DDPP

KK11

KK22

KK33

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

PotravnPotravníí řřetetěězcezce

Přenosy látek a energie v ekosystémech se uskutečňují v potravních (trofických) řetězcích, které propojují jednotlivépotravní úrovně.

PotravnPotravníí řřetetěězeczec představuje posloupnost (sled) organismů, které jsou ve vzájemných potravních závislostech, tj. jeden požírá druhého, přičemž sám se stává potravou v následujícítrofické úrovni.

obecnobecněě: P → K1 → K2 → K3 → …

P – producenti, K1 – primární konzumenti (herbivoři), K2 – sekundárníkonzumenti (primární masožravci a paraziti), K3 – terciární konzumenti (sekundární masožravci) atp.

V každém ekosystému musí existovat minimminimáálnlněě2 trofick2 trofickéé úúrovnrovněě..

2

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

• potravní řetězce mívají vv prprůůmměěru 4 ru 4 ččlláánky;nky; délka potravních řetězců závisí na druhu živočichů, resp. jejich metabolickéaktivitě (např. savci a ptáci mohou prodýchat až 95-98% energie získané z potravy)

• nejdelší trofické řetězce jsou ve vodních ekosystémech, např. fytoplankton fytoplankton →→ zooplankton zooplankton →→ drobndrobnéé ryby ryby →→ dravdravéé ryby ryby →→ dravdravíí kytovci kytovci →→ lednledníí medvmedvěědd (maximálně kolem 10 článkůů)

Existují 3 typy potravn3 typy potravníích ch řřetetěězczcůů (podle toho, zda začínáživou biomasou či mrtvou organickou hmotou):

pastevnpastevněě--kokořřistnickýistnickýdetritovýdetritový (= dekompoziční)parazitický parazitický – spojuje různé skupiny parazitů (cizopasníků)

V různých ekosystémech může převažovat pastevně-kořistnický (např. louky, pastviny) nebo detritový (např. lesy) potravní řetězec;nikdy se však nevyskytují odděleně, ale vv úúzkých vzzkých vzáájemných jemných vazbvazbááchch. 3

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

Pastevně-kořistnický řetězec

Detritový řetězec

čistá primárníprodukce

půdní organickáhmota

c1

C2

H

R

R

R

B + F

M

C

R

R

R

H – herbivoři, C1- primární karnivoři, C2- sekundární karnivoři; B – bakterie, F – houby, M – mikrobivoři (prvoci aj.), C – karnivoři, R – respirační ztráty 44

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

PastevnPastevněě--kokořřistnický istnický řřetetěězeczec

((zelenzelenáárostlinarostlina))

I. trofickI. trofickááhladinahladina

II. trofickII. trofickááhladinahladina ((herbivorherbivor))

((primprimáárnrnííkarnivorkarnivor))

III. III. troficktrofickááhladinahladina

IV. trofickIV. trofickááhladinahladina ((sekundsekundáárnrnííkarnivorkarnivor))

úúččinnost 0,2 %innost 0,2 %

úúččinnost 5innost 5--20 %20 %

úúččinnost 5innost 5--20 %20 %

úúččinnost 5innost 5--20 %20 %

producentproducent

konzument konzument 1. 1. řřáádudu

konzument konzument 2. 2. řřáádudu

konzument konzument 3. 3. řřáádudu

R

R

R

zelenzelenáá rostlinarostlina

motýlmotýl

vváážžkaka

žžáábaba

hadhad

dravý ptdravý ptáákk

PP

KK11

KK22

KK33

KK44

KK55

5

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

kolobkoloběěh h lláátektek

konzumenti konzumenti 2. 2. řřáádu du KK22

R

RR

R konzumenti 1. konzumenti 1. řřáádu du (herbivo(herbivořři) i) KK11

konzumenti konzumenti 3. 3. řřáádu du KK33

R

producenti producenti PP

KolobKoloběěh lh láátek tek a tok energiea tok energie

DDDD

DD

DD

tok energietok energie

6

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

DidaktickDidaktickéé poznpoznáámkymky

těsné časoprostorové propojení dvou významných procesů –koloběhu látek a toku energie jako základní předpoklad trvalého fungování ekosystému

klíčové postavení fotosyntézy transformující sluneční energii v energii chemickou obsaženou v biomase, která procházítrofickými řetězci prostřednictvím herbivorů (K1) a karnivorů(K2, K3 ...)

nezastupitelnou roli destruentů (dekompozitorů), využívajícízbytků energie z odumřelé biomasy k její úplné dekompozici (mineralizaci), což vede k opakovanému zpřístupňováníživin producentůmže na každé trofické úrovni se značná část energie prodýcháa uvolní ve formě tepla

příklady organismů jednotlivých trofických úrovní

PPřředchozedchozíí schschééma umoma umožňžňuje nuje náázornzorněě ukukáázatzat

7

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

Biomasa dekompozitorů je rel. malá v porovnání s jejich obrovskou rolí ve všech ekosystémech: zzáásadnsadníím zpm způůsobem sobem se podse podíílejlejíí na pna přřememěěnnáách lch láátek a energitek a energiíí a umoa umožňžňujujíí tak tak kolobkoloběěhy hy žživinivin. •• kkoloboloběěh (pohyb) h (pohyb) žživin detritovým ivin detritovým řřetetěězcemzcem je kratší než

přes pastevně-kořistnický potravní řetězec (tj. živiny jsou dříve k dispozici primárním producentům)

• např. v lese ppřřes 90% biomasyes 90% biomasy prochází pastevně-kořistnickým potravním řetězcem

Poněvadž většina organismů – s výjimkou potravních specialistů– využívá více potravních zdrojů (určitá rostlina nebo živočich může být zpravidla potravou pro různé herbivory či karnivory), dochází tak k ppřřekrývekrýváánníí trofických trofických řřetetěězczcůů a ke tvorbětrofických strofických sííttíí, které přesněji vyjadřují skutečnéenergomateriálové toky v ekosystémech.

8

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

PotravnPotravníí ssííttěě

PotravnPotravníí (= trofick(= trofickáá) s) sííťť představuje systsystéém vzm vzáájemnjemněěpropojených potravnpropojených potravníích ch řřetetěězczcůů (ukazuje, které druhy v rámci biocenózy jsou spolu potravně propojeny). •• ččíím je potravnm je potravníí ssííťť ururččititéého biotopu hustho biotopu hustšíší, t, tíím stabilnm stabilněějjšíší

zdezde bývbýváá biologickbiologickáá rovnovrovnovááhaha;

• i jeden organismus může během svého života vystupovat ve dvou rozdílných, časově oddělených trofických úrovních (např. larva žije paraziticky, dospělec jako opylovač)

• problémy se zařazením některých skupin, např. mrchomrchožžroutiroutijsou součástí detritových potravních sítí, i když se některými znaky podobají karnivorům

• i když potravní sítě mnoha ekosystémů byly alespoň zčásti popsány, kvantitativní stránka toků energie je dosud nedostatečně známa, zvláště u trofických sítí založených na detritových řetězcích 9

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

PotravnPotravníí ssííťť

producentiproducenti

konzumenti 1. konzumenti 1. řřáádudu

konzumenti 2. konzumenti 2. řřáádudu

konzument 3. konzument 3. řřáádudu

rostlina Crostlina Crostlina Arostlina A rostlina Brostlina B

10

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

EkologickEkologickéé pyramidypyramidyPotravní závislosti, tj. postupný pokles celkové biomasy, energie či počtu jedinců v jednotlivých trofických úrovních lze graficky znázornit pomocí ekologických pyramidekologických pyramid (zavedl britský ekolog Ch. ELTON).

pyramida energiepyramida energie – představuje nejobjektivnější způsob vyjádřenítrofické struktury ekosystému (je náročná na údaje …); má vždy klasický tvar, protože všechny energetické přechody jsou spojeny se ztrátou energie PP

KK11

KK22

KK33

tok

ener

gie

tok

ener

gie pomalejší

rychlejší

pyramida pyramida biomasybiomasy – každou trofickou úroveň zastupuje biomasa organismů

DDPP

KK11KK22

KK33terestrický terestrický ekosystekosystéémm Biomasa producentů bývá nejméně

1000kr1000kráát vt věěttšíší než biomasa K + D.11

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie

pyramida pyramida ččetnostietnosti – odráží jev, že počet jedinců od prvník poslední trofické úrovni (vrcholoví predátoři) se obvykle strmě zmenšuje• při přechodu na vyšší trofickou úroveň je pokles početnosti

doprovázen zvětšením rozměrů• obrácené poměry jsou u parazitických řetězců (parazité

jsou menší a početnější než hostitel)

• existují i „obrácené“ pyramidy četnosti – např. strom s velkým počtem herbivorního hmyzu

KK11KK22

KK33

PP P P ~~ stromstrom

Studium Studium energomaterienergomateriáálovýchlových toktokůů vv ekosystekosystéému je dmu je důůleležžititéé::z pohledu výroby potravin, především ovlivňování jejich kvality (viz kumulace reziduí apod.)z hlediska uchovuchováánníí stability ekosyststability ekosystéémmůů (zejména ekosystémů silně ovlivňovaných ze strany člověka)

12

AtraktivnAtraktivnííbiologiebiologie