1 / 17

- esenciální živiny - limitující faktor růstu

Cykly živin koloběh dusíku koloběh fosforu. Poptávka rostlinami. Poměr. Nabídka ve vodě. - esenciální živiny - limitující faktor růstu. - esenciální živiny - limitující faktor růstu. Formy existence dusíku. - biomasa: proteiny , nukleové kyseliny aj. (např. chlorofyly)

kerryn
Download Presentation

- esenciální živiny - limitující faktor růstu

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

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

  2. - esenciální živiny - limitující faktor růstu

  3. Formy existence dusíku - biomasa:proteiny, nukleové kyseliny aj. (např. chlorofyly) - hlavní rezervoár: atmosféra (78 % N2), litosféra, sedimenty - oxidační číslo: -III až +V (NH3 / NH4+ — NO3-) - 3 izotopy: stabilní 14N a 15N, 13N – poločas rozpadu 10 min

  4. + přísun (kontinentální) = cca 3 × 108 tun ročně (+ 0,5 × 108 t) - ztráty (kontinentální) = cca 3,3 × 108 tun ročně + + - + - + - + Mechanismy vstupu dusíku do ekosystémů  přirozená tendence k deficitu = limitace ekosystémů dusíkem

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

  6. - fixace N2 = 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 N2 = 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. Rozklad dusíkatých sloučenin - proteolýza - deaminace - amonifikace Příjem dusíku organismy (asimilace) - fototrofní asimilace NH4+ a NO3- (nitrátreduktáza) - heterotrofní asimilace NH4+, asimilativní redukce NO3- - predace (grazing)

  8. Nitrifikace - autotrofní nitrifikace (chemolitotrofní bakterie) = zdroj energie: oxidace NH4+ na NO2- (Nitroso-, Methylo-), tvorba NO a N2O! 2NH4+ + 3O2 2NO2- + 4H+ + 2H2O ; G01 = -275 kJ mol-1 oxidace NO2- na NO3- (Nitro-) 2NO2- + O2 2NO3- ; G01 = -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 CH4 a NH4+ probíhá na oxylině (např. v metalimniu = „biologický metanový filtr“) - anoxická nitrifikace (Anammox) - heterotrofní nitrifikace (není zdrojem energie, detoxikace?) – heterotrofní (denitrifikační) bakterie i houby

  9. denitri- fikace aktivace nitrifikace Denitrifikace - respirace NO3- či NO2- (= konečný akceptor elektronů) spojená s tvorbou plynných sloučenin dusíku = NO, N2O, N2 - většinou fakultativně anaerobní bakterie: heterotrofní – DOC! (Bacillus, Pseudomonas, Alcaligenesaj.) i autotrofní! (Thiobacillus, Thiomicrospira, Thiosphaera, Hydrogenomonas, Sporovibrio ferrooxidans) - respirace NO3- či NO2- (= konečný akceptor elektronů) spojená s tvorbou plynných sloučenin dusíku = NO, N2O, N2 - 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 (PO43-) - 3 izotopy: stabilní 31P, 32P – poločas rozpadu 14,3 dne, 33P Ve vodách - orthofosforečnan (Pi) – [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]

  13. + přísun = cca 3 × 106 tun ročně (+ 1,5 × 107 t) - ztráty = cca 2,4 × 108 tun ročně + - + + - - Mechanizmy vstupu fosforu do ekosystémů • biomasa = cca 3 × 108 tun ročně  globální nedostatek fosforu, přirozená tendence k odnosu do oceánů = limitace limnických ekosystémů fosforem!

  14. acidifikovaná krasová submerzní vegetace: Ca2+ + PO4 při pH ~5: Al3+  AlOOH + PO4 internal loading anoxie Ca3(PO4)2 AlOOH~PO4 Cyklus fosforu v nádržích

  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. fixace N nitrifikace denitrifikace železo  fosfor Propojení biogeochemických cyklů dusík síra uhlík cyanobacteria

More Related