INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIK EKOLOŠKI FAKULTET

1. INTERNACIONALNI UNIVERZITET TRAVNIK EKOLOŠKI FAKULTET Osobine ekoloških sistema Doc.dr Mufik Muslić Ass.Nedžada Tolja

2. Biosfera Biotički sistemi Ekosistem Biocenoza Populacija Jedinka

3. Individua/jedinka • Individua/jedinka-jedno živo biće, • jedan biotički sistem • Prilagođen kompleksu ekoloških • faktora • Ne postoje dvije istovjetne jedinke sa istim ekoloških zahtjevima u prirodi • (izuzetak klonovi) • Razlikujemo jednoćelijske i višećelijske jedinke Višećelijske jedinke Jednoćelijska jedinka Klonovi

4. Populacija • Populacija-skup jedinki iste vrste koje naseljavaju određeno stanište, • međusobno se razmnožavaju dajući plodno potomstvo • Pripadnici populacije su vrste sličnog genotipa i fenotipa • Prostorna struktura populacije uključuje tri glavna elementa: • -distribucija/rasprostranjenost-određuje granice unutar kojih populacija • egzistira • -disperzija/raspršenost-definira raspored jedinki u prostoru u odnosu jedne • prema drugoj • -gustoća/koncentriranost-izražava broj jedinki (biomasu) po jedinici • prostora(volumena)

5. Atributi populacije • Brojno stanje, odnosno veličina i gustina populacije • Prostorni raspored • Natalitet-stopa rađanja • Mortalitet-stopa smrtnosti • Starosna struktura • Potencijal rasta, intenzitet porasta populacije

6. Gustina populacije • Gustina populacije-kvalitativni sastav populacije po jedinici prostora, izražava se brojem jedinki ili biomasom na jedinici naseljenje površine • Npr.U prirodnom rezervoatu “NN”, čija površina iznosi 30 000 • hektara, naseljeno je 50 000 vrana, onda će gustina date populacije biti u • prosjeku 1,6 vrana po jednom hektaru. • Razlikujemo dva termina bitna za gustinu: • Opća gustina-predstavlja srednju vrijednost broja jedinki • Ekološka gustina-računa se jedinica stvarno naseljenog prostora

7. Prostorni raspored populacije 1.Ravnomjeran (uniforman) raspored 2.Neravnomjerni raspored po principu slučajnosti 3.Neravnomjeran grupni raspored

8. Kretanja populacije Migracije-periodična kretanja(dnevna, sezonska) individua ili populacija dvojakim pravcima npr. seoba ptica Emigracija-jednosmjerna periodična kretanja pripadnika populacije izvan teritorije sopstvenog biotopa tj. napuštanje biotopa bez povratka, najčešće uslovljeno prenaseljenošću ili nedostatkom hrane npr. travojed i leming Imigracije-naseljavanje pripadnika neke populacije u novi biotop

9. Imigracije Aktivne imigracije-nastaju usljed različitih uzroka: nedostatak hrane, nepovoljni ekološki faktori, neprijatelji... Pasivne imigracije-nastaju kada aktivno učestvuje neki posrednik u introdukciji(unošenju) vrsta Np.unos nekih vrsta pod uticajem čovjeka u područja u kojima ih do tada nije bilo

10. Natalitet i mortalitet • Značajni faktori u brojnosti populacije • Kapacitet produkcije novih jedinki specifičan je za svaku vrstu i zavisi od uslova sredine • Neki organizmi se razmnožavaju jednom godišnje(vilin konjic), neki više puta (glodari), a neki neprekidno (bakterije) • Kada natalitet preovlada nad mortalitetom populacija raste, u obrnutom procesu populacija opada • U slučaju kada je natalitet=mortalitet populacija ima nulti rast

11. Natalitet i mortalitet • Vrste nataliteta Fiziološki natalitet Maksimalno moguća produkcija potomaka, uslovljena nasljednim faktorima koja bi se mogla ostvariti u optimalnim uslovima života Ekološki natalitet Predstavlja stvarnu produkciju potomaka u konkretnim uvjetima spoljašnje sredine

12. Rast populacije • Tok rasta populacije -Faza pozitivnog rasta -Faza stacionarnog rasta -Faza oscilacije i fluktuacije -Faza negativnog rasta -Faza isčezavanja

13. Faktori koji regulišu rast populacije • Klimatski faktori • Količina raspoložive hrane • Teritorijalnost • Kompeticija • Predatori • Paraziti i bolesti

14. Nosivi kapacitet okoliša -maksimalna veličina populacije koju određeni okoliš može ograničeno vrijeme podržavati. Nosivi kapacitet okoliša određen je količinom raspoloživih resursa (hrana, voda, kisik, svjetlo itd), količinom raspoloživog prostora, predatorima, parazitima i bolestima Logistički rast – S krivulja

15. Svjetska populacija po regijama, od 1800. do 2050.

16. Teorije populacione dinamike Ekolozi nastoje da kroz teorije populacione dinamike objasne prirodnu kontrolu koja reguliše dinamiku brojnosti populacije Tako razlikujemo tri vrste teorija: -fizičke teorije -biotičke teorije -sintetičke teorije

17. Teorije populacione dinamike Fizičke teorije-tvrde da su abiotički faktori u kontroli dinamike i veličine populacije Biotičke teorije-iskazuju značajniji respekt ka biotičkim faktorima kao ključnim u kontroli dinamike i veličine populacije Sintetičke teorije-integriraju elemente biotičkih i abiotičkih faktora

18. Definicija • Biocenoza je viši stupanj ekološke integracije, a obuhvata veći broj populacija različitih vrsta organizama koji naseljavaju određeni biotop • Termin biocenoza uveden 1877 godine od strane njemačkog zoologa Karla Möbiusa • Razlikujemo dva osnovna tipa biocenoza koji su međusobno nerazdvojivi: • Fitocenoze-biljne biocenoze • Zoocenoze-životinjske biocenoze

19. Karakteristike biocenoze • Kvalitativni sastav biocenoze • Kvantitativni sastav biocenoze • Struktura • Funkcionalnost • Dinamika

20. Kvalitativni sastav biocenoze • Podrazumjeva popis vrsta • Određuje prisustvo različitih biljnih i životinjskih populacija na datom biotopu i datim ekološkim uvjetima • Dominantne populacije-populacije koje su u bicenozi brojne i najbolje prilagođene uvjetima staništa Npr. u bukovoj šumi je dominantna bukva • Postoje staništa sa različitim ekološkim faktorima koji uvjetuju kvalitativni sastav biocenoze • U 19 st.prirodnjaci su opisivali lokalne flore popisom vrsta • Taj postupak se naziva floristička analiza ili fitosociologija

21. Kvantitativni sastav biocenoze • Podrazumjeva broj jedinki koje sadrži zajednica i raspodjelu tih jedinki po vrstama • Brojnost/abudancija se može izražavati brojem jedinki, količinom biomase ili energetskom vrijednošću • Promjene životnih uvjeta utiču na kvantitativni sastav biocenoze

22. Struktura biocenoze • Prostorni raspored-strukturni element biocenoze • Razlikujemo horizontalni i vertikalni raspored • Disperzija-konkretni prostorni raspored populacija u određenim trenucima u okviru datog biotopa • Slojevitost/stratifikacija/spratovnost-slojevito rasčlanjivanje životne zajednice na njene građevne elemente različite visine ili dubine • Uslovljena vertikalnim gradijentom fizičkih faktora datog biotopa • Naročito raširena u biljnim zajednicama • Sukcesije-smjene jednih biocenoza drugim • Razvitak jedne suhozemne zajednice teče u vidu historijske sukcesije

23. Vertikalna stratifikacija • Sprat visokog drveća • Sprat nižeg drveća • Sprat visokog žbunja • Sprat nižeg žbunja • Sprat viših zeljastih biljaka • Sprat nižih zeljastih biljaka • Prizemni sprat šumske stelje

24. Vertikalna stratifikacija • Svaki sprat biocenoze predstavlja stanište zoocenoza • Filobionti-insekti koji se hrane lišćem ili sišu biljne sokove npr.leptir gubar • Dendrobionti-insekti koji naseljavaju unutrašnjiost stabla npr.potkornjak Lymantria dispar Ips typographus

25. VODENA SREDINA • U odnosu na vertikalno variranje abiotički faktora u vodenoj sredini razlikujemo dva sloja: 1.Eufotički sloj-dubina do 200 m/plitko more zona proizvodnje/trofogena zona 2.Afotički sloj-dubina ispod 200 m neproduktivni sloj/trofolitička zona Trofogena zona Trofolitička zona

26. Vertikalna strafitikacija vodenih biocenoza u odnosu na temperaturu • Epilimnij/površinski sloj-sezonska kolebanja temperature • Hipolimnij/dublji sloj-stalno niske temperature odsustvo svjetla i smanjena koncentracija O₂ Vertikalna stratifikacija

27. Horizontalna stratifikacija vodenih biocenoza • Litoralna /obalska zona-dubina oko 7 m • Sublitoralna/limnetička zona-dubina od 7 – 50 m • Profundalna/dubinska zona-dubina preko 50 m Litoralna zona Sublitoralna zona Profundalna zona

28. Odnosi ishrane u biocenozi • Zelene biljke-temelj ishrane biocenoze • Sintetišu organske materije iz neorganskih uz pomoć sunčeve svjetlosti • Podjela organizama u prirodi: 1.Producenti/primarni proizvođači-autotrofni organizmi sposobni za sintezu organskih materija 2.Konzumenti/potrošači-heterotrofni organizmi, potrošači organske materije 3.Reducenti/razarači-heterotrofni organizmi, razarači organske materije

29. Konzumenti/potrošači • Fitofagni konzumenti-biljojedi/herbivore • Zoofagni konzumenti-mesojedi/karnivore • Organizmi koji konzumiraju biljke i životinje nazivaju se svaštojedi/omnivore H O K

30. Karnovirne biljke-vrste koje se hrane sitnim životinjskim organizmima Naseljavaju tlo siromašno hranjivim materijama Imaju normalno razvijene listove i vrše fotosintezu Životinjski organizmi im služe da nadoknade nedostatak nutijenata, a posebno azota N • Saprofagi-organizmi koji za ishranu koriste organske materije uginulih biljnih i životinjskih organizama koja je djelimično mehanički uprošćena i hemijski degradirana

31. Karnivorne biljke

32. Klasifikacija heterotrofnih organizama u odnosu na trofičku adaptadiju • Monofagi-organizmi koji se hrane isključivo jednom vrstom produkta • npr. gusjenica mlječikara, samo se hrani mlječikom • Stenofagi-organizmi koji su ograničeni na manji broj izvora • Polifagi-organizmi koji se hrane raznovrsnim produktima

33. Glavni metabolički putevi autotrofa i heterotrofa

34. Lanac ishrane • Lanac ishrane-povezanost producenata, konzumenata i reducenata. • Trofičke razine u lancu ishrane

35. Lanac ishrane • Prvi nivo lanca ishrane čine biljke • Biljke su jedini organizmi na Zemlji koji sintetišu organsku hranu • Svi drugi organizmi, uključujući životinje, dobijaju energiju od hrane • Drugi nivo u lancu ishrane čine biljojedi • Uzimaju biljke i izvlače šećer i druge korisne materije koje one stvaraju te iste koriste za pogon tijela i za održanje u životu • Treći nivo zauzimaju predatori, koji jedu tijela životinja biljojeda i na taj način se održavaju u životu

36. j Predator mesojed tercijarni konzument Predator svaštojed sekundarni konzument Biljojedi primarni komzumenti Razarači Izvor energije Producenti proizvođači

37. Protok energije

38. Prehrambena mreža

39. Protok energije u vodenoj sredini

40. Protok energije •  U svakoj fazi lanca ishrane gubi se energija, uglavnom kao toplina koju oslobađaju životinjska tijela • Zbog ovoga se na svakom sljedećem nivou lanca ishrane na raspolaganju nalazi manje energije • To znači da u jednom zdravom ekosistemu uvek ima manje predatora nego plijena, i uvjek više biljaka nego biljojeda

41. ekosistem/ekosustav • Definicija: • Ekosistem je strukturna i funkcionalna jedinica prirode izgrađena od biotopa i biocenoze između kojih se vrši kruženje tvari i pravolinijski protok energije • EKOSISTEM=BIOTOP + BIOCENOZA BIOTOP + BIOCENOZA = EKOSISTEM

42. glavni dijelovi ekosistema • Producenti-zelene biljke • Konzumenti-herbivore, karnivore, omnivore • Reducenti-bakterije i gljive • Abiotičke komponente (izumrle organske materije i nutrijenti u vodi i tlu) • Ulazni dijelovi ekosistema su: solarna energija, voda, kisik, ugljen dioksid, azot, ostaci hrane i toplota oslobođena prilikom disanja

43. grupisanje i raspored ekosistema • Grupišu se u 3 osnovne životne oblasti: 1.Mora i okeani 2.Kopnene vode 3.Suhozemna oblast

44. OBLAST MORA I OKEANA Zauzima oko 2/3 Zemljine površine Odlikuje se salinitetom vode, u kojoj preovladavaju soli Na i Mg Svjetlost i temperatura osnovni ekološki faktori koji utiču na floru i faunu Rasprostranjenost živog svijeta ima zonalni karakter

45. Zone u moru i okeanu Pelagijal Bental Pelagijalna zona-slobodna voda/pučina Bentalna zona-morsko dno

46. Živi svijet mora i okeana • Glavni producenti su makrofite alge (zelene i silikatne), bičari.... • Primarni konzumenti-zooplanktonski organizmi: protozoe, kopepode, pteropode, meduze i polihete • Sekundarni konzumenti- veliki broj vrsta riba, sisara (kitovi)... Morska trava Ulvarigida Ušati klobuk Aurelia aurita Jastog Palinuruselephas Pas modrulj Prionaceglauca

47. Životne forme organizama u moru

48. Životne forme organizama u moru Plankton životna forma organizama koji lebde u vodi Nekton Životna forma organizama koji slobodno plivaju u vodi Bentos Dubinska forma organizama

49. Oblast kopnenih voda • Od ukupne površine vode, vode kopna obuhvataju oko 0,5% • Životne zajednice manje raznolike u odnosu na more • Postoje ograničavajući faktori: temperatura vode, providnost vode, količina O₂ i CO₂, koncentracija hranjivih soli i dr. • Kategorije kopnenih voda: Stajaće (bare, močvare i jezera) Tekuće(potoci i rijeke)

50. Oblast kopnenih voda • Rijeke predstavljaju dinamične ekosisteme • Svaka rijeka ima izvor, gornji i srednji tok • Svaki dio riječnog sistema odlikuje se specifičnim geološkim, klimatskim, hemijskim i biološkim osobinama • Tekuće vode se odlikuju strujanjem vode čija brzina zavisi od nagiba terena • Razlikujemo dva tipa životne zajednice tekućice: -organizmi brzog toka tekućice -organizmi mirnijeg toka tekućice