2 zs EaKE 1 historie a základní pojmy

ekologie

zkoumání vztahů organismů mezi sebou a k jejich organ i anorganickému prostředí

ekosystém

• nemá rozměr (případně měřítko definováno předložkou o jeho měřítku, mikro makro…)

• Tansley - definuje ekosystémy jako tzv “superorganismy

krajina

úsek zmeského povrchu složený z různých spolu interagujících ekosystémů, zkoumán z různých mezioborových pohledů (archeologie, geografie, antropologie, biologie,...)

3 krajinně-ekologické perspektivy

1. lidská

2. geobotanická

3. živočišná

lidská perspektiva

krajina je grupování do funkčních entit mající význam pro lidský život (sídla, pole…)

geobotanická perspektiva

prostorové rozmístění biotických a abiotických složek (půdní složky…) utvářející výsledný vzhled roslinných společenstev (lesy, prérie, mozaikový typ vegetace)

hierarchycká teorie (a soustava pro ekosystém)

• souvisi s tim které procesy ta probihaji v tech ruznych skalach, levelech

1. biosféra

2. biom

3. ekosystém

4. společenstvo

5. populace

6. individua

7. orgány

8. buňky

9. molekuly

10. atomy

škály pozorování krajiny

• časové

  • mikro - míň než tis let

  • makro - tis-mil let

  • mega - vic než mil let)

• prostorové

  • malá - méně než 100 km²

  • střední - 100-1000 km2

  • velký -vícm než 1000 km²

hlavní původci krajinné struktury

• abiotické

• biotické

• člověk

• disturbance a sukcese

abiotické

• Klima; půdy

• geomorfologie (nadm. výška, sklon, orientace – (mikro)klima, pohyb veličin, frekvence a rozmístění disturbancí, geomorfologické procesy)

biotické

• kompetice, facilitace (kompetitivní vyloučení - jeden druh nakonec převáží -> alternativní stabilní stavy; rection-diffussion model; klíčové druhy)

• dominantní organismus (druhy zakladatelé - ovlivňují strukturu společenstva, lokálně stabilní prostředí pro jiné druhy, ekosystémoví inženýři)

• predace (potravní řetězec - vliv predátorů na nižší stupně)

člověk

• disturbance a asistovaná migrace

  • kočovný –> usedlý život

  • technologie – pluh

  • užití ohně

  • migrace druhů

  • antropocén

disturbance

• disturbance (přirozené) – oddělená událost v čase, která naruší ekosystém, společenstvo, nebo populaci a změní dostupnost zdrojů nebo fyzické prostředí

kvartér

geologické období (čtvrtihory) posledních 2,5mil let

mechanismy klimatických změn

1. Milankovičovy astronomiské cykly

2. zpětnovazebné mechanismy

Milankovičovy astronomiské cykly

tilt

• sklon zemské osy se mění - perioda 31 000 let

• mění se úhel dopadu slun záření na zeský povrch

excentricita

• tvar oběžné dráhy země okolo slunce se mění mezi elipsou a více zakulacenou elipsou - perioda 405 000 let

precese

• je krouživý pohyb zemské osy přibližně po plášti dvojkužele

• 21 000 let

zpětnovazebné mechanismy

zesilují nebo zeslabují účinek jednotlivých klimatických faktorů

např: termohalinní výměník, skleníkové plyny, tektonická činnost

termohalinní výměník

• teplé a studené mořské proudy, hlubinné a povrchové

• Proudy cirkumpolární, v Atlantiku, v Pacifiku (pro nás významný Golfský)

• Dynamická distribuce tepla těmito proudy způsobuje náhlé změny klimatu

• náhlé změny klimatu probíhající např. za posledních 20 tisíc let jsou způsobeny zejména

  • dynamika distribuce tepla v oceánech

    • zastavení golfského proudu kvůli tání ledovců

hlavní biotické procesy v kvartéru (dělění)

lineární

• nevratné

• př.: vymírání druhů, rozšiřování pouští, migrace druhů

cyklické

• dlouhodobá sukcese

dlouhodobá sukcese

vývoj ekosystémů v průběhu střídání dob ledových a meziledových

• Klima, migrace druhů, vývoj půd, disturbance (požáry, herbivorie…)

• Nyní se nacházíme v telokratické (poslední) fázi interglaciálu 

  • Názvy dalších fází: proto-, mezo-, oligokratická a kryokratická (pro glaciál)

  • Během těchto fází se mění složení ekosystémů; stárnutím půdy ubývá hlavně fosforu

• Současné procesy ve starých půdách (Austrálie, J Afrika) bez disturbancí

• Dlouhodobý nenarušený vývoj půd vede k vyplavování živin

• Adaptace rostlin k získávání fosforu – Mykorhiza 

  • Arbuskulární – preferuje dostupnější (anorganický) fosfát -> na začátku interglaciálu

  • Ektomykorhiza – přijímá anorganický i organický P -> koncem interglaciálu

• Vegetační analogie – migrace druhů; rozdílné vegetační trajektorie v jednotliv. interglaciálech

• Dlouhodobá dynamika druhů a půd (lapina, tis a buk - zmizeli a pak se zas objevili)

dlouhodobý vývoj půd

• roztaje ledovec, vzniká půda

• ektomykorrhiza: P mining… fosfor získávají

• v interglaciálech podobný vývoj ve vyčerpání → pokud nedojde k nějaké disturbanci, dojde k totálnímu vyčerpání a vzniku “polopouště”

• v astronomickém cyklu bychom měli asi teď být už na Prahu doby ledové, ale prodlužujeme cyklus → je možné, že v budoucí době bude nedostatek fosforu

  • ledovec to pak v glaciálu z hlubokomořských sedimentů, kde se ukládá, pak celé zdvihne nahoru

dlouhodobá dinamika vybraných druhů

• pterocarya: náš původní strom, během kvartéru vyhynul (u nás roste u Mrtvé ryby)

• _procesy vliv na to, jaké budou ekosystémy,...

• procesy spojené s migrací druhů

• odněkud z jinu, z temperátních refugií musí ty druhy migrovat na sever kvůli klimatickým změnám

  • 1. phalanx

  • 2. guerilla- transport diaspor na velkou vzdálenost

  • 3. šíření na kratší i na delší vzdálenost z populace

  • 4. šíření řídké populace

  • Reidův paradox rychlé postglaciální migrace

    • počítáme rychlost šíření (??)

    • pozorujeme rychlé daleké rozšíření dubu, který by ale měl normálně 500 m/rok

    • něco přenese, např. veverka odnese žalud na velkou vzdálenost, nebo voda

    • → to je ten paradox

reidův paradox

• rychlé postglaciální migrace

= zabývá se postglaciálním šířením druhů -> šíří se rychleji, než by teoreticky měly

• ??? Dva typy šíření:

  • guerilla – šíření z jednoho místa, na velkou vzdálenost

  • falanks

• Růst populace je často exponenciální – důležitost šíření na velkou vzdálenost

Stadiály a interstadiály

• dynamika tání a přibývání ledovců

typické druhy glaciálů

borovice limba – dominantní během glaciálu, dnes Tatry

modřín – v Evropě původní ve vnitroalpských údolích, kde je sucho a v Karpatech a Vys. Tatrách, Sibiř

bříza trpasličí – horská rašeliniště, Sibiř

vřesovec

Dnešní jižní Sibiř (Altaj) je podobná glaciální vegetaci 

• mozaikovitost společenstev (subalpínská vysokostébelná vegetace, nízkostébelní a keříčkovitá horská tundra, suché křoviny)

• světlá tajga: spíš modřín, borovice, stepní vegetace

• tmavá tajga: zastíněná, hustý porost lesa, sibiřské jedle, borovice

refugia v glaciálu

• Refugia – přežívání druhů glaciální maximum

  • Naše druhy: na jižních poloostrovech Evropy (Balkán, Apeniny, Pyreneje, jižní Francie), asi i Karpaty – dostatečná vlhkost

    • Z refugií daleké šíření diaspor v postglaciálu

změny ekosystémů v pozdním glaciálu

• Na našem území se ukazuje mozaika různých společenstev 

 ‣ nížiny více zalesněné – borovicové (lesní, limba), modřín nebo i vlhkomilnější druhy    

 ‣ hory více tundrové, převaha jalovců 

 ‣ kombinace řady různých ekologických druhů na jednom stanovišti

Postglaciální (holocenní) vývoj ekosystémů a krajiny

• Bezlesí v interglaciálech

  • Udržováno požáry a velkými herbivory (+ hnojení trusem)

  • Požáry jsou později hašeny člověkem a rovněž i herbivoři jsou vybiti lidmi -> zarůstání krajiny

• Otázka přirozenosti lesů?

  • Měnila se jak druhová skladba, tak míra bezlesí

  • časný středověk nejlépe odpovídá představám přirozenosti

  • různé trajektorie – borovice, dub, smrk, jedle-buk (dominantní vegetace)

VÝVOJ A DEMOGRAFICKÁ OBDOBÍ V HISTORII ČLOVĚKA

1. Paleolit (starší doba kamenná) – 2mil. - 10tis. let př.n.l.

2. Mezolit (střední doba kamenná) – 10-8tis. let př.n.l.

3. Neolit (mladší doba kamenná) – 8-5tis. let př.n.l.

4. Eneolit (doba měděná) – 5-2tis. let př.n.l.

5. Doba bronzová – 2tis.-800 let př.n.l.

6. Doba železná – 800-450 let př.n.l.

7. Stěhování národů (starověk) – do 6. stol. n.l.

8. Raný středověk – 9.-11. století

9. Vrcholný středověk – 11.-14. století

10. Novověk – od 15./16. století

• Mezi paleolitem a mezolitem byla poslední doba ledová (před 10tis. Lety)