Ekologija druga parcijala

Hidrološki ciklus.

Kruženje vode se dešava u hidrosferi, odnosno vodenom omotaču koji se pruža 15 km iznad i oko 1 km ispod površine Zemlje. U hidrosferi se stalno vrši premještanje vode u gasovitom i tečnom stanju (kroz evapotranspiraciju i precipitaciju), na relaciji vodene površine-atmosfera-kopno i obrnuto, što čini jedan zatvoreni ciklus koji ne prestaje i koji nazivamo hidrološkim ciklusom. Pokretači kruženja vode u prirodi su Sunčeva radijacija i sila Zemljine teže. Vršeći razmjenu vode sa spoljašnjom sredinom, živi svijet postaje sastavni dio kruženja vode u prirodi. Zapravo su živi sistemi, pogotovo biljke, oni koji usporavaju taj mobilni i brzi ciklus.

Građa molekule vode.

Kisik i dva vodika. Ugao između dva vodikova atoma je 104,5˚. Zbog izražene elektronegativnosti kisika, javlja se parcijalni negativni naboj na njemu, a na vodicima parcijalno pozitivni naboj. Zbog toga je molekula vode i trajni dipol, dakle ima pozitivni i negativni pol, koji joj omogućava da se spajaju međusobno, ali i sa drugim molekulima i ionima.

Sile adhezije i kohezije.

Adhezija je sila koja privlači molekulu vode na druge površine. Npr. adhezija za zidove ksilemskih elemenata.

Kohezione sile su one koje djeluju između molekula vode i održavaju ih skupa. Npr. kretanje vode naviše kroz sudove biljke.

Kako agregatno stanje utječe na organizaciju vode?

Molekula vodene pare je monohidrol H20.

Molekula vode u tečnom stanju je dihidrol (H20)2.

Molekula vode u čvrstom stanju su trihidroli (H20)3.

Zavisno od temperature voda mijenja svoje agregatno stanje. Ako se temperature sredine i kojoj se voda nalazi kreće između 0 i 100˚C, voda može biti ili u tečnom ili gasovitom stanju. Na temp. Iznad 100˚C je isključivo gas, a ispod 0˚C je led. Kad iz tečnog stanja prelazi u led, povećava svoju zapreminu za 11%.

Gustina vode

Gustina vode ovisi o temperaturi i o sadržaju rastvorenih soli. Povišenjem temperature od njenje tačke mržnjenja, gustina vode se povećava. Najveću gustinu ima na 4˚C, a još preciznije na 3.98˚C. Ova osobina omogućuje plutanje leda na površini vode. Bez postojanja anomalije, voda u rijekama i jezerima bi se ledila od vrha do dna i u njima bi se život ugasio. Zbog nejednake gustine, dolazi do vertikalnog strujanja i razmjene toplote u vodi po visinskim slojevima, a na taj način se obnavlja i kisik u vodi, a mineralne materije postaju dostupne autotrofnim organizmima.

Viskoznost vode.

Viskoznost je otpor koji se javlja prema kretanju tečnosti, odnosno unutarnje trenje čestica u samoj vodi. Povećava se sa povećanjem gustine vode. Životinjski organizmi savlađuju otpor vode svojim oblikom i snagom mišića. Naprimjer, Salmonidae kao anadromne riblje vrste.

Boja i optička svojstva vode.

Boja vode zavisi od apsorpcije i refleksije svjetlosti. Pored toga bitnu ulogu imaju i primjese nađene u vodi.

Providnost vode bitna je za autofototrofne organizme i određuje zone u kojima se mogu nalaziti. Najveću providnost imaju Sargaško more i Bajkalsko jezero.

Toplotni kapacitet vode.

To je količina toplote koja je potrebna da se 1 gram vode zagrije za 1˚C. Povećava se sa porastom temperature kod čvrstih i tečnih materija izuzev vode. Toplotni kapacitet vode se povećava sa povećanjem temperature vode sve do 30˚C. Zbog niske temperature, led ima 2860x manju toplotnu provodljivost od voode, te se sa povećanjem svoje debljine znatno usporava hlađenje vodene površine. Zagrijavanje vode po vertikali se postiže prenosom toplote, tj. miješanjem vode pomoću vertikalnih strujanja ili talasa.

Kakva je toplotna provodljivost na molekularnom nivou u odnosu na velike vodene mase?

Molekularna toplotna provodljivost vode je slaba te bi bilo potrebno 1000 godina da se voda na dubini od 300m zagrije na svega 0.01˚C.

U velikim vodenim masama je toplotna provodljivost velika, jer se prenosom toplote, miješanjem vode uz pomoć vertikalnih strujanja ili talasa izazvanih vjetrom.

Elektroprovodljivost vode.

Voda je u cjelini loš provodnik elektriciteta. Koncentracija rastvorenih soli i njihova temperatura utječu na elektroprovodljivost prirodnih voda. Elektroprovodljivost vode se ppovećava sa povećanjem saliniteta i temperature vode, pa je slana morska voda boji provodnik od slatke.

Zašto je bitan površinski napon vode?

Površinski napon vode bitan je za održavanje određenih organizama - NEUSTON, uglavnom larvi insekata na površini vode. Primjer: larve Diptera.

Aukustične osobine vode.

Zvuk se brže kreće kroz vodenu sredinu u odnosu na zračnu, ali sporije u odnosu na čvrste medije. Brzina kretanja povećana je porastom temperature i dubine.

Klasifikacija prirodnih voda.

1. Morske ili slane

2. Brakične ili slano-slatke

3. Kopnene ili slatke

4. Meteorske

Laminarno kretanje vode.

Laminarno kretanje vode je kretanje vode u slojevima,, tako da su periferni slojevi najsporiji, a centralni najbrži. Taj je tok vode u podzemnim vodama.

Turbulentno kretanje vode.

Voda se kreće turbulentno u dubljim dijelovima nadzemnih voda, a površinski je laminarno kretanje.

Podjela prirodnih voda i osobine.

1. Atmosferske - vodena para i padavine koje se formiraju u nižim dijelovima atmosfere.

2. Površinske - sve vode u morima, jezerima i rijekama. One nastaju izlučivanjem padavina iz atmosfere na površinu Zemlje.

3. Podzemne - sve vode u tečnom, čvrstom i gasovitom stanju, koje su smještene u šupljinama, pukotinama i porama stijena koje su sastavni dio Zemljine kore. Upijanjem i poniranjem atmosferske vode i sintezom vodika i kisika iz magme nastaju podzemne vode.

Eutrofikacija vodenih sistema.

Voda sapira okolno zemljište ili vodotokom u nju dospijevaju hranjive materije. Voda obogaćena nitratima i fosfatima i drugim anorganskim jedinjenjima pomaže ubrzan rast i razmnožavanje autotrofnih organizama. Manje povećanje dotoka hranjivih materija dovodi do pozitivnog rasta pomenutih organizama, a prevelik može biti poguban za ekosistem. Usljed prevelike količine dostupnih nutrijenata, namnožavaju se biljke i alge, koje se u konačnici svakako moraju razgraditi. Kada masovno umiru, dolazi do oslobađanja CO2 koji smanjuje pH vrijednost voda. Siromašne vode su oligotrofne.

Kretanje sedimenta i čestica kroz vodu.

Kao klizna traka za sediment:šljunak, glina itd. Ako se brzo kreće voda, akumuliraju se samo teže čestice, dok lakše bivaju odnesene strujom. U mirnijim vodama mogu se taložiti i sitne čestice. Te čestice također mijenjaju prozirnost vode i uslove osvjetljenja.

Profil vodenog staništa.

Matice - turbulentan tok i mnogo kisika.

Obalno područje nema velik protok zbog izraženih adhezionih sila. Tu se grupišu i organizmi sa sporijim metabolizmom kojima to odgovara.

Longitudinalna i transferzalna diferencijacija sedimenta.

Longitudinalna - izvor → ušće: stijene, šljunak, pijesak, mulj

Transferzalna - matica → obala: stijene, šljunak, pijesak, mulj

Meandri.

Jedna strana obale stalno se troši, na drugoj se taloži.

Porijeklo kopnenih voda.

Sekundarnog su porijekla. Nastale su izdizanjem kopnenih masiva. Zadržavanje voda se odvijalo u depresijama tj. ulegnućima. Postoji i teorija da su nastali nakon meteorske kiše, te da se nakon toga inicirao hidrološki ciklus.

Najstarija jezera.

Jezera tercijarnog porijekla: Bajkalsko i Ohridsko. Bogata endemskim vrstama, npr. Foka sibirka, silikatne alge, pastrmke.

Postanak tekućica.

Klimatski uslovi, tip podloge (geomorfološki faktori formiraju primarna korita) i vegetacija. Količina padavina (precipitacija) i evapotranspiracija tj. njihov omjer je ključan jer omogućuje stalni tok, a ne privremeni.

Salinitet kopnenih voda i Jadrana.

Kopnene slatke vode <1%

Jadran 30 promila.

Lentička staništa.

Sporotekuće kopnene vode. Odlikuju se velikom dubinom i laminarnim tokom.

Lotička staništa.

Tekućice sa turbulentnim tokom vode.

Podjela lentičkih staništa.

1. Jezera

2. Bare

3. Močvarne šume

4. tresetišta

Definisati lentička staništa.

1. Jezero - relativno mirno vodeno tijelo na kopnu

2. Bare - stajaće vode manje od jezera

3. Močvarne šume -

4. Tresetišta - zamočvarena područja u kojima se akumulira treset - Sphagnum sp.. Niske su temperature što smanjuje i stepen evapotranspiracije, zbog čega se ne mogu isušiti. Kod tresetišta se javlja organska materija u poluraspadu, jer su niske temperature usporile procese razgradnje organskih materija. Tla su kisela zbog huminskih kiselina. Balkanske tajge.

Donja voda.

Kopnene vode nastaju inače kad se depresije u reljefu ispune kišnicom. Mogu nastati i od donje vode. U svakom zemljištu na većoj ili manjoj dubini postoji voda. Ako je visok nivo donje vode onda ona utječe na hidrodinamiku u zemljištu, dok na niskom nivou nemaju značajnog utjecaja. Nizak nivo donje vode uglavnom dovodi do presušivanja izvora.

Lotička staništa.

1. izvori - mjesto gdje podzemne vode izlaze na površinu - reokreni, limnokreni i helokreni

2. rijeke - jednosmjerni protok; hidrološka riječna mreža se grana poput listova paprati (1°, 2°, 3°)

3. potoci - manja vodena tijela kontinuiranog protoka

Definitiši reokreni, limnokreni i helokreni izvor.

reokreni - voda otječe odmah nakon izbijanja na površinu

limnokreni - voda ne otječe odmah, već privremeno formira stajaću površinu (kao neko ujezerenje)

helokreni - voda lagano izbija na površinu i natapa okolno zemljište

Poikilohidrične biljke.

Poikilohidrične biljke su biljke koje mogu preživjeti oscilacije količine vode i turbulentni tok vode na izvorima. Producenti su, poput mahovina, ali i okolna vegetacija omogućuje unos alohtone organske materije (lišće opada), jer fotosinteza nije dovoljna.

Ograničavajući faktori fotosinteze u slatkovodnom ekosistemu.

1. temperatura - promjene temp. su zahvaljujući termičkim svojstvima vode generalno spore

2. protok što utječe na distribuciju materije i njeno taloženje

3. providnost - ovisi o količini suspendiranih materija

4. turbidnost i zamućemost - u obrnutoj proporciji sa provdinosti, glina i mulj.

5. konc. O2 i CO2 - bitni za fotosintezu i metabolizam

6. konc. bigenih soli - fosfata i nitrata koja se ispiraju iz okolnog zemljišta.

Životne forme vaskularnih biljaka u slatkovodnim ES.

1. hidrofite - vodene biljke - flotantne, submerzne i emerzne

2. amfifite - egzistiraju u vodi, ali nije problem ako vode nedostaje - npr. one mahovine

3. helofite - močvarne koje obitavaju u zemljištu zasićenim vodom. Voda ne mora površinski teći. Bitno je da su korijenski sistemi biljaka pod vodom (anaerobni). Kisik se transprtuje putem aerenhima iz izdanka do korijena.

   Životne forme su izraz prilagodbe na stanište, nemaju veze sa sistematskom kategorijom.

Flotantne, submerzne i emerzne biljke.

Flotantne biljke su biljke kojima se i vegetativni i generativni organi formiraju na površini vode.

Submerzne su biljke koje su u potpunosti potopljene u vodi. Habitus je u vodi, koja podržava biljku mehanički, zbog čega ne formira mehanička tkiva. Također nemaju kutikulu i usvajaju CO2 čitavom površinom.

Emerzne biljke su one koje imaju donji dio u vodi, a gornji u zraku.

Životne forme vodenih organizama.

1. plankton - lebdeće forme - zoo i fito

2. bentos - forme na dnu

3. perifiton - forme koje obrastaju biljke, dijatomeje na biljakama, jer im je to optimalan položaj npr. za osvjetljenje

4. nekton - plivajući u vodi, rakovi i ribice

5. neuston - forme koje miruju ili se kreću na površini vode - larve Diptera na osnovu površinskog napona

Do koje dubine dospijeva svjetlost u vodenim ekosistemima?

Maksimalno do 200 metara, što je ograničavajući faktor za fitoplankton.

Koja je adaptacija koja omogućuje planktonu da lebdi u vodi?

To je skladištenje lipidnih kapljica, kao što su Pyrophyta.

Morfologija jezera.

Morfologija jezera determinirana je postankom, te se međusobno razlikuju po produktivnosti, fizičkim efektima zadržavanja vode i cirkuliranju vode. Npr. Bajkalsko jezero nastalo u rasjedu, tektonskim događajima.

Zašto su jezera i bare zatvoreni sistemi?

Jezera i bare se smatraju zatvorenim sistemima jer ne primaju stalno velike količine nove vode. Tekućice konstantno primaju velike količine nove vode i voda struji, što ih čini otvorenim sistemima.

Međutim, jezera i bare se smatraju otvorenim za evapotranpiraciju. Ne moraju biti nužno zatvoreni, jer mogu imati neke izvore. U stvari je brzina strujanja vode samo jako mala.

Definiši retenciono vrijeme.

To je vrijeme za koje se izmijeni sva voda u jezeru.

Podjela jezera prema nastanku pod djelovanjem endogenih faktora:

Endogeno

1. tektonskim pokretima, u rasjedima, izdizanjem planina -

   1. tektonska jezera poput Kaspijskog i Aralskog jezera (reliktna)

   2. vulkanska jezera

2. pregrađivanjem nanosima

   1. urniska - tekućice preoblikovane u jezera, tako što se velike količine sedimenta obruše i blokiraju protok vode - nastane jezero

   2. meteoritska - u kraterima tj. mjestima udaranja meteora formira se vodoodrživo ulgenuće; povoljno je i ako se zbog reljefa nastaje slivno područje koje će dalje napajati jezero; ili da je količina padavina veća od stepena evapotranspiracije zbog temperature

3. erozijom

   1. glečerskom - glacijalna jezera nastala otapanjem glečera i taloženjem sedimenta u obliku pregrade; mogu biti valovska (oblika kade) i cirkna (oblika kruga)

   2. riječna - mrtvaje, rukavac rijeke zbog nanosa sedimenta biva odvojen od glavnog toka i postaje jezero

   3. kraška - urušavanje formi unutar kraškog reljefa, zbog vodotopivih stijena, koja zavisi od temperature (brže na višim temperaturama)

   4. termokraška - nastaju topljenjem permafrosta - kao što su alasi

   5. pećinska - sve pećine nastaju djelovanjem vode, a jezero može nastati kada se uruši krov/plafon pećine

   6. eolska - voda se taloži u udubljenima nastalim vjetrom; vjetar nanosi sediment i nastaju prostori koji su vododrživi - šot i takiri (Vjetrenica)

Podjela jezera prema nastanku pod djelovanjem egzogenih faktora:

Egzogeno:

1. lednička akumulaciona jezera - Bohinj

2. riječna akumulaciona jezera - posebne zbog biogenog sedimenta (sedra) koji raste s dna i pravi (sedrene) barijere u riječnom koritu vodeći do formiranja jezera - travertinska jezera poput Plivskih jezera (ako se izmijeni hidrologija, onda je sedra podložna raspadanju i desi se urušavanje)

3. primorska akumulaciona jezera - limani i lagune - zbog nanosa pijeska se u pozadini plaže javlja jezero, koje je povezano s morskom vodom

4. vještačka jezera - nastaju pregradom riječnih dolina

Jezerska zonacija.

1. litoralna zona - priobalna zona gdje svjetlost prodire do dna, dakle trofogena zona (fotosinteza)

2. limnetička - dovoljno svjetlosti za dostizanje kompenzacione tačke, tj. održavanje jednakih intenziteta fotosinteze i respiracije

3. profundal - dubina gdje nema svjetlosti niti fotosinteze

Razlika između bare i jezera.

Nema dimenzijskih ograničenja niti granica kojima odvajamo jezera i bare. Razlikuju se po tome što bare nemaju limetičku zonu niti profundal, već dominira zona litorala. Jezera imaju sve tri zone.

Morfometrija jezera.

1. površina

2. srednja dubina - mala srednja dubina je produktivnija zbog više fotosintetske aktivnosti

3. maksimalna dubina

4. zapremina

Velike dubine uzrokuju izraženu stratifikaciju, kako zbog dopiranja svjetlosti, tako i zbog miješanja vode. Duboka mora nisu sposobna miješati vodu (bitno je izdići nitrate i fosfate). Plava boja okeana je znak siromaštva u produkcijskom smislu.

Retenciono vrijeme se prati kako?

Prati se izotopima, recimo vodika i fosfora kako bi se pratilo za koliko vremena se izmijeni voda. Tj. koliko obilježene molekule provode u toj vodi. Ako je dugo retenciono vrijeme onda je visoka akumulacija polutanata koji su nastali antropogenim učinkom. Jezera s kratkim retencionim vremenom brzo promijene vodu nedozvoljavajući akumulaciju.

Svjetlosti i hemizam vode.

Ograničavajući faktor je svjetlost. Refleksija svjetlosti je problem za vodeni ekosistem. Odbija se ovisno o upadnom uglu. Također energija svjetlosti determinira njemu prodornost u smislu dubine. Tako se grupiraju i organizmi.

1. fotična zona - zona svjetlosti

2. trofogeni sloj - gdje je intenzivna sinteza organske materije

3. trofolitički sloj - intenzivni procesi razgradnje

Miješanje vode u jezerima tokom godine.

1. ljeto - zagrijana voda je pri površini (epilimnion), zona nagle temperaturne promjene, tj. termoklina (metalimnion) i dublji hladni slojevi (hipolimnion)

   Ne dolazi do cirkulacije u vertikalnom profilu, tako da je epilimnion osiromašen u smislu količine dostupne hrane, tako da procesi fotosinteze kako ljeto odmiče usporavaju.

2. jesen - dešava se cirkulacija vode uzrokovana vjetrom, površinski slojevi dobijaju hranu, a donji kisik

3. zima - površina je ohlađena i formira se led; onemogućemo miješanje vode zbog formiranja leda i visoke gustine; svi su procesi unutar ekosistema su usporeni, pa nema toliko izražene anoksije (manje se troši kisik)

4. proljeće - mijašanje vode koje omogućava masovni razvoj planktona.

Dimiktična jezera - miješaju se dvaput - u proljeće i jesen

Mono/poli/amiktična - koliko se puta godišnje desi miješanje vode.

Instrumenti za uzorkovanje.

1. planktonska mrežica - uzorkovanje planktona - ima mrežu s podešenom veličinom okaca

2. Ekmanov bager - uzorkovanje bentosa - zatvaranje klapni i uzimanje uzorka sa dna.

Jezera s obzirom na stepen produkcije - trofiji

1. oligo - malo produktivna, duboka, hladna, velika prozirnost vode (nema razvijenog planktona - zelene boje vode); velik profundal i slabo dopremanje org. materije iz kopnenih ekosistema; često glečerska i cirkna (lijevak)

   Izuzetak Lokvanjsko jezero koje je oligotrofno zbog niskih temperatura, a ne zbog dubine.

2. mezo - srednje produktivnosti

3. eutrofna - visoke produktivnosti

Proces eutrofikacije - povećanje intenziteta produkcije organske materije - svjetanje alga i hipoksija.

Sukcesija/paludifikacija.

Jezerski ekosistem prolazi kroz etape pretvorbe u močvaru, baru, a u konačnici kao terestrični ekosistem. Nakuplja se sediment i smanjuje se dubina. Time se mijenja i čitav metabolizam.

Nastanak riječne mreže.

Nastanak riječne mreže ishod je precipitacije koja formira riječne ili erozione brazde.

S obzirom na stalnost, riječne mreže se dijele na:

Presudni faktori temperatura i precipitacija.

1. stalni vodotok - za svako klimatsko podneblje postoji određena količina padavina (koja ovisi o temperaturi) i koja će omogućiti nastanak stalnog vodotoka; evapotranspiracija je manja, tj. gubitak je manji od dobitka vode

2. periodični - javljaju se svake godine u određenom periodu, recimo nakon topljenja snijega

3. povremeni - vadi (sjever Afrike) - karakteristični za aridne predjele, u depresijama se akumulira voda nakon veće količine padavina, ali se ne javlja u specifičnim periodima, kao odjednom (u vododrživim zemljištima sa mnogo gline)

4. ponornice - rijeka koja dijelom svoje dužine teče ispod zemlje

Trojstvo varijabli ekosistema.

Klima, zemljište i vegetacija.

Žarki klimatski pojas.

Žarki pojas, oko ekvatora, nema sezonalne dinamike i nema dnevne oscilacije temperatura. Prosječna temperatura je od 27 do 29°C (Sunčeve zrake padaju pod pravim uglom), mnogo padavina i visoka relativna vlažnost. Tu su guste tople vlažne šume sa zimzelenim drvećem, ne sa igličastim listovima, već nema prekida vegetacijske sezone.

Servisi ekosistema tropskih i suptropskih vlažnih prašuma.

1. Velika količina ugljika (CO₂) se fiksira u biomasi.

2. To su pluća planete - produkuju se ogromne veličine kisika (O₂).

3. Usporavanje hidrološkog ciklusa - pročišćavanje i recikliranje vode.

4. Iskorištavanje fitofarmaka ili potencijalnih lijekova.

Prosječna temperatura, precipitacija i vlažnost na godišnjem nivou kod tropskih i suptropskih prašuma.

Tropske: 29°C, 2000-4000 mm i 77-88%

Suptropske: 21-30°C, do 2000 mm i 77-88%

Koja je podloga dominantna u tropima i suptropima?

Dominantna geološka podloga - vulkanske stijene ili eruptivi. Vulkanske, tj. silikatne stijene su dominantne generalno. One su vododržive. Suprotno u odnosu na BiH.

Zašto su u tropima i suptropima tla kisela?

U ovim područjima postoji izrazito vododrživa podloga i intenzivne su padavine. Voda se u zadržava u donjim dijelovima zemljišta i odvijaju se procesi pretvorbe, pri čemu se produkuju i akumuliraju huminske kiseline. Dešava se zapravo zakišeljavanje tla.

Lateritna zemljišta.

Zemljište karakteristično za trope i suptrope. Ekvivalent terra rosa - crvenici koja se razvija na karbonatu. Laterit se razvija na silikatima. Odlikuje ih visoka koncentracija željeza i aluminijumskih oksida. Prema horizontima razlikujemo eluvijalni (A), iluvijalni (B), matični supstrat zahvaćen raspadanjem (C).

Oksisol i ultisol. Oksisol ima kambični B horizont gdje se dešava transformacija, tj. ravnomjerno raspoređivanje oksida željeza i aluminijuma iz gornjih slojeva.

Ultisol ima drugačiji profil u odnosu na oksisol. Glavna razlika je u tome što se oksidi željeza i aluminija ne raspoređuju ravnomjerno, nego se diferencira sloj ispod humusno-akumulativnog, koji je intenzivno ispran. Prepoznaje se da je ispran (bez Fe i Al oksida) jer je blijedo obojen.

Problem krčenja šuma u svrhe stočarstva.

Procesi usvajanja nutrijenata su jako brzi stoga se samo 20% nutrijenata nalazi u lateritnom zemljištu. Biljke odmah usvajaju dostupne nutrijente i iskorištavaju ih za sopstveni rast. Problem nastaje kada se iskrči šuma, onda se javlja kratkotrajna plodnost od jedne ili dvije godine. Dalje ostaje neplodno i ne može se uspostaviti tropska kišna šuma.

Spratovnost tropskih šuma.

Spratovnost osigurava maksimalnu iskorištenost kapaciteta prostora što ga nudi ekosistem. Svako nalazi svoju nišu.

1. Imamo sprat visokog drveća - 60/70 metara, lisne površine su na velikoj visini i formiraju kišobrane. Rastu prema svjetlosti. Tako stvaraju posebnu fitoklimu.

2. Sprat srednje visokog drveća

3. Sprat niskog drveća

4. Sprat žbunja - razdijeljeni listovi koji ne zadržavaju vodu

5. Sprat šumske stelje - dominantni su dekompozitori

Šta je fitoklima?

Fitoklima je klima koja je rezultat prisustva vegetacije. Ona ograničava kretanje zraka i ublažava temperaturne oscilacije i oscilacije vlažnosti. Generalno puferuje klimu. U okviru tih šumskih zajednica se mogu formirati vrste izvan svojih uobičajenih geografskih oblasti, jer im vegetacija pruža adekvatne uslove.

Adaptacije biljaka tropskih šuma.

1. jako puno lijana i epifita koje nisu vezane za zemljište. Stvaraju zračno korijenje i smještaju se na nekim visinama na krošnjama gdje pronalaze svoj ekološki optimum.

2. voštane prevlake - nezadržavanje vode na listovima koje sprječava truhljenje listova

3. korijeni podupirači - razvoj daskastog korijena koje osigurava stabilnost

4. šareni cvjetovi

Šta su pustinje?

Pustinje su područja u kojima je izrazito nizak stepen primarne bioprodukcije tj. fotosinteze. Dakle, to nisu samo područja prekrivena pijeskom. U njemu dolaze do izražaja svi ograničavajući faktori 1°bioprodukcije tj. PS. Otp. 20% površine planete je prekriveno pustinjama. Sav metabolizam ovog ekosistema se bazira na produkciji iz mora (PS koju obavlja fitoplankton - modrozelene alge).

Druga definicija pustinja.

Područja na kojima stepen evapotranspiracije prevazilazi količinu padavina, tj. neujednačni su. Najčešće neki klimatski i fizičko-geografski faktori doprinose manjku padavina. Položaj koji se odlikuje udaljenošću od vodenih tijela - kontinentalnost uzrokuje minimalnu pojavu padavina. Temperature su relativno konstantne te dovode do isparavanja vode, ali se ona ne nadomješta padavinama. Dakle, hidrološki ciklus je pomjeren u korist evapotranspiracije.

Zašto nema 1° bioprodukcije u Sahari i na Grenlandu?

Ona izostaje zbog nedostatka vode, tj. suše. Razlikujemo tipove suše koji ovdje nastupaju. Fizička suša u suptropima - vode fizički nema, osim na većim dubinama, ali korijenje biljaka ne doseže dotle. Fiziološka suša - vode ima ali u nedostupnom obliku, tj. zamrznuta je. Temperatura doprinosi ovom stanju. Na Grenlandu niske temperature čine vodu smrznutom, a u Sahari je visoka temperatura doprinijela povećanju evapotranspiracije.

Tipovi pustinja.

1. suptropske - 30°S i J geo. širine - nastaju petljom dižućeg zraka, koji je zasićen u žarkom pojasu i putuje S i J ka 30° geo. širine i pritom se suši. Na 30° se pod dejstvom atm. pritiska spuštaju kao suhe zračne mase. Postoje tri takve petlje: 0-30, 30-60 i 60-90.

2. obalne - pod utjecajem hladne morske struje zbog čega nema dovoljno precipitacije.

3. semi-aridne - prelazni tip

4. polarne

Klima u pustinjama.

1. do 250 mm padavina godišnje

2. relativna vlažnost <30%

3. velike temperaturne oscilacije zbog nerazvijenosti zemljišta koje je često građeno iz pijeska (nevezanog sedimenta); pijesak tokom dana brzo akumulira toplotu i tokom noći je brzo otpušta.

Poređenje vruće i hladne pustinjske klime.

1. vruća - srednja godišnja temp. više od 18°C, sezonskih promjena nema, ali ima dnevnih varijacija - danju 50°C, noć ispod nule

2. hladna - srednja godišnja temp. ispod 18°C, postoji sezonska dinamika.

Oceanitet i kontinentalnost.

Lokacija pustinje je determinirana oceanitetom i kontinentalnošću, a ne geo. širinom. Odmicanjem od vodenih površina se smanjuje oceanitet, tj. vlažnost, a raste kontinentalnost.

Oaze.

Javljaju se u pustinjama. Radi se o područjima na kojima se ispod sloja pijeska javlja neka vododrživa podloga, npr. glina. Tu je osigurana opskrba vodom.

Zemljišta u pustinjama.

Tzv. aridisol - pijesak. Odlikuje se nedostatkom organske materije u zemljištu. Anorganska komponenta ipak postoji - kvarc i soli. Zbog nedostatka organske materije, nema akumulacije huminskih kiselina, pa je ovakvo zemljište alkalno.

Donja voda može se kapilarno popeti do površine i sa sobom nositi soli. Voda kada dospije na površinu, otpari, a soli (azotne i sulfati najviše) se koncentriraju na površinskim dijelovima zemljišta/pijeska.

Prilagodbe biljaka i životinja koje žive u pustinjama.

1. kserofite - životna forma - biljke adaptirane na aridne uslove

   1. sukulente - biljke koje u svom parenimu skladište velike količine vode, smanjuju odnos površine i volumena, koriste C4 i CAM fotosintezu (svaka kap vode je od značaja)

   2. afilija - listovi su reducirani, odsutni ili metamorfozirani, pri čemu sprječavaju pregrijavanje biljke - reflektiraju svjetlosne zrake, jer su ispunjene zrakom; Ephedra sp.

   3. duboko osovinsko korijenje - u potrazi za donjom vodom

   4. epikutikularni vosak - 100% zaptivenost unutrašnjosti jer se ne smije gubiti nijedan molekul vode; Agave sp. zbog čega ima plavičast izgled.

   5. parazitizam - nema vegetativnih organa, samo generativne da zaokruži životni ciklus i organe za parazitiranje - preko korijena.

2. halofite - biljke adaptirane na povećanu konc. soli

3. kserofilne - životinje - ekološki optimum pronalaze u suhim podnebljima; adaptacije:

   1. kamila - metabolička voda

   2. Moloch horridus - bodlje - usmjeravaju kapljice vode ka usnom otvoru

   3. maglenkasta buba - aktivna pri prelasku iz noći u dan, malo prije izlaska Sunca

   4. pustinjska lisica - Alenovo pravilo, veliki periferni organi, npr. uši za hlađenje

   5. merkati - socijalno organizovane životinje

   6. strminari - održavnje prihvatljive epidemiološke slike

   Joshuino drvo - karakteristično za pustinje

   Welwitschia. mirabilis - reliktna forma kod koje beskrajno rastu listovi.