Základy přírodních věd

Rozmanitost přírody v ČR

Přírodu tvoří dvě hlavní složky, příroda živá (biotická) a příroda neživá (abiotická). Jednotlivé složky neživé přírody vytváří podmínky pro živé organismy. 

Geologické podloží ČR: Území ČR náleží jednak ke staršímu Českému masivu (který tvoří především vyvřelé a přeměněné horniny). Po dlouhou dobu toto území podléhalo erozi, která je přetvořila do dnešní podoby vrchovin a pahorkatin se zaoblenými vrcholy, širokými říčními údolími s malým spádem. Východ republiky náleží Západním Karpatům, výrazně mladším, tvořeným především sedimentárními horninami. Vzhledem ke svému relativnímu „mládí“ zde najdeme větší výškové rozdíly, příkrá údolí a řeky s větším spádem.

Půdy v ČR:     Na většině území ČR se nachází hnědozemě, ve vyšších polohách špatně propustné podzolové půdy, v nížinách pak menší ostrůvky černozemí. Specifické podmínky v okolí řek daly vzniknout lužním půdám, na vápencích renzinům a na horách horským půdám.

Klima ČR:        Česká republika náleží do mírného podnebného pásu, který je charakteristický pravidelným střídáním období s teplotou pod a nad 0°C. Území ČR dělíme do tří oblastí – mírně teplé (průměrná roční teplota 6 – 7°C, srážky 600-800mm), teplé (8-9°C, pod 600mm) a chladné (3-5,5°C, 900-1200mm) klimatické oblasti.

Vegetační pásy (biomy): Na převážné většině území ČR převažují podmínky pro vznik biomu Listnatý (a smíšený) opadavý les. Pouze díky vlivu člověka je velká část našeho území pokryta kulturní stepí (tedy poli a loukami). Pouze na nejvyšších horách našeho území jsou podmínky pro vznik horských jehličnatých lesů a do jižního cípu Moravy zasahuje oblast evropských stepí. Přesto by bylo chybou představovat si území naší republiky bez zásahů člověka jako jednolitý neprostupný les. Vegetace na konkrétních místech by se lišila jednak s konkrétní nadmořskou výškou (tzv. vegetační stupně), ale také v závislosti na lokálních podmínkách – podloží, naklonění vůči světovým stranám, oslunění, převládající směr větru apod.

Vegetační stupně: Pro určité rozmezí nadmořské výšky jsou charakteristické dřeviny, které zde nachází optimální podmínky ke svému růstu. Druhové zastoupení různých rostlin se měnilo v závislosti na dlouhodobých změnách klimatu (teplotních a srážkových proměnách) a od neolitu postupně roste vliv člověka na krajinu. Vliv člověka na krajinu však nelze považovat za jednoznačně negativní. Díky velkým zásahům (jako např. budování rybníků) a pravidelným zásahům (např. kosení luk) byla naše krajina obohacena o nová prostředí umožňující život takovým organismům, které by zde nebyly nebo byly pouze v omezené míře.

Obr. č.1 Porovnání přírodní a kulturní krajiny.

Vztahy mezi organismy a prostředím.

  • Jedinci jednoho konkrétního druhu se mnohdy vyskytují na stanovištích s pro ně optimálními podmínkami - biotopech.  
  • Soubor všech jedinců jednoho druhu žijícího na jednom místě v určitém čase se nazývá populace.
  • Na biotopech se stejnými podmínkami nenacházíme jen populaci jednoho druhu, ale soubor populací určitých rostlin, živočichů (a hub, bakterií, …), kterým vyhovují dané podmínky. Hovoříme pak o společenstvu organismů (např. listnatého lesa, lužní lesa, kulturní louky, mokřadu, …)  obývající společnou část životního prostoru – biotop (listnatý les, lužní les, kulturní louka, mokřad, …). Organismy jednoho společenstva na sebe navzájem působí a ovlivňují se – např. přemnožení určitého býložravce může vést k větší konzumaci rostlin, zvýší se počet predátorů. Velké množství býložravců si zlikviduje potravní zdroje, v důsledku toho hladoví, jejich počet se sníží, což řetězově sníží počet predátorů.
  • Život společenstva však neovlivňují pouze vztahy mezi jednotlivými populacemi nebo uvnitř populací, ale také složky neživé přírody. Neživé i živé části přírody daného místa v daném čase spoluvytváří ekologický systém, tzv. ekosystém. (Ve výuce na 1. stupni používáme pojem společenstvo místo odborně správnějšího biocenóza. Vzhledem ke komplexnosti a složitosti vztahů v ekosystémech se tomuto pojmu také vyhýbáme a používáme pouze obecnější označení místa výskytu jako jsou biotop nebo stanoviště).

Ekosystémy v ČR

Ekosystémy na území ČR: Každé místo, i intenzivně využívané člověkem, představuje určitý ekosystém. Z hlediska vzniku dělíme

ekosystémy na PŘIROZENÉ, případně jen málo ovlivněné člověkem a ekosystémy UMĚLÉ.

Přirozené ekosystémy se na našem území vyskytují vzhledem k tisíciletému období využívání krajiny člověkem jen minimálně a jsou předmětem ochrany. Mnohem častěji se setkáváme s ekosystémy, které jsou více či méně člověkem ovlivněné – např. změnou druhové skladby rostlin, pravidelným kosením, odvodněním území či naopak zatopením apod. I mnohé umělé ekosystémy (především ty unikátní nebo s výskytem chráněných druhů) mohou být předmětem ochrany.

LESNÍ EKOSYTÉMY

Lesní ekosystémy obecně nacházíme v oblastech, kde je dostatečné množství srážek po celý rok. Pro tyto ekosystémy je charakteristická přítomnost stromového patra, dále pak keřového, bylinného a mechového patra. Platí ovšem pravidlo, že čím jsou koruny dřevin méně propustné pro světlo, tím jsou spodní patra chudší. Na území ČR by měly být lesní ekosystémy v převaze, na mnohých místech však byly nahrazeny kulturní stepí (pole a louky), ve většině lesů pak bylo pozměněno jejich druhové složení.

Lužní lesy – se přirozeně vyskytují v teplých oblastech ČR v okolí velkých řek, jako jsou Labe, Morava, Dyje a další. Díky jarnímu tání, které přináší do těchto oblastí dostatek vody, bývají rozsáhlá území v okolí řek pravidelně zaplavována. Proto zde najdeme především takové druhy dřevin, které toto zatopení dobře snáší. Jedná se např. o vrby, olše, topoly a střemchy.  Tyto oblasti se nedají dobře zemědělsky ani jinak hospodářsky využívat, proto zůstaly v místech bez výrazné regulace vodního toku zachovány ve své přirozené podobě.

Dubové a dubovohabrové lesy (doubravy a dubohabřiny) – se přirozeně vyskytují v nejteplejších oblastech ČR v nižších nadmořských výškách, nejčastěji do 400m n.m.. Nejčastějšími dřevinami těchto lesů jsou dub zimní, dub letní, dub pýřitý, ale také habr, lípa a líska.

Bukové a jedlovo-bukové lesy (bučiny a jedlobučiny) – bukové lesy postupně přecházejí v jedlovo-bukové lesy od 400 m n.m. do 1000 m n.m. , tedy v oblastech s chladným klimatem a vyššími srážkami. Typickými dřevinami těchto lesů jsou buk lesní, jedle bělokorá, javor klen a jilm horský. Díky svému kvalitnímu dřevu byly tyto lesy intenzivně těženy a na jejich místě vysazován rychle rostoucí smrk. Dnes jsou zbytky těchto přirozených lesů předmětem intenzivní ochrany.

Borové lesy (bory) – nejsou vázány na konkrétní nadmořskou výšku, ale na podloží neschopném zadržet dostatek vody. Vyskytují se na suchých skalách (tzv. reliktní bory) nebo na písčitých či štěrkových půdách (borové doubravy). Tyto lesy tvoří výhradně borovice lesní, případně v kombinaci s dubem. V přirozených borových lesích jsou jednotlivé stromy různověté a jejich kmeny pokroucené. V těchto lesích často chybí keřové patro.

Horské smrkové lesy (smrčiny) – se přirozeně vyskytují v nejchladnějších oblastech ČR, protože dobře snáší mrazy a nejsou náročné na množství minerálních látek (živin) v půdě. Tvoří tzv. horní hranici lesa, za kterou následují jen kleče a horské louky. Vyskytují se v nejvyšších pohořích ČR.

Kulturní lesy – jsou na našem území v převaze. Snadno se poznají podle dvou kritérií – jejich druhová skladba neodpovídá přirozenému výskytu (např. smrky v nižších polohách) a stejnověkost (většina stromů se stejným obvodem kmene). Tyto znaky odpovídají intenzivnímu hospodaření v těchto lesích, kdy je určité území v pravidelných intervalech kompletně vykáceno a následně osazeno. Takové monokulturní lesy jsou náchylné k přírodním kalamitám (škůdci či počasí). Lesníci se snaží tyto lesy postupně měnit směrem k přirozenější skladbě dřevin, nahrazování jehličnanů listnáči a výběrovou těžbou.

Paseky – vznikají jako dočasně odlesněné plochy. Změna podmínek, především intenzivní sluneční svit, má přímý vliv na růst rostlin. Objevují se zde světlomilné a rychle rostoucí druhy rostlin, jejichž růst byl dosud potlačen. Postupným zarůstáním paseky se vše vrací do původního stavu.

STEPNÍ EKOSYSTÉMY

Stepní ekosystémy se na našem území vyskytují přirozeně pouze ostrůvkovitě. Nacházíme je v nejteplejších oblastech do výšky 500 m n.m. Současně je pro ně typická převaha odparu vody nad srážkami, což může být dáno nakloněním reliéfu k jihu, specifickým podložím (vápence, hadce) apod. Pro stepní ekosystémy je přirozený výskyt pouze bylinného s převažujícími travinami a mechového patra. Přechodem mezi stepním a lesním ekosystémem jsou lesostepi s keři a solitérně rostoucími stromy.

Stepi a lesostepi – jsou přirozeně na našem území velmi vzácné a v závislosti na podloží mají různou podobu. Jedná se o tzv. vápnomilné skalní stepi, kyselé skalní stepi nebo stepi na písčitých půdách.

Louky a pastviny – jsou nejčastější podobou kulturních stepí. Louky jsou ovlivňovány pravidelným kosením, kdy během několika dní sklizena a odvezena většina biomasy z území. Následně pak louku zarůstají převážně světlomilné druhy. Oproti tomu na pastvinách dochází k různě intenzivní výběrové pastvě. Některé rostliny chovaní živočichové preferují, jiným se naopak vyhýbají, což přispívá k jejich následnému šíření. Současně je trusem živočichů pastvina průběžně obohacována o humus.

Meze, úhory, větrolamy – druhově chudé ekosystémy mohou obohatit biokoridory – pruhy či linie s odlišnou vegetací, které poskytují útočiště a potravu pro další druhy organismů. Jako větrolamy se označují pásy dřevin vysázené v krajině, aby se tlumil erozivní účinek větru (např. akát, pajasan, morušovník, jilmy, topoly, ptačí zob, svída a další). Na mezích a úhorech pak často nacházíme keře, jako jsou růže šípková, trnka, bez černý, třešeň ptačí, líska, hloh, tavolník, brslen a další.

Pole – je člověkem nejvýrazněji ovlivněný ekosystém. Díky vlivu člověka na něm zcela chybí všechna patra mimo bylinného, ve kterém výrazně převažuje pěstovaná plodina doprovázena různě velkým počtem plevelů. Navíc zde dochází rok od roku ke změně pěstované plodiny, což následně ovlivní výskyt doprovodných plevelů i živočichů. Jedná se tedy o ekosystém dočasný.

VODNÍ EKOSYSTÉMY

Vodní ekosystémy jsou výrazně závislé na vodě, avšak i mezi nimi jsou výrazné rozdíly. Život ve vodních ekosystémech ovlivňuje teplota vody (dáno rychlostí toku a hloubkou), obsahem kyslíku ve vodě (čím studenější, tím více), obsahem organických látek a dalšími. Výraznější zásah do podmínek vodních ekosystémů často vede k jejich proměně až zániku. Základní dělení vodních ekosystémů je tekoucí a stojaté.

Tůně a mokřady – jsou charakteristické vysokou hladinou spodní vody, což jsou podmínky, které snesou jen některé rostliny jako jsou rákos, orobinec, ostřice, sítiny zarůstající poměrně velkou plochu, máta vodní nebo blatouch. Dřevinám se zde dlouhodobě nedaří, přežívají zde jen vrby, olše nebo střemchy. Mokřady jsou druhově velmi pestré, protože nacházíme organismy jak vodních, tak stepních ekosystémů. Bohužel byly v minulosti často vysoušeny nebo naopak přeměňovány na rybníky.

Řeky – jsou velmi rozmanitými ekosystémy, neboť se proměňují od pramene až ke svému ústí spolu s tím, jak se zpomaluje tok a přibývá v něm organických látek. V dnešní době jsou také břehy toků výrazně pozměněny regulacemi a zpevňováním. Přímo ve vodním toku rostou např. hvězdoš, rdest, rdesno a lakušník, na březích pak (lilek) potměchuť, rozpuk, krtičník, v posledních letech pak invazivní netýkavka žláznatá. S postupným zklidněním a rozšířením toku souvisí výskyt typických živočichů, z nichž jsou nejvýznamnější ryby. Právě od ryb se odvíjí názvy jednotlivých říčních pásem – pstruhové, lipanové, parmové a cejnové.

Rybníky – jsou umělé vodní nádrže s relativně malou hloubkou (do 3m) a rozsáhlým příbřežním pásmem. V rybnících se hospodaří tak, aby nezarůstaly vegetací a byly vhodné pro svou hospodářskou funkci – produkci ryb.  Na březích rybníků nacházíme nejčastěji rákosí, orobinec, ostřici, rdest, přímo na vodní hladině pak lakušník, stulík, případně lekníny.

Přehrady – jsou umělé nádrže na vodních tocích. Mají některé typické znaky ekosystémů stojatých, tak i tekoucích. Vliv na výskyt organismů v přehradách a nejbližším okolí má rychlost obnovy vody v přehradě a také její funkce (např. zásobárna pitné vody, rekreační funkce apod.)

Jezera – jsou přirozené vodní nádrže. Území ČR je na jezera velmi chudé. Samotná jezera jsou druhově velmi chudá, daří se zde především řasám a sinicím.

Dále se na území ČR nachází unikátní ekosystémy jako např. rašeliniště, jeskyně a propasti,

BIOTOPY VÝZNAMNĚ POZNAMENANÉ ČLOVĚKEM

Lidé nejvíce ovlivňují bezprostřední okolí svých sídel. V zahradách a parcích vysazujíc nepůvodní, okrasné druhy, záměrně potlačují růst jiných druhů (škůdců a plevelů). V neposlední řadě se na podobě biotopů v okolí sídel podílí intenzita kosení travních porostů a jejich využívání. Mimo záměrně pěstovaných rostlin okolí sídel umožňuje život takovým druhům, které by jinde prospívaly jen obtížně – vysoký obsah dusíku prospívá např. bezu, kopřivě, vlaštovišníku a pelyňku, častému kosení odolávají pampelišky a čičorka. V ulicích jsou vysazovány u nás nepůvodní jírovce, platany, okrasné třešně nebo jeřáby. Mezi biotopy výrazně ovlivněné člověkem patří zahrady, parky, travní plochy nebo také hřbitovy.

BIOTOPY DEVASTOVÉ A REKULTIVOVANÉ

Vlivem těžby nebo průmyslové činnosti byla některá místa ČR trvale změněna. Příčin může být hned několik – např. odstranění půdy, znečištění vzduchu, vody a následně půdy jedovatými látkami, zasolením, hnojivy apod. V místech, kde je to možné, např. po skončení těžby nebo útlumu průmyslové výroby dochází k obnově krajiny – tzv. rekultivaci. V případě, kdy není území výrazně znečištěno jedovatými látkami, k obnově krajiny dochází samovolně bez vlivu člověka. Některé výzkumy dokonce prokazují, že účinnost samovolného obnovení krajiny je rychlejší a efektivnější než při záměrných zásazích rekultivačních firem. Nejprve se na území dostanou jednoleté byliny, jako jsou pcháče a bodláky, lebeda, následovány dalšími bylinami a dřevinami jako jsou bez černý, bříza, jasan, javory, jeřáb nebo svída. Rostliny pak poskytují potravu a úkryt živočichům, takže se postupně obohacuje i jejich druhové složení.