Potravní a produkční ekologie Tomáš Zapletal zapletal.tomas@email.cz
Autotrofie - heterotrofie autotrofie (fotosyntéza, chemosyntéza u bakterií a sinic) heterotrofie (živočichové, saprofágové houby) mixotrofie (podle okolností, zelení bičíkovci)
Potravní řetězec přenos látek a energií v potravě od autotrofních organismů ke konečným konzumentům řadou organismů, které se požírají energie: řetězcem protéká, část se spotřebovává (pohyb, životní funkce obecně) kratší řetězce méně ztrát nejkratší řetězce ve vodním prostředí s extrémními podmínkami (horké prameny, slaná jezera) Dlouhé řetězce v mořích (7 článků) látky (živiny): mohou recyklovat Ekologické pyramidy: početnosti biomasy energie základna vždy širší
Jednoduchý řetězec Producenti Konzumenti Reducenti
Několikastupňový potravní řetězec
Pastevní potravní řetězec Od zelených rostlin přes býložravce k masožravcům:
Koloběh živin
Produktivita Schopnost společenstva vytvářet organickou hmotu Limitující faktory primární produktivity: Nedostatek živin (obvykle N, P) Nedostatek světla Intenzita pastvy Bottom-up nebo top-down mechanismy řízení Bottom-up živiny, světlo Top-down predace
Produkce
Primární produkce Celkové množství organické hmoty (biomasy) vytvořené biocenózou za určitou dobu na jednotku plochy či objemu Primární produkce TPP = BPP - T Hrubá primární produkce, čistá primární produkce, dýchání Dříve metoda černých a bílých lahví Nyní chlorofyl a
Primární produkce Vliv na rozvoj primární produkce má dlouhodobý postupný nárůst teploty vody a dotace nutrienty Teplota vody u hráze (průměr z patnácti nejvyšších hodnot) 0 C 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Červenec + Srpen Červen + Září Trend
Sekundární produkce Sekundární produkce množství organické hmoty (biomasy) fixované v tělech konzumentů za určitou dobu na jednotku plochy či objemu Čistá produkce se měří růstem jedinců a reprodukce (různé metody podle typu růstu plynulý, v odlišitelných stádiích a nebo v kohortách
mg/m 3 sušiny a biomasy Sekundární produkce Dvouvrcholová dynamika zooplanktonu VD Hamry - rozvoj planktonu v nádrži 300 25000 200 100 20000 15000 10000 5000 zoo fyto 0 2001 2002 2003 2004 2005 0
Terciální produkce Terminální produkce Určitý článek potravního řetězce, jehož produkt člověk odčerpává (čím kratší řetězec, tím vyšší výnos)
Tady bych to viděl na přestávku
Získávání potravy vodními živočichy Živá potrava - biofágové Zoofágové (predátoři, konzumenti 2. a vyšších řádů) např. piscifágní ryby štika, okoun fytofágové (např. filtrátoři fytoplanktonu - mlži, seškrabávači nárostů - ostroretka) Mrtvé organismy - nekrofágové (detrito-) prvoci, houbovci, máloštětinatci.tolstolobik bílý, plotice Mikrofágové (potravou je detrit, bakterie, fytoplankton ) Makrofágové (potravou jsou větší organismy)
Potrava: Plnohodnotná Stravitelná Dostupná Hlavní Vedlejší Příležitostná Nouzová Druhy potravy
Potrava - příjem Diferencovaný příjem lov: aktivní pohyb, pronásledování kořisti, číhání pastva: při konzumaci makrofyty, nárosty nebo málo pohyblivými živočichy (např. býložravé ryby) Nediferencovaný příjem filtrace: aktivní, pasivní sedimentace jednoduchá u nálevníků a bičíkovců Kombinace obou metod: např. velcí mlži
Potrava - výběrovost Výběrovost: preference x diskriminace Index výběrovosti: procentické zastoupení dané potravní složky v zažívacím traktu minus procentické zastoupení dané potravní složky v okolním prostředí Nedostatek potravy Prahová koncentrace potravy - množství potravy, při níž je mortalita a natalita v rovnováze Nižší u malých organismů
Trofické skupiny makrozoobentosu spásači a seškrabávači získávají rostlinnou potravu z minerálních a organických povrchů drtiči - kouskovači drtící či drobící hrubou organickou hmotu sběrači živí se sběrem nebo shrnováním detritu, sedimentů nebo biofilmu
aktivní filtrátoři pasivní filtrátoři dravci Trofické skupiny druhy vybavené filtračním aparátem umožňujícím jim získávat z volné vody jemnou organickou hmotu druhy vytvářející sítě nebo sítím podobná zařízení na zachytávání jemné organické hmoty dravé druhy, požírající celé živočichy či jejich části
herbivoři karnivoři omnivoři Trofické skupiny ryb druhy specializované na příjem rostliné potravy (amur, tolstolobik, perlín) druhy přijímající masitou potravu, např. ryby (piscivoři okoun, štika) Druhy potravně nevyhraněné živící se smíšenou potravou (kapr, lín)
herbivoři Složení potravy ryb teorie Amur bílý Perlín ostrobřichý vegetace ostatní vegetace ostatní karnivoři Okoun říční Štika obecná ryby bentos plankton ryby bezobratlí omnivoři Kapr obecný Lín obecný bentos plankton ostatní bentos ostatní
Složení potravy ryb praxe 500 450 4+ 400 3+ 350 300 250 2+ 200 150 1+ 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Ryby Copepoda Cladocera Ephemeroptera Mucus Makrovegetace Perifyton minerální částice Ryby Copepoda Cladocera Ephemeroptera Mucus Makrovegetace Perifyton Minerální částice
Metody hodnocení potravy ryb Index naplnění Hmotnost plného zažívacího traktu/hmotnost ryby * 100 Hmotnostní podíl potravy Hmotnost potravy obsažené v zažívacím ústrojí/hmotnost ryby * 100 Frekvence výskytu potravní složky Počet ryb s daným taxonem v zaživadlech /c elkový počet ryb s potravou
Potravní migrace chemismus vodního prostředí Rozvoj anoxie, teplotní distribuce
Potravní migrace roční období Kontinuální pohyb ryb i v průběhu zimního období
Biomanipulace rybami vysazování dravých ryb, tj štiky, candáta a pstruha eliminace doprovodných druhů, tj kaprovitých ryb a okouna
Schema biomanipulace Fytoplankton Nedravé ryby Dravé ryby Zooplankton
Podporované druhy Vysazovány jsou druhy, jejichž potravou jsou hlavní konzumenti zooplanktonu, nebo mají bioindikační význam. Candát obecný Bolen dravý Pstruh obecný potoční
Regulace doprovodných druhů ryb Zaměření: kaprovité ryby, okoun kaprovité ryby tenatní síť okoun elektrický agregát typ BMA