Dynamika a management přírodních a přírodě blízkých lesů

4

Vzájemné vztahy organismů v ekosystému

Kategorizace vzájemných vtahů

• Vztahy vnitrodruhové – vzájemné ovlivňování vztahy mezi jedinci v souboru jednoho druhu.

• Ke kladným patří shlukování (agregace), tj. vytváření skupin zpravidla za účelem zvýšení šance druhu na přežití.

• K záporným náleží konkurence, která vzniká čerpáním životních potřeb (vody, živin, potravy či prostoru) z téhož prostředí.

• Z hlediska dynamiky lesa je v. k. pro jednotlivý strom negativní interakcí, ale pro celkový vývoj druhu se jedná o kladný jev.

• Silnější jedinci přežívají a dospívají k rozmnožování, což je z hlediska zachování druhu selektivní přednost.

Vztahy mezidruhové – působení druhů dvou nebo více populací

• Ke kladným interakcím patří:• - protokooperace, tj. vztah je pro všechny

zúčastněné prospěšný – např. smíšené lesy s větší ekologickou stabilitou.

• - komenzalismus, tj. vztah organismů dvou různých druhů z nichž jeden má užitek a druhého jedince nepoškozuje – datel a holub.

• - mutualismus, tj. symbióza – vzájemná prospěšnost – lišejníky (řasa a houba), mykorhiza (houba a dřeviny).

Záporné vztahy

• Konkurence (kompetice) – velký význam z ekologického hlediska.

• Alelopatie (amenzalismus, antibióza) –jedinec jednoho druhu (ihibitor) negativně ovlivňuje produkty svého metabolismu ostatní druhy (např. trnovník akát), omezuje jejich rozmnožování či způsobuje jejich smrt.

Princip kompetičních vztahů

• Vždy jeden z konkurentů silnější potlačí toho slabšího.

• Druhy se většinou neatakují přímo, ale soutěží o omezené přírodní zdroje.

• Potlačením jednoho se pro oba konkurenty vytváří nové životní podmínky – vzniká nová ekologická nika.

• Často nejde o vyslovené potlačení jednoho druhu, ale o vzájemný dílčí ústup.

Vzájemný ústup druhů

• v prostoru – každý druh využívá jinou část, např. stromy nadúrovňové a podúrovňové (kůrovci: Ips typographus, Ips amitinus),

• v čase – hmyzem opylované stromy kvetou v různých obdobích, aby došlo snáze k opylení, listožravý hmyz na dubu – b. velkohlavá a b. zlatřitná.

• Polyfágní druhy hmyzu mohou ustupovat ve výběru potravy druhům monofágním.

Projevy konkurenčních vztahů

• Výrazné jsou v období nouze (o vodu, o potravu).

• Při dostatečné nabídce potravních zdrojů jsou k. v. málo významné.

• Při změnách prostředí konkurence druhů část není totální, ale pouze dílčí, což usnadňuje prostorovou a časovou koexistenci druhů a vede k uplatňování koncepce ekologických nik v prostředí.

Význam nik ve vztahu druhů

• Ekologická nika představuje především: • - prostor, který obsadil určitý organismus,• - úlohu, kterou tento organismus zaujímá

ve společenstvu,• - vztah, který tento organismus zaujímá k

faktorům prostředí.• Složka niky prostorová, trofická a

multidimenzionální (ODUM 1977, HUTCHINSON 1957)

Rozměry ekologických nik (BEGON – HARPER - TOWNSEND 1991).

Variabilita ekologických nik

• Počet nik v ekosystému nelze spočítat.

• Každý životní prostor má nejméně tolik nik, kolik druhů organismů se v něm vyskytuje – některé niky zůstávají dočasně prázdné.

• Změny v podmínkách prostředí vedou ke změnám rozměrů nik a k vytváření nik nových a mnohdy i prázdných.

Vztahy ekologických nik (upraveno podle Mc ARTHUR 1960).

Ekologické niky

• Výrazně převládají překrývající se niky.

• Jsou ve stavu stálé proměny vlivem prostředí.

• Totální ústup určitého druhu má pro celý ekosystém závažné důsledky.

• Dočasný ústup druhu - efekt tzv. čekárny, než se pro daný druh zlepší podmínky prostředí.

A: Podsluněný, vysušený a umrtvený porostní okraj.B: Odrůstající dubová mlazina přináší částečné zastínění a bezvětří: porostní

okraj je nyní teplý a vlhký, dostavuje se obnova borovic.C: Dubový porost zvětšuje svou výšku, zástin dosahuje hlouběji a trvá déle;

chladné a vlhké klima umožňuje houbové onemocnění borovice.D: Chlad v zástinu se zvyšuje, přirozené nálety borovic odumírají.

Alelopatie

• Převážně negativní působení na ostatní druhy původní význam MOLISCH 1937).

• Negativní působení na jedince téhož druhu (autotoxicita).

• Množství alelopatických látek je veliké – od jednoduchých uhlovodíků až k látkám s komplexními polycyklickými strukturami.

Druhy způsobující alelopatii

• Dřeviny – akáty, ořešáky, ořechovce, blahovičníky

• Byliny – pýr plazivý, svízel lesklý, lipnice roční, ptačinec žabinec, celík zlatobíl atd.

• Dlouhodobá toxicita půd vlivem alelopatických látek – největší problém u akátových porostů

Ekologický význam alelopatie

• Je velmi velký, dokonce z hlediska vnitroekosystémových vztahů často klíčový.

• Význam a možnosti využití alelopatie jsou popsané v semenářství, ve školkařství a při zakládání lesních porostů i jiných dřevin, při ochraně dřevin a jejich společenstev, při ovlivňování struktury lesa a jiných společenstev dřevin, při ovlivňování produkční funkce dřevin, celospolečenských funkcí lesa a dřevin v životním prostředí člověka (cf. ČABOUN 1990).

Indiferentní vztah – tolerance

• Konkurence v lesních porostech se projevuje především v mladých porostech s nejvyšším přírůstem stromů.

• Ve vyšším věku, kdy přírůst již klesá a v porostech se z hospodářských důvodů snižuje zakmenění (aby byl podpořen přírůst nejkvalitnějších stromů) dochází k útlumu konkurenčního napětí.

• V tomto stadiu mohou spolu žít jedinci různých druhů, aniž by si vzájemně nějak vadili.

Obecné závěry o toleranci

• S věkem ustupující konkurenční napětí vede ke zvýšení tolerance, a to zejména v horizontále, poněvadž ve vyšších věkových stadiích se rozvolňuje horizontální zápoj. To platí jak pro toleranci uvnitř jednoho druhu, tak i pro toleranci mezidruhovou (vnitrodruhová tolerance je v zásadě výraznější).

• Věkem podmíněná horizontální mezidruhová tolerance je větší mezi druhy, které jsou konkurenčně slabší; jsou to především slunné dřeviny (modřín, borovice, dub, bříza).

• Vertikální tolerance se projevuje analogicky, tj. čím více proniká světlo korunovou vrstvou, tím větší je vertikální tolerance – buk pod modřínem, pod borovicí či pod dubem.