Ekosystém Co je to ekosystém? • Fungování • Hranice • Autoregulační mechanismy • Stabilizační mechanismy • Otevřený systém • Biogeocenóza ^ ^~~ ~~^\ Hmota ^_____\ Ekosystém j Energie \. ^—^ Složky a procesy ekosystému Složky Procesy • Anorganické látky , 1 Produkce • Organické látky , 1 Dekompozice • Živé organismy « 1 Potravní řetězce - Producenti « 1 Tok energie - Konzumenti * 1 Koloběhy látek - Dekompozitoři « 1 Autoregulační procesy 1 Stabilizační procesy Fotosyntéza Vstup energie do ekosystému Vznik energeticky bohatých sloučenin 6 C02 + 6 H20 + energie-----► C6H1206 + 6 02 Rostliny typu C3 (—»-kyselina 3-fosfoglycerová) Rostliny typu C4 (—►kyselina oxaloctová, jablečná, asparagová) Rostliny typu CAM • Fotoautotrofní baktérie • Chemoautotrofní baktérie Produktivita a produkce Produkce Produkce x úroda • Primární Dřevo 20-55 % • Sekundární Obilniny 30-40 % • Hrubá Brambory 50-60 % • Čistá Cukrovka 60-70 % • Primární produkce souše 11-12.1010 t.rok"1 - 80 % tropy a subtropy (54 % rozlohy) - asi polovina i lesy • Primární produkce oceánů 5-6.1010 t.rok-1 (71 % rozlohy) Potravní řetězce / Producent \ / Primárni \ / Sekundární \ j * 1 konzument j * 1 konzument J / V (K,) J V (K2) 7 \X/ • Řetězce y'""x - Predátorské - Parazitické Dekompozitor - Dekompoziční \v ^y • Trofická síť Tok energie ekosystémem • Otevřené systémy • Termodynamické zákony Energetická bilance ekosystému Q = Iv + Ii-Ie-Ex + Im-T±H-F-R F - R = 0 ekosystém v rovnováze F > R narůstá biomasa, ekosystém v rozvoji F < R ubývá biomasa, degradace Cesty toku energie FAR Respirace (10-75 %) Respirace (30-99 %) Býložravci nevyužito (94-99 %) Parazité (2-io%) Patogeny Dekompozitoři nevyužito Predátoři Parazité Patogeny Dekompozitoři neasimilováno (10-90 %) Dodatková energie Ekologické pyramidy Pyramidy - početnosti - biomasy - energie Dekompozice organické hmoty • Půda • Humifíkace (humus) • Na dně vod • Mineralizace • Saprofágní konzumenti • Mikroorganismy • Rychlost dekompozice x produkce Koloběhy látek -biogeochemické cykly • Interní - uvnitř ekosystémů • Externí - přesahují hranice ekosystémů • Globální - v celozemském měřítku • Antropogenní vlivy Globální cyklus vody 800 mm 485 mm ATMOSFÉRA 0,013 106 km3 ~ 0,00094 % SOUSE 3 7,2-106 km3 řeky,jezera podzemní vody led__________ 1 270 mm - 2,73 % 0,017 % 0,61 % 2.1 % MORE 1 400 mm 1338-106 km3 ~ 97.3 % Koloběh vody v ekosystému Tok energie Upíná x částečná mineralizace Cyklus uhlíku CO- fotosyntéza biomasa respirace C organický v půdě a sedimentech mrtvá organická hmota uhlí T T ropa a zemní plyn C organický v metamorfovaných horninách Zdroje - přirozené - antropogenní Cyklus dusíku N2 - únik do atmosféry Zdroje dostupného dusíku půda í fotochemická fixace. bouře NO3 průmyslová fixace, hoření NOx, NO3 fixace mikroorganismy, NO^ denitrifikace N, nitrifikace NO3 «~no2 <- nh; <-nh3 NO3, nh; rostliny "^| aminokyseliny bílkoviny vyplavení sedimenty NH3 únik do atmosféry i k 0 cd NH3 v mrtvá těla íery moc mineralizace výkaly živočichové živočišné bílkoviny Cyklus fosforu hnojiva guáno, schránky rozpustné sloučeniny fosforu ~*----í eroze fT vyplavení mikroorganismy živočichové nevyužitelné usazeninv Stabilita ekosystému Rovnováha x stabilita Rezistence x resilience rezistence i resilience i /l K/****- destabilizace lokálni rezistence globální rezistence resilience nestabilita Důležité ekosystémy Les • 26 000 km2,33 % území • Složitá struktura «h«^^^^^—«. • Primární produkce 6-25 t.ha1 (stromy 3-14 t.ha1) • Biomasa 100 - 450 tha1 • Biomasa živočichů 102 kg.ha1 ' '"í''¥f**. -'i':*llwP^rn í PSi? ; KF*^Vv^sP ^BífiS^ť^hP IBĹ- f*&i Důležité ekosystémy Louka • 10 000 km2,13 % území • Většinou druhotné • Primární produkce 3-15 t.ha-1 • Biomasa 10 - 30 t.ha1 • Biomasa živočichů 102 kg.ha-1 Důležité ekosystémy Pole 30 000 km2, 40 % území Strukturálně jednoduché, omezená autoregulace Primární produkce 5-50 t.ha-1 (podle plodiny) Biomasa odpovídá více méně produkci Dodatková energie ^^ .■ Důležité ekosystémy Rybník • Strukturálně složitý, vertikální členění • Prostorově vymezený • Primární produkce - teplota, živiny - oligotrofní (desítky kg.ha-1) - eutrofní (až desítky t.ha-1) - dystrofní Důležité ekosystémy Rybník - prostorová struktura Dílci společenstva - Plankton - Nekton - Neuston - Pleuston - Bentos Důležité ekosystémy Řeka • Proudění vody Stupně saprobity • Horizontální členění - Xenosaprobita • Přísun živin z okolí - Oligosaprobita mm^mM. ■****■ - ß-mezosaprobita - a-mezosaprobita - polysaprobita Fungování přirozeného a antropogenního ekosystému Teplo Sluneční záření Přirozený import a export hmoty Sluneční záření Antropogenní vstupy, vnější regulace Teplo Přirozený import a export hmoty Úroda Biom Vegetační pásma - zonobiomy • Bioregion • Tundra • Závislost na makroklimatu • Tajga - vzdálenost od rovníku • Opadavý les - kontinentalita •Step • Polopoušť a poušť :i^^^ĚĚĚĚĚĚĚÉSSm!M&í>~ ^ ■ '^'"' .^.'w"1^ • Neopadavé porosty Biom Azonální společenstva - pedobiomy • Specifické půdní podmínky • Odchylka od zonálního uspořádání • Slaniska • Rašeliniště • Písčiny • Skály :£ V m t * 4V <***«* ** '/TH *%f*S ▼•i, í*#< ,-.« -v^ I '- *#■* if * v*r-Ä>-< i»£j Bior Výškové členění - orobion • Vliv mezo- a mikroklimatu • V rámci zonobiomů 1. Planární (nížinný) 2. Kolinní (pahorkatinný) 3. Suprakolinní (kopcovitý) 4. Submontánní (podhorský) 5. Montánní (horský) 6. Supramontánní (středohorský) 7. Subalpínský (klečový) vegetační stupně 1. Dubový 2. Bukodubový 3. Dubobukový 4. Bukový 5. Jedlobukový 6. Smrkoj edlobukový 7. Smrkový 8. Klečový 9. Alpínský Ikw