Toto je úvod do ekológie, je k dispozícii vo formáte PDF aj v písomnej forme.
Slovo ekológia pochádza z gréckeho slova „oikes“, čo znamená obydlie alebo domov, takže ekológia je štúdium organizmov doma, ekológovia definujú ekológiu ako štúdium živých organizmov vo vzťahu k ich prostrediu, je tiež známa ako environmentálna biológia.
Sarojini T. Ramalingam, BSc (Hons.), Ph.D. (1990) – Ekológia je praktická vedazahŕňa meranie faktorov ovplyvňujúcich životné prostredie, štúdium živých organizmov a zisťovanie toho, ako živé organizmy navzájom závisia od seba a od svojho neživého prostredia, pokiaľ ide o ich prežitie.
Ako živé organizmy sme tiež súčasťou životného prostredia, interagujeme s inými živými a neživými organizmami. Ako organizmy, ktoré majú najväčší vplyv na prostredie, musíme študovať organizmy. To nám pomôže pochopiť, ako ovplyvňujeme naše životné prostredie, a tak nám umožní rozumne využívať jeho zdroje.
Jednoducho prejdite nadol na koniec a stiahnite si PDF s úvodom do ekológie, je to úplne zadarmo.
Obsah
Úvod do ekológie | + PDF
Nižšie je uvedený obsah v úvod k ekológii:
- Vzťah medzi rastlinami a živočíchmi v spoločenstve biotickej ekológie
- Klimatické zmeny a ich vplyv na biodiverzitu
- Stratifikácia a ekologická nika v biotickom spoločenstve
- Trofická úroveň kŕmenia v ekológii
- Prírodné katastrofy, ich príčiny a následky
- Edafické faktory, jej biomasa, bohatstvo a rozmiestnenie organizmov.
Vzťah medzi rastlinami a zvieratami o spoločenstve biotickej ekológie
Biotické spoločenstvo je prirodzene sa vyskytujúca skupina rastlín a živočíchov žijúcich v rovnakom prostredí, základy biotického spoločenstva sú základnou súčasťou úvodu do ekológie.
Spôsob, akým sa niektoré živočíchy a rastliny v niektorých prípadoch vyvinuli, aby sa stali vzájomne závislými, pokiaľ ide o výživu, dýchanie, reprodukciu alebo iné aspekty prežitia, čím sa čoraz viac stáva oblasť ekológie, zahŕňa systematickú analýzu interakcií medzi rastlinami a živočíchmi prostredníctvom úvah o toku živín v potravinových reťazcoch a potravinové siete, výmena takých dôležitých plynov, ako je kyslík a oxid uhličitý medzi rastlinami a živočíchmi, a stratégie vzájomného prežitia medzi rastlinnými a živočíšnymi druhmi prostredníctvom procesov opeľovania a šírenia potravy.
Hlavným príkladom interakcií medzi zvieratami a rastlinami je nepretržitý proces fotosyntézy a bunkového dýchania. Zelené rastliny sú klasifikované ako ekologických výrobcov, ktorý má jedinečnú schopnosť prostredníctvom fotosyntézy absorbovať oxid uhličitý a zabudovať ho do organických molekúl. Zvieratá sú klasifikované a spotrebitelia odoberajú produkty fotosyntézy a chemicky ich rozkladajú na bunkovej úrovni, aby produkovali energiu pre životné aktivity, oxid uhličitý alebo odpadový produkt tohto procesu.
mutualizmus
Mutualizmus je ekologická interakcia, v ktorej dva rôzne druhy organizmov prospešne žijú spolu v úzkom spojení, zvyčajne riešia nutričné potreby. Jedným z príkladov je malý vodný plochý červ, ktorý do svojich tkanív absorbuje mikroskopické zelené riasy.
Prínosom pre zviera je dodatočný prísun potravy. Vzájomná adaptácia je taká úplná, že sa ploskačka v dospelosti aktívne nekŕmi. Riasy na oplátku dostávajú dostatočný prísun dusíka a oxidu uhličitého a sú doslova transportované cez prílivové plaváky v morských biotopoch, keď ploskavce migrujú, čím sú riasy vystavené zvýšenému slnečnému žiareniu. Tento typ mutualizmu, ktorý hraničí s parazitizmom, sa nazýva symbióza.
Koevolúcia
Koevolúcia je evolučný proces, v ktorom dva organizmy interagujú tak blízko, že sa vyvíjajú spoločne v reakcii na spoločný alebo antagonistický selekčný tlak. Príklad koevolúcie zahŕňa rastlinu yucca a druh malého bieleho mola.
Samička nočného motýľa zbiera peľové zrná z tyčinky jedného kvetu a prepravuje tieto peľové záťaže do piestika iného kvetu, čím zabezpečuje krížové opelenie a oplodnenie. Počas tohto procesu molica nakladie svoje vlastné oplodnené vajíčka do nedostatočne vyvinutých strukov semien kvetov.
Vyvíjajúce sa larvy molí majú bezpečný pobyt pre rast a stály prísun potravy, z čoho majú prospech oba druhy.
Mimika a nesymbolický Mutualizmus
V mimike má zviera alebo rastlina vyvinuté štruktúry alebo vzorce správania, ktoré im umožňujú napodobňovať svoje okolie alebo iný organizmus ako obrannú alebo útočnú stratégiu. Vzájomný vzťah medzi organizmami je jednou z najzaujímavejších častí úvodu do ekológie.
Určité druhy hmyzu, ako je chochlačka, palica a modlivka, často duplikujú rastlinné štruktúry v prostredí, od tropických dažďových pralesov až po severské ihličnaté lesy. Napodobňovanie rastlinných hostiteľov poskytuje týmto hmyzom ochranu pred ich vlastnými predátormi, ako aj maskovanie, ktoré im umožňuje pohotovo uloviť vlastnú korisť.
Opeľovanie
Pretože štrukturálna špecializácia zvyšuje možnosť, že sa peľ kvetu prenesie na rastlinu rovnakého druhu, mnohé rastliny vyvinuli obrovské množstvo vôní, farieb a výživných produktov, aby prilákali opeľovače.
Ďalším zdrojom výživy zvierat je látka nazývaná nektár, tekutina bohatá na cukor, ktorá sa vyrába v špecializovaných štruktúrach nazývaných nektárinky v kvete alebo na priľahlých stonkách a listoch. U niektorých kvetov sa vyvinula zreteľná príjemná vôňa pripomínajúca hnijúce mäso alebo výkaly, čím priťahujú mrchožrúty a mäsité muchy pri hľadaní miest na rozmnožovanie a uloženie vlastných oplodnených vajíčok.
Klimatické zmeny a ich vplyv na biodiverzitu
Slovo klíma sa vzťahuje na dlhodobé vzorce počasia v rámci definovaného regiónu vrátane teploty, vlhkosti, vetra, množstva a typu zrážok. Téma klimatickej zmeny a jej vplyvu je neoddeliteľnou súčasťou úvodu do ekológie.
Zmena klímy sa vzťahuje na významné a dlhodobé zmeny klímy v regióne. Tieto zmeny môžu nastať v priebehu niekoľkých desaťročí alebo miliónov rokov.
Klíma mení celok ekosystému so všetkým rastlinným a živočíšnym životom. Ako sa mení klíma, živé tvory sa musia prispôsobiť, presťahovať sa alebo vymrieť. Keď k týmto zmenám dochádza postupne, ekosystém a druhy sa môžu vyvíjať spoločne. Postupná zmena tiež umožňuje druhom prispôsobiť sa novým podmienkam, ale keď k zmene dôjde veľmi rýchlo, schopnosť druhov dostatočne rýchlo sa prispôsobiť alebo premiestniť je veľkým problémom.
Všetky tieto klimatické zmeny ovplyvňujú život na Zemi. Druhy sa vyvinuli tak, aby prežili v určitých teplotných rozsahoch a dokážu tolerovať zmeny počasia. Účinky klimatických zmien môžu niektoré druhy dotlačiť na pokraj vyhynutia, zatiaľ čo iné druhy môžu prekvitať.
Teplejšie jarné teploty môžu spôsobiť, že vtáky začnú svoje sezónne migrácie alebo hniezdenie a spôsobia, že sa medvede dostanú zo zimného spánku skôr ako zvyčajne. Keď sa medvede objavia skôr, ako sú k dispozícii ich bežné zdroje potravy, 80 percent ich potravy tvoria rastliny, môžu hladovať alebo sa zatúlať do miest pri hľadaní potravy. Pre tieto zvieratá, ktoré sa spoliehajú na rastliny neskorého leta, aby prežili zimu; teplejšie a suchšie letá môžu ovplyvniť ich schopnosť nájsť si potravu.
Zvieratá, ktoré vyžadujú nižšie teploty, posúvajú svoj areál do vyššej nadmorskej výšky alebo smerom k pólom, keďže teploty v ich domovských areáloch stúpajú. Pika americká, malý cicavec príbuzný králikom a zajacom, je prispôsobený na život vo vysokohorskom prostredí. Sú mimoriadne citlivé na teplotu a môžu zomrieť, keď teploty dosiahnu 78 až 85 stupňov Fahrenheita.
Skleníkové plyny (GHG) a zmena klímy
Hlavným dôvodom na zapojenie ľudských alebo antropogénnych aktivít do klimatických zmien je skutočnosť, že sú úzko spojené so skleníkovým efektom. Účinky skleníkových plynov sa stali natoľko citeľné, že ich nemožno v úvode do ekológie prehliadnuť.
Skleníkové zdroje zahŕňajú proces priemyselného spaľovania fosílnych palív na energiu a dopravu (oba uvoľňujú CO2), tvorbu metánu (CH4) na skládkach, sopečné erupcie a požiare fosílnych palív. Tieto skleníkové plyny zo všetkých zdrojov sa miešajú v atmosfére a ovplyvňujú biodiverzitu.
Stúpajúca teplota (globálne otepľovanie) a jej vplyv
Ako sa Zem otepľuje a teplota stúpa, regionálne podnebie je ovplyvnené rôznymi spôsobmi. Niektoré oblasti juhovýchodnej Ázie zažívajú ťažšie monzúny a stúpajú hladiny morí, zatiaľ čo iné oblasti; ako južná Afrika a americký juhozápad zažívajú vážnejšie suchá a neúrodu.
Vyššie teploty vedú k zvýšenému odparovaniu, čo vedie k výdatnejším zrážkam a sneženiu, ale zvýšené zrážky sú nerovnomerne rozdelené, čo vedie k výdatnejším zrážkam a suchu.
Vplyv na zvieratá
Výsledkom vyšších teplôt na súši a mori je; intenzívnejšie búrky, rastúca miera a veľkosť záplav, znížená snehová pokrývka, častejšie suchá a stúpajúca hladina morí.
Koralové útesy, ktoré slúžia ako biotopy pre tisíce morských druhov, sú ničené bielením v dôsledku okysľovania oceánov. Toto ničenie morského života je hrozbou pre celý ekosystém; vrátane ľudí.
Extrémne poveternostné udalosti
Masívne vlny horúčav a sucha už na celom svete narástli a očakáva sa, že budú ešte závažnejšie, ak bude trend otepľovania pokračovať. V oblastiach so suchom sa biotopy menia, rastliny a lesy trpia nedostatkom vody, zvýšená aktivita lesných požiarov v dôsledku horúcich a suchých podmienok, čo predstavuje riziko pre bezpečnosť voľne žijúcich živočíchov. Silnejšie a častejšie búrky ovplyvňujú distribúciu a koncentráciu nízkych článkov v morskom potravinovom reťazci.
Topenie morského ľadu
Arktické teploty stúpajú dvakrát rýchlejšie ako vo zvyšku sveta a morský ľad sa topí alarmujúcou rýchlosťou. Niektoré zo svetových ikonických druhov, ako sú ľadové medvede, tulene krúžkované, tučniaky cisárske atď., sú vystavené výraznému tlaku v dôsledku topiaceho sa morského ľadu. Pre tieto druhy miznúci ľad narúša potravinový reťazec, lovecké biotopy, reprodukciu a ochranu pred predátormi.
Prerušené sezónne cykly
Toľko druhov závisí od podnebia, ktoré riadi vzorce ich života, ako je párenie, rozmnožovanie, hibernácia a migrácia, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Keď sa tieto vzorce menia, aby odrážali meniace sa podnebie, spôsobuje to vlnový efekt a bráni zdraviu ekosystému.
Stratifikácia a ekologická nika v biotickom spoločenstve
Stratifikácia
Stratifikácia je vertikálne vrstvenie biotopu, usporiadanie vegetácie do vrstiev klasifikuje vrstvy (jednotlivé vrstvy) vegetácie.
Z veľkej časti podľa rôznych výšok, do ktorých ich rastliny dorastajú.
Ekologická nika
Najrozšírenejšou definíciou „výklenku“ bola definícia od Hutchinsona (1957): „Výklenok“ je súbor biotických a abiotických podmienok, v ktorých môže druh pretrvávať a udržiavať stabilnú veľkosť populácie. Z tejto definície sú rozpoznateľné dva problémy:
- Funkčná úloha organizmu
- Jeho poloha v čase a priestore.
Ekologická nika je definovaná ako pozícia druhu v rámci ekosystému, ktorá popisuje rozsah podmienok nevyhnutných pre perzistenciu druhu a jeho ekologickú úlohu v ekosystéme.
Ekologická nika je ústredným pojmom v ekológii organizmov a delí sa na:
- Základná nika
- Realizovaný výklenok.
Základná nika: súbor podmienok prostredia, za ktorých môže druh pretrvávať.
Realizovaný výklenok: Ide o súbor environmentálnych a ekologických podmienok, v ktorých druh pretrváva.
Trofická úroveň kŕmenia v ekológii
Trofická úroveň organizmu je počet krokov od začiatku reťazca. Potravinová sieť začína na trofickej úrovni 1, pričom prvovýrobcovia, ako sú rastliny, môžu premiestňovať bylinožravce na úrovni dva mäsožravce na úrovni, tri alebo vyššie a zvyčajne skončiť s vrcholovými predátormi na úrovni 4 alebo 5.
Prvá a najnižšia úroveň obsahuje výrobcov; zelené rastliny. Rastliny alebo produkty z nich sú konzumované organizmami druhej úrovne, bylinožravcami alebo jedlíkmi rastlín. Na tretej úrovni primárne mäsožravce alebo mäsožravce jedia bylinožravce a na štvrtej úrovni sekundárne mäsožravce jedia primárne mäsožravce.
Úroveň trofického kŕmenia je veľmi dôležitou témou, ktorú nemožno vynechať v žiadnej informácii, ktorá hovorí o úvode do ekológie, najmä pre stredoškolákov.
Prírodná katastrofa, jej príčiny a následky
Prírodná katastrofa
Prírodná katastrofa je veľká nepriaznivá udalosť vyplývajúca z prírodných aktivít v zemskej kôre, ako aj na zemskom povrchu, prírodné zdroje sa môžu vyskytnúť s veľmi malými škodami a niekedy sú katastrofálne.
Príčiny prírodných katastrof
Existujú prírodné katastrofy, ako je hurikán, tornádo, zemetrasenie a tsunami (veľký príval vody v oceáne), ku ktorým dochádza v dôsledku počasia a iných prírodných podmienok, ľudia môžu tiež spôsobiť katastrofu tým, že spôsobia únik ropy, ktorý znečisťuje životné prostredie. alebo založenie lesného požiaru.
Prírodné katastrofy sú spôsobené rôznymi dôvodmi, ako sú:
- Erózia pôdy
- Oceánsky prúd
- Tektonické pohyby
- Seizmická aktivita
- Tlak vzduchu.
10 najlepších účinkov prírodnej katastrofy
- výbuchy
- Hurikán
- Tornádo
- Fyzické zranenie
- zemetrasenie
- Záplava
- Nebezpečenstvo smrti
- Emocionálne a zdravotné problémy
- kontaminácia podzemných/povrchových vôd
- Strata domova a majetku.
Prírodné katastrofy majú tri všeobecné účinky: Primárny účinok; priamy dôsledok katastrofy, ako sú zrútené budovy a škody spôsobené vodou, sekundárne účinky; ako výsledok primárneho účinku a terciárneho účinku.
Edafické faktory, ich vplyv na biomasu, bohatstvo a distribúciu pôdneho organizmu
Edafické faktory
Sú to pôdne organizmy, ktoré ovplyvňujú diverzitu organizmov žijúcich v pôdnom prostredí patrí sem štruktúra pôdy, teplota, PH salinita, je to jedna z najdôležitejších tém v úvode do ekológie. Niektoré z nich sú vyrobené človekom, zatiaľ čo väčšina z nich je prirodzená, ale väčšina z nich je nezávislá od ľudskej činnosti.
Celá škála pôdnych podmienok ovplyvňujúcich život pôdnych organizmov sa nazýva edafické faktory, tieto faktory sú pre svoj význam v rámci úvodu do ekológie samostatnou témou.
Rozlišujú sa ako samostatná skupina abiotických faktorov podľa významu pôdy v terestrických ekosystémoch. Sú predpokladom pre existenciu špecifických biotopových podmienok a v dôsledku špecifického zloženia spoločenstva organizmov, ktoré ich obývajú.
Toto je 5 hlavných edafických faktorov súvisiacich s pôdou:
- Štruktúra a typ pôdy
- Teplota pôdy
- Vhlkosť pôdy
- pH a kyslosť pôdy
- Obsah minerálnej soli (slanosť).
Štruktúra pôdy zahŕňa veľkosť, tvar a usporiadanie častíc, ako je piesok, bahno a hlina. Ukázalo sa, že mikrozrnné pôdy zvyčajne obsahujú vyššie množstvá mikrobiálnej biomasy ako hrubozrnné pôdy. Zistilo sa, že ľahšia štruktúra pôdy podporovala vývoj baktérií. Vedci uvádzajú, že molekuly ílu a vyšší počet mikropórov v jemnozrnnej pôde obmedzujú rozvoj mezofauny, ktorá chráni mikroorganizmy pred predáciou.
PH pôdy a salinita PH pôdy závisí od typu horniny, z ktorej bola pôda vytvorená. Kyslé pôdy sa tvoria z vyvrelých hornín a piesku. Alkalické pôdy vznikajú z karbonátových hornín (napr. vápenec). Okrem toho je PH pôdy ovplyvnené klímou, zvetrávaním hornín, organickou hmotou a ľudskou činnosťou.
záver
V tomto prehľade sú popísané najdôležitejšie abiotické faktory ovplyvňujúce pôdne mikroorganizmy. Okrem vyššie opísaných edafických faktorov možno ako hlavné témy v úvode do ekológie rozlíšiť obsah pôdnych živín v dostupných formách, toxické zlúčeniny, svetlo a okysličovanie.
Medzi týmito faktormi sú zložité vzťahy, pretože slanosť ovplyvňuje pH prostredia, teplota ovplyvňuje obsah vody v pôde a prítomnosť soli a vlhkosti v závislosti od typu štruktúry pôdy.
Rôzne taxonomické jednotky mikroorganizmov sa vyznačujú rôznymi ekologickými optimami. Je to dôležité z hľadiska poľnohospodárstva, pretože ľudský zásah do pôdneho prostredia môže spôsobiť zmeny, ktoré budú mať negatívny alebo pozitívny vplyv na mikroorganizmy.
Ide o výskumnú projektovú prácu o úvode do ekológie, ktorá je vhodná pre biológov a ekológov. Je veľmi vhodný aj pre študentov stredných škôl (vysokoškolákov) na využitie pri ich projektovej práci.
Referencie
- Abbott (2004) – Účinky prírodných katastrof.
- Araujo et al (2008) – Klimatické zmeny a vplyv na biodiverzitu.
- Bradford & Carmichael (2006) – Účinky prírodných katastrof na hospodárske zvieratá.
- Cho SJ Kim M. H, Lee YO (2016) – Účinky pH na pôdu Bakteriálna diverzita. Ecol. Environ.
- Diaz et al (2019) – Klimatický vplyv na biodiverzitu.
- Dunvin TK, Shade A. (2018) – Komunitná štruktúra vysvetľuje teplotnú štruktúru v pôde, mikrobióm Ecol.
- Maharatna (1999) – Účinky prírodných katastrof na ekosystém.
- Marczak LB, Thompson RM, Richardson JS Meta (2007 Jan), Doi (1890) – Trofická úroveň, biotop a produktivita, efekty potravinovej siete dotácií zdrojov v ekológii.
- Rajakaruna, RS Boyd (2008) – Vplyv edafických faktorov na biomasu. Encyklopédia ekológie.
- Popp (2003) – Prírodná katastrofa.
- KS Rao. Katedra botaniky, Univerzita v Dillí; Vertikálna a horizontálna stratifikácia – princípy ekológie.
- Prof. Ementy z Botan University Wyoming (2018) – Edafické faktory; Obsah organického uhlíka a dusíka.
- Stephen T. Jackson (2018 august, 18) – Klimatické zmeny a ich vplyv na biodiverzitu.
- Thompson RM. Hemberg, Starzomski BM, Shurin JB (marec 2007) – Trofická úroveň, prevalencia všežravcov v reálnej potravinovej sieti. Ecol.
- Welbergen a kol. (2006) – Biodiverzita.
- Williams & Middleton (2008) – Klimatické zmeny, biodiverzita, encyklopédia.
Odporúčanie
- 4 úrovne organizácie v ekosystéme.
- 5 spôsobov, ako mať podnikanie šetrné k životnému prostrediu.
- Ako urobiť svoj domov ekologickejším.
- Znečistenie vody: Je čas použiť ekologické čistiace prostriedky.
Kliknite sem a stiahnite si PDF s úvodom do ekológie.
