Ekologia 10/16/2018 NPP = GPP R. Produkcja ekosystemu. Produkcja pierwotna. Produkcja wtórna. Metody pomiaru produktywności. Ekosystemy produktywność

Podobne dokumenty
Ekologia. Organizacja kursu. Studiowanie (na Uniwersytecie Jagiellońskim) 1. Organizacja i przedmiot kursu 2. Ekosystemy

Ekologia 2/24/2019. Organizacja kursu. Organizacja wykładów, 2018/2019 (12 x 95 min) 1. Organizacja i przedmiot kursu 2.

Ekologia 2/27/2017. Organizacja kursu. Harmonogram ćwiczeń. 1. Organizacja i przedmiot kursu 2. Ekosystemy

Ekologia. Biogeochemia: globalne obiegi pierwiastków. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Środowiska naturalne i organizmy na Ziemi. Dr Joanna Piątkowska-Małecka

Ekologia i ochrona środowiska

Ekologia ogólna. wykład 11 Energia i materia w ekosystemie

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Ekologia. biogeochemia. Biogeochemia. Przepływ energii a obieg materii

Las jako zjawisko geograficzne. (Biomy leśne)

ŚRODOWISKO NATURALNE CZŁOWIEKA: BIOSFERA CZY CYWILIZACJA? WYKŁAD 3 BIOSFERA: OBIEG WĘGLA

PROCESY BIOGEOCHEMICZNE NA LĄDACH

Kompleksowy monitoring procesów hydrometeorologicznych

Potencjalne możliwości zastosowania nowych produktów GMES w Polsce

FunDivEurope: znaczenie różnorodności biologicznej dla funkcjonowania i produktywności ekosystemów leśnych Europy. Bogdan Jaroszewicz

Sylwia A. Nasiłowska , Warszawa

Geoinformacja - Interpretacja danych teledetekcyjnych. Ćwiczenie I

Hydrosfera - źródła i rodzaje zanieczyszczeń, sposoby jej ochrony i zasoby wody w biosferze.

Ekologia. martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja. Rozmieszczenie materii organicznej (t/ha) w ekosystemie las liściasty w Belgii

ADAPTCITY przygotowanie strategii adaptacji do zmian klimatu dla Warszawy. Leszek Drogosz, Biuro Infrastruktury, Urząd m.st.

MONITORING I OCHRONA ŚRODOWISKA

Las jako zjawisko geograficzne

Ekologia. martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja. Rozmieszczenie materii organicznej (na ha) w ekosystemie las liściasty w Belgii

Zobrazowania hiperspektralne do badań środowiska podstawowe zagadnienia teoretyczne

Identyfikacja siedlisk Natura 2000 metodami teledetekcyjnymi na przykładzie torfowisk zasadowych w dolinie Biebrzy

Sentinel Playground. Aplikacja dostępna jest pod adresem internetowym: Ogólne informacje o aplikacji

Wkład nauki dla poprawy działań w rolnictwie

Zespół Szkół Nr3 im. Władysława Grabskiego w Kutnie

Temat: Czym zajmuje się ekologia?

Teledetekcja zdrowotności lasów za pomocą średniej podczerwieni. Natalia Zalewska

Ekologia. martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja. Rozmieszczenie materii organicznej (na ha) w ekosystemie las liściasty w Belgii

FIZYKA I CHEMIA GLEB. Literatura przedmiotu: Zawadzki S. red. Gleboznastwo, PWRiL 1999 Kowalik P. Ochrona środowiska glebowego, PWN, Warszawa 2001

Dane najnowszej misji satelitarnej Sentinel 2 przyszłością dla rolnictwa precyzyjnego w Polsce

Sukcesja ekologiczna na lądzie kończy się zazwyczaj klimaksem w postaci formacji leśnej Lasy są najpotężniejszymi ekosystemami lądowymi

Test nr 4 Strefy klimatyczne, roślinność, gleby

Meteorologia i Klimatologia

POLWET SYSTEM MONITOROWANIA OBSZARÓW MOKRADEŁ RAMSAR Z WYKORZYSTANIEM DANYCH SATELITARNYCH

Bilans fosforu i potasu w zmianowaniu jako narzędzie efektywnej gospodarki azotem. Witold Grzebisz Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Analiza wpływu obrazów źródłowych na efektywność granulometrycznej analizy teksturowej w wyodrębnianiu wybranych klas pokrycia terenu

Menu. Badania temperatury i wilgotności atmosfery

Wpływ wilgotności gleby i roślinności na sygnał mikrofalowy w paśmie C zastosowanie Sentinel1

SEMINARIUM UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE. Tytuł referatu Bioenergia w Polsce. Uprawy energetyczne w Polsce stan obecny

Geoinformacja Interpretacja danych teledetekcyjnych. XIII. Obliczenie indeksu wegetacji NDVI

Określanie defoliacji drzewostanów sosnowych z wykorzystaniem zobrazowań satelitarnych Landsat

Wpływ intensywności użytkowania łąki na glebie torfowo-murszowej na wielkość strumieni CO 2 i jego bilans w warunkach doświadczenia lizymetrycznego

EKOLOGIA OGÓLNA WBNZ 884

Udoskonalona mapa prawdopodobieństwa występowania pożarów na Ziemi. Analiza spójności baz GBS, L 3 JRC oraz GFED.

Przedmiotowe zasady oceniania z geografii w klasie 5 szkoły podstawowej.

PRZESTRZENNE BAZY DANYCH

dr inż. Bogdan Bąk, prof. dr hab. inż. Leszek Łabędzki

gospodarki innowacyjnej

Satelity najnowszych generacji w monitorowaniu środowiska w dolinach rzecznych na przykładzie Warty i Biebrzy - projekt o obszarach mokradeł - POLWET

API pomiaru radiacji słonecznej i czynników zależnych

Wykorzystanie wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych firmy Planet w rolnictwie precyzyjnym

Warsztaty szkoleniowe dla nauczycieli i trenerów. Zbigniew Kaczkowski, Zuzanna Oleksińska

EKOLOGIA. Klimat, biomy, gleby. Co to jest klimat i od czego zależy? Atmosfera a bilans energetyczny Ziemi

Klimat. Gleba. Organizmy żywe. Budowa geologiczna

Susza meteorologiczna w 2015 roku na tle wielolecia

EKOLOGIA OGÓLNA WBNZ 884

Ekologia. Biogeochemia: martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja

Wymagania podstawowe Wymagania ponadpodstawowe Wymagania wykraczające. Uczeń potrafi: Dział 1. Mapa

Zastosowanie Technik Teledetekcji Satelitarnej. Bożena Łapeta oraz Pracownicy Działu Teledetekcji Satelitarnej

EKOLOGIA dla BIOTECHNOLOGII EKOSYSTEMY

BalticSatApps Speeding up Copernicus Innovation for the BSR Environment and Security

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z GEOGRAFII. Klasa V

EKOLOGIA dla BIOTECHNOLOGII. Wykład 2

Strategie roślin można rozmaicie klasyfikować, tu jako kryterium służy sposób przetrwania niekorzystnego sezonu. Dlatego np. drzewa klasyfikowane są

OBSZARY PRZYRODNICZE. tundra pustynia step. las deszczowy

Podstawy Geomatyki Wykład VI Teledetekcja 2. Remote sensing methods based on multispectral satellite images (passive methods)

Jest jedną z podstawowych w termodynamice wielkości fizycznych będąca miarą stopnia nagrzania ciał, jest wielkością reprezentującą wspólną własność

Wybrane aspekty badania długoterminowych cykli zmian zapasu wody glebowej w drzewostanach jednowiekowych oraz interpretacji ich wyników

Typy strefy równikowej:

Spis treści. 2. Życie biosfery Biogeneza i historia biosfery Przedmowa Wstęp... 15

Niepubliczne Liceum Ogólnokształcące nr 81 SGH TEST EGZAMINACYJNY Zadania egzaminacyjne GEOGRAFIA wersja B

Model fizykochemiczny i biologiczny

Od autora Przedmowa do drugiego wydania Od Wydawnictwa Część pierwsza. Wprowadzenie w problematykę ekologii lasu I. Las jako system ekologiczny A.

Projekt jest realizowany przy udziale środków instrumentu finansowego LIFE+ Komisji Europejskiej oraz dofinansowaniu

Rozkład tematów z geografii w Gimnazjum nr 53

Stanisław Białousz. Marek Mróz WYKORZYSTANIE ZDJĘĆ LOTNICZYCH I SATELITARNYCH W ROLNICTWIE

Twórcza szkoła dla twórczego ucznia Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Jak zmierzyć Bałtyk? Uniwersytet Gdański Instytut Oceanografii. Zakład Oceanografii Fizycznej Pracownia teledetekcji i Analizy Przestrzennej

Zintegrowana strategia zrównoważonego zarządzania wodami w zlewni

RÓŻNORODNOŚĆ BIOSFERY WBNZ 845

KARTA PRACY Z PRZYRODY NR 1 KLASA VI MIESIĄC: wrzesień DZIAŁ: Ziemia częścią Wszechświata (podręcznik str.8 20).

KONKURS GEOGRAFICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM. Rok szkolny 2011/2012 ETAP SZKOLNY

Zdjęcia satelitarne w badaniach środowiska przyrodniczego

Wykorzystanie teledetekcji satelitarnej przy opracowaniu mapy przestrzennego rozkładu biomasy leśnej Polski

SPIS TREŚCI GEOGRAFIA JAKO NAUKA 9

Praca kontrolna semestr IV Przyroda... imię i nazwisko słuchacza

rozszerzające (ocena dobra)

Dane LiDAR jako wsparcie podczas opracowań raportów OOŚ

Strefa klimatyczna: równikowa

MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA ZADAŃ ETAP II KONKURSU GEOGRAFICZNEGO


ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA. z dnia 23 grudnia 2002 r.

Badania podstawowych parametrów jeziora Trzesiecko w roku Robert Czerniawski

Rozwój teledetekcji satelitarnej:

Wymagania edukacyjne z geografii dla klasy 5

rozszerzające (ocena dobra) 1. Mapa Polski

materiały do wykonania gałązki logicznej wycięte elementy, papier typu flipchart lub formatu A1, klej.

Transkrypt:

Ekologia Ekosystemy produktywność Ryszard Laskowski www.cyfronet.edu.pl/~uxlaskow 1/24 Produkcja pierwotna Produkcja ekosystemu brutto (GPP, ang. Gross Primary Production) całkowita ilość energii związana przez autotrofy netto (NPP, ang. Net Primary Production) energia związana i zgromadzona przez autotrofy po odjęciu energii zużytej na oddychanie NPP = GPP R Produkcja wtórna całość produkcji wszystkich konsumentów ekosystemu 2/24 Metody pomiaru produktywności Bezpośredni pomiar biomasy (plonu) Obliczanie biomasy drzew na podstawie wymiarów Pomiar produkcji tlenu i (lub) zużycia CO 2 (metoda jasnej i ciemnej butelki) głównie ekosystemy wodne Pomiar asymilacji 14 C Pomiar stężenia chlorofilu w wodzie lub pomiar ilości chlorofilu na powierzchni lądu Metody satelitarne 3/24 1

Pomiary satelitarne w ekologii Satelita Odbite promieniowanie słoneczne Promieniowanie słoneczne Atmosfera Słońce Las Woda Trawa Gleba Ulica Zabudowania 4/24 Satelity Landsat i Sentinel https://sentinel.esa.int Landsat od 1972 r.: 80 m Landsat8: 15 m Sentinel 1 - rozdzielczość 20 m Sentinel 2 rozdzielczość 10 m, 20 m, 60 m zdjęcie co 5 dni zastosowania: planowanie przestrzenne monitoring agro-środowiskowy monitoring wodny monitoring roślinności monitoring plonów monitoring lądowych zasobów węgla 5/24 Stosunek natężenia promieniowania odbitego w zakresie bliskiej podczerwieni (IR) i odbitego w zakresie czerwieni (R) koreluje ze wskaźnikiem powierzchni liści (LAI, ang. Leaf Area Index) Stosunek reflektancji IR/R LAI 6/24 2

Korelacja między biomasą liści i ilością chlorofilu na jednostkę powierzchni Znormalizowanej Wskaźnik Roślinności (ang. Normalized Difference Vegetation Index): IR R NDVI = IR + R 7/24 NDVI a rzeczywista produktywność ekosystemów Przykład z północno-wschodnich Chin NPP na podstawie NDVI (g C -2 rok -1 ) R 2 = 0.59 NPP rzeczywista (g C -2 rok -1 ) Xui in. 2011. Environ Monit Assess 184: 1275 1286 8/24 NDVI a rzeczywista produktywność ekosystemów w skali świata NPP na podstawie NDVI (g C -2 rok -1 ) R 2 = 0.91 NPP rzeczywista (g C -2 rok -1 ) 9/24 3

NDVI w skali globu clarklabs.org 10/24 Globalna produktywność pierwotna netto: średnia z 15 modeli g C/m 2 Crameri in. 1999. Global Change Biology 5 (Suppl. 1): 1-15 11/24 Produkcja ściółki jest dobrą miarą produktywności ekosystemów Opad ściółki (t/ha) Szerokość Szerokość geograficzna 12/24 4

Produktywność pierwotna netto w zależności od temperatury i opadów: średnia z 15 modeli Suma rocznych opadów (mm) NPP g C m 2 rok Średnia roczna temperatura ( o C) Schloss i in. 1999. Global Change Biology 5 (Suppl. 1): 25-34 13/24 Od czego zależy produktywność ekosystemów lądowych? TEMPERATURA Produkcja pierwotna s.m. (g m -2 x rok -1 ) 2500 2000 1500 1000 500 Temperatura ( o C) Za Weinerem, 1999 14/24 Od czego zależy produktywność ekosystemów lądowych? OPADY Produkcja pierwotna s.m. (g m -2 x rok -1 ) 2500 2000 1500 1000 500 Za Weinerem, 1999 Opady (mm/rok) 15/24 5

Ewapotranspiracja dobra miara sumująca łączne oddziaływanie temperatury, dostępności wody, rodzaju gleby, okrywy roślinnej i ukształtowania terenu Produkcja pierwotna s.m. (g m -2 x rok -1 ) Ewapotranspiracja rzeczywista (mm x rok -1 ) Za Weinerem, 1999 16/24 Produktywność oceanów NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration 17/24 W ekosystemach wodnych jest inaczej... Zależność produkcji pierwotnej netto od stężenia fosforu w jeziorach świata (wg Schindlera, 1978). 18/24 6

Czynniki limitujące produktywność ekosystemów Ekosystemy lądowe: temperatura dostępność wody} ewapotranspiracja światło Ekosystemy wodne (strefa eufotyczna): dostępność biogenów (P, Fe, inne) 19/24 Produktywność ekosystemów w skali globalnej Produkcja pierwotna netto (kg C m -2 rok -1 ) 20/24 Ekosystem/biom NPP (kg s.m. m -2 rok -1 ) Lasy tropikalne wilgotne 2,3 23 Całkowita produkcja (t s.m. 10 9 ) Lasy umiarkowane liściaste 1,3 3,9 Lasy borealne 0,75 7,1 Sawanna trawiasta 2,3 13,8 Sawanna sucha krzewiasta 1,2 8,4 Pustynie piaszczyste gorące 0,01 0,08 Pustynie piaszczyste zimne 0,05 0,05 21/24 7

Ekosystem NPP (kg s.m. m -2 rok -1 ) Moczary i bagna tropikalne 4,0 6 Całkowita produkcja (t s.m. 10 9 ) Moczary i bagna umiarkowane 2,5 1,25 Uprawy: tropikalne, byliny 1,6 0,8 Uprawy: umiarkowane, byliny 1,5 0,75 Uprawy: tropikalne, jednoroczne 0,7 6,3 Uprawy: umiarkowane, jednor. 1,2 7,2 LĄDOWE ŁĄCZNIE: 0,9 132,3 Morza i oceany 0,25 91,6 Jeziora i rzeki 0,4 0,8 WODNE ŁĄCZNIE: 0,26 92,4 CAŁKOWITA PROD. PIERW. 0,44 224,6 22/24 Podsumowanie Ekosystem wyodrębniona jednostka funkcjonalna, składająca się z biocenozy i nieożywionego środowiska Produktywność ekosystemów zależy od klimatu Najwyższa produktywność tropikalne moczary (do 4 kg/m 2 rocznie); najniższa pustynie (0,01 kg/m 2 ) Morza i oceany: niska produktywność (0,25 0,4 kg/m 2 ), duża łączna produkcja (ok. 90 x 10 9 t/rok obszar!) Czynniki ograniczające produktywność inne na lądach niż w ekosystemach wodnych lądy: ewapotranspiracja(temperatura + opady), światło wody (strefa eufotyczna): dostępność biogenów 23/24 24/24 8