Základní ekologické zákony a definice

Ekologie I je věnována autekologii a demekologii (tj. ekologii na úrovni jedinců a populací). Cílem předmětu je tedy seznámit posluchače se základními ekologickými zákonitostmi v přírodě. Cykly přednášek Ekologie I a II jsou úvodem do obecné ekologie jakožto vědy koumající vztahy mezi organismy a prostředím a mezi organismy navzájem.

Ekologická nika

Ekologická nika je termín z obecné ekologie popisující nároky populace určitého druhu v ekosystému. Každý organismus (resp. populace) má specifické nároky na prostředí. Tyto nároky popisuje tzv. fundamentální nika. Jedinec nebo druh zaujímá v ekosystému tzv. ekologickou niku. Chápeme to, jako komplexní začlenění druhu v prostředí. Jedná se o prostor tvořený jednotlivými ekologickými faktory, který příslušná populace zaujímá. Matematicky definováno jde o mnohorozměrný podprostor, který v prostoru tvořeném jednotlivými ekologickými faktory příslušná populace zaujímá. Každý ekologický faktor představuje jeden z rozměrů prostoru. E.P. Ekologická nika je definována jako „funkční začlenění jedince (popř. populace) v ekosystému. Mezi tyto faktory se řadí především abiotické podmínky (např. teplota, vlhkost, sluneční záření), biotické podmínky (přítomnost potravy a predátorů) a zdroje (např. živiny).

Koncept Ekologické Niky

Ekologická nika je podle původní definice Grinella (1917) soubor podmínek ve kterých může daný druh existovat. Těmito podmínkami se rozumí zejména fyziologická tolerance k faktorům prostředí, morfologické limity organismu a interakce s jinými organismy. Další definice z roku 1924 od Eltona podtrhuje potravní chování druhů a vliv druhu na prostředí, ve kterém žije. Ekologickou niku vyobrazuje jako funkční roli druhu v potravním řetězci a dopad této role na prostředí. Hutchinson (1944) poté mluví o ekologické nice jako o sumě všech ekologických faktorů, které působí na organismus. Nika v tomto pojetí je pak definovaná jako region n-dimenzního superobjemu, ve kterém je n-množství os tvořeno gradienty různých ekologických faktorů.

V konceptu ekologické niky rozlišujeme:

• ekologickou niku fundamentální = ekologická nika teoretická, bez vlivu konkurenčních organismů
• ekologickou niku realizovanou = ekologická nika skutečně realizovaná, zmenšená v některých oblastech vlivem konkurenčních druhů

Fundamentální nika je ovšem realizovaná pouze v případě, že organismus (resp. populace) není omezena konkurencí. To se v reálném světě stává zřídka, obvykle pouze po disturbanci nebo na nových územích (ostrov, který vznikl po výbuchu sopky). V ekosystému častěji druhy zaujímají tzv. realizované niky - realizované niky jsou vlastně podmnožiny fundamentálních nik - tedy konkurencí omezené niky. Můžeme teoreticky hovořit také o prázdné nice - tedy nice, která byla uvolněna např. vyhubením nějakého druhu. Prázdná nika může a nemusí být obsazena jiným druhem. Jsou-li faktory v daném prostředí jiné, než jaké popisuje fundamentální nika, nemůže v tomto prostředí daný organismus dlouhodobě přežívat.

Čtěte také: Více o vztahu člověka a přírody

Ekologické Faktory a Jejich Vliv

Ekologické faktory limitují výskyt organismů a podmiňují tak jejich geografické rozšíření. Mají vliv na populační dynamiku, například na rozmnožování, úmrtnost a migraci, a tím tyto faktory způsobují rozdíly v populačních hodnotách. Ekologické faktory také podporují vznik různých adaptací (ekologických forem či ekotypů) a podle toho se dají rozdělit mimo jiné na:

• morfoplastické faktory (podporují morfologické změny organismu)
• fyzioplastické faktory (ovlivňují fyziologické pochody, např. hospodaření s vodou v suchých oblastech)
• etoplastické faktory (ovlivňují a podmiňují specifické chování)

Členění ekologických faktorů

Členění, které nám říká, jaké jsou základní ekologické faktory, rozlišuje:

• faktory abiotické (působení těchto ekologických faktorů se mění v prostoru, např. u expozice svahu, a čase, např. sezonalita)
  • světlo
  • teplota (mráz)
  • srážky
  • půdní vlhkost
  • půdní reakce
  • typ podloží
  • oheň
• faktory biotické
  • mezidruhové a vnitrodruhové vztahy
  • populační dynamika
  • antropogenní vlivy

Ekologická Valence a Amplituda

Podle definice Hesseho z roku 1924, je ekologická valence druhu určena vzdáleností mezi minimem a maximem působení ekologického faktoru. Ekologická valence je tedy rozmezí určitého faktoru (např. stenovalentní druhy = organismy s úzkou valencí k určitému ekologickému faktoru (specializované na specifické podmínky) euryvalentní druhy = organismy s širokou valencí k určitému ekologického faktoru (schopné přežívat v rozličných podmínkách) Příkladem euryektních druhů je smetánka lékařská, moucha domácí apod. hojné a běžné druhy. mají širokou toleranci ke všem základním faktorům. Proto jsou také hojně rozšířené (eurytopní). mají nízkou toleranci v základních faktorech.

Ekologická amplituda je definována jako míra tolerance organismu vůči vnějším podmínkám, v podstatě jde tedy o pojem, který se používá s ekologickou valencí zaměnitelně.

Druhy organismů lze dělit podle vztahu k ekologické valenci (či amplitudě) v základu na:

Čtěte také: Úvod do krajinné ekologie

• stenovalentní druhy = organismy s úzkou valencí k určitému ekologickému faktoru (specializované na specifické podmínky)
• euryvalentní druhy = organismy s širokou valencí k určitému ekologickému faktoru (schopné přežívat v rozličných podmínkách)

Ekologické Zákony

Ekologické zákony ovlivňují, jak organismy interagují se svým prostředím.

Zákon rozdílného ekologického a fyziologického optima

Ellenbergův zákon rozdílného ekologického a fyziologického optima praví, že ekologická amplituda druhu je jiná (zpravidla užší) než potencionální fyziologická amplituda. To je zpravidla způsobeno konkurenčními organismy, které jsou v daných podmínkách úspěšnější.

Liebigův zákon minima

Liebigův zákon minima vznikl již v roce 1840 a říká, že růst rostlin je limitován prvkem s nejnižší dostupností. Později byl zákon minima rozšířen na obecný model limitujících faktorů pro všechny organismy. Pochopitelně výskyt daného druhu na stanovišti determinuje ve skutečnosti jediný faktor - ten na daném místě pro daný druh hraniční. Na tuto skutečnost upozornil již v roce 1840 chemik Justus F. von Liebig, který se jako první zabýval problémem výživy lidstva. Formuloval tzv. Liebigův zákon minima: „Funkce, růst nebo vývoj organismu je omezován především faktorem, který na stanovišti v souboru všech faktorů působí relativně nejmenší intenzitou“.

Například (podle Liebiga) pro růst rostlin jsou nejdůležitějšími prvky draslík, dusík, fosfor. Draslíku je v půdě vzhledem k nízkým potřebám rostlin většinou dostatek, dusíku vyjma aluviálních půd také (nebo dokonce nadbytek díky lidské činnosti).

Zákon substituce faktorů

Ekologický zákon substituce faktorů vyjádřil v roce 1925 Lundegårdh a částečně jde proti zákonu minima. Tvrdí totiž, že nedostatek některých z ekologických faktorů může být nahrazen některými jinými, které jsou dostatečně abundantní. Například přebytek světla může částečně kompenzovat nedostatek tepla.

Čtěte také: Úvod do tropické ekologie

Ellenbergovy ekologické indikační hodnoty

Ellenbergovy ekologické indikační hodnoty (zkratka EIH) jsou vyjádřeny pomocí ordinálních stupnic, které byly definovány Ellenbergem a jeho kolegy v roce 1991. Tyto indikační hodnoty ukazují optimum druhu na gradientu sedmi ekologických faktorů. Hodnoty jednotlivých taxonů upravili a rozšířili pro české prostředí Chytrý a jeho kolegové v roce 2018.

tags: #základní #ekologické #zákony #definice

Oblíbené příspěvky:

• Harmonogram svozu
• Přednášky o komunálních odpadech
• Přehledné značení pro efektivní recyklaci
• Krásy švédské severní přírody
• Aktivity pro pedagogy MŠ