Abiogén ökológiai tényezık
A fény • Limitáló környezeti tényezı – fıként növények számára • Forrása a napsugárzás – Visszaverıdés (albedó) ~ felszín – Elnyelıdés
• A fényviszonyok – Idıben és térben változnak – Összetevıi: -
Spektrális összetétel Közvetlen és szórt fény aránya Megvilágítás erıssége Megvilágítás idıtartama
A spektrális összetétel • Fotoszintézis szempontjából a vörös (nagy hullámhosszúságú, kis energiájú) fény hasznosul legjobban – Zöld-vörös komplementer
CO2 beépülés 720 nm 660 nm
440 nm 380 nm
Közvetlen és szórt fény aránya • közvetlen fény melegít és szárít • szórt fény segíti a fotoszintézist - alacsony napállásnál több a szórt fény, mint a közvetlen fény - reggel és alkonyatkor - magasabb szélességeken (sarkok felé haladva) - felhıs, párás idıben több a szórt fény
A megvilágítás erıssége • Függ: – a napsugarak hajlásszögétıl, ami függ
- a földrajzi szélességtıl (sarkok felé csökken) - a domborzattól (északi féltekén a déli lejtıkön nagyobb) - tengerszint feletti magasságtól: - 2000 méterre a napsugárzás 75%-a érkezik, a tengerszintre az 50%-a - a vízben még gyorsabban nyelıdik el: - felszínközelben még van vörös és narancs - 100 méteren már csak zöld és kék - 200 méteren csak lila (szürkületi derengés) - 400 m alatt nincs fény - a páratartalomtól - a növényzettel való fedettségtıl - tölgyerdı keveset árnyékol - több aljnövényzet - több nagyvad - bükkerdı nagyon sokat (2% éri a felszínt lombfakadás után) - tavaszi geofitonok vannak csak (hóvirág) - kevés nagyvad
A fotoszintézis függése a fényerısségtıl CO2megkötés
FK-fénykedvelı
ÁT-árnyéktőrı
fényerısség CO2termelés •Fénylevél – árnyéklevél; fénynövény - árnyéknövény
A megvilágítás idıtartama - alacsony szélességeken alig változik a nappalok és éjszakák aránya (forró övezet) - rövidnappalos növények (kukorica, szója)
- magasabb szélességeken télen nagyon rövid, nyáron nagyon hosszú a nappal - hosszúnappalos növények (búza, rozs)
Az élılények fénytőrı képessége • Növények - autotrófok – számukra alapvetı jelentıségő a fény • fényigényes növények (pl. pázsitfüvek) • fény- és árnyéktőrı növények - virágzásukhoz kell sok fény, máskor elég a kevés • árnyéktőrı növények - árnyékos élıhelyeken élnek, a sok fény káros számukra
• Gombák – közömbösek a fényre → számukra a fény nem környezeti tényezı
• Állatok – Cirkadián (napi) ritmus – nappal ~ szürkületkor ~ éjjel aktív állatok – Évszakos ritmus (ısszel raktározás...) – Egész életükben sötétben élık - mélytengeriek, barlanglakók, talajlakók
A hı • Limitáló tényezı (minimum, maximum) • Nap hısugarai – egy része visszaverıdik • légkör egy részérıl, talajról, vízfelszínrıl, hóról – albedo
– egy része elnyelıdik • talajban, vízben
• A talaj, víz kibocsátja az elnyelt hısugarakat →a levegı egyes összetevıirıl – vízgız, metán, szén-dioxid, ózon – visszaverıdik → üvegházhatás Nélküle az átlaghımérséklet 33oC-kal alacsonyabb, a napi hıingás 150oC-kal magasabb lenne (lásd: Mars)
• Hımérsékleti viszonyokat befolyásoló tényezık – Beesési szög • Térítık között a legnagyobb • Északi félgömbön nyáron nagyobb, télen kisebb (lásd a földrajzban tanultakat) – délen fordítva
– Domborzati viszonyok • Tengerszint feletti magassággal csökken (Egyenlítın fekvı Kilimanjaro csúcsa hóval fedett – már nem sokáig) • A lejtı fekvése – É-i félgömbön déli lejtı sok, északi (árnyékos) kevesebb napsugárzást kap. (D-i félgömbön fordítva)
• Élılények hıtőrı képessége Szőktőréső
Tágtőréső
Hidegkedvelı
Pl. pingvinek, fókák, jegesmedve
Pl. bálnák, hiúz
Melegkedvelı
Pl. korallok, bıgımajom
Pl. tigris, kutyafélék
• Hıtőrı képesség és testfelépítés (alkalmazkodás) közötti kapcsolat – Bergmann-szabály • Rokon fajok testmérete sarkok felé nı – Testfelület/tömeg arány csökken→csökken a hıleadó felület
– Allen-szabály • Rokon fajok kiálló testfelületei sarkok felé csökkennek – Kisebb hıeladó felület – pl: sivatagi ugróegér – házi egér; sivatagi róka – sarki róka; negrid – mongolid
– Gloger-szabály • Rokon fajok színe a sarkok felé világosodik (pl. medvefélék)
• Összetétele: • • • • •
A levegı
78 V/V% N2 21 V/V% O2 0,9 V/V% Ar 0,04 V/V% CO2 0,06 V/V% vízgız, por, egyéb gázok, por...
– Átlagos összetétel, idıben és térben bizonyos határok között változhat !!!
• Halmazállapota (gáz) fizikai szempontból (pl. közegellenállás, sőrőség), összetevıi kémiai szempontból hatnak az élılényekre. – Hatások fizikai szempontból – légáramlás • Fakidılés • Beporzás • Állatok elterjedése
• Összetevıi külön-külön limitáló tényezık – N2 és O2 normális körülmények között nem limitál (elégendıen sok van belıle) – CO2 – fotoszintézis intenzitását limitálja • Szintjének csökkenése csökkenti, növekedése egy darabig növeli az intenzitást – Szintje a fotoszintézis miatt csökkenne, de heterotrófok és növényi légzés pótolja – Emberi tevékenység (fosszilis tüzelıanyagok égetése) a telítıdési görbe fölé emeli→szint növekedése→üvegházhatás
Levegıszennyezés • Levegı összetételét tartósan, az egész bolygó légkörében befolyásoló változások – CO2-szint változása: 0,03→0,04 V/V% – Ózon mennyiségének csökkenése a magaslégkörben↔freonok
Globális problémák
• Levegı összetételét idılegesen, helyi szinten befolyásoló változások = lokális problémák – Gázok • SO2 – ipari termelés, hıerımővek – vízzel kénessav, oxidálódva kénsav – savas ülepedés – klorofill roncsolása, tüdı szöveteinek roncsolása, nehézfémionok kioldása a talajból • NOx – közlekedés (ipar) – vízzel savak, fotokémiai oxidatív) szmog
– Kolloid mérető szennyezık (köd, füst) – Heterogén szennyezık (gyors ülepedés) – porok
A víz
• Limitáló tényezı – víz nélkül nincs élet! • Növények szempontjából • • • •
vízfelvétel (gyökér) vízszállítás (szállítószövet) vízleadás (gázcserenyílások) szaporodás (vízbeporzás)
– Vízellátást befolyásolja • • • •
földrajzi fekvés csapadékmennyiség légmozgás növényzet
– Vízállapot • Változó – a növény víztartalma nagyban függ a környezet víztartalmától (algák, mohák, zuzmók) • Állandó – víztartalmukat a környezet víztartalmától t-k. függetleníteni tudják – párologtatás szabályozása – gázcserenyílások
• Vízzel szembeni tőrıképesség – Szők – tág • Vízi növények – szők tőrés, kis párologtatás • Mocsári növények – nagy vízfelvétel, sok párologtatás sok gázcserenyílás • Közepes vízellátottságú növények (pl. zárt erdık, termesztett növények) nagyobb szárazságtőrés, de még erıs párologtatás viszonylag nagy vízigény • Szárazságtőrı – füves puszták, sivatagok, tőlevelőek, mediterrán növényei – nedvdús (pozsgás) szár, levél, viaszos, kis felülető levelek; kevés, zárt légrés párologtatás csökken, DE! kis CO2-felvétel – lassú fotoszintézis lassú növekedés
A víz • Állatok szempontjából – Hıkapacitás – testhımérséklet szabályozása – Elterjedés
• Vízzel szembeni tőrıképesség – Szárazságkedvelés nincs, csak tőrés! – Szők – pl. emlısök (de általában a gerincesek is) – víztartalom 15-20%-ának elvesztése élettani probléma – egyesek szárazságtőrık – teve púpjában zsírraktár, lebontásakor keletkezı vizet is hasznosítja; egyes antilopfélék szilárd „vizelet”, egyes hüllık (kígyók) szintén – Tág – egyes puhatestőek könnyen viselik a víztartalom 60%-ának elvesztését is.
A talaj • A földfelszín felsı, termékeny rétege • Kialakulása – Fizikai, kémiai, biológiai mállás Huminsavak (humusz)
– Talajlakó élılények keverı hatása→tajkolloid (agyag és humusz együttese)
• Talaj kémiai tulajdonságai – talajkolloid összetétele – Kolloid – nagy fajlagos felület – adszorpció • Talajkolloidhoz kötött víz növények számára nem felvehetı • K+, Na+ ionok – tömör szerkezet • Ca2+, Mg2+ - morzsalékos szerkezet – üregek kapilláris méretőek – a bennük lévı víz a növényeknek könnyen felvehetı
– Kémhatása savas (élılények által kibocsátott CO2 és a talajban lévı víz alkotta szénsav miatt) – Tápanyagtartalom (szerves, szervetlen) • Ráhordással, felhalmozódással nı • Kimosódással, növények tápanyagfelvételével csökken
• Talaj fizikai tulajdonságai – Szemcseméret – morzsalékosság – Víztartalom – Gáz (levegı) tartalom – O2-tartalom kisebb, CO2-tartalom nagyobb, mint a légköri levegıben. (Gyökér- és állati légzés) – Hımérséklet
• Élılények és élettelen összetevık kölcsönhatásai – Hımérséklet – cserebogár lárváinak vándorlása – Víztartalom – giliszták – Élılények – CO2-tartalom
