Potravní a produkční ekologie

Tomáš Zapletal

zapletal.tomas@email.cz

Autotrofie - heterotrofie

• autotrofie (fotosyntéza, chemosyntéza u

bakterií a sinic) heterotrofie (živočichové,

saprofágové – houby)

• mixotrofie (podle okolností, zelení bičíkovci)

Potravní řetězec • přenos látek a energií v potravě od autotrofních organismů ke

konečným konzumentům řadou organismů, které se požírají

• energie: řetězcem protéká, část se spotřebovává (pohyb, životní funkce obecně)

– kratší řetězce – méně ztrát

– nejkratší řetězce ve vodním prostředí s extrémními podmínkami (horké prameny, slaná jezera)

– Dlouhé řetězce v mořích (7 článků)

• látky (živiny): mohou recyklovat

• Ekologické pyramidy:

– početnosti

– biomasy

– energie – základna vždy širší

Jednoduchý řetězec

Producenti

Konzumenti

Reducenti

Několikastupňový potravní řetězec

• Od zelených rostlin přes býložravce k masožravcům:

Pastevní potravní řetězec

Koloběh živin

Produktivita

• Schopnost společenstva vytvářet organickou hmotu

• Limitující faktory primární produktivity: • Nedostatek živin (obvykle N, P)

• Nedostatek světla

• Intenzita pastvy

Bottom-up nebo top-down mechanismy řízení

• Bottom-up – živiny, světlo

• Top-down – predace

Produkce

Primární produkce

• Celkové množství organické hmoty (biomasy) vytvořené biocenózou za určitou dobu na jednotku plochy či objemu

• Primární produkce

• TPP = BPP - T

• Hrubá primární produkce, čistá primární produkce, dýchání

• Dříve metoda černých a bílých lahví

• Nyní chlorofyl a

Primární produkce

• Vliv na rozvoj primární produkce má dlouhodobý

postupný nárůst teploty vody a dotace nutrienty

Teplota vody u hráze (průměr z patnácti nejvyšších hodnot)

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

0C

Červenec + Srpen Červen + Září Trend

Sekundární produkce

• Sekundární produkce

množství organické hmoty (biomasy) fixované

v tělech konzumentů za určitou dobu na

jednotku plochy či objemu

– Čistá produkce se měří růstem jedinců a

reprodukce (různé metody podle typu růstu –

plynulý, v odlišitelných stádiích a nebo v

kohortách

Sekundární produkce

• Dvouvrcholová dynamika zooplanktonu

VD Hamry - rozvoj planktonu v nádrži

20032001 200420020

100

200

300

mg/m

3 su

šin

y a

bio

masy

0

5000

10000

15000

20000

25000

zoo

fyto

2005

Terciální produkce Terminální produkce

Určitý článek potravního řetězce, jehož produkt člověk odčerpává (čím kratší řetězec, tím vyšší výnos)

Tady bych to viděl na přestávku

Získávání potravy vodními živočichy • Živá potrava - biofágové

– Zoofágové (predátoři, konzumenti 2. a vyšších řádů) např. piscifágní ryby – štika, okoun…

– fytofágové (např. filtrátoři fytoplanktonu - mlži, seškrabávači nárostů - ostroretka)

• Mrtvé organismy - nekrofágové (detrito-) prvoci, houbovci, máloštětinatci….tolstolobik bílý, plotice

• Mikrofágové (potravou je detrit, bakterie, fytoplankton…)

• Makrofágové (potravou jsou větší organismy)

Druhy potravy

Potrava:

• Plnohodnotná

• Stravitelná

• Dostupná

• Hlavní

• Vedlejší

• Příležitostná

• Nouzová

Potrava - příjem

• Diferencovaný příjem

– lov: aktivní pohyb, pronásledování kořisti, číhání

– pastva: při konzumaci makrofyty, nárosty nebo málo

pohyblivými živočichy (např. býložravé ryby)

• Nediferencovaný příjem

– filtrace: aktivní, pasivní

– sedimentace – jednoduchá u nálevníků a bičíkovců

– Kombinace obou metod: např. velcí mlži

Potrava - výběrovost

• Výběrovost: preference x diskriminace

– Index výběrovosti: procentické zastoupení dané potravní složky v zažívacím traktu minus procentické zastoupení dané potravní složky v okolním prostředí

• Nedostatek potravy

– Prahová koncentrace potravy - množství potravy, při níž je mortalita a natalita v rovnováze

• Nižší u malých organismů

Trofické skupiny makrozoobentosu spásači a seškrabávači získávají rostlinnou potravu z

minerálních a organických povrchů

drtiči - kouskovači drtící či drobící hrubou organickou

hmotu

sběrači živí se sběrem nebo shrnováním detritu,

sedimentů nebo biofilmu

Trofické skupiny

aktivní filtrátoři druhy vybavené filtračním aparátem

umožňujícím jim získávat z volné vody

jemnou organickou hmotu

pasivní filtrátoři druhy vytvářející sítě nebo sítím

podobná zařízení na zachytávání jemné

organické hmoty

dravci dravé druhy, požírající celé živočichy či

jejich části

Trofické skupiny ryb herbivoři druhy specializované na příjem rostliné

potravy (amur, tolstolobik, perlín)

karnivoři druhy přijímající masitou potravu,

např. ryby (piscivoři – okoun, štika)

omnivoři Druhy potravně nevyhraněné živící se

smíšenou potravou (kapr, lín)

Složení potravy ryb teorie herbivoři

karnivoři

omnivoři

Amur bílý

vegetace

ostatní

Perlín ostrobřichý

vegetace

ostatní

Okoun říční

ryby

bentos

plankton

Štika obecná

ryby

bezobratlí

Kapr obecný

bentos

plankton

ostatní

Lín obecný

bentos

ostatní

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

1+

4+

3+

2+

Složení potravy ryb praxe

Ryby

Copepoda

Cladocera

Ephemeroptera

Mucus

Makrovegetace

Perifyton

minerální částice

Ryby

Copepoda

Cladocera

Ephemeroptera

Mucus

Makrovegetace

Perifyton

Minerální částice

Metody hodnocení potravy ryb

Index naplnění Hmotnost plného zažívacího

traktu/hmotnost ryby * 100

Hmotnostní podíl potravy Hmotnost potravy obsažené v zažívacím

ústrojí/hmotnost ryby * 100

Frekvence výskytu potravní

složky

Počet ryb s daným taxonem v

zaživadlech /c elkový počet ryb s

potravou

Potravní migrace – chemismus

vodního prostředí

Rozvoj anoxie, teplotní distribuce

Potravní migrace – roční období

Kontinuální pohyb ryb i v průběhu zimního

období

Biomanipulace rybami

• vysazování dravých ryb, tj štiky, candáta a

pstruha

• eliminace doprovodných druhů, tj kaprovitých

ryb a okouna

Dravé ryby Nedravé ryby

Zooplankton

Fytoplankton

Schema biomanipulace

Vysazovány jsou druhy, jejichž potravou jsou hlavní konzumenti zooplanktonu, nebo mají bioindikační význam.

Candát obecný

Pstruh obecný potoční

Bolen dravý

Podporované druhy

Zaměření: kaprovité ryby, okoun

okoun

kaprovité ryby

elektrický agregát typ BMA

tenatní síť

Regulace doprovodných druhů ryb