Ekologie pro pokročilé I.

Sylabus

Ekosystém - koncept, vrstvy. Holismus a redukcionismus, komplexní adaptivní systém. Gaia. Ekosystémové funkce. Dynamika a stabilita ekosystému. A co na to savana? Odolnost, pružnost a diverzita. Ekosystémové služby. Klasifikace, příklady?

Celoplanetární fungování klimatu, klimatické buňky, sezonalita, vlastnosti vzduchu a atmosféry, vítr → povrchové mořské proudění, termohalinní cirkulace. Klimatická a biologická minulost Země → vliv na podobu současné biosféry a ekosystémů.

Globální energetika Země - distribuce energie, skleníkový efekt, přesuny energie po Zemi. Srovnání s energetikou lidské populace. Vodní cyklus Země, globální a lokální. Koncept biotické pumpy sensu Makarieva, Gorshkov.

Globální biogeochemické cykly - uhlík - zdroje a ukládání, CO2, sequestration, CH4. Vliv/podíl člověka (ale víc pak v posledních přednáškách). Dusík - fixace, denitrifikace, horniny jako zdroj N. Fosfor - zdroje, mykorhiza, transoceánský transport, depozice do sedimentů, včetně fosfátové pasti. Síra (anoxygenní fotosyntéza, mořské aerosoly,, DMS). Taky křemík? Ekosystémová role mikrobů (bakterie, Archea, prvoci?) v koloběhu živin. Stoichiometrické limity. 

Tato lekce by měla detailněji rozvést předchozí obecnosti - s náhledem třeba do kryosféry, termálních vývěrů, anoxického prostředí či “hluboké” biosféry atd).

Energetika ekosystému - primární produkce, autotrofie, fotosyntéza, chemolithotrofie, poměr PP/biomasa včetně globálních patrností, jejich limity. Energetická účinnost v potravních řetězcích. Možná dojde i na metody měření PP.

Vodní prostředí I. - limity a výhody vodního prostředí - úvod do vody jako prostředí k životu (tlak, teplota, viskozita, míchání atd … Úloha CO2/C03- ve vodních ekosystémech.

Vodní prostředí II - morfologické, fyziologické a behaviorální adaptace na život ve vodě: smysly, pohyb, obstarávání si potravy, antipredační adaptace … atd).

Vodní prostředí III - Potravní řetězce ve vodě, primární a sekundární produkce, české kapříny, eutrofizace, acidifikace, sezónní změny.

Terestrické prostředí I - limity a výhody suchozemského života: jak si opatřit a hospodařit s vodou, evapotranspirace. Gradienty - elevační, otázka treeline atp. Globální vzory PP a biomasy - jejich limity.

Terestrické prostředí II - biomechanika, smysly, termoregulace = (nejen) klasický pohled na jedince a jeho interakce s prostředím.

Terestrické prostředí III - ekologická sukcese, klimax, sezónní změny, disturbance (požáry, záplavy atd.).

Jak svět doopravdy funguje - přednáška v duchu a pojetí světa Václava Smila - současná klimatická změna a co s ní lidstvo může dělat. Plus další současné environmental issues - třeba biologické invaze a další.

Anotace

Tato přednáška má za cíl poskytnout vhled do ekosystémové ekologie, s důrazem na obecné koncepty a globální patrnosti. Úmyslně se vyhýbáme tradičnímu klasifikačnímu biomovému pojetí, abychom ekosystémovou ekologii představili koherentně, v celkovém obrazu zemského klimatu, energetiky a koloběhu živin v biosféře. Užitečný nám přijde i pohled do minulosti, jak se tyto globální patrnosti během historie Země nastavovaly a měnily. Spolu s tím se budeme snažit ukázat, jaká organismy řeší různé nároky/podmínky svého prostředí a jakým způsobem získávají zdroje potřebné k životu. V tomto kontextu se nám jeví nevyhnuteIné rozdělit biosféru na dva fyzicky odlišné domény

- terestrické a vodní prostředí.

V této přednášce se nezabýváme aspekty populační ekologie, ekologie společenstev ani na makroekologické

škále, stejně jako opomíjíme globální patrnosti diverzity - to je obsahem druhé, navazující přednášky Advanced

Ecology II.