Biologi for skovgartnerlinjen kologiske sammenhnge Naturens husholdning Biologi

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Naturens husholdning

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Centrale begreber i økologien: • Økosystem: • • Lukket Åbent Biosfæren miljø Samfund Biotop Population Individ

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Organismers samspil: • Positive samspil: • Symbiose: • • Dyrebestøvning Lav Svamperod Kvælstofbindende strålesvampe (træer) Kvælstofbakterier (ærteblomstfamilien) Koens mave Orkideer

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Organismers samspil: • Negative samspil: • Konkurrence • • • Levesteder Dyr: Føde, territorier, redepladser, skjul mv. Planter: lys, vand, næring • Parasitisme • • Blodparasitter (flagermus, lopper) Nematoder

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge • Negative samspil: • Parasitisme • Obligate parasitter: • • Blodparasitter (flagermus, lopper) Nematoder Blændelorm Skovflåter Gøgen Mistelten Fakultativ parasit: • Ananas

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge • Negative samspil: • Prædation • En art æder en anden art • • • Rovdyr Menneskelig indblanding forrykker balance Kannibalisme: • En art æder medlemmer af sin egen art • Edderkopper • Hankatte • Agatudser • Mennesker

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Økologiske samspil: • Fødekæde • Græsningsfødekæde (alm. fødekæde) • • • 99, 9 % af biomassen på jorden er grønne planter Producent- og konsumentled Herbivorer og karnivorer Autotrofe og heterotrofe organismer Detritusfædekæde (nedbrydningskæde) • • • Makro- og mikroorganismer Førne og detrivorer Detritus og dekompoisitorer

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge • Fødenet • Samspil mellem flere fødekæder • • Marin/akvatisk Terrestrisk • Fødepyramide • • Trofiske niveauer Energistrømme 10 % reglen Økonomi effektivisering i fødekæder

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Økologiske samspil: • Bioakkumulation • Miljøgifte (tungmetaller og chlorerede insektmidler) • Ophobning i fedtvæv • Afgivelse ved tæring på fedtlag • Medfører død, skader på afkom, forstyrrelse af kalkproduktion i kroppen • Tilpasning • Økologisk succesion

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge • Tilpasning • Ændrede ydre forhold (livsforhold) • Tilpasning gennem genetisk variation • Økologisk niche • Økologisk succesion • Genstart af det økologiske system • Karakterforskelle: • • Ungt plantesamfund Gammelt plantesamfund

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Menneskets indflydelse: • Uden menneskets indblanding: økologisk stabilitet • Resistens pga. sprøjtning • Bioakkumulation • Ændringer i fødekæder • Udryddelse af arter • Bedre vilkår for andre arter (evt. invasive)

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Menneskets indflydelse, jordbrug: • Biologisk bekæmpelse • Reguleringsjagt • Undgå monokultur, men bruge varieret sædskifte • Optimere forhold for: • Insekter (insektvolde) • Småfugle (redemuligheder) • Pattedyr (vildtremisser)

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Kvælstofs kredsløb

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Kvælstofkredsløbet generelt: Atmosfæren indeholder ca. 79 % N 2. Kvælstof bruges i planter og dyr til opbygning af aminosyrer, enzymer og proteiner. Derudover indgår kvælstof også i planter i stoffet klorofyl, som sidder i grønkornene og laver fotosyntese. Planter og dyr kan ikke optage N 2. Men planter kan optage NO 3(nitrat)og NH 4+ (ammonium), gennem rødderne.

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Luftens N 2 kan omdannes til plantebrugbart Kvælstof på flere måder: • I atmosfæren kan elektriske udladninger (lyn) spalte N 2 og skabe fx NO, NO 2 mfl. (kaldes NOx) • Afbrænding af olie kul og gas kan danne NOx, som falder ned på jorden med regnvandet, som syreregn. • Industriel fiksering, dvs. fremstilling af kunstgødning, på fabrikker, hvor luftens N 2 omdannes til No 3 - eller NH 4+. • Symbiotisk omdannelse, enten ved kvælstoffikserende bakterier på planter i ærteblomstfamilien (lupin kan fiksere 100 -200 kg/ha/år) eller strålesvampe som lever på rødderne af Havtorn, Porse eller Elletræer. Dvs. Planten får kvælstof fra bakterien/strålesvampen og planten giver så vand og sukker til bakterien/strålesvampen.

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge I jorden kan kvælstofforbindelser omdannes af forskellige bakterier: • Ammonifikation: Sker i aerobe omgivelser, hvor der er NH 3 (ammoniak) tilstede, fx når mikroorganismer nedbryder organisk materiale eller urinstof. Det sker efter følgende formel: NH 3 + H+ -> NH 4+ • Nitrifikation: Under anaerobe forhold kan bakterier af Nitromonas slægten omdanne NH 4+ til NO 2 -. Derefter kan bakterier af Nitrobacter slægten omdanne NO 2 - til NO 3 - kan enten optages af planter eller sive ned til grundvandet eller ud i søer og åer mv. Det sker efter følgende formel: 1. trin: NH 4+ + O 2 -> NO 2 - + H 2 O + H+ 2. trin: NO 2 - + O 2 -> NO 3 - + Energi • Denitrifikation: Under aerobe forhold kan bakterier af Pseudomonas slægten omdanne NO 3 - til N 2 efter følgende formel: C 6 H 12 O 6 + NO 3 - -> N 2 + CO 2 + energi = en form for respiration

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Derudover kan kvælstof også frigives fra organisk materiale: • Urin, indeholder meget kvælstof i form af NH 3 (Ammoniak), som kan omdannes til ammonium. • Afføring eller staldgødning, indeholder både ammoniak og nitrat • Plantemateriale, som nedbrydes • Døde dyr som nedbrydes. • Selve processen hvor plantemateriale og staldgødning nedbrydes kaldes kompostering. For at komposteringen skal være så effektiv som muligt, skal C/N forholdet være 20/1. dvs. for hvert kg N 2 der er i materialet, skal der gerne være 20 kg C 2. Processen sker ved at især bakterier omsætter det organiske materiale via respiration. Herved frigives NO 3 -, som kan sive ned til grundvandet, hvis komposten ikke er dækket over eller NH 4+ som kan fordampe og senere kan komme ned sammen med regn som syreregn.

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Kvælstofregnskabet globalt: Naturlig fiksering på landjorden Industriel fiksering Øget brug af bælgplanter, afbrænding af olie mv. år Fikseret i alt pr år: 44 mio ton pr år. 30 mio ton pr år 18 mio ton pr 92 mio ton pr år Denitrifikation og binding 83 mio ton pr år Overskud (overgødskning) 9 mio ton pr år Resultat: Da kvælstof naturligt vil være bremsende faktor, i henhold til minimumsloven, betyder det øget udbytte for planteavleren, ændret flora i naturen, nedsivning til grundvandet, udsivning til søer, åer og kystnære miljøer.

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Konsekvenser af overgødskning: • Øget udbytte betyder øget indtjening og mulighed for at brødføde jordens stigende befolkning • Ændret flora, Pga. øget forekomst af syreregn ændres især næringsfattige miljøer (moser og heder) hvor den naturlige vegetation (mosser, laver, lyng, orkideer, kødædende planter) afløses af grådigere planter (birk, asp, græsser osv). • Nedsivning til grundvandet, kan give problemer folkesundheden da nitrat omdannes til nitrit inden det når grundvandet. Nitrit er især farligt for småbørn, da det går ind i blodet og fortrænger ilt. Symptom: blå og bleg hud. Kan i større mængder være dødeligt for børn. For voksne er der konstateret forøget kræftrisiko ved stort indtag af nitrit. • Udsivning til søer, åer og kystnære miljøer. Pga den kraftige overgødskning vil der ske en kraftig opblomstring af alger om sommeren, da der er masser af lys og gødningsstoffer tilstede i vandet. Hen på efteråret, hvor der er mindre lys dør algerne og under nedbrydningen, sker en kraftig respiration, hvor ilten nær bunden opbruges, hvorved bunddyrene oftest død eller flygter. Resultat: Området bliver uden liv i kortere eller længere perioder.

Biologi for skov-/gartnerlinjen: Økologiske sammenhænge Forebyggelse af kvælstofforurening: • Rense spildevand biologisk for kvælstof. • Økologisk dyrkning • Kvoter på hvor meget kvælstof der må udbringes • Efterafgrøder kan opsamle overskydende kvælstof (især nitrat, da ammonium vil bindes til humus og lerpartikler i jorden), især vigtigt på sandede jorde. • Våde enge • Bæverdamme • Rense røg fra fabrikker mv. for kvælstofilter. • Mindske udledningen af fosfor.