Ekologie se zabývá vztahy v přírodě, respektive vztahy mezi organismy navzájem i mezi organismy a prostředím. 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.
Živá a Neživá Příroda a Ekosystémy
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. Ekosystémy lze rozdělovat např. na suchozemské (les, louka) a vodní (rybník, jezero).
Ekologie jako Věda a Ekosystémy: Pokročilé Souvislosti
Ucelené součásti přírody se označují jako ekosystémy. Přirozené ekosystémy vznikají (víceméně) bez zásahu člověka (např. tropický deštný les, korálové útesy, přirozený lesní porost). Naopak umělé ekosystémy musí člověk udržovat a dodávat do nich energii (např. hnojení, orba a osévání pole, sečení či spásání louky). 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: např. 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 (např. 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. 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.
Vztahy Mezi Organismy a Biotické Faktory
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. 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. komezálismus (+/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.
Čtěte také: Vliv Energie na Přírodu
Potravní Řetězce a Vztahy
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 někteří 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). Na odbourávání organické hmoty se podílejí také mrchožrouti. Ti 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 „začne jíst“ potravinu dříve, než to stihne udělat člověk) či rozklad (hnilobu) dřeva. Pro dřevěné konstrukce může být ohrožením i dřevokazný hmyz (např.
Cyklus Uhlíku
Chemický prvek uhlík (\mathrm{C}) je zásadní pro život na Zemi. 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.
Cyklus Látek
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.
Čtěte také: Které zdroje energie jsou nejméně škodlivé?
Ekosystémové Služby
Ekosystémy lidem přinášejí určité výhody, neboli poskytují ekosystémové služby. Ekosystémové služby jsou úzce spjaté s rozmanitostí života v ekosystémech (biodiverzitou). Lidstvo je na těchto službách prakticky zcela závislé. Ekosystémové služby jsou přímo ovlivňovány biologickými, fyzikálními či chemickými procesy. Ekosystémové služby lze rozdělit do několika základních kategorií. V rámci poskytovacích služeb člověk z přírody přímo získává určité zdroje. Jedná se třeba o pitnou vodu, jídlo či paliva/prostředky k získání energie. Příroda je též zdrojem nejrůznějších dalších surovin: minerálů a hornin, dřeva/biomasy, konkrétních biochemických látek (ty lze používat např. Do poskytovacích služeb se počítají i genetické zdroje (např. Ekosystémy se do jisté míry dokážou samy regulovat. V rámci regulačních služeb je tedy výhodou, že v přírodě dochází k „vyrovnávání“ negativních procesů. V rámci regulačních služeb dochází např. k určité regulaci klimatu díky zpětným vazbám. K čiš...
Definice Ekosystému
Podle původního pojetí, jež zavedl anglický ekolog H. G. Tansley, je ekosystém strukturním a funkčním celkem, složeným ze všech živých organizmů a abiotického prostředí v daném časoprostoru. Oživená příroda se přibližně od druhé poloviny 20. století pojímá v celé složitosti vzájemných vztahů v čase i prostoru; tento mnohorozměrný přístup odráží pojem ekosystém. V současném slovníku a teorii přírodních i aplikovaných věd je pojem ekosystém považován za termodynamicky otevřenou soustavu, v níž jsou živé organizmy interaktivně propojeny navzájem mezi sebou i se svým fyzikálním okolím. Slovo ekosystém vzniklo spojením slov "ecological" a "system" - znamená soubor prvků a procesů, které tvoří a ovládají chování určité definované části biosféry. Pro účely analýzy a hodnocení ekosystémů je třeba vymezit jejich hranice (to do jisté míry závisí na druhu pokládaných otázek). Dobře definovaný ekosystém je charakterizován silnými interakcemi mezi svými komponenty a slabými interakcemi přes „hranice“. Hranice ekosystémů je tedy užitečné stanovit tam, kde se vyskytuje mnoho nespojitostí, jako například nespojitost v distribuci organismů, typech půdy, povodích nebo hloubce vodních nádrží.
(1) Ekosystémem je soustava alespoň jednoho živého prvku a jeho vztahů k okolí. Nezáleží na velikosti; ekosystémem je jak kaluž, která se čas od času vytvoří v dutině stromu, tak i oceán. Podle toho je tedy ekosystémem již izolovaná kolonie houby na mikroskopické misce nebo lidský „jedinec“ s návaznými saprofytními, symbiotickými a parazitickými synuziemi uvnitř i na povrchu těla a v jeho nejbližším fyzickém prostředí. Ve středu zájmu je především strukturní uspořádání prvků; organizace celku, který vytvářejí.
(2) Ve speciálním případě se v ekosystému zdůrazňují strukturní a funkční hlediska, a to z hlediska časového a prostorového. Prostředí a jeho "obyvatelé" se zjednodušeně ukazují jako abiotické zdroje a biotičtí aktéři (v podobě dílčích bloků, kompartmentů); zájem je soustředěn na funkci jednotlivých prvků. Jde tedy především o podchycení vstupů a výstupů látek a energie, potravních řetězců, produkce biomasy, přeměny vázané energie, návaznosti životních cyklů, procesů sukcese (postupných změn v druhovém složení), vytváření stability i dynamické rovnováhy struktur, jejich současného trvání; patří sem také zkoumání důsledků lidských zásahů.
definice č. je funkční soustava živých a neživých složek zahrnující všechny organizmy na určitém území (biocenóza) v jejich vzájemných vztazích a ve vztazích s fyzikálními a geochemickými činiteli prostředí (ekotop). V každém ekosystému je možno rozlišit výrazné potravní (trofické) a energetické vazby. Všechny složky ekosystému jsou vzájemně propojeny výměnou, respektive koloběhem látek, jednosměrným tokem energie (od sluneční energie, přes autotrofní organizmy až po dekompozitory) a předáváním informací. Živé organizmy v ekosystému lze podle jejich převažující úlohy (funkce) rozdělit na producenty, konzumenty a dekompozitory.
Čtěte také: Životní prostředí a pyrotechnika
definice č. je obecné označení pro ucelenou část přírody (biosféry), která ovšem není uzavřená a komunikuje s ostatními částmi přírody. Příkladem je např. ekosystém listnatého lesa nebo vlhké nekosené louky.
definice č. je tvořen společenstvím organismů spolu s abiotickým prostředím. Všechny složky ekosystému jsou vzájemně propojeny koloběhem látek, tokem energie a předáváním informací.
definice č. Potravní řetězec popisuje potravní vztahy mezi druhy v ekosystému, tj. které druhy požírají které. Obvykle se vztah mezi sežírajícím a sežíraným organismem v diagramu znázorňuje pomocí šipky, která reprezentuje přenos biomasy. Organismy jsou seskupeny do skupin (tzv. trofických úrovní) podle toho, jak jsou vzdáleny od primárních producentů. Primární producenti, autotrofní organismy, dokážou vyrábět složité organické látky (tedy vlastně „potravu“) jen ze zdrojů energie a anorganického materiálu. Organická hmota vytvořená zelenými rostlinami slouží jako potrava býložravcům a ti jsou opět konzumováni masožravci. Takový sled několika postupně se konzumujících organismů nazýváme potravní řetězec. Například housenka obaleče požírá listy dubu a sama je potravou sýkory. Prvním článkem každého potravního řetězce je tedy autotrofní organismus nazývaný producent (P). Zpravidla je jím rostlina, ale může to být i foto- nebo chemotrofní baktérie. Od producenta vede řetězec přes fytofágy a bakteriofágy, tj. konzumenty 1. řádu (primární konzumenti, K1) k několika úrovním zoofágů, konzumentů vyšších řádů (sekundární konzumenti, K2, K3 atd.). V případě predátorů se obvykle na dané trofické úrovni zvětšuje velikost těla a počet jedinců klesá, pokud je konzumentem parazit, velikost těla bývá menší než na předešlé úrovni a jedinců je často více. Mrtvá těla organismů na všech úrovních (P, K1 až Kn) jsou konzumována saprofágy a dekompozitory v tzv. dekompozičním řetězci. Ten vede zpravidla k menší velikosti jedinců, ale jejich vysokým počtům. Vzhledemk tomu, že každá následující úroveň využívá jen malou část biomasy úrovně předcházející a k dalším ztrátám dochází při vlastním metabolismu na každé )rovni, jsou potravní řetězce jen výjimečně tvořeny více než 4 až 5 články a biomasa každé vyšší úrovně je vždy výrazně menší. V ekosystémech s vyšší primární produkcí je úměrně vyšší i sekundární produkce na všech úrovních, ale průměrná délka potravních řetězců se nemění. Zdá se, že délka potravních řetězců je tedy omezena množstvím energie. Přes logické zdůvodnění je toto vysvětlení řadou ekologů odmítáno, i když jiný pádný důvod omezené délky potravních řetězců nebyl předložen. Za omezující faktor délky řetězců je některými ekology považována s délkou rostoucí křehkost a klesající pružnost, tj.
Existence izolovaně, lineárně probíhajících potravních řetězců je spíše teoretickou představou pro snadnější pochopení trofických vztahů. V reálných ekosystémech je většinou každý článek součástí většího počtu potravních řetězců. Tentýž druh se může uplatňovat na více trofických úrovních, může být zapojen do dekompozičního řetězce a součastně být potravou parazitů i predátorů. Důležitou roli hraje šíře potravních nároků přítomných druhů (monofágové až pantofágové), střídání potravy (hostitelů) v průběhu jejich vývoje a existence potravních cechů (guild). Obecně obvykle převládají druhy oligo- až úzce polyfágní, směrem k monofágii i široké polyfágii až pantofágii druhů ubývá. Výjimkou jsou dekompoziční složky potravních sítí, které zpravidla vykazují převahu pantofágů. Potravní řetězce probíhají jak dlouhodobě, tak mohou mít jednorázový charakter. Potravní vztahy v ekosystému jsou často velmi spletité a díky nim vzniká tzv. trofická (potravní) síť neboli trofická struktura ekosystému.
1) Pastevně-kořistnický - vede od rostlinných producentů přes fytofágní konzumenty k zoofágním predátorům, popř. k člověku. U živočichů se velikost těla zvětšuje, jejich populační hustota naopak zmenšuje. Čím větší je živočich, zejména masožravec, tím větší je jeho revír.
2) Parazitický - zdrojem potravy parazitů je jejich hostitel, rostlina nebo živočich. Následným článkem je hyperparazit, konzumující tělo parazita. Velikost těla parazitů se zmenšuje, jejich početnost naopak zvětšuje. Potravní vazby parazitů jsou často složité, někdy dochází ke střídání hostitelů, nebo i rozdílným hostitelům u samců nebo samic parazita.
3) Dekompoziční (rozkladný) - vede od odumřelé rostlinné nebo živočišné hmoty přes četné návazné dekompozitory až k mikroorganizmům, kteří mrtvou organickou hmotu zcela rozkládají a v konečné fázi mineralizují, poskytujíce tak živiny pro blok producentů. Velikost jejich těla se postupně zmenšuje, početnost naopak zvyšuje až k neobyčejně vysokým hodnotám. Iniciálními (počátečními) dekompozitory jsou živočichové, finálními (koncovými) rozkladači jsou mikroorganizmy.
tags: #životní #tabulky #ekologie #definice
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]