Az ökológia rendszer (ökoszisztéma) Ökológia előadás 2014 Kalapos Tibor

Hasonló dokumentumok
3. Ökoszisztéma szolgáltatások

Anyag és energia az ökoszitémában -produkcióbiológia

Az energia áramlása a közösségekben

Ez megközelítőleg minden trofikus szinten érvényes, mivel a fogyasztók általában a felvett energia legfeljebb 5 20 %-át képesek szervezetükbe

Energiaáramlás a közösségekben

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS Az ember és környezete, ökoszisztémák. Dr. Géczi Gábor egyetemi docens

BIOLÓGIAI PRODUKCIÓ. Az ökológiai rendszerekben végbemenő szervesanyag-termelés. A növények >fotoszintézissel történő szervesanyagelőállítása

A Föld ökoszisztémája

Agroökológiai rendszerek biogeokémiai ciklusai és üvegházgáz-kibocsátása

Az ökoszisztéma Szerkesztette: Vizkievicz András

A vízi ökoszisztémák

A FÖLD VÍZKÉSZLETE. A felszíni vízkészlet jól ismert. Összesen km 3 víztömeget jelent.

Biomassza és produktivitás közti összefüggések

Általános klimatológia Bevezetés a klimatológiába előadás

Dr. Torma A., egyetemi adjunktus. SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM, Környezetmérnöki Tanszék, Dr. Torma A. Készült: Változtatva: - 1/39

ÁLTALÁNOS ÖKOLÓGIA (bb2n1101, aa2n1020) 2014/2015 I. félév

CO 2 víz talaj-tápanyagok hőmérséklet (fotoszintézis rátája)

Az élőlény és környezete. TK: 100. oldal

Miért van egyes közösségekben több faj és másokban kevesebb? Vannak-e mintázatok és gradiensek a fajgazdagságban? Ha igen, ezeket mi okozza?

Dekomponálás, detritivoria

Fogalmak. Az extenzív halastavi gazdálkodás és a kárókatona szerepe és megítélése halastavi környezetben szept. 24. Biharugra, Bihari Madárvárta

Az ökológia alapjai. Diverzitás és stabilitás

A globalizáció fogalma

AGRÁR-ÖKOLÓGIA ALAPJAI című digitális tananyag

Intenzív rendszerek elfolyó vizének kezelése létesített vizes élőhelyen: Gyakorlati javaslatok, lehetőségek és korlátok

szekundér produktivitás: heterotrofikus szervezetek által termelt új biomassza

Hozzászólás: A vízháztartás táji jellemzői és kapcsolata a tájstratégia-alkotáshoz

Marton Miklós, FM Környezetfejlesztési Főosztály

A pikoalgák sikeressége vízi ökoszisztémákban a környezeti faktorok tükrében

Energia. Abiotikus rendszer. élőhelyeken. Magyarországon környezetszennyező az egy főre eső települési hulladék

Produkcióökológiai alapok

Energiatakarékossági szemlélet kialakítása

Bevezetés az ökológiába Szerkesztette: Vizkievicz András

Ökológiai földhasználat

Az éghajlati övezetesség

A halastavak környezeti hatása a befogadó víztestekre

Kovács Mária, Krüzselyi Ilona, Szabó Péter, Szépszó Gabriella. Országos Meteorológiai Szolgálat Éghajlati osztály, Klímamodellező Csoport

NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉKEK

A8-0392/286. Adina-Ioana Vălean a Környezetvédelmi, Közegészségügyi és Élelmiszer-biztonsági Bizottság nevében

Pannon löszgyep ökológiai viselkedése jövőbeli klimatikus viszonyok mellett

Fenntarthatóság és hulladékgazdálkodás

A LÉGKÖR SZERKEZETE ÉS ÖSSZETÉTELE. Környezetmérnök BSc

TÖNKRETESSZÜK-E VEGYSZEREKKEL A TALAJAINKAT?

Populációk együttesei

TELEPÜLÉSÖKOLÓGIA. 1. előadás

Éghajlatbarát mezőgazdaság? dr.gyulai Iván, Ökológiai Intézet

G L O B A L W A R M I N

A Mexikói-öbölben történt olajkatasztrófa és annak környezeti hatásai esettanulmány

Turizmuson túl: az élővilág meghatározó szerepe az életminőségben. Török Katalin MTA Ökológiai Kutatóközpont

Gelencsér András egyetemi tanár Pannon Egyetem MTA Levegıkémiai Kutatócsoport

Készítette: Szerényi Júlia Eszter

Hogyan ismerhetők fel az éghajlat változások a földtörténet során? Klímajelző üledékek (pl. evaporit, kőszén, bauxit, sekélytengeri karbonátok,

Alapadatok. Teljes primer energiafelhasználás 1000 PJ

Környezeti klimatológia I. Növényzettel borított felszínek éghajlata II.

AZ ÖKOSZISZTÉMA- SZOLGÁLTATÁSOK ÉS JÓLLÉTÜNK KAPCSOLATA

Szennyvíziszapból trágya előállítása. sewage sludge becomes fertiliser

4. TALAJKÉPZŐ TÉNYEZŐK. Dr. Varga Csaba

ÉDESVÍZI AKVAKULTÚRA, MINT A KÉK GAZDASÁG FONTOS ELEME

Megújuló energiák szerepe a villamos hálózatok energia összetételének tisztítása érdekében Dr. Tóth László DSc - SZIE professor emeritus

A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem?

12. évfolyam esti, levelező

Erdő-víz. Veled, vagy nélküled. Erdők a nagyvízi mederben

Az ökológia alapjai - Növényökológia

VIDÉKKUTATÁS Az AKG programok környezeti hatásmonitoring rendszere

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

Környezeti klimatológia I. Növényzettel borított felszínek éghajlata

Dr. Bittsánszky András. Növények a jövőnkért. Földes Ferenc Gimnázium Miskolc, február

VÁLASZTHATÓ TANTÁRGY 3 kredit, 90 óra, 1 félév 10 óra előadás 4 óra előadás 20 óra gyakorlat óra önálló munka 86 óra önálló munka

A FÖLD egyetlen ökológiai rendszer

ÖKOSZISZTÉMA SZOLGÁLTATÁS. Báldi András

11. évfolyam esti, levelező

Ismeretterjesztő előadás a talaj szerepéről a vízzel való gazdálkodásban

7. EU Környezeti Akcióprogram (2020- ig)

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

Vízlépcsők építése attraktív beruházások

Pásztor László: Térbeli Talajinformációs Rendszerek/ Bevezetés a digitális talajtérképezésbe PhD kurzus

MEGÚJULÓ ENERGIAPOLITIKA BEMUTATÁSA

A nitrogén körforgalma. A környezetvédelem alapjai május 3.

FÖLDRAJZ KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Fák osztályozása: korai: többrétegű korona, jobban kihasználják a fényt virginiai/vörös cédrus (Juniperus virginiana)

Mi a bioszén? Hogyan helyettesíthetjük a foszfor tartalmú műtrágyákat

Négy, többé-kevésbé jól elkülöníthető évszak jellemzi Évi középhőmérséklet: 0-20 oc között mozog Évi közepes hőingása: A legmelegebb hónapok

Biogeokémiai ciklusok

TERMÉSZTVÉDELMI ELVÁRÁSOK AZ ERDŐGAZDÁLKODÁSBAN - TERMÉSZETVÉDELMI SZAKMAPOLITIKAI KERETEK

BIOLÓGIA TANMENET. XII. évfolyam 2013/2014

Biogáz és Biofinomító Klaszter szakmai tevékenysége. Kép!!!

FENNTARTHATÓSÁG AZ AKVAKULTÚRÁBAN

Környezetvédelem (KM002_1)

TÁRSULÁSOK ÉS DIVERZITÁS

GEOGRÁFUS MSC záróvizsgatételek, Terület- és településfejlesztés szakirány. (GEOGRÁFUS I. záróvizsgabizottság)

A turizmus következményeként jelentkező társadalmi és természeti problémák

Az ökoszisztéma. Gaia-elmélet

A SZERB KÖZTÁRSASÁG OKTATÁSI, TUDOMÁNYOS ÉS TECHNOLÓGIAI FEJLESZTÉSI MINISZTÉRIUMA SZERB BIOLÓGIAI TÁRSASÁG

A tantárgy besorolása: kötelező A tantárgy elméleti vagy gyakorlati jellegének mértéke, képzési karaktere 100/0 (kredit%)

A természet láthatatlan szolgáltatásai ingyenesek, és gyakran magától értetődőnek tekintjük azokat pedig értékesek és veszélyeztetettek

Az Élet forrásában nincs tegnapi víz. Körforgásos gazdaság: lehetőség a víziparban

Azok a külső környezeti tényezők, növényi szervesanyag mennyiségét két nagy csoportba sorolhatók.

Biológia 7. évfolyam osztályozó- és javítóvizsga követelményei

Agrárkörnyezetvédelmi ügyintéző. Természet- és környezetvédelmi technikus 2/49

Osztá lyozóvizsga te ma ti ka. 7. osztály

Átírás:

Az ökológia rendszer (ökoszisztéma) Ökológia előadás 2014 Kalapos Tibor

ökológiai rendszer - mi is ez? Az élőlényközösség és élettelen környezete együtt, termodinamikailag nyílt rendszer, komponensei között anyag körforgalom, ill. energiaáramlás és átalakulás hierarchikusan egymásba épülő rendszerek, határok nem élesek. legnagyobb: a Föld teljes bioszférája legkisebb: pl. egy elhalt fatörzsön kialakult mini-ökológiai rendszer. Mikor nevezünk pl. egy erdőt ökoszisztémának? rendszer-szemléletű megközelítés lényege a működés, együtt az életközösség és az élettelen környezet. 2

főbb komponensei: 1) élettelen anyagok, 2) /szerves anyag/ termelő szervezetek, 3) fogyasztó szervezetek, 4) lebontó szervezetek kompartmentek : anyag- és energiacsere a biológia sokféleség itt elhanyagolódik, pl. növényzet = szerves anyag termelő zöld tömeg túlegyszerűsítés pontatlan következtetések működése: anyag: körforgalom, energia: egyirányú áramlás, a szinteken jelentkező "veszteség", hőveszteség, Anyagforgalom: gázciklusok - a fő /de nem kizárólagos/ raktár a légkör az élő szervezetek testének 97%-át kitevő anyagok (C,N,O,H 2 O). üledékes cilkusok: üledékes kőzetekben a fő raktár, hosszabb időre kivonódhat a körforgásból az élők anyagainak maradék 3%-a. (P,S,K stb.) Az ökológiai rendszer önszabályozó, ökológiai rendszer - mi is ez? negatív és pozitív visszacsatolások módosul a komponensek mennyisége, az áramlások intenzitása. 3

Az ökológiai rendszer működésének általános sémája A szárazföldi növényzet energiahasznosítása (fényhasznosítása), természetes: 1%, termesztett növények monokultúrái: 4%. a beeső fényenergia ekkora része alakul szerves anyagban tárolt energiává 6

Az energia megoszlása egy trofikus szinten Fogyasztási hatékonyság: CE=I n /P n-1 (pl. növényevőknél 0,05 /erdő/ - 0,5 /fitoplanktonon élő tengeriek) Beépítési (asszimilációs) hatékonyság: AE = A n /I n (pl. növényevőknél 0,2-0,5 húsevőknél akár 0,8) Termelési (produkciós) hatékonyság: PE = P n /A n (pl. gerinctereneknél 0,3-0,4 emlősöknél csak 0,01 0,02) Eredő trofikus energiaátviteli hatékonyság = CE x AE x PE 7

A szén (C) körforgása - gáz- és üledékes ciklus - motorja az élők szénanyagcseréje (fotoszintézis, légzés) és abiotikus geokémiai folyamatok (CO 3 képződés, mállás) 8

A nitrogén (N) körforgása - gázciklus - üledékben is jelentős raktár - motorja az élők nitrogén anyagcseréje 9

A szárazföldi N megkötés összetevői napjainkban 10

A víz körforgása - üledékes ciklus - légkörben kevés, de fontos! - hajtóereje fizikai kényszerek - eltérő mérleg óceán és sz.föld felett - jég: édesvíz raktár 11

A foszfor (P) körforgása - üledékes ciklus - légköri komponens jelentéktelen - rendkívül lassú ciklus - motorja az élők anyagcseréje - üledékraktárban évezredekig 12

Szervesanyag termelés az ökológiai rendszerekben A biológiai termelőképesség mérése. Nemzetközi Biológiai Program (IBP,1964-74, Unesco), célja: milyen potenciális ökológiai szerves anyag termeléssel rendelkezik Földünk, az egyes földrajzi régiók, ill. élőhely típusok. végső cél emberiség számára hasznosíthatóság főbb fogalmai: biomassza (B, t/ha) egységnyi terület szerves anyag mennyisége produktivitás (P, kg/ha/év): időegység (év) alatt előállított új szerves anyag. primér (elsődleges) produkció: szervetlen szerves szekunder (másodlagos) produkció: szerves szerves. a Föld összes biomasszája ~ 2425*10 9 t, ebből szárazföldek: 2422*10 9 t, óceánok: 3.2*10 9 t. 13

a biomassza jelentős része: fitomassza (növényi szervesanyag) szárazföld: 120x, óceánok: 15x a fogyasztó szervezetek tömegének a produktivitás ált. nő a biomassza mennyiségével de erdőké alacsonyabb mint gyepeké ("nekromassza") óceánok: gyors szerves anyag körforgás (rövid életű plankton szervezetek) kevés biomassza, magas produktivitás produktivitás: szárazföld: ~ 117,5*10 9 t (a biomassza 7%-a), óceánok: ~ 60*10 9 t (20x biomassza). P/B arány rendszerint csökken a szárazföldi szukcesszió során, erdőkben a nekromassza részesedése magasabb Szerves anyag termelés az ökológiai rendszerekben 14

A nettó primér produkció (NPP) eloszlása a Földön 15

A tengeri fitoplankton nettó primér produkciója (NPP) egy tenyészidőszak alatt különböző földrajzi szélességeken A tengeri fitoplankton NPP évszakos menete (januártól decemberig) sarki (Arctic), északi mérsékelt övi (North temperate) és trópusi (Tropical) vizekben 16

A nettó primér produkció (NPP) csapadék- és hőmérsékleti válasza a szárazföldeken 18

Összefüggés a víz foszfor tartalma és a nettó elsődleges produkció között 20

Hasonlóság a víz foszfát koncentrációja és a lebegő tengeri növényei parányok (fitoplankton) nettó elsődleges produkciója térbeli mintázata között a Csendes-óceán medencéjében 21

Vízmélység oligotróf mezotróf eutróf Általános összefüggés vizekben a Bruttó elsődleges produktivitás (Gross Primary Productivity, GPP), az önfenntartáshoz szükséges légzési veszteség (Respiration, R), a NPP (=GPP-R), és a vízmélység között tápanyagszegény (oligotróf), közepes tápanyagtratalmú (mezotróf) és tápanyagban gazdag (eutróf) víztest esetében. Eufotikus zóna: az a vízmélység, ahol a fotoszintézis termelte asszimilátumok fedezik a légzés során lebontott szervesanyag mennyiségét. 22

A Biomassza és a NPP kapcsolata Földünk jellemző vízi és szárazföldi ökoszisztémáiban 23

Ökoszisztéma szolgáltatások (ecosystem services) - ökológiai rendszerek: számtalan nélkülözhetetlen szolgáltatás az emberiségnek - a fejlett nyugati társadalmakban élő ember hajlamos megfeledkezni arról, hogy életének alapja a természet, aminek javai végesek - pl. növénytakaró általi CO 2 elnyelés és O 2 termelés, talajerózió megakadályozása, ivóvíz tisztítása, erdők faanyag termelése, gyógyszeralapanyagok biztosítása, elhalt szerves anyag lebontása, stb.). - kutatások: a biológiai sokféleségnek milyen szerepe az egyes ökoszisztéma szolgáltatások fenntartásában, - az egyes emberi bolygatások mennyiben csorbítják a szolgáltatást, stb. - szemlélet: a TERMÉSZET VAN ÉRTÜNK - nem jó így - ám remény, hogy ezzel a népesség környezettudatosabbá tehető. 24

Csoportosítva: - Támogató szolgáltatások - az emberi tevékenységek folytatásához megfelelő közeg biztosítása - talajképződés, anyagciklusok: elhalt szervesanyagból újra felvehető ásványi tápanyag stb. - Ellátó szolgáltatások - tevékenységeinkhez alapanyagok - O 2 tartalmú légkör, tiszta ivóvíz, energiaforrások, élelmiszer-, ipari- és gyógyszeralapanyagok stb. - Szabályozó szolgáltatások - tevékenységeink tartós folytatásához - regionális klíma szabályozása, árvizek hatásainak csillapítása, erózió mérséklése stb. - Kulturális szolgáltatások - nem esszenciálisak, de tevékenységeinket közvetetten segítik - esztétikai, turisztikai, oktatási, pihenési, lelkiéleti stb. igények kielégítője Ökoszisztéma szolgáltatások (ecosystem services) 25