13. EKOLOGIJA

EKOLOGIJA

mr. sc. Ivana Dujmovi

EKOLOGIJA

Prouava odnos ivih bia i okolia

Odnos ive i neive prirode

1866.g. - Ernst Haeckel

Izraz ekologija

Oikos dom, stanite

Logos znanje, uenje

Do sredine 20.st. periferna bioloka znanost

Danas prerasla okvire biologije

Sinteza svih znanstvenih disciplina

EKOLOGIJA

Sloena interdisciplinarna znanost

Pomae ljudima lake ivjeti u promijenjenim

uvjetima

Zadatci:

Unapreivanje okolia

Uspostava poremeene prirodne ravnotee

Stvaranje uvjeta za ekonomsku ekspanziju i

industrijski razvitak

OSNOVNI POJMOVI U EKOLOGIJI

OKOLI

EKOLOKI IMBENICI

STANITE ili BIOTOP

JEDINKA ili INDIVIDUA

POPULACIJA

IVOTNA ZAJEDNICA ili BIOCENOZA

EKOLOKI SUSTAV

BIOSFERA


OKOLI svi ivi i neivi ekoloki imbenici

djeluju na organizam na podruju gdje on ivi

ujedinjeno mnotvo razliitih ivotnih fizikih, kemijskih i biolokih imbenika

EKOLOKI IMBENICI uvjeti ivota u biotopu (stanitu)

mijenjaju se tijekom vremena pojedinano i skupno

neivi - ABIOTIKI

ivi - BIOTIKI

STANITE ili BIOTOP

dio biosfere

naseljen odreenim biljnim i ivotinjskim vrstama te mikroorganizmima

ivotni prostor s ivotnim uvjetima (ekolokim imbenicima)

jedinke prilagoene uvjetima

npr. jezero, hrastova uma, livada, more...


EKOLOKA NIA

iri pojam od stanita

podrazumijeva fiziki prostor organizma

mjesto i poloaj koji pojedina vrsta zauzima u ekosustavu

omoguuje povezanost dviju razliitih populacija

Ekoloka nia podrazumijeva:

hranidbeni poloaj u ivotnoj zajednici

cjelokupnu ulogu u zajednici

nain na koji organizam ivi

dvije vrste ne mogu zaposjesti istu ekoloku niu Gusjenica leptira kupusnog

bijelca i lisna u

Isto stanite list kupusa

Razliita hrana gusjenica lisno tkivo

lisna u - biljni sok


JEDINKA ili INDIVIDUA Pojedinani organizam bilo koje vrste

VRSTA skupina srodnih organizama

imaju slina obiljeja

imaju jednake ili sline ivotne potrebe

mogu se meusobno razmnoavati dajui plodno potomstvo

POPULACIJA jedinke iste vrste razliite ivotne dobi

ive na istom stanitu

vezane odnosima razmnoavanja


IVOTNA ZAJEDNICA ili BIOCENOZA

Skup biljaka (fitocenoza), ivotinja (zoocenoza) i mikroorganizama (mikrobiocenoza) na istom prostoru u odreenom vremenu

dinamian sustav

stalan razvitak i preobrazba tijekom vremena stalno raanje novih jedinki

pojedinih vrsta

nestajanje starih vrsta


EKOLOKI SUSTAV Manji, prostorno odreeni dio

okolia

Predstavlja funkcionalno jedinstvo: ivotne zajednice

neivog okolia - ivotnog stanita u uem smislu

biocenoza + biotop uma,Jezero, More, Pustinja,

Livada, Travnjak, Movara, Bara

Biom vie slinih ekosustava (pustinja, stepa, tundra, tajga...)

Areal - podruje rasprostranjenja neke vrste na Zemlji

BIOSFERA svi biomi na Zemlji

obuhvaa cjelokupni ivi svijet

Litosfera

Hidrosfera

Najvei ivotni prostor

99,5% - mora i oceani

0,5% - vode na kopnu

Atmosfera

Naseljena u visini 10-tak metara


Biogeografija prouava rasprostranjenost vrsta

Fitogeografija i Zoogeografija

Flora biljne vrste nekog podruja

Vegetacija biljne zajednice nekog podruja

Fauna sve ivotinjske vrste nekog podruja

Kozmopolitske vrste -imaju iroki areal ovjek, maslaak, vrabac

Endemi vrste ograniene na uskom podruju runolist, velebitska

degenija, proteus

Relikti vrste koje su u prolosti imale iroki areal danas im je areal jako

suen runolist, sibireja, omorika

biosfera

BIOSFERA

Pojasni raspored

ekosustava:

tundre

tajge

listopadne ume

stepe

polupustinje i pustinje

tropske vlane ume

Biljne zajednice prema visini:

hrastova uma

bukova uma

bukva i jela

pretplaninska bukva

planinske ikare

planinski travnjaci

EKOLOKI IMBENICI

Kreu se u granicama: Minimum Maksimum Optimalna vrijednost

Ekoloki minimum najmanji intezitet nekog

imbenika koji mora postojati da bi organizam ivio

Ekoloki maksimum najvei intezitet koji

organizam moe podnijeti

Ekoloki optimum najpovoljnija vrijednost za

organizam udaljavanje od optimuma

pogorava ivotne uvjete

Ekoloka valencija

razmak izmeu gornje i donje granice vrijednosti nekog imbenika

EKOLOKI IMBENICI

Ekoloka valencija razvitak abljih jaja

optimum 22C minimum 0C maksimum 30C

ograniavajui imbenik

Libig - rast biljke ograniava ona tvar kojom biljka najmanje raspolae hranjive soli gnoj za uzgoj biljaka

nadoknauje se taj gubitak

Eurivalentni organizmi imaju iroku ekoloku

valenciju tigar tople praume

Indije i Sibir

Stenovalentni organizmi imaju usku ekoloku

valenciju biljke i ivotinje vezane za

uska podruja grebenski koralji, gusjenice

dudova svilca

EKOLOKA VALENCIJA

PASTRVA

STENOVALENTNA vrsta

ivi u hladnim tekuicama od 0 do 15C

Razmnoava se zimi na temperaturi izmeu 4 i 6C

Osjetljiva na koliinu otopljenog kisika u vodi

Ne moe ivjeti u uvjetima kada je koncentracija otopljenog kisika ispod 8 mg/l

ARAN

EURIVALENTNA vrsta

Ima iroku ekoloku valenciju

ivi u sporo tekuim vodama

Optimum od 18 do 22C

Podnosi uvjete gdje je koncentracija otopljenog kisika i manja od 2 mg/l

INTENZITET DJELOVANJA EKOLOKOG

IMBENIKA

INTENZITET DJELOVANJA EKOLOKOG

IMBENIKA KOMARAC

EKOLOKA VALENCIJA:

od -30 do + 35C

EKOLOKI OPTIMUM:

20 - 30C i vlanost

iznad 60%

Ako se temperatura

povisi iznad 35C, a

vlanost zraka padne

ispod 25%, komarac

ugiba

ABIOTIKI IMBENICI

Abiotiki ili neivi dio

ekosustava

Splet imbenika

fizikalne i kemijske

prirode

Fizikalni i kemijski uvjeti

ivota

TEMPERATURA - TOPLINA

VODA/VLAGA

SVJETLOST

ATMOSFERSKI PLINOVI

HRANJIVE (BIOGENE)

TVARI ILI SOLI

STRUJANJA

ATMOSFERSKI I

HIDROSTATIKI TLAK

TEMPERATURA

Potrebna za tijek razliitih

ivotnih procesa -

optimalna temperatura

Na Zemlji varira od

hladnih polarnih do

ekstremno vruih

pustinjskih temperatura

ivotne djelatnosti se odvijaju uglavnom od

0 - 50 C

POIKILOTERMNI organizmi

ovise o temperaturi okoline

veina biljaka i ivotinja

metabolizam usporen na nioj, a ubrzan pri vioj T

npr. razvoj jaja

HOMEOTERMNI organizmi

ne ovise o temperaturi okoline

mali broj ptica i sisavca

TEMPERATURA

HOMEOTERMNI organizmi

dlake i perje zadravaju zrak - lo vodi topline

zatita znojenjem ili masnim naslagama

kit, pingvin

prelazak u stanje mirovanja medvjed - zimski san ili

hibernacija

ljetni san ili estivacija (kukci...)

Biljke: podnose i niu T od 0C

liajevi tropske vrste ne ispod +2C Zatita od hladnoe

podzemnim stabljikama (visibaba) ili odbacivanje listova

Za veinu - temperatura od 40 C pogubna ubrzava se razgradnja, a

sinteza usporava

Mezofiti srednjeeuropske biljke koje izdre niske T zimi i visoke ljeti

Termofiti biljke toplijih krajeva, izdre samo vie T

Kriofiti neke bakterije i cijanobakterije

mogu izdrati samo na snjenim naslagama krajnjeg sjevera i juga Zemlje

TEMPERATURA

Jordanovo pravilo

na niim temperaturama ribe izrastu vee

tijelo dulje od onih koji ive u toplijoj vodi

Bergmanovo pravilo

kopnene toplokrvne ivotinje su veih tjelesnih dimenzija ako ive u hladnijim krajevima

npr. sova,vuk

TEMPERATURA

Allenovo pravilo

zbog hladnoe smanjuju

se tjelesni nastavci u

ivotinja - ui, repovi,

noge

smanjuje se gubljenje

topline

npr. lisica i zec na

sjeveru imaju krae

uke nego na jugu

TEMPERATURA

Glogerovo pravilo

temperatura, vlaga i drugi ekoloki imbenici

utjeu na obojenost ivotinja u toplim vlanim krajevima

sisavci, kukci i ptice su tamnijih boja

Ciklomorfoze

temperatura utjee na oblik tijela

vodenbuhe

Fenoloke pojave

u proljee ivotinje se pojavljuju odreenim redom bubamare, hrutevi, leptiri...

Spol ivotinja

Rakuci T = 5C nastaju mujaci

T > 5C oba spola

T = 14C nastaju enke

SVJETLO

Proces fotosinteze autotrofni organizam djelovanje svjetlosti -

povezano s promjenom temperature (godinja doba)

Biljke u biocenozi one s puno svjetla (trputac)

i one u sjeni (brljan) ivotinje

prilagoene na tamu (krtica)

veina aktivna na svjetlu - diuralne

aktivne nou - nokturalne (sova, noni leptiri)

O svjetlu ovise:

ivotne navike ivotinja

budnost, spavanje, prehrana, razmnoavanje, kretanje

aktivnost nekih endokrinih lijezda - ciklika spolna aktivnost

bioloki ritam, sinteza bjelanevina, ...

SVJETLO

U odnosu na duljinu

dnevnog svjetla biljke

mogu biti:

BILJKE DUGOG DANA

zahtjevaju dulje dnevno

osvjetljenje - npr.jeam

BILJKE KRATKOG DANA

dugo dnevno osvjetljenje

oteava cvjetanje - npr.

proljetnice

VODA I VLANOST

Koliina oborina, te

vlanost zraka i tla

Razliito rasporeene

na Zemlji

Izrazito vlani predjeli

kine tropske ume

Izrazito suni predjeli -

pustinje

Prema potrebi za vodom

ivotinje se dijele na:

Kserofilne

Mezofilne

Higrofilne

KSEROFILNE VRSTE

ivotinje sunih podruja pustinjske ivotinje

Razvile fizioloke prilagodbe za minimalni gubitak vode iz tijela

tede vodu smanjenim izluivanjem

Pustinjski mi koncentrira mokrau, nema lijezda znojnica

Kaktusi - bodlje

MEZOFILNE VRSTE

prijelazna skupina

veina kopnenih

organizama

gubitak vode

nadoknauju pijenjem

vode i konzumiranjem

hrane bogate vodom

gubitak vode iz tijela (od

ukupne koliine vode u

tijelu):

1 do 2% uzrokuje e i

nagon za pijenjem vode

5 do10% uzrokuje teke

poremeaje u tijelu

15 do 20% - smrtan za

veinu mezofilnih vrsta

HIGROFILNE VRSTE

vodeni organizmi koji ne mogu ivjeti bez vode ili bez dovoljne vlanosti

nisu razvili fizioloke mehanizme za tednju vode

vodozemci (npr. aba), puevi golai, gujavice,

Vodene biljke abnjaci, aevi

Sezonske selidbe:

U proljee polau jaja Poetkom ljeta sele u vlane ume U jesen se vraaju u movaru Prezimljuju u mulju

BIOTIKI IMBENICI

ine ivi dio ekosustava odnosno njegovu

biotiku okolinu

virusi, mikroorganizmi, gljive, biljne i ivotinjske

vrste

djelovanje tijesno vezano s abiotikim

imbenicima

ivi organizmi ovise meusobno jedni o

drugima i o okoliu u kojem ive

BIOTIKI IMBENICI

Djelovanje:

Posredno

kroz hranidbene lance

Neposredno

parazitizam

Povoljno

simbioza

Nepovoljno - tetno

parazitizam

Neutralno

komenzalizam

BIOTIKI IMBENICI

INTRASPECIJSKI ODNOSI

Odnosi meu jedinkama iste vrste:

Odnosi meu spolovima Razmnoavanje Svadbeno ruho, pijev,

ljubavne igre, borbe,... Brane zejednice

monogamne, poligamne, poligine, poliandre

Natalitet imbenik rasta i

brojanog napretka svake populacije

Mortalitet imbenik nazatka svake

populacije

Skrb za mlade Nagonske radnje

Gnijezda

Njega legla

Kompeticija konkurentski odnos Najjai biotiki imbenik

unutar jedinki iste vrste

Ograniava mogunost neogranienog rasta populacije

Borba za teritorij, hranu, partnera,...

BIOTIKI IMBENICI -

INTERSPECIJSKI ODNOSI

Odnosi meu jedinkama razliite vrste:

Konkurentni odnosi Iskoritavanje Dvije vrste su u suparnitvu

u istom okoliu za npr. istu hranu, prostor,

Jedna vrsta potiskuje drugu

Predator i plijen Predator (grabeljivac)

svaki organizam koji se hrani drugim organizmima

Plijen ima razvijene prilagodbe za aktivnu i pasivnu samoobranu

makami, pticekukci, lavzebra

BIOTIKI IMBENICI -


Nametnik i domadar

paraziti (nametnici) ive na raun domaina (domadara) i u pravilu ga oteuju

ektoparaziti parazitiraju na povrini tijela - buha,u

endoparazitiparazitiraju u unutranjosti tijela - trakavica, metilj, djea glista

poluparaziti (polunametnici) imela

Hiperparazitizam nametnike napadaju drugi nametnici

U pseoj buhi (nametnik na psu) ivi liinka psee trakavice

EKTOPARAZIT BUHA

(Pulex iritans)

ENDOPARAZIT DJEJA GLISTA

(Ascaris lumbricoides)

BIOTIKI IMBENICI -


Potpomaganje mutualizam

Zajednica dvije razliite

vrste

Simbioza

Obje vrste imaju koristi

od zajednice

ne tete jedni drugima

rak samac i moruzgva,

liaj alga i gljiva

Komenzalizam jedna

vrsta ima koristi, druga

nema, ali ne trpi ni tetu

brljan i slak

MEUOVISNOST IVIH ORGANIZAMA

ivi organizmi ovise

meusobno jedni o

drugima

Ovise o okoliu u kojem

ive

Fotosinteza

Primarna organska

proizvodnja

Biljke - primarni organski

proizvoai

Autotrofni organizmi

Heterotrofni organizmi

Razlagai heterotrofne

bakterije

HRANIDBENI LANCI I HRANIDBENA MREA

Zatvoreni krug izmeu proizvoaa, potroaa i razlagaa

Autotrofni organizmi proizvode hranu fotosintezom

HERBIVORI biljojedi/biljoderi

hrane se biljkama

KARNIVORI mesojedi/mesoderi i

kukcojedi (INSEKTIVORI)

hrane se biljojednim organizmima

OMNIVORI raznojedni organizmi

hrane se biljnom i ivotinjskom hranom

RAZLAGAI - reducenti mikroorganizmi bakterije i

gljivice

razgrauju ostatke uginulih ivotinja

nastaju anorganske tvari i ugljikov dioksid

HRANIDBENI LANAC

proizvoa

potroa

1. reda

potroa

2. reda potroa

3. reda

razlagai

HRANIDBENI LANAC

HRANIDBENA MREA

potroai

III. reda

potroai II. reda

(mesoderi i svederi)

proizvoai (zelene biljke)

potroai I. reda (biljoderi)

odnos brojnosti meu lanovima ivotne zajednice (na svakom viem stupnju

hranidbenog lanca sve je manje organizama) manja biomasa

HRANIDBENA PIRAMIDA

HRANIDBENA PIRAMIDA

KRUENJE TVARI

Tvari krue:

od biljke anorganski jednostavni spojevi

preko ivotinja organski sloeni spojevi

do bakterija od organskih u anorganske spojeve

natrag u biljke anorganski jednostavni spojevi

ivotinje organsko

bakterije organsko anorgansko

okoli anorgansko

biljke anorgansko organsko

PROTOK ENERGIJE U EKOSUSTAVU

Sunce izvor energije

sunevu energiju biljke upijaju s pomou klorofila

pretvorba u kemijsku E

Pohrana u organskim spojevima - glukoza

Na razliitim trofikim stupnjevima ekosustava energija protjee

Veliki dio se preoblikuje u toplinu

za sustav neiskoristiva

BIOGEOKEMIJSKI CIKLUSI

CIKLUS VODE

CIKLUS UGLJIKA

CUKLUS DUIKA

CILKUS DUIKA

guano

CIKLUS SUMPORA

ONEIENJA OKOLIA I

GLOBALNE PROMJENE

PROTOKOL IZ KYOTA

Globalni, meunarodni sporazum

Potpisalo preko 170 drava svijeta

za petogodinje razdoblje od 2008. 2012.

CILJ:

smanjenje emisije est vanih staklenikih plinova ugljinog dioksida

metana

duikovog oksida

fluoriranih ugljikovodika

perfluoriranih ugljikovodika

sumpornog heksafluorida

Republika Hrvatska je prihvatila ovaj dokument 2007.

GLOBALNO ZATOPLJENJE

Koncentracija ugljikovog

dioksida u atmosferi se

poveala u zadnjih 100

godina oko 25%

Velika upotreba fosilnih

goriva, unitavanje

uma,...

efekt staklenika

EFEKT STAKLENIKA

Stakleniki plinovi:

ugljikov dioksid: 49%

metan: 18%

klorofuorougljik: 14%

duikovi oksidi: 6%

ostali: 13%

KISELE KIE

Documents

13. EKOLOGIJA