Ekologie populací
Soubor všech jedinců téhož druhu, vyskytující se v
určitém čase na určitém místě.
AREÁL – území, na kterém žije soubor všech
populací daného druhu
- oblast rozšíření daného druhu
holoareál = euareál + epiareál
1. rozptyl - disperze
2. šíření - migrace
3. shlukování - agregace
4. osamocování – izolace
5. hustota - denzita
6. množivost - natalita
7. úmrtnost - mortalita
8. složení
9. růst
10. kolísání populační hustoty
11. vztahy mezi populacemi
- nejčastěji označuje vzdalování se jedinců od jiných (rodičů,
sourozenců atd.)
- napomáhá k tomu, aby nedošlo k lokálnímu zahlcení biotopu
- disperze nemusí mít jen charakter úniku, ale objevuje se zde i
prvek objevování
Jedinec prozkoumá řadu míst a
vrátí se na to nejlepší.
Jedinec postupně střídá lokality, až
na jedné zůstane.
Hromadný směrovaný pohyb velkého počtu jedinců z jednoho
místa na jiné.
Není přesná hranice mezi disperzí a migrací.
Populace mnoha druhů organismů se stěhují z jednoho místa
na jiné a zase zpátky.
Umožňuje jedincům setrvávat ve stejném prostředí (např.
prostředí přílivové linie) nebo naopak přesuny z jednoho typu
prostředí do jiného.
Migrace s četnými návraty
denní pohyby – planktonní řasy v moři i sladké vodě klesají v noci do
hloubky a přes den jsou na hladině (hromadění živin x fotosyntéza);
ptáci, netopýři, plži – střídají biotopy potravní a biotopy odpočinkové
pohyby vyvolané přílivem a odlivem – pohyb např. krabů s přílivem a
odlivem
sezónní pohyby – stěhování, tahy
• výšková migrace zvířat mezi horskými polohami a údolími
• migrace obojživelníků mezi vodními biotopy a suchozemským prostředím
• migrace na velké vzdálenosti – jarní stěhování na sever, podzimní stěhování do
teplých krajin
• kosticovci – migrace mezi na potravu bohatými vodami Antarktidy a teplými
vodami tropu, kde se rozmnožují
• sob karibu – tundra – tajga
• tuňák – Středozemní moře (rozmnožování) – Severní moře
Migrace typu – jednou tam a zpět
úhoř říční – putuje
z řek a rybníků přes
Atlantik do
Sargasového moře
(rozmnožuje se a
umírá), larvy táhnou
zpět
losos – opačný sled
sladkovodní jikra,
dospělec mořská ryba
Jednosměrná migrace
babočka admirál, babočka bodláková se
rozmnožují na obou koncích migrační trasy
=>> jedinci žijící v létě ve Velké Británii se
zde rozmnožují, jejich potomci odlétají na
podzim na jih a množí se v oblasti
Středozemního moře, další generace opět
přelétá do Velké Británie
faktory podmiňující migrace
 potrava
 rozmnožování
 klima
rozšiřování areálu
paprskovitě - ondatra pižmová
jednosměrně - hrdlička zahradní
3. Shlukování – agregace
způsob rozmnožování – u rostlin je stupeň shlukování nepřímo úměrný
pohyblivosti diaspor (rozmnožování oddenky a odnožemi – agregace velmi
těsná – trsy….)
lokální rozdíly v prostředí – projeví se i malé změny ve vlhkosti či složení
půdy, vodní zdroj atp.
klima - sezónní a denní změny klimatu – Př. shlukování hrabošů do
zimních hnízd – vyšší teplota, sociální hmyz, atd.
biotické - jedinci se sdružují v místech s lepšími podmínkami – větší
potravní nabídka, menší míra predace….
konkurence jiných druhů - rozčlenění biotopu, shlukování i jiných druhů
sociální vztahy - vyvinuty zvláště u vyšších živočichů
 vyvinula se sociální hierarchie (klovací pořádek)
 vyvinula se specializace jedinců – sociální hmyz – rozmnožovací,
obranné, pracovní
zvýšené šance skupiny na přežití –
udržení tepla, menší ztráty vody,
ochrana proti větru, obrana proti
predátorům atp.
+
zvýšená
vnitrodruhová
konkurence
Alleho princip
Jak nadměrné přemnožení, tak příliš nízká početnost jsou pro
populaci škodlivé.
 působí opačně než shlukování
 izolace jedinců, párů nebo skupin je
výsledkem vnitrodruhové kompetice
o společné nedostatkové zdroje nebo
vzájemného antagonismu
 jedinci, páry či skupiny obratlovců
nebo vyšších bezobratlých omezují
svou aktivitu na určitou plochu –
okrsek
 je-li tato plocha aktivně hájena –
teritorium
 teritorialita je nejvyšší u
obratlovců nebo vyšších
bezobratlých, kteří mají
složité mechanismy při
rozmnožování – stavba
hnízda, kladení vajec, péče o
mladé
 izolace tohoto typu snižuje
konkurenci, zajišťuje energii
během kritických období,
brání přemnožení a
vyčerpání zásob potravy,
resp. živin atp.
5. Hustota populace
DENZITA se vyjadřuje počtem jedinců na jednotku plochy nebo
objemu – např. 200 stromů/ha; 5 ks srnčí zvěře/ 100 ha; 30 hrabošů/ 1
ha vojtěšky; 5 mil. rozsivek/ 1 m3 vody atp.
 velikost populace lze také vyjadřovat v jednotkách hmotnosti –
biomasou (živá hmotnost nebo hmotnost sušiny na jednotku
plochy či objemu – 300 t dubů/ ha), nebo v jednotkách energie
J/ha, kJ/ha
Ekologická – specifická - netto hustota – velikost populace vztažená
na plochu biotopu, ve kterém skutečně žije
Hrubá – brutto hustota – vztažené na plochu bez ohledu na to, že na
některých místech plochy populace nežije (nevhodný biotop)
ABUNDANCE – početnost – počet jedinců na skutečně sledované
ploše (např. 10 bažantů/ 7,6 ha)
sčítání - zjišťování celkového počtu sčítáním
u velkých kopytníku, koloniálně hnízdících ptáků, u ryb při úplném výlovu
rybníka
vzorkování – pravidelné odebírání vzorku populace na kvadrátech či
transektech vhodné velikosti a počtu
opakovaný odchyt značených jedinců – u ryb, obojživelníků, savců;
jedinci se při prvním odchytu označí a při dalších odchytech se na základě
pravděpodobnosti zpětného odchytu odhaduje na velikost populace
počet znovu odchycených v 2. odchytu počet označených v 1. odchytu
celkový počet v 2. odchytu celková populační velikost N
=
6. Množivost – natalita
 vrozená schopnost populace přirůstat bez přílivu zvenčí
 rychlost množení se mění v závislosti na složení a velikosti
populace, vnějších podmínkách prostředí
 rychlost množení je druhově příznačná a je přímo závislá na
rychlosti metabolismu a nepřímo úměrná na velikosti
organismu
 ekologická vs fyziologická
7. Úmrtnost – mortalita
 úbytek jedinců nebo rychlost vymírání vyjadřujeme počtem
uhynulých jedinců na jednotku času, nebo jako podíl
uhynulých z celé populace nebo její části
8. Složení populací
Struktura – skladba populace (pohlavně se rozmnožujících živočichů)
vyjadřuje zejména:
a) poměr pohlaví
b) věkové složení populace
c) strukturu sociální (vztahy uvnitř
populace)
9. Růst populace
 je dán poměrem natality a mortality v dané populaci
 potenciál se zvětšovat geometrickou řadou
 limitující faktory růstu
 populace různých organismů jsou různě početné a jejich
početnost nebývá neměnná
Růstová křivka tvaru J – otevřený růst
1. méně častý typ růstu
2. po počáteční fázi pomalého růstu nastává
období rychlého, exponenciálního růstu, který
se zastaví, až když populace překročí určité
meze dané prostředím
3. početnost pak obvykle opět klesá na nízké
hodnoty
 některé druhy hmyzu (většinou s jednou generací v roce), jednoleté rostliny,
sinice, řasy
 na místech nově kolonizovaných nebo při sezónním vzniku výhodných
podmínek
N
t
populace vrby popelavé v místech, kde není spásána králíky
Růstová křivka tvaru S – uzavřený růst
1. zpočátku hustota populace stoupá pomalu
2. pak se růst zrychluje (logaritmická fáze)
3. ve třetí fázi se růst jednoznačně zpomaluje vlivem odporu prostředí
4. v konečné fázi je dosaženo rovnovážného stavu, kdy početnost
(hustota) kolísá kolem hraniční hodnoty, kterou označujeme jako
NOSNOU KAPACITU PROSTŘEDÍ K
K
nejčastější typ
N
t
populační růst – brouk Rhizopertha dominica
kolísání relativní biomasy
hlavních složek v desetiletém
cyklu lovné zvěře v Albertě,
Kanada.
hustotně závislá populace
 vnitrodruhová konkurence
 predace
 oscilace
 fluktuace
PROGRADACE – období
růstu populační hustoty,
přechází do prudkého
exponencionálního růstu PROGERESE
Po vrcholu gradace –
KULMINACI následuje
prudký pokles
početnosti
RETROGRADACE
LATENCE období,
kdy se populační
hustota udržuje na
nízkých stavech
S ohledem na povahu kolísání populační hustoty a rychlosti
rozmnožování dělíme organismy na r - a K- stratégy.
 velká rychlost růstu populace
 vysoký vrozený reprodukční potenciál
 malá hmotnost těla
 časné rozmnožování mladých jedinců
 krátkověkost
 rozmnožují se během života jen jednou
 početnost populace prudce kolísá
 mortalita je vysoká a postihuje zejména nejmladší věkové skupiny
 výskyt v nevyvážených ekosystémech
 vnitrodruhové i mezidruhová konkurence značně malá
 velká schopnost šíření
 např. jednoleté rostliny, mšice, buchanky, hraboš polní
 populační i individuální růst je pomalý
 malý rozmnožovací potenciál
 velká hmotnost těla
 pozdější dospívání
 dlouhověcí
 rozmnožují se několikrát za život
 početnost populace stálá
 populační hustota trvale vysoká – blízko hranice únosnosti
 vyvinutá vnitro- i mezidruhová kompetice
 mortalita závislá na hustotě a postihuje zejména staré jedince
 výskyt ve vyvinutých a vyvážených ekosystémech ve vyvážených
klimatických podmínkách
VZTAHY MEZI
ORGANISMY
vnitordruhové
mezidruhové
Vnitrodruhové vztahy
 RODIČOVSKÝ PÁR - dočasný x trvalý
 RODINA - rodičovská x mateřská x otcovská
 SOUROZENECKÁ SKUPINA - pouze potomci
 PŘÍBUZENSKÝ SVAZEK - více rodin několika generací pohromadě
 HNÍZDNÍ A REPRODUKČNÍ KOLONIE - nahloučená hnízda na vhodném
místě
 SOCIÁLNÍ KOLONIE HMYZU - termitiště, mraveniště, včelstva, kolonie
vos a čmeláků
 agregace - náhodně vzniklá skupina
 konglobace - skupina vzniklá působením vnějších činitelů (skupiny u
napajedel, zdrojů potravy)
 lovná skupina - jedinci, kteří spolu vyhledávají a loví kořist (pelikáni,
vlci)
 tažná - stáda (nomádismus kopytníků) vyhledávající vodu a potravu,
hejna ptáků, ryb, bezobratlých
 klidová - skupina vzniklá za účelem odpočinku, nocování atp. (např.
nocoviště ptáků)
 přezimující - zimní kolonie netopýrů, shluky hmyzů pod kameny,
kůrou v dutinách)
Mezidruhové vztahy
Protokooperace
00 / ++ (soužití prospěšné, ne nutné)
 hnízdění ptáků jednoho i více druhů na
jednom místě, zimní hejna sýkor,
 smíšená stáda pštrosů a zeber, paviánů a
antilop, žiraf a slonů - obrana před predátory
Komensalismus
0 / +0 ( komenzál osamocen strádá, hostitel nedotčen)
 nory krtka obecného využívají i obojživelníci, hlodavci atd.
 červenka na místech rozrytých prasaty vyhledává potravu
 sdružování hyen, šakalů a supů s velkými šelmami
 komensál a hostitel
Mutualismus
-/ ++ (trvalá a nezbytná vazba mezi dvěma nebo několika druhy
organismů
 rostliny a opylovači (hmyz) a roznašeči semen (ptáci, savci)
 mořská sasanka (ochrana) na ulitě raka poustevníčka (pohyb,
potrava)
 mšice (medovice) a mravenci (ochrana před predátory a
cizopasníky)
 prvoci v bachorech přežvýkavců nebo trávícího traktu hmyzu
 lišejník - houba a zelená řasa, sinice
 mykorhiza – kořeny vyšších rostlin a houbou (ektotrofní,
endotrofní)
Amenzalismus
00 / -0 ( inhibitor působí záporně svými výměšky na
amenzála)
 chemický boj mezi mikroorganismy, rostlinami
(alelopatie)
 př. sinice vylučují do vody látky toxické nejen pro ryby a
obojživelníky
 trnovník akát
Kompetice
00 / - - vztah mezi organismy, které uplatňují tytéž nároky
na potravu, úkryt, na podmínky rozmnožování
konkurence vyvolá posun znaků a ekologické oddělení
blízce si příbuzných (blízkých druhů)
Predace
0 - / - + ( predátor loví kořist)
 kořist - různá ochranná opatření - velká plodnost
 chemická obrana, trny, ostny, krunýře, krycí zbarvení –
kryptické, krycí tvar těla – miméze, napodobení
nebezpečného živočicha - mimikry
 predátor - různé adaptace k lovu - drápy, zobák, rychlý běh,
zrak, čich
Parazitismus
0 - / - + (zvláštní druh predace)
 hostitel a parazit
 dočasný x trvalý
 ektoparazit x endoparazit
 fakultativní x obligatorní