Projevy života na naší planetě jsou pozorovány ve všech prostředích mimo souvislý, nenarušený horninový masív. Ode dna oceánů až po nejvyšší vrstvy atmosféry jsou živé organismy nebo materiální doklady jejich existence všudypřítomné. Vzniká tak souvislý objem v rámci planety obsahující život a stopy jeho pobytu, tzv. biosféra, oživený prostor planety Země.
Biosféra zároveň shrnuje soubor veškerých živých organizmů v tomto prostoru. V globálním měřítku se prolíná s ostatními faktory prostředí, převážně fyzikálního a chemického rázu, tj. litosférou, zahrnující horninové prostředí planety, pedosférou, půdní pokryv, a různým uspořádáním rostlinných a živočišných společenstev.
Živá hmota a její projevy jsou studovány v rámci celé řady specifických vědních oborů. Lze tak postupovat od úrovně makromolekul přes struktury membrán, buněčných organel, jednotlivých buněk, pletiv a tkání, orgánů, jednotlivých organismů, jejich populací, společenstev až po úroveň ekosystémů a geosystémů. Na každé z těchto úrovní probíhají interakce mezi živými strukturami a jejich fyzikálním a chemických prostředím, popřípadě i mezi živými strukturami navzájem.
Ekologie, jako specifická vědní nauka, se pak interakcí živých soustav a jejich prostředí začíná zabývat až od jistých vyšších úrovní, zpravidla od úrovně komplexity organizmů. Tomu odpovídá starší pojetí ekologie, kdy převažovalo ryze biologické zaměření studií na jedince, populace, druhy, skupiny druhů. V posledním období není předmětem zájmu ekologie pouze živá složky či její části a vztah k okolí.
Ekologie se zabývá fyziologickými pochody a lze odlišit podle typů fyzicko - geografického prostředí a studované geografické zóny. Silvologii (nauku o lesním ekosystému), pratologii (nauku o loukách), telmatologii (nauku o rašeliništích) lze konečně odlišit podle typu zkoumaného ekosystému.
Čtěte také: České supermarkety a bio
Ekosystém
V nejobecnější rovině je možno uvažovat každou soustavu, obsahující i jeden živý prvek, nebo soubor všech životních forem a jejich projevů probíhajících v uvažovaném období a topograficky vymezeném prostoru. Ekosystém je relativně trvalý dynamický systém souboru organizmů a jejich prostředí (ekotopu) vytvářející určitou stabilitu danou potravními vazbami.
V evropských podmínkách byly definovány alternativní pojmy. Ekosystémy mohou být uspořádány hierarchicky, tj. lze tak postupovat z planetární, globální úrovně na úroveň kontinentální, regionální (na ploše měřitelné zhruba tisíci km2), chorickou (plocha tisíců ha, krajinná úroveň) a topickou (jednotlivé lokality).
Je možno definovat subekosystémy, jež jsou součástí ekosystémů vyššího řádu (rákosina v rámci ekosystému rybníka, smrkový porost v rámci lesního komplexu), popřípadě supraekosystémy, zahrnující naopak ekosystémy nižšího řádu (ekosystém krajiny zahrnující lesní porosty), jejich ohraničení bývá přitom z hlediska jejich určení jako systémů otevřených často obtížné. Jeho typickým příkladem je lesní plášť.
Každý ekosystém je charakterizován souborem abiotických a biotických faktorů jež určují do značné míry jeho možnosti, především z hlediska produkčních možností autotrofních organismů a tím dávají předpoklady pro počátek potravních řetězců a potravních zdrojů pro organismy heterotrofní. Ekotop čili konkrétní stanoviště, alespoň u terestrických ekosystémů.
Změny probíhaly a probíhají v různých časových rozměrech, čili časových horizontech. Biosféra Země se nevratně vyvíjí a spolu s ní procházejí vývojem i ekosystémy různé úrovně a komplexity. Některé změny jsou náhodné, označované jako ekologické fluktuace. Obecně se ekosystémy vyznačují tendenci bránit se vnějším vlivům vedoucím k jejich vnitřním změnám, vykazují větší či menší stabilitu.
Čtěte také: Jak podporovat projekty
Ekosystémy se tedy většinou nacházejí ve stavu dynamické rovnováhy. Přes obměnu složek ekosystémů, růst, vývoj a odumírání organizmů i přes značné energetické, látkové a informační toky ekosystémy zůstává struktura a funkce na zhruba stejné úrovni, nebo prochází v určitých periodách předpovídatelnými a vyrovnanými cykly.
Popis struktury a funkce ekosystému je záležitost vysoce komplexní a komplikovaná, zatím v úplné podrobnosti neproveditelná. Kladná, pozitivní zpětná vazba nastává v případě, že jistý proces v ekosystému vede přímo nebo nepřímo k jeho zesílení. Kladná, pozitivní zpětná vazba je spojena s dynamickým růstem systému, jež se ovšem po dosažení limitů prostředí může zhroutit.
Negativní zpětná vazba bývá považována za základ regulace systémů při jejich udržení v rovnovážném stavu - tzv. homeostáze. Jedná se o případ, kdy určitý jev či proces v ekosystému vede při určité intenzitě k podpoře faktorů, potlačujících zpětně daný proces. Působí-li na ekosystém vnější vliv a tento přesahuje obvyklé rozpětí, ekosystém přejde k mobilizaci obranných a nápravných opatření a nachází se ve stavu stresu.
Soubor vnějších podmínek ekosystému se může měnit i způsobem, jež neumožňuje jeho existenci v dosavadní podobě. Dochází pak k vývoji ekosystému, k sukcesi. Návrat živin do ekosystému je opět ve spadu z atmosféry a při rozkladu matečné horniny.
Koloběh Živin
Koloběh živin probíhá tak, že v procesu fotosyntézy je stavba biomasy těsně spjata s dostupností minerálních živin pro tuto stavbu nutných. Živiny se hromadí v biomase a při rozkladu odumřelých těl až na anorganické látky jsou uvolněny její poslední zbytky. Anorganické látky mohou ve vodě disociovat a ionty daných prvků být přijímány rostlinami, čímž se cyklus uzavírá.
Čtěte také: Dávkování lignohumátu v ekologickém zemědělství
Defoliace hmyzem (u jehličnatých může ztráta převýšit roční čerpání živin z půdy). Běžná je ztráta živin opadem listů, ve kterých dochází k poutání živin na několik let.
Mikroorganismy
Mikroorganismy zajištují návrat organicky vázaného dusíku do výchozích anorganických sloučenin. Pro mikroorganismy je důležitá energie dodávána respirací.
Struktura Ekosystému
V lesním ekosystému lze vylišit složku nadzemní části vegetace, podzemní části vegetace, v rámci které můžeme rozlišovat složku dřevinnou (stromovou, keřovou) a bylinnou. Dále se vylišuje složka nadložního humusu, vzdušného prostředí a půdy, eventuálně i složka živočišná. Přístupů je několik a výsledkem je např. vylišení jednotlivých složek, etáží a vrstev (v korunové části lesního ekosystému). Zahrnuje veškeré živé organismy jako součást ekosystému.
Konzumenti jsou heterotrofní organismy (živočichové, houby, protista, saprofytické a parazitické rostliny, prokaryota), mezi kterými je možno dále vylišovat např. herbivory, živící se rostlinnou potravou (jinak konzumenti 1. řádu), predátory, živící se živočišnou potravou (konzumenti 2. tzv. Tyto řetězce se týkají především biomasy (do které patří i mrtvé části živých organismů - dřevo, chlupy, drápy...), ale i nekromasy, ze které jsou pomocí reducentů uvolňovány živiny, které se tak mohou vracet zpět do koloběhu.
Vzhledem k různým typům prostředí a různým podmínkám si různé druhy (rostlin) adaptovaly různé strategie přežití a maximálního využití možností prostředí a vytvořily různé životní formy. Jako populace jsou přitom označovány biotické systémy vytvářené vzájemně podobnými jedinci téhož druhu, kteří si ve společném prostoru a ve společném čase při pohlavním rozmnožování předávají společné znaky. Podle životních forem, specializace odborníků a systematických skupin lze pak hovořit o fytocenózách, bryocenózách, mykocenózách a zoocenozách.
Strukturu společenstev je možno členit i s ohledem na podobnou životní strategii - synusie, na stáří - kohorty, popřípadě na nároky na potravní zdroje - guildy. Strategie kterou přijme většina populace, nemůže být vylepšena jinou strategií a patrně jí potvrdí přirozený výběr. Typická pro ně je nízká tvorba biomasy, pomalý růst, relativně nižší plodnost a velmi silné adaptace na konkrétní prostředí (v prostředí nízké konkurence). Nepravidelné a silné narušení stanovišť s stratégové snášejí špatně.
Abiotické Faktory
Abiotické faktory určují dostupnost vody, živin - chemických prvků nezbytných pro život organismů, dostupnost energie charakterizující okolní prostředí ale i potravní zdroje. Z hlediska hodnocení tohoto faktoru v ekosystému jsou sice důležité průměrné roční teploty, délka slunečního svitu, ale především kolísání těchto hodnot, jejich výkyvy a rozdíly mezi dnem a nocí a mezi jednotlivými částmi roku, nebo vegetační doby.
Z hlediska světelného záření pak dostupnost světla především v konkurenci rostlinných druhů a tepelného vyzařování místa i atmosféry. Proudění větru je dáno pohybem vzdušných mas na základě rozdílných teplot. Ekologický význam záření a jeho jednotlivých složek může být dosti rozdílný.
Sluneční Záření
Sluneční záření má dvě základní formy, které ovlivňují výrazněji charakter a fungování ekosystémů a které z těchto důvodů odlišujeme. Sluneční záření je zdrojem energie a tím zprostředkovaně potravním zdrojem všech živých organismů v ekosystému. Teplo rovněž ovlivňuje produkční možnosti rostlin a možnosti přežití a aktivity živočichů a to i půdních. Rozklad organické hmoty v půdě, jako součást koloběhu živin, je určován především podmínkami pro možnosti života mikroorganismů.
Důležitá je periodicita (roční, sezónní, cirkadiánní periodicita) a proměnlivé sluneční aktivity. Přímé a příliš intenzivní záření může živým organismům i škodit. I záření ultrafialové, má letální účinky z hlediska poškození citlivějších tkání živých organismů i genetické informace buněk. Na zemský povrch ho proniká jen malá část, i ta však některé formy života značně ohrožuje. Z tohoto důvodu se rostliny brání např. ochlupením, voskovou vrstvou.
Je důležité pro udržení pro život příznivého rozmezí teplot. Živé organismy využívají celé škály vyzařované Sluncem, tj. v rámci celého slunečního spektra. Teplo hraje roli v energetické bilanci živočichů, zejména teplokrevných. Rostliny vyzařují energii organických vazeb, jakož i naprosté většiny dalších ekosystémů. Záření má vliv na radiační bilanci lokality.
Část záření je odražena (odrazivost) a část proniká listy a korunovou vrstvou (transmise). Z tohoto důvodu je pod korunami stromů množství záření využitelné pro další fotosynteticky aktivní orgány a organizmy značně sníženo a je změněna jeho vlnová délka (chybí především modrá a červená část spektra). Poměr mezi těmito dvěma složkami se příliš nemění. Množství světla v porostech lesních dřevin má vliv na celý ekosystém lesa. U opadavých listnáčů pohybuje okolo 60-80% intenzity mimo porost.
Množství světla v porostech lesních dřevin závisí více na habitu rostliny a typu asimilačního aparátu, než toho, zda se jedná o dřeviny listnaté, nebo jehličnaté.
Teplota
Teplota je určována do značné míry právě zářením. Růstově a produkčně jsou rostliny aktivní při teplotách mezi +5 až +40 °C. Existují rozdíly mezi teplotou vzduchu a teplotou rostliny samotné. Průměrná roční teplota v naší republice je zhruba +7-8 °C (v horách +5 °C,v teplých nížinách +10 °C). Lesní prostředí modifikuje výrazným způsobem teplotní poměry lokality. V ročním průměru teplot je rozdíl mezi lesem a volnou plochou následující: letní teploty v průměru o 1-6 stupňů nižší, zimní teploty v průměru o půl až jeden stupeň vyšší, a výrazně se snižuje počet dnů s teplotními extrémy.
Voda
Voda je abiotickým faktorem, který ovlivňuje opět celou biotickou složku.
Ekologické Řady a Edafické Kategorie
V lesnicko-typologickém klasifikačním systému (LTKS) jsou pro hodnocení trvalých půdních podmínek použity ekologické řady (ER), které tvoří širší rámec pro edafické kategorie (EK). Ekologická řada představuje v Lesnicko-typologickém klasifikačním systému ÚHÚL širší rámcovou jednotku, která sdružuje edafické (půdní) kategorie na základě podobnosti ekotopových vlastností. Celkem je v systému rozlišováno 8 ekologických řad.
Stanoviště (edafické kategorie) neovlivněné podzemní vodou jsou rozdělena do čtyř ekologických řad. Poněkud jiné třídící kritérium mají ekologické řady ovlivněné vodou. Zde jsou zohledněny znaky fluktuace vody během roku, které jsou indikovány půdní jednotkou. Důraz je tedy kladen na stupeň podmáčení půdy - dočasné až trvalé. Trofnost, případně geomorfologie terénu, jsou zohledňovány teprve v rámci každé ekologické řady, tj. na úrovni edafických kategorií (subkategorií).
Edafické kategorie jsou části ekologické řady odlišné ekologicky a hospodářsky významnými trvalými vlastnostmi prostředí, především půdy. Mezi hlavní diferenciační znaky patří míra ovlivnění půdy podzemní vodou, trofnost půdy, obsah skeletu a jeho frakce v půdě, hloubka půdy, druhové složení bylinného patra a poloha v terénu. Trofické a hydrické vlastnosti půdy v terénu nejlépe rozpoznáme pomocí druhové kombinace rostlin a bonity dřevin stromového patra.
Podrobné vlastnosti půdy jsou zjišťovány pomocí chemický rozborů v laboratoři. Skeletnatost půdy zjistíme dle obsahu a velikosti frakce skeletu v půdním profilu.
Extrémní Ekologická Řada
Jedná se o stanoviště s extrémními ekologickými podmínkami, které se ve většině případů projevují omezeným až zakrslým vzrůstem dřevin. Extrémní ekologická řada je z hlediska trofnosti nesourodá a zaujímá stanoviště od ultrabazických až po extrémně kyselá. Vzhledem k drsnému klimatu, obvykle silnému vysychání, častému odnosu půdy a její mnohdy nedostatečné hloubce se nemůže ani vysoká minerální bohatost gologického podloží projevit vyšší úživností. Porosty mají na těchto stanovištích charakter ochranného lesa. Převažující funkce lesa je půdoochranná.
V kategorii je rozlišeno 5 souborů lesních typů (0X - 4X). Druhové složení stromového patra jednotlivých souborů přibližně odpovídá souborům lesních typů zonálních edafických kategorií dle příslušného vegetačního stupně. Rozvolněné lesní porosty typické zakrslým (krnícím) vzrůstem dřevin. Keřové patro bývá v nižších vegetačních stupních vlivem nízkého zápoje vyvinuto. Bylinné patro, zvláště nižších vegetačních stupňů, je druhově velmi bohaté s celou řadou teplomilných druhů. V České republice je edafická kategorie zastoupena od 1. do 4. vegetačního stupně + bory.
Typické jsou mělké a kamenité půdy. Rozklad organických látek probíhá ve formě morového moderu až moru. Protože se jedná o poměrně svébytná potenciální společenstva na bazických substrátech, všechny soubory lesních typů obsahují v názvu pouze jméno dominant vegetace a název edafické kategorie nezahrnují (jak je obvyklé u jiných edafických kategorií).
Edafická Kategorie Z
Zpravidla se jedná o porosty nevalné kvality, proto cílem hospodaření by mělo být udržení přirozeného rázu se zachováním druhové i prostorové struktury porostu, která odpovídá příslušnému vegetačnímu stupni. Extrémnost těchto stanovišť je většinou podmíněna reliéfem a vlastnostmi půdy, ale spolupůsobí i klimatické vlivy (vrcholový fenomén). V rámci kategorie je rozlišeno 11 souborů lesních typů (0Z - 10Z). Jejich druhové složení stromového patra se v příslušném vegetačním stupni přibližně shoduje se soubory lesních typů zonálních edafických kategorií. Výjimku tvoří soubory lesních typů 9Z a 10Z, které představují samostatné soubory lesních typů a jsou zároveň indikační fytocenózou pro vymezení 9. a 10. vegetačního stupně.
Dřeviny jsou charakteristicky zakrslé s netvárným kmenem. V 9. vegetačním stupni (klečovém) je vyvinuto pouze keřové patro tvořené v našich podmínkách klečí (Pinus mugo), případně skupinkami se zakrslým smrkem (Picea abies) a jeřábem ptačím (Sorbus aucuparia). Struktura porostů je mnohdy velmi jednoduchá, přirozeně mezernatá až solitérního růstu.
Fytocenologicky se kategorie překrývá se soubory lesních typů ekologické řady kyselé a částečně ekologické řady živné (převážně edafická kategorie C a S). Porosty vrcholových a hřebenových poloh jsou poškozovány větrem a námrazami - vrcholový fenomén. Ostrůvkovitě napříč celou Českou republikou od 1. do 10. vegetačního stupně (v 10.
Edafická Kategorie Y
Omezený až zakrsající vzrůst dřevin; kyselá až neutrální reakce půdy (na rozdíl od edafické kategorie X), resp. bazickou saturací ve svrchní části půdy do 50 %; v bylinném patře schází bazifilní druhy, hojně jsou zastoupeny acidofyty a mezofyty. Vlhkostní poměry v půdním profilu jsou poměrně příznivé pro normální vzrůst dřevin (stromy již nezakrsají!).
Typické stanoviště jsou kamenná moře, výchozy skal, rokle a balvanité svahy s podílem nad 80 % skeletu ve svrchních vrstvách půdy. Porosty jsou zapojené až přirozeně mezernaté s normálním až omezeným vzrůstem dřevin. V rámci kategorie je rozlišeno 8 souborů lesních typů (0Y, 2Y - 8Y). Jejich druhové složení stromového patra se v příslušném vegetačním stupni přibližně shoduje se soubory lesních typů zonálních edafických kategorií. Od 2. do 9. vegetačního stupně + bory.
Edafická Kategorie K
Silná skeletovitost půdy (viz charakter ekotopu); kyselé podloží, resp. půda; v bylinném patře převládají acidofilní druhy rostlin; bonita dřevin průměrná až podprůměrná; porosty dřevin jsou často přirozeně mezernaté. Od ostatních edafických kategorií v rámci extrémní ekologické řady se odlišuje normálním vzrůstem dřevin. Půdy nejsou ovlivněny podzemní ani tekoucí povrchovou vodou, jsou tedy přímo závislé na atmosférických srážkách. Ekologická řada kyselá (stejně jako pro živnou) má v rámci vegetačního stupně jednotnou potenciální druhovou skladbu hlavních dřevin, rozdíly jsou pouze v zastoupení přimíšených a vtroušených dřevin, které odráží edafické kategorie.
Průměrným ekologickým vlastnostem kyselé ekologické řady odpovídá edafická kategorie K. Proto bývá označována jako základní edafická kategorie. Z hlediska trofnosti půdy patří tato edafická kategorie k nejchudším v rámci LTKS. Půdy se vyvíjejí zpravidla na minerálně slabých horninách, jako jsou písky, štěrky, křemité pískovce, slepence, žuly, fylity, kvarcity a jiné.
Porosty těchto stanovišť bývají mnohdy prosvětlené, druhově chudé vyznačující se podprůměrnou produkcí dřevin. Pouze v 1. vegetačním stupni, kde je uvažováno přirozené vyšší zastoupení borovice lesní (Pinus sylvestris) je bonita vyšší. Jednotlivé soubory patří k hlavním indikačním jednotkám pro určení vegetačního stupně. Keřové patro, pokud je vyvinuto, je nejčastěji tvořeno mladými jedinci dřevin stromového patra s výskytem keřů. Mechové patro je vzhledem k surovému humusu a zpravidla nižší pokryvnosti bylinného patra dobře vyvinuto.
Půdy jsou pro chudost a provzdušněnost exponované rychlé degradaci a vysýchání. Od 1. do 8. vegetačního stupně + bory.
Edafická Kategorie M
Skeletnatost půdy v rozmezí ± 10-50 %; živinami extrémně chudý substrát; v bylinném patře jsou zastoupeny výhradně acidofilní druhy rostlin; podprůměrná bonita dřevin (porosty, které svým vzrůstem již nesou známky zakrslého vzrůstu, jsou řazeny do edafické kategorie Z). Od blízké kategorie K se liší kyselejším substrátem a nižší bonitou. Půda je normálně vyvinutá, hluboká až středně hluboká, s vyrovnanými vlhkostními poměry. Pouze v krajních případech jsou půdy vyvinuty slabě. V rámci kategorie je rozlišeno 10 souborů lesních typů (0K - 9K). Jednotlivé soubory patří k hlavním indikačním jednotkám pro určení vegetačního stupně.
V přírodě blízkých porostech je struktura porostů zpravidla bohatá, za účasti všech porostních pater. Kyselý substrát indikují v bylinném patře běžné acidofilní druhy, vyšší zastoupení mají bika bělavá (Luzula luzuloides), borůvka (Vaccinium myrtillus), kostřava ovčí (Festuca ovina), metlička křivolaká (Avenella flexuosa), třtina rákosovitá (Calamagrostis arundinacea), ve vyšších polohách pak kapraď rozložená (Dryopteris dilatata) a třtina chloupkatá (Calamagrostis villosa). Pomalý nástup pasekové vegetace a její snížena pokryvnost (neplatí pro 7. a 8. vegetační stupeň, kde vlivem vysokého úhrnu srážek má bylinné patro vysokou po...
tags: #ekologické #poměry #na #horní #hranici #lesa
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]