Tok hmoty a energie

zkladn pojmy a faktaenergie = teplo (= hmota) ivot zaloen na uhlku C, makrobiogenn prvky: C H N O P Sfotosyntza (oxygenn): vznik organickch ltek z anorganickch; pemna svteln energie na energii chem. vazeb, potebuje chlorofyl6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2Orespirace = dchnC6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O 6 CO2 + 12 H2O + 2880kJ

svtlo

zkladn pojmy a faktaevaporace = odpaovn (vyaduje energii ochlazuje okol)transpirace = vdej vody rostlinou; prduchyevapotranspirace = celkov vdej vody na jednotku zempotenciln evapotranspirace (pedpoklad dostatku vody) zvis na slunen energii

evapotranspiracepotenciln evapotranspiraceaktuln evapotranspirace

zkladn pojmy a faktabiomasa = hmota organism na jednotku (plochy, objemu)i neiv sousti ivch organism (nap. devo)jednotky: energie (J) nebo hmotnost suiny (kg) / plochabu zvm suinu, anebo splm a spotm uvolnn teplo

zkladn pojmy a faktaprimrn produktivita (produkce) PP = rychlost tvorby biomasy na jednotku plochy (objemu) rostlinami (primrnmi producenty)J/m2/den; kg/ha/rok (suina, uhlk); hrub (gross, brutto) (HPP, GPP, BPP); celkov asimilace (fotosyntza)veker organick hmota (biomasa) vytvoen producenty za jednotku asucelkov fixace energie fotosyntzoust HPP je producenty spotebovna na metabolismus (respirace, R)mm nap. jako bilanci O2 i CO2ist (net) (NPP)hrub PP zmenen o metabolickou potebu producent (respirace) (NPP = HPP R)mnostv biomasy dostupn konzumentmsekundrn produktivita = rychlost produkce biomasy heterotrofnmy organismykompenzan bodveker vzan energie je prodchna (HPP = R)

NPP hlavnch biomtropick detn lesy maj velmi vysokou NPP, ale! obrovsk mnostv heterotrof (konzumenti, detritovoi, rozkladai) biomasu spotebuj! S tm souvis celkov NEUTRLN bilance kyslku i CO2!

Tok hmoty a energiehttp://www.marietta.edu/~biol/biomes/energy_flow.gif

ve vodnch ekosystmech jsou producenti (asy, sinice) mal a rychle zkonzumovninetvo (skoro) strukturn oporn pletiva innj herbivorie

energetick bilance planetywatt = joul/sVesmr 86:11 (2007) zde jen slunen energie existuj mosk ekosystmy, vyuvajc geotermln energii

tok energiehttps://www.msu.edu/course/isb/202/tsao/images/hb_energy_flow.jpgpastevn systmrozkladn systm

tok energieMolles, 2010opadav les mrnho psu

tok energie v rznch ekosystmech

innost penosu energie v trofickm oddlu prmrn innost penosu energie mezi trofickmi hladinami 10%ale hodnoty 2% - 24%

hydrologick cykluscyklus pohnn slunen energi!velk cyklus (ocenpevnina)mal cyklus (jen nad pevninou; jen nad ocenem)nepotebuje ivot!

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

cyklus uhlkuspjat s energineztrc se!zkladn procesyfotosyntzadchnspojen s cyklem kyslku!!!sedimentuje CaCO3

mnostv uhlku v atmosfemaximln fotosyntetick aktivita kvten-srpenpodobn kolsn den nocv minulosti i mnohem vy!ppm = parts per million; (v = volume (objem))

Yan D F et al. 2009Robert A. Rohde, NOAA ESRL

cyklus duskuhlavn soust aminokyselin (blkovin)atmosfra : 78% N2rostliny jej pijmaj ve form nitrtu (dusinan) NO3-; v mal me i NH4+z organism se uvoluje (je uvolovn) hlavn jako amonn iont (NH4+) (amoniak NH3 je toxick!)nitrifikace = oxidace NH4+ na dusinany (NO3-) pes dusitany (NO2-)nitritacehlavn bakterie Nitrosomonas a Nitrosococcusnitratacehlavn bakterie Nitrobacterfixace N2energeticky nkladn proces, enzym nitrogenzaRhizobia, Azotobacter, Frankia symbiotick bakteriemnoh sinice (heterocysta)denitrifikaceredukce (dusinany dusitanu oxid dusn dusk)nkter bakterie

cyklus fosforusoust ATP, DNA, RNA,..dlouhodob, sedimentan cyklusuvolnn z horniny jako fosft (fosforenan; PO43-)spolen s N limitujc prvekpo rznm ase v biomase se dostane do vody, kde nakonec sedimentuje

cyklus fosforu

cyklus srysoust nkterch aminokyselinpi rozkladu org. hmoty se tvo sulfan (sirovodk, H2S)bakteriln oxidace (sra, srany SO42-)asimilace sulft (sran) rostlinamidepozice do sediment