Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

- esenciální živiny - limitující faktor růstu Cykly živin koloběh dusíku koloběh fosforu Poptávka rostlinami Nabídka ve vodě Poměr.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "- esenciální živiny - limitující faktor růstu Cykly živin koloběh dusíku koloběh fosforu Poptávka rostlinami Nabídka ve vodě Poměr."— Transkript prezentace:

1 - esenciální živiny - limitující faktor růstu Cykly živin koloběh dusíku koloběh fosforu Poptávka rostlinami Nabídka ve vodě Poměr

2 - esenciální živiny - limitující faktor růstu

3 Formy existence dusíku - biomasa: proteiny, nukleové kyseliny aj. (např. chlorofyly) - hlavní rezervoár: atmosféra (78 % N 2 ), litosféra, sedimenty - oxidační číslo: -III až +V (NH 3 / NH 4 + — NO 3 - ) - 3 izotopy: stabilní 14 N a 15 N, 13 N – poločas rozpadu 10 min

4 Mechanismy vstupu dusíku do ekosystémů + přísun (kontinentální) = cca 3 × 10 8 tun ročně (+ 0,5 × 10 8 t) ztráty (kontinentální) = cca 3,3 × 10 8 tun ročně  přirozená tendence k deficitu = limitace ekosystémů dusíkem

5 Atmosférická depozice dusíku - terestrické ekosystémy limitovány většinou dusíkem - dálkový transport emisí  saturace povodí dusíkem Lake Superior

6 - fixace N 2 = energeticky náročný proces, striktně anaerobní! - významný při limitaci ekosystému dusíkem - sinice (heterocysty): Anabaena, Aphanisomenon, Microcystis, Nostoc… - bakterie: heterotrofní (Azotobacter, Clostridium), anaerobní fototrofní, metanotrofní aj.; rhizobiální symbionti – mokřady (zejm. olšiny) Fixace dusíku - fixace N 2 = energeticky náročný proces, striktně anaerobní! - významný při limitaci ekosystému dusíkem - sinice (heterocysty): Anabaena, Aphanisomenon, Microcystis, Nostoc… - bakterie: heterotrofní (Azotobacter, Clostridium), anaerobní fototrofní, metanotrofní aj.; rhizobiální symbionti – mokřady (zejm. olšiny)

7 Příjem dusíku organismy (asimilace) - fototrofní asimilace NH 4 + a NO 3 - (nitrátreduktáza) - heterotrofní asimilace NH 4 +, asimilativní redukce NO predace (grazing) Rozklad dusíkatých sloučenin - proteolýza - deaminace - amonifikace

8 Nitrifikace - autotrofní nitrifikace (chemolitotrofní bakterie) = zdroj energie: oxidace NH 4 + na NO 2 - (Nitroso-, Methylo-), tvorba NO a N 2 O! 2NH O 2  2NO H + + 2H 2 O ;  G 0 1 = -275 kJ mol -1 oxidace NO 2 - na NO 3 - (Nitro-) 2NO O 2  2NO 3 - ;  G 0 1 = -75,8 kJ mol -1 - význam: malá biomasa přemění velké množství amoniaku, acidifikační faktor! - mýty a realita: pH, teplota, oxie-anoxie-anaerobie, fotoinhibice… - nitrifikující metanotrofní bakterie – alternativní oxidace CH 4 a NH 4 + probíhá na oxylině (např. v metalimniu = „biologický metanový filtr“) - anoxická nitrifikace (Anammox) - heterotrofní nitrifikace (není zdrojem energie, detoxikace?) – heterotrofní (denitrifikační) bakterie i houby

9 Denitrifikace - respirace NO 3 - či NO 2 - (= konečný akceptor elektronů) spojená s tvorbou plynných sloučenin dusíku = NO, N 2 O, N 2 - většinou fakultativně anaerobní bakterie: heterotrofní – DOC! (Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes aj.) i autotrofní! (Thiobacillus, Thiomicrospira, Thiosphaera, Hydrogenomonas, Sporovibrio ferrooxidans) aktivacenitrifikace denitri- fikace - respirace NO 3 - či NO 2 - (= konečný akceptor elektronů) spojená s tvorbou plynných sloučenin dusíku = NO, N 2 O, N 2 - většinou fakultativně anaerobní bakterie: heterotrofní – DOC! (Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenes aj.) i autotrofní! (Thiobacillus, Thiomicrospira, Thiosphaera, Hydrogenomonas, Sporovibrio ferrooxidans) - význam eutrofních vod a mokřadů pro odstraňování dusíku - biologické čištění v ČOV – předřazený anaerobní stupeň s recyklem

10 nitrifikační metanotrofní bakterie

11 Vertikální stratifikace dusíku v jezerech

12 Formy existence fosforu - biomasa: nukleové kyseliny, membrány aj. (např. energie) - hlavní rezervoár: litosféra, sedimenty - oxidační číslo: +V (PO 4 3- ) - 3 izotopy: stabilní 31 P, 32 P – poločas rozpadu 14,3 dne, 33 P - orthofosforečnan (P i ) – [nmol l -1 ] ! - SRP/DRP — rozpuštěný reaktivní fosfor (stanovitelný molybdenanem) [< 0,5 µmol l -1 ] – měřítko limitace fosforem [~ 5 µg P l -1 ] - DP – SRP = „DOP“ — významný podíl nukleotidů (ATP, polyfosfáty) - PP (POP) — biomasa (mikroplankton), seston, komplexy… - TP — veškerý fosfor [< 0,5 mg l -1 ] Ve vodách

13 Mechanizmy vstupu fosforu do ekosystémů biomasa = cca 3 × 10 8 tun ročně  globální nedostatek fosforu, přirozená tendence k odnosu do oceánů = limitace limnických ekosystémů fosforem! + přísun = cca 3 × 10 6 tun ročně (+ 1,5 × 10 7 t) ztráty = cca 2,4 × 10 8 tun ročně

14 Cyklus fosforu v nádržích acidifikovaná při pH ~5: Al 3+  AlOOH + PO 4 AlOOH~PO 4 krasová submerzní vegetace: Ca 2+ + PO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 internal loading anoxie

15 Fosfor určuje produktivitu nádrží Vertikální stratifikace fosforu v nádržích Dillon-Riglerův vztah – Vyjadřuje závislost mezi jarní koncnentrací fosforu a letní koncentrací Chl-a

16 Trofický stav povrchových vod

17 Propojení biogeochemických cyklů dusíksíra uhlík nitrifikace denitrifikace cyanobacteria fixace N železo  fosfor


Stáhnout ppt "- esenciální živiny - limitující faktor růstu Cykly živin koloběh dusíku koloběh fosforu Poptávka rostlinami Nabídka ve vodě Poměr."

Podobné prezentace


Reklamy Google