Otázka: Základy obecné ekologie
Předmět: Biologie, Ekologie
Přidal(a): Veronika
ZÁKLADNÍ EKOLOGICKÉ POJMY
EKOLOGIE- věda, zabývající vztahy mezi organismy a prostředím a mezi organismy navzájem. Zakladatelem je E. Haeckel a jako samostatný obor se rozvíjí až ve 20 století. Využívá poznatků dalších věd- chemie, fyzika, matematika… Podle sledovaných znaků rozlišujeme autoekologii (jednotlivé druhy), demekologie (populace), ekologie společenstev (společenstva a ekosystémy)
BIOTOP (STANOVIŠTĚ)-místo, které organismům (druhu) poskytuje podmínky vhodné pro život, je vymezený podmínkami neživého prostředí. – LES, LOUKA, RYBNÍK
NALEZIŠTĚ- konktrétně prokázaný druh na určitém místě
POPULACE- soubor jedinců téhož druhu žijící na určitém místě a v určitém čase
SPOLEČENSTVO-BIOCENÓZA-soubor různých populací na určitém biotopu. Je tvořena rostlinami=fytocenóza a živočichy=zoocenóza.
EKOSYSTÉM- soubor organismů a neživé prostředí, ve kterém žijí= cenóza + biotop. Je základní jednotkou přírody. Charakterizují ji potravní vztahy, koloběh látek a tok energie. Je to otevřený systém
BIOSFÉRA-soubor všech ekosystémů na Zem
EKOLOGICKÁ VALENCE-rozmezí podmínek prostředí, ve kterých je organismus schopen žít a přizpůsobit se. Vždy je vymezena: minimem a maximem. Střední hodnoty= optimum- nejvhodnější podmínky pro život a rozmnožování.
Vymezuje toleranci druhu:
druhy s úzkou ekologickou valencí= stenovalentní (stenoekní) druhy- bývají vzácné, žijí na speciálních stanovištích, bývají méně rozšířené. (mohou to být bioindikátoři).
druhy s širokou ekologickou valencí= euryvalentní (euryekní)
druhy- vyskytují se hojně, mají větší rozšíření
OBLASTI BIOSFÉRY- zahrnuje 3. biocykly a 8 biomů.
Sladkovodní biocyklus– vznik obratlovců. Živočichové sladkovodního biocyklu mohou pronikat do mořské vody= tahy ryb. Mořský biocyklus– největší, nejobjemnější. Problém v šíření organismů je rozdílná teplota mořských proudů, hloubkový tlak a salinita. Přechod mezi sladkovodním a mořským biocyklem jsou brakické vody– při ústí řek do moří. Pronikají do něho ryby z moří i řek- rybolov. Ryby regulují obsah solí v těle pomocí osmoregulace. Pevninský biocyklus– mimořádná proměnlivost, převládají homoiotermní organismy.
Pevninský biocyklus se dělí na 8 biomů:
- Tundra- nízké teploty, chudá na živiny, krátké vegetační období, traviny, křoviny a rašeliniště.
- Tajga (jehličnatý severský les)- stromové patro hojně, slabé keřové patro, bylinné patro- mechy
- Opadavý listnatý les- lepší teplota, srážky a vzdušná vlhkost. Velmi dobře vyvinuté keřové a bylinné patro, zdroj dřeva
- Vždyzelený subtropický a tropický les- vyšší teplota, nevýrazné rozdíly mezi létem a zimou. Vydatné, nerovnoměrné srážky
- Step-travnaté společenstvo mírného pásma- rozsáhlé bylinné patro, nízké srážky nestačí na les. Malí živočichové- estivace, velká stáda- migrace
- Savany- tropická travnatá společenstva- roztroušené skupiny stromů, vyšší srážky než step. Nerovnoměrné rozložení srážek- období sucha a dešťů časté požáry
- Pouště a polopouště- horké pásmo subtropů, srážky pod 250mm ročně. Mohou být kamenité nebo písčité, max. keřové pásmo,
- Tropický deštný les- opak pouště, bohaté srážky- 2000mm ročně, 3 stromová patra,
AREÁL- soubor stanovišť druhů na Zemi (kde druh žije a rozmnožuje se). Splňuje životní podmínky daného druhu.
Podle velikosti areálu rozlišujeme: makroareály, mezoareály, mikroareály
KOSMOPOLITNÍ DRUH- má široký areál, rozšířen prakticky po celém světě- člověk, moucha, potkan, bakterie
ENDEMICKÝ DRUH- žije na určitém území, jinde se nevyskytuje- klokan, lemur
RELIKT- je původně široce rozšířený druh, dnes přežívá pouze na omezeném území, kde zůstaly nezměněné přírodní podmínky- bizon
ABIOTICKÉ FAKTORY PROSTŘEDÍ, ČINNOST VNĚJŠÍCH GEOLOGICKÝCH SIL
Soubor všech fyzikálních a chemických faktorů působících na organismy. Patří sem zejména sluneční záření, vzduch a voda.
Dělíme na:
- Klimatické (světlo, teplo, srážky…)
- Edafické=půdní (typ, druh, vlhkost, pH, salinita…)
- Hydrologické-voda sladká, slaná, led
- Topografické (geografická poloha, zeměpisná výška, šířka, reliéf, nadmořská výška)
SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ– hlavní zdroj energie pro život na Zemi. Podle vlnové délky rozlišujeme:
UV- 90% zachyceno ozonosférou, v malých dávkách působí pozitivně (vitamín D), vyšší dávky jsou nebezpečné
Viditelné světlo- přímý zdroj energie pro fotosyntézu, světelný režim má periodický charakter: fotoperioda (délka světelné části dne) podmiňuje rytmické opakování životních projevů organismů- biorytmů- doba rozkvétání rostlin (jarní a letní aspekt), pohlavní aktivita živočichů.
Závislost na světle je přímá, nepřímá a nezávislá. Podle nároků na světlo rozlišujeme rostliny: světlomilné, stínomilné, temnomilné. Fotofobní živočichové.
Infračervené záření- nejvýznamnější zdroj tepla pro organismy. Optimum má většina organismů v 15- 30 °C (až od -200- 100°C) <další zdroje tepla: štěpení látek, geotermální aktivita>
- Eurytermní organismy- snáší velké výkyvy teplot (živočichové mírného pásma)
- Stenotermní organismy- citlivé na změny teplot (tropy- orangutan)
Tělesná teplota organismů:
- Poikilotermní (studenokrevní)– teplota je závislá na teplotě okolí. Všichni kromě ptáků a savců
- Homoiotermní (teplokrevní)– schopni regulovat svou tělesnou teplotu- ptáci, savci. U některých klesá tělesná teplota- dochází ke snížení tělesné teploty. Umožňuje překonat období nedostatku potravy. Zimní spánek (hibernace) a letní spánek (estivace)
Přizpůsobení nepříznivým podmínkám- zimní (hibernace) a letní (estivace) spánek. Dochází ke snížení tělesné teploty. Teplo a rostlina- jarovizace
VZDUCH
– zdroj chemických látek nutných k životu, především kyslík a oxid uhličitý
Rostliny žijí do 6000m, dravci do 7000m, člověk 5200m.
Složení vzduchu -O2 (21%) produkován zelenými rostlinami, nezbytný pro život anaerobních organismů
-CO2-produktem dýchání organismů, zdroj C pro fotosyntézu
-N (78%)- ze vzduchu přímo využitelný pouze některými bakteriemi (hlízkovými)
Proudění vzduchu (vítr)- rostlina- opylení, pasivní transport; vývraty, vysoušení
-živočich- pasivní přenos, orientace (pachy), let; vysoušení, ochlazení
VODA
– nezbytná pro život, součástí těl organismů, zajišťuje transport látek v těle, umožňuje tepelnou regulaci atd. Tvoří životní prostředí mnoha organismů.
Sladká- pouze 3% (2% v ledovcích). Život ve vodě ovlivňují fyzikální a chemické vlastnosti vody- salinita, teplota, hustota, obsah kyslíku, pH, proudění vody, povrchové napětí…
Hustota vody- větší než vzduchu =voda nadlehčuje, velké rozměry oproti vzduchu (malá hustota-> malé rozměry
Voda se člení na oblasti: -volná voda= pelagiál, obývá plankton (drobné organismy), nekton (aktivní pohyb-ryby)
-dno= bentál obývá bentos
Zvláštní skupiny vod: -podzemní vody- nedostatek světla
-periodické vody- krátkodobé, vysychání
-rašeliniště- u porostů rašeliníků
Podle nároků na vodu rozlišujeme organismy hygrofilní (vlhkomilné), xerofilní (suchomilné) a mezofyty (středně vlhké vody). Hydrofyty- rostliny vázané na vodní prostředí
PŮDA
Vzniká zvětráváním hornin a činností organismů =zvětralá matečná hornina + humus + edafon
Edafon=soubor všech organismů žijících v půdě
Půda je zdrojem většiny minerálních látek, rostlinám umožňuje upevnění na stanovišti, živočichové-úkryt
Důležité vlastnosti půdy: půdní vlhkost, vzduch, teplota, struktura (měnící se vlastnosti profilu)
půdní typ (černozem, hnědozem)
zrnitost (pórovitost) půdy- půdní druh (jílovitý, hlinitý…) chemické složení
Chemické složení ovlivňuje také pH, organismy se dělí:
- Podle celkové zásoby živin: oligotrofní- rostou na půdách chudých na minerály (vřes) mezotrofní- střední zásoba živin (trávy), eutrofní– bohaté živiny (lilie) <i ve vodě>
- Podle pH půdy- acidofilní– kyselé půdy (vřes, azalky…), neutrofilní (většina), bazofilní– zásadité půdy- vápenec (koniklec…)
ŽIVOČICHOVÉ
– geofilové- rádi se vyskytují v půdě, odpočívají- nory (hlodavci, lišky)
geobionti- v půdě žijí trvale- krtek, žížala
TOPOGRAFICKÉ
Orientace- sever, jih, zeměpisná šířka, nadmořská výška, svažitost terénu…
ČINNOST VNĚJŠÍCH GEOLOGICKÝCH SIL- projevuje se přetvářením zemského povrchu. Zvětrávání hornin- postupná přeměna v průběhu času, způsobena sluncem, větrem, vodou, rostlinami, lidmi… (slunce-> změna teploty, voda zamrzá, vítr přenos částic co obrušují skály, lidé= doly, tunely, kyselý déšť) =mechanická. Chemická= krasové jevy
Adaptace organismů na abiotické faktory
Mohou působit v průběhu evoluce:
- Fyziologicky- změny metabolismu související se změnou výživy, přizpůsobení se salinitě vody
- Morfologicky- vedou k přizpůsobení tvaru těla – končetiny- ploutve, tlapy…
- Etologicky- přizpůsobení chování- mechanismy pro orientaci v prostoru, vyhledávání a získávání potravy
Konvergence– představuje vznik podobných znaků u vývojově nepříbuzných skupin, který byl vyvolán adaptací ke stejným podmínkám prostředí: tvar těla žraloka, delfína a ryb
Divergence– představuje vznik různých znaků u vývojově příbuzných forem jako důsledek přizpůsobení rozdílným aktivitám- vzhled různých vačnatců
BIOTICKÉ FAKTORY PROSTŘEDÍ
Působení živých organismů (vztahy mezi organismy) navzájem.
POPULACE
Populační ekologie= demekologie. V rámci populace se uplatňují vnitrodruhové vztahy= konkurence, hierarchie, sociální vztahy (matka- mládě)
ZNAKY POPULACÍ:
Hustota= denzita, vyjadřuje počet jedinců nebo množství biomasy žijící najednotce plochy nebo objemu. Velkou hustotu mají malé organismy- bakterie, hlodavci, malou hustotu mají velké organismy- šelmy.
Maximální hustota je dání nosnou kapacitou prostředí- K. Minimální hustota je dána nejmenším počtem jedinců nutných na rozmnožování. Ocitne-li se populace na této hranici- ohrožený druh- Červené knihy
KOLÍSÁNÍ HUSTOTY
– závisí na způsobu rozmnožování a vnějších podmínkách (potrava, nepřátelé, nemoci)
-oscilace- krátkodobé kolísání (během roku)
-fluktuace- dlouhodobé kolísání (během několika let)
Rozmístění= rozptyl= disperze, (pravidelný-les, náhodný- mouční červi a shloučený-stáda); v ptačí populaci (lineární- vlaštovky na drátě, plošná-tučňáci prostorová)
Struktura populace– podle několika hledisek- věková struktura, poměr pohlaví (důležité samice) a sociální struktura- vnitropopulační vztahy
Růst populace– projevuje se kolísáním počtu jedinců v populaci. Rozhoduje vzájemný poměr mezi natalitou (porodností) a mortalitou (úmrtností). Ovlivňují ji také další faktory: stěhování: migrace- přesun se zpětným návratem, emigrace, imigrace.
Způsob růstu vyjadřují růstové křivky
– tvar J- exponenciální- přemnožení druhu (bez omezujících faktorů)
– tvar S-působí omezující faktory= dané nosnou kapacitou prostředí K- nejčastější typ růstu
VZTAHY MEZI POPULACEMI
Mohou být neutrální, pozitivní (jednostranně nebo vzájemně) a negativní (jednostranně nebo vzájemně)- snižují počet populací
NEUTRÁLNÍ -Neutralismus-populace se neovlivňují
POZITIVNÍ -Protokooperace- vzájemně prospěšné soužití dvou druhů, není závazné, dá se přerušit- hnízdění ptáků
-Komenzalismus- soužití pro jednoho nezbytné, – supi po lvech
-Mutualismus- (symbióza)- vzájemně prospěšný vztah- lišejníky
NEGATIVNÍ
–Konkurence (kompetice)- soupeření organismů o výživu, prostor, energii,
-Amenzalismus- jeden druh (inhibitor)negativně působí na druhý druh (amenzál)- sinice působí negativně na živočichy
–Predace (kořistnictví)- dravý způsob života, predátor loví kořist pro potravu
–Parazitismus– dočasné nebo trvalé, Parazit je menší a má větší množivost, využívá hostitele- jeho tkání, orgánů… Monou způsobit onemocnění, jsou ektoparazité (veš) a endoparazité (tasemnice).
EKOLOGICKÁ NIKA
Souhrnné prostorové a funkční zařazení organismů do ekosystému (úloha organismu ve vztahu k jiným druhům životního prostředí). Zahrnuje všechny faktory, které organismus využívá pro průběh svých funkcí.
SPOLEČENSTVO= biocenóza je soubor populací
Mohou být společenstva
- přírodní (vyvíjí se bez zásahu člověka, dnes skoro ne)
- přirozená (do jisté míry ovlivněná člověkem, složením se blíží přírodnímu)
- umělá (je uměle vytvořena člověkem nebo se vyvíjí za ovlivnění člověka- pole, lesy, zahrady, města)
Každé společenstvo má prostorovou strukturu, ta se dále dělí na:
- vertikální- rozdělení do pater, tzv. stratifikace (stromové, keřové, bylinné, mechové a lišejníkové patro)
- horizontální (vodorovná), rozvrstvení na ploše- rozdíl mezi středem a okrajem lesa
BIOLOGICKÝ BOJ SE ŠKŮDCI
Některé organismy se dají požít na boj proti škůdcům. Také různé prostředky se dají použít proti škůdcům. Slunéčko sedmitečné-> mšice, pivo-> slimák, ale také živočichové jako ještěrky, ježci, žáby, brouci a ptáci. Hnojení bez chemieà biopotraviny.
