Eko - Tok energie a koloběh hmoty Flashcards
Vysvětlete termín globální koloběh hmoty
Globální koloběh hmoty, často označovaný jako biogeochemický cyklus, je termín popisující pohyb chemických prvků a sloučenin mezi živými organismy a jejich neživým prostředím na Zemi. Tento koloběh zahrnuje různé procesy, které přeměňují a přenášejí tyto látky mezi atmosférou, hydrosférou, litosférou a biosférou. Hlavní cykly – Cyklus uhlíku, cyklus dusíku, cyklus vody, cyklus fosforu. Tyto cykly zajišťují – dostupnost živin, regulace klimatu, ekologická rovnováha.
Vysvětlete termín globální tok energie. Jaký je hlavní zdroj energie pro život na Zemi? Co se s touto energií na Zemi děje? Uveďte hlavní procesy přeměny sluneční energie po jejím dopadu na Zem.
Hlavním zdrojem energie pro život na Zemi je sluneční energie. Po dopadu na Zem se tato energie přeměňuje a přenáší různými způsoby. Hlavními procesy jsou – 1) Fotosyntéza (přeměna oxidu uhličitého a vody na glukózu a kyslík – rostliny, řasy, bakterie)
2)Tepelná energie (Povrch Země, oceány a atmosféra absorbují sluneční záření, které je přeměněno na teplo, nebo vyzařováno zpět do vesmíru. Má vliv na proudění vzduchu a vody) 3) Evapotranspirace (výpar vody z povrchu a transpirace rostlinami – vliv na vodní cyklus)
4) Fotovoltaika a solární tepelné systémy 5) Chemické přeměny (Tvorba ozónu v atmosféře)
- Uveďte alespoň dva druhy energie, které mohou ovlivňovat ekosystém rybníka
Sluneční energie – Fotosyntéza, Ohřev vody, Evapotranspirace. Chemická energie – Rozklad organické hmoty, Oxidace a redukce, metabolismus organismů.
Uveďte dva hlavní druhy energie, které ovlivňují ekosystémy pobřežní zóny moře.
Sluneční energie – Fotosyntéza, Ohřev vody, Evapotranspirace. Mechanická energie (energie vln, a přílivu/odlivu) – Eroze a sedimentace, Mísení vody, Rozptýlení organismů, příliv a odliv
Proč mluvíme o koloběhu a nikoli o toku hmoty globálním ekosystémem?
V souhrnu, termín “koloběh hmoty” lépe popisuje dynamiku a procesy, které charakterizují oběh živin a minerálů v biosféře, včetně jejich vstupu do ekosystému, cirkulace a návratu do původních zdrojů
Vysvětlete termín biomasa a termín hospodářský výnos. Čím se tyto dva údaje od sebe liší?
Biomasa je celková hmotnost živých organismů (typicky vyjádřená v tunách nebo kg) v daném ekosystému, regionu nebo biologickém systému. Jedná se o měření živé hmoty včetně rostlin, živočichů a mikroorganismů ve specifickém prostoru v daném čase. Biomasa zahrnuje hmotu všech živých organismů bez ohledu na jejich funkci nebo produkci.
Hospodářský výnos se vztahuje na množství nebo hodnotu produktů, které jsou získány z daného zdroje nebo ekosystému za určité období. Tento termín je často používán v kontextu zemědělství, lesnictví, rybolovu a dalších hospodářských činností, kde je sledován výnos z produkce, jako jsou úrody plodin, dřeva, ryb a dalších obnovitelných zdrojů.
Vysvětlete termín produkce. Čím se liší údaj o biomase od údaje o produkce?
Termín produkce se v ekologii a biologii obecně používá k popisu rychlosti tvorby organické hmoty v ekosystému za určité časové období. Produkce může být rozdělena na primární produkci, která se týká tvorby organické hmoty fotosyntézou u rostlin (producentů), a sekundární produkci, která zahrnuje tvorbu organické hmoty konzumenty (např. živočichy), kteří konzumují tyto producenty.
Udejte, jaká je asi nadzemní biomasa a nadzemní produkce dospělého lesa mírného pásma. Proč se biomasa výrazně liší od produkce?
V dospělém lese mírného pásma může nadzemní biomasa dosahovat hodnot v rozmezí několika desítek až stovek tun na hektar v závislosti na typu lesa. Produkce dospělého lesa v mírném pásu může být v průměru kolem 5 až 15 tun organické hmoty na hektar ročně. Energetické a materiálové ztráty: Pouze část sluneční energie, která je absorbována rostlinami, je skutečně přeměněna na novou organickou hmotu (produkci). Zbylá energie je ztracena ve formě tepla nebo je využita k jiným procesům, jako je dýchání rostlin.
Udejte, jaká je asi nadzemní biomasa a nadzemní produkce travinného porostu mírného pásma. Proč jsou si tyto dva údaje podobné?
V průměru může být nadzemní biomasa travinného porostu v mírném pásu mezi 1 až 10 tunami na hektar. Nadzemní produkce travinného porostu v mírném pásu se může pohybovat od několika set kilogramů do několika tun na hektar ročně, opět v závislosti na podmínkách prostředí. Fotosyntéza jako základní proces: Oba ukazatele jsou silně závislé na fotosyntéze, která je primárním způsobem, jakým travinné rostliny získávají energii a produkují organickou hmotu.
Vysvětlete termín sekundární produkce. V jakých jednotkách se udává?
Termín “sekundární produkce” se v ekologii používá k popisu množství organické hmoty, která je vytvořena konzumenty v ekosystému za určité časové období, přičemž tato organická hmota pochází z prvního stupně (producentů). Sekundární produkce je tedy měřítkem produkce biomasy konzumenty, které jsou přímo nebo nepřímo závislé na producentech (např. rostlinách nebo fytoplanktonu).
Biomasa za jednotku plochy, Biomasa za jednotku objemu
Co je to potravně kořistnický řetězec? Uveďte alespoň jeden příklad potravně kořistnického řetězce v suchozemském ekosystému a ve vodním ekosystému. Zjistěte, jaké jsou hlavní články potravního řetězce rybníka.
Potravně kořistnický řetězec (též nazývaný dravci-kořistníci) je specifický typ potravního řetězce, kde se organismy živí převážně jinými živočichy, kteří jsou zároveň jejich kořistí. Tento typ potravního řetězce je typický pro mnoho predátorů, kteří se živí různými druhy konzumentů, kteří zase konzumují producenty.
Savci v Africké savaně:
Na spodní úrovni potravního řetězce jsou trávy (producenti), které konzumují bylinožravci, jako jsou antilopy.
Tyto antilopy jsou pak kořistí pro dravce, jako jsou lvové.
Lvové jsou na vrcholu potravního řetězce, ačkoli mohou být sami kořistí velkých predátorů, jako jsou hyeny.
Potravně kořistnický řetězec v mořském ekosystému:
Fytoplankton (producenti): Jsou mikroskopické rostliny, které fotosyntetizují a vytvářejí základní potravní zdroje.
Zooplankton (primární konzumenti): Jsou to mikroskopická živočišná planktonická stadia, která konzumují fytoplankton.
Menší ryby (sekundární konzumenti): Konzumují zooplankton.
Větší ryby (terciární konzumenti): Tyto ryby se živí menšími rybami.
Velké predátory (vrcholoví predátoři): Jsou to velké ryby, mořští savci (např. delfíni) nebo dokonce žraloci, kteří se živí menšími a středními rybami.
Rybník – 1. Producenti (Fytoplankton), 2. Primární konzumenti (Zooplankton), 3. Sekundární konzumenti (Mladé rybky), 4. Terciální konzumenti (Dospělé ryby), 5. Vrcholoví predátoři (Dravé ryby nebo ptáci)
Co je to detritický řetězec? Uveďte alespoň jeden příklad ekosystému, kde je detritický řetězec kvantitativně významnější než pastevně kořistnický řetězec.
Detritický řetězec je typ potravního řetězce, který zahrnuje rozklad organické hmoty a látek (detritu), které pocházejí z mrtvých organismů, jejich výkalů nebo rozkládajících se rostlinných materiálů. V detritickém řetězci se organismy živí těmito organickými zbytky a přeměňují je na jednodušší anorganické sloučeniny, které mohou být opět využity producenty nebo jinými organismy v potravním řetězci. V lesním ekosystému je detritický řetězec zásadní pro recyklaci živin a udržení půdní produktivity. Organický materiál z mrtvých rostlin a zvířat se rozkládá a přeměňuje na živiny, které jsou poté absorbovány rostlinami pro další růst a vývoj.
Vysvětlete, co znamená termín potravní síť.
Termín “potravní síť” popisuje složitou sestavu vztahů mezi různými organismy v ekosystému, které se vzájemně živí a jsou živeny. Potravní síť je grafické nebo konceptuální znázornění, které ukazuje, jak jsou organismy propojeny prostřednictvím potravy a energie. Porušení nebo změny v potravní síti mohou mít rozsáhlé dopady na celé ekosystémy a jejich schopnost poskytovat ekologické služby, jako je čistá voda, regulace klimatu a potravní zdroje pro lidskou populaci.
Vysvětlete, co to je účinnost přenosu energie potravním řetězcem. Jaká je její průměrná hodnota?
Účinnost přenosu energie potravním řetězcem je míra, která ukazuje, jak efektivně se energie přenáší mezi různými úrovněmi konzumentů v potravní síti. Tato účinnost se měří jako poměr mezi energií, která je spotřebována na dané úrovni potravního řetězce, a energií, která byla k dispozici na předchozí úrovni.
Průměrná účinnost přenosu energie potravním řetězcem se obecně pohybuje mezi 5% až 20% - může být ovlivněno faktory jako – typy organismů v potravní síti, teplota prostředí, dostupnost živin a predace
Vysvětlete termín trofická (potravní) pyramida. Proč je pyramida dole široká a nahoře zúžena až do jednoho bodu? Uveďte alespoň dva příklady trofické pyramidy.
Trofická pyramida je grafické nebo konceptuální znázornění struktury potravního řetězce v ekosystému, které ukazuje, jak se energie nebo biomasa přenáší mezi různými úrovněmi konzumentů. Dolní úroveň pyramidy zahrnuje producenty (např. rostliny ve formě fytoplanktonu v mořských ekosystémech nebo tráva v lesním ekosystému), kteří mají největší množství biomasy nebo energie. Jak se pohybujeme vzhůru po trofické pyramidě, množství biomasy nebo energie se postupně snižuje. Na vrcholu trofické pyramidy je vrcholový predátor, jako jsou velcí masožraví živočichové nebo vrcholoví predátoři v mořských ekosystémech.
Mořská trofická pyramida:
Producenty mohou být fytoplankton (jako producent primární úrovně) v mořském ekosystému. Primárními konzumenty mohou být zooplankton, sekundárními konzumenty ryby a na vrcholu může být vrcholový predátor jako žralok.
Lesní trofická pyramida:
Producenty mohou být lesní rostliny (jako producent primární úrovně) v lesním ekosystému. Primárními konzumenty mohou být hmyz živící se rostlinami, sekundárními konzumenty dravci ptáci nebo savci a na vrcholu může být vrcholový predátor jako dravec.
