1 / 26

6. Taimede roll biosfääris.

6. Taimede roll biosfääris. Taimed täidavad biosfääris fundamentaalseid rolle:  reguleerivad atmosfääris gaaside sisaldust  taimede tegevuse tagajärjel on tekkinud muld  salvestades päikeseenergiat on taimed biosfääri energiaallikaks

kin
Download Presentation

6. Taimede roll biosfääris.

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 6. Taimede roll biosfääris. Taimed täidavad biosfääris fundamentaalseid rolle:  reguleerivad atmosfääris gaaside sisaldust  taimede tegevuse tagajärjel on tekkinud muld  salvestades päikeseenergiat on taimed biosfääri energiaallikaks  taimed on suurimad orgaanilise aine tootjad - on toiduahela esimeseks lüliks  taimed osalevad biosfääris toimivates aineringetes  taimed kujundavad keskkonda  loovad elupaikade mitmekesisuse - muudavad paikkonna veerežiimi - muudavad koosluse valgusrežiimi - paigutavad ruumis ressursse ringi - mõjutavad muid keskkonnafaktoreid (õhu ja mulla temperatuur, sademed, õhu niiskuse- sisaldus jt.) koosluse sees Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  2. HAPNIKU JA OSOONI SISALDUSE MUUTUMINE MAA ATMOSFÄÄRIS 100 10 1 0.1 0.01 kestaga loomad, käsnad O3 maismaa- imetajad õistaimed loomad O2 4600 4000 3000 2000 1000 700 500 400 300 200 100 esimesed taimed vanimad settekivimid pehmekehalised selgrootud HAPNIKU KONTSENTRATSIOON ATMOSFÄÄRIS (% tänapäeva tasemest) Kambrium Ordoviitsium Silur Devon Karbon Perm Triias Juura Kriit eukarüootsed organismid GEOLOOGILISED AJASTUD bakterid, stromatoliidid kambriumieelne periood AEG (miljonit aastat tagasi)

  3. TAIMEDE GLOBAALNE ROLL BIOSFÄÄRIS Taimed neelates süsihappegaasi ja eritades hapnikku hoiavad atmosfääri gaaside sisaldust sobivas vahekorras: tänapäeval N2 - 78.1% O2 - 20.7% CO2 - 0.037%. AEG (miljardit aastat tagasi) 4 3 2 1 100 10 1 0.1 HAPNIKU KONTSENTRATSIOON ATMOSFÄÄRIS (% tänapäeva tasemest) kambriumieelne periood / kambrium Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  4.  HAPNIKU SISALDUSE VÄHENEMINE ATMOSFÄÄRIS Ajavahemikus 1980-1995 vähnes:  maailma metsade pindala 200 milj. ha võrra, millest moodustasid 85% troopilised metsad;  bioloogiline hapnikutoodang 10.1 milj. t yr-1 + tööstusliku tarbimise kasv = 15.5 milj. t yr-1. Atmosfääri hapniku sisaldus väheneb 3.8-3.85 ppm yr-1. TÖÖSTUSLIKU TARBIMISE KASV METSADE VÄHENEMINE Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  5. TAIMEDE ROLL MULLATEKKES Soontaimede tulekuga mullatekkeprotsessid kiirenevad: • märgatavalt suureneb mulda sattuva org. aine hulk • soontaimed sirutavad oma juured sügavale kivimipragudesse • juureeritised (H+, sahhariidid, org. happed, aminohapped, fosfolipiidid) muudavad mulla keemilisi oma- dusi ja pH-d mineraalosakesed ja org. aine org. aine org. aine huumus A horisont A horisont B horisont murenev kivim lähtekivim lähtekivim C horisont lähtekivim C horisont aluspõhi D horisont aluspõhi D horisont Aluspõhi hakkab Org. aine akumulatsioon Mullahorisontide Väljakujunenud muld murenema kiirendab murenemist teke toetab taimestikku I II III IV Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  6. TAIMEDE PRIMAARNE ROLL ÖKOSÜSTEEMIS PÄIKE BIOOTILISED KOMPONENDID ABIOOTILISED KOMPONENDID TOITAINED Organismide mitmekesisus. Taimed 6 SOOJUSENERGIA

  7. TAIMEKOOSLUSTE PRODUKTIIVSUS Brutoproduktsioon e. kogutoodang (PPG) - mingis ajavahemikus fotosünteesil assimileeritud energia kogus või sellele vastav orgaanilise aine hulk. Netoproduktsioon e. puhastoodang (PPN) - mingis ajavahemikus assimileeritud energiakoguse ja sama ajaga kulutatud energiakoguse (hingamiskulude, R) vahe või sellele vastav biomassi muut: PPN = PPG - ΣR Hingamiskulud rohustutes 20-50% assimileeritud süsinikust; parasvöötme metsakooslustes 40-60%; niiske troopika metsakooslustes 70%. Primaarproduktsiooni (g m-2 yr-1) määravad olemasolev biomass ja selle juurdekasv: PPN = BM • RGR , BM- biomass (g m-2) RGR - suhteline kasvukiirus (g g-1 yr-1). Metsakooslustes suur biomass (5-10 korda suurem kui rohustutes) ja väike suhteline kasvu- kiirus; rohustutes väike biomass ja suur suhteline kasvukiirus. Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  8. Neto-primaarproduktsioon (g m-2 yr-1) Sademed (mm yr-1) • KLIIMA MÄÄRAB TAIMEKOOSLUSTE BIOMASSI JA PRODUKTIIVSUSE Neto-primaarproduktsioon (g m-2 yr-1) Organismide mitmekesisus. Taimed 6 Aasta keskmine temperatuur (°C)

  9. NETO-PRIMAARPRODUKTSIOON (g m-2 yr-1) 1000-1500 1500-2000 2000-2500 >2500 <80 80-120 120-200 200-400 >400 - <50 50-250 250-500 500-1000

  10. troopiline vihmamets parasvöötme vihmamets Keskmine sademete hulk (cm yr-1) • TEMPERATUUR JA SADEMED - PEAMISED FAKTORID mis määravad taimkatte tüübi, produktiivsuse ja liigirikkuse. troopiline sesoonne mets parasvöötme heitlehine mets savann taiga põõsastik poolkõrb parasvöötme rohtla tundra kõrb Aasta keskmine temperatuur (°C) Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  11. igilumi ja jää tundra VERTIKAALNE TSONAALSUS kõrgus merepinnast okasmets parasvöötme heitlehine mets • TAIMKATTE VÖÖNDILISUS troopiline vihmamets igilumi ja jää tundra okasmets parasvöötme troopiline heitlehine mets vihmamets LAIUSVÖÖNDILISUS kaugus ekvaatorist

  12. MAAKERA BIOOMID taiga kõrbed ja poolkõrbed üleujutatud rohustud mangroovid mediterraansed põõsastikud alpiniidud igilumi, liustikud, kaljud parasvöötme laialehised ja segametsad parasvöötme okasmetsad parasvöötme rohtlad ja põõsastikud troopilised ja subtroopilised okasmetsad troopilised ja subtroopilised laialehised metsad troopilised rohtlad ja savannid troopilised vihmametsad tundra siseveed Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  13. NETO-PRIMAARPRODUKTSIOON Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  14. TERTSIAARSED KONSUMENDID: tippkiskjad • TOIDUAHEL (KISKAHEL) SEKUNDAARSED KONSUMENDID: kiskjad PRIMAARSED KONSUMENDID: herbivoorid PRODUTSENDID: taimed

  15. TROOFILINE PÜRAMIID ROHTLAS - ENERGIAVOOG (kcal m-2 yr-1) TROOFILISED TASEMED 48 KISKJAD 596 HERBIVOORID PRODUTSENDID 36380 surnud organismid, ekskreedid primaarsed kosumendid Päikese energia tertsiaarsed kosumendid sekundaarsed kosumendid produtsendid lagundajad H I N G A M I N E <1% Maani jõudvast päikesekiirgusest ka- sut. fotosünteesiks Organismide mitmekesisus. Taimed 6 soojusenergia soojusenergia soojusenergia soojusenergia soojusenergia

  16. TROOFILINE PÜRAMIID ROHTLAS - BIOMASS (g m-2) TROOFILISED TASEMED 10 TIPPKISKJAD 100 KISKJAD HERBIVOORID 1000 10000 PRODUTSENDID Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  17. TROOFILINE PÜRAMIID ROHTLAS - ISENDITE ARV TROOFILISED TASEMED Populatsiooni tiheduse muutumine suktsessioonis Taimed 1 KISKJAD Tasakaaluline tihedus Herbivoorid Kiskjad 10 Primaarproduktsioon HERBIVOORID 10000 PRODUTSENDID Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  18. CO2 tase atmosfääris 1850. a.  tänapäev 270 ppm 365-370 ppm ATMOSFÄÄR 750 fossiilkütuste põletamine 6.5 90 92 fotosüntees 63 hingamine 60 metsade raiumine 2 • GLOBAALNE SÜSINIKURINGE fosiilkütused taimed ja muld ja 4000 loomad varis 610 1600 ookeani pinnakihid 1020 jõed 1 süvaookean 38000 karbonaatsed kivimid 65000000 VARU (Gt) VOOG (Gt yr-1) Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  19. TAIMKATTES SEOTUD SÜSINIKU KOGUS (MAAPEALNE OSA) C (t ha-1) 140 120 100 80 60 40 20 0 boreaalne parasvöötme troopiline savann parasvöötme põld mets mets mets rohtla Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  20. GLOBAALNE VEERINGE Kogu Maa veevaru 1.39 miljardit km3, sellest 96.5% ookeanides. VARU (1000 km3) VOOG (1000 km3 yr-1) ATMOSFÄÄR 13 MERELT MAALE 36 SADEMED 107 SADEMED 398 EVAPOTRANSPIRATSIOON 71 ELUSTIK 1.1 EVAPORATSIOON 434 JÄÄ 24000 SISEVEED 190 OOKEAN 1338000 PINNAVOOL 34 MULLAVESI 17 PÕHJAVEE VOOL 2 PÕHJAVESI 23000 Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  21. TAIMKATTE ROLL REGIONAALSES VEEBILANSIS P - I - qR - qD - Δθ - E - T = 0 P - sademed I - sidumine võrastikus qR- pinnavool qD- nõrgumine põhjavette Δθ - mulla veesisalduse muutus E - evaporatsioon T - transpiratsioon AMASOONASE BASSEINI VEEBILANSS Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  22. RESSURSSIDE ÜMBERPAIGUTAMINE RUUMIS Hüdrauliline “tõstuk” (hydraulic lift) - põhjavee ammutamine ankurjuurtega ja selle vabastamine mulla pind- mistes kihtides, muutes vee kättesaadavaks madala juurestikuga liikidele. • Täiskasvanud suhkruvaher (Acer saccharum) “tõstab” mulla ülemistesse kihtidesse ööga 50-150 l vett. • Kuival perioodil saavad vahtrametsas madalajuurelised liigid nii 3-60% transpireeritavast veest. PÄEVAL õhulõhed avatud ÖÖSEL õhulõhed suletud H2O H2O H2O H2O H2O

  23. TAIMKATTE ROLL ÖKOSÜSTEEMI ENERGIABILANSIS Muutustele taimkattes reageerib tundlikult albeedo (peegelduva ja pealelangeva lühilainelise kiirguse suhe), mis mõjutab ökosüsteemi energiabilanssi kõige enam. ALBEEDO (AUGUST 1983-1987) PILVED 50-55% LUMI 80-90% LEHTMETS 13-27% OKASMETS 6-19% LINN 12-18% ROHUSTU 15-25% LIIV 30-60% VESI 10-80% Albeedo: • turvas 10% • metsade keskmine 15% • põllukultuurid 25% • kogu Maa keskmine 30% Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  24. VALGUSE NEELDUMINE TAIMESTIKUS Monsi-Saeki ekstinktsioonivõrrand: IZ = I0 • e-k • LAI IZ - kiirguse intensiivsus võrastikus sügavusel z I0 - kiirguse intensiivsus võrastiku kohal k - võrastiku ekstinktsioonikoefitsent LAI - kumulatiivne lehepinna indeks sügavuseni z G - graminoidid (k=0.3-0.5) P - puistu R - rohundid (k0.7) 100 50 10 5 1 ROHUNDID või TIHE LAIALEHINE METS G 100 80 60 40 20 0 SUHTELINE KIIRGUS (%) VALGUSE NEELDUMINE (%) neeldub 95% P R 0 1 2 3 4 5 KUMULATIIVNE LEHEPINNA INDEKS (m2 m-2) 0 1 2 3 4 5 6 KUMULATIIVNE LEHEPINNA INDEKS (m2 m-2)

  25. VALGUSTINGIMUSTE MITMEKESISUS TAIMEKOOSLUSE SEES Kogu valguskiirgusest jõuab puude võrastiku alla: • hõre männik 28% • parasvöötme lehtmets, kuusik 3-10% • mitmerindeline segamets, laialehine mets 1-2% • troopiline vihmamets 0.25-0.4% PARASVÖÖTME SEGAMETS HÕRE BOREAALNE MÄNNIK 12 100% 10 100% 58 79 7 2 28 2 2 Organismide mitmekesisus. Taimed 6

  26. TAIMESTIK LOOB ELUPAIKADE MITMEKESISUSE Elupaikade erinevus 7 sisalikuliigil perekonnast Anolis, kes kõik asustavad sama biotoopi (troopiline vihmamets, Dominikaani vabariik). Organismide mitmekesisus. Taimed 6

More Related