Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická. Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE.

Transkript

1 Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE Studijní texty 2010

2 Struktura předmětu 1. ÚVOD 2. EKOSYSTÉM MODELOVÁ JEDNOTKA 3. ABIOTICKÉ SLOŽKY teplota, elmag. záření, voda chemismus, radioaktivita, hluk 4. BIOTICKÉ SLOŽKY populace, společenstvo 5. TOK ENERGIE 6. KOLOBĚH HMOTY 7. ŘÍZENÍ 8. VÝVOJ

3 2. EKOSYSTÉM MODELOVÁ JEDNOTKA

4 2. EKOSYSTÉM MODELOVÁ JEDNOTKA 2.1. VÝBĚR MODELOVÉ JEDNOTKY 2.2. DEFINICE A KLASIFIKACE EKOSYSTÉMŮ 2.3. STRUKTURA EKOSYSTÉMU ZÁKLAD TŘÍDĚNÍ

5 2.1. VÝBĚR MODELOVÉ JEDNOTKY

6 ZÁKLADNÍ MODELOVÁ JEDNOTKA Základní modelovou jednotkou v ekologii je ekosystém Ekosystém = společenstvo + prostředí (termín zavedl A.G.Tansley v roce 1935)

7 OSNOVA PRO POPIS BIOSYSTÉMU 1. DEFINICE 2. STRUKTURA 3. TOK ENERGIE 4. KOLOBĚH HMOTY 5. ŘÍZENÍ 6. VÝVOJ

8 ZÁKLADY KLASIFIKACE Různá hlediska třídění biologické hierarchie biosystémů mapování krajiny praktický přístup

9 2.2. DEFINICE EKOSYTÉMŮ A JEJICH KLASIFIKACE

10 BIOLOGICKÉ TŘÍDĚNÍ ZPŮSOB TŘÍDĚNÍ ZÁVISÍ NA PRAKTICKÉM CÍLI HODNOCENÍ VYCHÁZÍ Z HIERARCHICKÉHO USPOŘÁDÁNÍ BIOSYSTÉMŮ BIOSFÉRA BIOCYKLY BIOMY BIOTOPY (ekosystémy)

11 BIOSFÉRA

12 BIOSFÉRA celá svrchní sféra povrchu zemského osídlená živými organismy (biotou) horní hranice cca 11 km (troposféra) dolní hranice: - moře až na dno hloubky přes 10 km - souš v praxi pouze do desítek metrů Rozdělení: 3 biocykly mořský sladkovodní suchozemský

13 BIOCYKLY

14 MOŘSKÝ BIOCYKLUS

15 MOŘSKÝ BIOCYKLUS Charakteristické vlastnosti: velká rozloha (70 % zemského povrchu) velká hloubka moře je souvislé není rozděleno překážkami mořská voda je v neustálém oběhu a pohybu vyšší stabilita ekologických faktorů než na souši plynulé přechody (gradienty) ekologických faktorů hlavní limitující faktory: - salinita (obsah solí) - hloubka (tlak vody) - rozpuštěné živiny

16 Příliv a odliv

17 MOŘSKÝ BIOCYKLUS Příliv a odliv: změna hladiny v důsledku přitažlivost Slunce a Měsíce cyklus příliv odliv se odehrává 2x denně důsledek: neustálá změna podmínek v rozsáhlém pásmu na pobřeží kategorizace biotopů specializace různých druhů organismů

18 Příliv a odliv

19 Příliv a odliv

20 Příliv a odliv

21 Příliv a odliv

22 Příliv a odliv

23 Příliv a odliv

24 Příliv a odliv

25 Příliv a odliv

26 MOŘSKÝ BIOCYKLUS Základní pásma: přílivové pásmo ovlivňuje kolísání přílivu a odlivu neritické pásmo pásmo nad kontinentálním šelfem bathyální pásmo pásmo kontinentálního svahu abysální pásmo oblast oceánských hlubin

27 Rozdělení podle produktivity

28 Rozdělení podle produktivity pobřežní vody živiny z řek vysoká produktivita

29 Rozdělení podle produktivity otevřené moře nízká produktivita, mořská poušť

30 Rozdělení podle produktivity korálové útesy vysoká produktivita

31 MOŘSKÝ BIOCYKLUS Rozdělení: pobřežní vody a korálové útesy vysoká produkce biomasy otevřené moře nízká produkce a diverzita

32 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS

33 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS Charakteristické vlastnosti: vyšší stabilita ekologických faktorů než na souši plynulé přechody (gradienty) ekologických faktorů hlavní limitující faktory: - koncentrace kyslíku - teplota - průhlednost (dosah slunečního záření) Rozdělení: stojaté vody tekoucí vody Brakické vody (v ústí řek) přechod k mořskému biocyklu

34 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS Říční pásma: pstruhové lipanové parmové cejnové

35 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS Stojaté vody jezera

36 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS Stojaté vody přehrady

37 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS 3 základní pásma: litorální pásmo mělké vody, světlo proniká až na dno limnetické pásmo pásmo otevřené vody do hloubky účinného pronikání světla profundální pásmo oblast hluboké vody, která leží hlouběji než pásmo účinného pronikání světla

38 SLADKOVODNÍ BIOCYKLUS Stojaté vody rybníky

39 PEVNINSKÝ BIOCYKLUS

40 PEVNINSKÝ BIOCYKLUS PEVNINSKÝ BIOCYKLUS - SOUŠ Charakteristické vlastnosti: mimořádná proměnlivost ekologických prvků voda hlavní limitující faktor nízká hustota vzduchu umožňuje rychlé proudění a dostatečné zásobení kyslíkem relativně nejstabilnější je prostředí půdní dělí podle makroklimatu na 8 základních celků - biomů

41 BIOMY

42 BIOMY BIOMY: 1. TUNDRA 2. TAJGA 3. OPADAVÉ LISTNATÉ LESY 4. VŽDYZELENÝ SUBTROPICKÝ A TROPICKÝ LES 5. STEP 6. SAVANA 7. TROPICKÝ DEŠTNÝ PRALES 8. POUŠŤ

43 BIOMY - TUNDRA

44 BIOMY - TUNDRA CHARAKTERISTIKA: velmi nízká teplota, krátké vegetační období půda chudá na živiny, téměř nerozmrzající vegetace: arktické traviny, zakrslé křoviny, tundrová rašeliniště, lišejníky primární konzumenti: severští hraboši, lumící, sobi sekundární konzumenti: šelmy (polární liška), dravci, sovy potravní řetězec s hospodářským významem: lišejník sob - člověk

45 BIOMY - TAJGA

46 BIOMY - TAJGA CHARAKTERISTIKA: lemuje jižní okraj tundry na euroasijském kontinentu a v Severní Americe nízká teplota vůdčí dřeviny: smrky, borovice, modřín, z listnáčů břízy a vrby keřové patro slabě vyvinuto bylinné patro: mechy, bažinné rostliny primární konzumenti: hlodavci, drobní pěvci - hlavní potrava - semena stromů (semenné roky? opatření proti hlodavcům) v místech výskytu listnatých stromů - los, zajíc, bobr, tetřívek v horách střední Evropy odpovídá tajze smrkový vegetační stupeň ( m n.m.)

47 BIOMY - OPADAVÉ LISTNATÉ LESY BUČINA BROUMOVSKÉ STĚNY

48 BIOMY - OPADAVÉ LISTNATÉ LESY CHARAKTERISTIKA: příhodnější teplotní podmínky, rovnoměrně rozložené srážky, poměrně vysoká vzdušná vlhkost oblasti střídání ročních období převaha listnatých stromů: buk, dub, habr... + borovice, smrk velmi dobře vyvinuté keřové a bylinné patro výskyt stromových ptáků a ptáků vázaných na zemský povrch výskyt obojživelníků a plazů savci: zubr, los, srnčí, jelení a černá zvěř, z šelem - liška, medvěd, vlk, rys, kočka divoká, jezevec

49 BIOMY - VŽDYZELENÝ SUBTROPICKÝ A TROPICKÝ LES JIHOZÁPADNÍ FRANCIE POBŘEŽÍ ATLANTIKU Lesy s vřesovci a planikou

50 BIOMY - VŽDYZELENÝ SUBTROPICKÝ A TROPICKÝ LES CHARAKTERISTIKA např.: akáciové lesy (Afrika), středomořská macchie, australské eukalyptové lesy, kalifornský chaparral, středoamerický hammock oblasti s vyšší teplotou a nevýraznými rozdíly mezi zimou a létem, v vydatnými, ale nerovnoměrnými srážkami časté lesní požáry tlumí rozvoj keřového patra

51 Požáry v Řecku

52 Středomořské ekosystémy

53 Lesní požáry

54 Lesní požáry

55 BIOMY - STEP MAĎARSKÁ PUSTA

56 BIOMY - STEP CHARAKTERISTIKA travnaté společenstvo mírného pásu rozsáhlé bylinné ekosystémy teplá až horká oblast srážky: nízké na rozvoj lesa, dostatečné pro rozvoj bylin (aby nevznikla poušť) převládají norující hlodavci, častý letní spánek velcí savci se sdružují do stád - migrace predátoři - hlavně psovité šelmy, sokolovití a krahujcovité dravci

57 BIOMY - SAVANY

58 BIOMY - SAVANY CHARAKTERISTIKA tropická travnatá společenstva s roztroušenými skupinami stromů vyšší srážky než step, ale nerovnoměrně rozložené, dlouhá období sucha časté požáry, součást přirozené sukcese značná produkce biomasy, relativně chudší spektrum druhů značná početnost populací př. africké savany, rezervace Serengeti, stáda antilop, zeber, žiraf, slonů, nosorožců predátoři: lvi, gepardi, hyeny

59 BIOMY - POUŠTĚ POUŠŤ SE SOLNÝM JEZEREM - TUNIS

60 BIOMY - POUŠTĚ CHARAKTERISTIKA horké suché pásmo subtropů zaujímají velké rozlohy úhrn srážek pod 250 mm ročně v příhodných místech je řídký vegetační pokryv tvořen jednoletými bylinami, víceletými sukulenty a nízkými keři velmi nízká produkce biomasy - nejnižší ze všech biomů živočišné druhy s úsporným vodním metabolismem (plazi, ptáci) ze savců: pouštní hlodavci, stavba nor (tarbíci, pískomilové)

61 BIOMY - TROPICKÝ DEŠTNÝ PRALES

62 BIOMY - TROPICKÝ DEŠTNÝ PRALES CHARAKTERISTIKA opak pouštního biomu vysoká, málo kolísající teplota bohaté srážky přes 2000 mm ročně nejvyšší produkce biomasy bylinné, keřové a 3 stromová patra druhově nejbohatší je nejvyšší stromové patro: opice, kolibříci, plazi, žáby, lenochodi, plodožraví ptáci typickým rysem je velký počet vzájemně si konkurujících druhů s nízkou populační hustotou.

63 BIOTOPY ČESKÉ REPUBLIKY

64 KATALOG

65 V - VODNÍ TOKY A NÁDRŽE Přírodní park Východní Krušné hory, rybník na toku Slatina

66 M - MOKŘADY A POBŘEŽNÍ VEGETACE Rákosina v NPR Novozámecký rybník (okres Česká Lípa)

67 R - PRAMENIŠTĚ A RAŠELINIŠTĚ Vrchoviště se suchopýrem pochvatým Hrubý Jeseník

68 S - SKÁLY, SUTĚ A JESKYNĚ Suťové pole v PR Špičák Krušné hory

69 A - ALPÍNSKÉ BEZLESÍ Druhově chudý smilkový trávník na vrcholových plošinách Krkonoš u Harrachových kamenů

70 T SEKUNDÁRNÍ TRÁVNÍKY A VŘESOVIŠTĚ Úpolínová louka na úpatí PR Špičák Krušné hory

71 T SEKUNDÁRNÍ TRÁVNÍKY A VŘESOVIŠTĚ Porost pcháče různolistého Kamenný Dvůr

72 T SEKUNDÁRNÍ TRÁVNÍKY A VŘESOVIŠTĚ Rozsáhlé porosty kavylů Hadcová step u Mohlelna

73 T SEKUNDÁRNÍ TRÁVNÍKY A VŘESOVIŠTĚ Sekundární vřesoviště Nakléřov (Ústí nad Labem)

74 K KŘOVINY Mokřadní vrbiny v nivě Vltavy PP Krňák (Praha)

75 L LESY - L1 Mokřadní olšiny Olšina s porosty ostřice řízné u rybníka Jordán (Hradec Králové)

76 L LESY L2 Lužní lesy Lužní les v údolí Robečského potoka - Zahrádky

77 L LESY L3 Dubohabřiny Dubohabřinový porost PP Modřanská rokle Cholupice - Praha

78 L LESY - L4 Suťové lesy KRUŠNÉ HORY, údolí Rybného potoka

79 L LESY L5 Bučiny Acidofilní bučina - Ralsko

80 L LESY L6 Teplomilné doubravy Moravský kras

81 L LESY L7 Acidofilní doubravy JEDLOVÁ HORA

82 L LESY L8 Suché bory Novohradské hory

83 L LESY L9 Smrčiny Novohradské hory

84 L LESY L10 Rašelinný bor Rašelinný bor v PR Borkovická blata (Tábor)

85 X BIOTOPY SILNĚ OVLIVNĚNÉ NEBO VYTVOŘENÉ ČLOVĚKEM

86 2.3. STRUKTURA EKOSYSTÉMU

87 ZÁKLADNÍ STRUKTURA Různé typy členění: na sféry prostředí - litosféra geologický podklad - pedosféra půda - hydrosféra voda - atmosféra vzduch - biosféra živé organismy sféry se vzájemně prolínají

88 ZÁKLADNÍ STRUKTURA Různé typy členění: na živé a neživé složky - biotické složky - abiotické složky

89 BIOTICKÉ SLOŽKY (FAKTORY) Hlavní stupně z hierarchického uspořádání populace společenstvo

90 ABIOTICKÉ SLOŽKY (FAKTORY) 1. Teplota 2. Elektromagnetické záření 3. Voda 4. Chemismus 5. Radioaktivita 6. Hluk