Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 Ekologia martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja Ryszard Laskowski.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 Ekologia martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja Ryszard Laskowski."— Zapis prezentacji:

1 1 Ekologia martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja Ryszard Laskowski

2 2 Ekologia Rozmieszczenie materii organicznej (na ha) w ekosystemie – las liściasty w Belgii Duvigneaud i Denayer-De Smet, 1970

3 3 Ekologia Rozmieszczenie biogenów w ekosystemie (kg ha -1 ) Ovington, 1962 Las bukowy (GB)Las kasztanowcowy (GB)

4 4 Ekologia Biomasa różnych grup zwierząt w ekosystemach leśnych. I. Kręgowce i bezkręgowce poza fauną glebową GrupaLokalizacjaBiomasa (kg ha -1 ) ptakiCzechosłowacja0,5 – 1,2 Apodemus sylvaticusAnglia0,25 – 2,0 Clethrionomys glareolusAnglia0,25 – 2,0 Sorex araneusAnglia0,12 – 1,0 Talpa europeaAnglia1,00 – 4,9 Oryctolagus cuniculusAnglia3,20 – 12,8 Dama damaAnglia2,1 Bezkręgowce koron drzew (bez Acarina i Collembola) Anglia0,01 – 5,0 (sucha masa!) Ovington, 1962; Jensen, 1974

5 5 Ekologia Biomasa różnych grup zwierząt w ekosystemach leśnych. II. Bezkręgowce glebowe i ściółkowe GrupaLokalizacjaBiomasa (kg ha -1 ) MicroarthropodaDania110 NematodaDania40 – 50 EnchytraeidaeDania30 – 250 Acarina i CollembolaDania98 – 708 LumbricidaeEuropa20 – 2000 Ovington, 1962; Jensen, 1974

6 6 Ekologia Roczny obieg biogenów w lasach bukowych i sosnowych (w kg ha -1 rok -1 ) Duvigneaud i Denayer-De Smet, 1970

7 7 Ekologia Skład chemiczny ściółki. I. Substancje organiczne Rodzaj związkówZawartość (%)Uwagi Rozpuszczalne w wodzie6 – 32 aminokwasy, kwasy alifatyczne, cukry proste, taniny Rozpuszczalne w alkoholu3 – 13 pigmenty, żywice, woski, tłuszcze Celuloza15 – 60 Hemicelulozy10 – 30 Lignina5 – 30

8 8 Ekologia Skład chemiczny ściółki. II. Biogeny Pierwiastek chemicznyZawartość (%) N0,34 – 1,05 P0,02 – 0,42 K0,04 – 0,78 Ca0,44 – 1,46 Mg0,03 – 0,40 Mn0,07 – 0,34 Zn0,006 – 0,03

9 9 Ekologia Struktura kwasów humusowych i fulwowych Grupy karboksylowe Grupy chinonowe Grupy fenolowe Pierścienie aromatyczne Pierścienie azotowe

10 10 Ekologia Pochodzenie substancji próchniczych i mineralizacja – alternatywne hipotezy

11 11 Ekologia Dekompozycja martwej materii organicznej Dekompozycja = fizykochemiczna i biologiczna degradacja materii organicznej: –mikroorganizmy (bakterie, grzyby) rozkład biologiczny –fauna glebowa (głównie bezkręgowce) rozdrabnianie resztek roślinnych i zwierzęcych dyspersja mikroorganizmów środowisko życia żerowanie na mikroorganizmach wpływ na tempo rotacji mieszanie materii organicznej z glebą mineralną

12 12 Ekologia Rozkład ściółki – kluczowe procesy Wymywanie –proces fizykochemiczny; ewentualny udział organizmów przez rozdrabnianie ściółki Właściwa dekompozycja –proces biologiczny: głównie mikroorganizmy glebowe (procesy enzymatyczne) Polimeryzacja –proces najprawdopodobniej zdominowany przez oddziaływanie czynników fizycznych i chemicznych Mineralizacja –ostateczny skutek procesu rozkładu (ale nie zawsze osiągany)

13 13 Ekologia Ubytek różnych składników ściółki z postępem dekompozycji Pozostałość z początkowej ilości (%) Utrata masy Rozpuszczalne w wodzie Utrata masy Złożone węglowodany Pozostałość z początkowej ilości (%) Utrata masy Lignina

14 14 Ekologia Tempo dekompozycji – metodyka Metody badań (terenowe i laboratoryjne): –woreczki ściółkowe –dekompozycja materiałów standardowych –pomiar tempa respiracji –bilanse opad ściółki/depozyty materii organicznej model Olsona (wykładniczy): dW/dt = kW W t = W 0 e kt k = f(AET, L, pH, N, P, S, K,...) czas połowicznego rozkładu (t 50 ) i t 95

15 15 Ekologia Tempo dekompozycji różnych gatunków drzew leśnych strefy klimatu umiarkowanego Gatunekkt 95 grab-1,062,83 lipa-0,913,30 dąb-0,634,76 klon czerwony-0,397,68 świerk-0,3010,00 sosna-0,2114,29 buk-0,0837,45

16 16 Ekologia Podobnie jak produkcja, tempo dekompozycji zależy od rzeczywistej ewapotranspiracji...

17 17 Ekologia..., ale jest modyfikowane przez skład chemiczny ściółki, zwłaszcza przez zawartość ligniny.

18 18 Ekologia W rzeczywistości w wielu ekosystemach ściółka nie ulega całkowitemu rozkładowi

19 19 Ekologia Dynamika węgla w glebach leśnych w zależności od szerokości geograficznej Zielona linia – węgiel deponowany jako ściółka; Czerwona linia – węgiel uwalniany jako CO 2 z gleby. Różnica pochodzi z respiracji korzeni oraz rozkładu glebowej materii organicznej (Schlesinger 1977)

20 20 Ekologia Zależność produktywności oraz tempa dekompozycji od szerokości geograficznej

21 21 Ekologia Podział materii organicznej między pulę biotyczną i abiotyczną w lasach strefy umiarkowanej i tropikalnych

22 22 Ekologia Produkcja pierwotna i respiracja heterotrofów w różnych ekosystemach (kcal m -2 rok -1 ) EkosystemProdukcja pierwotna netto Respiracja heterotrofów młodnik sosnowy las dębowy kilkudziesięcioletni las deszczowy (starodrzew) duży strumień przybrzeżna część cieśniny morskiej 2500

23 23 Ekologia Roczna produkcja CO 2 w ekosystemach lądowych

24 24 Ekologia Tempo akumulacji materii organicznej w czasie pedogenezy BiomEkosystemTempo akumulacji (g C m -2 rok -1 ) Lasy borealnelasy świerkowe11,7 – 15,3 lasy świerkowo-jodłowe0,8 – 2,2 Lasy klimatu umiarkowanego las liściasty zawsze zielony 12,0 lasy iglaste6,8 – 10,0 las liściasty5,1 Lasy tropikalnelasy deszczowe2,3 – 2,5

25 25 Ekologia Rozmieszczenie materii organicznej pomiędzy najważniejszymi biomami Typ ekosystemu Glebowa mat. organiczna (kg C m -2 ) Powierzchnia (ha x 10 8 ) Całkowita glebowa m. o. (mt C x 10 9 ) Całkowite zasoby ściółki (mt C x 10 9 ) Lasy tropikalne 10,424,52553,6 Lasy umiarkowane 11, ,5 Lasy borealne14, ,0 Tundra i alpejskie 21, Rolnicze12, ,7

26 26 Ekologia Rozmieszczenie glebowego węgla organicznego w poszczególnych pasach klimatycznych KLIMATPowierzchnia (% całkowitej) C organiczny (kg m -2 ) C organiczny (% zasobów) tropikalny42,110,327,5 subtropikalny19,212,915,7 subborealny16,514,615,2 borealny17,831,135,1 pow = 34,3% C org = 50,3%

27 27 Ekologia Rozmieszczenie martwej materii organicznej na lądach

28 28 Ekologia Dynamika pierwiastków chemicznych w czasie dekompozycji ściółki

29 29 Ekologia Dynamika azotu i siarki w czasie dekompozycji Grądy Bory mieszane czas wystandaryzowany

30 30 Ekologia Dynamika potasu jest z reguły odmienna: czas wystandaryzowany grądy bory mieszane

31 31 Ekologia Stężenie metali ciężkich zawsze rośnie czas wystandaryzowany

32 32 Ekologia Skutek wzrostu stężenia toksycznych metali – akumulacja nie rozłożonej materii organicznej ilość m. o. kg m -2 odl. od huty (km) Cd mg kg -1 Pb mg kg -1 Zn mg kg -1 Cu mg kg -1 pH 13,22,932, ,30 8,32,523, ,95 8,32,962, ,88 7,93,198, ,03 3,128,65, ,66 1,76,87, ,76 0,923,01, ,45

33 33 Ekologia Pobieranie biogenów przez drzewa względem zasobów ściółkowych GatunekBiomasaPobieranie biogenów w ciągu 130 lat (kg ha -1 ) NPKCaMgZn Fagus sylvatica 125, ,8 Pinus sylvestris 194, ,9 Populus tremuloides 476, Picea abies618, ,3 Ściółka MasaZasoby biogenów (kg ha -1 ) NPKCaMgZn 20, ,0


Pobierz ppt "1 Ekologia martwa materia organiczna w ekosystemach i dekompozycja Ryszard Laskowski."

Podobne prezentacje


Reklamy Google