Agrár-környezetgazdálkodás Ökoszisztémák anyag- és energiaforgalma

Ökoszisztéma Biotóp Biocönózis Klíma Talaj Víz Levegő Növények mikróbák Állatok Abiotikus hatásai (fitocönózis) (zoocönózis) Hőmérséklet Páratartalom, csapadék Fény, egyéb sugárzás Kémiai faktorok Mechanikai faktorok Azt a többé kevésbé elhatárolt környezetet, amely az adott élőlénycsoportok számára életfeltételeket nyújt, amely hatások és visszahatások révén kölcsönhatásban áll biotópnak nevezzük. A biotóp sokféle növény élettere, egymással és a biotóppal kölcsönhatásban vannak, Ezt az adott biotóp életközösséget biocönózisnak nevezzük. A biotóp és az ezen élő biocönózisok az élő és az élettelen tényezőkkel egy ökológiai hatásrendszert, ökoszisztémát alkotnak. A biotóp egyrészt életteret ad a biocönózis tagjainak ilyen a talaj (litoszféra), víz (hidroszféra), levegő (atmoszféra) ezen kívül fizikai, kémiai és biológiai hatásokkal befolyásolja az élőlények tevékenységét 2

Ökoszisztéma Természetes és csaknem természetes Urbán vagy települési Tengerek Édesvizek Nedves élőhelyek Szárazföldi Óceáni Mély édesvízi Láp Erdők Partközeli Sekély édesvízi Mocsár Rét Parti Halastavi Legelő Félsós tavi Pocsolya Gyümölcsös Folyótor- Folyóvíz Szántóföldi rendszerek Kolati Föld alatti vizek 3

Ökoszisztéma Ökoszisztéma sajátossága: a tűrőképesség Kevésbé radikális emberi behatások okozta kedvezőtlen változásokat kompenzálni képes, regenerálódik. A tűrő határ feletti behatások környezetromboláshoz vezetnek. Meg kell határozni, ill. ismerni kellene az egyes ökoszisztéma rendszerek tűréshatárát. Megoldást kell keresni a következmények elkerülésére vagy enyhítésére. A termelés és a környezetkímélés szempontjait egyaránt érvényesítve ökológiai optimalizálás elérése a cél. 4

Ökoszisztéma Degradálódott ökoszisztéma (visszafordíthatatlan, visszafordítható): Talajerózió, defláció Talajszennyezés Víz-, és levegőszennyezés Klímaváltozás A megelőzés mindig célszerűbb megoldás. 5

Ökoszisztémák és típusaik Ökológia: a környezeti tényezők hatása az élővilágra Célja feltárni és értelmezni az egyed feletti szerveződési szintekre hatást gyakorló ökológiai tényezőket Ökoszisztéma (ökológiai rendszer): szerkezeti (strukturális) és tevékeny (funkcionális) rendszer, amelyben a növények, szerves anyag termelők (producens), az állatok mint fogyasztó (konzumens), a mikroorganizmusok mint az elhalt szervezetek szerves anyagait fogyasztó és lebontó (reducens, dekomponáló, mineralizáló) szervezetek tevékenykednek. Nap E felhasználva az abiogén környezet ásványi anyagát a → táplálékláncba, lebontás után visszajuttatja a környezetbe →folyamatos energiaáramlás jellemzi.

Ökoszisztéma felépülése Abiotikus tényező: talaj, víz, levegő, domborzat, napenergia Producensek (termelők) szervetlen → szerves Konzumensek (fogyasztók) szerves → szerves Reducensek (lebontók) szerves → szervetlen Fogyasztók csoportosítása: növényevők / elsődleges fogyasztók ragadozók / másodlagos fogyasztók mindenevők lebontók

ANYAG- ÉS ENERGIAFORGALOM A BIOCÖNÓZISBAN táplálékláncok révén a biocönózisban anyag- és energiaforgalom jön létre az anyagok a társulásban maradnak, összmennyiségük nem változik  körfolyamat a biocönózisban létrejövő anyag- és energiaforgalom mennyisége a különböző táplálékláncok egyes trofikus szintjein változhat

producens zöld növények A BIOCÖNÓZIS TÁPLÁLKOZÁSI STRUKTÚRÁJA fényenergia tápanyagok producens zöld növények konzumens növényevők ragadozók csúcsragadozó lebontók hő HEFOP 3.3.1.

Ökoszisztémák anyag- és energiaforgalma Ökoszisztémák léte függ: - anyag- és energiafolyamatok minőségétől ↓ ↓ 1 irányú körfolyamat

A TÁPLÁLÉKPIRAMIS HEFOP 3.3.1. a tápláléklánc mennyiségi és méretbeli jellegét fejezi ki  nem magát a táplálékláncot jelenti!  relatív nagyság törvénye: a producensek mindig kisebbek, mint a konzumensek kivételek is akadnak (tengeri ökoszisztémában az ámbráscetek; parazita táplálékláncok) természetes ökoszisztémákban a producensek egyedszáma az egyenlítőtől a sarkok felé növekszik, a fajszám viszont csökken HEFOP 3.3.1.

A TÁPLÁLÉKPIRAMIS HEFOP 3.3.1. a testnagyság növekszik az egyedszám növekszik HEFOP 3.3.1. szerk.: Antal Zs. (Lányi 1998) után módosítva

A nitrogén körforgása élő szervezetekben legnagyobb mennyiségben (fehérjékben, aminosavakban) legtöbb növény a levegő nitrogénjét nem tudja hasznosítani, csak a szervetlen nitrogénvegyületeket tudja feldolgozni pillangós növények - gyökereiken ún. nitrogéngyűjtő baktériumok elhalt növényi és állati szervezetek fehérje alakban kötött nitrogénjének nagy része → ammóniává (ammonifikáció) ammóniát (nitrifikáló baktériumok) nitritekké és nitrátokká oxidálják → jól oldódnak denitrifikáló baktériumok: kötött nitrogént felszabadítják

Fotoszintézis szén-dioxidot igényel A szén körforgása A szén megtalálható: élő szervezetekben levegőben CO2 –ként vizekben oldott karbonátok és hidrogén-karbonátok formájában, talajban szilárd karbonátként (mészkő, dolomit), kőolaj, földgáz, kőszén formájában, az állatok csontvázában, lebomló szerves anyagokban Fotoszintézis szén-dioxidot igényel Halott növények nagy hő és nyomás hatására szén. Légzés. Lebontó folyamatok.

Az oxigén körforgása Az egyetlen elem, amely nagy koncentrációban van jelen a földkéregben (szilikátok), az atmoszférában (O2), a hidroszférában (H2O) és a bioszférában is (H2O, szénhidrát, fehérje stb.). Oxigén előfordulása Föld 28,5 %-a: földkéreg 46,6 % óceán 85,8 % atmoszféra 21 %. Növények megtermelik – állatok felveszik, és szén-dioxiddá alakítják – kilélegzik – növények felveszik a szén-dioxidot, és oxigént csinálnak belőle

A foszfor körforgása DNS, csontok felépítése felvehető: foszfátion növényi, állati szervezetek pusztulásával → talajba, vizekbe → üledékes (mészkő, márga), mélységi (gabbró) kőzetekben sekély tengerek foszfáttartalma → hal → madár → guanó antropogén forrás: műtrágya, mosószer gyártás

A kén körforgása esszenciális aminosavakhoz nélkülözhetetlen természetes források: magas szervesanyag tartalom (mocsarak, lápok) vulkánok tengeri eredetű csapadékok antropogén forrás

A kén körforgása SO2 Atmoszféra 4 SO3 Vulkánok SO42- H2S+(CH3)2S Folyók SO4-2 1.3 x 109 Fosszilis energiahordozók ÜLEDÉKES KŐZET 8 x 109 ÜLEDÉKEK x109 kgS = Rezervoár