1

EKOLOGIEEKOLOGIE

Seminář z biologie

EkologieEkologie –– nnááplplňň tematicktematickéého celkuho celku

1.1. Ekologie jako vEkologie jako věědndníí discipldisciplíínana

2.2. ZZáákladnkladníí ekologickekologickéé pojmypojmy

3.3. Organismus a faktory prostOrganismus a faktory prostřřededíí

4.4. PopulaPopulaččnníí ekologieekologie

5.5. Ekologie spoleEkologie společčenstevenstev

6.6. EkosystEkosystéém m

7.7. Biomy Biomy a biosfa biosféérara

8.8. Vliv Vliv ččlovlověěka na krajinuka na krajinu

9.9. Ochrana pOchrana přříírody a krajinyrody a krajiny

10.10. Etoekologie Etoekologie (behavior(behavioráálnlníí ekologieekologie))

ČČíím se ekologie zabývm se ekologie zabýváá??

organismus

abiotickabiotickééfaktoryfaktory

organismus

vztahy a procesyvztahy a procesy

2

EkologieEkologie

- vědecké studium vzájemného působení mezi organismy a jejich prostředím (Haeckel 1869)

- vědecké studium interakcí, které ovlivňují výskyt a hojnost organismů (Krebs 1972)

Ekologie je vEkologie je věěda zabývajda zabývajííccíí se studiem vztahse studiem vztahůůmezi organismy a jejich prostmezi organismy a jejich prostřřededíím a mezi m a mezi

organismy navzorganismy navzáájemjem.

EkologieEkologie

oikos + logos

dům (prostředí) věda, nauka

Prostředí se skládá ze všech jevů a faktorů vněorganismu, které na tento organismus působí. Jsou to fyzikální a chemické (ABIOTICKÉ) faktory a ostatníorganismy (faktory BIOTICKÉ).

Obsah ekologieObsah ekologieněkolik skupin základních problémů:

tolerance organismů k prostředí a adaptace na ně; místo organismů v prostředí – ekologická nika;časoprostorové změny výskytu, početnosti a aktivityorganismů;ekologické podmínky rozšíření organismů na zemském povrchu;potrava jako základní ekologický faktor;vzájemné vztahy organismů v populacích a společenstvech, evoluce těchto vztahů;ekosystém, jeho struktura a funkce, produktivita ekosystému;systémová analýza a prognóza.

3

PPřřííklad systklad systéému vztahmu vztahůůDubové lesy východu USA:

dub (Quercus rubra) má semenné roky po 2 až 5 letechžaludy jsou hlavní potravou křečíka bělonohého (Peromyscusleucopus)křečík je hlavním predátorem kukel bekyně velkohlavé(Lymantria dispar)populační explose (x 104 ) bekyně působí defoliaci dubu = žádné žaludyúroda žaludů přitahuje do lesů jelence (Odocoileusvirginianus)křečíci a jelenci jsou primárními hostiteli klíštěte (Ixodesscapularis)klíště je vektorem borélie (Borrelia burgdorferi), původce lymské boreliózy u člověka

PostavenPostaveníí ekologieekologie

EkologieEkologie – dděělenleníí podle podle úúrovnrovníí organizace organizace žživivééhmotyhmoty

JEDINECJEDINEC Jak na jedince působí jeho abiotické a biotické prostředí a jak on ovlivňuje je?

POPULACEPOPULACE Proč jsou nebo nejsou určité druhy na daném místě přítomny?

Proč je daný druh početný či nepočetný a proč se jeho početnost mění?

SPOLESPOLEČČENSTVOENSTVO Jaké je složení a struktura společenstva?

Jak společenstvo funguje - jaké jsou dráhy energie, živin a dalších látek ?

AutekologieAutekologie

DemekologieDemekologie

SynekologieSynekologie

4

EkologieEkologiedděělenleníí podle stanovipodle stanoviššťť

moře, sladké vody, souše

lesy bukové lesy

dděělenleníí podle funkpodle funkččnníích skupinch skupinproducenti, konzumenti …….

dděělenleníí podle výzkumných metodpodle výzkumných metodexperimentální metody, matematické metody

EkologieEkologie – dděělenleníí podlepodletaxonomických skupintaxonomických skupin

Ekologie mikroorganismEkologie mikroorganismůůEkologie rostlinEkologie rostlinEkologie Ekologie žživoivoččichichůů

- se může zabývat obecnými principy a zákony (OBECNÁEKOLOGIE), může se však věnovat také konkrétním taxonomickým skupinám organismů či konkrétním druhům (SPECIÁLNÍ EKOLOGIE)

ptáků

datla černého

Co nenCo neníí ekologie?ekologie?

člověk protestující proti globalizacičlověk napadajícíprodejny McDonald´sčlověk brojící proti využívání jadernéenergiečlověk sbírající odpadky v CHÚ…

5

EkologieEkologie

Základní ekologické pojmyOrganismus a faktory prostředí

Organismus jako systOrganismus jako systéémmObecné vlastnosti organismů

chemické složeníbuněčná organizacemetabolismusdráždivostrozmnožovánídědičnostrozmnožovánídědičnostvývoj

Organismus jako systOrganismus jako systéémm

autoregulace – schopnost organismu usměrňovat své životní projevy na základě zpětné vazbyvliv podmínek

biotickéabiotické

složitost živých soustavmolekuly chemické látky buňka pletiva (tkáně) orgány orgánovésoustavyjedinec populace společenstvo ekosystém biom biosféra . . .

6

EkologickEkologickéé faktoryfaktory- všechny podmínky životního prostředí, které nějakým způsobem ovlivňují daný živý organismus

zeměpisné rozšíření druhu

Výsledky vlivu prostředí na organismus

RozRozšíšířřeneníí sýcesýce rousnrousnéého v ho v ČČRR

EkologickEkologickéé faktoryfaktory- všechny podmínky životního prostředí, které nějakým způsobem ovlivňují daný živý organismus

zeměpisné rozšíření druhu

hustota populací

Výsledky vlivu organismu na prostředí

7

23 jedinců/ 100 ha

Hustota populacHustota populacíí

EkologickEkologickéé faktoryfaktory- všechny podmínky životního prostředí, které nějakým způsobem ovlivňují daný živý organismus

zeměpisné rozšíření druhu

hustota populací

podporují vznik adaptací

Výsledky vlivu organismu na prostředí

AdaptaceAdaptaceježek ušatý Hemiechinus auritus

zvzvěěttššenenéé uuššnnííboltce boltce napomnapomááhajhajíí ppřři i termoregulacitermoregulaci

8

OrganismusOrganismus

BiotickBiotickéé faktoryfaktory

AbiotickAbiotickéé faktoryfaktory

Všechny fyzické a chemické vlastnosti vzduchu, vody, půdy

Vztahy mezi organismy, potravnívztahy …

AbiotickAbiotickéé podmpodmíínkynky1. se mění v prostoru i čase a různé organismy jsou

na ně různě citlivé2. určují přítomnost jednotlivých druhů

Např:pH půdy má vliv na výskyt rostlin a jejich zdravotní stavteplota a vlhkost určují typ lesa

Optimální podmínky jsou ty, za nichžjedinci nějakého druhu po sobě

zanechávají nejvíce potomstva (jsou nejzdatnější).

Tolerance - schopnost daného organismu vyrovnávat se s působením ekologických činitelů

Ekologická valence (amplituda) – intenzita a rozsah působení daného faktoru na organismus; rozsah mezi minimální a maximální intenzitou faktoru

Ekologické optimum – ekologicky nejpříznivější rozsah působení daného faktoru na určitý druh organismu; je u každého faktoru a pro každý organismus specifický

9

R-R – podmínky, v kterých se daný organismus rozmnožuje; stálá existence druhu v prostředí

G-G – podmínky vhodnépro individuální růst, ale ne pro rozmnožování

S-S – určuje hranice přežívání

Každý organismus má své ekologické minimum a maximum, které pro daný organismus vymezují tzv. hranice tolerance.

ToleranceTolerance- schopnost daného organismu vyrovnávat se s působením ekologických činitelů

LiebigLiebigůůvv zzáákon minimakon minima

Organismus není silnější než nejslabší článek v řetězci jeho ekologických požadavků.

ShelfordShelfordůůvv zzáákon tolerancekon toleranceKaKažždý druh toleruje urdý druh toleruje urččititéé rozprozpěěttíí libovolnlibovolnéého faktoru a ho faktoru a

nejlnejléépe v prostpe v prostřřededíí prospprospíívváá, p, půůsobsobíí--li vnli vněějjšíší vlivy v vlivy v rozsahu optimrozsahu optimáálnlníích hodnot.ch hodnot.

k určitým faktorům mohou mít organismy široké meze tolerance, k jiným naopak úzký

druhy, které jsou k většině faktorů tolerantní, mívají i největší rozšíření

pokud druh nemá optimální podmínky, co se týče jednoho faktoru, může se rozsah tolerance u ostatních faktorů zúžit

steno-(úzce) x eury- (široce)stenotermní, stenohalinní, stenohydrický, stenofágní, stenoekní

10

MMííra tolerancera tolerance

ŠíŠířře ekologicke ekologickéévalencevalence

Organismy a ekologickOrganismy a ekologickáá valencevalence

stenoekní organismy BIOINDIKBIOINDIKÁÁTOTOŘŘIIperlorodka perlorodka řřííččnnííprovazovka (liprovazovka (liššejnejníík)k)kopkopřřiva dvoudomiva dvoudomááraraššelinelinííkk

euryekní organismy adaptabilita EKOTYPYEKOTYPYsmrk ztepilýsmrk ztepilýmandelinka bramborovmandelinka bramborováá

11

AreAreáálylyBiotopBiotop – místo, které organismům poskytuje podmínky pro život, je charakterizován klimatickými, edafickými a topografickými faktory

StanoviStanoviššttěě – lokalita – naleziště = topograficky vymezené místo výskytu

AreAreááll – prostor zeměpisného rozšíření druhu na Zemi

AreAreáálylyvelikost je dána ekologickou valencí druhu (euryvalentní druhy mají velké areály – největší majíkosmopolitní organismy)cirkumtropické areály, cirkumpolární areályendemické druhy – žijí pouze na určitých místech, stenovalentní (kivi)podle původu: prvotní – introdukce – druhotnýreintrodukce (rys v Karpatech)synantropní organismyreliktyareálové mapy

ŽŽivotnivotníí prostor pro organismyprostor pro organismy

ekologickekologickáá nikanika – je soubor všech faktorů prostředí, kteréna organismus působí, vztahy, jež využívá ke svému životu – funkční a prostorové zařazení organismu v ekosystému

prostorovprostorováá nikanika – místo vhodné k obsazení určitým organismempotravnpotravníí nikanika – je vše, co může sloužit k obživě určitému organismu

! Určitá nika je trvale trvale obsaditelnobsaditelnáá jen jedním druhem !! V případě vyprázdnění niky ji může obsadit druh s

podobnými ekologickými nároky (bobr – ondatra) !

12

ProstorovProstorováá nikanika