Az energia áramlása a közösségekben
minden biológiai entitásnak szüksége van: anyagra energiára kísértés: ugyanúgy kezelni az anyag- és energia körforgást mint szervezetek esetében DE: elvetettük a Clements féle szuperorganizmus elvet közösség jelentése különböző – nézőpont kérdése emiatt közösségnek nincs skálája, csak az amit mi erőltetünk rá...
közösségi folyamatok erősen kötődnek az abiotikus környezethez ökoszisztéma: - primér producerek - lebontók - detrivorok - nem-élő szerves anyag - herbivorok - húsevők - paraziták + fiziko-kémiai környezet
Humán jellegzetesség: források javarésze helyettesítheti egymást Pl. munka cserélhető ételre, egyik táplálék másikra, étel munkára, arany lakásra …
közösségek és ökoszisztémák aktivitását legegyszerűbb leírni: per egységnyi terület
nem a területnek van értéke, hanem a ráeső fénynek, víznek és tápanyagoknak
Mit vizsgálunk? → Hogyan fogadják be és dolgozzák fel a föld- és vízterületek a beeső sugárzást. Az energiának ez a forrása limitál minden biológiai tevékenységet bármilyen területen
Lindemann (1942): ökológiai energetika táplálékláncok és hálózatok meghatározása: trofikus szintek közötti transzfer hatékonysága
sugárzás → zöld növények (fotoszintézis) → herbivorok → húsevők → lebontók
Nemzetközi Biológiai Program (IBP): a produktivitás és emberi jólét biológiai alapjainak tanulmányozása… kooperatív nemzetközi programok az ökológiai energetika vizsgálatára
Fogalmak
biomassza: egy területre eső élő tömeg. Mértékegysége energiában J/m-2 vagy szárazanyagban tonna/ha. biomasszába beleértjük a teljes növényt (pl. fák ahol a vízszállító faedények nem élő szövetek)
nekromassza: a biomassza nem élő része (további növekedésre nem képes, de része az élő anyagnak)
Bruttó primér produktivitás (BPP): összes fotoszintézis által rögzített energia ennek egy része elvész – R: légzési hő
Nettó primér produktivitás (NPP): BPP – R ezt használhatják fel a heterotróf szervezetek (baktériumok, gombák, állatok) fogyasztásra
szekundér produktivitás: biomassza heterotróf szervezetek általi termelési rátája
Primér produktivitás
globális terresztis NPP = 110-120 x 109 tonna szárazanyag/év vízben = 50-60 x 109
víz nagy kiterjedés ellenére csak 1/3-ot ad hozzá a globálishoz
Globális szárazföldi NPP
Globális NPP az óceánokban
bár biológiai aktivitás végső soron a besugárzott energiától függ, nem csak ez határozza meg a primér produktivitást
térképek közti eltérés forrása: besugárzott energia csak akkor fogható be eredményesen, ha elegendő víz és táplálék áll rendelkezésre és a hőmérséklet is megfelelő a növényi növekedésre
szárazföldi biomassza becslések torzítottak: föld alatti láthatatlanságok...
a bolygó jórésze kevesebbet termel mint 400 g m-2 év-1 ezt a szárazföld 30%-a óceán 90%-a (tengeri sivatag...) legproduktívabbak: mocsarak, nedves rétek, folyótorkolatok, algamezők, korallok, megművelt földek
erdő biomok: boreális → mérsékelt → trópusi
NPP változása földrajzi szélességgel: a. füves területek és tundra b. megművelt területek c. fitoplankton, tavakban
óceánok: nem egyértelmű (valószínű áramlatok hatása miatt is)
Mit sugall ez a trend? → besugárzás (forrás) és hőmérséklet (feltétel) limitálják általában a közösségek produktivitását
más tényezők tovább szűkíthetik Pl.:
- tengerben tápanyagok limitálnak inkább (áramlatok)
- Ausztrália: vízhiány miatt a kontinens belsejében nem érvényesül a trend
kis topográfiai különbségek: nagy eltérések a produktivitásban Pl. tundra: ormos rész vs. vízkifolyás nélküli mocsár különbség: 10 g m-2 év-1 vs. 100 g m-2 év-1
Grönland és Antarktisz egyes részein akár 2000 g m-2 év-1 , ami nagyobb mint sok mérsékeltövi közösségben
mikroklíma szerepe
Vízi közösségek: autochton és allochton anyagok
minden biotikus rendszernek szüksége van energiára terresztris rendszerek: in situ (fotoszintézis)
autochton: a közösség által termelt szerves anyag vízben:
sekély vizekben: növények és rögzült algák nyílt vizen: mikroszkopikus plankton
allochton: kívülről származó nem-élő anyag (ami persze energiaforrás is egyben) szél sodorja, bemosódik
relatív jelentőség az allochton anyagoknak: - víztest nagysága - környező terresztris közösségek
- kis patak – energia nagyrésze az avarból
Fák árnyékolása akadályozza a fitoplankton és vízinövények megtelepedését
- szélesebb patak – fák árnyékolása csökken és az autochon primér produktivitás nő
-folyó – mélyebb és zavaros vizek, magasabbrendű növények hozzájárulása csökken, szerepet kap a mikroszkopikus fitoplankton
ha a folyóhoz széles ártér is társul...
- kis tó – nagy kerület a területhez képest, több külső anyag. Általában sekélyebbek is, parti zónákban növények
- nagy tó – kis kerület területhez viszonyítva, mély, szerves anyag szinte csak a fitoplankton fotoszintéziséből.
- óceán – minden tavak legmélyebbike. Szárazföldről bemosódás elhanyagolható, mélyben nem megy a fotoszintézis, fitoplankton a legfontosabb primér producer
- folyótorkolatok – gyakran nagy produktivitású helyek. Ahol nem annyira nyitott a tenger felé, fitoplankton dominál. Ahol nyitott, nagyobb szerepe van a tengeri algáknak
- kontinentális selfek közösségei – terresztris közösségekből származik sok energia. Sekélyek: tengeri algák és korallok – nagy produktivitás
