Základy ekologie a problematiky životního prostředí pro pedagogy/Základy ekologie/Biotické a abiotické složky přírody

Z Enviwiki
< Základy ekologie a problematiky životního prostředí pro pedagogy‎ | Základy ekologie
Verze z 6. 1. 2010, 11:45, kterou vytvořil JaDlo (diskuse | příspěvky)
(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Do živé (biotické) složky ekosystému patří producenti (zelené rostliny produkující biomasu na základě fotosyntézy – svou energii získávají ze slunečního záření), konzumenti (býložravci, masožravci a všežravci – organismy konzumující biomasu rostlin nebo jiných živočichů – svou energii získávají z chemických vazeb) a destruenti (houby, plísně, půdní mikroorganismy apod. – čili organismy rozkládající složité látky ústrojné (bílkoviny) na jednoduché látky neústrojné a z tohoto rozkladu získávají energii). Energie se v ekosystému pohybuje vždy jedním směrem (hovoříme tedy vždy o toku energie), a to tak, že energie chemického záření se proměňuje v energii chemických vazeb od konzumentů 1. řádu – až po konzumenty 3. či 4. řádu (někdy i vyššího řádu), a to vždy se značnou ztrátou (ze systému odchází energie tepelná) – energetická kaskáda. Tato ztráta je také příčinou toho, že existence konzumentů vyšších řádů je omezena.

Složky neživé (abiotické) přírody jsou: půda, záření, voda (resp. vodní srážky), teplota, vítr, pravidelné disturbance, klimatické podmínky.

Hydrosféra[editovat | editovat zdroj]

(z řeckého: „hydor“ = voda a „sphaira“ = koule) je výraz pro veškerou masu vody na planetě Zemi. Většinu hydrosféry tvoří mořská voda (světové oceány zabírají 71 % povrchu Země). Mořská voda „je slaná“ – obsahuje Na+, Mg2+, Cl- a SO42-. Průměrný obsah soli v mořské vodě je 35 g/l.

Vody kontinentální a podzemní jsou tzv. „sladkou vodou“. „Sladká voda“ obvykle obsahuje více Ca2+ a HCO3-.

Dále rozlišujeme na vodu povrchovou (oceány, moře, vodní toky, vodní nádrže, bažiny, atd. včetně vody v podobě ledu a sněhu), vodu podpovrchovou (v půdních pórech, podzemní voda, ve formě permafrostu), vodu v atmosféře a také vodu vázanou v živých organismech (tj. v tělech rostlin a živočichů).

Na planetě Zemi neustále probíhá hydrologický cyklus tzv. koloběh vody.

Studiem vodních ekosystémů se zabývají hydrobiologové. Ve vodních ekosystémech hraje velkou roli proudění (na místech, kde voda neproudí, se vytvoří gradienty teploty a hustoty, což ovlivňuje distribuci živin a vodních organismů).

Atmosféra[editovat | editovat zdroj]

(z řeckého: „atmos“ = pára a „sphaira“ = koule) je plynný obal tělesa (v tomto případu planety Země) v kosmickém prostoru. Atmosféru Země tvoří tyto složky: dusík 79 % (tento údaj i údaje následující jsou vyjádřeny v objemových procentech), kyslík – 21%, oxid uhličitý – 0,03%, vodní pára, vzácné plyny, pyl, spory plísní a také plynné, kapalné i pevné nečistoty (především SO4, nestabilní sloučeniny dusíku, sloučeniny halogenů, prach a saze).

Troposféra[editovat | editovat zdroj]

(z řeckého „tropos“ = otáčet, míchat a „sphaira“ = koule) je ta část atmosféry, se kterou přichází do styku rostliny, tj. zóna počasí zemského vzdušného obalu. Typické pro troposféru je to, že se stále mění. Je charakterizována:

  • počasím (krátkodobé jevy: přeháňka, bouřka)
  • meteorologickými jevy středního trvání (období dešťů/sucha, roční období)
  • klimatem (průměrný stav na daném místě)

Klima[editovat | editovat zdroj]

determinuje výskyt rostlin a potažmo i výskyt živočichů. V ekologii hovoříme nejen o makroklimatu, což je klima zaznamenávané meteorologickými stanovišti, ale také o mikroklimatu, což je klima na specifických místech (svahy, úzká údolí, jámy). U většiny rostlin dochází k synchronizaci růstu s klimatickými rytmy.

Obr. 1 Fotografie dokumentuje mikroklima pěšinky na louce, jejíž povrch bez vegetace je o něco chladnější a proto se na něm déle drží sněhová pokrývka.

Litosféra[editovat | editovat zdroj]

(z řeckého „lithos“ = kámen, skála a „sphaira“ = koule) je pevný obal Země tvořený zemskou kůrou různé tloušťky (kontinentální zemská kůra je mocnější, než oceánská). Litosféra se skládá se z 12 velkých a mnoha menších desek, které „plavou“ na plastické vrstvě pláště Země. Pro ekologii je významné, že dochází k jejímu nepřetržitému fyzikálnímu a chemickému zvětrávání a litosféra se tak stává takřka nevyčerpatelnou zásobárnou rozmanitých chemických prvků – základním materiálem pro vznik půd.

Pedosféra[editovat | editovat zdroj]

(z řeckého: „pedon“ = půda a „sphaira“ = koule) se nachází na povrchu litosféry. Půda ovšem není jen rozrušená litosféra, je to hmota vzniklá působením organismů a podmínek prostředí na litosféru. Půdu tvoří kromě zvětralého substrátu z litosféry také zbytky odumřelých těl rostlin a živočichů, exkrementy v různém stadiu rozkladu (= humus), půdní voda, půdní vzduch, kořeny rostlin a půdní živočichové. Pevné částice půdy jsou agregovány ve větších či menších zrnkách, mezi nimiž se nachází volný prostor vyplněný vodou nebo vzduchem – obé je nezbytné pro existenci půdních organismů. Typy a mocnosti horizontů půdy jsou do značné míry determinovány také klimatem. Každá půda roste, zraje, stárne a může i zaniknout (nebezpečím pro půdu je eroze). Krajina bez půdy je často nazývána „měsíční krajinou“ nebo „pouští“. Velký problém se zánikem půd známe např. z oblastí okolo Středozemního moře, ve kterých docházelo po staletí k odlesňování (za účelem stavby lodí, topiva, vysazování olivových hájů), nadměrné pastvě). Dnes v těchto oblastech na mnohých místech vykukují holé skály a (pokud existuje) je zde půdní vrstva je slabá a neúrodná.

Klasifikace půd je složitá a přesahuje obsah tohoto předmětu. Pro hrubou informaci studentů jsou významné jen informace, že existují dva typy klasifikace půd.

  • referenční třídy půd – velké skupiny půd umožňující korelaci klasifikace českých půd s klasifikacemi zahraničními; koncovka – sol. Jsou seskupovány podle hlavních rysů geneze půd. Rozlišujeme 15 referenčních tříd.
  • půdní typy – hlavní české pedologické klasifikační jednotky. Charakterizované diagnostickými horizonty a jejich sekvencemi nebo diagnostickými znaky; koncovka – zem.

Nejznámějšími typy půd jsou:

Černozem[editovat | editovat zdroj]

černá ornice, která se vyskytuje především ve středním a jižním Rusku nebo v Mississippské pánvi. U nás se vyskytuje na Moravě a v Polabí. Vyvinula se a vyvíjí se rozkladem zetlelých rostlin ve vhodných klimatických podmínkách. Na černozemi jsou původními ekosystému buď lužní lesy, nebo lesostepi a stepi.

Hnědozem[editovat | editovat zdroj]

půda, která vzniká ze spraší a sprašových hlín v rovinatém či mírně zvlněném reliéfu v podnebí mírně vlhčím, než je podnebí v černozemních oblastech. Pro hnědozem je typické, že světlý eluviální horizont přechází do hnědého luvického horizontu bez záteků. Hnědozemě jsou neutrální až slabě kyselé. V suchých letech sklízí zemědělci hospodařících na hnědozemích větší úrodu, než zemědělci na černozemích. Původními ekosystémy na hnědozemích jsou doubravy a habrové doubravy.

Šedozem[editovat | editovat zdroj]

půda, která vzniká na spraších. Pro šedozem je charakteristický ostrý přechod svrchního hnědého horizontu s ostrým do druhého horizontu a neostrý přechod mezi druhým a třetím horizontem. Původním ekosystémem na šedozemích je lesostep.

Podzol[editovat | editovat zdroj]

je půda s nízkým pH (kyselá), na které dochází k vytváření syrového humusu. Kyselost půdy zvyšuje opad z jehličnatých stromů. Charakteristickým znakem pro podzol je vybělený horizont. Je to půda nevhodná pro zemědělské hospodaření. Původním ekosystémem na podzolech je tajga, popř. tundra.

Glej[editovat | editovat zdroj]

(subtyp -zemí) – je zamokřená půda, kyselá půda (pF je 1,8 – 2,4). Charakteristické pro glej je nedostatek půdního vzduchu (většina půdních pórů je zaplněna vodou), a tedy anaerobní podmínky a procesy. V důsledku chemických procesů dochází v gleji k redukci iontů železa a hořčíku a jejich migrace ze spodních vrstev vzhůru. Tvorba nepropustného jílu. Charakteristickým ekosystémem vyskytujícím se na glejích je mokřad (mokřina). Ta je nevhodná pro zemědělské hospodaření, protože si nepříznivé vlastnosti udržuje i po odvodnění.

Rendzina[editovat | editovat zdroj]

půda, která vzniká na vápenném podkladu. Charakteristické pro rendzinu je to, že ji tvoří jediný (velmi tmavý) horizont. Ten leží přímo na matečné hornině (horizonty B i C chybí). V rendzině se vyskytují velké kusy matečné horniny (vápence), které při setkání s lopatou či pluhem drnčí (odtud drnčící název „rendzina“). Rendziny jsou bohaté na živiny, ale mělké. Proto jsou více než pro zemědělské obhospodařování (orbu) využívány pro ovocnářství (nejlépe se na nich daří peckovicím) či vinařství.

Na půdotvorném procesu se výrazně podílejí organismy, např. bakterie, půdní houby (aktomycety). Půdních živočichů existuje velké množství. V našich podmínkách je jedním z nejvýznamnějších půdních živočichů žížala obecná (Lumbricus terrestris). Její přítomnost v půdě přímo souvisí s kvalitou půdy (čím více žížal, tím je půda kvalitnější). Žížaly konzumují organické látky, mrtvá těla živočichů i rostlin (spadlé listí). Žížala je podzemní živočich, který nesnáší UV záření. Na povrch vylézá jen za deště, když není v půdě dostatek půdního vzduchu.

Prvky vstupující do živých organismů a začleňované do biomasy se nazývají biogenní prvky. Každý biogenní prvek je přijímám do organismu, začleněn do hmoty organismu, vylučován z organismu do prostředí, kde slouží za potravu pro jiný organismus. Proto hovoříme o koloběhu prvků (látek). Rozlišujeme dva typy koloběhů:

(Koloběh dusíku je mezi těmito typy.)