Společenstva

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 jsou zcela rozdílná počet druhů = 4 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)

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

8. Druhová diverzita • počet druhů (S) = 4 • počet jedinců (N) = 14 • n1 = 3; P1 = 3/14 • n2 = 2; P2 = 2/14 • n3 = 4; P3 = 4/14 • n4 = 5; P4 = 5/14 pravděpodobnost, že 2 náhodně vybraní jedinci náleží k jednomu druhu

9. Druhová diverzita • počet druhů (S) = 4 • počet jedinců (N) = 17 • n1 = 2; P1 = 2/17 • n2 = 1; P2 = 1/17 • n3 = 2; P3 = 2/17 • n4 = 12; P4 = 12/17 pravděpodobnost, že 2 náhodně vybraní jedinci náleží k jednomu druhu

10. 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 Klíčový druh 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. = změna společenstva v čase vlivem mezidruhové kompetice dochází ve společenstvech k obměně druhů především botanická, následována zoologickou ekologická sukcese

14. http://apendix.prf.jcu.cz/Dolezal/vyuka/ekologie/ekologie2.htmhttp://apendix.prf.jcu.cz/Dolezal/vyuka/ekologie/ekologie2.htm

15. http://www.kscience.co.uk/as/module5/succession/index.htm http://extension.missouri.edu/explore/images/g06956figure02.jpg http://web1.stmaryssen-h.schools.nsw.edu.au

16. 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 Ekologická sukcese

17. 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..) Autogenní sukcese

18. 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: primární sukcese

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

20. 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 Sukcese

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

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

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

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

29. Sukcese a druhová bohatost

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/anth307/images/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

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