Informace

1.2: Definice ekologie - biologie


S výhradami myslete na definice ekologie. Variace v průběhu let jsou uvedeny v tabulce ( PageIndex {1} ).

Tabulka ( PageIndex {1} ) Různé pohledy na ekologii.

Haeckel60. léta 19. stoletíCelkový vztah organismu k jeho organickému a anorganickému prostředí
Richards90. léta 19. stoletíŽít v souladu s prostředím, nejprve včetně lidského druhu
Elton20. léta 20. stoletíVědecká přírodní historie
Odum60. léta 20. stoletíStudium struktury a funkce přírody, včetně lidského druhu
Andrewartha60. léta 20. stoletíVědecká studie distribuce a množství organismů
KrebsVědecká studie interakcí, které určují distribuci a hojnost organismů
Molles90. léta 20. stoletíStudium vztahů mezi organismy a prostředím
Eltis2010sŽivot v kontextu
Papež František2015Vztah mezi živými organismy a prostředím, ve kterém se vyvíjejí

Každá z těchto definic má své opodstatnění, ale první dvě a poslední dvě jsou nejblíže způsobu, jakým je termín v této knize používán. My lidé jsme se stali prominentními v ekologii, lokálně až globálně. Žádné moderní zpracování ekologie není úplné bez silné dávky antropologie.

Definice Andrewarthy byla široce citována, ale zaměření pouze na distribuci a hojnost redukuje ekologii na mapování, a proto Krebs tuto definici upravil. Papežova definice z jeho encykliky z roku 2015 zahrnuje zajímavou myšlenku vývoje, kterou lze chápat tak, že znamená krátkodobý vývoj, jako je embryogeneze a růst, plus dlouhodobý vývoj jako evoluce. Celkově je definice Eilts možná nejobecnější a nejpútavější.

V první řadě jsou nejdůležitější pojmy v ekologii o vztazích, plus o celém životě, o celém životním prostředí, životních procesech a vývoji a především o kontextu. A v dnešním světě harmonie. Ale také zvažte: „Poezie je předmětem básně“ (Wallace Stevens, 1937) a možná „Ekologie je to, co dělají ekologové“. S ohledem na tyto skutečnosti se ve zbývající části této knihy snažíme definovat teoretickou formu ekologie prostřednictvím příkladů a demonstrací, reprezentativních modelů a symbolů, vzorů a vysvětlení a poučení a upozornění.


Větve ekologie

Od nejgigantičtějšího známého zvířete po nejmenší bakterii je již dáno, že přežití jakéhokoli organismu stále závisí na jeho přizpůsobivosti fyzickému a chemickému prostředí.

Za prvé, ekologie je studium interakce živých organismů s jejich fyzickým prostředím. Ekologie pochází ze dvou řeckých slov “Oikos” znamená “Domácnost” a “logie” znamená “studie“ tedy doslova znamená “studium domácnosti“.

V roce 1873, termín “ekologie” nakonec vytvořil vědec Ernst Haeckel. Podívejte se na vše historie ekologie a jeho časovou osu podrobně zde.

Samotná ekologie je velkou disciplínou, protože pokrývá všechny organismy na Zemi. Tehdy se první ekologové soustředili pouze na rostliny a zvířata (existuje tedy pouze ekologie rostlin a ekologie zvířat).

Ale později, kvůli nově objeveným znalostem a technologickému pokroku, toto rozdělení ekologie již nebylo používáno. Místo toho byla studie ekologie opět rozdělena do dvou hlavních pododdělení: autoekologie a synekologie.

Autoekologie se na jedné straně zabývá studiem ekologie a ekosystémů u jednotlivých druhů až po úroveň populace. Na druhé straně se synekologie zaměřuje na větší úroveň, protože zkoumá ekologii v komunitách na prostorové a časové úrovni.

Kvůli stále širokým kategoriím je ekologie dále rozdělena do několika specializovaných oborů, které se zaměřují na širokou škálu témat. Níže jsou uvedeny deset hlavních odvětví ekologie.


Obsah

Když jsou druhové hojnosti ekologického systému ošetřeny sadou diferenciálních rovnic, je možné testovat stabilitu linearizací systému v rovnovážném bodě. [7] Robert May vyvinul tuto analýzu stability v 70. letech minulého století, která používá jakobijskou matici.

Ačkoli charakteristiky jakéhokoli ekologického systému jsou náchylné ke změnám, během definovaného časového období některé zůstávají konstantní, oscilují, dosahují pevného bodu nebo představují jiný typ chování, které lze popsat jako stabilní. [8] Tento velký počet trendů lze označit různými typy ekologické stability.

Dynamická stabilita Upravit

Dynamická stabilita označuje stabilitu v čase.

Stacionární, stabilní, přechodné a cyklické body Upravit

Stabilní bod je takový, že se zmenší malá odchylka systému a systém se vrátí do původního bodu. Na druhou stranu, je -li malá odchylka zvětšena, je stacionární bod považován za nestabilní.

Místní a globální stabilita Upravit

Místní stabilita naznačuje, že systém je stabilní při malých krátkodobých poruchách, zatímco globální stabilita ukazuje, že systém je vysoce odolný vůči změnám druhového složení a/nebo dynamiky potravního pásu.

Upravit stálost

Pozorovací studie ekosystémů používají stálost k popisu živých systémů, které mohou zůstat nezměněny.

Odpor a setrvačnost (perzistence) Upravit

Odpor a setrvačnost vypořádat se s vlastní reakcí systému na nějakou poruchu.

Porucha je jakákoli externě uložená změna podmínek, která se obvykle děje v krátkém časovém období. Odpor je měřítkem toho, jak málo se proměnná zájmu mění v reakci na vnější tlaky. Setrvačnost (nebo vytrvalost) znamená, že živý systém je schopen odolat vnějším výkyvům. V kontextu měnících se ekosystémů v post-glaciální Severní Americe poznamenala E.C. Pielou na začátku svého přehledu:

„Zjevně trvá značnou dobu, než se dospělá vegetace usadí na nově vystavených skalách či ledových polích. Trvá také značnou dobu, než se změní celé ekosystémy s jejich četnými vzájemně závislými druhy rostlin, jejich stanovišti a živočichy, kteří žijí. v biotopech. Proto jsou klimaticky způsobené výkyvy v ekologických společenstvech tlumenou, vyhlazenou verzí klimatických výkyvů, které je způsobují. “ [9]

Odolnost, pružnost a amplituda Upravit

Odolnost je tendence systému zachovat si funkční a organizační strukturu a schopnost zotavit se po poruše nebo narušení. [10] Odolnost také vyjadřuje potřebu vytrvalosti, i když z přístupu managementu se vyjadřuje široká škála možností a na události je třeba pohlížet jako na rovnoměrně rozdělené. [11] Pružnost a amplituda jsou měřítkem odolnosti. Elasticita je rychlost, s jakou se systém vrací do původního / předchozího stavu. Amplituda je měřítkem toho, jak daleko lze systém přesunout z předchozího stavu a přesto se vrátit. Ekologie si z teorie dynamických systémů vypůjčuje myšlenku stability sousedství a oblasti přitažlivosti.

Stabilita Lyapunova Upravit

Numerická stabilita Upravit

Zaměření na biotické složky ekosystému má populaci nebo komunitu numerickou stabilitu, pokud je počet jedinců konstantní nebo odolný. [14]

Stabilita znamení Upravit

Je možné určit, zda je systém stabilní, pouhým pohledem na znaky v interakční matici.

Vztah mezi rozmanitostí a stabilitou byl široce studován. [4] [15] Rozmanitost může fungovat za účelem zvýšení stability funkcí ekosystémů v různých ekologických měřítcích. [16] Například genetická rozmanitost může posílit odolnost vůči environmentálním poruchám. [17] Na úrovni komunity může struktura potravinových sítí ovlivnit stabilitu. Vliv diverzity na stabilitu v modelech food-web může být buď pozitivní, nebo negativní, v závislosti na trofické soudržnosti sítě. [18] Na úrovni krajiny bylo prokázáno, že heterogenita prostředí v různých lokalitách zvyšuje stabilitu funkcí ekosystémů [19]

Termín „oekologie“ vytvořil Ernst Haeckel v roce 1866. Ekologie jako věda se dále rozvíjela na konci 19. a na počátku 20. století a rostoucí pozornost byla zaměřena na spojení mezi rozmanitostí a stabilitou. [20] Frederic Clements a Henry Gleason přispěli mimo jiné znalostí o struktuře komunity, tito dva vědci představili protichůdné myšlenky, že komunita může dosáhnout stabilní vrchol nebo že je to do značné míry náhodné a proměnné. Charles Elton v roce 1958 tvrdil, že složité a rozmanité komunity bývají stabilnější. Robert MacArthur navrhl matematický popis stability v počtu jedinců v potravní síti v roce 1955. [21] Po velkém pokroku v experimentálních studiích v 60. letech Robert May pokročil v oblasti teoretické ekologie a vyvrátil myšlenku, že rozmanitost plodí stabilitu . [22] V posledních desetiletích se objevilo mnoho definic ekologické stability, zatímco koncept si stále získává pozornost.


Komunita: definice, koncept, struktura | Ekologie

Podle definice komunita představuje populaci všech druhů žijících a interagujících v určité oblasti v určitém čase. Populace se může v mezích přizpůsobit změnám podmínek prostředí. Většina biologů věří, že hlavní hybnou silou adaptace na změny prostředí je biologická evoluce, změna genetického složení populace prostřednictvím postupné generace.

Koncept komunity:

Skupina organismů tvoří populaci. Každá populace má vlastnosti jako natalita, mor & shytality, věková struktura, dynamika růstu atd. Ale když několik populací sdílí společný biotop a jeho zdroje, interagují mezi nimi a šíří se a vyvíjejí se do biotické komunity nebo sim & shyply, komunity.

Populace a styky mikroorganismů, rostlin a živočichů, kteří sdílejí společná stanoviště a vzájemně se ovlivňují, se vyvíjejí v biotické komunity a komunity. Složení biotického společenství v jakémkoli prostředí závisí na prevalenci environmentálních podmínek v tomto biotopu a ekologické amplitudě populací druhů.

Klima a další abiotická i biotická spojení stanoviště tedy určují typ komunity, která přežívá a vyvíjí se. Orgány a stydlivosti komunity mezi sebou obvykle vykazují trofické (krmivé a stydlivé) vztahy. Interagují také při sdílení prostoru a může dojít k & shyteraction na reprodukční a behaviorální úrovni.

Každé biotické společenství vykazuje řadu charakteristik, jako je rozmanitost, hustota, dominance, složení a stratifikace. Každá komunita má svůj speciální limit. Někdy může být hranice mezi dvěma komunitami velmi ostrá nebo pozvolná.

Přechodná zóna nebo spojení mezi dvěma nebo více různorodými komunitami se nazývá “eco-tone ”. Ekologický tón ukrývá komunitu označovanou jako ekotonální komunita a shymunity s organismy překrývajících se komunikací a shyties a některými unikátními typy.

Struktura komunity:

Komunity mohou být malé, skládající se z několika populací spekulací na malém prostoru nebo z velkých, tvořících několik druhů populací na velké ploše. Komunitní struktury, složení a další charakteristiky lze snadno popsat vizuálním pozorováním bez skutečného měření.

Jedná se o kvalitativní přístup, který je snazší než kvantitativní analýza populace, kde se ve skutečnosti provádějí opatření a nesrovnalosti. Komunity, které ekologové obvykle kočují a shyegories, různými způsoby, primárně založené na vlastnostech stanoviště, jako je dostupnost vody, vysoká expozice nebo jiné vlastnosti stanoviště.

V závislosti na množství dostupnosti vody mohou být například rostlinná společenstva hydrofytická (vodní stanoviště), mezofytická (středně vlhká půda habi & shytat) a xerofytická (suché nebo suché stanoviště).

Podobně komunity rostoucí v podmínkách hojného světla se nazývají heliofytické a komunity rostoucí ve stínu sciofytické. Identicky komunity rostou a plaší se na různých stanovištích označovaných jako pouštní komunity a komunity, horské komunity a komunity v ústí řek atd.

Komunita je obecně dynamická, protože se v průběhu času mění. Tato dynamická povaha se odráží v posloupnosti organismů ve stanovišti. Se & shyries změn má za následek rozvoj relativně stabilní komunity, která si udržuje svoji strukturu a ovlivňuje klima oblasti.

Taková stabilní a vyspělá komunita se nazývá vyvrcholená komunita, zatímco komunity následných fází se nazývají serální komunity. Struktury, složení a další charakteristiky rostlinného společenství lze popsat jak kvalitativně, tak kvantitativně.

Dynamika komunity:

Komunity jsou dynamické systémy, které jsou neustále v interakci s jiným systémem, prostředím, které je stejně dynamické. Komunitní poplatky jsou kdykoli postupné a nepostřehnutelné, ale snadno a stydlivě rozpoznatelné, pokud jsou pozorovány v pravidelných intervalech po dlouhou dobu. Sezónní změny v rostlinných společenstvech se vždy vyskytují na každém místě, zejména v oblastech, kde jsou teplotní výkyvy významné a významné.

V průběhu velmi dlouhého časového období na mnoha místech však komunity dosáhly vrcholného stadia a dosáhly dynamické rovnováhy se změnami životního prostředí. Pro & shycess of change in community and their environment & shyment on one place in the time in time is called “ecological succession ”.


Ekologie vs environmentální věda

Jaký je tedy rozdíl mezi ekologií a vědou o životním prostředí? I když se mohou v mnoha ohledech zdát podobné, tyto dva interdisciplinární obory mají významné rozdíly.

Za prvé, ekologie je vědecká studie vzájemné interakce organismů spolu s jejich vztahem k jiným organismům a jejich ekosystému. Mezitím je environmentální věda rozsáhlou vědeckou analýzou životního prostředí. Zaměřuje se na interakci mezi fyzikálními, chemickými a biologickými složkami v prostředí.

Ekologie a environmentální věda mají také různé cíle. Ekologie se snaží porozumět životním procesům, adaptaci a biologické rozmanitosti. Analyzuje faktory, které ovlivňují prevalenci a distribuci organismů a vztah, který mezi nimi existuje.

Věda o životním prostředí má na druhé straně širší rozsah, protože si klade za cíl identifikovat vnitřní a vnější faktory, které ovlivňují životní prostředí a organismy v něm žijící. Tento interdisciplinární obor navíc hledá pravděpodobná řešení problémů životního prostředí.

Mezi klíčové prvky studia ekologie patří nejen interakce a adaptace, ale i další důležité otázky, jako jsou změny v ekosystému a vnější faktory, které také ovlivňují populaci. Pro environmentální vědu patří mezi hlavní problémy vliv lidské populace na ekosystém, hlavní dopad globálního oteplování ve větším měřítku, účinky městského života na změnu životního prostředí a opatření udržitelnosti.

Vzhledem k tomu, že se tyto obory liší v účelu, liší se vědci v oblasti životního prostředí a ekologové v rozsahu práce a omezeních. Zatímco interakce ekologů se skupinovými interakcemi zahrnuje návyky páření, migraci, preference potravin a predátorské vzorce, vědci v oblasti životního prostředí analyzují procesy na Zemi, hodnotí systémy používané pro alternativní energii, hodnotí opatření ke zmírnění znečištění ovzduší a vody a spravují stávající přírodní zdroje.


Učení se arktické biologii

Představte si, že stojíte na malém kopci, díváte se na obrovský úsek arktické tundry se studeným větrem ve tváři a přemýšlíte: Jaké organismy zde mohu najít? Jak se jim daří žít v tomto chladném, drsném prostředí?

Na stránkách tohoto otevřeného portálu elektronického učení se snažíme s dnešními znalostmi a rsquos odpovědět na takové otázky, jak jen to jde. Poskytuje materiál a informace, včetně odkazů na další čtení, o arktických ekosystémech a organismech žijících v Arktidě, se zvláštním zaměřením na vysokohorské souostroví Špicberky. Prostřednictvím sady virtuálních průvodců se také snažíme propojit teorii s praxí a pomoci návštěvníkům filtrovat složitost reality a všímat si skrytých vzorců arktické přírody.

Materiál připravili nebo zkontrolovali vědci pracující v Arktidě v příslušných oborech a doufáme, že může být zdrojem jak pro studenty, tak pro učitele, kteří se učí a učí arktickou biologii na univerzitách, ale také pro středoškolské učitele a žáky, arktickou přírodu průvodci a další.


Ekologie

Fizri spustil smartphone a začal vysvětlovat ekologii colugo.

Některé změny tohoto zákona v devadesátých letech umožnily vládě učinit ústupky nebo udělit práva soukromých stran na poskytování vodních služeb, řekla Margaret Wilderová, docentka geografie a politické ekologie na Arizonské univerzitě.

Studuje červy a půdní ekologii na univerzitě v Buffalu v New Yorku.

Několik demokratických kandidátů s tituly a pracovními zkušenostmi v chemii, strojírenství, ekologii a medicíně bylo poraženo v závodech Sněmovny a Senátu.

Vzhledem k velkým rozdílům ve velikosti, ekologii a fyziologii mezi těmito druhy „to byl opravdu neočekávaný výsledek“ a ten, pro který vědci nemají vysvětlení, říká Stroud.

"Trpasličí jmelí je podivné, podivné, podivné," říká David Watson, ekolog na Charles Sturt University v Austrálii.

"Pokud budete hledat nové viry, najdete je," řekla ekologka choroby z Bucknell University DeeAnn Reeder.

Sám Makovich je vášnivým ekologem - a další členové jako on jsou proti vrtání břidlicového plynu.


Ekologická posloupnost

Naši redaktoři zkontrolují, co jste odeslali, a určí, zda článek zrevidují.

ekologická posloupnost, proces, kterým se v průběhu času vyvíjí struktura biologického společenství. Byly rozlišeny dva různé typy posloupnosti - primární a sekundární. Primární posloupnost nastává v zásadě bez života - v oblastech, kde je půda neschopná udržet život v důsledku takových faktorů, jako jsou lávové proudy, nově vytvořené písečné duny nebo skály zanechané na ustupujícím ledovci. Sekundární posloupnost se vyskytuje v oblastech, kde byla odstraněna dříve existující komunita, která je typická poruchami menšího rozsahu, které nevylučují veškerý život a živiny z prostředí.

Co je ekologická posloupnost?

Ekologická posloupnost je proces, který popisuje, jak se v průběhu času mění struktura biologického společenství (tj. Interakční skupina různých druhů v poušti, lese, pastvinách, mořském prostředí atd.). Druhy, které dorazí jako první do nově vytvořeného prostředí (jako je ostrov vycházející z moře), se nazývají průkopnické druhy a prostřednictvím vzájemných interakcí budují poměrně jednoduché počáteční biologické společenství. Struktura tohoto společenství se stává komplexnější, jak na scénu přicházejí nové druhy.

V každé fázi existují určité druhy, které vyvinuly životní historii, aby využily konkrétní podmínky komunity. Tato situace vnáší částečně předvídatelný sled změn fyzického prostředí a druhového složení společenstev.

Co je primární posloupnost?

Primární posloupnost je ekologická sukcese, která začíná v zásadně neživých oblastech, například v oblastech, kde není žádná půda nebo kde je půda neschopná udržet život (kvůli nedávným proudům lávy, nově vytvořeným písečným dunám nebo skalám, které zbyly z ustupujícího ledovce) . Prvním druhem, který dorazil, jsou rychle rostoucí „plevelné druhy“, jako jsou lišejníky nebo malé jednoleté rostliny, které při rozkladu vytvářejí první vrstvy půdy. Tyto rostliny také poskytují stanoviště malým zvířatům a jiným formám života. Tyto rostliny jsou nahrazeny trávami a keři, které odstínují první kolonizátory a dále mění půdu, než velké stromy a druhy odolnější vůči stínu nahradí komunitu sluncem milujících trav a keřů. Každá komunita může podporovat různé sbírky živočišných druhů.

Co je to sekundární posloupnost?

Sekundární posloupnost nastává v oblastech, kde již biologické společenství existovalo, ale část nebo celá tato komunita byla odstraněna poruchami malého rozsahu, které neodstranily veškerý život a živiny z prostředí. Ačkoli požár, záplavy a další poruchy mohou vyhnat mnoho rostlin a živočichů a vrátit biologické společenství do dřívějšího stadia, komunita „nezačíná od nuly“, jako by to bylo během primární posloupnosti, protože půda, která obsahuje mnoho živin bývalým biologickým společenstvím, zůstává.

Co je to vyvrcholení komunity?

V některých prostředích dosahuje posloupnost svého vrcholu, což vytváří stabilní společenství, kterému dominuje malý počet prominentních druhů. Předpokládá se, že tento stav rovnováhy, nazývaný společenstvo vyvrcholení, nastane, když se síť interakcí mezi členy biologického společenství stane tak složitou, že nelze připustit žádný jiný druh. Protože změny klimatu, ekologické procesy a evoluční procesy způsobují změny v životním prostředí po velmi dlouhou dobu, není fáze vyvrcholení zcela trvalá.

Primární a sekundární posloupnost vytvářejí v komunitách neustále se měnící směs druhů, protože krajinu ovlivňují poruchy různé intenzity, velikosti a frekvence. Sekvenční postup druhů během posloupnosti však není náhodný. V každé fázi určité druhy vyvinuly životní historii, aby využily konkrétní podmínky komunity. Tato situace ukládá částečně předvídatelný sled změn v druhovém složení společenstev v průběhu posloupnosti. Zpočátku jen malý počet druhů z okolních stanovišť je schopen prosperovat v narušeném prostředí. Jak se nové rostlinné druhy uchytily, mění stanoviště změnou takových věcí, jako je množství stínu na zemi nebo minerální složení půdy. Tyto změny umožňují uspět starým druhům jiným druhům, které jsou pro toto upravené prostředí vhodnější. Tyto novější druhy jsou nahrazeny stále novějšími druhy. Dochází k podobné posloupnosti živočišných druhů a interakce mezi rostlinami, živočichy a prostředím ovlivňují strukturu a rychlost postupných změn.

V některých prostředích dosahuje posloupnost svého vrcholu, což vytváří stabilní společenství, kterému dominuje malý počet prominentních druhů. Předpokládá se, že tento stav rovnováhy, nazývaný vyvrcholením komunity, nastane, když se síť biotických interakcí stane tak složitou, že nelze připustit žádný jiný druh. V jiných prostředích kontinuální drobné poruchy vytvářejí komunity, které jsou různorodou směsicí druhů, a jakýkoli druh se může stát dominantní.


Podívejte se na video: Co rozumíme ekologií? (Leden 2022).