30. Charakteristiky společenstva + Složení biologických společenstev

- Společenstvo (biocenóza) je soubor populací všech druhů rostlin, živočichů, hub a mikroorganismů, které žijí v určitém biotopu; existují mezi nimi určité vztahy.
• lze jej vymezovat funkčně, prostorově a taxonomicky
• ekologie společenstev - složitý komplex vazeb
• hierarchicky vyšší jednotka než populace a nižší než ekosystém (zahrnuje společenstvo a abiotické faktory prostředí)
populace -> společenstvo -> ekosystém

Rozsah společenstva
-funkční hierarchie (tj. jedinec, populace, společenstvo, ekosystém) i hierarchie prostorová (společenstvo lesa, kaluže v lese, roztočů v rourkách choroše, rozkladačů v srnčím trusu, mikroorganismů v žaludku srnce)
-prostorový rozsah objektu studia (= společenstva) dán naším zájmem
-z praktických důvodů - rozsah studovaného společenstva omezit funkčně nebo taxonomicky nebo jiným způsobem (např. velikostí organismů)
-společenstva vymezená taxonomicky se nazývají taxocenozy (fytocenoza, zoocenoza, ornitocenoza) - omezování taxonomického rozsahu nevýhodné při funkčních studiích
-smysluplné studovat organismy, které spolu přímo interagují (např. semenožraví drobní hlodavci a mravenci si v poušti konkurují o společný zdroj potravy (semena) tím zároveň ovlivňují populaci rostliny, jejíž semena konzumují.

Cíle ekologie společenstev
-dva základní přístupy - směr studující zákonitosti ve složení společenstev
- směr kladoucí důraz na procesy ve společenstvu
-cílem prvého je popsat zákonitosti ve složení společenstev, nalézt závislosti jeho složení na faktorech prostředí, utřídit společenstva, klasifikovat nebo případně zmapovat jejich typy (návaznost na biogeografickou tradici) – více popisný, založený na pozorování
-cílem druhého je vysvětlit mechanismy fungování a organizace společenstev na základě procesů - experimentální

Popisné charakteristiky
• věková, prostorová struktura
• populační struktura (druhové složení)
- nejčastější způsob popisu společenstva je seznam druhů (případně s ohodnocením jejich
kvantitativního zastoupení) - v praxi někdy velmi obtížný (jen u omezeného počtu
skupin organismů jsme schopni určit všechny druhy, velké obtíže vznikají u mikroskopických organismů, případně u organismů, které jsou přítomny jen ve vegetativním stádiu)

populační struktura společenstva
• počet druhů (druhová bohatost) - závisí na velikosti plochy, species-area relationship
• diverzita beroucí v úvahu nejen počet, ale i relativní zastoupení druhů
- pouhý počet druhý nemusí dát dostatečnou představu o druhové rozmanitosti společenstva
- dvě složky – celkový počet druhů a vyrovnanost zastoupení jednotlivých populací
• Simpsonův index dominance = součet všech čtverců relativních zastoupení druhu, index diverzity = 1/Simpson
• Shannonův index diverzity = mínus suma všech relativních zastoupení . ln ( přirozený logaritmus) relativního zastoupení
• indexy slouží hlavně pro srovnání
• druhová, rodová diverzita i čeledí
• funkční diverzita – zastoupení životních forem, Curyšsko-Montpellierský systém (hledání podobných typů, třídy, svazy...)
• vyrovnanost populací

- na základě zastoupení druhů můžeme společenstva srovnávat (společenstva geograficky velmi vzdálená - podobnosti v zastoupení určitých funkčních skupin, přestože se taxonomické složení zcela liší)
- nejčastější klasifikace funkčních skupin rostlin jsou tzv. (Raunkierovy) životní formy (dle uchovávání meristémů během nepříznivých období)
• fanerofyty – vysoké, pupeny min. 30 cm nad zemí; stromy, keře
• chamaefyty – nízké, obnovovací pupeny nad zemí do 30 cm; keříčky, byliny
• hemikryptofyty – přízemní růžice, trsy, pupeny při povrchu země, dvouleté až vytrvalé; trávy, sedmikráska
• geofyty – cibule, oddenky pod zemí, dvouleté až vytrvalé; cibule, tulipán
• terofyty – jednoleté, přečkávají v semenech
• epifyty – nekoření, žijí na jiných rostlinách, poloparaziti; orchideje, jmelí
• hydrofyty -vodní

Hledání opakujících se typů v prostoru – klasifikace a gradientová analýza
klasifikace - některé druhové kombinace se v přírodě opakují - snaha klasifikovat společenstva - klasifikační systém (podobný systému taxonomickému, ale taxonomie druhů = někdy idiotaxonomie, taxonomie společenstev = syntaxonomie)
- řada tradičních systémů - ve střední Evropě se tradičně používá curyšsko-montpellierský (Z-M system) – založen na floristickém složení (systémy používané ve Skandinávii dávaly větší váhu dominantám)
- hierarchický systém, každá jednotka se jmenuje podle význačných druhů, koncovka názvu označuje hierarchickou úroveň syntaxonu
jednotky Z-M systému:
taxon koncovka
třída -etea
řád -etalia
svaz -ion
podsvaz -enion
asociace -etum
subasociace -etosum
- ke klasifikaci společenstev se dostaneme tzv. tabelární syntézou (snímky do tabulky = fytocenologický snímek, potom je řadíme tak, abychom dostali podobné snímky a druhy podobného ekologického chování spolu)

gradientová analýza
- neexistují ostré hranice mezi společenstvy, a tudíž je obtížné je klasifikovat
- užitečné studovat závislost složení společenstev na faktorech prostředí, k tomu slouží tzv. gradientová analýza
A) přímá - studujeme odpovědi druhů, nebo celého
společenstva na změnu známých (měřených) faktorů prostředí
B) nepřímá - vychází jen ze složení společenstev, hledá gradienty v jejich složení (osy největší variability), a ty se poté snaží interpretovat
- ordinační diagram - řazení na gradientech
- každý snímek znázorněn bodem a podobnost snímků odpovídá jejich vzdálenosti v ordinačním diagramu.

Funkční přístupy k ekologii společenstev
- zpracováno podstatně méně podrobně než předcházející část

Teorie ostrovní biogeografie
Vysvětluje počty druhů na ostrovech jako následek vymírání a kolonizace. Rychlost kolonizace klesá se vzdáleností ostrova od pevniny. Rychlost vymírání klesá s velikostí ostrova. Počet druhů je rovnováhou mezi kolonizací a vymíráním.

prostorová struktura
• vertikální – stratifikace (kořenové, nadzemní patra = mechové, bylinné, keřové, stromové)
• horizontální – plošná distribuce, ekoton = přechodová zóna s velkou druh. pestrostí

trofická struktura – energo-materiálové toky mezi organismy
• trofické pyramidy
• početnosti – nadhodnocení mikroorg.
• biomasy – suchozemské A, vodní V
• energie – vždy tvar pravé pyramidy A
• trofické řetězce
• pastevně-kořistnický – konzumenti I. řádu (býložravci), II. (masožravci a mrchožrouti) a III. (superdravci a mrchožrouti) řádu
• detritový (saprofyti - rozkladači)
• parazitický
• trofická síť = propojení trof. řetězců
• trofickou úroveň (oddíl) tvoří org., které získávají energii prim. produkce přes stejný počet stupňů

časové změny – ekologická sukcese -> klimax
• primární
• sekundární

Složení společenstva
dle původu a řízení
• přirozená – neovlivněná člověkem
• polopřirozená – ovlivnovaná člověkem nebo využívaná
• umělá - řízená a vytvořená

druhová struktura – dominantní populace určuje ráz společenstva
• fytocenoza
• zoocenoza

• vychází ze „species pool“, ale ten prochází selekčními vlivy prostředí a omezením biotických vztahů -> po průchodu tímto filtrem se ustavuje konečné složení společenstva

• species pool = dán historicky tím, co se na dané území mohlo dostat (u nás po glaciálu)
• filtr společenstva = dán ekologickými interakcemi (v současnosti, např. schopnost přežít zimu...), tzn. společným působením abiotických a biotických složek prostředí
• problém akorát určit, kolik je podíl historie a kolik současných eko. vlivů na současné diverzitě = nejlepší řešení porovnáním stejných společenstev v různých geografických oblastech

tři typy druhů ve společenstvu
• dominantní
• podřízené
• tranzitní = které by se neudržely nebýt trvalého přírůstku populace zvenčí (migrace, diaspory)