PRODUCENTIPRODUCENTI

KONZUMKONZUMENTIENTI DESTRUDESTRUENTIENTI

biotickéfaktory

Atraktivníbiologie

22

EkosystEkosystéémm

tvotvořříí zzáákladnkladníí strukturnstrukturněě funkfunkččnníí jednotku krajiny i celjednotku krajiny i celéébiosfbiosfééryryvedle vedle žživivéé slosložžky (= biocenky (= biocenóóza) zahrnuje i neza) zahrnuje i nežživivéé prostprostřřededíí(stanovi(stanoviššttěě))je prostorový útvar, v němž biotické a abiotické složky jsou vzájemně propojené rozmanitými vztahyekosystémy jsou více či méně výrazně prostorově ohraničenéa mohou se značně lišit i svými rozměry

příklady ekosystémů: rybník, mokrá louka, lužní les, biosféra Země aj.

EkosystEkosystéémm představuje soubor vsoubor vššech organismech organismůů vv dandanéém m prostoru, propojených sprostoru, propojených s abiotickým prostabiotickým prostřřededíím kolobm koloběěhem hem lláátek a tokem energitek a tokem energiíí, kter, kteréé prochprocháázejzejíí jasnjasněě vymezenou svymezenou sííttíípotravnpotravníích ch (= trofických)(= trofických) zzáávislostvislostíí.

Atraktivníbiologie

33

vlivy vnvlivy vněějjšíšíhoho

prostprostřřededíí

reakcereakce

ekosystekosystéémumu

3

EKOSYSTEKOSYSTÉÉMM

ekotop

atmosfatmosféérara pedosfpedosféérara

rostliny rostliny houbyhouby žživoivoččichovichovéémikromikro--

organismyorganismy

stanoviště(biotop)

biocenóza

SchSchééma ekosystma ekosystéémumu:

vývojemvšechny ekosystémy jsou charakterizovány především

tokem energie koloběhem látek

Atraktivníbiologie

44

Ekosystémy jsou otevotevřřenenéé systsystéémymy, které se svým okolím vyměňují energii i látky:

jsou závislé zejména na neustálém přísunu slunečního záření, oxidu uhličitého, vody (hlavně v podobě srážek) a živin prostřednictvím vstupvstupůů (patří sem i minerály uvolňované do půdy zvětráváním horninového podloží, atmosférický spad nebo příchod nových druhů organismů či jejich diaspor)

současně část energie a látek z ekosystémů uniká do okolního prostředí a tvoří výstupyvýstupy; k výstupům z ekosystémůdochází nejvíce vyzařováním (odpadní teplo), vymýváním látek z půdy, povrchovým odtokem, větrnou erozí, vystěhováním organismů a sklizní biomasy z obdělávaných ekosystémů (pole, louky)

prostorové rozmístění druhových populací (hlavně rostlin)v ekosystému (základ prostorovprostorovéé strukturystruktury, vytvořené již na úrovni fytocenózy); souhrn potravních závislostí (vztahů) určuje trofickou strukturu ekosysttrofickou strukturu ekosystéémumu.

Atraktivníbiologie

55

Podle míry ovlivnění člověkem rozlišujemeppřřirozenirozenéé ekosystekosystéémymy (bučina, rašeliniště aj.)umuměělléé ekosystekosystéémymy (smrková monokultura, pole, vinice atp.)

přirozený smíšený listnatý les (PR Třesín)

Atraktivníbiologie

66• kukuřičné pole

• vinice

• horské rašeliniště(NPR Rejvíz)

bulty tvořené hlavněploníkem obecným (Polytrichum commune)

Atraktivníbiologie

77

PRODUCENTIPRODUCENTI

KONZUMKONZUMENTIENTI DESTRUDESTRUENTIENTI

biotickéfaktory

ZZáákladnkladníí slosložžky ekosystky ekosystéému mu a jejich vza jejich vzáájemnjemnéé vazbyvazby

podle funkfunkččnníího postavenho postaveníí v ekosystv ekosystéému a podmu a podíílu na lu na ppřřememěěnněě lláátek a energietek a energie lze organismy rozdělit na

producentyproducenty konzumentykonzumenty destruentydestruenty

Producenti (P) – autotrofní organismy tvořící z jednoduchých anorganických látek látky organické, buď prostřednictvím fotosyntézy (zelenzelenéé rostliny, sinicerostliny, sinice), nebo chemosyntézy (nněěkterkteréé bakteriebakterie, např. sirné či nitrifikační).

Atraktivníbiologie

88

Konzumenti (K) – heterotrofní organismy (většina živočichů), živící se přímo či nepřímo organickými látkami vytvořenými producenty. Podle typu výživy se dělí na (1) býložravce (= herbivoři, fytofágové, K1), (2) masožravce (= karnivoři druhého řádu - K2, třetího řádu - K3 atd., příp. (3) všežravce (= omnivoři).

Destruenti (rozkladači, dekompozitoři, D) – různéskupiny organismů živící se mrtvou organickou hmotou (detritem); tu postupně rozkládají až na jednoduché látky – CO2, H2O, aminokyseliny, minerální živiny, kterémohou být opět využity producenty.

• patří sem heterotrofní organismy makroskopických i mikroskopických rozměrů (hlavně houbyhouby a bakteriebakterie, , ddáále le žžíížžaly, aly, hmyz (např. chvostoskoci), prvoci, roztoči, mnohonožky, stonožky aj.)

• žijí převážně v půdě (kde tvoří součást edafonu), zčásti též na povrchu rostlin i na různých odumřelých organických zbytcích

chvostoskokchvostoskok

stonostonožžka ka šškvorovkvorováá

Atraktivníbiologie

99

DDřřevokaznevokaznéé houbyhouby

způsobují velké ztráty v důsledku hnilob dhnilob dřřevaeva, smolotoku, klejotoku i tzv. tracheomyktracheomykóózz (= onemocnění vodivých pletiv, při kterém se ucpávají cévy; př. grafigrafióóza jilmza jilmůů)

Troudnatec kopytovitýTroudnatec kopytovitý

HnHněěddáá hnilobahniloba

Atraktivníbiologie

1010

Produkce ekosystProdukce ekosystéémumuAutotrofními organismy (tj. producenty) vyprodukované organickélátky tvoří primprimáárnrníí produkciprodukci ekosystému.

Fotosyntézou vzniká určité množství biomasy, tzv. hrubá primárníprodukce (PPGG), která je závislá na výkonnosti fotosyntetického aparátu porostu či rostliny; nelze ji vnelze ji vššak vak v ppřříírodroděě ppřříímo mmo měřěřitit, protože rostlina část asimilované energie ztrácí v podobě tepla dýcháním - v průměru kolem 50 [- 75] %.

PPGG == PPNN ++ RR RR – ztráty dýcháním rostlinných orgánůPPNN = ččististáá primprimáárnrníí produkceprodukce

ProdukceProdukce = vytvořená biomasa [kg .m-2; g C . m-2; J . m-2]

ČČististáá primprimáárnrníí produkceprodukce s rostoucím stářím rostlin klesá, protože se zvyšuje respirace (velmi zřetelné u lesních ekosystémů, kdy s rostoucím stářím porostu se zmenšuje podíl fotosyntetizujících pletiv na celkové hmotnosti dřevin).

Atraktivníbiologie

1111

PrimPrimáárnrníí produkceprodukce obecně roste od pólů k rovníku v závislosti na růstu:

intenzity světla průměrné teploty délky vegetační periody

RoRoččnníí ččististááprimprimáárnrníí produkce produkce ZemZeměě(g sušiny. m-2. rok-1)

Atraktivníbiologie

1212

Organické látky vytvořené v tělech všech heterotrofních organismů (konzumentů a destruentů) odpovídají sekundsekundáárnrnííprodukciprodukci ekosystému.

ProduktivitaProduktivita představuje mnomnožžstvstvíí energie venergie váázanzanéé do novdo novéébiomasy (subiomasy (suššiny) vztainy) vztažženenéé na urna urččitou plochu za jednotku itou plochu za jednotku ččasuasu, např. za celý rok, nebo jen za vegetační periodu [kg .m-2. rok-1; g C . m-2 . rok-1].

v terestrických ekosystémech produktivita obecnproduktivita obecněě klesklesáá ss rostoucrostoucíínadmonadmořřskou výskou výšškou a rostouckou a rostoucíí ariditou klimatuariditou klimatu, a zpravidla stoupstoupáá ss rostoucrostoucíím mnom množžstvstvíím dostupných m dostupných žživinivin (hlavně N, P, K) asi 3/4 plochy Země pokrývají mmáálo produktivnlo produktivníí ekosystekosystéémymy –otevřené oceány, pouště a polopouště, tundra, oligotrofní jezeranejvyšší produktivitu mají tropické deštné lesy, monzunové lesy, korálové útesy; intenzivně obdělávaná půda

Ve vVe věěttššininěě suchozemských ekosystsuchozemských ekosystéémmůů sekundsekundáárnrníí produkce produkce destruentdestruentůů výraznvýrazněě ppřřevyevyššuje produkci konzumentuje produkci konzumentůů.

Atraktivníbiologie

1313

vyvyššíšší produktivitaproduktivita většinou úúzce koreluje szce koreluje s vyvyššíšším druhovým m druhovým bohatstvbohatstvíím; m; výjimkou jsou druhově velmi bohatá společenstva na chudých půdách v jižní Africe a v Austráliizdá se, že druhové bohatství je největší ppřři sti střřednedníí úúrovni rovni primprimáárnrníí produkceprodukce

V mořích a oceánech jsou nejproduktivnjsou nejproduktivněějjšíší vody pvody přři i pobpobřřeežžíí (dokonalé promíchání díky bouřím a mořským proudům), výstupné proudy lokálně výrazně zvyšujíproduktivitu mořského ekosystému !

•• chladnchladnéé vody jsou produktivnvody jsou produktivněějjšíší nenežž tepltepléé (zřejmě proto, že jsou bohatbohatšíší na na žživinyiviny (např. fosfáty jsou více rozpustnév chladnější vodě)

Energie se v ekosystému zpravidla nemůže výrazněji hromadit (× fosilní paliva) → jednostranný tok energie,jednostranný tok energie, který je realizován prostprostřřednictvednictvíím trofických vztahm trofických vztahůů.

Atraktivníbiologie

1414

VyuVyužžititíí ččististéé primprimáárnrníí produkce vprodukce v ekosystekosystéémumu

• zpravidla největší část PN se stane opademopadem a vstupuje do detritového potravního řetězce

• jako potrava herbivorpotrava herbivorůů→ počátek pastevně-kořistnického řetězce (např. v lesích je zkonzumováno jen ca 1%, u pastvin kolem 60% roční PN )

•• export zexport z ekosystekosystéémumu; u přirozených ekosystémů odplavením vodou či odnosem větrem, u umělých → těžba, sklizeň

HHlavnlavníí zpzpůůsoby zvýsoby zvýššeneníí skliznsklizněě:• snížením ztrát způsobených na produkci herbivory• zvýšením PG zlepšenou výživou, hnojením, speciálními

pěstebními technikami, používáním vyšlechtěných odrůd apod.

Biomasaživé části rostlin (= fytobiomasa)

neživé části rostlin (= fytonekromasa) stastařřinaina

opadopad

Atraktivníbiologie

1515

Stařina = mrtvé části pletiv, kteréjsou ještě součástí rostliny.

Opad tvoří odumřelé části rostliny, oddělené od jedince (na povrchu či pod povrchem půdy).

opadopad tvoří významnou složku studia primární produkce (= zdroj látek i energie pro dekompozitory). kvantita i kvalita opadu spolu s rychlostí dekompozice výrazněovlivňují cyklus živin a nepřímo i stabilitu ekosystémů

V lesních ekosystémech se opad zjišťuje pomocí laplapáákkůůrozmístěných náhodně po studované ploše; je nutný pravidelný odbpravidelný odběěr r zachycenýchvzorkvzorkůů v určitých časových intervalech (týden, měsíc – v závislosti na vegetační dynamice) tak, aby bylo možno stanovit hmotnost, příp. asimilační povrch opadu; zvlášť se sleduje listový a nelistový opad. LapLapáák opaduk opadu

listy

květyvětvičky

úlomky borky aj.

Atraktivníbiologie