Ekologie – základní pojmy

Ekologie – základní pojmy
Michal Hejcman
Ekologie jako věda
• Ekologie – poprvé se objevila v roce 1869
(Hackel), odvozena od řeckého oikos – domov.
Terním byl použit v souladu s hledáním paralel
mezi přírodou a změnami v tehdejší lidské
společnosti.
• Definice ekologie podle Oduma (1977) –
Ekologie je vědecké studium vzájemného
působení mezi organismy a jejich prostředím.
• Begon et al. (1990) doplňují: Důležitou
součástí ekologie je porozumění procesům a
strukturám v živé přírodě, nestačí jejich pouhý
popis.
Environmental science
• Věda o životním prostředí: zkoumá
znečištění ovzduší, vod, půdy a pod.
• Termín ekologie je často nesprávně
používán ve smyslu ochrany životního
prostředí v České republice.
Kdo je to ekolog?
• Člověk, který zkoumá vztahy mezi živými
organismy a jejich prostředím.
• V žádném případě to není anarchista,
který protestuje proti výrobě bot z kůží či
chovu laboratorních zvířat apod.
• Rozlišuj rozdíly mezi: ochráncem
přírody, ochráncem životního prostředí a
ekologem
Environmetal Science x Ecology
• Vliv spalování tuhých paliv na kvalitu
ovzduší
• Vliv konkurence mezi travními druhy na
produkci biomasy ekosystému.
• Vliv spadů dusíkatých sloučenin na růst
smrku v Krkonoších.
Základní úrovně ekologického
přístupu
• Organismus – jedinec (reprezentuje určitý
biologický druh u nějž něco zkoumáme)
• Populace – soubor všech jedinců jednoho
druhu, kteří se společně vyskytují na
nějakém vymezeném území
• Společenstvo (biocenóza) – soubor
všech jedinců všech druhů vyskytujících
se společně na určitém souvislém území
(fytocenóza, zoocenóza)
Základní úrovně ekologického
přístupu
• Ekosystém – soubor všech jedinců všech
druhů (společenstvo) v kombinaci se
současně působícím souborem
abiotických faktorů (podmínek a zdrojů)
• Biosféra - globální ekosystém celé země,
zahrnující ty části atmosféry, litosféry a
hydrosféry, které jsou kolonizovány živými
tvory.
Dělení ekologie
• Obecná – zobecněné ekologické zákonitosti společné celé živé
přírodě bez ohledu na detailní taxonomickou příslušnost.
• Ekologie rostlin, živočichů – členění podle taxonomické
příslušnosti
• Ekologie podle hierarchické úrovně: Autekologie – studium jedinců
či jednotlivých druhů
• Synekologie – studium společenstev, sukcese – vývoj
společenstva
• Demokologie – zabývá se studiem konkrétní populace,
demokologie člověka se nazývá demografie
• Aplikovaná ekologie – na pomezí mezi obecnou ekologií a vědou o
životním prostředí, teorie optimálního trvalého výnosu s důrazem na
trvalost existence ekosystémů – optimalizace rybářské, lesnické či
zemědělské produkce
Aplikovaná ekologie
• Studium vlivu
turistického zatížení
hřebenových partií
Krkonoš na rozšíření
rostlinných
společenstev
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Obsah ekologie – vymezení
základních skupin studovaných
problémů
Tolerance organismů k prostředí a adaptace –
koncept ekologické niky
Časoprostorové změny výskytu druhů a jejich
příčiny – migrace, sukcese
Ekologické a geografické podmínky ovlivňující
rozšíření organismů
Potrava jako základní faktor
Vzájemné vztahy organismů a evoluce těchto vztahů
(konkurence, kooperace, symbióza, neutralismus)
Společenstva – vývoj, struktura a rozšíření
Ekosystém – jeho struktura, funkce a produktivita
Systémová analýza – matematické modelování
ekologických procesů
Biodiverzita
• Rozmanitost živého světa – často je
chápána jako rozmanitost společenstva
z hlediska počtu druhů, z nichž je
společenstvo tvořeno
• Ekologie zkoumá, které faktory a
procesy ovlivňují druhovou diverzitu.
Sníh a vegetace
• Chionofobní rostliny a společenstva,
subalpinská vřesoviště, společenstva s
kostřavou nízkou a sítinou trojklanou
• Chionofilní – vegetace sněhových
výležisek,
Mapa republiky v Krkonoších
• Jedná se o
nejznámější sněhové
výležisko v Čechách
• Výskyt Gnaphalium
supinum, Agrostis
rupestris
• Sněhová akumulace
je zdrojem vody ve
vegetační sezóně a
jsou pod ní vyvinuta
subalpínská
prameniště.
Studie v Modrém dole
Studie v Modrém dole
Lokální diverzita
• Druhová rozmanitost
konkrétního
společenstva –
otázka koexistence
druhů
Regionální diverzita
• Druhová diverzita v rámci
větších geografických oblastí,
rozlohou srovnatelných s
velikostí areálů rozšíření
jednotlivých druhů.
• Vysvětlení rozdílů mezi
regiony: procesy vzniku
(speciace) a vymírání
(extinkce) druhů, migrace a
migrační cesty- ostrovní
biogeografie, události
regionální úrovně – sopečná
činnost, ledové doby, osídlení
člověkem.
Globální diverzita
• Vyjadřuje celkový počet druhů na zemi
• Odhady celkového počtu druhů na zemi se
pohybují v rozpětí 10 – 100 milionů.
• Při likvidaci tropických pralesů vymírá
odhadem 0,5 % globální druhové diverzity
za rok
• Přirozená společenstva s nižším počtem
druhů jsou stejně cenná jako druhově
bohatá.
Příklad využití ekologických
znalostí v ochraně životního
prostředí – indikační druhy
• Mapování znečištění ovzduší podle
výskytu nekróz u třezalky tečkované
• Znečištění ropnými uhlovodíky podle
zbarvení vojtěšky
• Index atmosférické čistoty (IAP) definován
na základě výskytu citlivých lišejníků
Příklad využití ekologických
znalostí v zemědělství - Zákon
minima (Liebig 1840)
• Pro růst a vývoj organismu je určující ten
faktor, který je v minimu.
• Platí od minerální výživy přes vodu až po
obecné faktory.
Zákon minima: příklad s hnojením
TTP z Rengen Grassland Farm
Zákon minima: příklad s hnojením
TTP z Rengen Grassland Farm
varianta
značení
variant
Kontrola
A
Ca
Ca/N
B
C
Ca/N/P
D
Ca/N/P/KCl
E
Ca/N/P/K2SO4
F
Podmínky prostředí
• Abiotický faktor měnící se v prostoru a
čase na něž různé druhy různě reagují.
Podmínky se nespotřebovávají.
• Teplota, pH půdy a vody, koncentrace
například těžkých kovů v půdě, salinita
substrátu.
Zdroje
• To, co je rostlinou spotřebováváno a stává
e tak nedostupné pro jiné jedince. O
zdroje existuje soupeření – konkurence.
• Světlo, půdní voda, živiny, jiný jedinec
(například borovice pro jmelí)