Økosystemprosesser Flashcards
Energiens første stopp er primærprodusentene
Energiens første stopp er primærprodusentene
- Autotrofe organismer (grønne planter, bakterier, alger) omdanner uorganiske forbindelser til organiske ved hjelp av sollys gjennomfotosyntesen:
6CO2 + 12H2O + sollys → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
- Brutto primærproduksjon (‘Gross Primary Production (GPP)’)
- Den totale fotosynteseproduksjonen (total assimilering av energi)
- Netto primærproduksjon (‘Net Primary Production
- (NPP)’)NPP = GPP – respirasjon (celleånding)
- Energi som kan observeres og overføres til høyere trofisk nivå
Produktivitet er mål på netto primærproduksjon
- Hastigheten organisk materiale produseres gjennom fotosyntesen
- Måles i biomasse (g/m2/år)
- Alle grønne planter er resultat av primærproduksjon
- Nedbør og temperatur er faktorer som styrer primærproduksjonen
Temperatur + fuktighet + næring er avgjørende for produktiviteten
Temperatur + fuktighet + næring er avgjørende for produktiviteten
- Temperatur + lengde på vekstsesong
- Fuktighet/regn + sesongvariasjoner
- Aktuell evapotranspirasjon (AET) (fordamping + transpirasjon)
- Næringstilgang
- Planter tar opp uorganiske næringsstoffer via røttene (N, P, mineraler)
- biomasse øker med varme og næring, alpin og arktisk tundra blir grønnere
Primærproduksjon varierer over tid
Primærproduksjon varierer over tid
- Årstider
- Regntid og tørketid
- Forstyrrelser
- Brann, insektangrep, stormfall, beiting
- Unge skoger har høy primærproduksjon
- Gamle skoger har minkende produksjon
- Mer energi til vedlikehold istedenfor økt mengde av biomasse
Ulike skoger (karbon-lagring)
- Creosote busk (ørken)
- 50 g karbon per m2 per år
- Alpin tundra
- 200 g karbon pr m2 per år
- Boreal furuskog
- 700 g karbon per m2 per år
Primærproduksjon i havet
Primærproduksjon i havet
- Global primærproduksjon og breddegrad
- Høy produktivitet på grunt vann og nær land
- Konsentrasjon av organisk karbon bestemmes ikke bare av produktiviteten
- Organisk karbon kan bli produsert i økosystemet (=autochthonous) eller bli tilført (=allochthonous)
- En stor andel av den organisk karbon som flytter seg gjennom næringskjeden i akvatiske økosystem kan være tilført
Solenergiens neste stopp: heterotrofe organismer
- Organismer som får sin energi fra å konsumere andre organismer
- Planteetere
- Rovdyr
- Nedbrytere
Sekundær produksjon
Energi fra primærprodusentene brukes til:
- Stoffskifte (varme)
- Matinntak
- Muskelarbeid
- Vedlikehold
- Avfallsprodukter
- Etc……
Energi som er igjen til vekst og reproduksjon hos heterotrofe organismer = sekundær produksjon
- Gram per areal per tidsenhet
Energitap i næringskjeder
- Ca 10 % av energien som er lagret (biomasse) i et trofisk nivå føres videre til det neste
- Minkendebiomasse oppover i trofiske nivå
Bottom-up regulering og top-down (kaskadeeffekter)
Bottom-up regulering
- Høy primærproduksjon gir høy sekundærproduksjon
Top-down
- Predatorer (og parasitter/sykdommer) regulerer populasjonen av plantetere og sørger derfor for mer planter.
Hva er en nedbryter?
- Bryter ned kjemiske bindinger i organiske forbindelser (frigir energi)
- spiser, fordøyer, fragmenter, skiller ut avfallsstoff, endrer kjemiske strukturer etc.
- Uorganiske forbindelser dannes fra organiske
- Alle heterotrofe organismer er en form for nedbrytere
- Egentlige nedbrytere: organismer som lever av dødt eller delvis nedbrutt organisk materiale
Mikrobielle nedbrytere
- Bakterier bryter i hovedsak ned rester av dyr
- Sopper bryter i hovedsak ned planterester
- Bakterier og sopp skiller ut enzymer som starter nedbrytning og næring blir tilgjengelig for andre arter -> suksesjon!
- Trebukker i furu ville brukt 40-80 år på å utvikle seg fra larve til voksen om de ikke fikk hjelp av sopp (normal utvikling tar maks 3 år)
Økosystemer har to hovedtyper næringskjeder
- Beite-næringskjeden
- > Starter med primærprodusenter
- Nedbryter næringskjeden
- > Starter med dødt organisk materiale
Detrivorer
Detrivorer bryter ned planter, dyr og ekskrementer
- ‘Detrivor’ = organisme som ikke er bakterie ellersopp og som lever av dødt organisk materiale
- Mikroflora og fauna (< 100 μm)
- protozoer og nematoder/rundormer
- Mesofauna (100 μm - 2mm)
- midd og spretthaler
- Makro- (2-20mm) og megafauna (>20 mm)
- Land: skolopendere, meitemark, snegler, insekter, skrukketroll
- Vann: muslinger, akvatiske krepsdyr
Suksesjon av arter: bearbeiding og nedbryting fra en art gjør næring tilgjengelig for andre arter
Insekter er livsviktige (møkk)
- 1788: kuer innført til Australia
- Australske møkkbiller kunne ikke bryte ned møkka….
- En ku => 9 tonn møkk/år (5 tennisbaner)
- Hard skorpe på møkk hindrer spiring av gress => 2000 km2 beitemark forsvant årlig + fluer et stort problem
- Fra slutten av 60-tallet til midten av 90-tallet: innført 53 billearter til Australia, 23 av disse har etablert seg