Ekologie rostlin a hub

Základní pojmy:

rostlinná ekologie = zkoumání vztahů mezi rostlinami a prostředím a vztahů rostlin mezi sebou
biotop = životní prostor každého jedince, který žije na určitém místě, které mu poskytuje podmínky existence
stanoviště = topograficky vymezený biotop určitého organismu
populace = soubor jednotlivých organismů téhož druhu, žijících na určitém místě a v určitém čase
fytocenóza = zkoumání vztahů pouze mezi rostlinami
zoocenóza = zkoumání vztahů mezi živočichy
biocenóza = tvoří všechny organismy žijící společně ve vzájemných vztazích na určitém území
ekosystém = ekologická soustava složená z biocenózy, která tvoří jednotný celek s neživým prostředím v němž žije
biosféra = soubor všech ekosystému na Zemi

Každému organismu se nejlépe daří při určitých podmínkách prostředí → optimální podmínky (nejnevhodnější = minimální p., nejoptimálnější = maximální podmínky)

rozpětí mezi hranicemi je pro různé druhy různé
podmínky rozdělujeme (složky): pro mč. organismus je důležité, aby podmínky prostředí byly v rozmezí EV (organismy s širokou EV, organismy s úzkou EV)

Abiotické složky prostředí:

Sluneční záření
Teplota prostředí
Voda
Půda
Atmosféra

Sluneční záření

Fotosynteticky aktivní záření

jediný přímo využitelný zdroj energie pro rostliny
rostliny využívají pro fotosyntézu
sluneční záření se mění po dopadu do porostu kvantitativně a kvalitativně tyto změny probíhají na listech – 3 jevy

odraz dopadajících paprsků (10 – 20% ), závisí na kvalitě listů » hladké více, zvadlé, matné a chlupaté méně
pohlcení –největší část dopad. zářivé energie všech vln.dél. je pohlcena → téměř veškerá energie přeměněna na teplo, zbytek pro fotosyn. (2-10%)
průchod záření listem – závisí na tloušťce listů, tenké listy propustí až 40%

vegetační rytmus- podmiňují sezónní změny v průniku záření, vývoje rostlin(jarní a letní aspekt)
podle nároků na sluneční záření, 3 skupiny:
- I. Slunobytné –pouštní, stepní, horské
- II. Heliosciofyty – snesou vysoké hustotě záření i zastínění (šalvěj luční, čistec, ječmen myší)
- III. Stínobytné – nesnesou přímé osvětlení(kapradiny, lecha jarní)

Teplota prostředí

Eurytermní rostliny- široká tepl. amplituda (-5 – +55°C), luční a hajní druhy
Stenotermní ros.- relativně úzká tep. ampl. , záleží na druhu
při překročení teplotní hranice dochází k poškození protoplazmy buněk
z hlediska přizpůsobení dělíme:
- a) Termofyty – teplobytné rost. , snášejí vysoké teploty
- b) Psychrofyty – chladnobytné, nízké teploty
- c) Krofyty – rostliny žijící na sněhu

Voda

univerzální rozpouštědlo, jsou na ní závislé všechny metabolické procesy
zdroj atmosférické srážky, příjem hlavně kořeny
podle vztahu ke stanovištní vlhkosti:
- a) Hydrofyty – vázané na vodní prostředí (lekníny)
- b) Hygrofyty – mokré až zbahnělé půdy (kosatec žlutý)
- c) Mezofyty – vlhké a čerstvě nebo mírně vlhkých půdách
- d) Xerofyty – suché půdy (sukulenty)

Půda

vzniká spolu působením klimatu a živ. organismů z matečné horniny
je to systém vody, min. látek, vzduchu, živých a mrtvých org. a jejich rozkladných produktů
na rozkladu má podíl většina půdních organismů = edafon
hlavní rozkladači – kvasinky, plísně, houby,…
za optimálních tepl. a vlhk. podmínek dochází k úplnému rozkladu org. hmoty
- mineralizace na anor. látky rozpustné ve vodě » do rostlin
chemické složení je závislé na hloubce půdy ( u mělkých ovlivněno mateční horninou )
rostliny kořenící ve skalních štěrbinách = chazmofyty,
písčité půdy = psamofyty (hvozdík písečný)
na povrchu skal = PETROFYTY (mechy, lišejníky)
důležitý faktor – kyselost a zásaditost půdy, podle nároků na pH půdy:
- a) acidofyty- kyselé půdy, pH < 6,7 (vřes, kostřava ovčí,…)
- b) neutrofyty – pH 7
- c) alkalofyty – pH > 7, 2 ( ostřice nízká)
  - pH< 3 a > 9 úhyn rostlin
citlivost na obsah solí, vysoký obsah solí pro halofytní a opak pro halofobní rost.

Atmosféra

poskytuje rostlinám základní stavební prvky- uhlík, kyslík, dusík
- I. Uhlík – získává se z oxidu uhličitého, jediný zdroj uhlíku pro stavbu biomasy
- II. Kyslík – potřebný pro dýchání rostlin, důležitá je přítomnost v půdě
  - v půdě je kyslíku v půdním vzduchu méně než v atmosférickém, je tu větší spotřeba kořeny a půdními mikroorganismy
  - např. málo okysličené jsou jílovité půdy (závislé na půdních pórech)
  - u rostlin v bažinatých půdách * dýchací kořeny – vyrůstají k nebi do vzduchu nebo chůdovité k. – trvale nad povrchem
- III. Dusík – potřebný pro syntézu rostlin. bílkovin, u vyšších rostlin k tvorbě alkaloidů
  - přijímán ve formě NO^–₃ a NH⁺₄
  - do půdy se dostává
    - 1. Z plynných sloučenin v atmosféře – vznikají při buňkách a z exhalátů, do půdy srážkami
    - 2. Činností mikroorganismů- vazačů dusíku, které mají přímo schopnost vázat vzdušný dusík
    - 3. Mineralizací odumřelých těl – rostlin, živočichů a vazačů dusíku
    - Mineralizační proces provádějí:
      - amonizační bakterie (uvolňují N z oragn bílkovin v anorganické formě NH3)
      - nitritační bakterie převádějí amoniak na nitritovou formu a nitrační na dusičnanovou formu tyto organismy jsou aerobní, ale za anaeorobních podmínek denitrifikační bak. převést dusičnany na plynný dusík (N2 uniká do atmosféry) a ochuzovat tak půdu o alkaliody
    - 4. Dusíkatými hnojivy – ledky, močovina
      - rostliny náročné na obsah dusíku – nitrofyty a tvoří nitrofilní společenstva (kopřiva)
      - opak nitrofobní společenstva – rašeniliště
  - Znečištění: velký vliv na vegetaci
    - 1. tuhými emisemi – popílek, prach
      - ucpávají průduchy v listech»jedovaté látky až do potravy člověka
    - 2. plynné emise – spalování uhlí, výfukové plyny, freony
    - 3. oxid siřičitý – opad listů, působí jedovatě, příčinou – kyselé deště

Ekologie populace

Populace rostlin – soubor jedinců stejného druhu, na určitém stanovišti v určitém čase

různě velká, velikost se mění, příčinou změn je natilita ( množivost) – tvorba nových jedinců, (závislá na množství výtrusů semen,…)
mortalita(úhyn) – vlivem prostředí nepříznivých podmínek
vlastnosti populace:
- a) hustota populace – počet jedinců na jednotku plochy
- b) struktura populace – podle rozmístění jedinců- pravidelné, náhodné, ve skupenstvích (dále také věková a sexuální struktura)
Vzájemné vztahy – rozlišujeme interakce: mezi populacemi _MUTUALISMUS
- a) negativní – (konkurence,parazitizmus)
- b) kladné – symbióza, mykorrhiza, lichenismus
- c) epifytismus – jedna rostlina druhou používá jako podložku k růstu
Konkurence mezidruhová – mezi populacemi dvou nebo více druhů
- když mají stejné kvalitativní a kvantitativní nároky ve stejnou dobu
Konkurence vnitrodruhová – redukuje hustotu jedinců v populaci, vylučuje slabé jedince
Alelopatie – vzájemný vztah mezi dvěma populacemi
- jedna z nich je ovlivňována chemickými látkami(silice,fenoly,..) od druhé populace
- většinou látky působí inhibičně na růst a vývoj sousední populace
- do prostředí trojím způsobem:
  - 1) výměšky kořenů do půdy
  - 2) výluhy nadzemních částí rostlin po jejich opadu srážkovou vodou
  - 3) aromatické prchavé látky mohou ovlivňovat rostliny sousední populace přímo nebo srážkami do půdy
- následky jsou zpomalení růstu až zastavení klíčení semen nebo znemožnění vývinu vyklíčených rostlin
- např.: pelyněk, slunečnice,šalvěj…
- autoinhibice- zamezuje růst v dosahu chem. působení mateřské rostliny
- Poloparazitismus – u zelených rostlin schopných fotosyntézy
  - vodu s živinami přijímají z těla hostitele
- Parazitismus – u bakterií, plísní, snětí a hub
  - z těla hostitele získávají všechny potřebné živiny
- Symbióza – typ mutualismu, patří sem lichemismus, mykorrhiza a soužití
  - hlízkovitých bakterií s kořeny bobovitých

Vtahy mezi rostlinami a živočichy

a) kladné– rostliny jsou tímto vztahem ve svém vývoji a růstu podporovány
b) negativní (spásáním,sešlapem býložravců)
c) indiferentní (rostliny úkrytem živočichů)

Vliv člověka na rostlinné populace
- člověk získal půdu na různých stanovištích v době, kdy se stal zemědělcem a pastevcem
- odlesňování, ruderální vegetace(na skládkách)
- synantropní rostliny – rostliny rozšířené vlivem člověka
  - úmyslně – antropofytní
  - neúmyslně- adventivní rostliny(na překladištích, skládkách, kolejích,..)

Ekologie společenstva (SYNEKOLOGIE)

rostlinné společenstvo je souborem jedinců a populací rostlinných taxonů, rostoucích na určitém stanovišti, které jsou ovlivňovány svým prostředím, ovlivňují se navzájem a ovlivňují zpětně i prostředí
tvořeno jedinci jedné populace = monocenóza – uměle vysazené, obilí atd. ,
- přirozené – rákosí u břehů
většinou polycenózy – smíšené porosty
rost. společenstva nejsou náhodná seskupení rostlin, tvoří se z opakujících souborů taxonů (některé se vyskytují spolu)
existuje těsný vztah mezi složením a strukturou společenstva a souborem podmínek stanoviště
tam kde se dvě společenstva stýkají, se vytváří různě široký pruh, tvořený společenstvem přechodných vlastností a přechodného složení = ekoton (lenové společenstvo)

Struktura společenstva i druhová skladba

Prostorová struktura ve 2 rovinách:

Vertikální rovina – rozvrstvení do pater

Přízemní společenstvo – rostliny pokrývající půdu – mechy, lišejníky
Bylinné patro – rostliny do výšky jednoho metru
Keřové patro – vyšší rostliny než 1m a menší než 3m
Stromové patro – vyšší rostliny než 3m

Ve společenstvu vzniká soustavník (prostor, který v ekosystému zaujímá určitý druh)

Dále se rozlišují na:

Svrchní kořenové patro – od povrchu do hloubky 20cm
Střední koř. p. – od 20cm do 1m hloubky
Spodní koř. p. – od 1m hloubky a více

Horizontální struktura –na vodorovném směru rozšíření rostlin. populací
změny ve struktuře neustále, mění se hustota, uspořádání, velikost
sezónní změny – každý rok opakující se vývoj)
ekologická sukcese
- vývojový děj,který probíhá ve společenstvu na určitém stanovišti déle než 1 rok
- pokud se společenstvo vyvíjí se až k rovnováze s podnebím = klimax – nejstabilnější a nejkomplexnější

Ekosystém

Tvoří společenstvo s jeho abiotickým prostředím,ekosystém je základní jednotka – v níchž dochází k oběhu látek, převodu energie a přenosu informací, podléhá změnám v čase a projevuje složité auto regulační reakce

Každý Ekosystém obsahuje tyto složky
- anorganické látky
- organické látky
- klimatický režim
- producenti (většinou rostliny) – autotrofní org.
- konzumenti (většinou živočichové)- heterotrofní org.
- dekompozitři (houby a mikroorganismy) – reducenti
rostliny jako primární producenti mají rozhodující úlohu základního zdroje chem. vázané energie přístupné pro celou biologickou složku ekosystému
Tok Energie jednosměrný a nevratný, ostatní látky uskutečňují koloběh nestálý

Biomy

soubory ekosystémů navzájem blízkých strukturou a funkcemi, které se rozvinuly v určitých podmínkách prostředí
např. tropické deštně pralesy, savany, tajgy, listnaté lesy, stepi apod.

Rozšíření rostlin na Zemi

Areál – oblast, v níž se vyskytuje určitý druh
Areály původní – přirozeně vzniklé a druh je v nich původní
Areály druhotné – vznikly působením člověka a druhy jsou zde zavlečené
tam kde zůstaly zachovány přibližně původní podmínky prostředí, se dosud vyskytují původní druhy – relikty
endemity – druhy vyskytující se jen na určitém území

Fytogeografické členění Země

Základní společenstva se opakují na celém světě, každý světadíl má svá rostlinná a živočišná společenstva

Holarktická oblast – mimotropická část severní polokoule – tundra, tajga, jehličnatý les, step, (opadavý listnatý les, tvrdolistý les, křoviny = biomy), polopoušť a poušť
Paleotropická oblast – tropy starého světa – tropický deštný les, savana, tropická poušť a polopoušť
Neotropická oblast – tropy nového světa – tropický deštný les, polopoušť a poušť
Kapská oblast – malá část na jihu Afriky, velký počet endemitů – polopoušť, poušť, savana
Australská oblast – velký počet endemitů, vyvíjela se dlouho izolovaně od ostatních kontinentů – poušť a polopoušť,savana a tropický deštný les
Antarktická oblast – zahrnuje Antarktidu, Patagonii a část Nového Zélandu, nejchudší flóra, základ ve starobylé flóře Antarktidy před zaledněním

Česká republika – zařazena do středoevropské provincie, eurosibiřské podoblasti holarktidy

3.oblasti:

Termofylikum – nížiny, pahorkatiny, rosotu pouze teplomilné rostliny
Mezofylikum – středně výškové polohy, opadavé listnaté rostliny – bučiny
Oreofylikum – vyšší nadmořské výšky, téměř žádné teplomilné rostliny – dominují jehličnaté lesy

Ekologie rostlin a hub