Základy ekologie

Základy ekologie

• Ekologie je věda, která se zabývá studiem vztahů mezi organismy a jejich vnějším

prostředím a mezi organismy navzájem

• předmětem studia ekologie je živá hmota na různém stupni uspořádání

• nejnižším stupněm organizace živé hmoty je jedinec, nejvyšším stupněm je ekosystém

• vnější prostředí každého organismu lze rozdělit na neživé – abiotické a živé – biotické Znaky života

• 1. chemické složení (nukleové kyseliny a bílkoviny)

• 2. metabolismus (přeměna látek a energií)

• 3. udržování vnitřní stálosti, přizpůsobivost v určitých mezích ke změnám

• 4. citlivost vůči prostředí (dráždivost a pohyb)

• 5. individuální vývoj (růst a stárnutí)

• 6. trvání a vývoj v čase (spojené s rozmnožováním, dědičností a proměnlivostí)

Abiotické podmínky prostředí

• záření, světlo, teplo, voda, vzduch, půda Záření

• z ekologického hlediska rozdělujeme na: a) radioaktivní (způsobuje mutace, narušuje vazby DNA a bílkovin)

b) ultrafialové (v malých dávkách má biolog.

účinnost při tvorbě vitamin D a histaminu,

je z 90 % pohlceno ozonosférou)

c) viditelné (360-760 nm, vnímáno lidským

okem, přenáší teplo a světlo)

d) infračervené (označujeme jako tepelné, u

živočichů a člověka se projevuje svými

tepelnými účinky a ovlivňuje jejich

termoregulační mechanismy)

e) kosmické (má mutagenní účinky, v biosféře je intenzita malá)

Světlo

• rostliny: a) fotosyntéza: 12 H2O + 6 CO2 → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

rostliny stínomilné

rostliny temnomilné

• živočichové:- světlo ovlivňuje biorytmy, orientaci, denní aktivitu, zbarvení

b) fotokinetické reakce: tropismy – indukované orientované pohyby

c) rozdělení rostlin podle tolerance a nároků na světlo: rostliny světlomilné

d) fototropismus – přizpůsobení se změně v délce světlé části dne

– fotoperiodismus – délka světelné části dne, doba pohlavní aktivity

– nejvíce živočichů má denní aktivitu, noční formy převládají v tropech

Teplo

• teplotu měříme ve stupních Celsia, teplo v Joulech, teplota na Zemi -89 °C, +58 °C

• rostliny: optimum 15-20 °C; teplomilné, se středními nároky, chladnomilné

• živočichové: poikilotermní (studenokrevní, jejich tělní teplota závisí na teplotě okolí,

bezobratlí, ryby, obojživelníci, plazi

homoiotermní (teplokrevní, udržují stálou tělní teplotu, ptáci, savci)

Vzduch

• chemické složení: kyslík (21 %) – důležitý pro dýchání a produkty fotosyntézy

•

CO2 (0,034 %) – produkt dýchání, zdroj uhlíku pro fotosyntézu

dusík (78 %) – ze vzduch je využitelný jen některými bakteriemi

• hustota: ovlivnila rozměry, 78 % živočichů je schopno letu

• tlak – klesá s nadmořskou výškou, člověk se adaptuje plně na tlak do výšky 4500-5200 m

• proudění – opylování, migrace (šíření škůdců)

Voda

• má 3 skupenství, 97 % slaná, 3 % sladká, tlak roste s hloubkou

• podle obsahu solí dělíme vody na slané, sladké a brakické; voda je základní stavební

látka všech organismů; člověk při narození 72,5 % vody, v dospělosti 60 %

Půda

• vzniká zvětráváním litosféry (hornin nerostů) a působením půdotvorných činitelů

• základní zdroj většiny anorganických živin

• obsahuje: pevnou složku (úlomky hornin, humus), kapalnou složku, plynnou složku

(půdní vzduch), edafon (živá složka půdy – živočichové a mikroorganismy)

Biotické podmínky života

• jsou přímé – těsná vazba 2 nebo více druhů organismů na sebe, nebo nepřímé, kdy si

organismy navzájem mění abiotické či biotické podmínky

• sledujeme populace, vztahy mezi populacemi, potravní nároky a vazby, společenstva a

ekosystémy

Populace

• soubor jedinců jednoho druhu ve všech vývojových stadiích

Vlastnosti

• 1) hustota (diverzita) – počet jedinců na jednotku plochy; u rostlin se hustota vyjadřuje

• 2) velikost populace – je dána množivostí, úmrtností, migrací; faktory ovlivňující

• 3) růst populace – je ovlivněn natalitou (množivost) a mortalitou (úmrtnost)

• 4) struktura populace – podle pohlaví (podíl samců a samic), věků (věková pyramida),

• 5) rozmístění populace (disperze) – může být rozmístění rovnoměrné (les), náhodné

• 6) kolísání početnosti – vrozená vlastnost, 2 typy: a) oscilace (změna hustoty v průběhu hmotností živé váhy či biomasy

migraci – potrava, rozmnožování, klima

sociálních vazeb

(hmyzí škůdci), shloučené (stádo)

1 roku)

c) fluktuace (změna hustoty v průběhu více let)

Biocenóza

• společenstvo – soubor populací na sebe vázaných druhů mikroorganismu, rostlin a živočichů

• rozvrstvení společenstva – časové – různá a neměnná doba aktivity každého druhu

• sukcese je proces, kdy se během dlouhého období vyvíjí skladba a velikost populací,

dokud nedosáhne rovnovážného stavu mezi živou a neživou složkou

• klimax – stabilizované společenstvo, kde jsou vztahy organismů mezi sebou navzájem,

půdou, klimatem a ostatními faktory prostředí ustálené

Ekosystém

• základní stavební a funkční jednotka přírody

• souhrn živých a neživých složek, které se vyskytují v určité době a v určitém prostoru

a mezi nimiž dochází ke koloběhu látek a toku energie bez výrazné závislosti na okolí

• struktura ekosystému: 1. biotop

– prostorové – vyjadřuje uspořádání svislé a vodorovné

(lesní patra, okraj a střed lesa)

2. producenti – autotrofní organismy produkující primární organickou hmotu

3. konzumenti – heterotrofní makrokonzumenti – 1. řádu –

býložravci, 2. řádu – masožravci požírající

zástupce 1. řádu, 3. řádu – masožravci požírající

4. dekompozitoři – rozkradači, destruenti – heterotrofní mikro-jiné masožravce

konzumenti – plísně, bakterie, houby, rozklá-

dající organismy hmotu na minerály

Potravní řetězec a potravní sítě

• potravní řetězec je tok látek a energií obsažený v chemických vazbách organických

látek mezi producenty, konzumenty a rozkladači, též řada organismů přímo na sobě závislá výživou

• a) pastevně kořistnický – producenti (zelené autotrofní rostliny) → konzumenti 1.

řádu (býložravci) → konzumenti 2. řádu (masožravci, predátoři býložravců) →

konzumenti 3. řádu (masožravci, predátoři masožravců), např. řasy → býložravé ryby

→ dravé ryby → člověk

• b) rozkladný – navazuje na předchozí, výsledkem je rozklad složitých organických

látek mrtvých těl a některých zplodin metabolismu

• tělo ke své stavbě využije jen část potravy – část je nevyužitá – nemusí být

zkonzumována, část je strávena – exkrementy, část je vydýchána

Potravní typy

• rozlišujeme podle toho v jakém stavu přijímají potravu:

a) biofágové – fytofágové (býložravci), zoofágové (masožravci)

b) nekrofágové – saprofágové (živí se těly, které už nemají zachované struktury)

c) speciální – kanibalismus

– koprofágové – živí se výkaly

– nekrofágové – živí se mrtvými, které nejsou v rozkladu