ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ. Βιοκοινότητα και φυσικό περιβάλλον - αλληλεπιδράσεις

Transcript

1 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΗΣ ΖΩΗΣ Επίπεδο οργάνωσης Οργανισµός Πληθυσµός Βιοκοινότητα Οικοσύστηµα Μεγαδιάπλαση Βιόσφαιρα Οικόσφαιρα Γη Περιγραφή Ένα άτοµο ενός είδους Οµάδα ατόµων ενός µόνο είδους σε συγκεκριµένη περιοχή Όλοι οι πληθυσµοί συγκεκριµένης περιοχής Βιοκοινότητα και φυσικό περιβάλλον - αλληλεπιδράσεις Οικοσυστήµατα παρόµοιων συνθηκών σε µεγάλες γεωγραφικές περιφέρειες Σύνολο βιοκοινοτήταν και µεγαδιαπλάσεων Βιόσφαιρα και φυσικό περιβάλλον αλληλεπιδράσεις

2 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οργανισµού Οργανισµός: ζωντανό σύστηµα µε χαρακτηριστικά αυτονοµίας διατήρησης στο χρόνο ανοιχτό σύστηµα που ανταλλάσσει µε το περιβάλλον ύλη και ενέργεια Κοινά χαρακτηριστικά όλων των οργανισµών 1. η βιολογική βάση (ζωή) κυτταρική βάση όλων των οργανισµών - πλην ιών το κοινό γενετικό υλικό 2. ο µεταβολισµός = σύνολο διεργασιών εντός του οργανισµού αναβολισµός = δόµηση ύλης καταβολισµός = αποδόµηση ύλης

3 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οργανισµού ιάκριση οργανισµών: αναλόγως της κυτταρικής οργάνωσης πρώτιστα (µονοκύτταροι: ακαρυωτικά, προκαρυωτικά), πολυκύττ. σχ. απλοί, βακτήρια, µύκητες, φύκη, πρωτόζωα ανώτεροι οργανισµοί (ευκαρυωτικά: φυτά και ζώα) αναλόγως της χρησιµοποιούµενης πηγής άνθρακα αυτότροφοι (CO 2 ) : φυτά, βακτήρια, φύκη ετερότροφοι (οργανική ύλη) : βακτήρια, φύκη, µύκητες, ζώα αναλόγως της χρησιµοποιούµενης πηγής ενέργειας φωτοσυνθέτοντες (ηλιακό φως) : φυτά, φύκη, λίγα βακτήρια χηµειοσυνθέτοντες (οξείδωση οργανικών ή ανοργάνων ενώσεων): ζώα, πρωτόζωα, µύκητες, βακτήρια

4 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οργανισµού ιάκριση οργανισµών πηγή ενέργειας πηγή άνθρακα Αυτότροφοι (αυτόνοµη παραγωγή οργανικής ύλης από ανόργανη, π.χ. CO 2 ) Ετερότροφοι (εξάρτηση από οργανική ύλη µέσω τροφής) Φωτοσυνθέτοντες (= παραγωγοί) Φυτά (πράσινα) Φύκη (τα περισσότερα) Βακτήρια (λίγα) Κυανοφύκη ή cyanobacteria CO 2 + H 2 O + φως (CΗ 2 Ο) + Η 2 + H 2 O + O 2 Φύκη (λίγα) Βακτήρια (λίγα) Χηµειοσυνθέτοντες (= καταναλωτές) Βακτήρια (µερικά) (π.χ. Θειοβακτήρια: S SO 4 Θειοβακτήρια θερµών οπών: Nitrosomonas NH 3 NO 2 Νιτροβακτήρια NO 2 NO 3 Ζώα Πρωτόζωα Μύκητες Βακτήρια (τα περισσότερα)

5 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οργανισµού Χηµική σύσταση Χηµικά στοιχεία C, H, O - N, P,Na, K, Cl - F, Si, Cr, Zn.. Χηµικές ενώσεις οργανικής ύλης: υδατάνθρακες πολυσακχαρίτες (CH 2 Ο)n, n>3 υδρόλυση προς απλούς υδατάνθρακες (µονοσακχαρίτες, π.χ. γλυκόζη) άµυλο (π.χ. πατάτα, δηµητριακά) κυτταρίνη (πλέον άφθονη χηµική ένωση του πλανήτη, πχ ξύλο, βαµβάκι) υδρόλυση από ζώα (αγελάδα, τερµίτες) πρωτεΐνες (C, H, O, N) = ένζυµα, δοµικά στοιχεία, µεταφορείς νουκλεϊκά οξέα (DNA RNA)

6 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο πληθυσµού Ιδιότητες: µέγεθος ρυθµοί µεταβολής (γεννητικότητα θνησιµότητα -µετανάστευση) συµβίωση, ανταγωνισµός, εκµετάλλευση, µη αλληλεπίδραση κατανοµή ηλικιών (δηµογραφία)

7 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο πληθυσµού Πίνακες ζωής Αλληλεπιδράσεις: λεία θηρευτής - ανταγωνισµός υναµική πληθυσµών

8 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οικοσυστήµατος Οριοθέτηση οικοσυστήµατος αυθαίρετη, αναλόγως ερευνητικού ενδιαφέροντος - φυσικά όρια, π.χ. ένα νησί. ολόκληρη βιόσφαιρα Ολόκληρη η γη Μία λίµνη ένα νησάκι µέσα στη λίµνη Ένας απλός νερόλακκος

9 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οικοσυστήµατος Σύσταση δοµή και λειτουργία: Βιοτικά γνωρίσµατα (παραγωγοί, καταναλωτές, αποδοµητές) Αβιοτικά γνωρίσµατα (φως, νερό, έδαφος) Ανταλλαγή ενέργειας µεταξύ τους Ηεξέταση σε επίπεδο οικοσυστήµατος και όχι απλά σε επίπεδο φυτών ή ζώων βασική για τη διαχείριση και τη διατήρηση του περιβάλλοντος

10 Οργάνωση ζωής σε επίπεδο οικοσυστήµατος Βιοτική συνιστώσα του οικοσυστήµατος 1. ΠΑΡΑΓΩΓΟΙ όλα τα πράσινα φυτά, περισσότερα φύκη, λίγα βακτήρια ικανότητα φωτοσύνθεσης - αυτότροφοι δέσµευση ηλιακής ενέργειας, χρήση CO 2, σύνθεση σακχάρων 6 CO Η 2 Ο + φως C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Τι επιτελούν οι παραγωγοί;

11 Τι είναι φωτοσύνθεση; έσµευση ηλιακής ακτινοβολίας (µόνο το 1-5%) & µετατροπή της σε χηµικής ενέργεια, εντός του ζωντανού ιστού Κύριες διεργασίες 1. έσµευση φωτονίων (διέγερση e- χλωροφύλλης) και ενεργοποίηση Αδενοσίνη Α+2PO -3 4 ADP, ADP + PO -3 4 ATP 2. Φωτόλυση νερού: Η 2 Ο Η 2 + ½ Ο 2 3. πρόσληψη CO 2 µέσω στοµάτων των φύλλων 4. 6CO 2 + 6H 2 O + ATP C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Μετα-φωτοσυνθετικές διεργασίες Χρήση γλυκόζης κ.ά. θρεπτικών για παραγωγή πρωτεϊνών κ.ά. χηµικών ενώσεων των ζωντανών ιστών π.χ. άµυλο, σάκχαρα, κυτταρίνη, ορµονών κ.λπ. µε κατανάλωση ενέργειας

12 Από τι εξαρτάται η φωτοσύνθεση; ιαθεσιµότητα πρώτων υλών (CO 2, Η 2 Ο, θρεπτικά (NO 2 -, NO 3 -, PO 4-, κ.λπ.) Ένταση του φωτός (όχι γραµµικά - σκιόφυτα ηλιόφυτα - φθορισµός) και ποιότητα (µήκος κύµατος) χλωροφύλλη αντανακλά το πράσινο Θερµοκρασία Είδος φυτού ή καλλιέργειας (τα ψυχανθή έχουν πολλή χλωροφύλλη, C4, C3) Ένταση φωτός Θερµοκρασία

13 Αναπνοή. C 6 H 12 O6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + ενέργεια Η φωτοσύνθεση είναι ταχύτερη Κατανάλωση του 10-75% των παραγόµενων υδατανθράκων της φωτοσύνθεσης αναλόγως ηλικίας και είδους φυτού

14 Ειδικές περιπτώσεις παραγωγών CAM φυτά (Crassulacean Acid Metabolism) Πρώτα εντοπίστηκαν στην οικογένεια αυτή Κλειστά τα στόµατα την ηµέρα - Πρόσληψη και δέσµευση CO2 τη νύχτα µειώνεται η απώλεια νερού µικρή η απόδοση αντοχή σε δύσκολες συνθήκες ξηρασίας C4 φυτά

15 C4 φυτά Σχηµατίζουν µόριο µε 4 άτοµα άνθρακα (όχι 3 όπως τα C3) - αντοχή στις µεγάλες θερµοκρασίες ξηρασία έλλειψη αζώτου -µείωση των επιδράσεων της εξατµισο-διαπνοής - φωτοσυνθέτουν διαρκώς,- όχι µόνο βράδυ όπως τα CAM - διαφέρει η δοµή φύλλου

16 2. ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΕΣ ζώα, πρωτόζωα... Φυτοφάγα - σαρκοφάγα παµφάγα ενδο και εκτοπαράσιτα - απορριµατοφάγα αρπακτικά φωτοσυνθετικώς ανίκανοι ετερότροφοι (ως προς πηγή C), χηµειοσυνθετικοί (από ενεργειακή άποψη) «παράσιτα» φυτών πάνω στη γη πρωτογενείς, δευτερογενείς, κορυφαίοι καταναλωτές

17 3. ΑΠΟ ΟΜΗΤΕΣ (DECOMPOSERS) µύκητες, βακτήρια - µικροοργανισµοί σαπροφυτικοί οργανισµοί ικανοί για αποδόµηση- ανακύκλωση της ύλης (ανοργανοποίηση) η γη κλειστό σύστηµα από άποψη υλικών (ανοικτό από ενεργειακή άποψη ύψιστης σπουδαιότητας) προβλήµατα που απορρέουν από την ανικανότητα αποδοµητών ποσότητες αστικών λυµάτων πλαστικά Ποιοι θεωρούνται αποδοµητές; µύκητες, βακτήρια, κ.ά. µικροοργανισµοί υπολειµµατοβόρα

18

19 ΙΑΣΠΑΣΗ Υ ΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ 1. Αερόβια αναπνοή (οξείδωση) 2. Αναερόβια αναπνοή (γλυκόλυση) (µεταβολισµός γλυκόζης χωρίς Ο) 3. Ζύµωση (αερόβια ή αναερόβια) Αλκοολική - Saccharomyces cerevisiae Γαλακτική -Lactobacillus acidophilus, εκκρίνει λακτάση στο ανθρώπινο έντερο λακτόζη + λακτάση γαλακτικό οξύ (ξινό γάλα)

20 Περιγραφή ενός οικοσυστήµατος Ποιά τα επιµέρους συστατικά του και πώς αλληλεπιδρούν

21 ΤΡΟΦΙΚΗ ΑΛΥΣΣΙ Α Τροφική αλυσσίδα (Food chain): απλό διάγραµµα ροής ενέργειας µεταξύ παραγωγών καταναλωτών Απλή γραµµική µορφή: φυτά φυτοφάγα σαρκοφάγα αποδοµητές Σε λιβάδι χορτάρι αρουραίοι νυφίτσες σκουλήκια & βακτήρια Στη θάλασσα: φυτοπλαγκτόν ζωοπλαγκτόν φάλαινες - βακτήρια Πιο πολύπλοκο: φυτά φυτοφάγα σαρκοφάγα (1) σαρκοφάγα (2) σαρκοφάγα (3) αποδοµητές

22

23 Τροφική αλυσσίδα (Food chain): απλό διάγραµµα ροής ενέργειας µεταξύ παραγωγών καταναλωτών Τροφικό επίπεδο (trophic level): τµήµα τροφικής αλυσσίδας, όπου ανήκουν οργανισµοί µε ίδιες ανάγκες, λειτουργικότητα & τρόπους διασφάλισης ενέργειας στο ίδιο τροφικό επίπεδο ανήκουν: 1. όλα τα φυτά (παραγωγοί) 2. όλα τα ζώα (µεγάλα ή µικρά, σπονδυλωτά ή µη) που τρώνε µόνο φυτά (φυτοφάγα) 3. όλα τα ζώα που τρώνε µόνο φυτοφάγα ζώα Κάποια ζώα δεν ανήκουν σε ένα µόνο τροφικό επίπεδο Τροφικό πλέγµα ή δίκτυο (food web, trophic structure): σύνολο τροφικών επιπέδων ενός οικοσυστήµατος

24 Παραγωγοί Καταναλωτές φυτοφάγοι 1ο επίπεδο Σαρκοφάγοι 3ο επίπεδο Καταναλωτές σαρκοφάγοι 2ο επίπεδο

25 ΤΡΟΦΙΚΗ ΑΛΥΣΣΙ Α Τροφικό πλέγµα ή δίκτυο Επειδή οι καταναλωτές δεν ανήκουν µόνο σε ένα επίπεδο κάθε φορά Μία αλεπού ανήκει στο επίπεδο του φυτοφάγου καταναλωτή (1 ο επίπεδο) όταν τρέφεται µε καρπούς-φρούτα και στο επίπεδο του σαρκοφάγου καταναλωτή (2ο επίπεδο) όταν τρέφεται µε κοτόπουλα. Τότε και η αλυσίδα γίνεται πλέγµα

26 ΕΙ ΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Ατελή οικοσυστήµατα: απουσία κάποιου συστατικού βιοτικού παράγοντα αβυσσαία συστήµατα, βάθη ωκεανών: απουσία παραγωγών, καταναλωτέςαποδοµητές, κατακρηµνίσµατα πόλη: παρουσία µόνον καταναλωτών ζωολογικός κήπος σπήλαια Τεχνητά ή ηµι-τεχνητά οικοσυστήµατα (αλυκή, πόλη, κοπριά) Κλειστά ανοιχτά οικοσυστήµατα

27 ΕΙ ΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Κλειστά οικοσυστήµατα εν ανταλλάσσεται ενέργεια και ύλη µεταξύ οικοσυστήµατος και περιβάλλοντος Ανοιχτά οικοσυστήµατα Υπάρχουν ανταλλαγές Τα πιο πολλά οικοσυστήµατα είναι ανοιχτά Ο βαθµός αυτοτέλειας διαφέρει (πιο ανοιχτό ένα ποτάµι από µία λίµνη) Σηµείο ισορροπίας ανώτερο όριο ανάπτυξης των συστατικών. ιαταραχή στον ένα προκαλεί αλλαγή στον πληθυσµό του άλλου (χόρτα βόσκοντα) Ανάδραση: Αρνητική συνήθης κατάσταση - οδηγεί το σύστηµα σε ισορροπία (προστίθενται ζώα σε λιβάδι- υπερβόσκηση- ελάττωση τροφής- µείωση ζώων) Θετική σπάνια αποµακρύνει από την ισορροπία (µαζικός θάνατος ψαριών συγκέντρωση νεκρών αποσύνθεση ρύπανση συνέχιση θανάτων.)

28 Λειτουργικά χαρακτηριστικά της βιόσφαιρας Φυσικό οικοσύστηµα (λίµνη, λιβάδι, δάσος, κ.ά.) 1. Συλλαµβάνει, µετατρέπει και αποθηκεύει ηλιακή ενέργεια 2. Παράγει O 2 και ανακυκλώνει CO 2 3. Παράγει πρωτεΐνες και υδατάνθρακες κ.ά. έσω οργανικής σύνθεσης 4. Φιλτράρει και αποτοξινώνει ρύπους και απόβλητα προϊόντα 5. Ικανά για αυτο-διατήρηση και ανανέωση Τεχνητό σύστηµα (συµβατικό σπίτι, εργοστάσιο κ.ά.) 1. Αναλώνει έτοιµηενέργεια(ορυκτά καύσιµα, βιοµάζα, πυρηνική ενέργεια) 2. Καταναλώνει O 2 και παράγει CO 2 3. Επιτελεί χηµική αποσύνθεση, όχι οργανική σύνθεση 4. Παράγει ρύπους και απόβλητα που πρέπει να µεταφερθούν αλλού για επεξεργασία 5. Ανίκανα για αυτο-διατήρηση και ανανέωση 6. Παραγωγοί πλούσιου εδάφους 6. Καταστροφείς εδάφους 7. ιηθούν και αποθηκεύουν νερό 7. Συνεισφέρουν στη ρύπανση και απώλεια ύδατος 8. Προσφέρει ενδιαιτήµατα άγριας ζωής 8. Καταστροφέας ενδιαιτηµάτων άγριας ζωής 9. Υποστηρίζει τη ζωή φυτών και ζώων παράγοντας τροφή 9. εν υποστηρίζει τη ζωή, ούτε παράγει τροφή

29 ΡΟΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ποιές οι µορφές ενέργειας; ηλεκτροµαγνητική χηµική θερµική κινητική Πού παράγεται η ενέργεια των οικοσυστηµάτων; πηγή πρωτογενούς ενέργειας των συστηµάτων στον πλανήτη: ο ήλιος µιτοχόνδρια: το ενεργειακό εργοστάσιο του κυττάρου Πώς παράγεται η χηµική ενέργεια του κυττάρου; όλα τα κύτταρα και οργανισµοί φέρουν τον ίδιο βασικό φορέα χηµικής ενέργειας: αδενοσίνη Α+2PO 4-3 ADP, ADP+PO 4-3 ATP ATP (τροφωσφορική αδενοσίνη): ένωση υψηλής ενέργειας

30 ΡΟΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Νόµοι Θερµοδυναµικής 1 ος Η ενέργεια µετατρέπεται από τη µία µορφή στην άλλη 2 ος Η µετατροπή συνεπάγεται απώλεια σε µορφή θερµότητας

31 Οικολογική Αποτελεσµατικότητα καθώς η µετατροπή της ενέργειας έχει κόστος (2 ος νόµος) συµβαίνει µείωση της παραγωγής προς τα ανώτερα τροφικά επίπεδα απώλεια ± 90% της ενέργειας από το ένα επίπεδο στο άλλο λόγω αποβολής θερµότητας κατά τη µετατροπή από τη µία µορφή στην άλλη

32 ΤΡΟΦΙΚΗ ΠΥΡΑΜΙ Α Τροφικές πυραµίδες Αριθµού (µικρά µεγάλα είδη φυτών έχουν ίδια βαρύτητα) Βιοµάζας Παραγωγικότητας Ενέργειας (πόση χρησιµοποιείται ανά επίπεδο) Οι τροφικές πυραµίδες ενέργειας ποτέ δεν αντιστρέφονται

33 5,5% Κορυφαία σαρκοφάγα (21 Kcal/m 2 /έτος) 11,4% Σαρκοφάγα (383 Kcal/m 2 /έτος) 16,2% 1,2% Φυτοφάγα (3368 Kcal/m 2 /έτος) Φυτά (20818 Kcal/m 2 /έτος) 100 % Φως ( Kcal/m 2 /έτος)

34 Αναστροφή της πυραµίδας βιοµάζας όταν οι παραγωγοί είναι πολύ µικρού µεγέθους και οι καταναλωτές µεγάλου

35 ΡΟΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Επιπτώσεις της µειωµένης ροής ενέργειας στα ανώτερα τροφικά επίπεδα τα πλέον µεγαλόσωµα ζώα της γης είναι φυτοφάγα Κήτη (φάλαινα), ελέφαντας τα µεγάλα ζώα για λόγους εργονοµίας επανήλθαν στο νερό σε πρόσφατες εξελικτικές περιόδους

36 Επιπτώσεις της µειωµένης ροής ενέργειας στα ανώτερα τροφικά επίπεδα Βιοσυσσώρευση και βιολογική µεγέθυνση τοξικών ουσιών DDT: Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane εν µεταβολίζεται Πιο καλά διαλυτό στο λίπος (συγκεντρώνεται εκεί) Τοξικό σε µεγάλες ποσότητες αλλά και σε µικρές κάνει πιο λεπτά τα κελύφη και σπάνε τα αυγά στη φωλιά

37

38 Επιπτώσεις της µειωµένης ροής ενέργειας στα ανώτερα τροφικά επίπεδα Προβλήµατα από υπερκατανάλωση κρέατος σε ανεπτυγµένες κοινωνίες - βιοσυσσώρευση φαρµακευτικών ουσιών (αντιβιοτικά, αναβολικά, κλπ.) ενίσχυση προβλήµατος παγκόσµιας πείνας: γιατί η υπερκατανάλωση κρέατος από τους λίγους του πλανήτη αποτελεί ;

39 Ροή ενέργειας στα οικοσυστήµατα Παραγωγικότητα: παραγωγή στη µονάδα του χρόνου Ποσότητα βιοµάζας προστιθέµενη σ ένα άτοµο, πληθυσµό, σύστηµα στη µονάδα χρόνου Η παραγωγικότητα διαφόρων οικοσυστηµάτων πληθυσµών είναι σχετική µε το µέγεθος οργανισµών: πλαγκτονικοί οργανισµοί, φύκη ώριµο τροπικό βροχερό δάσος Παραγωγή=ιστάµενη βιοµάζα (γεωργική άποψη)

40 Πρωτογενής δευτερογενής παραγωγικότητα Πρωτογενής: νέα οργανική ύλη αυτότροφων (χρήση ηλιακής ακτινοβολίας από τα πράσινα φυτά κ.ά) ευτερογενής νέα οργανική ύλη ετερότροφων (µή φωτοσυνθετικοί οργανισµοί) = χρήση & µετατροπή φυτικού οργανικού υλικού

41 Μικτή καθαρή παραγωγικότητα Μικτή: Συνολική οργανική ύλη που παράγεται (ποσό ενέργειας που δεσµεύεται) Καθαρή: Οργανική ύλη που αποµένει όταν αφαιρεθεί η καταναλωµένη ενέργεια επιβίωσης (για αναπνοή) - Μετρούµενη ή φαινόµενη παραγωγή - Ποσό ενέργειας που αποθηκεύεται Καθαρή = Μικτή - Αναπνευστικές απώλειες Καθαρή πρωτογενής - καθαρή δευτερογενής Μικτή πρωτογενής -µικτή δευτερογενής Μονάδες µέτρησης: gr/m 2 /ηµέρα

42 ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα Καθορίζεται από τους ρυθµούς φωτοσύνθεσης και αναπνοής εξαρτάται από Ηλικία φυτού µεγάλη ταχύτητα φωτοσύνθεσης σε νεαρά µικρότερη απόδοση σε γηραιά λόγω αύξησης αναγκών και αναπνοής (δέντρα) Βιοτική µορφή και θέση στον ήλιο (υπόροφος)

43 Περιορισµός θρεπτικών Μεγάλη φυλλική επιφάνεια µικρό κόστος ξυλώδους ιστού Περιοριστικός παράγων το νερό Μεγάλο κόστος διατήρησης Μεγάλη φυλλική επιφάνεια

44 ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα εξαρτάται από διάρκεια και ένταση ηλιακής ακτινοβολίας διάρκεια αυξητικής εποχής (Max τροπικοί λιγότερο στις εύκρατες, κυρίως το καλοκαίρι ελάχιστα στους πόλους) διαθεσιµότητα νερού θρεπτικών (ακόµα κι αν η ακτινοβολία είναι µεγάλη έρηµοι)

45 ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα εξαρτάται από διαθεσιµότητα νερού θρεπτικών (ακόµα κι αν η ακτινοβολία είναι µεγάλη έρηµοι)

46 Πώς µετριέται η καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα ύσκολη ανακριβής λίγες προσπάθειες Θερισµός ίσα τακτά διαστήµατα όχι άπαξ ανά έτος Μέτρηση αναπνοής Μέτρηση φωτοσύνθεσης

47 Μικρή (<0,1 gr/m 2 /ηµέρα)σε ανοιχτή θάλασσα (ανεπάρκεια θρεπτικών µεγάλη αναπνοή µεγάλη αντανάκλαση) έρηµοι (ανεπάρκεια νερού και κακή ποιότητα εδάφους) Μέτρια (1-10 gr/m 2 /ηµέρα) σε λιβάδια, ακτές, ξηρά δάση Μεγάλη (10-20 gr/m 2 /ηµέρα) σε εκβολές, κοράλια, προσχωσιγενείς πεδιάδες (πολλές εισροές από άλλα συστήµατα) υγρά δάση, καλλιέργειες

48

49

50 ΙΑΤΡΟΦΗ Πρόβληµα διατροφής και µεταφοράς ενέργειας Μικρή η παραγωγή των καλλιεργειών Προσπάθειες αύξησής της µε λιπάσµατα, αρδεύσεις ή µικτές καλλιέργειες (στη Μεσόγειο αµειψισπορά δέντρα και χορτάρι στον υπόροφο για πλήρη αξιοποίηση φωτεινής ενέργειας) Επιτείνεται το πρόβληµα µε την κατανάλωση κρέατος αντί φυτικών τροφών (ένα στρέµµα σιταριού τρέφει πιο πολλούς ανθρώπους από ότι θα έτρεφαν οι αγελάδες που θα έτρωγαν το σιτάρι αυτό πείνα στον τρίτο κόσµο - η παραγωγικότητα των νεαρών ζώων πιο µεγάλη από τα ενήλικα που τρέφονται για µεγαλύτερο διάστηµα µε φυτικό υλικό)

51 ΙΑΤΡΟΦΗ Φυτοφάγα Απαραίτητο να µετατρέψουν τη φυτική βιοµάζα σε άλλη µορφή ιάσπαση κυτταρίνης ενεργοβόρα και χρονοβόρα συµµετοχή µικροοργανισµών Μυρηκαστικά (βοοειδή, πρόβατα, αντιλόπες, καµήλες) στο στοµάχι οι µικροοργανισµοί Μη µυρηκαστικά (ποντίκια, λαγοί, σκίουροι) στο τυφλό έντερο οι µικροοργανισµοί λιγότερο αποδοτική αφοµοιωση Σαρκοφάγα ΕΝ διασπούν την κυτταρίνη - Υψηλότερου ενεργειακού περιεχοµένου τροφή - έτοιµη

52 Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό. Οι όροι χρήσης των έργων τρίτων επεξηγούνται στη διαφάνεια «Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων». Τα έργα για τα οποία έχει ζητηθεί άδεια αναφέρονται στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί.

53 Επεξήγηση όρων χρήσης έργων τρίτων διαθέσιμο με άδεια CC-BY διαθέσιμο με άδεια CC-BY-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-ND διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-SA διαθέσιμο με άδεια CC-BY-NC-ND διαθέσιμο με άδεια CC0 Public Domain διαθέσιμο ως κοινό κτήμα χωρίς σήμανση Δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, παρά μόνο εάν ζητηθεί εκ νέου άδεια από το δημιουργό. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου και η δημιουργία παραγώγων αυτού με απλή αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού, και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η δημιουργία παραγώγων του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού και διάθεση του έργου ή του παράγωγου αυτού με την ίδια άδεια. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου με αναφορά του δημιουργού. Δεν επιτρέπεται η εμπορική χρήση του έργου και η δημιουργία παραγώγων του. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου, η δημιουργία παραγώγων αυτού και η εμπορική του χρήση, χωρίς αναφορά του δημιουργού. Συνήθως δεν επιτρέπεται η επαναχρησιμοποίηση του έργου.

54 Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

55 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Ιονίων Νήσων» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.