Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

vodní ekosystémy Obecná limnologie - 10 struktura a funkce informace, entropie toky energie koloběh látek produktivita diverzita, stabilita.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "vodní ekosystémy Obecná limnologie - 10 struktura a funkce informace, entropie toky energie koloběh látek produktivita diverzita, stabilita."— Transkript prezentace:

1

2 vodní ekosystémy Obecná limnologie - 10 struktura a funkce informace, entropie toky energie koloběh látek produktivita diverzita, stabilita

3 Ekosystém, koncepty „koncept superorganismu“ – shopnost samoregulace, ale ne reprodukce (tj. nemá genom) „individualistický koncept“ – organismy procházejí „sítem“ abiotických faktorů (tj. ignoruje interakce) „Darwinistický koncept“ – evoluce ekosystému: selekce a reprodukce získaných vlastností („optimalizace“); organismy mění své prostředí  prostředím pro ostatní  adaptované populace (tj. různé niky)

4 Ekosystém, termodynamika ekosystémy – přirozené (ekologické) jednotky, většinou dobře ohraničené systémy: např. nádrž, povodí–jezero… (proto se na rozvoji ekologie významně podíleli mnozí limnologové) otevřené systémy – výměna hmoty, energie a informace s okolím  disipace energie, nárůst entropie vysoce uspořádané systémy – (genetické) informace, potřeba kontinuálního doplňování energie k udržování nízké entropie

5 Ekosystém, tok energie, koloběh hmoty společenstva a ekosystémy – schopnost samoregulace  vysoká míra uspořádanosti a trvalý přísun energie sluneční záření  produktivita – primární produkce  organická hmota (biomasa, detrit, DOM…) = univerzální nosič potenciální energie uvnitř ekosystému organismy a jejich interakce určují strukturu ekosystému  trofické úrovně (gildy) účinnost přenosu a toky energie regenerace a (omezený) koloběh hmoty dostupnost živin  produktivita

6 Trofické hladiny, potravní sítě

7 obvykle 3–4 (2–5) úrovně (gildy) ekologická účinnost (prod. predárora:prod. kořisti) = 0,05–0,2  ztráta 80–95 % energie produkce vyšší úrovně klesá, ale ne vždy biomasa ~10 % PP ~1 % PP ~0,1 %

8 Produktivita biomasa (standing stock) produkce 1× za den

9 Globální produktivita záření, živiny, morfometrie nádrže (srážky)

10

11

12

13

14 Produkce jezer

15 Struktura, klíčové druhy organismy (genomy) a interakce (niky) vymezují strukturu a stabilitu ekosystému někdy klíčové druhy (keystone species) – např. dafnie, ryby určují strukturu planktonu nebo bentosu Daphnia fytoplankton prvoci bakterioplankton vířníci + Bosmina fytoplankton

16 Velikostní struktura, „size-efficiency“ planktonní populace – někdy obtížně vymezitelné (nepohlavní rozmnožování, obtížná determinace apod.)  velikostní skupiny ~ funkční – gildy (Hrbáček et al. 1959) (vířníci, „malé/velké“ perloočky, „bílé ryby“, „síťový fytoplankton“…)  hypotéza: „size-efficiency“ (Brooks & Dodson 1965) „odhad“ rybí obsádky „pomocí planktonky“

17 Trofická kaskáda trofické hladiny vykazují kaskádový efekt predace (Carpenter et al. 1985) „top-down“ – + – + biomanipulace nádrží? předpoklad: dravé ryby  čirá voda… „bottom-up“ + + +

18 Dilema: „top-down“ nebo „bottom-up“? počet trofických úrovní záleží na produktivitě nádrže (Fretwell–Oksanen) a komplexnosti interakcí konkurence o zdroje predace

19 Dilema: „top-down“ nebo „bottom-up“? antarktická jezera (bez ryb)  oba mechanismy!

20 Biomanipulace… čirá voda  rozvoj perlooček (o)  potlačení planktivorních ryb

21 Biomanipulace… proč někdy nenastane očekávaný výsledek? protože volnou niku obsadí konkurence... Aphanizomenon flos-aquae

22 Fyziologická přestávka …15 minut

23 Sezónní vývoj fytoplanktonu, faktory v mono-/dimiktické nádrži mírného pásma

24 Sezónní vývoj fytoplanktonu, diverzita H’ – Shannonův index druhové diverzity  K-strategisti (Ceratium spp.) vysoká diverzita společenstva nezaručuje stabilitu!

25 Sezónní vývoj planktonu, PEG-model v mono-/dimiktické (eutrofní) nádrži mírného pásma (Sommer et al. 1986) jarní maximum  fytoplankton  letní maximum  čirá voda (clear-water) zooplankton

26  nanofytoplankton  „síťový“ fytoplankton  velké rozsivky  malý zooplankton  velký zooplankton

27

28 stochastické modely = CHAOS! „žratelný“ = G „nežratelný“ = C C:PC:P selektivita žraníperlooček (Daphia)

29 Planktonní mikroorganismy 1 ml ~ 1 cm 3 Viry ml -1 Fototrofní bakterie b. ml -1 Sinice b. ml -1 Řasy b. ml -1 Heterotrofní bakterie b. ml -1 Hetero- a mixotrofní nálevníci b. ml -1 Hetero- a mixotrofní bičíkovci b. ml -1

30 Mikroorganismy „smyčka“ – sink („microbial loop“ = regenerace živin pro PP) „článek“ – link (allochtonní DOC pro vyšší úrovně)

31 Bakterie: - významní konkurenti fytoplanktonu! - potenciální P sink (vlákna!) - bohatý zdroj P (významný při P limitaci) - významní příjemci DOC a producenti POC - zapojení allochtonního DOC do potravních sítí - zdroj POC a energie (při nízké primární produkci) Mikrobiální „smyčka“, interakce, funkce Autotrofní fytoplankton: - významní primární producenti - významní producenti POC - významní producenti substrátu (DOC) pro bakterie - konkurenti bakterií (zejména při C limitaci)

32 Mixotrofní bakterivoři: - konkurenti autotrofního fytoplanktonu! - potenciální P sink - primární producenti – zdroj POC a energie Mikrobiální „smyčka“, interakce, funkce Heterotrofní bakterivoři: - regenerují P („rozpouštějí“ PP) - zvyšují příjem DOC bakteriemi - zdroj POC a energie (při nízké primární produkci) - zvyšují produktivitu ekosystému Heterotrofní algivoři: - regenerují substrát (DOC) pro bakterie - zvyšují konkurenceschopnost bakterií při P limitaci

33 Zoobentos, funkce, distribuce, produktivita hmyz, korýši, měkkýši aj. – dno toků, litorál, sedimenty… detritovoři – troficky propojení s pelagiálem! sedimentující seston (fytoplankton)  zoobentos  ryby 18°C 6°C

34 Zoobentos, vývoj larvální vývoj hmyzu obvykle víceletý (potravní zdroje, teplota, predace…) hmyzí imága = významný export biomasy! pakomár Chironomus antracinus

35 Ryby, velikost obsádky plůdek – ichtyoplankton početné planktivorní stadium! některé druhy kanibalistické biomasa (log) se moc nemění pokles abundance s růstem mění se potravní preference (dvouhorkový rybník!)


Stáhnout ppt "vodní ekosystémy Obecná limnologie - 10 struktura a funkce informace, entropie toky energie koloběh látek produktivita diverzita, stabilita."

Podobné prezentace


Reklamy Google