Ekologie je věda, která zkoumá vzájemné vztahy mezi organismy a vztahy organismů k prostředí. Využívá poznatků chemie, matematiky a fyziky. Ernest Haeckel zavedl pojem ekologie v roce 1866. Jako samostatný obor se ekologie rozvíjí od počátku 20. století. Dnes ekologii chápeme jako nauku o struktuře a funkci přírody. Opírá se o všechny přírodní vědy, zejména o výsledky biologických oborů.
Dělení ekologie
Podle oboru se ekologie dělí na:
- Obecná ekologie: zobecňuje ekologické jevy bez ohledu na systematickou příslušnost organismů.
- Speciální ekologie: zabývá se jednotlivými skupinami organismů (ekologie mikroorganismů, rostlin, živočichů,…).
Ekologické obory můžeme dělit i podle úrovně, podle níž jsou vztahy mezi organismem a prostředím studovány:
- Autoekologie: ekologie jednotlivých druhů; studuje vliv přírodních faktorů na organismy, přizpůsobení organismu prostředí, biologické rytmy i šíření druhu.
- Synekologie: ekologie celých společenstev a ekosystémů, studiem koloběhu látek, toku energie, produktivity a vývoje ekosystémů a také studiem vlivu člověka na ekosystémy.
Základní ekologické pojmy
- Biotop: Místo, které poskytuje organismům místo pro život.
- Stanoviště: Lokalita, jednoznačně vymezené místo výzkumu (pařez, rybník).
- Populace: Soubor jedinců téhož druhu žijících na určitém místě v určitém čase.
- Biocenóza: Společenstvo - soubor jedinců různých druhů na daném biotopu.
- Ekologická nika: Souhrnné a funkční zařazení organismu do ekosystému (úloha organismu ve vztahu k jiným druhům a faktorů životního prostředí). Zahrnuje soubor všech faktorů, které organismus využívá pro své životní fce, musí být obsazena jen jedním druhem.
- Biom: Soubor podobných ekosystémů.
- Biosféra: Soubor všech ekosystémů na Zemi.
- Ekosystém: Soubor organismů a jejich prostředí.
- Ekologická valence: Rozmezí podmínek, za nichž je organismus schopen přežít. Rozlišujeme druhy stenovalentní (úzká ev, nesnesou výrazné kolísání) a euryvalentní (široká ev).
Ekologická valence a adaptace
Schopnost živočichů snášet určité rozpětí hodnot některého z faktorů prostředí je podmíněna přizpůsobením (adaptacemi) různého typu. Tuto závislost můžeme obecně znázornit Gaussovou křivkou. Vrchol představuje optimální působení daného faktoru (organismus nejlépe prospívá). Křivka je ohraničena minimem a maximem - hodnoty představující dolní a horní mezní, smrtící (letální) hranici (organismus ještě přežívá, ale je to „jen tak tak“). V případě, že faktory hranice překročí - následuje smrt organismu. Oblast působní faktorů mezi horní a dolní letální hranicí představuje ekologickou valenci. Druhy s úzkou ekologickou valencí jsou obvykle vázány na jediný typ životního prostředí, druhy s širokou ekologickou valencí jsou schopni osídlovat různé typy prostředí.
Limitující faktor
Faktor limitující je hlavní faktor, který rozhoduje o přežití druhu. Jde o faktor prostředí, který nejpřísněji omezuje růst, rozmnožování nebo rozšíření organismu nebo populace. Základní podmínky musí platit současně, limitující je faktor, který je v minimu. Liebigův zákon minima říká, že žádný z faktorů nesmí překročit hranici ekologické valence.
Čtěte také: Faktory prostředí: ovzduší
V polárních oblastech je to teplota, v pouštích vlhkost vzduchu a voda, v rybnících obsah kyslíku. Mezi ekologickými faktory jsou vždy některé limitující, jež ohraničují možnosti existence.
Ekologické faktory (životní podmínky organismů)
Faktory působící na živočichy lze rozdělit do 3 hlavních skupin:
- Faktory abiotické (závislé na neživé složce prostředí): kosmické záření, sluneční záření a sluneční tepelná energie, světlo a zejména jeho periodické střídání v podobě dne a noci, teplota, vlhkost, proudění vzduchu,…
- Faktory biotické (závislé na živé složce prostředí): působení organismů na sebe navzájem včetně potravních vztahů a působení člověka.
- Faktory antropogenní (podmíněné činností člověka)
Abiotické faktory prostředí
- Sluneční záření: Hlavní zdroj energie pro život na Zemi.
- Ultrafialové záření: v malých dávkách pozitivní (tvorba vitaminu D), vyšší dávky životu nebezpečné (mutagenní účinky), většina zachycena ozonosférou.
- Infračervené záření: nejvýznamnější zdroj tepla pro organismy, u většiny org. optimální teplota 15-30 stupňů celsia.
- Světlo: Zásadní význam nejen pro orientaci prostřednictvím zraku, ale i pro biologické rytmy (fotoperioda ovlivňuje barvu těla, výměnu srsti, rozmnožování).
- Teplota: Má vliv na většinu metabolických dějů, které 2x až 3x urychluje a na teplokrevnost a studenokrevnost. Zcela zvláštní, spíše fyziologickou adaptací je zimní a letní spánek. Teplota má také vliv na morfologické znaky a rozmnožování.
- Voda: Sukulenty - zdužn.
- Půda: Teplota - v hloubce se nemění, v povrch. Slanost - ve větším množ. omezuje příjem vody, živin (přímoř.
- Vzduch: Tlak - klesá se stoupající nadm. Hustota - klesá se stoupající nadm.
Biotické faktory prostředí
- Způsob a kvalita výživy, vnitrodruhové a mezidruhové vztahy:
- Biofágové - živí se potravou živou.
- Fytofágové (býložravci a některé skupiny hmyzu) + rostlinní paraziti (háďátka, mšice, někteří roztoči) - živí se rostlinami, popřípadě žijí uvnitř rostlinných pletiv.
- Zoofágové (masožravci) - nacházíme zde dravce a živočišné parazity. Mezi parazity, kteří na rozdíl od predátorů kořist okamžitě neusmrcují, řadíme endoparazity (žijící uvnitř hostitele) a ektoparazity (žijící na povrchu těla hostitele).
- Nekrofágové - živí se potravou mrtvou, případně rozkládající se organickou hmotou (hyena, sup, hrobařík).
Populace
Populace je soubor jedinců téhož druhu, kteří se vyskytují v určitém prostoru (zásadně sem nepatří jiné druhy). Populace je otevřený systém, který vyznačuje se zejména změnami hustoty, růstem rozložením jedinců v prostoru. Živočišné populace mají určitou stavbu a složení, které jsou dány především poměrem pohlaví, věkovou strukturou, hmotnostní strukturou a sociální strukturou.
Populační ekologie:
- Poměr pohlaví: Většinou jeden samec ku jedné samici nebo je převaha samic.
- Věková struktura: Z hlediska věkové struktury je důležitý zejména počet jedinců v produktivním věku ve srovnání s jedinci nedospělými, starými.
- Růst počtu jedinců: Je charakteristická vlastnost populace; závisí především na množivosti (= natalitě), úmrtnosti (= mortalitě) a množství dostupné potravy.
- Množivost (= natalita) - druhově je velmi rozdílná, závisí na rychlosti látkové výměny a na velikosti člověka. Skutečná množivost je vždy nižší než fyziologická.
- Úmrtnost (= mortalita) - skutečná úmrtnost mnohonásobně vyšší než teoretická.
- Pohyb, stěhování - podmíněn klimatickými změnami během roku, vyhledáváním potravy a úkrytu jedinců opačného pohlaví.
Společenstva
Výše organizovanou ekologickou jednotkou než populace je společenstvo (biocenóza). Jako společenstvo označujeme soubor všech živých organismů (živočichů a rostlin) ve vymezeném prostoru. Charakteristickými znaky společenstva jsou stálost, nezávislost a schopnost vlastní regulace.
Společenstva dělíme na:
- Přirozené = prvotní
- Umělé - podmíněné činností člověka
Prostředí, ve kterém se společenstvo nachází se nazývá biotop. Je charakterizován především abiotickými faktory - geografické umístění, klimatické, půdní a hydrologické faktory.
Čtěte také: Environmentální důsledky stresu
Ekosystémy + ekologická nika
Je charakterizován ustálenou výměnou hmoty a energie mezi anorganickou a organickou složkou přírody. Je ovlivněn výměnou vody mezi zemským povrchem a atmosférou a koloběhem asi 20 prvků (kyslík, uhlík, vodík, dusík, fosfor,…). Suchozemský ekosystém - les, alpinské pásmo hor, vřesoviště,…), vodní ekosystém - řeka, jezero, moře. Živou složku ekosystému dělíme z hlediska přenosu hmoty a energie na producenty, konzumenty a dekompozitory (reducenty). Každý z druhů, které k těmto skupinám příslušejí, má své potravní a prostorové nároky - vyplňuje určitou ekologickou niku.
- Producenti: mají schopnost vytvářet za pomoci sluneční energie ve svých tělech organickou hmotu z anorganických, tato hmota je zdrojem energie. Patří sem rostliny (fotosyntéza), některé bakterie.
- Konzumenti: jsou heterotrofní organismy, býložravci a masožravci, kteří se živí organickou hmotou jako zdrojem látek i energie.
- Dekompozitoři (reducenti): uvolňují z odumřelé organické hmoty minerální látky, které využívají reducenti. Patří sem hlavně bakterie, plísně a houby.
Přenos látek a energie producent na jiné potravní stupně (1. - rostliny, 2. - býložravci, 3. - masožravci, 4.
Čtěte také: Prevence Rizik Lidským Faktorem
tags:
#limitující #faktor #ekologie #definice
Oblíbené příspěvky: