A fény hatása. A fény hatása a növényekre

Átírás

1 A fény hatása Napsugárzás mennyisége (szoláris koefficiens) Összetétele Reflexiós koefficiens; albedo Beesési szög évszakok A fény hatása a növényekre A fotoszintetikus aktivitás fényfüggése fotoszintézis Fénykompezációs pont fényintenzitás 1

2 A növények fényigénye fényigényes (heliofil) árnyéktűrő (helio-szkiofil) árnyékkedvelő (szkiofil) sötétségkedvelő (szkotofil) A fény hatása az állatokra Fénykedvelés (heliofil, szkiofil, umbrofil) Hőtűréssel együtt Napi ritmus Tájékozódás 2

3 A hő hatása az élőlények közösségeire A fotoszintetikus aktivitás hőmérsékletfüggése 3

4 Morfológiai alkalmazkodás Anatómiai jellemzők Bergmann-szabály Allen-szabály 4

5 A légkör összetétele 1% 0,03% 21% 78% Az O 2 -dús légkör kialakulása kb. 3,5 Md éve első kékmoszatok A fotoszintézis nettó egyenlete: 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 5

6 O 2 igény a)aerob b)anaerob c) fakultatív anaerob d)mikroaerofil e)aerotoleráns A levegő O 2 -tartalmának hatása az élővilágra legtöbb élőlény obligát aerob magashegységekben felfelé csökkenő oxigéntartalom adaptáció talajban, vízben limitáló tényező 6

7 A légkör CO 2 koncentrációja az utóbbi évezredben A légkör CO 2 tartalmának alakulása napjainkban CO2 (ppm) év 7

8 A fotoszintézis CO 2 koncentráció-függése Páratartalom abszolút páratartalom [g/m 3 ] relatív páratartalom az adott hőmérsékletű levegő a telített állapothoz képest hány százalék vizet tartalmaz 8

9 Szennyező anyagok a levegőben természetes körülmények között nincs vagy igen kis mennyiség emberi tevékenység felszaporodnak élővilágra káros hatás SO x, NO x, CH 4, A levegő fizikai hatásai szél kialakulása, szélrendszerek párologtatást növeli hűtés, vízvesztés szél nyíró hatása növényzet fékező hatása beporzás, termésterjesztés 9

10 A víz funkciója az élővilágban tápanyag (fotoszintézis) testfelépítő anyag reakcióközeg oldószer hőszabályzó élőhely Az éves produkció csapadékfüggése 10

11 A víz környezeti tényezőként jelentkező tulajdonságai sótartalom (salinitás) oxigéntartalom A víz környezeti tényezőként jelentkező tulajdonságai sótartalom (salinitás) oxigéntartalom hőmérséklet széndioxid-tartalom ásványianyag-tartalom 11

12 Növények vízháztartása poikilohidratúrás növények változó vízállapotú kiszáradástoleránsak, vízháztartásuk döntő mértékben függ a környezetük víztartalmától homoiohidratúrás növények állandó vízállapotú víztartalmukat a szabályozzák Poikilohidratúrás élőlények cianobaktériumok zöldmoszatok zuzmók mohák néhány páfrány kevés zárvatermő 12

13 Hajtásos növények vízigénye vízi növények (hidatofitonok) mocsári növények (helofitonok) közepes vízigényű növények (mezofitonok) szárazságtűrők (xerofitonok) sótűrők (halofitonok) efemer növények időben geofiton növények térben szukkulens növények raktározással Szárazságkerülők 13

14 A CO 2 megkötés alternatív útjai CO 2 CO 2 éjjel CO 2 C 4 mezofillum C 4 Calvin cycle RuBP PGA (C 3 ) hüvely sejt CO 2 Calvin cycle nappal CO 2 Calvin cycle PGAL mezofillumsejt PGAL PGAL C 3 C 4 CAM A C3-as és C4-es növények szöveti felépítése mezofillum sejt C 3 plant nyalábhüvely sejt C 4 plant 14

15 C 4 csukott sztómákkal is tudnak fotoszintetizálni C 3 kisebb produktivitás evapotranspriáció miatt. Ökológiai szempontból Az éghajlat SI rendszerek működését, elterjedését szabályozó kényszerfeltételek szinergizmusban ható csoportja. éghajlat talaj növényzet 15

16 A talaj abiotikus és biotikus részekből álló rendszer Növények gyökerek mikrobák, állatok A talaj kialakulása kőzetek fizikai mállása (aprózódás) kémiai mállás (oxidációs, hidratációs, hidrolitikus folyamatok) agyag biológiai mállás 1. légköri N 2 fixálás 2. ásványosodás 3. humuszképződés 16

17 2. Abiotikus humifikáció 1. Biotikus humifikáció Humuszformák Szárazföldi humuszformák - Nyers humusz - Moder - Mull (intenzív humifikáció) Félig szárazföldi humuszformák tőzegek Víz alatti humuszformák 17

18 avarszint kilúgozódási szint felhalmozódási szint talajképződési szint ANYAKŐZET A talaj rétegei Talajok ökológiai faktorként felmerülő tulajdonságai Összetétel - nedveségtartalom - levegőzöttség - humusztartalom - tápanyagtartalom Fizikai tulajdonságok -textúra - szerkezet Kémiai tulajdonságok - kolloid szerkezet - kémhatás 18

19 Növények igényeinek megfelelő tipikus talaj összetétele 19

20 A talaj levegőtartalma nagy CO 2 -tartalom (akár 100x) magas páratartalom alacsonyabb oxigéntartalom A talaj víztartalma higroszkópos víz kolloidok hidrátburka, erősen kötött kapilláris víz növények számára legfontosabb szivárgó víz könnyen felvehető, de időleges 20

21 Élőlények talajvízigénye talajvízben élők Protozoa, Rotatoria, Nematoda nedvességigényes fajok Nematoda, Collembola szárazságtűrő Isopoda, Formicidae A talaj szervesanyag-tartalma 21

22 A humusztartalom megoszlása a talaj rétegeiben A talaj tápanyagai makroelemek (10-0,01% növényi igény) N, P, K, Ca, Mg, S, Si mikroelemek B, Mn, Fe, Zn, Cu, Mo, Co Felvehető tápanyagtartalom < Összes 22

23 Nitrofrekvens növények A talaj magas N-tartalmának indikátorai: nagy csalán (Urtica dioica), tatárlaboda (Atriplex tatarica), nagy útifű (Plantago major), szőrös disznóparéj (Amaranthus retroflexus), mezei sóska (Rumex acetosa), hagymaszagú kányazsombor (Alliaria petiolata), fekete bodza (Sambucus nigra), ragadós galaj (Galium aparine). A szilikátjelző növények savanyú, ásványi anyagokban szegény talajokon nőnek: tőzegmohák (Sphagnum fajok), csarab (Calluna vulgaris), áfonya (Vaccinium fajok), szőrfű (Nardus stricta), erdei sédbúza (Deschampsia flexuosa), seprőzanót (Sarothamnus scoparius), egynyári szikárka (Scleranthus annuus). 23

24 Sótűrő növények A talaj magas sótartalmát jelzik sziki mézpázsit (Puccinellia limosa), bárányparéj (Camphorosma annua), sziki sóballa (Suaeda maritima), sziki útifű (Plantago maritima), sziki csenkesz (Festuca pseudovina), sziki szittyó (Juncus gerardi), sziki őszirózsa (Aster tripolium ssp. pannonicum), magyar sóvirág (Limonium gmelini ssp. hungaricum). 24

25 darabosság Talajok szerkezete kötöttség pórustérfogat A talaj kémhatása erősen lúgos (9,5<) lúgos (8,5-9,5) gyengén lúgos (7,2-8,5) semleges (6,8-7,2) gyengén savanyú (5,5-6,8) savanyú (4,5-5,5) erősen savanyú (<4,5) 25

26 26

27 A talaj összetétele szerves anyagok humusz 85% egyéb edafon élőlények 5% baktériumok 40% szervetlen anyagok 93% gombák 40% gyűrűsférgek 12% 27

28 Talajélőlények Gyökerek Baktériumok Sugárgomb rgombák Gombák Egysejtűek ek Fonálf lférgek Gyűrűsf sférgek Egyéb állatok Talajélőlények tömege (t/ha) rét-legelőn és árpaföldön Rét, legelő ,50,5 0-0,20,2 0-2,5 0-0,50,5 Árpaföld 1,46 0,73-1,63 0,07 0,002 0,056 0,0006 Az edafon rendszertani összetétele Baktériumok Egysejtűek Növényszerűek Gombák Növények Állatok 28

29 Baktériumok a talajban Rétegmélység (cm) Baktériumsz riumszám/g m/g talaj aerob anaerob összes Szerepük: lebontók, felszabadítják a tápanyagokat, betegségeket terjesztenek vagy semlegesítenek (penicillin). Gram negatív baktériumok G (-) aerob pálcák és kokkuszok Pseudomonasok Azotobacter N 2 fixálás szabadon Rhizobium N 2 fixálás szimbiózisban Rhizobium sp. 29

30 Gram negatív baktériumok 4. Fakultatív anaerob G(-) pálcák Escherichia coli Shigella Vibrio Gram negatív baktériumok 5. Disszimilációs szulfát vagy kénredukáló baktériumok Aerob kemolitotróf baktériumok Nitrobacter NO 2- NO - 3 Nitrosomonas NH 4 NO 2 Anaerob fotoszintetizáló baktériumok Rhodospirillum 30

31 Gram pozitív baktériumok Endospórás G (+) pálcák és kokkuszok Bacillus anthracis Actinomycetes Streptomycetes Ph.: Fonálférgek (Nematoda) Ph.: Gyűrűsférgek - (Annelida) Ph.: Ízeltlábúak (Artropoda) Ikerszelvényesek (Diplopoda) osztálya Pókszabásúak (Arachnida) osztálya Malacostraca - Felsőrendű rákok Insecta Rovarok osztálya 31

32 A domborzat nagy domborzati tényezők (macrorelief) hegységek elhelyezkedése, tengerszintfeletti magasság kis domborzati tényezők kitettség lejtőszög 32

33 A domborzat hatása a csapadékmennyiségre Cickafark populációk a Sierra Nevada hegységben 33

34 Clausen, Keck és Hiesey kísérletei Különböző tengerszint feletti magasságból vett egyedek klónjait 3, különböző magasságban lévő közös kertben nevelték. Ökotípus fogalma 34