1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. Ekotoxikologie terestrického ekosystému 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Posuzování vlivů na životní prostředí OPVK_MU.tif •Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Ekotoxikologie terestrického ekosystému 1.Úvod do ekotoxikologie terestrického ekosystému 2.Toxikant v terestrickém ekosystému 3.Biosystém ve vztahu k toxikantu 4.Expozice terestrického ekosystému 5.Osud toxikantů v terestrickém ekosystému 6.Účinky toxikantu na úrovni organismu 7.Účinky toxikantů na úrovni populace 8.Účinky toxikantů na úrovni ekosystému – energie, hmota 9.Účinky toxikantů na úrovni ekosystému – řízení, vývoj 10.Metodika ekotoxikologického výzkumu • • ÚČINEK ÚČINEK NA ÚROVNI EKOSYSTÉMU 9.1 ŘÍZENÍ EKOSYSTÉMU • • řecká loď Agamemnon • • řecká loď •řecky kybernetes = kormidelník OBECNÉ ZÁKONITOSTI INFORMACE • INFORMACE – (stejně jako hmota a energie) – je primární pojem – nemůže být definována • lze jen vypočítat její základní znaky • • ZPĚTNÁ VAZBA •SIGNÁL •VSTUP •ŘÍDÍCÍ •CENTRUM •VÝSTUP • • • •= způsob řízení, kdy informace o stavu na výstupu se vrací na vstup • • ZPĚTNÁ VAZBA •SIGNÁL •VSTUP •ŘÍDÍCÍ •CENTRUM •VÝSTUP • • • •= způsob řízení, kdy informace o stavu na výstupu se vrací na vstup • - dva typy zpětné vazby: pozitivní a negativní • POZITIVNÍ ZPĚTNÁ VAZBA •SIGNÁL •VSTUP •ŘÍDÍCÍ •CENTRUM •VÝSTUP • • • •= způsob řízení, kdy regulace ve druhém kroku probíhá ve stejném směru jako v prvním kroku • • •1. krok 2. krok • • • • •nebo • POZITIVNÍ ZPĚTNÁ VAZBA •SIGNÁL •VSTUP •ŘÍDÍCÍ •CENTRUM •VÝSTUP • • • •= způsob řízení, kdy regulace ve druhém kroku probíhá ve stejném směru jako v prvním kroku - vede ke stálému růstu, nebo poklesu - z dlouhodobého hlediska – nestabilní systém • •1. krok 2. krok • • • • •nebo • Reakce organismu •toxikant •oslabení imunitního • systému •obranná opatření •proti zásahu •zvýšená spotřeba •energie •oslabení organismu • další stresory •abiotické, biotické •zásoby •nestačí PŘÍKLAD POZITIVNÍ ZPĚTNÉ VAZBY • •nárůst •koncentrace •oxidu uhličitého •nárůst •koncentrace •metanu •odtávání bažin •v severských •oblastech •Zvýšení teploty •atmosféry •zvýšení jejich •metabolické •aktivity •zvýšení •produkce •metanu •Příklad pozitivní zpětné vazby •Koncentrace skleníkových plynů se vzájemně ovlivňují NEGATIVNÍ ZPĚTNÁ VAZBA •SIGNÁL •VSTUP •ŘÍDÍCÍ •CENTRUM •VÝSTUP • • • •= způsob řízení, kdy regulace ve druhém kroku probíhá v opačném směru než v prvním kroku • • •1. krok 2. krok • • • • •nebo • NEGATIVNÍ ZPĚTNÁ VAZBA •SIGNÁL •VSTUP •ŘÍDÍCÍ •CENTRUM •VÝSTUP • • • •= způsob řízení, kdy regulace ve druhém kroku probíhá v opačném směru než v prvním kroku •- vede k rovnováze, zajišťuje stabilitu • •1. krok 2. krok • • • • •nebo • VLIV NA ŘÍZENÍ EKOSYSTÉMU ŘÍZENÍ BIOLOGICKÉHO SYSTÉMU OBECNĚ • •Základní otázka při řízení ekosystému •= jakého cíle má být dosaženo • q q • ŘÍZENÍ BIOLOGICKÉHO SYSTÉMU OBECNĚ • •Základní otázka při řízení ekosystému •= jakého cíle má být dosaženo •Cílovým stavem: •- na úrovni organismu - homeostáze - na úrovni ekosystému - ekologická rovnováha q q • DEFINICE POJMŮ • • q Ekologická rovnováha = dynamický stav ekologického systému, který se trvale udržuje s malým kolísáním, nebo do něhož se systém po případné změně opět spontánně navrací •(je hlavní projev ekologické stability • • • • • • DEFINICE POJMŮ • • q Ekologická rovnováha = dynamický stav ekologického systému, který se trvale udržuje s malým kolísáním, nebo do něhož se systém po případné změně opět spontánně navrací •(je hlavní projev ekologické stability • • q Ekologická stabilita = schopnost systému přetrvávat i za působení rušivého vlivu a reprodukovat své podstatné charakteristiky v podmínkách narušených zvenčí • • • NEGATIVNÍ VLIV • •Za negativní vliv toxikantu považujeme takové působení, které vede ke snížení ekologické rovnováhy a narušuje ekologickou stabilitu. • • • NEGATIVNÍ VLIV • •Za negativní vliv toxikantu považujeme takové působení, které vede ke snížení ekologické rovnováhy a narušuje ekologickou stabilitu. • •Jsou-li tyto procesy spojené s činností člověka, mluvíme o ekologické degradaci ekosystémů. • DEGRADACE EKOSYSTÉMŮ • •Hlavní kritéria signalizující degradaci ekosystémů: q změny relativní početnosti druhů q mizení citlivých druhů DEGRADACE EKOSYSTÉMŮ • •Hlavní kritéria signalizující degradaci ekosystémů: q změny relativní početnosti druhů q mizení citlivých druhů, q q pokles diverzity autochtonní bioty q spontánní vzestup podílu zavlečených druhů • DEGRADACE EKOSYSTÉMŮ • •Hlavní kritéria signalizující degradaci ekosystémů: q změny relativní početnosti druhů q mizení citlivých druhů, q q pokles diverzity autochtonní bioty q spontánní vzestup podílu zavlečených druhů • q pokles zásob biomasy na jednotku plochy q masivní rozvoj antropogenní eroze MECHANISMUS ŘÍZENÍ EKOSYSTÉMU • •Řízení ekosystému je realizováno prostřednictvím vztahů mezi druhy • •Narušení vztahů mezi druhy vede k narušení ekologické rovnováhy Případová studie TOXAFEN A BAVLNA TOXAFEN A BAVLNA •Bavlna q velký hospodářský význam Þ velká pozornost boji proti škůdcům q hlavní škůdci housenky některých motýlů květopas bavlníkový – Anthonomus grandis, můra Heliotis zea, zavíječ Sacadoes pyralis TOXAFEN A BAVLNA •Toxafen • q byl vyvinut společností Hercules v USA v roce 1945 q jeden z nejrozšířenějších insekticidů. (zvlášť po zákazu DDT) q v evropských zemích zakázán 1982 q dosud časté využití při pěstování bavlny • • TOXAFEN A BAVLNA •Toxafen q je nejasně definovanou směsí nejméně 180 chemických látek, které vznikají při výrobním procesu. q ten spočívá v probublávání plynného chlóru technickým camphenem v prostředí tetrachlormetanu. Výsledek se používá bez dalšího čištění. q Směs obsahuje 67 – 69 % chlóru a odpovídá empirickému vzorci C10H10Cl8. q Běžně doporučované dávky jsou 0,5 – 10,0 kg/ha. • TOXAFEN A BAVLNA •Toxicita, mutagenita a karcinogenita. q q jako i ostatní chlorované uhlovodíky je i toxaphene neurotoxin, místem účinku je interference s kyselinou gama-aminomáselnou (GABA = gamma aminobutyric acid). q výsledky Amesova testu ukazují na mutagenní účinky. q je považován za karcinogen, prahová dávka ingescí je pro člověka odhadována na 1,13 mg/kg/den. • TOXAFEN A BAVLNA •TOXAFEN •BAVLNA •letecký postřik •voda •ovzduší •biota •půda •smývání deštěm •bioakumulace •oxidativní •metabolismus •mikrobiální •degradace •volatilizace •fotodegradace •rozpad na jiné látky •ZÁNIK • •ztráty TOXAFEN A BAVLNA •Ekologické aspekty. • q vývoj sekundárních škůdců. q příklad ze střední Ameriky: • •rok • • • •počet škůdců • • • •počet postřiků za rok • • •1950 začátek aplikace • • •2 • • •4 • • •1955 • • •5 • • •8 – 10 • • •1960 – 1970 • • •8 • • •28 • • • TOXAFEN A BAVLNA •Ekologické aspekty. • qvývoj sekundárních škůdců. q příklad ze střední Ameriky: • •rok • • • •počet škůdců • • • •počet postřiků za rok • • •1950 začátek aplikace • • •2 • • •4 • • •1955 • • •5 • • •8 – 10 • • •1960 – 1970 • • •8 • • •28 • • • • •pesticidové nevolnictví. • ŠKŮDCI • ŠKŮDCI • • S - vlk •vlk • ŠKŮDCI • • V - hryzec vodní •hryzec vodní P – SARANČE STĚHOVAVÁ (1/2) •.... Potom vzdudil nás při východu slunce jeden z rýtířů ze spánku řka: •„Pane, vstávejte, nastává soudný den, neboť svět je samá kobylka.“ •Tehdy vstavše jsme nasedli na koně a rychle jeli chtějíce vidět, kde je jejich konec. Dojeli jsme až do Pulkavy, sedm mil na daleko na délku, kam až sahaly. Jak široko se prostíraly, jsme zjistit nemohli. Jejich hlas byl podobný hřmotu, jejich křídla byly popsána černými písmeny a bylo jich tak hustě jako sněhu, takže nebylo možno vidět pro ně slunce.... •Těmito slovy popisuje Karel IV. ve svém vlastním životopise •VITA CAROLI QUARTI •své setkání s invazí sarančí •v roce 1338 v Horním Rakousku, u města Pulkavy, nedaleko Znojma Karel IV P – SARANČE STĚHOVAVÁ (2/2) •Saranče stěhovavá •(Locusta migratoria) •prototyp •invazního hmyzího škůdce •= • třída: hmyz řád: sarančata • • vyskytuje se ve dvou fázích: (1) usedlá fáze – zelená až zelenohnědá, žije trvale v mokřadních oblastech • (2) stěhovavá fáze – hnědožlutá, tvoří se v nepravidelných intervalech a podniká daleké migrační cesty • nejbližší ohnisko k ČR – Dunajská delta, do Čech zalétala ještě v 19. stol. •Typické znaky hmyzího škůdce: • • velká reprodukční schopnost • vysoký migrační potenciál • vývojová strategie typu r saranče stěhovavá PA270052 •ŠKŮDCI VE SMRKOVÉM LESE KŮROVEC •PADLÝ KMEN NAPADENÝ KŮROVCEM P7160080 ŠKŮDCI NA SMRKU bekyně mnika - 1 kopie •BEKYNĚ MNIŠKA ŠKŮDCI NA SMRKU •BEKYNĚ MNIŠKA bekyně mnika - 2 kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •KOROVNICE korovnice - 1 kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •KOROVNICE korovnice - 2 kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •KOVAŘÍCI kovaříkovití kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •KOZLÍČEK kozlíček hvozdník kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •LÝKOHUB SMRKOVÝ lýkohub smrkový kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •LÝKOŽROUT SMRKOVÝ lýkorout smrkový kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •OBALEČ MODŘÍNOVÝ obaleč modřínový - 1 kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •OBALEČ MODŘÍNOVÝ obaleč modřínový - 2 kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •PILATKA SMRKOVÁ pilatka smrková kopie ŠKŮDCI NA SMRKU •PILOŘITKA VELKÁ pilořitka velká kopie •NEPŘÁTELÉ ŠKŮDCŮ lumek velký LUMEK VELIKÝ – RHYSSA PERSUASORIA střevlík hladký STŘEVLÍK HLADKÝ, KRAJNÍK PIŽMOVÝ, STŘEVLÍČEK PTEROSTICHUS OBLONGOPUNCTATUS, STŘEVLÍČEK PTEROSTICHUS BURMEISTERI slunéčko SLUNÉČKO VELKÉ, SLUNÉČKO SEDMITEČNÉ lumek2 LUMEK - DOLICHOMITUS MESOCENTRUS MRAVENEC LESNÍ – FORMICA RUFA mravenec lesní PESTROKROVEČNÍK MRAVENČÍ – THANASIMUS FORMICARIUS pestrokrovečník drobněnka DROBNĚNKA VEJCOŽRAVÁ, STEHNATKA, VEJCOMAR drobnomaři MŠICOMAŘI – TRIOXYS PALLIDUS kněžice ostrohrotá KNĚŽICE OSTROROHÁ – PICROMERUS BIDENS kovověnka KOVOVĚNKA TOMICOBIA SEITNERI, KOVOVĚNKA KLADÉLKATÁ, KOVOVĚNKA KŮROVCOVÁ kuklice KUKLICE MNIŠKOVÁ, KUKLICE VŘETENUŠKOVÁ PA270037 S - ploskohřbetka •PLOSKOHŘBETKA SMRKOVÁ P - PLOSKOHŘBETKA SMRKOVÁ (1/2) •tř. HMYZ, ř. BLANOKŘÍDLÍ • •SAMIČKA •životní cyklus •přirození nepřátelé •100-200 VAJÍČEK (na loňské jehličí) •LARVY – ŽÍR vývoj 6-8 týdnů •lumci •hmyzožravý ptáci •draví brouci P - PLOSKOHŘBETKA SMRKOVÁ (2/2) •LARVY ZAHRABÁNÍ DO PŮDY •(TRVÁ 2-3 roky) • •dravé larvy much (r. Therea) •KUKLY (jaro) •mikroskopické houby (zničí až 50% kukel) černá zvěř •DOSPĚLÍ JEDINCI (líhnou se IV - VI •OPLOZENÍ JEDINCI P - PLOSKOHŘBETKA -ZDRAVÉ POROSTY •Ploskohřbetka napadá starší porosty (80-100 let) •Výskyt udržován v rovnováze přirození nepřátelé •Průběžné prosvětlování porostu •Regulátor zmlazování •ZDRAVÝ SMRK CCA 7 ROČNÍKŮ JEHLIČÍ Mravenci Mravenci •Třída Hmyz (Insecta) řád blanokřídlí (Hymenoptera) čeleď mravencovití (Formicidae) •na Zemi je cca 12 000 druhů mravenců •Společenský hmyz – se složitou sociální organizací •Tři kasty: dělnice královny samci • • •Královna mravence dřevokaze •Dělnice mravence •pospolitého Přírodní památka Šebeň •Českomoravská vrchovina •PP vyhlášena na ochranu velké koncentrace hnízd lesních mravenců • • Přírodní památka Šebeň •Na rozloze cca 130 ha se nachází více než 1000 mravenišť lesního mravence Formica polyctena • • • Přírodní památka Šebeň •Přírodní památkou prochází naučná stezka zřízená krajem Vysočina • • Mravenec množivý (Formica polyctena) •Velmi podobný mravenci lesnímu (Formica rufa), ale liší se způsobem života •V hnízdě více královen (někdy až stovky) •Dceřiné kolonie vznikají pučením – nedaleko mateřské •Nové královny přijímají do starých hnízd – dlouhověkost kolonie (desítky let) • • • Rozmnožování •Okřídlení pohlavní jedinci •Rojení – kopulace • • • • •Samička zakládá •kolonii •Péče o larvy •Péče o kukly Hospodářský smrkový les Vhodný biotop – slunné lokality Stavba mraveniště •Nadzemní a podzemní část •Podzemní část sahá do hloubky až 2 m •Kolonie mají až 2 milióny jedinců • • Predace •Základní složkou potravy jsou - hmyz - cukernaté roztoky (medovice) •Menší kolonie o cca 200 000 jedinců spotřebuje denně 10 000 kusů hmyzu •Loví do vzdálenosti 50 – 100 m od mraveniště • • Ohrožení mravenišť Rozhrabávání mravenišť: •Divočáci • •Datlovití ptáci Druhy žijící v mraveništi •Tzv. myrmekofilní druhy • • Další významnou lokalitou je Kamenný vrch na Frýdlantsku P8270012 Horské smrčiny 20% IMISEMI POŠKOZENÉ POROSTY 20% •BESKYDY, KNĚHYNĚ, ROZPAD POROSTU POD VLIVEM IMISÍ PA270037 20% IMISEMI POŠKOZENÉ POROSTY 20% •BESKYDY, KNĚHYNĚ, VĚTRNÝ VÝVRAT V IMISEMI POŠKOZENÉM LESE PA270042 ROZPAD LESNÍCH EKOSYSTÉMŮ Lesní porosty a acidifikace půdy PA121730 Srovnání koncentrací ve srážkách - na volné ploše - pod smrkem - pod bukem Povodí Lesní potok Sezónní vývoj koncentrace síranů ve srážkách Sezónní průběh depozice síranů •srážky (mm) •koncentrace (mg/l) •depozice •(kg/ha/rok) Lesní porosty a acidifikace půdy PA121633 Lesní porosty a acidifikace půdy PA121730 ROZPAD LESNÍCH EKOSYSTÉMŮ • • ROZPAD LESNÍCH EKOSYSTÉMŮ - HLAVNÍ PŘÍČINY: A)NEVHODNÉ LESNÍ HOSPODÁŘSTVÍ MINULOSTI B)VLIV IMISÍ • P1010015 NEVHODNÉ HOSPODAŘENÍ • •A) NEVHODNÉ ZPŮSOBY LESNÍHO HOSPODAŘENÍ V MINULOSTI q záměna přirozené skladby lesních porostů přehoustlými jednověkými monokulturami smrků P5080272 ACIDIFIKACE • •Závislost koncentrace Al na pH půdního roztoku •Hruška et Cienciala (2001) obr-velka kniha ACIDIFIKACE • •Odnos bazických kationtů z ekosystému •Hruška et Cienciala (2001) obr70 IMISE • •B) VLIV IMISÍ q vlivem emisí ze spalovacích procesů - rozsáhlá imisní zátěži na rozlehlých územích ČR. q z širokého spektra látek - byla prvořadá pozornost věnována látkám kyselinotvorným, především oxidům síry a dusíku q ty při průchodu atmosférou oxidují na kyselinu sírovou a dusičnou q pokračování procesu acidifikace započatém předchozím hospodařením – jeho urychlení a zvýraznění • P5240093 20% KONCENTRACE OXIDU SIŘIČITÉHO V OVZDUŠÍ (1990) 20% •Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací oxidu siřičitého v roce 1990 II-9a •Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999 20% KONCENTRACE OXIDU SIŘIČITÉHO V OVZDUŠÍ (1999) II-9b •Pole ročních aritmetických průměrů koncentrací oxidu siřičitého v roce 1999 •Zdroj: Zpráva o životním prostředí ČR r.1999 Smrk ztepilý – poškození epikutikulárních vosků • •nepoškozený •poškozený •Slodičák a kol.: Lesnické hospodaření v Jizerských horách, 2005 obr48vpravo obr74 •vlivem imisí: • ubývá epikutikulárních vosku - čisté oblasti 2 % hmoty jehlic - imisní oblasti 1,0 – 1,5 % • mění se i povrchová struktura HORSKÉ SMRČINY • P5080263 •snížený příjem živin •vymývání živin (Ca, Mg) •uvolňování kationtu hliníku •acidifikace •půdy •kyselé imise •toxické působení •na kořeny •pokles •fotosyntézy •snížená vitalita •stromu •narušení •vodního režimu Smrk ztepilý – poškození kořenového systému • obr obr •nepoškozený •poškozený •Slodičák a kol.: Lesnické hospodaření v Jizerských horách, 2005 HORSKÉ SMRČINY • •uvolňování kationtu hliníku •toxické působení •na kořeny •pokles •fotosyntézy •snížená vitalita •stromu •narušení •vodního režimu •nutná obnova •kořenového systému •nadměrný •výdej •energie P9070144 Reakce organismu •toxikant •oslabení imunitního • systému •obranná opatření •proti zásahu •zvýšená spotřeba •energie •oslabení organismu • další stresory •abiotické, biotické •zásoby •nestačí HORSKÉ SMRČINY • P9070124 •Komplexní působení řady faktorů: • vymývání živin • toxické působení hliníkových iontů • nedostatek Mg – pokles fotosyntézy • vynakládání energie na obnovu kořenů • únik kořenů k povrchu – vývraty, mráz • akutní působení imisí na jehličí • přebytek dusíku • • •Celkové snížení vitality stromu •nedostatečná odolnost k: • abiotickým faktorům (sucho, mráz, vítr) • biotickým faktorům (houby, hmyz) • • • •Výsledek – úhyn stromu • • • 20% IMISEMI POŠKOZENÉ POROSTY 20% •BESKYDY, VRCHOL KNĚHYNĚ, MRTVÝ LES V DŮSLEDKU IMISNÍ ZÁTĚŽE PA270038 Symptomy • •komplexně působící příčiny (vítr, mráz, sucho, imise) • • •nedostatek Mg • • •nedostatek K • • •rez zlatoslizka smrková (Chrysomyxa abietis) • • •houba Rhizosphaera kalkhoffii • • •mšice smrková (Liosomaphis abietina) • • •houba (Lophodermium macrosporum) • • •mrazivé sucho, mráz (větší náchylnost při nedostatku K) • • •působení posypových solí • • •houba (Sirococcus strobilinus) • • •ploskohřbetka smrková (Cephalcia abietis) • • •pilatka smrková (Pristiphora abietina) • • •houba (Ascocalyx abietina) • • • •Symptom: předčasné opadávání jehličí. Možné příčiny: • • • • • • • letadlo práškov Aplikace insekticidů Aplikace insekticidů • •velkoplošná aplikace insekticidů: • Jizerské hory, Krkonoše, Krušné hory • 1978 – 1983 • •Použité přípravky: • Actellic 50 EC, účinná látka pirimiphosmethyl, organofosfát – krátká doba přetrvávání v přírodě • Ambush 25 EC, účinná látka permetrin, syntetický pyrethroid, nebezpečný pro studenokrevné živočichy Aplikace insekticidů • •Účinnost zásahu: • housenky začaly opadávat ze stromů 1 – 2 hod po zásahu • průměrná účinnost 81 % • při použití kombinace obou insekticidů o 5 – 10 % vyšší • celkově zásah zachránil asi 50 % jehlic • • Aplikace insekticidů • •Vedlejší vlivy: • výsledky sledování: na 1 m2 trusníků pod korunami – - 230 – 250 housenek obaleče - 70 – 230 jedinců dalšího hmyzu • u hmyzu létajícího nad povrchem půdy – klesl počet jedinců na 40 %, později až na 20 – 30 % proti kontrole – zvyšování stavů po 14 dnech • velmi negativní, až drastický vliv na faunu potoků – larvy vodního hmyzu zasaženy a unášeny proudem: 10 – 30 x více proti normálu – nejcitlivější pošvatky Aplikace insekticidů • •Dlouhodobý vliv na populace hmyzožravých ptáků: •králíček obecný (Regulus regulus) •Flousek a Gramsz (1999) obr 4 Aplikace insekticidů • •Dlouhodobý vliv na populace hmyzožravých ptáků: •sýkora koňadra (Parus major) •Flousek et Gramsz (1999) obr 5 Rozpad lesního ekosystému • •Pokles početnosti lesních druhů: •drozd zpěvný (Turdus philomelos) obr 3 •Flousek a Gramsz (1999) Rozpad lesního ekosystému • •Nárůst početnosti lučních druhů: •linduška luční (Anthus pratensis) obr •Flousek a Gramsz (1999) Rozpad lesního ekosystému • •Nárůst početnosti druhů pasek a rozvolněných lesů: •tetřívek lesní (Tetrao tetrix) obr •Flousek a Gramsz (1999) 9.2. VÝVOJ EKOSYSTÉMU DSC01232 Včely . Rakousko – Národní park „Dunajské nivy“ •Park chrání lužní lesy podél Dunaje mezi Vídní a Bratislavou DSC08341 DSC08512 DSC08554 Rakousko – Národní park „Dunajské nivy“ •Slepá ramena P4233478 P4233486 DSC08383 DSC08452 Rakousko – Národní park „Dunajské nivy“ •Bobr evropský DSC08380 DSC08501 DSC08505 Rakousko – Národní park „Dunajské nivy“ •Jarní aspekt – porosty česneku medvědího DSC08527 DSC08366 Rakousko – Národní park „Dunajské nivy“ •Orth an der Donau – sídlo národního parku DSC08447 DSC08459 DSC08466 Rakousko – Národní park „Dunajské nivy“ •Úl pro samotářské včely DSC08458 DSC08456 DSC08442 Včely v České republice •Včela medonosná (Apis mellifera) DSC08441 DSC08446 DSC08444 DSC08444 Včely v České republice •V ČR se vyskytuje cca 570 druhů včel DSC08454 DSC08457 Samotářské včely •Uzavřené komůrky DSC08454 DSC08457 Samotářské včely •Výstavba komůrek z různých materiálů: q maltářka zední – ze směsi písku, hlíny a slin na zídkách q čalounice obecná – v dutinách, vystýlá je úkrojky listů q bavlnářka obecná – skalní štěrbiny vystýlá chloupky rostlin q pískorypka jarní – vyhrabává až 50 cm dlouhé chodby v hlíně q zednice dvoubarvá – v prázdných ulitách hlemýždě zahradního q drvodělka fialová – vyvrtává chodby v mrtvém dřevě q nomáda šestipasá – kleptoparazitická včela • • Včely v České republice •Samotářské včely DSC09504 DSC09499 DSC09499 DSC08604 . Včely a chemické látky • q včely patří mezi hmyz – citlivé na insekticidy q látky, které jsou pro včely zvláště nebezpečné, musí být označeny q toxicita pro včely je povinným údajem při klasifikaci chemikálií q veškeré testy a znalosti se ale vztahují pouze k včele medonosné q ? Jaká je toxicita pro ostatní tisíce druhů včel? • • Rozdíly v toxicitě pro jednotlivé druhy •U všech insekticidů lze očekávat negativní vliv. • • •Základní faktor, ze kterého vyplývá různá rizikovost pro druhy = rozdílný způsob života → různá expozice • q obývají různé druhy biotopů – různý antropogenní tlak q různé druhy rostlin, ze kterých sbírají pyl a nektar q různé období aktivity (např. pískorypky – velmi brzy na jaře) q různá doba vývoje (např. drvodělky se líhnou až na jaře) • • Včely a opylování rostlin • q u žádné skupiny hmyzu není tak úzká vazba ke kvetoucím rostlinám q vztah se vyvíjel po dlouhou dobu evoluce – příklad koevoluce q včely podle stupně specializace se dělí na: - monolektické – pouze 1 druh rostlin - oligolektické – pouze několik druhů - polylektické – všechny právě kvetoucí rostliny q ztráta včel jako opylovačů = nedozírné následky v ekosystému • • Účinky působení toxikantů • q akutní toxicita – hromadný úhyn včel, zvláště ve vazbě na chemické postřiky v zemědělství q chronická toxicita – základní faktor = snížení imunity q • - varoáza • - nemoc SASR?? • • SUKCESE 25% PRIMÁRNÍ SUKCESE P1010427 •Turecko, Pamukkale 25% PRIMÁRNÍ SUKCESE P1010489 P1010490 •Primární příčina sukcese – tvorba nového horninového substrátu 25% PRIMÁRNÍ SUKCESE P1010483 25% PRIMÁRNÍ SUKCESE P1010469 •počáteční stádium 25% PRIMÁRNÍ SUKCESE •vývojová stádia P1010467 25% PRIMÁRNÍ SUKCESE •konečným klimaxovým stádie je zde les •jeho výskyt je omezen činností člověka (kácení, pastva) • P1010466 •konečné stádium 25% KLIMA klimatické oblasti 25% GEOLOGIE geologická mapa kopie 25% SEKUNDÁRNÍ SUKCESE • nezačíná od holého anorganického substrátu, ale od určitého vývojového stádia • • příklady: - po lesním požáru - po ponechání pole ladem - po imisní kalamitě – odumření lesa • SUKCESE • •= vývojové řady na úrovni společenstva a ekosystému •= nesezónní, směrované a plynulé střídání společenstev na určitém místě, které vede k předvídatelným stavům pro dané podmínky •= procesem vývoje celého ekosystému vzhledem k úzké propojenosti změn ve společenstvech a abiotických podmínkách prostředí SUKCESE EKOSYSTÉMU • •Stadia sukcese: •příklad: • •Úhor plevele travní spol. keře lesostep les •(opuštěné pole) (šípáková doubrava) •počáteční stádium •vývojová stádia •vyzrálé stádium •KLIMAX SROVNÁNÍ STÁDIÍ VÝVOJE EKOSYSTÉMU • • • • • • VÝVOJOVÁ VYZRÁLÁ ENERGETIKA 1.Hrubá produkce: spotřeba (rozpočet) 2.Čistá produkce (výnos) 3.Biomasa: tok energie (úspornost) 4.Hrubá produkce: biomasa (účinnost) menší než 1 vysoká nízký vysoká = 1 nízká vysoký nízká KOLOBĚH LÁTEK 5.Minerální koloběh 6. Rychlost výměny živin s prostředím 7. Potravní řetězce otevřený velká +,- lineární uzavřený malá šíť SROVNÁNÍ STÁDIÍ VÝVOJE EKOSYSTÉMU (pokračování) • • • • • • VÝVOJOVÁ VYZRÁLÁ STRUKTURA 8. Rozmanitost – druhová, prostorová 9. Specializace organismů (nik) 10. Převaha vzájemného vztahu organismů 11.Entropie (neuspořádanost) 12.Preference při produkci 13.Typ růstu 14.Převažující způsob regulace malá široká záporné vysoká kvantita exponenc. málo kontrolovaný velká úzká kladné nízká kvalita limitovaný zpětná vazba 15. STABILITA nízká vysoká SUKCESE EKOSYSTÉMU • •Základní scénář působení toxikantu: •návrat ekosystému k předchozím stádiím •počáteční stádium •vývojová stádia •vyzrálé stádium •KLIMAX • • •směr sukcese FRANCIE - NALEZIŠTĚ CONTENS • • ÚDOLÍ VEZERY • P1010393 CONTENS ÚDOLÍ VEZERY • P1010389 CROMAGNON • P1010401 CROMAGNON • P1010398 P1010399 MAGDALIEN • P1010402 MAGDALIEN • P1010409 VEZERA U MAGDALIENU • P1010408 MAGDALIEN • P1010407 P1010403 MONTIGNAC • P1010416 VRCH LASCAUX • P1010422 JESKYNĚ LASCAUX • obr JESKYNĚ LASCAUX • obr • P2250166 • P1010529 Povrchová těžba uhlí • P1010025 Povrchová těžba uhlí • P1010019 1212569_21823227.jpg logo_mu_cerne.gif 1212570_28446780.jpg Adobe Systems logo_mu_cerne.gif Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Posuzování vlivů na životní prostředí OPVK_MU.tif •Inovace tohoto předmětu je spolufinancována Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky