ekologie jako v dn obor n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Ekologie jako vědní obor PowerPoint Presentation
Download Presentation
Ekologie jako vědní obor

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 43

Ekologie jako vědní obor - PowerPoint PPT Presentation


  • 150 Views
  • Uploaded on

Ekologie jako vědní obor. Úvod, Předmět, Metodika. Ekologie - slovo mnoha významů. Vědní obor zabývající se vztahy mezi organismy (navzájem) a vztahy mezi organismy a jejich minulým, současným a budoucím prostředím (Ecological Society of America)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

Ekologie jako vědní obor


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
    Presentation Transcript
    1. Ekologie jako vědní obor Úvod, Předmět, Metodika

    2. Ekologie - slovo mnoha významů • Vědní obor zabývající se vztahy mezi organismy (navzájem) a vztahy mezi organismy a jejich minulým, současným a budoucím prostředím (Ecological Society of America) • V češtině často zahrnuje i to, co se v angličtině označuje “Environmental Sciences” • Politické (a podobné) aktivity, spojené s ochranou životního prostředí (nemusí se nám to líbit, ale to je význam, ve kterém slovo ekologie - Ecology - užívají novináři nejčastěji - i v angličtině)

    3. Etymologie • Z řeckého Oikos = domov • V latinizované formě Oeco-, pak Eko- (angl. Eco-) • Stejný základ slova jako Ekonomie

    4. Část nepřesností je typická pro češtinu, ale podobné problémy jsou i v angličtině • Časopisy Ecology (odborný časopis, typický článek: jak se projeví přítomnost dravé hvězdice na složení společenstva korálového útesu) • Ecologist (populárně odborný časopis o politice kolem životního prostředí, typický článek: o praktikách supermarketů a jejich důsledcích pro životní prostředí) / srovnej Economist

    5. Klasické ekologické vědecké časopisy • Journal of Ecology (BES - První ročník vyšel v roce 1913) • Ecology (ESA - První ročník vyšel v roce 1920)

    6. Vědní obor zabývající se vztahy mezi organismy (navzájem) a vztahy mezi organismy a jejich minulým, současným a budoucím prostředím

    7. Tyto vztahy zahrnují hlavně • fyziologické reakce jedinců • strukturu a dynamiku populací • interakce mezi druhy • uspořádání biologických společenstev • zpracování a využití energie a látek v ekosystémech • ovlivnění organismů prostředím a prostředí organismy

    8. Složité a dlouhé kauzální řetězce typu “Jak staré panny zachránily Anglii”

    9. Příklad složitých kauzálních řetězců (“náš” projekt v Belize) - HYPOTÉZA • Ze třtinových polí dochází k splachům živin do místních bažin, kde doposud převládali sinice (umí fixovat N) • Po eutrofizaci jsou v bažinách schopna převládnout “makrofyta” - cévnaté rostliny (orobinec Typha domingensis) a vykonkurovat částečně sinice • Zastínění ploch vede ke změně v zastoupení druhů komárů, přičemž převládne lepší přenašeč malárie • Důsledky i pro lidskou populaci

    10. Vliv velkých herbivorů v Austrálii (Tim Flannery: The future eaters)- HYPOTÉZA • “Aborigines” zlikvidovali velké původní herbivory Austrálie (před 60 - 40 tis. lety) • To vedlo k nárůstu mrtvé biomasy, která dobře hoří - to vedlo ke změně živinového režimu • Nárůst ohně a zrychléné vyplavování živin vedlo k celkové změně vegetace (především ubyly deštné pralesy) • To mohlo vést až k celkovým změnám klimatu

    11. Poznámky: • Ekologie se neomezuje na vliv člověka • Některé populace mohou mít zásadní vliv na svoje prostředí (např. se předpokládá, že veškerý kyslík je důsledkem činnosti fotosyntetizujících organismů) • Žijeme (my i ostatní organismy) nyní, ale vše je důsledkem vývoje • Ekologie jako věda neříká, co je dobře, ale spíš, co se stane, když…

    12. Důležitost teorie ve vědě (a v ekologii) • Teorie jako deduktivní součást vědy (role matematiky) • Testování hypotéz • Funkce explikativní (vysvětlit) a prediktivní (co se stane v situacích, které jsem zatím neměl možnost zkoumat)

    13. Postup vědeckého poznání v ekologii podle: The Ecology of Plants by Jessica Gurevitch, Samuel M. Scheiner, & Gordon A. Fox (2002)

    14. Aplikovaná ekologie • Nejstarší ekologickou aplikací je asi zemědělství – i lovec a sběrač potřeboval ekologii využívaných druhů znát • Dnes je aplikací velké množství - mnoho v ochraně prostředí a přírody - ale i jinde • Jednotlivé “ekologické” zájmy mohou jít i proti sobě: když vysadím smrkovou monokulturu na květnatou louku, mohu zvýšit “sekvestraci” uhlíku, ale zlikviduji tím populace řady ohrožených druhů

    15. Ekologie je otevřená vědaMusí respektovat zákony věd o neživé přírodě • Fyzika (např. tok energie ekosystémem - rostlina nemůže “vyrobit” více organických látek, než kolik energie je schopná získat ze slunečního záření, tzn. horní limit je množství dopadající energie  účinnost asimilace) • Chemie (když jsem dusičnan, uteču rychleji než fosfát)

    16. Další často užívané vědy o neživé přírodě • Meteorologie (biometeorologie) • Geologie • Geografie • Pedologie (terminologická nepřesnost - půda není tak úplně neživá) • Paleontologie • etc.

    17. Interakce s dalšími biologickými disciplinami • Evoluční biologie (organismy, které zde jsou, se musely vyvinout, nejsou náhodným souborem vlastností); časová měřítka; Homage to Darwin • Taxonomie a fylogenetika • Fyziologie • Molekulární biologie • a další

    18. Využitím metod z jiných oborů výrazně rozšiřuje okruh otázek, na které se můžeme ptát • Molekulární metody (příklady užití): • zjišťování paternity (ale i “maternity” u rostlin) - zjišťujeme, jak daleko se šíří semena, kudy probíhá invaze rostliny apod. • Zjišťování co je jedinec - a na základě toho, jaký je poměr generativního a vegetativního rozmnožování

    19. Využití metod z jiných oborů výrazně rozšiřuje okruh otázek, na které se můžeme ptát • Stabilní izotopy • Klasické je určování stáří podle zastoupení C13 • Izotopové složení O v biomase rostlin může napovědět hodně o její strategii hospodaření s vodou • Z izotopového složení dešťové vody se dá zjistit, zda mrak přišel přímo od može, či zda obsahuje velké množství vody, která pochází z transpirace rostlinami

    20. Fyzika, Chemie Molekul. biologie oblast zájmu ekologie : _________________________________________________ Částice hmoty Atomy Molekuly Subbuněčné organely Buňka Tkáň Orgán Soustava orgánů Jedinec (1 druh)Prostorové vymezení: Populace (1 druh)(Demotop) Společenstvo (mnoho druhů) Biotop (habitat) Ekosystém Biom Bioregion Biosféra (Země) Buněčná biologie Fyziologie

    21. Časová a prostorová měřítka Gurewitch et al. 2002

    22. Hierarchické uspořádání • Buňky skládají orgány, orgány jedince, jedinci populace, různé populace společenstvo, společenstvo s prostředím ekosystém, etc. • Chování systému většinou vysvětlujeme pomocí chování jeho stavebních kamenů (chování populace vysvětlujeme chováním jedinců.které populaci skládají - ne pomocí jednotlivých buněk)

    23. Popisná a funkční ekologie • Dobrý a jasný popis je základ (“pattern in space and time”) - často není triviálním problémem • Popis struktury • Popis dynamických jevů • (Často není ostrá hranice)

    24. Popis struktury • Např. Jak se mění biomy cestou od rovníku k pólům • Jaká je prostorová struktura tropického lesa • Jaká je potravní specializace hmyzu v různých lesích • Jak se mění druhová bohatost na gradientu vlhkosti

    25. Popis dynamiky • Změny společenstev v sukcesi • Koloběh živin a tok energie v ekosystému

    26. Funkční ekologie - odpovídá na otázku kauzality - proč, jakým mechanismem • Co umožňuje koexistenci druhů? • Jak ovlivní zvýšení živin druhovou skladbu a proč? • Ovlivní přítomnost herbivora druhové složení rostlinného společenstva a jak?

    27. Pozorování a (manipulativní) pokus

    28. Pozorování - důležitost opakovaných pozorování (Lake Mendota, Wisconsin)

    29. Většina ekologických jevů má stochastickou povahu • Jedno pozorování nic neřekne, potřebuji opakování • Zajímá mě vždy nejen měřená hodnota, ale i její variabilita (organismy žijí v průměru, ale přežívají extrémy) • Potřebuju statistiku

    30. Mechanistická vysvětlení - potřebuji (manipulativní) experiment • Potlačuje americký invazní druh ostatní druhy ve společenstvu? - Tak to zkusím - odstraním ho z poloviny zkusných ploch • Je společenstvo kontrolováno nabídkou potravy, nebo tlakem predátora - pokusím se manipulovat jak nabídku potravy, tak predační tlak

    31. Chci vědět, jaký mají vliv mravenci na ostatní herbivory v tropickém lese? - Tak je odstraním (s patřičným opakováním a kontrolou).

    32. Americký pepřovník přítomen Pepřovník odstraněn

    33. Postup vědeckého poznání podle: The Ecology of Plants by Jessica Gurevitch, Samuel M. Scheiner, & Gordon A. Fox (2002)

    34. “Drobné” problémy s experimenty • Logistická a morální omezení na pokusy • Problém zobecnění na větší prosotrová a časová měřítka • Každá manipulace má vedlejší účinky • ALE: Některé experimenty za nás udělala příroda

    35. Globální zemský ekosystém - největší metodický problém • James Lovelock: Gaia hypothesis • cokoliv uděláte na jednom místě zeměkoule, může mít efekt někde jinde (i dost daleko) • Nemáme opakování • Děláme experimenty - ale nemáme kontrolu • Dynamika “přirozeného pozadí” ztěžuje rozeznání následků našich manipulací • Užitečnost studia geologické minulosti

    36. Praktikum • Terénní metody zaznamenávání složení populací a společenstev • Sraz je na vrátnici Branišovská • Jde se do terénu, oblečení podle toho, za každého počasí!

    37. Doporučená literatura • Begon M., J.L.Harper, C.R.Townsend, 1997 : Ekologie : Jedinci, populace a společenstva. - 949 p. Vydavatelství Univerzity Palackého, Olomouc. • (originál : Begon M., J.L.Harper, C.R.Townsend, 1990 : Ecology. Individuals, populations and communities. - 960 p., Blackwell Sci.Publ., Oxford, UK.) – už existuje i novější vydání • Štorch, D., S. Mihulka, 2000 : Úvod do současné ekologie. - 157 p. Portál, Praha. ISBN 80-7178-462-1. • Prach K., M. Štech, P. Říha 2009: Ekologie a rozšíření biomů na Zemi. Scientia, Praha