charakteristiky a dynamika Společenstva charakteristiky a dynamika

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

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

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

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)

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

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

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

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

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)

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

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

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

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

Ekologická sukcese degradační alogenní autogenní 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

Autogenní sukcese obecně např.: primární sekundární 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..)

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:

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

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

Klimax klimatický edafický 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

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

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

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

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

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

Sukcese a druhová bohatost

množství živin a diverzita dostatek živin většinou nahrává nejzdatnějším kompetitorům

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

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

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

produktivita a diverzita

produktivita a diverzita

globální biodiverzita

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