organismy (bakterie, hodavci,…)
Mezoareály
Mikroareály
Endemické organismy – žijí pouze na určitém místě na Zemi (klokani – Austrálie,…)
Reliktní organismy – organismy, které přežívají na daném území na malých plochách, dříve měli větší areál → změna podmínek → ustoupili. Př. jinan dvoulaločný – dříve celá S polokoule, dnes JV Asie
Synantropní organismy – organismy doprovázející člověka a jeho sídla (pýr plazivý, myš domácí,..)
Reintrodukovaný druh – druh, který žil na daném území, poté vymizel a poté tam byl znovu vysazen (př. rys ostrovid v Karpatech)
Autochtonní organismy – organismy jsou v areálu původní
Alochtonní organismy – organismy jsou v areálu cizí (byly tam zavlečeny), př. smrk ztepilý je v horských oblastech autochtonní, ale dub letní je tam alochtonní

 

AUTEKOLOGIE
ABIOTICKÉ FAKTORY ŽIVOTA
Sluneční záření – 99,98% záření, pro organismy je zdrojem světla, tepla a energie
Ultrafialové záření – tvoří 50% slunečního záření
Z větší míry je pohlcováno atmosférou (ozonosférou)
Letální účinky= do 300nm= ultrakrátké – vyvolávají morfologické změny buněk, mutace, nádory,…
Vlnová dělka nad 30nm – organismus je umí využít
Tvorba vitaminu D v kůži člověka
Tepelnou složku UV záření lze využít k ohřívání, opalování
Včely – díky UV záření jsou schopny vidět
Viditelné světlo – délka vln 400-800nm
Vliv na živočichy:
Tvoření zraku u všech skupin živočichů
Ovlivnění biorytmů
Ovlivňuje aktivitu živočichů
Výměna srsti a peří
Produkce některých hormonů (melatonin)
Vliv na rostliny:
Vytvoření světločivné skvrny – stigma
Zdroj energie k fotosyntéze
Infračervené záření – tvoří asi 49% slunečního záření
Má pouze tepelnou složku
Vliv na živočichy: tvorba srsti, výskyt potních žláz
Teplo – zdrojem tepla je infračervené záření, teplo přijaté od okolí, teplo uvolněné při exotermních procesech metabolismu
Vliv na rostliny:
Regulace tepla pomocí transpirace (odpařování vody z povrchu listů)
Opad listí
Tvorba lesklých listů (odraz světla)
Kolísání teplot → nutné např. pro klíčení semen
Vliv na živočichy:
Poikilotermní (studenokrevní živočichové)
Teplota těla závisí na teplotě okolí
Bez tepla dochází k poklesu teploty těla, dochází ke smrtelné strnulosti a až ke smrti chladem
Nízké teploty= vznik tmavších forem živočichů
Homoiotermní (teplokrevní živočichové)
Stálá teplota těla
Velká produkce tepla, drobná tepelná izolace, dokonalá termoregulace
Nízké teploty= vznik světlejších forem

 

TEPLOTNÍ PRAVIDLA
Allenovo pravidlo:
V teplejších oblastech mají živočichové větší tělní přívěsky (uši, zobáky, končetiny,…) – slon
Bergmannovo pravidlo:
Jedinci téhož druhu mají v teplejších oblastech areálu menší tělo, než ti v chladnějších oblastech – př. tygr bengálský X tygr sibiřský
Glogerovo pravidlo:
V teplejších oblastech jsou příbuzní živočichové nebo živočichové téhož druhu tmavší, v chladnějších oblastech se pigmentování ztrácí (př. liška obecná X liška polární)
Vzduch – organismy žijí v troposféře – sahá od zemského povrchu až do výšky asi 18km
Tlak vzduchu
Tlak vzduchu klesá se stoupající nadmořskou výškou
Vliv na živočichy:
Vznik respirace (dýchání)
Migrace organismů
Hustota vzduchu
Menší, než hustota vody
Vliv na organismy:
Mikroorganismy vytvářejí spory, cysty
Vytvoření pylových zrn
Vzduch jako transportní méduim
Složení vzduchu:
21%O2, 0,03-0,04% CO2, 78%N2, 0,97 – 0,96% vzácné
Voda – jen 3% sladké vody na Zemi, z toho asi 2/3 ledovců
Na Zemi 3 skupenství vody, zaujímá 2/3 zemského povrchu
Tlak vody
Čím větší hloubka, tím větší tlak vody
Hustota vody
Cca 775x větší, než u vzduchu (v cm3)
Nadlehčuje živočichy
Půda – vzniká zvětráváním litosféry a činností organismů
Edafon= soubor všech živých organismů žijících v půdě
Protoedafon – organismus trvale žijící v půdě (krtek)
Mezoedafon – organismus vyskytující se v půdě celým tělem (bezobratlí)
Tychoedafon – organismus, který se v půdě vyskytuje příležitostně

 

BIOTICKÉ FAKTORY ŽIVOTA= potravní vztahy (jeden organismus je potravofyu druhého organismu)
BIOFÁGIE= pojídání jednoho organismu druhým organismem
Fytofagie
Fytoepisie – pojídač je větší, než potrava
Fytoparazitismus – pojídač je menší, než potrava → sní pouze část potravy
EKTOFYTOPARAZITISMUS – roztoči
ENDOFYTOPARAZITISMUS – blanokřídlý hmyz
Zoofágie
Zooepisie
Zooparazitismus
EKTOZOOPARAZITISMUS – roztoči
EDNOZOOPARAZITISMUS – tasemnice
NEKROFÁGIE= pojídání mrtvol organismů nebo zplodin metabolismu
Př. sup – požírá uhynulé organismy
Př. brouci – požírání zplodin metabolismu
Pozn. Bionekrofágie= larvy brouků – živí se živým i mrtvým dřevem

 

ZVLÁŠTNÍ BIOTICKÉ VZTAHY
Kanibalismus= požírání příslušníků vlastního druhu
Kainismus – požírání vlastních sourozenců (vlci)
Kroinismus – požírání vlastních potomků (čápi, medvědi)

 

DEMEKOLOGIE
Populace= soubor jedinců téhož druhu nacházejících se v jednom určitém místě v jednom určitém čase, jedinci jedné populace mají obvykle stejný původ a v přírodě vykonávají stejné fce

 

VLASTNOSTI POPULACE
Rozptyl=disperze – rozmístění jedinců v rámci objemové nebo plošné jednotky
O rozmísnění rozhodují 2 základní faktory:
Sociabilita= družnost
Kompetice= soutěživost
Typy:
Pravidelné= rovnoměrné rozmístění
Velmi vzácné
Oba faktory jsou v rovnováze
Př. stromy v parku (uměle vysazeny)
Náhodné= nahodilé rozmístění
V přírodě málo časté
Kompetice převládá nad sociabilitou
Př. larvy brouků v mouce, stromy v lese
Nahloučněné rozmístění
V přírodě nejčastější
Sociabilita převládá nad kompeticí
Př. stáda kopytníků, trsy trav
Hustota= denzita- udává množství jedinců přítomných v dané oblasti
je dána úživností prostředí
zjišťuje se sčítáním, značkováním,…
velká hustota – drobné organismy (bakterie, prvoci, hlodavci)
malá hustota – velké organismy (šelmy)
množivost= natalita – množství nově narozených jedinců
úmrtnost= mortalita – množství zemřelých jedinců
mobilita= pohyblivost – přirozené přemisťování jedinců z jedné lokality do jiné v rámci jednoho areálu, nebo rozsáhlejší přesuny jedinců z jednoho areálu do jiného
příčiny: úprk před nepřítelem, nedostatek potravy, hledání sexuálního partnera,…
přebíhání – necílený pohyb z místa na místo
emigrace – přesun příslušné populace z areálu do areálu
imigrace – přesun jedné populace do areálu obsazeného jinou populací
stavba= struktura populace – složení populace podle různých hledisek
sexuální struktura – poměr samců k samicím, př. u lidské populace
hmotnostní struktura – populace velmi hmotné x hmotné x málo hmotné
věková struktura – jedinci různého věku
neproduktivní, produktivní, postproduktivní
růst populace – veličina, která udává přírůstek v počtu jedinců v daném časovém okamžiku
2 základní typy růstových křivek
Tvar J (exponenciální růst)
Počáteční fáze je pomalá, poté strmě stoupá
Malí savci, bakteriální epidemie, králíci v Austrálii
Tvar S (sigmoidní růst
Počáteční růst je pomalý, poté se rychlost zvyšuje, poté opět klesá, přechází do rovnovážného stavu
Nejčastější typ, populace velkých živočichů

 

BIOTICKÉ VZTAHY MEZI POPULACEMI
Neutrální
Vztahy mezi populacemi, které spolu potravně ani bioticky nesouvisí
Př. blechy x ryby, králíci x motýli
Pozitivní
Alespoň jeden z příslušníků jedné populace je ve vztahu příslušníkem jiné populace
Protokooperace – volné sdružení dvou nebo více populací za účelem zvýšené ochrany př. zebry (čich) X pštrosi (zrak)
Aliance – typ protokooperace, ale spojení populací je ještě pevnější, př. ptáci X tlustokožci
Komenzálismus – jedna populace ze vztahu těží, druhá je neutrální
Korálové ryby X sasanky
Přisedlí korýši X želvy
Mutualismus (symbióza) – obě populace mají ze soužití užitek
Houby+sinice X lišejníky
Rak poustevníček X sasanka
Střevní bakterie X tlusté střevo člověka
Negativní
Jedna populace škodí jiné populaci
Amenzálismus – jedna populace produkuje látky, které brání v růstu či rozmnožování jiné populaci př. trnovník akát X jiné rostliny, sinice X jiné rostliny
Parazitismus – jedna populace fyzicky škodí jiné populaci (jedinci jedné populace jsou vždy menší), př. larvální stádia hmyzu X rostliny
Kompetice (konkurence) – jedna populace škodí jiné populaci ve smyslu potravy, př. rak bahenní díky své velikosti, žravosti a odolnosti vůči znečištění vytlačuje raka říčního

 

SYNEKOLOGIE
Společenstvo= soubor několika populací vyskytujících se v daném prostředí

 

ROZDĚLENÍ SPOLEČENSTEV
Podle druhů organismů
Společenstvo rostlin= fytocenóza
Společenstvo živočichů = zoocenóza
Podle polohy
Společenstvo suchozemské
Společenstvo vodní
Mořské
Sladkovodní
Tekoucích vod
Stojatých vod
Podle původu
Společenstvo primární – od počátku – bez zásahu člověka
Společenstvo sekundární – se zásahem člověka
Společenstvo přechodné – něco mezi primárním a sekundárním (louka, les)

 

STRUKTURA SPOLEČENSTEV
Prostorová – mění se v čase
Je dána rozdělením jednotlivých populací v porostu
Vertikální – rozvrstvení organismů do pater
Horizontální – rozmístění organismů na ploše
rozdíl mezi pobřežím a volným oceánem, rozdíl mezi okrajem lesa a středem lesa
Druhová – mění se v prostoru i v čase
druhově velmi bohaté společenstvo= tropický deštný les

 

VÝVOJ SPOLEČENSTEV
Ekologická sukcese – samovolný a postupný vývoj složení společenstev, probíhá několik let, společenstvo se mění od strukturně jednoduchého s malým počtem druhů ve společenstvo strukturně složité s bohatším počtem druhů
Tento proces se postupně zpomaluje, až dosáhne konečné stabilní fáze= klimax
Klimax – rovnovážný stav, kdy má společenstvo maximální:
Početnost
Dominanci= zastoupení jedinců příslušného druhu
Druhovou vyrovnanost
Věrnost území
Abiotické a biotické vztahy

 

CHARAKTER SPOLEČENSTVA
Potravní vztahy – rozdělení organismů podle potravních vztahů v ekosystému:
Producenti – autotrofní zelené rostliny, fotosyntézou vytvářejí organickou hmotu s využitím sluneční energie
Konzumenti – heterotrofní organismy (živočichové, houby, nezelené rostliny) – živí se organickou hmotou vytvořenou producenty a současně vytvářejí novou organickou hmotu ve svých tělech= sekundární producenti:
konzumenti I. řádu: býložravci
konzumenti II. řádu: masožravci a všežravci (drobné šelmy)
konzumenti III. řádu: masožravci (velké šelmy)
konzumenti vyššího řádu
reducenti (destruenti) – rozkládají organickou hmotu na minerální látky (houby, bakterie)

 

POTRAVNÍ ŘETĚZEC
Soubor organismů, které jsou na sobě potravně (troficky) závislé

 

TYPY POTRAVNÍCH ŘETĚZCŮ
Pastevně – kořistnický – od rostlin ke konzumentům
Rostlina → býložravec → drobný masožravec
Řasy → býložravé ryby → dravé ryby → člověk
Parazitický – od velkých organismů k malým
Savec → na něm parazitický hmyz → parazitické bakterie → bakteriofágové

 

POTRAVNÍ PYRAMIDA
Vzniká spojením potravních řetězců
Vyjadřuje potravní vztahy, které probíhají v ekosystému
Tok energie
Tok energie v ekosystému je jednosměrný, nevratný
Koloběh látek
Biochemické cykly zahrnují koloběh prvků a sloučenin v neživé i živé složce biosféry

 

Biosféra – tvoří ji 3 hlavní bicykly
Pevninský – druhově nejbohatší
Hlavními producenty organické hmoty jsou vyšší rostliny
Slanovodní – rozlohou je největší – 70% povrchu Země
Druhově méně bohatý, producenty jsou nižší rostliny
Sladkovodní – nižší rostliny

 

ZNEČIŠTĚNÍ ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ
ZNEČIŠŤOVATELÉ OVZDUŠÍ
Emise – veškeré látky, které se dostávají do ovzduší, pevné (saze, prach), kapalné, plynné (výfukové plyny)
Imise – látky v ovzduší vznikající reakcemi mezi emisemi a složkami vzduchu a reakcemi mezi emisemi navzájem
Smog – směs emisí a imisí, které se tvoří na d průmyslovými aglomeracemi
Inverze – nedochází k promíchání vzduchu (špatné rozptylové podmínky), smog zůstává při zemi
Skleníkový efekt – přirozený jev, kdyby nebyl, bylo by na zemi asi o 30-40°C méně, v atmosféře jsou skleníkové plyny H2O, CO2,CH4,…→ brání vyzáření z teplého zemského povrchu – většina těchto plynů má přirozený původ (dýchání rostlin a živočichů, hnilobné a kvasné procesy)
velký přírůstek skleníkových plynů v atmosféře – lidskou činností (skládkování, spalovaní, automobily, spalování fosilních paliv, chov skotu,..) → globální oteplování → tání ledovců, zvýšení hladiny moří (za posledních 100 let stoupla teplota na zemi asi o 0,8°)

 

ZNEČIŠTĚNÍ VODY – př. kyselé deště, splachy z půd, vypouštění odpadů do vody
biologické – močůvka, silážní šťávy
fyzikální – kaly z průmyslu, vypouštění chladících vod,…
chemické – havárie ropných tankerů, těžké kovy,…

 

ZNEČIŠTĚNÍ PŮDY – hnojiva, pesticidy, imise (kyselé deště, popílek), eroze (rozrušování půdy), zhutnění půdy,…






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: