Atraktivní
Atraktivní
biologie
K3
K2
K1
P
D
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Potravní řetězce
Přenosy látek a energie v ekosystémech se uskutečňují v
potravních (trofických) řetězcích, které propojují jednotlivé
potravní úrovně.
Potravní řetězec představuje posloupnost (sled) organismů,
které jsou ve vzájemných potravních závislostech, tj. jeden
požírá druhého, přičemž sám se stává potravou v následující
trofické úrovni.
obecně: P → K1 → K2 → K3 → …
V každém ekosystému
musí existovat minimálně
2 trofické úrovně.
P – producenti, K1 – primární konzumenti (herbivoři), K2 – sekundární
konzumenti (primární masožravci a paraziti), K3 – terciární konzumenti
(sekundární masožravci) atp.
2
Atraktivní
Atraktivní
biologie
• potravní řetězce mívají v průměru 4 články; délka potravních
řetězců závisí na druhu živočichů, resp. jejich metabolické
aktivitě (např. savci a ptáci mohou prodýchat až 95-98% energie
získané z potravy)
• nejdelší trofické řetězce jsou ve vodních ekosystémech, např.
fytoplankton → zooplankton → drobné ryby → dravé ryby
→ draví kytovci → lední medvěd (maximálně kolem 10
článků)
Existují 3 typy potravních řetězců (podle toho, zda začíná
živou biomasou či mrtvou organickou hmotou):
‰ pastevně-kořistnický
‰ detritový (= dekompoziční)
‰ parazitický – spojuje různé skupiny parazitů (cizopasníků)
V různých ekosystémech může převažovat pastevně-kořistnický
(např. louky, pastviny) nebo detritový (např. lesy) potravní řetězec;
nikdy se však nevyskytují odděleně, ale v úzkých vzájemných
3
vazbách.
ch
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Pastevně-kořistnický
řetězec
R
R
R
Detritový
řetězec
R
C2
C
R
c1
M
R
H
čistá primární
produkce
B+F
půdní organická
hmota
H – herbivoři, C1- primární karnivoři, C2- sekundární karnivoři; B – bakterie,
F – houby, M – mikrobivoři (prvoci aj.), C – karnivoři, R – respirační ztráty
4
Pastevně-kořistnický řetězec
IV. trofická konzument
hladina 3. řádu
R
III. trofická
hladina
R
II. trofická
hladina
R
I. trofická
hladina
(sekundární
karnivor)
Atraktivní
Atraktivní
biologie
dravý pták
K5
had
K4
žába
K3
vážka
K2
motýl
K1
zelená rostlina
P
účinnost 5-20 %
konzument
2. řádu
(primární
karnivor)
účinnost 5-20 %
konzument
1. řádu
(herbivor)
účinnost 5-20 %
(zelená
producent
rostlina)
účinnost 0,2 %
5
Koloběh látek
a tok energie
konzumenti
3. řádu K3
R
tok energie
D
R
Atraktivní
Atraktivní
biologie
producenti P
D
koloběh
látek
konzumenti
2. řádu K2
R
R
D
D
R
konzumenti 1. řádu
(herbivoři) K1
6
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Didaktické poznámky
Předchozí schéma umožňuje názorně ukázat
ƒ těsné časoprostorové propojení dvou významných procesů –
koloběhu látek a toku energie jako základní předpoklad
trvalého fungování ekosystému
ƒ klíčové postavení fotosyntézy transformující sluneční energii
v energii chemickou obsaženou v biomase, která prochází
trofickými řetězci prostřednictvím herbivorů (K1) a karnivorů
(K2, K3 ...)
ƒ nezastupitelnou roli destruentů (dekompozitorů), využívající
zbytků energie z odumřelé biomasy k její úplné dekompozici
(mineralizaci), což vede k opakovanému zpřístupňování
živin producentům
ƒ že na každé trofické úrovni se značná část energie prodýchá
a uvolní ve formě tepla
ƒ příklady organismů jednotlivých trofických úrovní
7
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Biomasa dekompozitorů je rel. malá v porovnání s jejich
obrovskou rolí ve všech ekosystémech: zásadním způsobem
se podílejí na přeměnách látek a energií a umožňují tak
koloběhy živin.
ivin
• koloběh (pohyb) živin detritovým řetězcem je kratší než
přes pastevně-kořistnický potravní řetězec (tj. živiny jsou
dříve k dispozici primárním producentům)
• např. v lese přes 90% biomasy prochází pastevně-kořistnickým
potravním řetězcem
Poněvadž většina organismů – s výjimkou potravních specialistů
– využívá více potravních zdrojů (určitá rostlina nebo živočich
může být zpravidla potravou pro různé herbivory či karnivory),
dochází tak k překrývání trofických řetězců a ke tvorbě
trofických sítí, které přesněji vyjadřují skutečné
energomateriálové toky v ekosystémech.
8
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Potravní sítě
Potravní (= trofická) síť představuje systém vzájemně
propojených potravních řetězců (ukazuje, které druhy v rámci
biocenózy jsou spolu potravně propojeny).
• čím je potravní síť určitého biotopu hustší, tím stabilnější
zde bývá biologická rovnováha;
ha
• i jeden organismus může během svého života vystupovat
ve dvou rozdílných, časově oddělených trofických úrovních
(např. larva žije paraziticky, dospělec jako opylovač)
• problémy se zařazením některých skupin, např. mrchožrouti
jsou součástí detritových potravních sítí, i když se některými
znaky podobají karnivorům
• i když potravní sítě mnoha ekosystémů byly alespoň zčásti
popsány, kvantitativní stránka toků energie je dosud
nedostatečně známa, zvláště u trofických sítí založených na
detritových řetězcích
9
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Potravní síť
konzument 3. řádu
konzumenti 2. řádu
konzumenti 1. řádu
rostlina A
rostlina B
rostlina C
producenti
10
Atraktivní
Atraktivní
biologie
Ekologické pyramidy
Potravní závislosti, tj. postupný pokles celkové biomasy, energie
či počtu jedinců v jednotlivých trofických úrovních lze graficky
znázornit pomocí ekologických pyramid (zavedl britský ekolog
Ch. ELTON).
nejobjektivnější způsob vyjádření
trofické struktury ekosystému (je
náročná na údaje …); má vždy
klasický tvar, protože všechny
energetické přechody jsou spojeny
se ztrátou energie
K3
K2
K1
P
tok energie
‰ pyramida energie – představuje
pomalejší
rychlejší
‰ pyramida biomasy – každou
trofickou úroveň zastupuje biomasa
organismů
terestrický
ekosystém
K3
K2
K1
D
P
Biomasa producentů bývá nejméně
1000krát větší než biomasa K + D.
11
‰ pyramida četnosti – odráží jev, že počet jedinců od první
k poslední trofické úrovni (vrcholoví predátoři) se obvykle
strmě zmenšuje
Atraktivní
Atraktivní
biologie
• při přechodu na vyšší trofickou úroveň je pokles početnosti
doprovázen zvětšením rozměrů
• obrácené poměry jsou u parazitických řetězců (parazité
jsou menší a početnější než hostitel)
• existují i „obrácené“ pyramidy četnosti – např. strom
s velkým počtem herbivorního hmyzu
K3
K2
K1
P
P ~ strom
Studium energomateriálových toků v ekosystému je důležité:
¾ z pohledu výroby potravin, především ovlivňování jejich kvality
(viz kumulace reziduí apod.)
¾ z hlediska uchování stability ekosystémů (zejména
ekosystémů silně ovlivňovaných ze strany člověka)
12
Download

ENERGOMATERIÁLOVÉ TOKY