Fyziologická ekologie: Koloběh síry ve studii z roku 1988

08.03.2026

Učebnice, která se Vám dostává do rukou, je určena především pro studenty, kteří neměli dosud možnost se blíže seznámit se základy ekologie a ochrany životního prostředí. Úroveň textu předpokládá ukončené základní vzděláni a průměrné znalosti žáků, kteří pokračují ve studiu na středních i na odborných školách.

Text je použitelný pro samostatný předmět, jehož hlavní náplní je ekologie :i ochrana životního prostředí, nebo z něho mohou být použita jednotlivá témata v jiných předmětech, např. v biologii, zeměpisu, chemii, ale i v občanské výchově nebo v základech humanitních věd.

Řada kapitol bude vhodná Í pro různá lečhnoíogická, lesnická, zemědělská a podobná učiliště. Pokud bude učebnice využita pro samostatný předmět (povinný ČÍ výběrový), je důležité, aby byly obě části probrány po sobě, tak aby ekologie předcházela komplexnějšímu tématu, kterým je ochrana životního prostředí.

Některé informace se v textu objevují na více místech (zmínky o kyselých .srážkách apod.). Je to proto, aby bylo možné jednotlivé kapitoly použít nezávisle na jiných kapitolách. Žádná učebnice, ani tato, není vyčerpávajícím zdrojem informaci. Nemůže a ani nechce nahradit výuku zavedených předmětů.

Proto ve školách, kde je pravidelně vyučována biologie, zeměpis a chemie, lze doporučit učiteli i studentům používat k doplněni informace i učebnic těchto předmětů a dalši literatury. V biologii je možné převzít informace o genetické podstatě druhů, životě parazitů, mechanismu mutací apod.

Čtěte také: Životní prostředí Petrohradu

Geografie může doplnit informace o hydrologickom systému, klimatu, půdách i dalších charakteristikách prostředí a společnosti na úrovni globálni, kontinentální, regionálni i v rozměru naši republiky. Chemie poskytne základní poznatky o podstatě vody, reakcich v atmosféře, pH, oxidaci a redukci atd.

Bude-li zvolen tento přístup, naučí se studenti pracovat s více zdroji informaci, což je potřebné nejen pro dalši praxí v oblasti ochrany životního prostředí, ale i pro dalsi studium na vysokých školách. Pokud loje možné, doporučuji doplnit výuku besedami s odborníky, exkurzemi do přírody, do botanických a zoologických zahrad, návštěvami muzeí a výstav týkajících se příslušné problematiky. Vhodné je také zařazeni videofilmů.

K rozšírení učiva lze doporučit četbu domácích časopisů, které se ochrany životního prostředí přímo nebo nepřímo dotýkají (Eko, Odpady, Vodní hospodářství, Ochrana přírody. Živa, Vesmír, Nika, Geografické rozhledy apod.). Lze využít i informační materiály velkých průmyslových podniků (ČBZ), nebo nevládních odborných center (SEVEN).

Drahé vydání bylo upraveno a doplněno na základě recenzí doc. RNDr. Karla Pivničky, DrSc, z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy a RNDr. Evy Liškové, CSc, z Pedagogické fakulty Univerzity Karlovy, kterým touto cestou děkuji. Řada námětů a připomínek recenzentů byla respektována.

Do upraveného textu byla zařazena kapitola o životním prostředí České republiky s tabulkami, které lze doplňovat údaji i v dalších letech. Byly přidány i další příklady a řada informací byla aktualizována. Některá navrhovaná doplněni však vzhledem k omezenému rozsahu publikace nebylo možné do stávajícího textu zařadit. Podrobnosti tedy doporučuji vyhledat v odborné literatuře.

Čtěte také: Ekologické aspekty vody v podniku

Nezbytným předpokladem pro plné využití témat z této učebnice je vlastni iniciativa učitele i zájem a aktivní práce studenta. Životni prostředí i lidská společnost jsou dynamické, slále se proměňující systémy. Neustále se objevují nové údaje, informace a teorie.

Organismy se ve svém prostředí nevyskytují náhodně. Vždy můžeme nalézt určité souvislosti mezi typem a vlastnostmi prostředí (teplotou, vlhkostí, půdou apod.) a tvarem těla, způsobem výživy a dalšími vlastnostmi určitého živočicha nebo rostliny. Studovat organismus a všechny stránky jeho života bez toho, aniž bychom vzali v úvahu okolní prostředí, není myslitelné.

Základy ekologie

Základní vědeckou disciplínou, která se zabývá studiem života, je biologie. Kkologie (z řeckého oikos - dům, obydlí, okoli, logos - nauka, věda) je jedním / biologických oborů. Hlavnim a společným objektem studia biologie a ekologie jsou živé organismy.

Zatímco biologický obor jako je anatomie studuje stavbu léla a fyziologie se zabývá studiem funkcí orgánů, lkáni a buněk, zkoumá ekologie vztahy mezi organismy a jejich prostředím. Nejnižší jednotkou, kterou ekologie zkoumá, je jedinec a jeho vazby na okolní prostředí i na ostatní organismy. O ekologii se také v širších souvislostech hovoří jako o předmětu, který se zabývá vztahy člověka k prostředí a k ostatním organismům v tomto prostředí žijícím. Tento směr si většinou všímá více nepříznivých vlivů činností člověka na přírodu, a to nejen na živé organismy, ale i na ovzduší, vodu, půdu, ale i vlivů na zdraví samotného člověka. I když tento obor vychází vždy ze základů ekologie, jedná se o nauku o životním prostředí.

Vzájemné postavení ekologie a nauky o životním prostředí lze přirovnal ke vztahu mezi původně biologickými disciplínami - anatomii a fyziologií na jedné straně a medicínou (lékařskou vědou) na straně druhé. normálního, zdravého organismu, lékaře zajímá organismus nemocný, tj. stavu změn navozených nějakým zevním nežádoucím vlivem (infekcí, zraněním, otravou).

Čtěte také: Nerezová ocel a životní prostředí

Také nauka o životnim prostředí zkoumá přírodu - organismy a prostředí včetně člověka, v okamžiku nějaké nežádoucí změny. Nezabývá se ledy výskytem ryb a jejich způsobem života, ale např. vlivem znečištění vody na úhyn ryb, stejně jako předmětem zájmu ekologie není pěstováni a růst lesa, ale odumírání stromů následkem kyselých srážek apod.

Podobně jako lékařská věda není jednotným oborem, ale oborem skládajícím se z mnoha specializaci (vnitřní lékařství, chirurgie, dermatologie atd.), platí totéž o nauce o životnim prostředí. Oba obory jsou především nástrojem k řešení konkrétních problémů. Nauka o životním prostředí odhaluje nejen podstatu nových dějů (proč lesy odumírají), ale bledá k nim praktická řešeni jejich nápravy (vysazování určitých druhů odolných dřevin v postižených oblastech).

Bez základů ekologie není možné pochopit většinu složitých vztahů a jevů, které probíhají v prostředí kolem nás. Složitost těchto jevů vzrůstá s velikostí studovaného prostoru a s množstvím vazeb mezi složkami prostředí a organismy v něm žijících. Je zřejmé, že snáze pochopitelné jsou vztahy na úrovni jednoduchého celku, např. O globálních vztazích toho ještě mnoho nevíme, ale naše poznatky jsou dostatečné, abychom byli schopni odhadnout připadne následky lidské činnosti na celoplanetární systém. Máme mnoho důkazů o vlivu freonů na ozónovou vrstvu ve stratosféře a víme, že skleníkové plyny, především oxid uhličitý, přispívají ke globálnímu oteplováni.

Historie ekologie

Vztahy v přírodě byly známé už dávným lovcům a sběračům, stejně jako prvním zemědělcům před mnoha tisíci lety. Podle písemných záznamů se však i> první zobecnění pokoušejí až stáři Řekové. Zkoumáni přírody, organismů a vztahů mezi nimi se věnují filozofové a lékaři Hippokralcs (460-370 př. Kr.) ;i Kmpedoklés (493-433 př. Kr.), později i velký myslitel, filozof a zakladatel lady vědeckých disciplín Aristoteles (384-322 př.

Podrobnějším studiem potravních řetězců a populací se začiná v 17. a 18. století zabývat Holanďan Antoni van Leeuwenhoek (čti Lévnhúk), průkopník využíváni světelného mikroskopu. Vztah organismů k prostředí a jejich vývoj .nidiije v 19. století i britský biolog Charles Darwin, jehož teorie evoluce přírodním výběrem je uznávána do dnešní doby. Základy ekologie položil a poprvé v r. 1866 tohoto terminu použil německý biolog Ernst Haeckel, který v mnohém vycházel z Darwinova díla. Ekologie je definována jako zvláštní odvětví biologie na mezinárodním botanickém kongresu v r. 1910 v Bruselu a k bouřlivému rozvoji ekologie dochází zejména v 50. ,i 60. letech 20.

Organismus a prostředí

Hovořímc-li o určitém organismu, máme na mysli obvykle charakteristického zástupce některého druhu rostliny, živočicha, houby nebo bakterie. Podle způsobu získávání látek a energie dělíme organismy na dvě hlavní skupiny, a to na autotrofní (sám se živící, samostatně si vytvářející výživu) a heterotrofní (živici se jinými organismy). Autolrofní organismy. Mezi autotrofní řadíme především zelené rostliny. Heterotrofní organismy.

Naši planetu obývá velké množství nejriiznčjších druhů organismů, jejíchž počet jen těžko odhadneme. Biologové dosud popsali nebo pojmenovali pouze část z nich. Organismy se od sebe liší nejen velikostí, tvarem těla a barvou, ale také způsobem života, tj. vazbou na okolní prostředí. Rozličné rostliny rostou na různých půdách, jiní živočichové žijí v mořské vodě, jiní na souši nebo v bažinách či jeskyních. Hovoříme o tom, že některé podmínky jsou pro organismy vhodné a jiné nevhodné. Tím způsobem jsou organismy svému okolí přizpůsobeny, neboli jsou na podminky v okolí adaptovány.

Obrázek 1 ukazuje životaschopnost určitého druhu v závislosti na vybraném faktoru prostředí (teplota) a rozpětí jeho adaptace. V rozmezí, na něž je druh přizpůsoben, dochází nejen k potřebnému růstu, ale i k rozmnožování. Mimo hranice přizpůsobení druh buď hyne, nebo přežívá pouze v podobě semen, spor, popř. Adaptace je tedy každé přizpůsobení umožňující organismu existovat za podmínek daných v minulosti v jeho stanovišti tak, že má co největší užitek z živin u energie, které jsou tam dosažitelné.

V dlouhé historii vývoje organismů sc podmínky měnily postupně nebo náhle. Organismy, které nebyly schopny se přizpůsobit, vyhynuly. Naopak ty, které změnu podmínek snášely, dále rostly a množily se. Stálý tlak prostředí, za něhož vývoj organismů probíhal a probíhá, je nazýván přírodním výběrem. Všechny organismy, které dnes na Zemi žijí, se nevyvíjely pouze pod vlivem a tlakem přírodních faktorů. Do přirozeného vývoje a výběru zasáhl před více než deseti tisíci lety i člověk. Od okamžiku, kdy začal chovat domácí zvířata a pěstovat kulturní plodiny, vybíral vhodné druhy k rozmnožování a měnil záměrně podminky jejich života.

Zpočátku se snažil pouze vyloučit některé nepříznivé vlivy prostředí. Za sucha rostliny zavlažoval, půdu hnojil a vytrhával konkurenční rostliny - plevel. V dobé nedostatku prikrmoval ochočená zvířata uskladněnou potravou, vybudoval stáje pro případ nepřižne počasí a zabíjel šelmy, které jeho stáda ohrožovaly. Schopnost ovlivnit vývoj je patrná např. na množství plemen psů. Několik druhů divokých psů, mezi něž patří i vlk a šakal, bylo během asi deseti tisíc let vyšlechtěno v několik desítek a možná stovek plemen, které by sc v přírodě bez zásahu člověka nikdy nevyvinuly a patrně mnoho z nich by nikdy přirozené podmínky nepřežilo.

Ochrana biologické rozmanitosti Země

Přírodní společenstva, jejichž vývoj trval miliony let, jsou po celém světe devastována lidskou činností. Rada druhů vymírá následkem nadměrného lovu, poškozování biotopů a náporu zavlečených predátorů (dravců) a konkurentů. Přírodní hydrologické a chemické cykly jsou narušovány odstraňováním vegetačního krytu, což způsobuje erozi o objemu miliard tun půdy ročně. Tato půda je pak splavovaná do řek, jezer a oceánů. Genetická rozmanitost se snižuje dokonce i v rámci druhů s jinak zdravými populacemi.

Současné ovzduší naší planety Země je narušováno kombinací atmosférického znečištění a odlesňovaní. Nynější ohrožení biologické diverzity nemá v minulosti precedens, neboť druhům nikdy předtím nehrozilo vymírání v tak krátkém časovém úseku jako dnes. Tato zoufalá situace je znásobována nerovnoměrným rozmístěním světového bohatství a zdrcující bídou mnoha tropických zemí, v nichž se však vyskytuje velké množství druhů. Navíc mnoho vlivů působí na snižování biologické diverzity synergicky, což znamená, že kombinace několika nezávislých faktorů, jako je kyselý déšť, těžba dřeva a přemíra lovu, ještě přispívá ke zhoršování situace.

Lavinovité vymírání druhů a ničení přírodního prostředí na celém světě může řadu lidí trápit, přičemž někteří z nich to mohou chápat jako výzvu k zastavení této zkázy. šit," Nejldi/št lota n denrl 111 -11 I >ii i i. lliologic ochrany přírody (ochranářská biologie, konzervační biologie, v Jinuličtiné conservation biology) je vědecká disciplína, která byla vyvinuta pro řešení těchto problémů. Řešení krize týkající se snižování biodiverzity spojuje lidi ;i znalosti z mnoha oboru.

Biologie ochrany přírody

Biologie ochrany přírody je multidisciplinárním vědním oborem, který se zrodil v důsledku krize biologické di verzi ty (Wilson, 1992; Meffe & Carroll, 1997; Primack, 1998).

Biologie ochrany přírody vznikla proto, že žádný z tradičních aplikovaných oborů se nezaměřoval vyčerpávajícím způsobem na biologickou diverzitu.
Zemědělství, lesnictví, myslivost a rybářství jsou zaměřeny převážně na hledání metod pro ovlivňování malého okruhu druhů pro jejich hospodářské využití nebo rekreaci.
Ačkoli jsou tyto obory stále více zainteresovány v ochranářských aktivitách, jejich celková snaha není zaměřena na ochranu přírodních společenstev.

Biologie ochrany přírody integruje tyto aplikované disciplíny zobecňováním teoretického přístupu k ochraně biologické rozmanitosti. Akademické obory jako populační biologie, taxonomie, ekologie, krajinná ekologie a genetika jsou jádrem biologie ochrany přírody a mnoho ochranářů--biologů se rekrutuje právě z těchto oborů. Vzhledem k tomu, že krize biologické rozmanitosti jsou často způsobeny lidskou Činností, zahrnuje biologie ochrany přírody také myšlenky a expertizy ze širokého okruhu oborů mimo biologii (obr. 1.2).

Například zákony o ochraně životního prostředí a daňové úlevy poskytují základ pro právní ochranu vzácných a ohrožených druhů a kritických biotopů. Ochranářská etika zase zdůvodňuje smysl ochrany druhů a biotopů. pórovat li učil je chránil |inn>ilni zdroju n druhy i ucházející so v jejich bezprostředním okolí. Iíkulogickii ekonomie umožňuje analyzovat ekonomický rozměr biologické d i verzi ty a podporovat ochranářské argumenty.

V každém případě je biologie ochrany přírody krizovou disciplínou. Ochranářská rozhodnutí se dělají každodenně, často s použitím omezených informací a v časovém stresu. Biologie ochrany přírody se snaží odpovědět na specifické otázky v daných situacích. Tyto otázky vznikají při hledání nej lepší strategie pro ochranu vzácných druhů, navrhování přírodních rezervací, vytváření plánů řízení parků a víceúčelových oblastí a slaďování ochranářských záměrů s potřebami místních obyvatel a vlád. Ačkoli někteří biologové neradi dávají doporučení bez detailní znalosti situace, naléhavost mnoha případů vyžaduje fundovaná rozhodnutí založená na biologických principech.

Potřeba zachovaní biologické ro/.miiniumli byla uznávána v mnoha oblastech světa po desetiletí, dokonce po staletí. Hodnotil chráněných druhů a nedotčených oblastí je součástí náboženských m filozofických Líčení v mnoha kulturách po celém světě (Hargrove, I9H9; (lullicott, 1994). Mnohá náboženství zdůrazňují potřebu lidí žít v souladu h přírodou a chránit živý svět, protože je stvořen Bohem. Američtí filozofové jako Ralph Waldo Emerson a Henry David Thoreau chápali divokou přírodu jako významný prvek v morálním a duchovním vývoji lidstva (Callicott, 1990J. Srovnáváním těchto ochranářských a ekologických orientací rozvinul lesník Gifford Pinchot (1865-1946J myšlenku, že suroviny a hodnoty z přírody -dřevo, potrava, Čistá voda, druhová rozmanitost a dokonce nádherné přírodní scenerie - mají být považovány za přírodní zdroje (nátural resources) a cílem hospodaření s nimi je jejich co nejlepší využití pro co největší počet lidí po co nej delší dobu.

Moderní vědní obor biologie ochrany přírody je založen na několika etických dogmatech, jež jsou všeobecně přijímána lidmi pracujícími v tomto oboru (Soule, 1985). Tyto etické principy inspirují vědecké přístupy a praktické aplikace.

Rozmanitost druhú a společenstev by měla být zachována. Stovky milionů návštěvníků zoologických zahrad, národních parků, botanických zahrad a akvárií jsou každý rok dokladem obecného veřejného zájmu o pozorování různých druhů a společenstev.