🌎 Ekologie

Pyramida energie

O čem to je

Proč je v lese mnohem víc myší než sov? Proč by bylo na Zemi víc jídla, kdyby lidé jedli méně masa? Odpověď je v tom, jak v přírodě proudí energie – ze slunce přes rostliny k býložravcům a dravcům.

Ekologie zkoumá vztahy organismů mezi sebou a s prostředím. Začneme tokem energie, pak vztahy mezi druhy a jak se mění populace.

Nové pojmy

EkologieVěda o vztazích organismů k sobě navzájem a k prostředí. (Není to totéž co ochrana přírody.)
Abiotické a biotické faktoryAbiotické – neživé: teplota, světlo, voda, pH. Biotické – živé: potrava, predátoři, parazité, konkurenti.
Populace, společenstvo, ekosystémPopulace – jedinci jednoho druhu na jednom místě. Společenstvo – všechny populace na místě. Ekosystém – společenstvo + neživé prostředí.
Producenti, konzumenti, rozkladačiProducenti (rostliny, řasy) vyrábějí organické látky fotosyntézou. Konzumenti je jedí (býložravci, masožravci). Rozkladači (bakterie, houby) rozkládají mrtvá těla.
Trofická úroveňPatro v potravním řetězci: producenti → býložravci → masožravci I. řádu → masožravci II. řádu.

Pravidlo 10 %

Na vyšší trofickou úroveň přejde jen asi 10 % energie. Zbytek se spotřebuje na život (dýchání, pohyb) a ztratí jako teplo. Prohlédni si graf.

Tráva na louce zachytí 50 000 kJ. Kolik energie se asi dostane k lišce, která jí myši, které jedí semena?
Tráva 50 000 → myši asi 10 % = 5 000 kJ → liška asi 10 % = 500 kJ.

Proto bývají potravní řetězce krátké (4–5 článků) a dravců je málo.

Vztahy mezi druhy

VztahKdo z toho má coPříklad
mutualismusoba prospěchmykorhiza (houba a strom)
komenzalismusjeden prospěch, druhému je to jednoštítovec přisátý k žralokovi
parazitismusparazit prospěch, hostitel škodutasemnice
predacepredátor loví kořistrys a srnec
konkurenceoba škodu – soupeří o zdrojsmrk a buk o světlo

Populace a strategie

Populace nemůže růst donekonečna. Zpočátku roste rychle, pak se zpomalí a ustálí na kapacitě prostředí K – tolik jedinců, kolik prostředí uživí (logistická křivka).

  • r-stratégové – mnoho potomků, žádná péče, krátký život (myš, hmyz)
  • K-stratégové – málo potomků, velká péče, dlouhý život (slon, člověk)
✗Na vyšší úroveň přejde polovina energie.
✓Přejde jen asi 10 %.

Většinu energie organismus spotřebuje na vlastní život a ztratí jako teplo. Jen malá část se uloží do těla, které sní další článek.

Na vyšší trofickou úroveň přejde asi 10 % energie – proto jsou řetězce krátké. Vztahy: mutualismus, komenzalismus, parazitismus, predace, konkurence. Populace roste k kapacitě K.

Koloběh dusíku

O čem to je

Energie ekosystémem jen proteče a odejde jako teplo. Látky se ale recyklují dokola – atomy dusíku ve tvém těle byly kdysi ve vzduchu, v bakterii i v listu. Tohle vysvětlení jde na ekologii přes koloběhy látek a změny v krajině.

Pochopíš, proč zemědělci hnojí, proč se rybníky „zelenají“ a jak se z holé skály stane les.

Nové pojmy

EkosystémSpolečenstvo organismů a jejich neživé prostředí (půda, voda, vzduch, světlo – abiotické faktory) jako jeden celek.
Producenti, konzumenti, rozkladačiRostliny vyrábějí organické látky, živočichové je jedí, rozkladači (bakterie, houby) je vracejí do půdy jako minerální látky.
Fixace dusíkuPřeměna vzdušného N₂, který rostliny neumějí využít, na amonné ionty. Umějí to jen některé bakterie – hlízkové bakterie na kořenech bobovitých a sinice.
Nitrifikace a denitrifikaceNitrifikace – bakterie mění amonné ionty na dusičnany, které rostliny přijímají. Denitrifikace – jiné bakterie mění dusičnany zpět na N₂ do vzduchu.
AmonifikaceRozklad bílkovin z mrtvých těl a výkalů na amoniak (amonné ionty).

Koloběh dusíku

Klepej na kroky a sleduj, kde pracují bakterie.

  1. N₂ ve vzduchu
  2. fixace (hlízkové bakterie, sinice)
  3. amonné ionty → nitrifikace na dusičnany
  4. příjem rostlinami, stavba bílkovin
  5. amonifikace odumřelé hmoty
  6. denitrifikace zpět na N₂
Proč se jetel nebo hrách zařazují do osevního postupu?
Na jejich kořenech žijí hlízkové bakterie, které fixují vzdušný dusík. Půda se obohatí o dusík pro další plodinu.

Když je živin moc

EutrofizaceObohacení vod živinami (dusík, fosfor z hnojiv a odpadních vod). Přemnoží se řasy a sinice, po jejich odumření rozkladači spotřebují kyslík a ryby se dusí.

Jak se mění společenstvo

SukcesePostupná změna společenstva na jednom místě v čase.Opuštěné pole: plevele → keře → světlomilné stromy → les.
Pionýrské stadium – první osídlenci (lišejníky na skále, plevele na poli).
Přechodná stadia – půda se prohlubuje, přicházejí keře a stromy.
Klimax – konečné, relativně stálé stadium (u nás většinou les).

Populace a biomy

Populace roste, dokud nenarazí na kapacitu prostředí K (logistická křivka). r-stratégové (myš, hmyz) mají mnoho potomků bez péče, K-stratégové (slon, člověk) málo potomků s velkou péčí. Nejvíce druhů (nejvyšší biodiverzitu) má tropický deštný les.

Spoj vztahy mezi druhy s příkladem – otoč karty.

  • mutualismus – oba mají prospěch – mykorhiza
  • komenzalismus – jeden má prospěch, druhému nevadí – štítovec u žraloka
  • parazitismus – tasemnice
  • predace – rys a srnec
  • energie mezi úrovněmi – asi 10 %
Do rybníka u pole se splachují hnojiva. Co se stane v létě?
Eutrofizace: živiny způsobí přemnožení sinic a řas (vodní květ). Po jejich odumření rozklad spotřebuje kyslík a ryby mohou hynout.
✗Nitrifikace vrací dusík do vzduchu.
✓Do vzduchu ho vrací denitrifikace. Nitrifikace mění amonné ionty na dusičnany.

Pořadí: fixace (N₂ → amonné ionty), nitrifikace (→ dusičnany), denitrifikace (dusičnany → N₂).

Dusík: fixace (bakterie, sinice) → nitrifikace na dusičnany → rostliny → amonifikace → denitrifikace na N₂. Sukcese vede od pionýrů ke klimaxu. Eutrofizace = přebytek živin ve vodě.
🐒Evoluce