2.1. EKOSYSTÉMY. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "2.1. EKOSYSTÉMY. Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín"

Alois Hruda
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 2.1. EKOSYSTÉMY Ing. Petr Stloukal Ústav ochrany životního prostředí Fakulta technologická Univerzita Tomáše Bati Zlín

2 Obsah přednášky 1) Ekosystém, zákl. pojmy 2) Ekologické faktory, nika, valence 3) Potravní řetězce 4) Tok energií a látek v Ekosystému 2

3 1) Ekosystém, zákl. pojmy 3

4 Ekosystém Základní funkční jednotkou přírody. Jedná se o komplex živých organismů (společenstvo) spolu s prostředím (biotopem) - tok látek a energie Zákon č. 17/92, 3, In: Máchal, A., 2000, Ekosystém je funkční soustava živých a neživých složek životního prostředí, jež jsou navzájem spojeny výměnou látek, tokem energie a předáváním informací a které se vzájemně ovlivňují a vyvíjejí v určitém prostoru a čase. Ekosystém = Společenstvo (Biocenóza) + Stanoviště (Biotop) 4

5 Pojmy Populace - skupina jedinců (všech vývojových stádií) jednoho druhu vyskytující se v určité prostoru, kteří si mohou vyměňovat genetickou informaci. Společenstvo - souboru populací, žijících v jednom okamžiku na jednom místě. Biotop - místo, v němž žije společenstvo organismů, tedy i jeho populace a jedinci. 5

6 Pojmy Biocenóza = biologické společenstvo soubor populací všech organizmů, které obývají určité území vymezené souborem abiotických faktorů (ekotopem) Rozdělení podle skupiny organismů: - Fytocenóza společenství rostlin - Zoocenóza společenství živočichů - Mikrobocenóza společenství mikroorganismů Tyto části je možno dále dělit na dílčí společenstva (společenstvo mechů, ptáků, vyšších rostlin ). 6

7 Typy ekosystémů Dělení podle vzniku: přírodní ekosystémy - bez lidských zásahů, menšina - les, jezero, pohoří řízené přírodní ekosystémy - vzniklé pod lidským vlivem, polopřírodní - pastviny, těžené lesy produkční ekosystémy (kulturní) - výroba potravin kultivované sady, pole, vinice - přírodních zdrojů bavlna, len urbanizované ekosystémy - sídlištní, výrobní 7

8 Ekosystém Ekosystém se z funkčního hlediska vyznačuje A) potravními (trofickými řetězci) B) tokem a transformací energií C) biogeochemickými cykly D) časoprostorovými vazbami E) vývojem systému F) regulací systému 8

9 Ekologické faktory Základem životního prostředí lidské populace jsou EKOSYSTÉMY jejichž existence a vývoj jsou podmíněny vhodným seskupením ekologických faktorů 9

10 Obsah přednášky 2) Ekologické faktory, nika, valence 10

11 Ekologické faktory Faktory prostředí mající pro organismy dočasně nebo trvale určitý význam Vliv na početnost a strukturu populací (natalita, migrace, mortalita) Podílejí se na vzniku adaptací. Vymezují prostředí vhodné nebo nevhodné pro výskyt populace. Faktory nejsou neměnné, mohou se s různou intenzitou měnit v čase s ohledem na interakci 11

12 Ekologické faktory Dělení: Abiotické - veškeré fyzikální a chemické faktory vody, půdy a ovzduší - teplo, světlo, vlhkost, salinita, ph, atd Biotické - vnitrodruhové a mezidruhové vztahy Potravní (trofické) - zdroje Antropogenní - vliv člověka 12

13 Působení faktorů prostředí na jedince Faktory - mění se v prostoru i čase - různé organismy jsou na ně různě citlivé - určují Výskyt, početnost a rozmnožování jednotlivých druhů Např.: - ph půdy má vliv na výskyt rostlin a jejich zdravotní stav - teplota a vlhkost určují typ lesa optimální hodnoty - druh prospívá nejlépe mezní hodnoty - není schopen již tolerovat 13

Působení faktorů prostředí na jedince Rozpětí mezi mezními hodnotami: ekologická valence tolerované rozmezí ekologického faktoru rozmezí podmínek, za nichž je organismus schopen žít

14 Působení faktorů prostředí na jedince Rozpětí mezi mezními hodnotami: ekologická valence tolerované rozmezí ekologického faktoru rozmezí podmínek, za nichž je organismus schopen žít R-R podmínky, v kterých se daný organismus rozmnožuje; stálá existence druhu v prostředí G-G podmínky vhodné pro individuální růst, ale ne pro rozmnožování S-S určuje hranice přežívání 14

15 Ekologická valence Může být: široká - druh vydrží větší rozpětí faktoru, třeba teploty (druh euryekní) - potkan, kopřiva dvoudomá, mandelinka bramborová úzká - druh toleruje jen úzké rozpětí ekol. faktoru, ale třeba jen nízkou teplotu (druh stenoekní) - koala medvídkovitá, plesnivec alpský (alpská protěž), rašeliník - bioindikátory 15

16 Ekologická valence Příklady: ph - nálevník (Spirostomum ambiguum) - ph vířník (Brachionus urceolaris) - ph Obilniny - Pohanka: optimum ph 5, inhibice růstu ph Pšenice ozimá: ph 6,2 7,0 - Slunečnice: ph 6,0 7,2 16

17 Ekologická valence Příklad: Musca domestica stav při různých teplotách: - 5 C po 40 minutách mrtvá + 6,0 C tuhne + 6,7 C právě schopna pohybu + 10,8 C slabý pohyb + 15 až 23 C normální aktivita + 28 až 35 C rychlé pohyby + 40 C nadbytečná aktivita + 44,6 C tuhne + 46,5 C letální teplota 17

18 Shelfordův Zákon tolerance Každý druh toleruje určité rozpětí libovolného faktoru a nejlépe v prostředí prospívá, působí-li vnější vlivy v rozsahu optimálních 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 18

19 Liebigův zákon minima Funkce, růst nebo vývoj organismu jsou omezeny tím faktorem, který je na stanovišti v minimu, tj. působí v souboru všech faktorů nejmenší intenzitou. například - pro pouštní živočichy je voda limitujícím faktorem, ačkoli ostatní podmínky života mohou být optimální) 19

20 Ekologická nika souhrn nároků jedince na prostředí a jeho role v něm určité místo v mnohorozměrném prostoru, kde každý rozměr přestavuje nějakou vlastnost prostředí 20

21 3) Trofické složky ekosystému 21

22 Trofické složky ekosystému 1. Producenti - autotrofní organismy, k které vytvářejí ve svém těle z látek anorganických a sluneční energie látky organické - zelené rostliny (fotosyntéza), chemotrofní bakterie 2. Konzumenti - heterotrofní makrokonzumenti, konzumující rostlinnou nebo živočišnou organickou hmotu, která je jim zdrojem látek a energie. - živočichové, také však vyšší nezelené rostliny bez chlorofylu. 3. Dekompozitoři = destruenti (rozkladači) - heterotrofní mikrokonzumenti, kteří rozkládají komplexní složky organické hmoty - bakterie, plísně, houby 22

23 Dekompozitoři Transformátoři Remineralizátoři 23

24 Trofické vztahy v ekosystémech 24

25 Potravní/trofické řetězce postupný přesun energie a živin v potravě řadou organismů, které je konzumují a samy jsou konzumovány a) pastevně kořistnický - producent - býložravci - masožravci, velikost konzumentů se zvětšuje a hustota populací zmenšuje b) detritový/dekompoziční - mrtvý organismus - nekrofágové dekompozitoři, zmenšuje se velikost těla a roste hustota populací c) Parazitický - hostitel - parazit - hyperparazit, zmenšuje se velikost Vzájemně propojeny složitými vazbami, jimž se říká p o t r a v n í s í t ě, a tvoří trofickou strukturu společenstva. 25

26 Potravní/trofické řetězce Potravní pyramida znázorňuje tok E a koloběh látek v rámci ekosystému - jednosměrný tok, dochází k energetickým ztrátám, - dekompozitoři po stranách pyramidy 26

27 4) Tok energií a látek v Ekosystému 27

28 Tok energií a látek v Ekosystému Ekosystém je dynamický útvar (zákon o zachování energie a zákon o přeměně energie) Tok energie je otevřený, jednosměrný, nepřetržitý Produkce živé hmoty je základní funkcí ekosystému Velmi neefektivní, živé organismy jsou velmi špatnými transformátory energie Pozn. : Fotosyntéza a koloběh prvků v přírodě samostatná přednáška 28

29 Tok energií a látek v Ekosystému Přenos a přeměna energie mezi články potravních řetězců i uvnitř organismů se řídí dvěma termodynamickými zákony Zákon o zachování energie - množství energie vstupující do systému je stejné jako množství energie, které ze systému vystupuje. Zákon o přeměně energie - Při každé přeměně energie z jedné formy do druhé se část energie degraduje v neuspořádanou formu, která ze systému vystupuje v podobě tepla do chladnějšího okolí 29

30 Tok energií a látek v Ekosystému 30

31 Produktivita Ekosystému Biomasa masa organismů. Biomasu lze vyjádřit: - počtem jedinců (hustota nebo pokryvnost) - hmotností (ekvivalentu sušiny (t/ha) - obsahem energie (v jednotkách energie na plochu (kj/m2) hm. sušiny živých organismů v daném čase na určitém stanovišti 31

32 Produktivita Ekosystému rychlost produkce biomasy, vztažená k určitému časovému úseku den, sezóna, rok na jednotce plochy nebo objemu. 1. Primární produktivita rychlost, jakou je produkována biomasa rostlinami (např. kj/m 2 /rok). 2. Sekundární produktivita rychlost, jíž je produkována biomasa heterotrofními organismy. Ekologická efektivnost vztah mezi netto produktivitou (asimilací) na dané úrovni, a produktivitou na úrovni předcházející 32

33 Produktivita Ekosystému 33

34 Tok Hmoty v ekosystémech biogeochemické cykly

35 Děkuji Vám za pozornost Dotazy? 35

Podobné dokumenty

Každý ekosystém se skládá ze čtyř tzv. funkčních složek: biotopu, producentů, konzumentů a dekompozitorů:

Každý ekosystém se skládá ze čtyř tzv. funkčních složek: biotopu, producentů, konzumentů a dekompozitorů: 9. Ekosystém Ve starších učebnicích nalezneme mnoho názvů, které se v současnosti jednotně synonymizují se slovem ekosystém: mikrokosmos, epigén, ekoid, biosystém, bioinertní těleso. Nejčastěji užívaným