1 Spoleenstva charakteristiky a dynamika 2 Spoleenstvo spoleenstvo

1 Společenstva charakteristiky a dynamika

2 Společenstvo • společenstvo = biocenóza, biotická (živá) část ekosystému • biotop (stanoviště) – abiotická (neživá) složka ekosystému – životní prostředí společenstva. • habitat – abiotická složka ekosystému – životní prostředí populace (druhu)

3 Společenstvo • takřka nemožné zkoumat kompletní velké společenstvo • vymezení funkční – společenstvo detritovorů, společenstvo koprofágů, společenstvo, minujícího (vyžírání listového parenchymu) hmyzu • vymezení prostorové – společenstvo Šumavy, společenstvo lesa Řáholce, společenstvo jednoho stromu, společenstvo trávicího traktu srnce • vymezení taxonomické – společenstvo ptáků, motýlů, krytosemenných rostlin, … – fytocenóza, zoocenoźa

4 charakteristiky společenstva • prostorová, věková struktura – jako populace • populační struktura společenstva (druhové složení) obě společenstva mají stejný počet druhů, ale přesto počet druhů = 4 jsou zcela rozdílná počet druhů = 4

5 Biologická diverzita (biodiverzita) • bohatství života na Zemi, miliony rostlin, živočichů a mikroorganismů, včetně genů, které obsahují, a složité ekosystémy, které vytvářejí životní prostředí (WWF) – genetická diverzita (rozmanitost genů / alel) – druhová diverzita (rozmanitost druhová) – ekosystémová diverzita (rozmanitost společenstev a ekosystémů)

6

7 Druhová diverzita • nejen počet druhů, ale i jejich relativní zastoupení ve společenstvu S = počet druhů ve společenstvu (vzorku) • Simpsonův index diverzity Pi = relativní početnost druhu (počet jedinců i-tého druhu / počet všech jedinců) u rostlin se někdy počítá pokryvnost (biomasa) • Shannonův index diverzity (Shannon – Wiener) diverzita se zvyšuje s počtem druhů a s jejich vyrovnaností

8 Druhová diverzita • • • počet druhů (S) = 4 počet jedinců (N) = 14 n 1 = 3; P 1 = 3/14 n 2 = 2; P 2 = 2/14 n 3 = 4; P 3 = 4/14 n 4 = 5; P 4 = 5/14 pravděpodobnost, že 2 náhodně vybraní jedinci náleží k jednomu druhu

9 Druhová diverzita • • • počet druhů (S) = 4 počet jedinců (N) = 17 n 1 = 2; P 1 = 2/17 n 2 = 1; P 2 = 1/17 n 3 = 2; P 3 = 2/17 n 4 = 12; P 4 = 12/17 pravděpodobnost, že 2 náhodně vybraní jedinci náleží k jednomu druhu

10 Klíčový druh • druh s klíčovou rolí v ekosystému • jehož vymření (případně i jen výrazné zredukování početního stavu) může rozvrátit existující ekosystém či biotop – vydra mořská, ježovky a řasy – banksia a nektarožraví kystráčkovití – bobři (vodní režim krajiny) – grizzly a lososi (transport živin) – lýkožrout smrkový Phillips R D et al. Phil. Trans. R. Soc. B 2010; 365: 517 -528

11 stabilita společenstva • resilience (pružnost) – schopnost vrátit se po narušení do původního stavu • rezistence (odolnost) – schopnost odolávat změnám při narušení • víceméně platí: – stabilní prostředí podporuje K-stratégy – rezistentní (klimaxový les) – proměnlivé prostředí podporuje r-stratégy – resilientní (pole)

12 Na čem závisí diverzita? • • (na metodách výzkumníka) na stáří společenstva na zkoumané ploše na produktivitě prostředí na intenzitě predace na heterogenitě prostředí na frekvenci a rozsahu disturbancí Adam B. Smith, Wikimedia Commons

13 ekologická sukcese • = změna společenstva v čase • vlivem mezidruhové kompetice dochází ve společenstvech k obměně druhů • především botanická, následována zoologickou

14 http: //apendix. prf. jcu. cz/Dolezal/vyuka/ekologie 2. htm

http: //www. kscience. co. uk/as/module 5/succession/index. htm 15 http: //extension. missouri. edu/explore/images/g 06956 figure 02. jpg http: //web 1. stmaryssen-h. schools. nsw. edu. au

16 Ekologická sukcese • degradační – rozklad organické hmoty, končí úplnou mineralizací substrátu (likvidací zdroje) – např. predátoři a „mrchožrouti (scavengeři)“ hmyz a další bezobratlí houby a bakterie • alogenní – k výměně druhů dochází vlivem vnějších (fyzikálních) sil (např. sedimentace) • autogenní – k výměně druhů dochází vlivem vnitřních procesů ve společenstvu – vliv mezidruhové kompetice

17 Autogenní sukcese • obecně např. : – pionýrské druhy jednoleté byliny vytrvalé byliny keře raně sukcesní druhy stromů pozdně sukcesní druhy stromů • primární – začíná úplně nanovo, bez půdy, spor, semen – nový ostrov, sopečný výbuch, ústup ledovce, výsypka • sekundární – po lokální katastrofě, přítomna půda a půdní banka semen – po disturbanci (lesní požár, povodeň, tornádo, výbuch. . )

18 primární sukcese • např. po ústupu ledovce v Glacier Bay na Aljašce: – Odkryté sedimenty (málo živin) mechy a lišejníky dryádka rodu Dryas (fixace N) plazivé druhy vrby křovité vrby olše (fixace N) smrk les tsugový • obecně:

19 sekundární sukcese • např. opuštěná pole: • jednoleté plevely bylinné trvalky, trávy keře raně sukcesní druhy stromů pozdně sukcesní druhy stromů

20 Sukcese • rané (iniciální stádium) klimax • klimax: – vrcholné, stabilní stádium sukcese – v rovnováze s abiotickým prostředím – otázka existence • ke změnám dochází neustále, i v klimaxových společenstvech (požáry, polomy); změny klimatu • původně pro oblasti mírného pásu

21 Klimax • klimatický – ovlivněn klimatickými faktory stanoviště – dubohabrový les, bučina, smrčina, klečové porosty, alpinská louka, • edafický – ovlivněn především půdními poměry – mokřadní společenstva, bory na píscích, skalní stepi • velký rozdíl mezi typy organismů různých stádií sukcese – životní strategie

22 C-S-R strategie rostlin • na začátku sukcese R-stratégové • v průběhu sukcese záleží hodně na obsahu živin – hodně živin – C-stratégové – málo živin – S-stratégové R. Paulič – laskavec bílý

23 r-K kontinuum • na začátku sukcese spíše r-stratégové, v klimaxových stádiích K-stratégové

24

25 Sukcese • většinou udávána rostlinami, ale živočichové hrají také podstatnou roli! – bobři, termiti, člověk – spásači!

26

27 Sukcese • blokovaná sukcese – např. nedostatkem vody, živin, pastvou, velice schopným kompetitorem, … Calamagrostis epigejos; botany. cz • cyklická sukcese – po disturbanci se „vrací“ do iniciální fáze • skála – mech – další rostliny (humus, půda) – semenáčky stromů (těžké, spadnou) – skála • požárový klimax (borovice Banksova)

28 http: //sciencebitz. com/? page_id=42

Sukcese a druhová bohatost 29

30 množství živin a diverzita • dostatek živin většinou nahrává nejzdatnějším kompetitorům

31 heterogenita a diverzita • s prostorovou heterogenitou („mozaikovitostí“ roste druhová diverzita • nejvyšší bývá na ekotonech (=přechodová stanoviště)

32 disturbance a diverzita • hypotéza střední míry disturbance (intermediate disturbance hypothesis) balvany na pobřeží hmyz v řece (disturbance jako změna dna) fytoplankton v experimentálních jezerech http: //www. ic. arizona. edu/ic/anth 307/i mages/intermediate_disturbance. jpg

33 predace a diverzita • podobně jako disturbance • kromě toho se predátoři částo specializují na nejhojnější kořist – selektivní regulace dominanty • koexistence umožněná predátorem

34 produktivita a diverzita

35 produktivita a diverzita

36 globální biodiverzita

37

38 globální biodiverzita • obecně v tropech nejvíce druhů (ale např. mšic je nejvíce v mírném pásu) • proč? – hlavně asi produktivita prostředí (teplo + voda) – rychlost speciace? – následky zalednění? • počet stromů v Evropě (málo) a S. Americe (hodně) – vliv orientace přirozených překážek (Středozemní moře, Alpy, Pyreneje) vs. Skalisté hory

39