Ekologické faktory, valence a nika

Ekologické faktory limitují výskyt organismů a podmiňují tak jejich geografické rozšíření. Mají vliv na populační dynamiku, například na rozmnožování, úmrtnost a migraci, a tím tyto faktory způsobují rozdíly v populačních hodnotách.

Ekologické faktory také podporují vznik různých adaptací (ekologických forem či ekotypů) a podle toho se dají rozdělit mimo jiné na:

  • morfoplastické faktory (podporují morfologické změny organismu)
  • fyzioplastické faktory (ovlivňují fyziologické pochody, např. hospodaření s vodou v suchých oblastech)
  • etoplastické faktory (ovlivňují a podmiňují specifické chování)

Členění ekologických faktorů

Členění, které nám říká, jaké jsou základní ekologické faktory, rozlišuje:

  • faktory abiotické (působení těchto ekologických faktorů se mění v prostoru, např. u expozice svahu, a čase, např. sezonalita)
    • světlo
    • teplota (mráz)
    • srážky
    • půdní vlhkost
    • půdní reakce
    • typ podloží
    • oheň
  • faktory biotické
    • mezidruhové a vnitrodruhové vztahy
    • populační dynamika
    • antropogenní vlivy

Ekologická valence a amplituda

Podle definice Hesseho z roku 1924, je ekologická valence druhu určena vzdáleností mezi minimem a maximem působení ekologického faktoru. Ekologická valence je tedy rozmezí určitého faktoru (např. teplota), v jakém je druh schopen přežívat.

Ekologická amplituda je definována jako míra tolerance organismu vůči vnějším podmínkám, v podstatě jde tedy o pojem, který se používá s ekologickou valencí zaměnitelně.

#

Druhy organismů lze dělit podle vztahu k ekologické valenci (či amplitudě) v základu na:

  • stenovalentní druhy = organismy s úzkou valencí k určitému ekologickému faktoru (specializované na specifické podmínky)
  • euryvalentní druhy = organismy s širokou valencí k určitému ekologickému faktoru (schopné přežívat v rozličných podmínkách)

Koncept ekologické niky

Ekologická nika je podle původní definice Grinella (1917) soubor podmínek ve kterých může daný druh existovat. Těmito podmínkami se rozumí zejména fyziologická tolerance k faktorům prostředí, morfologické limity organismu a interakce s jinými organismy.

Další definice z roku 1924 od Eltona podtrhuje potravní chování druhů a vliv druhu na prostředí, ve kterém žije. Ekologickou niku vyobrazuje jako funkční roli druhu v potravním řetězci a dopad této role na prostředí.

Hutchinson (1944) poté mluví o ekologické nice jako o sumě všech ekologických faktorů, které působí na organismus. Nika v tomto pojetí je pak definovaná jako region n-dimenzního superobjemu, ve kterém je n-množství os tvořeno gradienty různých ekologických faktorů.

#

V konceptu ekologické niky rozlišujeme:

  • ekologickou niku fundamentální = ekologická nika teoretická, bez vlivu konkurenčních organismů
  • ekologickou niku realizovanou = ekologická nika skutečně realizovaná, zmenšená v některých oblastech vlivem konkurenčních druhů

Ekologické zákony

Zákon rozdílného ekologického a fyziologického optima

Ellenbergův zákon rozdílného ekologického a fyziologického optima praví, že ekologická amplituda druhu je jiná (zpravidla užší) než potencionální fyziologická amplituda. To je zpravidla způsobeno konkurenčními organismy, které jsou v daných podmínkách úspěšnější.

Liebigův zákon minima

Liebigův zákon minima vznikl již v roce 1840 a říká, že růst rostlin je limitován prvkem s nejnižší dostupností. Později byl zákon minima rozšířen na obecný model limitujících faktorů pro všechny organismy.

Zákon substituce faktorů

Ekologický zákon substituce faktorů vyjádřil v roce 1925 Lundegårdh a částečně jde proti zákonu minima. Tvrdí totiž, že nedostatek některých z ekologických faktorů může být nahrazen některými jinými, které jsou dostatečně abundantní. Například přebytek světla může částečně kompenzovat nedostatek tepla.

Ellenbergovy ekologické indikační hodnoty

Ellenbergovy ekologické indikační hodnoty (zkratka EIH) jsou vyjádřeny pomocí ordinálních stupnic, které byly definovány Ellenbergem a jeho kolegy v roce 1991. Tyto indikační hodnoty ukazují optimum druhu na gradientu sedmi ekologických faktorů. Hodnoty jednotlivých taxonů upravili a rozšířili pro české prostředí Chytrý a jeho kolegové v roce 2018. Pro jednotlivé druhy české flory je lze zjistit na stránkách Pladias.

Ellenbergovy indikační hodnoty jsou vyjádřeny pro tyto ekologické faktory:

  • světlo (L 1-9; vyšší hodnoty znamenají vyšší nároky na světlo, u stromů se vztahují k mladým jedincům v bylinném nebo keřovém patře)
  • teplota (T 1-9; vyšší hodnota znamená nárok na vyšší teplotu)
  • vlhkost (M 1-12; vyšší hodnota znamená nárok na vyšší vlhkost, hodnoty 10 až 12 pro vodní rostliny)
  • reakce (R 1-9; vyšší hodnota znamená vazbu na bazičtější prostředí)
  • živiny (N 1-9; vyšší hodnoty vyjadřují vyšší nároky na dostupnost živin, zejména N a P)
  • salinita (S 0-9; vysoké hodnoty vyjadřují vyšší toleranci rostlin k větším koncentracím rozpustných solí)
  • kontinentalita (K 1-9; vyšší hodnota vyjadřuje vyšší preferenci kontinentálního prostředí)

Ellenbergova indikační hodnota může být opatřena symbolem ‚x‘ označující generalistu v daném ekologickém faktoru, tedy rostlinu se širokou ekologickou valencí v konkrétním faktoru prostředí.

Studijní materiály Biogeografie

Téma Ekologické faktory je součástí studijních materiálů Biogeografie. Tento předmět byl vyučován na Geografickém ústavu Masarykovy univerzity. Přejděte na rozcestník témat (1. tlačítko), nebo si přečtěte předcházející (2. tlačítko) či následující (3. tlačítko) téma.