1 / 25

Tok hmoty a energie

Tok hmoty a energie. základní pojmy a fakta. energie = teplo (= hmota) život založen na uhlíku C, makrobiogenní prvky: C H N O P S fotosyntéza (oxygenní): vznik organických látek z anorganických; přeměna světelné energie na energii chem. vazeb, potřebuje chlorofyl

radwan
Download Presentation

Tok hmoty a energie

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. Tok hmoty a energie

  2. základní pojmy a fakta • energie = teplo (= hmota) • život založen na uhlíku C, makrobiogenní prvky: C H N O P S • fotosyntéza (oxygenní): vznik organických látek z anorganických; přeměna světelné energie na energii chem. vazeb, potřebuje chlorofyl • 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O • respirace = dýchání • C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O → 6 CO2 + 12 H2O + 2880kJ světlo

  3. základní pojmy a fakta • evaporace = odpařování (vyžaduje energii → ochlazuje okolí) • transpirace = výdej vody rostlinou; průduchy • evapotranspirace = celkový výdej vody na jednotku území • potenciální evapotranspirace (předpoklad dostatku vody) závisí na sluneční energii

  4. evapotranspirace potenciální evapotranspirace aktuální evapotranspirace

  5. základní pojmy a fakta • biomasa = hmota organismů na jednotku (plochy, objemu) • i neživé součásti živých organismů (např. dřevo) • jednotky: energie (J) nebo hmotnost sušiny (kg) / plocha • buď zvážím sušinu, anebo spálím a spočítám uvolněné teplo

  6. základní pojmy a fakta • primární produktivita (produkce) PP = rychlost tvorby biomasy na jednotku plochy (objemu) rostlinami (primárními producenty) • J/m2/den; kg/ha/rok (sušina, uhlík); • hrubá (gross, brutto) (HPP, GPP, BPP); celková asimilace (fotosyntéza) • veškerá organická hmota (biomasa) vytvořená producenty za jednotku času • celková fixace energie fotosyntézou • část HPP je producenty spotřebována na metabolismus (respirace, R) • měřím např. jako bilanci O2 či CO2 • čistá (net) (NPP) • hrubá PP zmenšená o metabolickou potřebu producentů (respirace) (NPP = HPP – R) • množství biomasy dostupné konzumentům • sekundární produktivita = rychlost produkce biomasy heterotrofnímy organismy • kompenzační bod • veškerá vázaná energie je prodýchána (HPP = R)

  7. NPP hlavních biomů tropické deštné lesy mají velmi vysokou NPP, ale! obrovské množství heterotrofů (konzumenti, detritovoři, rozkladači) biomasu spotřebují! S tím souvisí celková ±NEUTRÁLNÍ bilance kyslíku i CO2!

  8. Tok hmoty a energie http://www.marietta.edu/~biol/biomes/energy_flow.gif

  9. ve vodních ekosystémech jsou producenti (řasy, sinice) malí a rychle zkonzumováni netvoří (skoro) strukturní oporná pletiva – účinnější herbivorie

  10. watt = joul/s energetická bilance planety Vesmír 86:11 (2007) zde jen sluneční energie – existují mořské ekosystémy, využívající geotermální energii

  11. tok energie pastevní systém rozkladný systém https://www.msu.edu/course/isb/202/tsao/images/hb_energy_flow.jpg

  12. tok energie opadavý les mírného pásu Molles, 2010

  13. tok energie v různých ekosystémech

  14. účinnost přenosu energie v trofickém oddílu • průměrná účinnost přenosu energie mezi trofickými hladinami ≈ 10% • ale hodnoty 2% - 24%

  15. cyklus poháněn sluneční energií! velký cyklus (oceán↔pevnina) malý cyklus (jen nad pevninou; jen nad oceánem) nepotřebuje život! hydrologický cyklus

  16. http://ga.water.usgs.gov/edu/waterdistribution.html

  17. cyklus uhlíku • spjat s energií • neztrácí se! • základní procesy • fotosyntéza • dýchání →spojen s cyklem kyslíku!!! • sedimentuje CaCO3

  18. množství uhlíku v atmosféře • maximální fotosyntetická aktivita květen-srpen • podobně kolísání den –noc • v minulosti i mnohem vyšší! • ppm = parts per million; (v = volume (objem)) Yan D F et al. 2009 Robert A. Rohde, NOAA ESRL

  19. cyklus dusíku • hlavně součást aminokyselin (bílkovin) • atmosféra : 78% N2 • rostliny jej přijímají ve formě nitrátu (dusičnan) NO3-; v malé míře i NH4+ • z organismů se uvolňuje (je uvolňován) hlavně jako amonný iont (NH4+) (amoniak NH3 je toxický!) • nitrifikace = oxidace NH4+ na dusičnany (NO3-) přes dusitany (NO2-) • nitritace • hlavně bakterie Nitrosomonas a Nitrosococcus • nitratace • hlavně bakterieNitrobacter • fixace N2 • energeticky nákladný proces, enzym nitrogenáza • Rhizobia, Azotobacter, Frankia – symbiotické bakterie • mnohé sinice (heterocysta) • denitrifikace • redukce (dusičnany – dusitanu – oxid dusný – dusík) • některé bakterie

  20. cyklus fosforu • součást ATP, DNA, RNA,.. • dlouhodobý, sedimentační cyklus • uvolněn z horniny jako fosfát (fosforečnan; PO43-) • společně s N limitující prvek • po různém čase v biomase se dostane do vody, kde nakonec sedimentuje

  21. cyklus fosforu

  22. cyklus síry • součást některých aminokyselin • při rozkladu org. hmoty se tvoří sulfan (sirovodík, H2S) • bakteriální oxidace (síra, sírany SO42-) • asimilace sulfátů (síranů) rostlinami • depozice do sedimentů

More Related