Přirozené a umělé ekosystémy: Rozdíly a charakteristiky

Příroda sestává ze živých i neživých složek. Mezi živé složky přírody patří organismy: rostliny, živočichové, houby, mikroorganismy aj. Mezi neživé složky přírody náleží např. vzduch, voda či horniny a minerály (nerosty). Ucelené součásti přírody se označují jako ekosystémy.

Ekologie se zabývá vztahy v přírodě. Zkoumá vztahy mezi organismy navzájem i mezi organismy a prostředím. Termín ekologie často bývá nesprávně používán pro ochranářské aktivity a tvorbu životního prostředí. Nejde o jedno a to samé.

Rozdělení ekosystémů

Ucelené součásti přírody se označují jako ekosystémy. Ekosystémy lze rozdělovat např. na suchozemské (les, louka) a vodní (rybník, jezero). Dále je můžeme dělit na přirozené a umělé.

Přirozené ekosystémy

Přirozené ekosystémy vznikají (víceméně) bez zásahu člověka (např. tropický deštný les, korálové útesy, přirozený lesní porost). K přirozeným ekosystémům patří deštné pralesy, tundra, tajga, korálové útesy, vysokohorské oblasti, jezera mokřady, rašeliniště apod.

Umělé ekosystémy

Naopak umělé ekosystémy musí člověk udržovat a dodávat do nich energii (např. hnojení, orba a osévání pole, sečení či spásání louky). Člověk vynakládá energii ve formě lidské práce, práce strojů a zvířat, používáním výrobků (hnojiva, postřiky, pohonné hmoty atd.), je to tzv. k jasnému zvýšení produkce. Tyto ekosystémy se často mění; například pole, zahrada, město.

Čtěte také: Česká vzdělanost a Ottův slovník

Charakteristika ekosystémů

Ekosystémy jsou různě stabilní, neboli snášejí jen určitou míru narušení. Postupně se vyvíjejí, to se označuje jako sukcese (např. hromada zeminy postupně zaroste bylinami, keři, nastěhují se sem živočichové aj.). Pro ekosystémy je důležitá i přítomnost „mrtvé“ organické hmoty.

Organismy jsou přizpůsobené na určité podmínky (adaptace) a snášejí jen jejich určité rozpětí (ekologická valence). Organismy snášející jen úzký rozsah podmínek se považují za bioindikátory. Areál splňuje ekologické požadavky organismu, je to území, kde se vyskytují jedinci určitých druhů. Organismy mohou být na určitém místě původní (mít zde tzv. primární areál). Také mohou žít na místech, kde se původně nevyskytovaly (sekundární areál, např.

Abiotické faktory

Abiotické podmínky (faktory) prostředí souvisejí s neživou přírodou. Viditelné světlo je zdrojem energie pro fotosyntézu, ale též obecně slouží k orientaci či komunikaci organismů. Světlo organismy vnímají světločivnými buňkami či zrakem. To u živočichů souvisí např. s přítomností určitého zbarvení (mj. výstražného či maskovacího), rostliny na své pestře zbarvené části mohou lákat např.

Změny intenzity světla vedou u živočichů k ovlivňování biorytmů, které souvisejí např. s rozmnožováním či migrací. Životní cyklus rostlin je ovlivněn délkou dne. Organismy mají různé nároky na světlo: živočichové se nedostatku světla (to je spojeno např. s noční aktivitou či životem v podzemí) přizpůsobili např.

UV záření má kratší vlnové délky a větší energii než viditelné záření, ničí proteiny a nukleové kyseliny. Organismy se UV záření či nadbytku viditelného světla mohou bránit pomocí pigmentů (např. melanin u živočichů, karotenoidy u rostlin). Teplo ze Slunce na Zemi přichází hlavně ve formě viditelného světla a infračerveného záření.

Čtěte také: Jak se čistí voda v přírodě?

Teplota je dána počasím a klimatem místa, v němž organismy žijí. Suchozemské rostliny udržují teplotu svých těl pomocí odevzdávání a vypařování vody (transpirace). Živočichové mohou být ektotermní (jejich teplota je závislá na teplotě prostředí) či endotermní (udržují si stálou tělesnou teplotu). Stálá tělesná teplota je typická pro ptáky a savce.

Živé organismy ovlivňuje chemické složení vzduchu (což je svázáno se zásadními biochemickými procesy: fotosyntézou a buněčným dýcháním), ale také jeho teplota, tlak či proudění. Rostliny vzduch využívají např. k přenosu pylu či diaspor (plodů, semen). Někteří živočichové mohou vzduchem aktivně létat, živočichové či jiné organismy se mohou nechat pasivně přenášet (tzv.

Voda je součástí životního prostředí, je obsažena také v organismech samotných. Ve vodě bývají rozpuštěné minerální látky (obsah solí se označuje jako salinita) či plyny. Povrchové napětí vody někteří bezobratlí živočichové využívají k pohybu po hladině. Rostliny mohou mít různé nároky na vodu, u těch žijících v suchém prostředí mnohdy bývá vyvinuta sukulence (tvoří si zásoby vody ve ztlustlých orgánech, zabraňují ztrátám vody pomocí CAM fotosyntézy).

Živočichové se dostupnosti vody přizpůsobují např. určitým množstvím potních žláz či průběhem vylučování. Makrobiogenní prvky jsou ve velkém množství nezbytné pro život (\mathrm{C}, \mathrm{H}, \mathrm{O}, \mathrm{N}, \mathrm{P}, \mathrm{S}). V menším množství organismy vyžadují prvky oligobiogenní a stopové.

Více jedinců určitého druhu tvoří populaci. Velikost populací je dána natalitou (porodností) a mortalitou (úmrtností). Velikosti populací mohou kolísat v čase (např. zvětšení populace kořisti vede ke zvětšení populace predátora). Růst populace je obvykle omezen podmínkami prostředí. Populace může mít určitý rozptyl (rozmístění jedinců v prostoru). Více populací v určitém prostoru tvoří společenstvo (biocenózu). Ekologická nika je soubor všech faktorů prostředí působících na organismus.

Čtěte také: Ekosystémy: Přehled rozdílů

Vztahy mezi organismy

Vnitrodruhové vztahy existují mezi jedinci stejného druhu. Jedinci mohou napodobovat své chování, soutěžit o pohlavní partnery či si vymezovat teritorium. Predace je potravní vztah, kdy predátor (dravec) zabíjí svou kořist. Jako symbióza se v biologii označuje jakýkoli úzký mezidruhový vztah, nehledě na jeho (ne)výhodnost pro zúčastněné strany. Organismy mohou na symbióze být zcela či částečně závislí.

• mutualismus (+/+) - Např.
• lismus (+/0) - Např.

U živočichů se rozlišují vnější parazité (např. klíště, veš, komár sající krev) a vnitřní parazité (např. Parazitoidi zabíjejí svého hostitele, např. U rostlin se klasicky rozlišují poloparazité, kteří sami fotosyntetizují (např. jmelí) a berou hostiteli hlavně vodu a minerální látky. Úplní parazité (holoparazité) jsou na svém hostiteli aspoň po část života zcela závislí (např.

Potravní řetězce

Potravní řetězce popisují, jak se látky a energie v přírodě přesouvají mezi organismy. Na počátku potravních řetězců stojí producenti, což bývají fotosyntetizující organismy. Díky fotosyntéze ukládají energii slunečního záření do chemických vazeb a vytvářejí organické látky bohaté na energii. Producenty se živí konzumenti 1. řádu, což jsou obvykle býložraví (živící se rostlinami) či všežraví živočichové.

Konzumenty 1. řádu žerou konzumenti 2. řádu (podobně dále s konzumenty dalších řádů). Mrtvá těla všech účastníků potravního řetězce zpracovávají rozkladači (dekompozitoři). Ti uvolňují různé látky zpět do prostředí, jsou tak k dispozici dalším organismům. Mezi rozkladače typicky patří bakterie, houby či různí bezobratlí živočichové (např. Znázornění potravních řetězců je do určité míry zjednodušující: ve skutečnosti např. určitý živočich nežere jen jeden druh jiného živočicha (pro přesnější vyjádření potravních vztahů se využívají tzv.

Rozkladači

Rozkladači (dekompozitoři) se významně podílejí na koloběhu látek v přírodě. Rozkládají mrtvou organickou hmotu (mrtvé organismy). Organická hmota je rozkladači zpracovávána na jednodušší látky. Tyto látky (živiny i minerální látky) se pak vracejí do prostředí a mohou je využít další organismy.

Mrtvá organická hmota (např. dřevo, těla živočichů) se díky rozkladačům v přírodě dlouhodobě nehromadí. Mezi typické rozkladače patří nezelené bakterie a houby. Živočichové se mohou živit mrtvou rostlinnou hmotou (např. žížala, stínka) či výkaly (třeba koprofágní brouci, např. hnojník obecný či chrobák velký). Mrchožrouti se živí většími mrtvými těly živočichů (takto se částečně živí např.

Houby, bakterie a bezobratlí živočichové jakožto rozkladači obvykle pro svou aktivitu potřebují vlhké prostředí. Zároveň je potřeba, aby se jim zpracovávané organismy „nebránily“ - např. proti bakteriím a houbám dokáže zasáhnout imunitní systém živočichů. Mnozí rozkladači vyžadují kyslík, někteří se bez něj obejdou (anaerobní bakterie). Rozkladači (např. žížaly) mají význam při kompostování, v rámci něhož se organické zbytky (třeba z kuchyně, zahrady) přemění na živinami bohatý kompost.

Rozkladači mohou člověku škodit: např. houby způsobují „plesnivění“ potravin (houba tedy „sní“ potravinu dříve, než to stihne udělat člověk) či rozklad (hnilobu) dřeva. Pro dřevěné konstrukce může být ohrožením i dřevokazný hmyz (např.

Koloběh uhlíku

Chemický prvek uhlík (\mathrm{C}) je zásadní pro život na Zemi. Je součástí organických látek v živých organismech (např. Uhlík se také nachází v zemské kůře, např. jako minerál grafit nebo jako součást uhličitanu vápenatého (\mathrm{CaCO_3}, např. ve vápenci). Uhlík se v rámci organických látek nachází v zemním plynu, uhlí či ropě (z té se vyrábí např. benzín či nafta).

Oxid uhličitý je skleníkový plyn. Zvětšování jeho množství v atmosféře vlivem lidské činnosti způsobuje klimatickou změnu. Fotosyntézu provádějí zejména řasy/rostliny. Využívá (spotřebovává) se při ní oxid uhličitý a voda. Za účasti světla vznikají organické látky bohaté na energii a kyslík. Fotosyntéza tedy vede k odstraňování uhlíku z atmosféry a jeho ukládání do organické hmoty (např.

Drtivá většina živých organismů (včetně těch fotosyntetizujících) používá k získávání energie buněčné dýchání (přesněji aerobní respiraci). Fotosyntéza a buněčné dýchání jsou dva různé děje. Rostliny fotosyntetizují i provádějí buněčné dýchání. Pomocí fotosyntézy vytvoří organické látky bohaté na energii. Rozkladači získávají energii zpracováním látek z odumřelých organismů. Pokud látky ve výsledku zpracují pomocí kvašení či buněčného dýchání, uvolňuje se oxid uhličitý. V případě tzv.

Člověk ke své činnosti potřebuje energii. Tu mnohdy získává spalováním biomasy nebo fosilních paliv (např. v průmyslu, dopravě, energetice). Na emisích oxidu uhličitého se dále podílí změny využití půdy a odlesňování (ekosystémy ztrácejí schopnost vázat uhlík, uvolňuje se uhlík nashromážděný v biomase). Odlesňování se týká např. Oxid uhličitý vzniká i při zpracování některých surovin, např.

Určité látky důležité pro život podléhají složitým koloběhům (cyklům). organické látky (zejm. jako samostatný prvek (např. např. Síra (\mathrm{S}) se uvolňuje z hornin či je spojena se sopečnou činností. V živých organismech je součástí některých aminokyselin. Je obsažena i ve fosilních palivech. Fosfor (\mathrm{P}) je zásadní mj. pro rostliny. V malé koncentraci je v mořské vodě, získává se zejména z hornin (např.

Ekologické vztahy v terénu

Pozorováním organismů lze určit, jaké mají ekologické vztahy (s dalšími organismy a prostředím). V některých případech je vztah zřejmý přímo (např. Lze hodnotit potravní vztahy (např. dravec-kořist), různé typy symbiózy (např. Co se týče potravních vztahů živočichů, draví živočichové jsou obvykle přizpůsobeni lovu dobře vyvinutými smysly, rychlým pohybem a ostrými částmi těla, které mohou sloužit k trhání masa či zabíjení kořisti (např. drápy, špičáky savců, ostrá špička zobáku ptáků, kousací ústní ústrojí některých blanokřídlých). Kořist bývá zpravidla menší než dravec.

Býložraví živočichové se mnohdy pohybují pomaleji než dravci, rostlinnou potravu mohou porcovat (např. řezáky bobra) či drtit (např. stoličky sudokopytníků, ústní ústrojí hlemýždě, vroubkovaný zobák kachny - ta žere převážně rostliny). Rostliny se ožeru brání např. S potravou do určité míry souvisí mimetismus (mimikry). Výstražně zbarvení živočichové se brání před sežráním tím, že dávají najevo svou jedovatost/nebezpečnost (nebo jsou neškodní, ale chtějí působit nebezpečným dojmem - např. pestřenka). Maskovací zbarvení (či napodobování okolí - např.

Rostliny (a další organismy - např. sinice, lišejníky, řasy nepatřící mezi rostliny) získávají živiny pomocí fotosyntézy, k níž je potřeba energie světla. Fotosyntetizující organismy jsou obvykle zelené (ale není to pravidlem). V rámci parazitismu parazit dlouhodobě škodí hostiteli, aniž by měl za cíl jej zabít. Parazit a hostitel bývají v bezprostřední blízkosti (jejich těla jsou v dlouhodobějším kontaktu). Vnější parazité živočichů (např. klíště, blecha) mají obvykle zjednodušenou stavbu těla a ústní ústrojí přizpůsobené přijímání krve, lymfy či částí kůže/jiných tkání.

U hostitele se přítomnost většího množství parazitů může projevit jako nemoc či vede ke strádání organismu (např. toulavá kočka napadená svrabem). Živočišní parazité rostlin obvykle sají jejich mízu, k čemuž využívají bodavě sací ústní ústrojí. Také mohou tkáně rostliny vyžírat zevnitř (např. minující housenky klíněnky v listech jírovce). Parazitické rostliny mohou být nezelené (např. záraza, podbílek, kokotice), případně mohou i fotosyntetizovat (jmelí).

V rámci mutualismu mohou být organismy jak ve stálém bezprostředním kontaktu (např. klouzek žijící v mykorhize s modřínem bude své plodnice tvořit blízko modřínu), tak v kontaktu občasném (např. včela opylující květ trnky, straka vybírající parazity ze srsti muflona). Projevy mutualismu jsou pozitivní, organismy vypadají „zdravěji“/nevypadají, jako by strádaly: např. Rozkladači (dekompozitoři) se obvykle nacházejí na (mrtvé) organické hmotě (mršinách, rozkládajícím se dřevě, výkalech apod.). Může se jednat o okem neviditelné mikroorganismy (bakterie) či například povlaky vláknitých hub. Mezi rozkladače patří i někteří živočichové, např. V terénu lze snadno pozorovat některá přizpůsobení rostlin, např.

Ochrana životního prostředí

Toto téma přibližuje problémy životního prostředí, jejich vývoj a možná řešení. Péče o přírodu a krajinu - Informace a souvislosti týkající se praktického provádění péče o krajinu (např. Klimatická změna - Změna klimatu a její dopady. Mezioborové téma věnující se znečištění ovzduší obecně je k dispozici v rámci předmětu chemie.

V Česku přírodní prostředí dle zákonů podléhá obecné ochraně, navíc jsou vymezena území a druhy organismů, které vyžadují zvláštní ochranu. Ochrana organismů spočívá zejména v ochraně jejich životního prostředí. Ne vždy je optimální určité prostředí zcela znepřístupnit člověku. Mnohé biotopy ke svému zachování potřebují určitou míru narušení, např. Ochrana jedinců má výraznější význam u (velkých) savců, naopak minimální význam má třeba u bezobratlých živočichů.

Mezi velkoplošná zvláště chráněná území patří národní parky (Krkonošský NP, NP České Švýcarsko, NP Podyjí, NP Šumava) a chráněné krajinné oblasti (např. Mezi maloplošná zvláště chráněná území patří národní přírodní rezervace (NPR), národní přírodní památky.

Nerovnovážné paradigma v ekologii

Klasická ekologie předpokládala, že ekosystémy jsou s nejrůznějšími činiteli vnějšího prostředí obvykle v těsné, předem určitelné dlouhodobé rovnováze. Jen vzácně ji narušují nejrůznější zásahy z vnějšího prostředí (disturbance) včetně působení člověka, které ekosystémy ovlivňují téměř vždy negativně. Hlavním zaklínadlem ochrany přírody proto bylo udržení nebo dosažení ideální „rovnováhy v přírodě“.

Nicméně výsledky výzkumů především amerických, skandinávských, nizozemských a australských vědců přinutily v uplynulém dvacetiletí zásadně změnit některé až dosud všeobecně uznávané principy ekologie.

V současnosti víme, že ekosystémy se nacházejí v rovnovážném stavu spíše vzácně a časově omezeně, že podléhají neustálým, často těžko předvídatelným změnám a že opakované disturbance patří v přírodních systémech ke zcela základním procesům. Všechny ekosystémy jsou vystaveny postupným změnám podnebí, obsahu živin, rozpadu původních biotopů a využívání bio­ty (živé složky ekosystémů) lidmi. Neexistuje konečný stav ekosystému, který by se dal jednou provždy zakonzervovat.

Paleontologické studie a výzkum populací a společenstev planě rostoucích rostlin a volně žijících živočichů ukazují, že nerovnovážný stav je ve skutečnosti v přírodě rozšířenější než rovnováha.

Komplexní systémy, jako jsou nejen ekosystémy, ale i lidská společnost, proto neodpovídají na působení vnějších činitelů předvídatelně. Postupně se hromadící vliv disturbancí ale může dosáhnout určitého prahu, po jehož překročení mohou následovat dramatické a často rychlé změny systému. Původní funkce ekosystému jsou tak pozměněny nebo zcela ztraceny.

Přiblížit nelinearitu ekosystémů můžeme pomocí dvou z pěti charakteristik stability každého systému, kterými jsou:

• rezistence (odolnost) - označuje schopnost systému odolávat změnám, aniž by se sám viditelně měnil;
• resilience (pružnost) - jedná se o schopnost ekosystému přežívat a udržovat si strukturu a fungování po disturbanci a po těchto posunech a změnách je obnovit.

V přírodě můžeme najít vhodné, ale příslušnými druhy neobsazené biotopy, zatímco některé populace rostlin a živočichů osidlují nevhodná stanoviště.

Biotopy, které nejsou z hlediska rozmnožování a přežívání určitého druhu kvalitní, takže v nich nemohou dlouhodobě existovat jeho populace, ale přesto je daný druh upřednostňuje před jinými dostupnými kvalitními biotopy, označujeme jako ekologické pasti. Ve většině případů vede existence ekologické pasti k vyhynutí místní populace daného druhu.

Podle tohoto názoru je příroda daleko dynamičtější, než jsme si donedávna mysleli. Někteří autoři proto hovoří přímo o toku přírody nebo expresivněji o proudění přírody nebo o pulzujícím ustáleném stavu.

Ekologická integrita je syntetickou vlastností celého ekosystému. Označujeme jí stav, kdy je v ekosystému udržováno složení a funkční vztahy odpovídající přírodní biodiverzitě. Ekologická integrita proto vyjadřuje kapacitu ekosystému podporovat a udržet vyrovnaný, celistvý a adaptivní celek se strukturou (druhovým složením, diverzitou a funkční organizací) a procesy srovnatelnými s přírodním ekosystémem příslušné oblasti.

Ekologická integrita zahrnuje možné charakteristiky ekosystému na různých úrovních:

• dostatečně početné, geneticky kvalitní a životaschopné populace původních druhů v dostatečně velkých, minimálně narušených biotopech;
• nezbytné samovolné procesy, které udržují ekosystémy a poskytují lidem pro ně existenční služby;
• odpovídající zastoupení biotopů a ekosystémů s ohledem na jejich přirozenou proměnlivost v určité oblasti;
• naplnění zájmů člověka v mezích uvedených limitů (princip ekologické integrity).

Protože se ekosystémy, jak jsme již uvedli výše, vyznačují značnou komplexitou a dynamikou a naše znalosti o fungování ekosystémů zůstávají a ještě dlouho zůstanou ne­úplné, vyžaduje péče o ekosystémy adaptivní přístup.

Adaptivní péči můžeme charakterizovat jako proces opakovaného a neustálého hodnocení zjištěných zkušeností, který bere v úvahu měnící se ekologické, společenské a politické souvislosti. Rozhodování tak na rozdíl od tradiční, formulářové péče představuje neustálý proces, který do sebe začleňuje výsledky předchozích akcí a dovoluje reagovat včas a pružně na změny ekosystému: Jedná se vlastně o kvaziexperiment.

Mnozí autoři výstižně upozorňují, že cílem péče o ekosystémy není ani tak řízení samovolných procesů jako spíše regulace zásahů člověka do nich.

Přístupy, jako jsou rezistence a resilience složek biologické rozmanitosti nebo ekologická integrita, trpí pochopitelnými dětskými nemocemi, především mnohoznačnou interpretací. Co je ovšem závažnější, mezi ochránci přírody mohou vzbuzovat možná přehnaná očekávání, stejně jako se tak stalo v případě ekosystémových služeb.

tags: #prirozeny #a #umely #ekosystem #rozdil #charakteristika

Oblíbené příspěvky:

• Hybridizace v přírodě
• Ekologický Posun Znaku
• Svoboda Zlín: Pomoc s ekologickým poradenstvím
• Bioplyn z odpadu: Co potřebujete vědět
• Brabantia Bo 12l recenze