Aplikovaná ekologie a pěstitelství Přednáška č.2 ŽIVOT A JEHO ZKOUMÁNÍ ŽIVÁ A NEŽIVÁ PŘÍRODA - SOUSTAVA BIOLOGICKÝCH VĚD - ZÁKLADNÍ POJMY PODMÍNKY A LIMITY ŽIVOTA POZNÁVÁNÍ A TŘÍDĚNÍ ORGANISMŮ Biomy a biotopy Ing. Helena Jedličková, PhD [USEMAP] Obsah: •I. Úvod: viz sylabus předmětu •- podmínky studia - cíle, návaznost předmětů, literatura • •II. Život a jeho zkoumání •III. Podmínky a limity života • Literatura: Klíčová slova lze vyhledat v následujících publikacích: (pozn. doporučený studijní materiál je podtržen, ostatní publikace jsou alternativní) * JEDLIČKOVÁ, Helena.: (2012)Přednášky z pěstitelství a aplikované ekologie. Brno: PdF MU, na ISu předmětu. • * JEDLIČKOVÁ, Helena.: (2011)Seznam rostlin, Nebezpečné rostliny. Brno: PdF MU, na ISu předmětu. * JEDLIČKOVÁ, Helena.: (2007) Názvosloví.Brno: PdF MU, na ISu předmětu • * VODÁKOVÁ, Jitka, a kol.:Pěstitelské práce. Praha: SPN, 1990. 238 s. ISBN 80-04-23976-5. • * JELÍNEK, Jan, ZICHÁČEK, Vladimír: Biologie pro gymnázia. Olomouc: Olomouc, 1999. 551 s. ISBN 80-7182-070-9. • * DOSTÁLEK, Petr, a kol. :Česká biozahrada. Olomouc: Fontána: 2000. 185 s. ISBN 80-86179-46-X. • * DYTRTOVÁ, Radmila, a kol.: Praktické činnosti - pěstitelství. Praha: Fortuna, 1997. 111s. ISBN 80-7168-448-1. * GREINEROVÁ, Karin, a kol.:Zahrada po celý rok. Bratislava: Nezávislosť, 1993..319 s. ISBN 80-8521-734-1 • * STOCKLEYOVÁ, Corin, a kol.: Velká ilustrovaná encyklopedie fyzika, chemie,biologie. Český Těšín: Fragment, 3. vydání, 2003. 384 s. ISBN 80-7200-810-2. • * Podrobné, složité!!: Rosypal,S. : Přehled biologie, Scientia, Praha 1994 - cíle studia: • Pochopení základních podmínek a principů existence • zdravého života • - na planetě Zemi • - v České republice - jako součásti EU • (podmínky, projevy a limity života, biologické zákonitosti • a vliv člověka, využívání přírody člověkem a biologické hospodaření) •tak, aby absolventi předmětu (budoucí učitelé) •nejen chápali obsah, •ale byli schopni na příkladech tyto principy vysvětlit! tématické okruhy – klíčová slova: •1, úvod do předmětu • – strategie Udržitelného Života (UŽ) a Rozvoje společnosti, • cíle ve vzdělávání pro 21. stol. v ČR a v EU, RVP ZV: cíle, integrace - souvislosti na 1.st. a 2.st ZŠ • zdroj: 1. přednáška a Internet • •2, ŽIVOT - podmínky a limity života, rozmanitost, ekosystém přirozený a umělý - vliv člověka, potravní řetězce a biologické hospodaření, zdravá příroda, zdraví člověka a společnosti. •Aplikace biologie - užití v praxi: vědní obory - předmět zkoumání a jeho využívání. • zdroj: vlastní poznámky , 2. přednáška a Internet • •3, NÁZVOSLOVÍ: Třídění rostlin uživatelské, včetně pěstitelského, botanické a ekologické viz. soubor „Názvosloví“ cvičení z e-learningu * poznávání rostlin s ohledem na zdraví člověka: pokojové rostliny, ovoce, zelenina, polní , okrasné a léčivé rostliny - modelové rostliny pro základní vzdělávání •zdroj: „Seznam rostlin“ a „Nebezpečné rostliny“ –cvičení z e-learningu • •4, ABIOTICKÉ A BIOTICKÉ PODMÍNKY - limity života, vliv člověka -pěstování, chov, šlechtění, genetika • zdroj: vlastní poznámky 2. přednáška a Internet ŽIVOT A PODMÍNKY ŽIVOTA • • V přírodě probíhá přírodní děj = ŽIVOT. • • Každý organismus žije v takovém prostředí, které mu umožňuje jeho základní životní funkce = životní prostředí • • Prostředí je jednotou abiotických a biotických faktorů, které umožňují organismům život a které přímo či nepřímo na živé soustavy působí. * * Každý organismus je na své životní prostředí vázán především nezbytnou podmínkou své existence – metabolismem (přeměnou látek a energií). * * Na změněné podmínky života se organismy adaptují. V různorodém prostředí se vyvíjejí různé formy organismů. * * PŘÍRODA – BIOSFÉRA je množina všech ekosystémů • na Zemi = globální ekosystém Země • • PODMÍNKY ŽIVOTA – faktory: Neživotné (neživá příroda) = ABIOTICKÉ (světlo , teplo, voda, vzduch, živiny) Životné (živá příroda) = BIOTICKÉ (organismy a vztahy mezi nimi) Společně vytvářejí MAKROKLIMA a MIKROKLIMA (např. mikroklima posluchárny) Soubor podmínek, vytvářejících prostředí, se nazývá BIOTOP = STANOVIŠTĚ Ekosystém = systém organismů na biotopu, kde probíhá život podle zákonitostí přírody Ekosystémy v přírodě dělíme na přirozené a umělé. -Přirozené = přírodní: Př: dubohabrový les, rašeliniště, jezero, pařez stromu…. - fungují i bez zásahu člověka. -Umělé = agrocenózy vytvořené člověkem: Př: pole, ovocný sad, akvárium….. – je nutné je udržovat pomocí dodatkové energie - hnojiva, postřiky….. • • • FAKTORY ABIOTICKÉ: * •- KLIMATICKÉ - energetické = teplo, světlo, • - atmosférické = chemické a fyzikální • srážky, vlhkost a proudění = voda, vzduch, (živiny) • = klimatologie, meteorologie * • - TOPOGRAFICKÉ (vegetační zóny - místo k žití ) = geografie * • - PEDOLOGICKÉ (živiny, místo k žití = půda) = pedologie • * •FAKTORY BIOTICKÉ: • organismy a vztahy mezi nimi = systém biologických věd •Např. Botanika, zoologie, mykologie ….. ekologie, environmentalistika = doplnit a dostudovat předmět zkoumání • •Soubor živých soustav v biosféře je označován termínem BIOTA * * * ABIOTICKÉ FAKTORY geografické * Klimatické pásy – zopakovat viz. pracovní list * Vegetační stupně,lesní patra - zopakovat si * Sklon, reliéf aj. * viz. soubor „KLIMATICKÉ PÁSY“ sebereflexní pracovní list – cvičení z e-learningu Biomy světa – viz. cvičení z e-learningu ABIOTICKÉ FAKTORY PEDOFICKÉ * Půda: definice • Povrchová vrstva zemské kůry, která vzniká zvětráváním hornin a nerostů (mateční horniny) a současně tlením organismů (vzniká humus). • • složení půd: • - anorganické látky : písčité, prašné, jílovité částice, voda, vzduch • - organické látky: HUMUS (neživá složka), PŮDNÍ EDAFON( živé organismy) • • •vlastnosti půd • 1, struktura : podle hrudek - půdních agregátů (2-20 mm = norma) • -význam pro vzlínání a vsakování vody - kapilaritu a vodostálost půd: • půdy - strukturní – hrudkovitá • - nestrukturní: hroudovitá, prašná • 2, pórovitost-obsahují vzduch nebo vodu pro dýchání a výživu • 3, sorbční schopnost (schopnost nasávat a udržet vodu v půdě) • 4, vlhkost půd = vsakování + vzlínání • 5,Chemické složení – pH, (4,5 – 7,5), • - obsah živin (makro, mikrogenní stopové prvky) •6, zpracovatelnost = (půdy lehké, středně těžké a těžké) •7, úrodnost = (přirozená, umělá) • Třídění půd • A, podle obsahu a zrnitosti = DRUHY PŮD: • písčitá, hlinitopísčitá, písčitohlinitá, hlinitá, jílovitohlinitá, jílovitá, jíl • • B, dle půdních horizontů - GENETICKÉ PŮDNÍ TYPY: • (MATEČNÍ HORNINA, PODORNIČNÍ VRSTVA, ORNICE) - charakteristika, nákres * ČERNOZEM – vznik: nížiny, hluboká ornice, mnoho humusu, úrodná, • zelinářská a kukuřičná oblast * HNĚDOZEM - roviny – řepařská výrobní oblast * HNĚDÁ PŮDA – pahorkatiny - bramborářská * PODZOLY – hory – lesy, pastviny * GLEJOVÁ PŮDA - vysoká spodní voda * NIVNÍ PŮDA - Půda podél řek * RENDZINY - VÁPENATKY * • C, Uživatelské třídění půd - podle zpracovatelnosti : * Lehké, středně těžké, těžké • BIOTICKÉ FAKTORY ŽIVOTA * představují živé organismy a vztahy mezi nimi v přírodě * * BIOLOGICKÝ DRUH =soubor organismů podobných vlastností, schopných se navzájem rozmnožovat a mít PLODNÉ potomstvo • • př.rody KŮŃ x OSEL (mají podobné vlastnost, mohou se pářit, ale potomstvo je neplodné) • • POPULACE = soubor jedinců TÉHOŽ DRUHU, který žije v určitém prostoru a čase. V rámci populace existují vnitrodruhové vztahy: • • Konkurence: • potravní, teritoriální, hierarchie, • sociální(př. vztah matka-mládě) • • BIOCENÓZA-SPOLEČENSTVO = soubor populací různých druhů na biotopu. • • Biotop tvoří NIKY = místa, kde žijí a živí se individua • • !! Potravní řetězce: (znát pro základní ekosystémy ČR: LES, LOUKA, POLE, VODA-RYBNÍK, ŘEKA, ZAHRADA, SAD,..) -pastevně kořistnický, - detritový, -parazitický • • BIOTICKÉ FAKTORY ekologické MEZIDRUHOVÉ VZTAHY = INTERAKCE • •1,Vztahy neutrální: populace se vzájemně neovlivňují, mají vzájemně rozdílné niky • •2,Vztahy pozitivní: prospěšné soužití, které může mít určitou sílu vazby: • • a, protokooperace = nezávislé sdružování • (např. sojka v lese varuje ostatní) • • b, komenzialismus = soužití dvou organismů, kdy jeden druh • je závislí na druhém, ale nepoškozuje jej • • c. symbióza – mutualismus = trvalé vzájemné soužití • (např. lišejník = houba + řasa) • •3, vztahy negativní • BIOTICKÉ FAKTORY ekologické MEZIDRUHOVÉ VZTAHY = INTERAKCE • •3, vztahy negativní • a, konkurence mezidruhová: • = kompetence - soupeření o životní potřeby u jedinců se stejnými nikami - vyhrává silnější: selekce = výběr, migrace - stěhování • • b, predace = potravní závislost mezi dravcem (predátorem) a kořistí • adaptace ochranné: mimikry- napodobování – tvar, barva, zvuk aj. • ostny, trny, běhavé nohy… • vysoká plodnost • adaptace na lov: mrštnost (stavba těla), drápy, tvar zobáků, trháky aj. • • c, parasitismus = vztah mezi hostitelem a parazitem. • U složitého vývoje - mezihostitelé • Př. člověk – prase - tasemnice, jmelí – strom = poloparazit • • d, antibioza =1 druh (inhibitor) poškozuje svými metabolity jiný druh. • Př. Trnovník akát, antibiotika(metabolity plísní proti bakteriím) • * ČLOVĚK – PĚSTITEL, CHOVATEL, ZDRAVÁ PŘÍRODA A ZDRAVÍ ČLOVĚKA •I. EVOLUCE : mutace, adaptace, přírodní výběr=biodiverzita (rozmanitost) • •II. Pěstitel-chovatel: šlechtění-umělý výběr=vznik odrůd, plemen, druhů • •III.Genové inženýrství: přenos genů biologických druhů do jiných druhů • - dříve: v přírodě poruchy v rozmnožování a přenosu genů = vznik „chymér“ • - dnes: člověk provádí genové manipulace např.: slinivka – inzulín – bakterie •Příklady-význam: * - Genové terapie - léčba vrozených onemocnění * - Rostliny s látkami proti škůdcům * - Organismy přizpůsobené znehodnocenému prostředí (př. zasolené půdy) * - Rostliny produkující plasty * - Užitkové plodiny (pšenice, rajčata, brambory aj.) vážou vzdušný dusík * - Trvanlivost produktů (př. rajčata v supermarketu nejsou měkká…..) * - Bakterie živící se z ropné skvrny, „bakteriální horníci“ * - Zvířata, produkující v mléce antibiotika, růstové hormony aj. * - Obrovská jateční zvířata - geny pro tvorbu růstového hormonu • • = geneticky upravované organismy a potraviny !!!???!!! Ano nebo ne???!!!??? • •IV. Biotechnologie: využití rostlin, živočichů, hub, bakterií, mikroorganismů • k výrobě. * - Výroba jogurtů, sýrů, enzymů, alkoholů, metanu, paliva, krmiv * • TŘÍDĚNÍ ORGANISMŮ: (viz. cvičení - přehled!) * EKOLOGICKÉ – př. producent, konzument, destruent * * BIOLOGICKÉ – základní taxonometrická jednotka je biologický druh * * UŽIVATELSKÉ - různé, dle podmínek života, užití, specializace (viz. cvičení ) * •TŘÍDĚNÍ BIOLOGICKÝCH VĚD – zopakovat ze SŠ. KONEC * DĚKUJI ZA POZORNOST, * PŘEJI PŘÍJEMNÝ DEN • Helena Jedličková