Ekosystém

najkomplexnejšia úroveň biologickej organizácie
základná funkčná jednotka prírody
vytvárajú ho biologické spoločenstvá/rast.,živoč.,huby.,mikroorg./ spolu so svojím abiotickým prostredím/pôda, voda, vzduch → medzi nimi sú dynamické a komplexné vzťahy
je to otvorený systém/prichádzajú do neho toky energie slnečného žiarenia, voda napr. dažďovými zrážkami; rôzne anorganické látky z ovzdušia, z pôdy i vody → vznikajú i straty energie, predovšetkým vyžarovaním, zmenou skupenstva/napr. vyparovanie/,biochemické procesy/respirácia/,exportom organickej hmoty

môže mať rôzny rozmer /najväčší e. je biosféra Zeme → odohrávajú sa v nej globálne procesy umožňujúce život na Zemi napr. globálne toky energie a kolobehy hmoty, na ktoré sú viazané trofické reťazce a pyramídy živých organizmov na celej Zemi.
E. môže byť rôzne veľký výsek biosféry napr. tropický dažďový les, jazero, lúka, rybník..
E: môže byť aj umelý výtvor človeka, napr. pole, mestský sad, mesto, halda..Platia tu rovnaké zákonitosti ako v prirodzených e. ale človek musí stále dodávať tzv. dodatkovú energiu/priemyselné hnojivá, stroje, nafta, elektrina /

Zložky ekosystému

Neživé prostredie e./súbor všetkých abiotických faktorov/--slnečná energia, všetky chemické a fyzikálne /klimatický režim—teplota, vlhkosť/ vlastnosti ovzdušia, vody a pôdy
Producenty –autotrofné organizmy, kt. tvoria organické látky z látok anorganických v procese fotosyntézy zelených rastlín alebo chemosyntézy chemolitotrofných baktérii
Energia, ktorú vytvoria predstavuje primárnu/ hrubú/ produkciu spoločenstva—časť z nej spotrebujú na vlastné životné procesy, zvyšok— čistá primárna produkcia
Konzumenty—heterotrofné organizmy, kt. nie sú schopné vytvárať organickú hmotu z anorganickej, a preto sú priamo alebo nepriamo závislé na produktoch autotrofných organizmov.
Patrí sem väčšina živočíchov:
podľa typu výživy ich delíme na: bylinožravce/herbivora, fytofágy/,mäsožravce/karnivora/,
všežravce /i človek/, predátory
Biomasa vytvorená konzumentami sa nazýva sekundárna produkcia.
Reducenty /dekompozitory ,deštruenty/rôzne skupiny organizmov, kt. sa živia mŕtvou organickou hmotou /detritom / na rôznom stupni rozkladu.

Biocenóza—fytocenóza/rastlinné spoločenstvo/,zoocenóza/ spoločenstvo živočíchov/

Typy potravových reťazcov

Pastevno-korístnícky reťazec/herbivorný/ začína živou biomasou zelených fotoautotrofných rastlín, na ktoré nadväzujú bylinožravci, kt. sa stávajú potravou mäsožravcov, prípadne vsežravcov. Konečným článkom tohto reťazca môže byť aj človek, alebo niektorá šelma alebo dravec/predátory/
Detritový/dekompozičný/reťazec vytvárajú ho rôzne skupiny heterotrofných organizmov, ktoré rozkladajú odumreté organizmy. Sú to baktérie, huby, prvoky, všetky bezstavovce vrátane dážďoviek—nadväzujú na ne pôdne živočíchy, ktoré spoločne s nimi vytvárajú pôdny edafon. Do tohto reťazca sú zapojené aj saprofyty, kt. sa živia polorozloženým detritom /hrobárik, sup/ koprofágy /chrobáky/ požierajú výkaly/exkrementy/.
Konečným produktom rozkladu detritu sú minerálne látky a jednoduché zlúčeniny CO2.
Je to jediný reťazec, ktorý umožňuje existenciu kolobehu C a minerálnych látok v e.
Parazitický –spája rôzne skupiny cudzopasníkov

Priamy potravový reťazec= potravová sieť- čím sú ekosystémy druhovo bohatšie ,tým sú ich potravové siete zložitejšie.
.
Ekologická pyramída—grafické vyjadrenie trofických vzťahov v prírode. Jednotlivé trofické úrovne sú znázornené obdĺžnikmi poukladanými jeden na druhom a vytvárajú pyramídu. Znázorňujú sa pyramídy počtov, pyramídy biomasy a pyramídy energie.

Tok energie
je vždy jednosmerný a nevratný. Energia vstupujúca do e. je viazaná producentmi v asimilátoch pri fotosyntéze ako chemická energia. Skutočné využitie energie slnečného žiarenia rastlinami je nízke 1%-6%.Bylinožravce spotrebujú asi 10-20% z vytvorenej primárnej produkcie,80-90% rozložia dekompozitory.
Organická hmota je v potravových reťazcoch odbúravaná postupne pri látkovej premene, stále počas života organizmov ubúda pri dýchaní. Pri týchto pochodoch je energia/ viazaná v organickej hmote/premenená na teplo, ktoré je vydávaná do prostredia.
Energia sa nestráca, len sa menia jej formy

Kolobeh látok
prebieha v kruhu

Najdôležitejšie biogeochemické cykly/kolobehy/,kt.prebiehajú v biosfére:

Kolobeh vody:
-výmena vody medzi zemským povrchom a atmosférou/vďaka slnečnému žiareniu/
Zdrojom vody sú zrážky. Voda sa vyparuje z pôdy/evaporácia/,organizmov/intercepcia/,z rastlín /transpirácia/ do ovzdušia, kde ju vetry rozptyľujú. Po ochladení sa pary kondenzujú a vo forme zrážok spadnú na oceány a kontinenty. Na súši vodu zachytí vegetácia a pôda. Tá ju prepustí až na nepriepustné podložie, kde sa môžu vytvoriť zásoby podzemnej vody.časť vody odteká riečnym systémom späť do morí a oceánov.

Kolobeh uhlíka
-je spojený s fotosyntézou a tvorbou biomasy
Je vo forme CO2. pohlcovaný rastlinami pri fotosyntéze, uvoľňovaný pri rozklade do ovzdušia.
Do vody sa dostáva CO2. zrážkami, výmena CO2 medzi vodou a ovzduším sa deje difúziou v smere koncentračného spádu. Do ovzdušia sa dostáva i z uhličitanov,napr.zvetrávaním vápencov. Do kolobehuCO2. zasahuje i človek spaľovaním fosílnych palív/uhlie, nafta/, tým sa neustále zvyšuje jeho koncentrácia v atmosfére.

Kolobeh kyslíka
-je uvoľňovaný pri fotosyntéze, spotrebúva sa pri dýchaní a rozkladom/oxidáciou/odumretých organizmov.-je spotrebovaný pri spaľovaní fosílnych palív.
Z atmosféry preniká kyslík do vody a pôdy.V pôde sa spotrebováva pri dekompozičných procesoch
V horných vrstvách atmosféry vznikla vrstva ozónu O3 ,ktorý chráni pred UV žiarením.

Kolobeh dusíka
Jeho hl. zdrojom je molekulárny dusík N2 ,ktorý sa nachádza v atmosfére. Odtiaľ sa dostáva do pôdy a vody. Voľný vzdušný N majú schopnosť viazať len pôdne baktérie, hľuzkovité b.
Zelené rastliny prijímajú dusík ako nitrátový NO3- alebo amónny NH+4 ión a využívajú ich k tvorbe bielkovín.
Pri rozklade odumretej hmoty uvoľňujú pôdne nitrifikačné baktérie anorganické formy N, ktoré môžu rastliny opäť prijímať pri svojej minerálnej výžive.
Atmosférický N je obohacovaný sopečnou činnosťou a zásahmi človeka/hnojenie—čím môžu byť ohrozené zásoby podzemnej vody/

Kolobeh fosforu
Zdrojom P sú horné vrstvy litosféry, kde sú ložiská fosfátov.
Rastliny prijímajú P z rozpustených fosfátov z pôdy. Potravovými reťazcami sa P dostáva do živočíšnych tiel. Po uhynutí organizmu sa P uvoľňuje rozkladom do prostredia. Dostáva sa do pôdy alebo do vodného prostredia, kde je sčasti využitý baktériami.

Kolobehy ostatných biogénnych prvkov v biosfére prebiehajú rôzne zložitými cestami.

Ekologická sukcesia
vývoj biologických spoločenstiev v čase
dochádza k zmene druhovej a priestorovej štruktúry spoločenstiev, mení sa aj ich prostredie a celý ekosystém
druhy sa menia postupne
biomasa a celková hmotnosť sa zvyšujú
diverzita druhov sa zvyšuje
čistá produkcia spoločenstiev sa zmenšuje a súčasne sa zvyšuje respirácia
napr. skala postupne zarastá lišajníkmi ,machom, trávou ,bylinami až napokon sa na nej uchytia stromy.
Sukcesia môže prebiehať rôzne rýchlo, napr. keď sa ekosystém vytvára znova/napr. po sopečnom výbuchu, po vyrúbaní lesa—sukcesia je pomalšia./
Klimax –ustálený konečný ekosystém/konečné štádium sukcesie/ ,vrcholové štádium
Klimaxová rovnováha—je dynamická, zmenami podmienok sa vždy znova a znova pôvodná rovnováha narúša a nastoľuje nová.
Homeostáza ekosystému – biologická rovnováha, keď sa neprejavujú výrazné zmeny v základných vlastnostiach