EKOLOŠKI SUSTAV

  • View
    159

  • Download
    3

Embed Size (px)

DESCRIPTION

EKOLOŠKI SUSTAV . Prof.dr.sc. Stjepan Krčmar Odjel za biologiju Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku. Ekološki sustav je osnovna organizacijska jedinica prirode u kojoj su živa bića i njihov neživi okoliš prostorno i vremenski integrirani protokom - PowerPoint PPT Presentation

Text of EKOLOŠKI SUSTAV

OPA EKOLOGIJA

EKOLOKI SUSTAV Prof.dr.sc. Stjepan KrmarOdjel za biologijuSveuilite J.J. Strossmayera u Osijeku abiotike komponente ekolokog sustava su: suneva svjetlost, temperatura, voda, kemijska svojstva tla i vode, mineralne tvari

biotike komponente ekolokog sustava su: primarni producenti, biljojedi, mesojedi, svejedi, razlagai Ekoloki sustav je osnovna organizacijska jedinica prirode u kojoj su iva bia i njihov neivi okoli prostorno i vremenski integrirani protokom energije i krunim tokovima tvari, te imaju sposobnost samoorganizacije, samoobnove i samoodranja

ekoloki sustav je jedinstvo ivotne zajednice (biocenoze) i njenog neivog okolia (biotopa) Osnovne kategorije odnosa izmeu osnovnih komponenti ekolokog sustava su:

a) akcije utjecaj biotopa, kao kompleksa ekolokih imbenika, na ive organizme

b) reakcije utjecaj ivih organizama na biotop to rezultira promjenom prvobitnih uvjeta biotopa

c) koakcije uzajamni odnosi izmeu organizama, kao lanova ivotne zajednice svega 2 % sunane energije primaju zelene biljke i od toga oko 1% pretvaraju u osnovne hranjive tvari ugljikohidrate, koji su izvor hrane i energije za ivi svijet na Zemlji

Organska proizvodnja ekolokog sustava

proces sinteze organskih tvari u biljkama naziva se fotosinteza u fotosintezi zeleni biljni pigment klorofil koristi sunevo svjetlo kao izvor energije za izgradnju kemijskih spojeva iz vode i ugljinog dioksida, u tom procesu klorofil zelenih biljaka stvara velike koliine ugljikohidrata uz oslobaanje za ivot vanog kisika u okoli

6CO2 + 6H2O + suneva energije 6O2 + C6H12O6

u reakciji na svjetlu stvara se ATP

u reakciji u tami energija ATP slui za sintezu glukoze iz molekule vode i ugljinog dioksida

kloroplasti zelenih biljaka najproduktivniji su sustav u prirodi, kojim se energija sunanog zraenja brzo pretvara u kemijsku energiju organskih spojeva

u fotosintezi se 80% upijene energije sunanog zraenja pretvori u kemijsku energiju vezanu u molekule ugljikohidrata

godinje iz 690 milijardi tona ugljinog dioksida i 280 milijardi tona vode fotosintezom nastaje 500 milijardi tona ugljikohidrata

fotosintezom nastaje godinje oko 4 milijarde tona probavljivih tvari u obliku kroba i celuloze, to godinje po svakom stanovniku iznosi oko 0,5 tona

u atmosferu se oslobaa oko 500 milijardi tona kisika

fotosinteza se odvija do nadmorske visine od 6000 m, a u morskoj vodi do 90 m dubine

Tok energije u ekolokom sustavunositelj energije u ekolokom sustavu je organska tvarSlika 16. Tok energije u ekolokom sustavu 1 proizvoai (fitoplankton, zelene biljke)

2 primarni potroai biljne hrane (zooplankton)

3 sekundarni potroai (mesojedi)

tercijarni potroai (bakterije)

na svakom trofikom stupnju hranom prenijeta energija ide u tri smjera:

a) jedan dio energije ostaje i akumulira se u tijelu organizama odgovarajueg stupnja

b) drugi dio transformira se u slobodnu energiju kroz proces disanja (ivotne funkcije) i oslobaa se u obliku topline

c) trei dio naputa odgovarajui trofiki stupanj vezan za degradiranu organsku tvar (ekskrementi, ekskreti)

osnovna znaajka prijenosa energije s jednog trofikog stupnja na drugi je da njena koliina progresivno opada N > O1 > O2 > O3 > On

energetski stupnjevi ekolokog sustava sadre tri osnovna energetska tipa:

a) proizvoai veu svjetlosnu energiju i pretvaraju je u kemijsku energiju

b) potroai akumuliraju kemijsku energiju hrane u obliku vlastite biomase (usporavaju protok energije kroz ekoloki sustav)

c) razlagai (bakterije) ubrzavaju protok energije

biljke koriste samo 0.8% sunane energije, primarni potroai 0.38%, sekundarni potroai 0.07%, a tercijarni potroai svega 0.02%

iskoritenost energije sekundarnih potroaa u odnosu na tercijarne vea je za 3.3 puta, primarnih potroaa za 16.7 puta, a biljaka ak za 33.3 puta

u kratkim hranidbenim lancima lanovi su blie izvoru i iskoritenost primarne biljne proizvodnje je vea

po etvornom metru povrine biljna proizvodnja iznosi 280 mg biomase, biljojedi koriste 26,8 mg, mesojedi prvog reda 1,2 mg, mesojedi drugog reda 0,1 mg

deset puta vie ljudi se moe prehraniti po hektaru penice kad su primarni, nego kad su sekundarni potroai

hranidbeni lanac planinske rijeke: fitoplankton zooplankton riba kova pastrva ovjek15% energije fitoplanktona se prenosi do zooplanktona 2.99% energije se prenosi na ribu kova- pastrva korisiti samo 0.59% energije ovjek iskoristi samo 0.06% energije koju sadri organska tvar fitoplanktonaod jednog do drugog lana hranidbenog lanca prenese se samo 10 do 20% energijenajmanje % energije prenese se na kraju hranidbenog lancaako se ovjek hrani sa ribom kova iskoritenost energije je 5 puta vea nego kad se hrani s pastrvom, zooplanktonom 25 puta vea, fitoplanktonom 167 puta veapoveanjem ekoloke djelotvornosti skraivanjem hranidbenih lanaca omoguen je ivot veem broju ljudi u tom ekolokom sustavu

Slika 17. Hranidbeni lanac

Protok energijehttp://www.vuka.hr/uploads/media/predavanje_5.pdf Slika 18. Protok energije u ekolokom sustavu Osnovni proces koji karakterizira ekoloki sustav kao funkcionalnu cjelinu sastoji se u stalnoj razmjeni tvari i energije izmeu njegove ive (biocenoza) i neive komponente (biotop)

kruenje tvari je reverzibilnog karaktera, dok je tok energije ireverzibilnog karaktera Slika 19. Kruenje tvari i protok energije u ekolokom sustavu

Primarni proizvoai Slika 20. Primarni proizvoai

Slika 21. Primarni potroai Primarni potroai biljojedi (herbivori) Sekundarni potroai mesojedi (karnivori)

Slika 22. Mesojedi

Razlagai (detritivori) Slika 23. Razlagai Prema koliini energije po etvornom metru povrine razlikujemo:

a) prirodne ekoloke sustave s malim iskoritenjem sunane energije

b) prirodne ekoloke sustave s velikim iskoritenjem sunane energije

c) ekoloke sustave u kojima ovjek iskoritava sunanu energiju

d) urbano industrijske ekoloke sustavePodjela ekolokih sustava prema izvorima i koliini energije

a) prirodni ekoloki sustavi s malim iskoritenjem sunane energije su:

duboka jezera, otvoreni oceani, ume na velikim visinama

polarna podruja, podzemna jezera

godinji protok energije iznosi 4 do 40 MJ po etvornom metru

hranidbeni lanci su kratki i nerazgranati, organska produkcija je mala

b) prirodni ekoloki sustavi s velikim iskoritenjem sunane energije

ekoloki sustavi s velikom organskom produkcijom: tropske ume, naplavna ua velikih rijeka, plitka i obalna mora

godinji protok energije iznosi 40 do 160 MJ po etvornom metru

hranidbeni lanci pokazuju najveu sloenost i brojnost organizama,

u njima ivi najvei broj ivotinja i biljaka na Zemlji

c) ekoloki sustavi u kojima ovjek iskoritava sunanu energiju

to su poljoprivredne povrine i akvakulture u njima je protok energije 40 do 160 MJ po m2 kao u prirodnim ekolokim sustavima

hranidbeni lanci su maksimalno smanjeni, ovjek nastoji cijelosti kontrolirati proizvodnju i vrstu potronje

bioloka raznolikost je mala

d) urbano industrijski ekoloki sustavi to su iskljuivo ljudske tvorevine koje se odlikuju velikim godinjim protokom energije koji je vei od 400 MJ po etvornom metru Ovi ekoloki sustavi opstaju jedino uz stalno unoenje velikih koliina energije iz blieg ili daljeg okolia (hrana, fosilna goriva, nuklearna energija). Potpuno su ovisni o ovjeku. Urbano industrijski ekoloki sustav je vrlo nestabilan: a) ne stvara hranu, stvara veliku koliinu otpada b) kruenje tvari i vode je djelomino c) za njegovo odravanje potrebna je velika koliina energije d) ovjek je maksimalno smanjio broj organizama u njemu i prilagodio hranidbene lance svojim potrebama e) stalno se stvaraju izvori zagaivanja zraka, vode, hrane i tla f) stalan porast stanovnika po jedinici povrine smanjuje kvalitetu njihovog ivljenja

KOPNENI BIOMI

Kopno na Zemlji zauzima oko 3/8 ukupne povrine. U pojedinim biogeografskim podrujima razvijene su razliite ivotne zajednice i ekoloki sustavi ovisno o abiotikim i biotikim imbenicima. Skupine razliitih ekolokih sustava koji pokrivaju velike prostore na Zemlji nazivaju se biomi. Glavni kopneni biomi su: tundra, tajga, ume umjerenog pojasa, tropske ume, travnjaci i pustinje.

Slika 24. Kopneni biomi24Pojasni raspored kopnenih bioma

Slika 25. Raspored biomatundra (arktika) nalazi se u arktikom podruju Sjeverne Amerike i Euroazije, oko samog Arktika

vegetacijsko razdoblje traje kratko od 60 do 80 dana

zime su duge i otre s temperaturama do -65C, stalni hladni vjetrovi isuuju tlo

vegetacija se sastoji od niskog bilja, mahovina i liajeva, bez drvea

fauna je vrlo oskudna, uglavnom obitavaju ivotinje koje imaju niz prilagodbi za ouvanjem tjelesne temperature u vidu gustog krzna, perja, debelih masnih naslaga

al