ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA
description
Transcript of ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA
![Page 1: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/1.jpg)
ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA
Prof.dr.sc. Stjepan KrčmarOdjel za biologijuSveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku
![Page 2: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/2.jpg)
biotop (stanište) je ekološki pojam koji se odlikuje određenom kombinacijom ekoloških čimbenika i njihovim određenim promjenama u funkciji vremena na čitavom svom prostoru; biotop može biti rijeka, jezero, potok, livada, šuma; uvjete života na nekom staništu određuju geološki i klimatski čimbenici, te određuju sastav flore i faune
areal je zoogeografski pojam, ukupan prostor u kojem se susreće jedna vrsta, a čija je veličina povijesno uvjetovana; areal osim što je biološki i geogragski je pojam, koji se prikazuje na zemljopisnoj karti
Slika 4. šuma četinjača Slika 5. jezero Borovik
![Page 3: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/3.jpg)
• areal prema obliku može biti neprekidan, stalan (kontinuirani) i razdvojen (diskontinuiran)
• u stalnom ili neprekidnom arealu, vrsta ima suvislu rasprostranjenost, unutar areala nastanjuje sva staništa pogodna za život
• razdvojen areal može biti obično razdvojen (disjunktni) i rascjepkan, raspršen (disperzan)
• razdvojen disjunktni areal odlikuje da se unutar njega nalaze veća nenastanjena područja, koje vrste ne mogu bez poteškoća svladati
• vrste koje imaju disjunktivan ili disperzni areal (bez komunikacije) sastoje se od genetički izoliranih populacija
![Page 4: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/4.jpg)
• disjunktivni areal nastaje na dva načina:
a) ako vrsta ekspanzijom ili na neki drugi način uspije svladati prepreku, tako uz postojeći areal nastaje jedan drugi i s druge
strane prepreke
b) smanjenjem broja populacije nekadašnji areal se smanjuje, na povoljnim mjestima zaostaju dijelovi populacija, a između njih
ostaju nenastanjena mjesta
• unutar areala raspored vrsta može biti ravnomjeran i neravnomjeran
• neravnomjeran: prema principu slučajnosti i neravnomjeran skupni raspored
![Page 5: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/5.jpg)
• Biohore - skup sličnih biotopa• životna područja: mora i oceani, kopnene vode, kopno
Slika 6. Kopno, oceani, mora
![Page 6: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/6.jpg)
jedinka - osnovna ekološka jedinica
populacija - stvarni oblik postojanja organskih vrsta u živoj prirodi životna zajednica -biocenoza ekološki sustav, ekosistem, biomi
biosfera - ekosfera (hidrosfera, atmosfera, litosfera, pedosfera)
BIOTIČKI SUSTAVI
BIOM
![Page 7: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/7.jpg)
POPULACIJA
populacija je prostorno i vremenski integrirana skupina jedinki iste vrste, koja raspolaže zajedničkim skupom nasljednih čimbenika, naseljava određeni prostor, pripada određenom ekološkom sustavu, u okviru kojeg su jedinke povezane međusobno odnosima razmnožavanja
osnovni elementi svake populacije : gustoća, prostorni raspored, natalitet, mortalitet, uzrasna struktura i potencijal rasta
gustoća populacije - kvantitativni izraz veličine populacije u odnosu na jedinicu prostora, prikazuje se brojem jedinki ili njihovom težinom (biomasom) na jedinicu naseljene površine u datom trenutku
opća gustoća - predstavlja prosječan broj jedinki na području cijelog ekološkog sustava, gdje populacija date vrste živi
ekološka gustoća - pokazuje broj jedinki populacije naseljenih na jedinici, stvarno naseljenog prostora, datog ekološkog sustava
![Page 8: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/8.jpg)
• prostorni raspored - odnosi se na stupanj pokretljivosti populacije
unutar naseljenog staništa
• prostorni raspored jedinki populacije može biti neravnomjeran po
principu slučajnosti, ravnomjeran i skupni neravnomjeran
• prostorno kretanje jedinki u okviru populacije uvjetovano je
motivima zadovoljavanja životnih potreba
• areal aktivnosti - teritorijalnost, oblik prostornog izoliranja u prirodi
(ptice, sisavci, gmazovi, ribe, kukci)
• migratorna kretanja: migracije, emigracije i imigracije
![Page 9: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/9.jpg)
migracije su periodična kretanja jedinki ili skupine jedinki s određenim pravcem i vremenom kretanja, a mogu biti ograničene u okviru biotopa ili izvan njegovih granica
emigracije su jednosmjerna periodična kretanja jedinki populacije izvan okvira biotopa, uglavnom su uzrokovane nedostatkom hrane ili zbog velike gustoće populacije
Imigracije predstavljaju naseljavanje pripadnika neke populacije u novi biotop, aktivno ili pasivno
![Page 10: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/10.jpg)
• natalitet - čimbenik rasta populacije, označava produkciju novih jedinki u populaciji, koje se pridodaju već postojećim, putem razmnožavanja
• kapacitet razmnožavanja kod pojedenih vrsta vrlo je različit, razlike u plodnosti između pojedinih životinjskih vrsta izraz su povijesno nastale prilagođenosti na uvjete života, posebno na mogućnost preživljavanja mladih
• fekunditet - maksimalni broj jaja koje ženka može producirati
• fertilitet - stvarni broj položenih jaja koje ženka može položiti
![Page 11: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/11.jpg)
• fiziološki natalitet - maksimalna produkcija potomaka uvjetovana nasljednim čimbenicima
• ekološki natalitet - stvarna produkcija potomaka u konkretnim uvjetima okoliša
• mortalitet - predstavlja negativni čimbenik rasta populacije, izražava se brojem uginulih jedinki populacije u funkciji vremena
• fiziološki mortalitet - uslijed fiziološke starosti
• ekološki mortalitet - pod datim ekološkim uvjetima biotopa
![Page 12: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/12.jpg)
• uzrasna struktura populacije - izraz je brojnog odnosa uzrasnih stupnjeva koji ulaze u sastav populacije
• razlikujemo tri osnovne starosne kategorije: prereproduktivnu, reproduktivnu i postreproduktivnu
• prema raspodjeli dobnih skupina razlikujemo tri vrste populacija: stabilna, mlada i opadajuća
• rast populacije - ima faze eksponencijalnog rasta, usporenog rasta, oscilacija i fluktuacija, negativnog rasta, isčezavanja
• prvi zakon rasta populacije - eksponencijalni ili Malthusov zakon
• drugi zakon rasta populacije - logistički ili Verhulstov zakon
![Page 13: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/13.jpg)
Slika 7. Prvi zakon rasta populacije
Slika 8. Drugi zakon rasta populacije N (t) = N0 x ept
N (t) = K/ [ 1 + (K/N0 – 1) x e –p x t ]
![Page 14: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/14.jpg)
• životna zajednica nije jednostavan skup određenih biljnih i životinjskih vrsta, koje žive jedne pored drugih samo zato, što u datom biotopu nalaze više ili manje povoljne uvjete za život
• životna zajednica ima svoju strukturu, koja se očituje u njenom kvalitativnom sastavu, prostornom i vremenskom rasporedu vrsta, što ulaze u njen sastav brojnim odnosima njihovih populacija
• životna zajednica je živući dio ekološkog sustava, koju čine biljne zajednice (fitocenoze), životinjske zajednice (zoocenoze) i zajednice mikroorganizama (mikrobiocenoze)
ŽIVOTNA ZAJEDNICA - BIOCENOZA životna zajednica je uvijek određena kombinacija različitih biljnih i životinjskih populacija, koja se uspostavlja i održava pod datim ekološkim uvjetima biotopa
![Page 15: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/15.jpg)
• životna zajednica je dinamički pojam
• strukturu životne zajednice određuje kvalitativni sastav vrsta koji varira prostorno i geografski
• heterogenost jedne životne zajednice ovisi od ekoloških čimbenika, od njihovog intenziteta i kvalitete (svakog od njih) u datom staništu
• sastav životne zajednice, zastupljenost vrsta u njima, najčešće se razlikuje, kako u horizontalnom, tako i u vertikalnom pravcu
• životna zajednica arktičke tundre broji 81 vrstu, srednjoeuropska bukova šuma broji 11.000 vrsta, tropska kišna šuma u Africi broji 20.000 životinjskih vrsta
![Page 16: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/16.jpg)
• vertikalne promjene životnih uvjeta utječu na kvalitativni sastav životne zajednice, povećanjem dubine u morima i jezerima pogoršavaju se uvjeti života, dolazi do opadanja intenziteta svjetlosti, temperature, smanjuje se biomasa planktona, smanjuje se koncentracija kisika, raste tlak
• opadanje broja životinjskih vrsta sa dubinom u oceanima: 0-180m, 4400 vrsta, 180-900m, 2050 vrsta, 900-1800m, 710 vrsta, 2700-3600m, 500 vrsta, preko 4500m, 235 vrsta
• nadmorsku visinu iznad 2000 m karakterizira: pad tlaka zraka, razrjeđenost zraka, snižavanje temperature, što uzrokuje manji broj vrsta
• raznovrsnost životne zajednice uvjetovana je, ne samo abiotičkim, nego i biotičkim čimbenicima
• povećanjem raznolikosti vrsta u životnoj zajednici raste i broj ekoloških
niša
![Page 17: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/17.jpg)
• čimbenici koji određuju kvalitativni sastav životne zajednice svrstavaju se u slijedeće kategorije: povijesne, klimatske, edafske, orografske i biotičke
• širenje jedne organske vrste ovisi od ekološke valencije onog razvojnog stupnja prema nekom od čimbenika na kome je ona najuža, a to uzrokuje kvalitativne razlike životnih zajednica u prirodi
• svaka životna zajednica posjeduje vrste, koje u zajednici dominiraju brojnošću, biomasom i to su dominantne vrste, odnosno graditelji životne zajednice
• osnovni graditelji kopnenih životnih zajednica su pojedine vrste biljaka (jelova šuma - jela, borova šuma - bor, bukova šuma - bukva)
• ukoliko su uvjeti okoliša specifičniji, utoliko je siromašniji sastav vrsta u životnoj zajednici, a veća je brojnost njihovih populacija
![Page 18: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/18.jpg)
• osim horizontalnog i vertikalni raspored organizama čini bitnu strukturnu značajku životne zajednice, a to je stratifikacija, koja je izražena kroz dva osnovna pojasa: jedan neosvjetljeni i drugi osvjetljeni
• neosvjetljenom pojasu kod kopnenih zajednica pripada sloj ispod površine Zemlje, a kod vodenih zajednica sloj na većim dubinama
• osvjetljenom pojasu pripada dio iznad površine tla, a kod vodenih zajednica plitki slojevi vode, te litoral u cjelini
• strukturne odlike: brojnost (abundancija), kvantitativna zastupljenost pojedinih populacija, dominantnost, stalnost, čestoća, vezanost
• odnosi ishrane u životnoj zajednici - autotrofni organizmi (producenti) heterotrofni organizmi (potrošači) - biljojedi (fitofagi) - mesojedi (zoofagi) - saprofagi (razlagači) hranidbeni lanac - linearan niz organizama (listovi vučje stope - gusjenica uskršnjeg leptira – sjenica – vjetruša – razlagači)
![Page 19: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/19.jpg)
a) hranidbeni lanci uvijek počinju s fotosintetskim organizmima i završavaju s mikroorganizmima, koji razgrađuju organsku tvar
b) u svakom hranidbenom lancu zaokružen je protok tvari i energije, koji se ciklički može obnavljati
c) među članovima hranidbenih lanaca vrijedi kvantitativni odnos izražen brojčanim zakonom, na početku lanca ima najviše, a na kraju lanca najmanje članova, međutim od tog pravila ima i odstupanja, tj. na početku lanca može biti malo jedinki (šuma)
![Page 20: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/20.jpg)
Saguaro kaktus Primarni proizvođači
Primarni potrošači
Sekundarni potrošači
Tercijarni potrošači
Slika 9. Hranidbeni lanac pustinje
![Page 21: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/21.jpg)
Slika 10. Hranidbeni lanac tajge
Primarni proizvođači
Biljojedi primarni potrošači
Mesojedi prvog reda sekundarni potrošači
Mesojedi drugog reda tercijarni potrošači
![Page 22: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/22.jpg)
http://www.ffst.hr/odsjeci/uciteljski/nastava/Prirodoslovlje/prirodoslovlje%202011_2012/11.%20Ekologija.pdf
Slika 11. Hranidbena mreža
![Page 23: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/23.jpg)
• hranidbeni lanci se često prikazuju u obliku hranidbenih ili ekoloških piramida, prikazujući strukturu i tok svakog hranidbenog stupnja i svake skupine organizama u hranidbenom lancu
• hranidbene piramide možemo prikazati, kao broj organizama u hranidbenom lancu, kao hranidbene strukture, kao protok energije ili promjenu biomase
• hranidbene razine na višem mjestu u piramidi imaju manje članova veće tjelesne težine, međutim od tog pravila ima i odstupanja, a to je da na kraju hranidbenog lanca vršni predator može biti manji od prethodnog člana u lancu (npr. afrički bivol i lav, jelen i vuk itd.)
• najveću ukupnu biomasu imaju organizmi iz baze piramide, koji fotosintezom stvaraju organsku tvar
![Page 24: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/24.jpg)
• livada sa 10000 biljaka ukupne biomase 7500 grama fotosintezom stvara organsku tvar, koja prehranjuje 100 poljskih miševa, čija je ukupna masa 3000 grama, oni su izvor hrane za sekundarne potrošače, za 10 lasica čija je težina 50 grama
• hranidbene piramide prikazuju protok energije
• ukupna energija prisutna na svakom višem hranidbenom stupnju piramide manja je od energije, koja je nužna za životne funkcije na prethodnom nižem hranidbenom stupnju
![Page 25: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/25.jpg)
Slika 12. Hranidbena piramida
Primarni proizvođači
Primarni potrošači - biljojedi
Sekundarni potrošači – mesojedi prvog reda
Tercijarni potrošači –mesojedi drugog reda
![Page 26: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/26.jpg)
• u svakom višem sloju piramide progresivno se smanjuje kemijska energija koju su fotosintetski organizmi stvorili iz baze piramide
• sunčevo svjetlo u iznosu od 264 x10,5 MJ pada na livadu površine 40000 m2, biljke akumuliraju 62,4 MJ, preživači (goveda) od toga za proizvodnju biomase iskoriste 6,03 MJ, čovjek iskoristi samo 34, 7 KJ
• razlikujemo tri vrste hranidbenih lanaca : a) predatorski hranidbeni lanac b) parazitski hranidbeni lanac c) saprofitski hranidbeni lanac
• zakon veličinskih odnosa (mesojedi)• zakon brojnih odnosa
kvantitativni odnosi između članova hranidbenog lanca izražavaju se piramidom brojeva, piramidom biomase i piramidom energije
![Page 27: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/27.jpg)
piramida energije - količina energije koja u jedinici vremena protiče kroz svaki trofički stupanj (predstavlja količinu stvorenih organizama na svakom trofičkom stupnju u jedinici vremena)
Slika 13. Piramida energije
![Page 28: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/28.jpg)
piramida brojeva - može znatno varirati zbog veličine početnih članova (proizvođača) u različitim životnim zajednicama
4 miša
1 drvo
400 biljaka
Tisuće ličinki kukaca
http://www.google.hr/url?sa=t&rct=j&q=hranidbeni%20odnosi%20prirodna%20ravnote%C5%BEa%
Slika 14. Piramida brojeva
![Page 29: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/29.jpg)
piramida biomase - pokazuje kvantitativne odnose, a ne pokazuje kojom se
brzinom organska tvar stvara i troši na pojedinom
trofičkom stupnju
Čovjek 50 kg
Svinja500 kg
Kukuruz5000 kg
Zooplankton 40 g
Alge 400 g
Slika 15. Piramida biomase
![Page 30: ŽIVOTNO STANIŠTE I POJAM BIOTOPA](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062218/56815e51550346895dcccb4b/html5/thumbnails/30.jpg)
Literatura :
• Kerovec M. 1988. Ekologija kopnenih voda. Mala ekološka biblioteka. Hrvatsko ekološko društvo, Zagreb, knjiga 375 pp.
• Ricklefs R.E. and Miller G. L. 1997. Ecology. Fourth Edition. W.H. Freeman and Company, New York, 822 pp.
• Glavač V. 1999. Uvod u globalnu ekologiju. Duzpo i Hrvatske šume. Zagreb, 211 pp.
• Krohne D.T. 2000. General ecology. Second Edition. Brooks/Cole, 512 pp. • Springer O. P. i Springer D. 2008. Otrovani modrozeleni planet. Biblioteka Geographia Croatica. Knjiga 31. 293 pp. http://images.google.hr/ (14.9.2012).
http://www.ffst.hr (14.9.2012).