EKOLOGIA OGÓLNA WBNZ 884 Wykład 7 EKOSYSTEM Przykłady : jezioro; las; step; ocean
Ekosystem Microsoftu jest niespójny, bezsensownie ograniczony i absurdalnie drogi
Graffiti & Street-art since 1999
QUIZ
QUIZ Podaj definicję ekosystemu Podaj 3 przykłady obiektów, które nazwał(a) byś ekosystemem
EKOSYSTEM Nie ma jednoznacznej definicji Pojecie abstrakcyjne lub konkretny obiekt Kryteria umowne Delimitacja przestrzenna umowna
EKOSYSTEM: Dowolny fragment biosfery; Grupa organizmów w interakcjach: Produkcja i dekompozycja; Chociaż częściowo zamknięty obieg materii; Wykorzystanie przepływającej energii. Elementy nieożywione ekosystemu: pule związków chemicznych: akceptorów i donorów elektronów, substratów mineralnych i organicznych.
Życie biosfery = cykl redoks węgla DEPOZYCJA (ocean, osady) energia CO 2 energia REDUKCJA tylko żywe organizmy UTLENIANIE organizmy: szybko procesy abiotyczne: powoli (CH O) 2 n DEPOZYCJA (złoża paliw) Biosfera jest ekosystemem!
Ekosystem = cykl redoks węgla DEPOZYCJA (ocean, osady) energia CO 2 energia REDUKCJA tylko żywe organizmy UTLENIANIE organizmy: szybko procesy abiotyczne: powoli (CH O) 2 n DEPOZYCJA (złoża paliw)
CZTERY PRZYKŁADY JEZIORO LAS STEP OCEAN
JEZIORO: niecka wypełniona wodą H 2 O H 2 O ciecz o osobliwych właściwościach!
STRATEGIE GŁÓWNYCH DESTRUENTÓW: MIKROORGANIZMY PLANKTONOWE MIKRO- I MAKROORGANIZMY BENTOSOWE STRATEGIA GŁÓWNEGO PRODUCENTA: GLON PLANKTONOWY
SEZONOWE ZMIANY TERMOKLINY W JEZIORZE
SEZONOWE ZMIANY NATLENIENIA WODY JEZIORA
STRATYFIKACJA TERMICZNA JEZIORA STREFY UMIARKOWANEJ LATO WIATR Głębokość 4 Temperatura EPILIMNION TERMOKLINA HYPOLIMNION
STRATYFIKACJA TERMICZNA JEZIORA STREFY UMIARKOWANEJ WIOSNA I JESIEŃ WIATR Głębokość 4 Temperatura
STRATYFIKACJA TERMICZNA JEZIORA STREFY UMIARKOWANEJ ZIMA WIATR Głębokość 0 4 Temperatura
JEZIORO EUTROFICZNE WARUNKI REDUKCYJNE W HYPOLIMNIONE UWALNIANIE PRZYSWAJALNEGO FOSFORU STREFA EUFOTYCZNA WYSOKA Pp CIEMNO BRAK P p DEFICYT TLENU Głębokość 0 10 mg/l P Zawartość tlenu P P P
JEZIORO OLIGOTROFICZNE Pp OGRANICZONA, W CAŁEJ TONI, JEDNAKOWA ZAWARTOŚĆ TLENU NA CAŁEJ GŁĘBOKOŚCI, FOSFOR ZATRZYMANY Głębokość 0 10 mg/l Zawartość tlenu P P P P
EUTROFIZACJA JEZIORA OLIGOTROFICZNEGO: STOPNIOWE WYPEŁNIENIE OSADAMI ZMNIEJSZENIE FOTOSYNTEZY W HYPOLIMNIONE NIEDOBÓR TLENU URUCHOMIENIE FOSFORU SPRZĘŻENIE ZWROTNE DODATNIE
EUTROFIZACJA JEZIOR AMERYKAŃSKICH Roczny dopływ P (g m 2 rok 1 10 5 1 0.5 0.1 EUTROFICZNE Winnipeg Erie Mendota Ontario Górne OLIGOTROFICZNE Tahoe 0 5 10 50 100 500 Głębokość (m)
ZAPORY NA RZEKACH GÓRSKICH: PROBLEM EUTROFIZACJI HYPOLIMNION
REJON ZAPORY CZORSZTYŃSKIEJ
REJON ZAPORY CZORSZTYŃSKIEJ ZBIORNIK GŁÓWNY GŁĘBOKOŚĆ średnia ok. 18 m GŁĘBOKOŚĆ ok. 50 m ZBIORNIK WYRÓWNAWCZY ZAPORA PRZEŁOM PIENIŃSKI
EKOSYSTEM LASU STRATEGIA ŻYCIOWA DRZEWA
SKŁADNIKI ORGANICZNE (% SUCHEJ 8,6 MASY) 17 36 4,5 1,2 4,9 2,9 2,8 32,7 3,4 9,1 SUCHA MASA kg % LIŚCIE 2,7 % GAŁĘZIE 12 % STRATEGIA ŻYCIOWA DRZEWA 66,9 4,9 0,8 1,8 1,1 4,7 PIEŃ 59 % 76,7 1,7 3,6 2 3,9 PIEŃ 20,3 GRUBE KORZENIE 20,8 % 6,3 3,6 4,7 29,2 2,6 68 5 DROBNE KORZENIE 5,3 % tkanki aktywne metabolicznie: ok. 8% s.m. 410 kg
t/ha kg/ha kg/ha BIOMASA [C] N P ALOKACJA PIERWIASTKÓW BIOGENNYCH W BIOMASIE DRZEW kg/ha K kg/ha Ca kg/ha Mg LIŚCIE DREWNO
POŁOŻENIE PUSZCZY NIEPOŁOMICKIEJ
Las grądowy w pn. części Puszczy Niepołomickiej
Bór mieszany w pd. części Puszczy Niepołomickiej
ZLEWNIE EKSPERYMENTALNE W PUSZCZY NIEPOŁOMICKIEJ (LATA 70.)
Teren objęty pomiarem Dział wodny Odpływ ZLEWNIA RATANICY
BADANIA W ZLEWNI RATANICY TAMA (PRZELEW) Z LIMNIGRAFEM LIMNIGRAF ZAJĘCIA TERENOWE ZE STUDENTAMI
BADANIA W ZLEWNI RATANICY CHWYTACZE ŚCIÓŁKI DESZCZOMIERZE
LIZYMETRY grawitacyjny podciśnieniowy
1984 BORY PRODUKCJA PIERWOTNA PUSZCZY NIEPOŁOMICKIEJ GRĄDY
Sieć troficzna boru P.N. PRZEPŁYW ENERGII?
SIEĆ TROFICZNA BORÓW PUSZCZY NIEPOŁOMICKIEJ PRZEPŁYW AZOTU
POBRANIE PIERWIASTKÓW W RÓŻNYCH LASACH I BORACH Quercus Pinus
COWEETA HYDROLOGIC LAB. EKSPERYMENTALNE BADANIA EKOSYSTEMÓW LEŚNYCH W ZLEWNIACH HUBBARD BROOK EXPERIMENTAL FOREST Likens et al. 1977
Zlewnie eksperymentalne w Hubbard Brook
LAS ZRĄB N organiczny N organiczny dekompozycja nitryfikacja dekompozycja nitryfikacja zastępuje wypłukane wypłukane
wyrąb lasu zlewnia wylesiona zlewnia kontrolna ZLEWNIA HUBBARD BROOK ZMIANY ODPŁYWU PIERWIASTKÓW NA SKUTEK WYLESIENIA
ZMIANY CHEMIZMU WÓD PO WYLESIENIU (Coweeta)
ZMIANA CHEMIZMU WÓD POD WPŁYWEM NATURALNEJ DEFOLIACJI (GRADACJA OWADÓW MIERNIKOWCÓW) Coweeta
NATURALNY LAS LIŚCIASTY, COWEETA ENERGIA MJ ha -1 rok -1 PRZEPŁYW ENERGII W LESIE Sc 2800 ŚCIÓŁKA GLEBA Sc 1030 KORZENIE DEKOMPOZYCJA ODPŁYW
NATURALNY LAS LIŚCIASTY, COWEETA AZOT N kg ha -1 rok -1 LIŚCIE 95 KORA 206 DREWNO 258 Sc 563 9 OBIEG PIERWIASTKÓW BIOGENNYCH W LESIE GLEBA 6803 Sc 434 KORZENIE ŚCIÓŁKA 102 DEKOMPOZYCJA 0,09 ODPŁYW 83,5
NATURALNY LAS LIŚCIASTY, COWEETA FOSFOR P kg ha -1 rok -1 LIŚCIE 8,1 KORA 28 DREWNO 109 Sc 146,8 0,09 OBIEG PIERWIASTKÓW BIOGENNYCH W LESIE GLEBA 27 Sc 40,1 KORZENIE ŚCIÓŁKA 11,3 DEKOMPOZYCJA 0,02 ODPŁYW 6,7
CHARAKTERYSTYCZNE WZORCE OBIEGU ENERGII, BIOGENÓW I KSENOBIOTYKÓW W LASACH ENERGIA, WĘGIEL BIOGENY PRODUCENCI KONSUMENCI PRODUCENCI KONSUMENCI DESTRUENCI DESTRUENCI GLEBA GLEBA METALE CIĘŻKIE PRODUCENCI KONSUMENCI DESTRUENCI GLEBA
OBRAZ Z SATELITY LANDSAT (MSS) (lata 70.) GRADIENT ZANIECZYSZCZEŃ
EMISJE PYŁÓW I DWUTLENKU SIARKI Z HUTY LENINA
MECH Pleurosium schreberi
Roślinność Warstwy tematyczne GIS Gleby Rzeźba Zwierciadło wód gruntowych
STEP (PRERIA)
klimat chłodny umiarkowany opad<= ET Proces darniowy (kalcyfikacja, powstawanie czarnoziemu) roślinność trawiasta dużo próchnicy obfite systemy korzeniowe Ca ++ Mg ++ Na + K + ++ Ca Mg ++ Na +K+ strefa wzbogacenia CaCO 3 zwierciadło wód gruntowych wiki
Preria, Wyoming, USA
SUCHY STEP KARAGANOWOOSTNICOWY W ŚRODKOWOWSCHODNIEJ MONGOLII
Gurwan Turuu
25-30 gatunków roślin średnia temp. 2,7 C lato: t = 16 C (max.: 36 C) zima: t = 22 C (min. 45 C) t<0 C od 10.10. do 15.04. (190 dni) wilg. śr. 70% (min. 12%; w lipcu 45%) Suma opadów: 249 mm
Stan biomasy nadziemnej: 100 (150) g s.m./m 2 Caragana: 160 g/m 2 Stan biomasy podziemnej 2500 4800 g/m 2 nadz. : podz. = 1 : 35 Pp = 300 g/(m 2 rok) = 2.3 g s.m./(m 2 d) max: 3.7 3.8 g s.m./(m 2 d) Dekompozycja: niewielki przyrost netto materii organicznej
PRODUKCJA PIERWOTNA EKOSYSTEMÓW TRAWIASTYCH
UPROSZCZONA SIEĆ TROFICZNA EKOSYSTEMU STEPU W MONGOLII Pominięto duże ssaki kopytne
Duże ssaki kopytne (antylopy dzerenie, suhaki, dzikie wielbłądy baktriany i dzikie osły) obecnie zastąpione przez hodowane stada owiec, bydła, koni, udomowionych wielbłądów
NORNIK BRANDTA (Microtus brandti)
BIOMASA NADZIEMNA DESTRUENCI PULA BIOGENÓW (ZEWN.) GRYZONIE W MONGOLSKIM STEPIE
SCHEMAT CYKLU KLIMAKSOWEGO W MONGOLSKIM STEPIE
CYKL KLIMAKSOWY (Remmert, 1985)