Ekologia W-2

 

Wszystkożerność, która komplikuje ustalanie „afiliacji”.

Przepływ energii i materii.

Bloki : ogniwa sieci troficznej.

 

 SC è(standing crop) biomasa

Strumienie energii dopływającej I odpływajacej :

C – konsumpcje

R – respiracja

Fu – odchody

P - produkcja
bioenergetyka

A (asymilacja) = C*Fu = P+R (tempo przepływu energii w jednostce czasu np. kJ*doba-1 lub J*S~1=W)

Pojęcie wydajności ekologicznej :

Proporcja energii dopływającej i odpływającej do/od poszczególnych poziomów łańcucha troficznego lub pomiędzy oczkami poszczególnych sieci  Ekosystem ma tyle energii, ile wyprodukują poziomy autotroficzne na każdym poziomie troficznym. Tylko około 10% energii przepływa z niższego poziomu na wyższy (zasada Lindmana i Hutchinsona)

(Potwór z Loch Ness – by utrzymać tak dużego osobnika na końcu łańcucha troficznego powinna być produkcja wielkości całego lądu – w tak małym jeziorze jest ona niemożliwa właśnie ze względu na straty energii na każdym poziomie)

Przejście energii A/C – wydajność asymilacji (ile skonsumowanej przez nas energii jest wbudowywane w nasze tkanki)

-         roślinożercy 30-70 %

-         mięsożercy do 96%

Przejście energii między poziomami : C/P (A/P) – wydajność eksploatacyjna

-         w lasach 1.5 - % głównie detrytusowy łańcuch (grube pnie drzew, niestrawialne)

-         na bagnach 8%

-         sawanna 28-60% łatwo strawialne rośliny zielne – stanowią łatwy pokarm dla roślinożerców

Łańcuchy troficzne są krótkie (bez wielkich, szczytowych drapieżców)

-         na każdy poziom troficzny przechodzi tylko ułamek energii zawartej w biomasie poprzedniego poziomu

-         systemy o dużej liczbie poziomów troficznych są niestabilne (np. katastrofa łatwo spowoduje wymarcie dużej liczby osobników)

-         ograniczona wielkość ciała (fizyczne ograniczenie – masa ciała rośnie wraz z poziomem troficznym )

-         nie ma ekosystemu bez producentów pierwotnych (to oni tak naprawdę utrzymują cała sieć )

Co decyduje o istnieniu ekosystemu?

-         głównie proces produkcji pierwotnej!!!

Jak świat poradzi sobie z wyżywieniem rosnącej liczby ludzi?

En + nCO3 +nH2O è (CH2O)n + nO2  

PAR 380 – 710 mm (widmo światła słonecznego stanowi około 40% energii słonecznej docierającej do Ziemi)

-         metoda jasnych i ciemnych butelek (końcowa ilość O2 to fotosynteza netto, jasne - brutto )

-         metoda węgla C14

-         metoda żniwna (zważenie uzyskanego plonu , zmierzenie ilości biomasy)

stan produkcji biomasy : g(kg) biomasy * m-2 [ha–1, km-2] (jednostki suchej masy lub jednostki energii kJ)

-         ekosystemy leśne  - duże drzewa zasłaniają światło mniejszym roślinom

-         wodne – światło nie dociera do dna żadnego większego zbiornika wodnego (warstwa eufotyczna, dno – strefa bezproduktywna)jeziora ultradigotroficzne – np. w Tatrach (Czarny Staw : przezroczystość wody do kilkudziesięciu centymetrów, do tej głębokości może zachodzić fotosynteza). Fotosynteza  w wodzie zachodzi swobodnie do głębokości do której dociera około 1% światła.

Pokrój rośliny – biomasa fotosyntetycznie czynna.

-         w przypadku drzew iglastych : fotosynteza może toczyć się przez okrągły rok.

-         Rośliny naczyniowe : sezon w strefie umiarkowanej trwa kilka miesięcy, potem zastój (jesień – liście opadają, zima) : okres wegetacyjny.

Tempo fotosyntezy, nasilenie produkcji pierwotnej

-         obecność wody (klęski  nieurodzaju, żywnościowe: przy braku wody temp produkcji = 0)

-         nawożenie (związki mineralne) :

o        N, P (dla roślin są przyswajalne postacie organiczne NO3-, NO2-, PO43-Proporcja N/P w wodzie decyduje o zwartości fitoplanktonu <30 dominacja sinic.

Wzrost biomasy produkcji pierwotnej pociąga za sobą wzrost biomasy produkcji wtornej np. ryby. 

Krążenie azotu i fosforu w przyrodzie.

o       Fe (potencjał w oceanie, zajmuje ¾ powierzchni globu)

§         Ameryka Płd, Wybrzeża Peru, dolina Labrados : występują prądy wstępujące Aupleings

§         Szelf kontynentalny, ujście przybrzeżne – produkcja pierwotna jest tam na wysokim poziomie

§         Wody oceaniczne zderzają się z dniem, wynoszą wody głębinowe na powierzchnie – wzbogacenie mineralne

§         Strefy równikowe – rejony o najwyższym poziomie produkcji pierwotnej.