μελετά τις σχέσεις μεταξύ των οργανισμών και με το περιβάλλον τους

Transcript

1 Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΑΣ μελετά τις σχέσεις μεταξύ των οργανισμών και με το περιβάλλον τους Οι οργανισμοί αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους σε πολλά επίπεδα στα πλαίσια ενός οικοσυστήματος Οι φυσικές συνθήκες του περιβάλλοντος, θερμοκρασία υγρασία ένταση φωτός, επηρεάζουν βασικές φυσιολογικές λειτουργίες, κρίσιμες για την επιβίωση και την αύξηση των οργανισμών Οι οργανισμοί αναζητούν τροφή για να εξασφαλίσουν τις απαραίτητες πηγές ενέργειας από το περιβάλλον τους και ταυτόχρονα πρέπει να αποφύγουν να γίνουν οι ίδιοι τροφή για άλλους οργανισμούς Οι οργανισμοί αναζητούν συντρόφους, ζευγαρώνουν και αναπαράγονται Στόχος όλων των οργανισμών είναι να μεταβιβάσουν τα γονίδιά τους στην επόμενη γενιά

2

3 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΟΙ ΑΒΙΟΤΙΚΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ Το κλίμα είναι το πρότυπο των μεταβολών της θερμοκρασίας, της υγρασίας, των βροχοπτώσεων και των ανέμων μιας περιοχής Οι γεωγραφικές μεταβολές του κλίματος καθορίζουν τη γεωγραφική κατανομή των φυτικών ειδών και τη φυσιογνωμία των χερσαίων οικοσυστημάτων

4 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟ ΚΛΙΜΑ Η ηλιακή ακτινοβολία σχηματίζει θερμικά πρότυπα, τα οποία σε συνδυασμό με την περιστροφή της γης σχηματίζουν τους ανέμους και τα ωκεάνια ρεύματα Αυτά τα πρότυπα παρουσιάζουν εποχιακές μεταβολές

5 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟ ΚΛΙΜΑ Οι ιδιότητες του αέρα σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά της περιστροφής της γης γύρω από τον άξονα της δημιουργούν ζώνες κίνησης του αέρα πάνω από τη γη

6 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟ ΚΛΙΜΑ Οι ιδιότητες του αέρα σε συνδυασμό με τα χαρακτηριστικά της περιστροφής της γης γύρω από τον άξονα της δημιουργούν ζώνες κίνησης του αέρα πάνω από τη γη

7 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟ ΚΛΙΜΑ Η ηλιακή ακτινοβολία σε συνδυασμό με τον άνεμο και την περιστροφή της γης γύρω από τον άξονα της δημιουργούν τα ωκεάνια ρεύματα

8 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΟ ΚΛΙΜΑ Η θερμοκρασία καθορίζει την υγρασία του αέρα και σε συνδυσμό με τον άνεμο και τα ωκεάνια ρεύματα καθορίζει τα επίπεδα βροχοπτώσεων

9 ΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΟΚΥΚΛΟΣΤΟΥΝΕΡΟΥ

10 ΥΔΑΤΙΝΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ Το νερό καθώς κινείται σχηματίζει υδάτινα περιβάλλοντα Ωκεανοί, θάλασσες Λίμνες Ποτάμια, ρέοντα ύδατα ποικίλης αλατότητας, θερμοκρασίας και στρωμάτωσης

11 ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι. ΛΙΜΝΕΣ Η κατανομή των οργανισμών εξαρτάται από: τη θερμοκρασία το φως το οξυγόνο Ηδιακύμανσηαυτώντων παραγόντων οδηγεί σε έντονη στρωμάτωση

12 ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΙ. ΡΕΟΝΤΑ ΥΔΑΤΑ Τα ρέοντα οικοσυστήματα αλλάζουν συνεχώς φυσιογνωμία στη διαδρομή τους από τις πηγές προς την εκβολή τους Νεκρή οργανική ύλη τεμαχισμός συλλογή θήρευση Παραγωγοί: περίφυτα και υδροχαρή τραχεόφυτα τεμαχισμός βόσκηση τεμαχισμός Παραγωγοί: περίφυτα θήρευση Παραγωγοί: φυτοπλαγκτόν συλλογή θήρευση

13 ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙV.ΘΑΛΑΣΣΕΣ, ΩΚΕΑΝΟΙ Καταλαμβάνουν το 70% της επιφάνειας της γης! Παρουσιάζουν έντονη στρωμάτωση 3543m

14 ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙV.ΘΑΛΑΣΣΕΣ, ΩΚΕΑΝΟΙ Τα νερά των ωκεανών βρίσκονται σε συνεχή οριζόντια και κάθετη κίνηση που έχει σαν αποτέλεσμα την ανάδυση των βαθύτερων στρωμάτων

15 ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙV.ΘΑΛΑΣΣΕΣ, ΩΚΕΑΝΟΙ

16 ΥΔΑΤΙΝΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΙΙΙ. ΕΚΒΟΛΕΣ, ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΕΣ Αβαθή συστήματα που χαρακτηρίζονται από μεγάλες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας και της αλατότητας τόσο στη διάρκεια της ημέρας όσο και εποχιακά.

17 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ Τα χερσαία περιβάλλοντα παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλομορφία που εξαρτάται από το κλίμα και το έδαφος. Αυτοί οι παράγοντες καθορίζουν το είδος και την ποικιλομορφία της βλάστησης και κατά συνέπεια τον τύπο του οικοσυστήματος

18 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΤΟ ΕΔΑΦΟΣ Τα εδάφη ποικίλουν ως προς τη σύστασή τους, η οποίαεπηρεάζειτηφέρουσα ικανότητά τους σε νερό, την ανταλλαγή ιόντων και τη διαθεσιμότητα νερού στα φυτά. Άργιλος <0,002 mm Ιλύς 0,002-0,05 mm Άμμος 0,05-2,0 mm

19 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΤΟ ΕΔΑΦΟΣ Τα εδάφη ποικίλουν ως προς τη σύστασή τους, η οποίαεπηρεάζειτηφέρουσα ικανότητά τους σε νερό, την ανταλλαγή ιόντων και τη διαθεσιμότητα νερού στα φυτά.

20 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΤΟ ΕΔΑΦΟΣ Οσχηματισμός(γένεση) τωνεδαφώνβασίζεταιστημηχανική και χημική αποσάρθρωση των πετρωμάτων, η οποία εξαρτάται από πέντε αλληλοσυνδεόμενους παράγοντες: Τη σύσταση του μητρικού πετρώματος Το κλίμα Τους βιοτικούς παράγοντες Την τοπογραφία της περιοχής Το χρόνο

21 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΤΟ ΦΩΣ Το είδος και η πυκνότητα της φυτικής κάλυψης καθορίζει την καθ ύψος κατανομή του φωτός και τα επίπεδα φωτοσυνθετικής δραστηριότητας.

22 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΤΟ ΦΩΣ Το είδος και η πυκνότητα της φυτικής κάλυψης καθορίζει την καθ ύψος κατανομή του φωτός και τα επίπεδα φωτοσυνθετικής δραστηριότητας.

23 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

24 ΧΕΡΣΑΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

25 Το υψόμετρο επηρεάζει την κατανομή των μεγαδιαπλάσεων κατά τρόπο ανάλογο του γεωγραφικού πλάτους Βόρειος πόλος m πολικοί πάγοι τούνδρα τάιγκα εύκρατο δάσος πολικοί πάγοι τούνδρα τάιγκα εύκρατο δάσος τροπικό δάσος Γεωγραφικό πλάτος επίπεδο της θάλασσας Υψόμετρο

26 Μέσα σε ένα οικοσύστημα διαμορφώνονται διάφορα μικροκλίματα μέσα στα οποία σχηματίζονται οι οικοθέσεις των οργανισμών

27 ΟΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΕΝΟΣ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ αναπτύσσουν σχέσεις αλληλεξάρτησης Οι σχέσεις αλληλεξάρτησης βασίζονται στην παροχή ενέργειας και/ή θρεπτικών Ένα οικοσύστημα τροφοδοτείται ενεργειακά από τον ήλιο Υπεύθυνοι για τη δέσμευση ενέργειας είναι οι παραγωγοί Η ενέργεια μεταφέρεται στους υπόλοιπους οργανισμούς μέσω των τροφικών αλυσίδων Σ ένα οικοσύστημα, η ενέργεια ρέει μονόδρομα ενώ η ύλη ανακυκλώνεται

28

29 Μονόδρομη ροή ενέργειας και ανακύκλωση υλικών στο οικοσύστημα Τριτογενείς καταναλωτές Αποικοδομητές Δευτερογενείς καταναλωτές Απεκκρίματα, νεκρή ύλη Πρωτογενείς καταναλωτές Παραγωγοί Ανακύκλωση υλικών Ροή ενέργειας θερμότητα Ήλιος

30 Σ ένα οικοσύστημα λειτουργούν δύο κύριες τροφικές οδοί

31 Σ ένα οικοσύστημα λειτουργούν δύο κύριες τροφικές οδοί

32 Καθαρή πρωτογενής παραγωγή η συνολική πρωτογενής παραγωγή μείον την ενέργεια που χρησιμοποιείται από τους πρωτογενείς παραγωγούς (φυτά) για την αναπνοή τους (R). H ποσότητατηςνέαςβιομάζαςπου προστίθεται σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Φυτά Αναπνοή ΚΑΘΑΡΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ

33 Στα χερσαία οικοσυστήματα το ύψος της πρωτογενούς παραγωγής εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τη διαθεσιμότητα νερού και θρεπτικών

34 Στα χερσαία οικοσυστήματα το ύψος της πρωτογενούς παραγωγής εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τη διαθεσιμότητα νερού και θρεπτικών

35 Στα χερσαία οικοσυστήματα οι παραγωγοί είναι τα φυτά

36 Στα υδάτινα οικοσυστήματα οι παραγωγοί είναι κυρίως φωτοσυνθετικά βακτήρια και πρώτιστα και λίγα φυτά

37 Στα υδάτινα οικοσυστήματα η ζώνη πρωτογενούς παραγωγής περιορίζεται στο βάθος διείσδυσης του φωτός επιλίμνιο

38 ΛΙΜΝΕΣ πρωτογενής παραγωγή Η πρωτογενής παραγωγή στα υδάτινα οικοσυστήματα καθορίζεται από τη θερμοκρασία, την ένταση του φωτός και την παροχή θρεπτικών

39 ΡΕΟΝΤΑ ΥΔΑΤΑ Η πρωτογενής παραγωγή στα υδάτινα οικοσυστήματα καθορίζεται από τη θερμοκρασία, την ένταση του φωτός και την παροχή θρεπτικών

40 ΕΚΒΟΛΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Η διαβάθμιση αλατότητας ρυθμίζει τη στρωμάτωση και την κίνηση του νερού και των θρεπτικών στα εκβολικά οικοσυστήματα

41 ΑΝΟΙΧΤΕΣ ΘΑΛΑΣΣΕΣ Η πρωτογενής παραγωγή στα υδάτινα οικοσυστήματα καθορίζεται από τη θερμοκρασία, την ένταση του φωτός και την παροχή θρεπτικών

42 Η καθαρή πρωτογενής παραγωγή ακολουθεί τρεις πορείες ΚΑΘΑΡΗ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ Σ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Cal που προσλαμβάνονται από τα φυτοφάγα Φυτά Νεκρά φύλλα Απεκκρίσεις αύξηση αναπαραγωγή Αναπνοή ΚΑΘΑΡΗ ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΗ Σ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Πρωτογενείς καταναλωτές Νεκροί ιστοί Απεκκρίσεις αύξηση αναπαραγωγή Αναπνοή Δευτερογενείς καταναλωτές

43 Η πυραμίδα αριθμών βασίζεται στον αριθμό των οργανισμών σε κάθε τροφικό επίπεδο Αριθμός ατόμων Τροφικό επίπεδο Δευτερογενείς καταναλωτές Πρωτογενείς καταναλωτές Παραγωγοί

44 Πυραμίδα βιομάζας που αφορά ένα εύκρατο ποολιβάδι Τριτογενείς καταναλωτές Ανεστραμμένη πυραμίδα βιομάζας, όπου το επίπεδο των καταναλωτών περιλαμβάνει μικροσκοπικό φυτοπλαγκτόν, με πολύ ψηλούς ρυθμούς αναπαραγωγής. Δευτερογενείς καταναλωτές Βιομάζα (g/m 2 ) Τροφικό επίπεδο Πρωτογενείς καταναλωτές Ζωοπλαγκτόν Φυτοπλαγκτόν Βιομάζα (g/m 2 )

45 CO 2 στην ατμόσφαιρα Ο κύκλος του άνθρακα Αναπνοή Φωτοσύνθεση Καύσεις δέντρων και ορυκτών καυσίμων CO 2 διαλυμένο στους ωκεανούς Φωτοσύνθεση και τροφική αλυσίδα Αποικοδομητές Ορυκτά καύσιμα

46 Ο κύκλος του αζώτου Οξείδια του αζώτου Αέριο άζωτο (Ν 2 ) στην ατμόσφαιρα Διαλυμένα στη βροχή επιστρέφουν στη Γη Απονιτροποιητικά βακτήρια Νιτρικά που παράγονται με τους κεραυνούς απεκκρίσεις απόπλυση των λιπασμάτων απόπλυση Νιτροποιητικά βακτήρια Αμμωνιοποιητικά βακτήρια ΝΗ 4 + Αζωτοδεσμευτικά βακτήρια

47 Ο κύκλος του φωσφόρου απεκκρίσεις αποικοδομητές ρίζα μυκόρριζες Φώσφορος διαλυμένος στο νερό Φωσφορικά στο έδαφος Ιζηματογενή πετρώματα