Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
U EKOSISTEMU MATERIJA KRUŽI, A ENERIGIJA PROTIČE.
PROMENE KOJE TRPI MATERIJA SU REVERZIBILNE
TOK ENERGIJE JE IREVERZIBILAN.
Metabolizam ekosistema
Metabolizam ekosistema obuhvata nekoliko faza:
1.primanje i vezivanje sunčeve energije fotosintezom
2.stvaranje primarne organske materije u kojoj je
energija Sunca pretvorena u energiju hemijskih veza
3. konzumenti troše primarnu organsku materiju
4. razlaganje uginulih organizama
5. producenti ponovo koriste mineralizovanu materiju
Precipitacija
iznad mora
385
Sadržaj vode
u okeanima
1 380 000
Vodotoci i
zemljišna voda
40
Evaporacija
iz mora
425
Atmosferska
vodena para
13
Neto pokreti vodene
pare izazvani vetrom
40
Evaporacija
i transpiracija
71
Precipitacija
nad kopnom
111
Sadržaj vode u
sedimentnim stenama
blizu površine Zemlje
210 000
Raspored vode i njenog kretanja na Zemlji
CO2 u atmosferi
Fotosinteza
Više biljke,
alge, cijano-
bakterije
Ćelijsko disanje
Detritus
Sagorevanje
Drvo, fos-
ilna goriva
Raspadanje
Detrivori,
(zemljišni
mikrobi i dr.
Primarni
konzumenti
Konzumenti
višeg reda
)
Kruženje ugljenika
Azot (N2) u atmosferi
Aminokiseline i
proteini biljaka
i životinja
Detritus
Denitrifikujuće
bakterije
Detrivori
Raspadanje
Amonijum jon
NH4+
Nitrati
(NO3-)
Fiksacija
azota
Bakterije
nitrozofiksatori u
korenovim kvržicama
leguminoza
Bakterije
nitrozofiksatori
u zemljištuFiksacija
azota
Asimilacija
Nitrifikujuće
bakterije
Kruženje azota
Azotofiksirajuće bakterije u
korenima leguminoznih biljaka
N2 + 8H+ + 8e− + 16ATP 2NH3 + H2 + 16ADP + 16Pinitrogenaza
Nitrifikacija
NitrifikacijaMineralizacija
Asimilaciona
redukcija
nitrata
Denitrifikacija
Fiksacija N2
(Azotobacter)
Asimilaciona
redukcija
nitrata
Tok energije u ekosistemu
Organska produktivnost je brzina kojom se produkuje
biomasa u datoj biocenozi u određenom vremenskom periodu
na jedinicu površine ili jedinicu zapremine.
Primarna produktivnost je brzina kojom zelene biljke (producenti)
stvaraju organsku materiju u procesu fotosinteze:
- ukupna (bruto) primarna produktivnost
- čista (neto) primarna produktivnost
Sekundarna produktivnost je brzina stvaranja biomase u telima
potrošača (konzumenti) ili razlagača (bioreducenti).
PROCESI PRIMARNE PRODUKCIJE
Neto
primarna
produkcija
ispaša prirast
biomase
gubici
odumir.
povratak
nutrijenata
gubici
preko
korena
Energetski bilans na jednom trofičkom stupnju:
N = C + O + E
energija sintetisane
ili primljene hrane
energija koja se
gubi u vidu toplote
akumulirana energija
energija u
ekskrementima
i uginuloj materiji
Konzumirano
Nije
konzumirano
Svareno
Nesvareno
Rast
tela
Respiracija
Konzumirano
Nije konzumirano
Biomasa
producenata
Razlagači
i sedimenti
Toplota
Svareno
Nesvareno
Razlagači
i sedimenti
Rast tela
Respiracija
ToplotaBiomasa
primarnih
konzumenata
Biomasa
sekundarnih
konzumenata
Intenzitet produktivnosti smanjuje se na višim trofičkim nivoima
Ekološka efikasnost određuje se odnosom veličine
asimilacije na datom stupnju lanca ishrane prema veličini
asimilacije na prethodnom stupnju.
Ekološka efikasnost je naročito niska na stupnju proizvođača.
U kopnenim ekosistemima zelene biljke vezuju u fotosintezi
svega oko 1% sunčeve energije. U vodenim ekosistemima
producenti imaju efikasnost svega 0,1 – 0,4% (jezera) odnosno
0,18% (okeani).
U veštačkim kulturama alga (Chlorella, Scenedesmus itd.)
postignuta je ekološka efikasnost od 10 – 50%.
Trofički stupanj jezero 1 jezero 2 jezero 3
Proizvođači 0,10% 0,40% 1,2%
Biljojedi 13,3% 8,7% 16%
Mesojedi 1. reda 22,3% 5,5% 11%
Mesojedi 2. reda - 13,0% 6%
Ekološka efikasnost
Perzistentni organski polutanti šire se
kroz biosferu različitim mehanizmima na
različitim geografskim širinama
1. E sa Sunca; 2. deo E odbija se od atmosfere i vraća u kosmos;
3. ozonski sloj apsorbuje deo UV zračenja; 4. E Sunca zagreva P Zemlje
5. Zemlja zrači u kosmos E većih talasnih dužina od E koja stiže sa Sunca
6. Kada bi se sva ova E
izračila u kosmos prosečna
T na Zemlji bila bi -18 step.
C umesto sadašnjih
+15 step C
7.Srećom, gasovi u atmosferi
Zemlje onemogućavaju
da se izrači sva toplotna E
(tzv. “efekat staklene bašte “
KISELE KIŠE
SO2 + H2O = H2SO3
SO3 + H2O = H2SO4
NO + H2O = HNO2
NO2 + H2O = H2NO3
H+ + HSO3-
H+ + HSO4-
H+ + NO2-
H+ + HNO3-
Oksidi sumpora i azota sa vodom daju kiseline:
Deo jezera pregrađen
veštačkom branom
ima zelenu boju od
prenamnožavanja
plavozelenih algi
koje rastu u vodi sa
velikom količinom
fosfata
Pre eutrofizacije
(1975 god.)
Posle eutrofizacije
(1994 god.) izazvane
eksperimentalnim
dodavanjem fosfata
tokom više od 20 god.