tahák

na povrchy ve formě srážek. Formy půdní vody: adsorpční, kapilární, gravitační. Podzemní voda – souvislá hladina, nad ní pásmo podepřené kapilární vody. Povrchová voda – odtéká, když srážky překonají vsakovací schopnost půdy. Infiltrační rychlost – rychlost s jakou se do půdy vsákne určité množství vody. Perkulační rychlost – rychlost průsaku vody půdním prostředím.
VODNÍ POTENCIÁL – osmotická složka, tlaková a gravitační. Pomocí jeho měření můžeme vysvětlit a předvídat výše uvedené směry a formy proudění přeměn půdní vody. Osmóza – samovolné pronikání molekul rozpouštědla semipermeabilní membránou do roztoku. Osmotický vodní potenciál – zvyšuje se s rostoucí koncentrací rozpuštěné soli, vyrovná se hydrostatickému. Tlakový vodní potenciál – negativní – cévy jsou zakončeny a obklopeny mikrokapilárami, které výparem vody nasávají vodu z cév. Pozitivní – zanedbatelný – je téměř vždy nižší než osmotický potenciál. Matriční vod.potenciál – daný absorpcí vody na povrchu jílových materiálů. Voda se vždy pohybuje z míst vyšší koncentrace do míst s nižší koncentrací. Umožňuje monitorovat stav vody v půdě i rostlinách a stanovovat dynamiku pohybu vody v půdě vzhledem k různým vlastnostem půd.
EVAPOTRANSPIRACE – množství vody, které se fyzikálně vypaří z půdy nebo povrchu spolu s množstvím, které je transpirováno rostlinami. Výpar z půdy – závisí na – obsahu vody v povrchové vrstvě půdy, způsobech obdělávání i vegetačním krytu, hranici vody těsně nad povrchem půdy. Podmiňuje vzlínání kapilární vody. Při plném pokryvu půdy rostlinami je výpar malý v porovnání s výparem z listů, ale při malém LAI mohou ztráty vody prostřednictvím Es dosáhnout značné velikosti. Určitá plocha porostu plodin vypařuje vodu s r která je určena vlastnostmi atm. . potenciální evapotranspirace.
VODNÍ PROVOZ ROSTLIN – většina rostlin – homoiohydrické – nemohou vyschnout bez poškození. Voda z listů vypařována do atm. – rostlina tím ztrácí několiksetkrát více vody než by jí bylo zapotřebí k udržení vnitřního tlaku nebo k zásobení nově vzniklých pletiv vodou. Neustálý růst kořenu zajišťuje příjem vody. Transpirace – vylučování vody povrchem rostliny v podobě vodní páry. Efektivita využití vody plodinami – ve dne – negativní vodní bilance, většina rostlin během dne uzavírá průduchy. Stabilnější bilance – rostliny s intenzivní koř. Soustavou, s pohyblivými průduchy, se zásobními pletivy pro vodu.
REAKCE ROSTLIN NA VYSYCHÁNÍ – odolnost – závislá na schopnosti vyhnout se suchu, schopnosti oddálit vysušení,schopnosti snášet vysušení. Plodina může kombinovat více typů odolnosti současně. DC typ – semenný typ rostlin obecně citlivějších k suchu, pokud sucho postihne fázi kvetení. IC typ – plodiny s neukončeným vegetativním růstem. Reakce plodin na vys. – za dne dochází ke vzniku vodního deficitu, který se vyrovná v noci. Pokud k vyrovnání nedojde nebo je deficit příliš velký – závisí dopady sucha na plodinu na tom, jak dokáže omezit transpiraci, čerpat vodu kořeny. Pro rostlinu je výhodný hluboký kořenový systém. Rostlina musí zachovávat turgor.
HOSPODAŘENÍ S VODOU – potřeba vody závisí na jejím využití – pitná, užitková, závlahy, rekreační využití, chov ryb a vodní drůbeže, transpirace rostlin, využití pro chovy zvířat.ČR je na vodu chudá. Opatření ke zpomalení odtoku – záchyt vody ze střech, snížení součinitele odtoků území, změny agrotechniky,.. Využití vody omezuje její jakost – vlastnosti – fyzikální, chemické, biologické, epidemiologické a parazitické. Činitelé ovlivňující jakost vody – lidská síla, průmysl, zemědělství. Eutrofizace – přirozené nebo antropogenní obohacování vod biogenními prvky. Samočisticí procesy – fyzikální, chemické, biologické.
PŮDNÍ PROSTŘEDÍ – půda – zvětralá povrchová vrstva zemské kůry, která je promíchávána z živými organismy a produkty jejich metabolických aktivit a rozkladu. Fce – produkční, mimoprodukční, ekologický. Význam – zásobení rostlin vodou a živinami, tvorba CO2, zadržování a rozklad cizorodých toxických látek. 5 základních půdotvorných činitelů – matečný materiál, klima, topografie, biota, čas. Horizonty – O(organický) – tři podhorizonty Oi, Oe, Oa; A – vyplaveno mnoho rozpustných materiálů, E – kyselejší, B – vyplavené složky z A a E, C – neustálený. Složení – minerální frakce, voda, vzduch, SOM.
FYZIKÁLNÍ A CHEMICKÉ VLASTNOSTI PŮD – fyzikální – plynné, pevné, kapalné fáze půd. Částice většího průměru jsou chemicky totožné s matečným substrátem. Půdní struktura – vytvářena druhotnými agregáty, do kterých jsou sdruženy primární půdní částice. Chemické – všechny rostliny- z několika málo prvků – všechny potřebují překvapivě málo chem.slouč., většina živinných iontů vstupuje do rostlin – z iontových výměn, reakcí, zvětráváním minerálů, rozkladů SOM.
PŮDNÍ ORGANICKÁ HMOTA – rozklad je hlavním zdrojem N pro rostliny v přirozených ekosystémech. Zdrojem SOM je nadzemní i podzemní rostlinný odpad. Obsahuje – celulózu, hemicelulózu, lignin, protein. -humus – nejstabilnější část SOM
-množství SOM – výslednice rychlosti tvorby a rozkladu SOM v minulosti-rychlost tvorby SOM – určena rychlostí depozice opadanky a jejím složením-rozklad SOM – závisí hlavně na činnosti půdních org.-tvorba a rozklad SOM – silně modifikovány zeměd. činností, erozí, vyplavováním-nejvíce SOM v půdách klimaxových travních biomů chladných a vlhkých obl. země-velikost a rychlost poklesu SOM záleží na střídání plodin, velký vliv i hnojiva
-pokles obsahu SOM – provází ztrátu agronomicky výhodné drobtovité strukt. půd, stoupá objemová hmotnost půdy, klesá pórovitost půd i její biologická aktivita
PŮDNÍ BIOTA – v půdě – kořeny vyšších rostlin, primární producenti, org. po celou dobu života nebo jen část vývojového cyklu. Z hlediska trofických vazeb – primární producenti, konzumenti, rozkradači. Edafon – mikroedafon, mezoedafon, makroedafon, megaedafon. Funkční skupiny: mikroflóra (bakterie, houby, aktinomycety), mikrofauna (prvoci, hlísti), mesofauna (roztoči, chvostoskoci, roupice), makro a megafauna(mnohoštětinatci, korýši, obratlovci)
KOLOBĚH C, N, P V PŮDĚ – C – nejvíce v sedimentech, nejméně v biomase rostlin. Asi 15% C přechází ročně z atm do půdy, to narušuje člověk. Část C se uvolňuje jako CO2, část se zabuduje do biomasy organismů a zčásti vznikají látky odolnější rozkladu. Primární dekompozici provádějí saprofyti a saprofágové. N – rostliny jej nedokáží ani přijímat z atm, ani recyklovat. Suchá a mokrá dekompozice je cestou obohacení půdy N látkami. Nitrifikace – biologická oxidace redukovaných forem N na více oxidované. Denitrifikace – proces, kdy se redukuje dusičnan na oxidy N a plynný N2 přičemž kyslík je využíván fakultativními anaeroby k respiraci. P – probíhá mezi půdou, biotou a org.hmotou a sedimenty.
VLIV ZEMĚDĚLSKÉ ČINNOSTI NA PŮDU – vliv na půdní biotu – spočívá zejména ve změně rostlinného krytu a argotech. Zásazích včetně využití chemikálií. Zvyšuje se rychlost eroze a snižuje množství SOM. + půdoochranné postupy, - utužení půdy mechanismy. -stimulační efekt na edafon – organická hnojiva, mírné dávky anorg. hnojiv-devastující vliv na edafon – pesticidy, insekticidy, fungicidy
řada agrotech. postupů omezuje populace fixátorů N
Vliv agrotechniky na půdní vlastnosti-úzce souvisí s vlivem na edafon-snížení množství a kvality SOM – řada negat. následků!!!-co do exportů/importů – půdní subsystém otevřenější než u přiroz. ekosystémů
-výstupy – sklizní, ztráty se vyrovnávají vstupy (hnojení,…)Poškozování půdy erozí – u nás asi 1/3 ploch-eroze-degraduje půdu-nenávratná ztráta zeminy-oderodovaná půda(nádrže, toky(zakaluje, znečišťuje
PŮSOBENÍ OHNĚ V EKOSYSTÉMECH – požáry způsobené bleskem – mění druhové složení živočichů a rostlin, ovlivňují půdní vlastnosti a likvidují vrstvu organické hmoty. Přírodní požáry vyžadují – akumulaci paliva, suché počasí, založení ohně. 3 typy ohně – povrchový, korunový, podzemní. Požár spálí org.kyseliny, N látky a obohatí půdu o K, Ca. Jeli požár slabší – na povrchu černý popel – zvýšení T půdy. Jeli mohutný – opačné účinky. Změny bioty jsou zpravidla krátkodobé. Vliv ohně na ekosystémy: typ ohně, frekvence, intenzita ohně, dopad požáru, časování. Adaptace vegetace na požáry: vyhnutí se poškození, zotaveni se, kolonizace vypálených oblastí, usnadnění požáru.
VYUŽITÍ OHNĚ – V zemědělství – převážně v systémech kočovného polaření – předseťová úprava pozemku, kde je více org.hmoty – pálení není problém. Pálení odstraní konkurenci nežádoucí vegetace, obohatí půdu o živiny, likviduje i plevele, škůdce a původce chorob. V lesnictví – pálení na likvidaci kůry, větviček aj. odpadu po těžbě. Spalování rostl.zbytků je významné opatření – popel přináší do půdy živiny. Oheň snižuje poměr C:N. extenzivní pastviny (proč se tam používá ohně)-spálení nepoživatelných částí rostlin-stimulování růstu některých rostlin, ničení parazitů, bránění růstu nežádoucích rostlin, snižování rizika devastujících požárů (spálím to dřív), vytváření bariér pro snížení požárů, příprava půdního lože pro klíčení a růst pastevních plodin, stimulování vysemenění u některých rostlin, podpora růstu leguminóz snižováním konkurence trav, podpoření rychlé regulace živin a jejich příjmu pícninami
RYCHLOST FOTOSYNTÉZY – biochemická reakce v zelených rostlinách – z anorg. Látek tvoří org. látky. Pomocí chlorofylu váže energii ze světelné části slun.záření a rozkládá H2O, ze vzduchu bere CO2 a váže jej do jednoduchého cukru. 2 hlavní faktory ovlivňující rychlost: koncentrace CO2, teplota. Rychlost je určována 3 hl. faktory: vývojové stádium rostliny, podmínky prostředí, fotosyntetický typ.
DÝCHÁNÍ – umožňuje získat E, je to opak fotosyntézy. Reakce organických látek s O2 za vzniku CO2. Probíhá tam, kde nemůže probíhat fotosyntéza. E = ATP. Fáze: glykolýza, cítrátový cyklus, systém přenašečů, oxidativní fosforylace. Dýchání je růstové a udržovací. Alokace asimilátů – růst rostlin je plastický, malá část asimilátů je spotřebována tam kde vzniká. Transportován floémem. Apikální dominance – mechanismus, který řídí kolik, kdy a jak asimilátů kde bude.
UHLÍKOVÁ BILANCE EKOSYSTÉMU – C je nejdůležitější prvek – lení ekosystémy. Rovnováha rostlin je řízena množstvím CO2 pohlcovaným fotosyntézou a uvolňovaným respirací. Množství asimilovaného C je ovlivněno teplotou. Rychlost fotosyntézy je také závislá na množství N. Kam bude putovat C také závisí na mnoha faktorech. Důležití je množství živin v půdě. Značné množství C zůstává v padance a rostlinných zbytcích. Čistá produkce ekosystému = roční rychlost akumulace. C bilanci ekosystému podstatně narušuje snížení biomasy u zel. Rostlin a zvýšení rychlosti mineralizace.
HLAVNÍ KRAJINNÉ SLOŽKY – Matrice – nejrozsáhlejší a nejsložitější, porézní. Pokud je matrice jednolitá může působit jako bariéra, koridor. Plošky – plošné útvary vzhledem se lišící od okolí. Nestabilní. Koridory – úzké pruhy země lišící se od matrice na obou stranách. Fce: transportní, ochranná, energrtická.
VZORY VYUŽÍVÁNÍ A DIVERZITA KRAJINY – diverzita – počet jednotlivých složek v daném prostoru. Určují ji přírodní procesy. Využívání – rozmístění jednotlivých krajinných prvků, propojení prvků, vývoj činnosti, míra narušování.
FYZIOGRAFIE KRAJINY – věda studující povrchové rysy nějaké oblasti. Důležitá je ekologická geomorfologie. Je nejstabilnější. U každého stanoviště rozlišujeme jeho základní uspořádání. Specifické tvary. Velmi ovlivňuje ekosystémy. Její rysy ovlivňují rozšíření kaftorů.
TYPY KRAJIN – 1) přírodní krajina – bez zásahů člověka, podél vodních toků, maximální možná biomasa, vysoká dekompozice, rychlá fotosyntéza. 2) obhospodařovaná – člověk už si ji začíná osvojovat, využívání krajiny, ubývání původních druhů. 3) obdělávaná – převaha agroekosystémů nad jinými ekosystémy. Původní složky silně devastovány. Eroze a vyplavování živin dosahují maxima.
TOKY MEZI KRAJINNÝMI SLOŽKAMI – několik kritérií – tok přes hranici, podél hranice, dle média, dle vektorů. Pohyb organismů závisí na struktuře krajiny. Pasivnímu transportu jsou vystaveny živočichové malých rozměrů, letuschopní i bezkřídlí ( anemochorní). Podobně jsou přenášena i klidová stádia prvoků a drobných bezobratlých.Silné větry mohou přenášet i živočichy statnější ( např.ptáky) na velké vzdálenosti.U rostlin převažuje pohyb pasivní. Pro Agroekosystémy je důležitý pohyb významných organismů ( plevele, škůdci apod.) Některé druhy jsou tzv. invazní – šíří se rychle a potlačují původní organismy.
OSTROVNÍ BIOGEOGRAFIE – ostrovní ekosystém je izolován od ostatních systémů prostorem – překážky kolonizace. S kolonizací se mění struktura nik na ostrově. Čím je ostrov menší, tím déle trvá organismům jeho nalezení. Uplatnění teorie přírodního výběru. Izolační vzdálenost = nejmenší vzdálenost mezi 2 stejnými kulturami, která nedovolí škůdci kolonizovat pozemek migrací z druhého pozemku.Důležité je také doba, za jakou se škůdce dostane ke genetické odolnosti. Ta se snižuje zvyšováním rozptylu dané rostlinky v poli.Ochranná lhůta – nepěstování kultury na tomtéž místě několik let.
DISTURBANCE NA KRAJINNÉ ÚROVNI – destruktivní vlivy – hurikán – působí mozaikové škody v závislosti na terénu a typu rostliny. Požáry – postihují mnohem větší území než hurikány. 2 typy – vysoké (zničí veškerou vegetaci), přízemní (má selektivní účinky). Lidské aktivity mají za následek snížení celkové plochy lesů. Dochází k rozdělování lesů do stále menších plošek izolovaných přilehlými cestami, zemědělskými i lesnickými sídly. Způsob těžby – pasečný, výběrný.
BIODIVERSITA V KRAJINĚ – rozmanitost organismů na vyšších úrovních. Dnešní člověk nemůže přežít v nepoškozené krajině, musí ji do jisté míry degradovat. Insularizace – zbytkové přírodní složky uvnitř krajinné matrice. 2 hlavní problémy: izolace a dopad lidské aktivity z okolní krajinné matrice.
STABILITA KRAJINY – úzce souvisí s vytvořením trvale udržitelné zemědělské krajiny. Parametry: tvar plošek, produktivita, obsah N, diverzita bioty, rychlost sukcese,… Stabilita krajiny je přímo úměrná podílu, který v ní zaujímá stabilní ekosystém. Krajinu složenou jen ze stabilních ekosystémů nelze hospodářsky využívat.Nepřímá úměra mezi celkovou produkcí společenstva a stabilitou vytváří ekologické dilema : buď krajina zaměřená na produkci, složená ze sukcesně nezralých a tedy nestabilních ekosystémů nebo krajina zaměřená na stabilitu prostřednictvím sukcesně zralých, ale málo výnosných přírodních ekosystémů.
VYTVOŘENÍ TRVALE UDRŽITELNÉ KRAJINY - industriální zemědělské postupy, vzhledem k ignorování biologických a ekologických procesů snižují krajinnou diverzitu včetně biodiverzity i stabilitu krajiny, zatímco řada alternativních zemědělských postupů tyto parametry zvyšuje. Lze vytipovat několik prostředků k vytvoření trvale udržitelné zemědělské krajiny:
1. snížit množství energomateriálových vstupů do agroekosystému.
2. optimalizovat vnitřní regulační mechanismy 3. snížit výstupy energomateriálových toků kromě sklizně. ÚSES – územní systém ekologické stability. Soustava ekologicky stabilnějších částí krajiny účelně rozmístěných dle mnoha kritérií. Musí být dlouhodobě respektován.
KRAJINNÉ ZÓNY A MANAGEMENT – 4 krajinné zóny - ochranné (s převahou přírodních struktur, tato zóna je v konkurenci ochrany přírody,), kompromisní (harmonická směsice přírodních struktur i struktur pod lidským vlivem), produkční (v konkurenci zemědělství a lesnictví.), urban – industriální – heterotrofní, zcela zastavěné prostředí, nebo prostředí zbavené půdy např.těžbou. klesá stabilita ekosystémů. Plochy ochrany zón musí přímo sousedit s plochami zón urban.
MANAGEMENT NEPRODUKČNÍCH SLOŽEK - management úhorů – úhory jsou plochy dočasně nebo trvale zbavených zemědělské činnosti. Jejich management je velkým problémem. Sukcese dovede časem tyto plochy k vyspělejšímu společenstvu. Rychlost sukcese je však kromě jiného, dána také stupněm degradace ekosystému. Je dokázáno, že mezistádia sukcesního vývoje mohou být nebezpečné jak okolním ekosystémům, tak i sama sobě, díky agresivním plevelům. Management okraje pozemků – jejich struktura záleží na způsobu hospodaření. Mohou být velmi ostré ( př. pole, které se doorává až k lesu ), nebo existuje plynulé přechodné území. Velmi často okraj rozpoznáváme jako samotnou krajinnou složku, se zvláštní biotou a vlastnostmi, lišícími se od obou sousedních krajinných struktur. Tato struktura se nazývá ekoton.
KVALITA STANOVIŠTĚ A OCENĚNÍ EKOSYSTÉMŮ - Kvalita stanoviště ovlivňuje nejen jednotlivé stromy a společenstva, ale i celou řadu řídících a ochranných činností člověka. V dnešní době jde především o vztahy k rekreačním a estetickým hodnotám, ke kvalitě vody a zachování přírody, o biologickou diverzitu a zachování ekosystémových procesů.
Pokud bychom měli měřit stanovištní kvalitu jedním faktorem, tak např. v lese je to výška stromu. Jako důležitý indikátor pro určení stanovištní kvality patří vegetace. Přítomnost, relativní početnost, pokryvnost a relativní výška různých druhů lesního společenstva, odráží stanovištní kvalitu – ale kromě toho je i závislá na kompetici(konkurenci), světelných podmínkách, predátorech apod. Kvalita stanoviště je souhrnem všech faktorů, které ovlivňují produkční schopnosti.
Důležité mapování a klasifikace ekosystémů. Dálkové sledování je významným nástrojem při sledování a hodnocení ekosystémů. Jde o použití leteckých a družicových snímků. Procházením, odráživostí, sníženou abundací apod. elektromagnetického záření můžeme rozpoznat, o jaký typ lesa se jedná, můžeme zjistit některé druhy poškození stromů hmyzem nebo houbovými chorobami. Je možné také sledovat vlhkost půdy, podrostní vegetaci apod.
SUKCESE – PROCESY A ZÁKONITOSTI -
Sukcese ( základní znak biocenózy ) – zákonitý proces nahrazování jedné biocenózy druhou až do konečného stádia – klimaxu. K sukcesi dochází především na územích narušených disturbancí. Po každé disturbanci tedy náleží sukcese.
Během sukcesních změn dochází ke změnám ve struktuře a funkcích. Časní kolonisté bývají R- stratégové a ty jsou v průběhu sukcese nahrazováni K – stratégy.V průběhu sukcese stoupá celková produktivita společenstva.
Organická biomasa také stoupá, ale ta je s postupující sukcesí stále více přeměňována na mrtvou organickou hmotu a tak stoupá i množství detritu ( mrtvá org. hmota ). V časných fázích sukcese je i obvykle vysoká přístupnost živin, ale ty jsou neefektivně využity stratégy, kteří rychle rostou, ale později v sukcesi se zlepšuje zadržování živin ekosystémem
Druhy obývající ekosystém začínají zaujímat mnohem rozmanitější niky a populační interakce. Ekologové ještě rozlišují – primární sukcesi – prvotní, probíhá velmi pomalu na místě, které ještě nikdy nebylo pokryté vegetací a kde chybějí jakékoli diaspory rostlin i mikroedafon.
- sekundární sukcese – druhotná, probíhá mnohem rychleji než sukcese primární na místě, které už bylo někdy pokryto vegetací, jež byla nějak odstraněna. V půdě je zásoba mikroorganismů i diaspor.
SUKCESE – PŘÍČINY, MECHANISMY – hlavní příčinou je disturbance krajiny. Po disturbanci navazuje sukcese. Probíhá téměř všude. Na prostorách které se nijak nevyužívají dochází k sukcesi. Sukcesí mechanismy charakterizujeme jako interakce procesů, které přispívají ke změnám. Některé sukcesní modely : a) klasická primární sukcese – jeden druh nastupuje po druhém a stabilizuje se v klimaxovém stádiu. b) tzv. přímá sukcese - jeden superdominantní druh ( př. v tajze ) c) sukcese např. na opuštěném poli, kde jsou zpočátku přítomny nějaké dr