Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická. Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická. Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE."

Františka Beránková
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE Studijní texty 2010

2 Struktura předmětu 1. ÚVOD 2. EKOSYSTÉM MODELOVÁ JEDNOTKA 3. ABIOTICKÉ SLOŽKY teplota, elmag. záření, voda chemismus, radioaktivita, hluk 4. BIOTICKÉ SLOŽKY populace, společenstvo 5. TOK ENERGIE 6. KOLOBĚH HMOTY 7. ŘÍZENÍ 8. VÝVOJ

3 3. ABIOTICKÉ FAKTORY

4 ABIOTICKÉ SLOŽKY (FAKTORY) 1. Teplota 2. Elektromagnetické záření 3. Voda 4. Chemismus 5. Radioaktivita 6. Mechanické vlnění

5 3.3 VODA

6 VLASTNOSTI VODY

7 VODA Voda dva významy: - chemická sloučenina H 2 O - přírodní roztok

8 Voda jako chemická sloučenina

9 plynné kapalné pevné Skupenství

10 Základní fyzikální konstanty hustota (při 25 C) 997 kg.m -3 maximální hustota (při 4 C) 1000 kg.m -3 bod varu 100 C bod tuhnutí 0 C měrné teplo tání 333 kj.kg -1 měrné teplo výparné 2256 kj.kg -1 měrná tepelná kapacita (25 C) 4,18 kj.kg -1.K -1

11 Vlastnosti 1. dipólový charakter molekul δ- O H δ+ H

12 Vlastnosti 1. dipólový charakter molekul δ- O H δ+ H

13 Vlastnosti 1. dipólový charakter molekuly δ- O H H δ+ Důsledek: voda má maximální hustotu při 4 C

14 Jizera v zimě

15 Sezónní změny v cirkulaci vody hluboké nádrže

16 Sezónní změny v cirkulaci vody ZIMA 0 C 2 C 4 C PODZIM 4 C stagnace JARO 4 C 4 C cirkulace LÉTO 20 C 4 C cirkulace 4 C stagnace

17 Vlastnosti 2. velké povrchové napětí - kapilární vzlínání v půdě - samovolná tvorba kulovitých kapek déšť

18 Vlastnosti 3. velké specifické teplo výparné - voda jako chladící médium

19 Vlastnosti 4. vysoká tepelná kapacita - relativně malé tepelné rozdíly ve vodním prostředí

20 Voda jako přírodní roztok

21 Složení vody přírodní voda obsahuje rozpuštěné: - ionty: Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ chloridy, sírany, uhličitany, dusičnany.. - plyny: oxid uhličitý, kyslík, radon, sirovodík.. - molekuly: kyseliny křemičitá, organické látky.. - hydratované oxidy železa, manganu, hliníku.. - stopová množství prakticky všech prvků

22 Složení vody Celkový obsah rozpuštěných látek (solnost): mg/l atmosférické (srážkové) vody povrchové vody brakické vody mořské vody

23 Složení vody

24 Složení vody

25 Složení vody Celkový obsah rozpuštěných látek (solnost): mg/l atmosférické (srážkové) vody povrchové vody brakické vody mořské vody pitná voda do 1000 minerální vody nad 1000

26 FUNKCE VODY

27 Voda jako médium pro metabolismus

28 Voda jako médium pro metabolismus voda nezbytná součást protoplazmy buněk prostředí pro metabolické pochody

29 OBJEM TĚLNÍCH TEKUTIN 100 % člověk 70 kg 40 % 60 % nitrobuněčná tekutina 28 l tělní voda 42 l 20 % mimobuněčná tekutina 14 l tkáňový mok 10,5 l krevní plazma 3,5 l

30 DENNÍ BILANCE TEKUTIN VSTUP (PŘÍJEM) ORGANISMUS VÝSTUP (VÝDEJ) 2,4 l 2,4 l 1,2 l - pití 1,4 l - moč 0,9 l - potrava 0,9 dýchání + pocení 0,3 l oxidace živin 0,1 - stolice

31 ZTRÁTY VODY Důsledky ztráty vody: cca 5 % 3,5 l poruchy chování cca 10 % 7 l těžký zdravotní stav cca % l smrt

32 Voda jako chladící médium

33 úroveň ekosystému

34 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium

35 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium TEPLO

36 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium

37 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium teplo rychle uniká velké tepelné rozdíly mezi dnem a nocí

38 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium

39 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium Výpar vody Teplo

40 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium

41 úroveň ekosystému Voda jako chladící médium teplo z povrchu uniká pomaleji uvolňuje se teplo vodní pára kondenzuje menší tepelné rozdíly mezi dnem a nocí

42 úroveň organismu

43 a) mazové žlázy b) potní žlázy c) mléčné žlázy KOŽNÍ ŽLÁZY

44 b) potní žlázy KOŽNÍ ŽLÁZY (1) ekrinní - vylučují slaný pot (99% voda, 0,6% NaCl, dále močovina, kyselina mléčná aj.) - produkce 0,6 1 l/d, extrémně až 10 l/d - umístěny po celém těle (asi 3 milióny) (2) apokrinní - pachové žlázy, individuální pach - umístěny v podpaží, okolí pohlavních orgánů a konečníku

45 Voda jako transportní médium

46 úroveň ekosystému

47 Efesos

48 Efesos

49 Efesos

50 Žehrovka (Český ráj)

52 Transport látek při povodních

53 úroveň organismu ČLOVĚK

54 Transportní médium Transport tekutin různé typy cévní soustavy: - čerpací aparát (srdce) - rozvodné potrubí (cévy)

55 KREVNÍ OBĚH

56 SRDCE

57 PROUDĚNÍ V TRUBICÍCH Poiseuillova rovnice (čti: puazejova) 4 π Δp. r V η l V objem kapaliny protelké trubicí za čas t η koeficient vnitřního tření Δp rozdíl tlaku na začátku a na konci trubice r poloměr trubice l délka trubice

58 PROUDĚNÍ V TRUBICÍCH Poiseuillova rovnice (čti: puazejova) 4 π Δp. r V η l průtok je úměrný 4-té mocnině při zmenšování poloměru rychle roste odpor při zmenšení poloměru na 84 % klesne průtok na 50 % při zmenšení poloměru na 50 % klesne průtok na 6 %!!

59 Transportní médium Vylučování tekutin různé typy vylučovací soustavy: - filtrace - zpětný záchyt

60 NEFRON

61 úroveň organismu STROMY

62 slon africký

63 80 m 4 m

64 Sekvoje 2 podobné druhy: Sekvoje vždyzelená (Squoia sempervirens) - vyšší (až 120 m), na bázi užší - mlžné pobřežní oblasti Oregonu a Kalifornie Sekvojovec obrovský (Sequoiadendron giganteum) - nižší (do 100 m), na bázi mohutný ( mamutí strom ) - horské oblasti Sierry Nevady

65 USA, Kalifornie

71 Sekvoje vždyzelená stromy vysoké až 120 m

72 Sekvoje vždyzelená mohutné kmeny o obvodu přes 10 m

73 Sekvoje vždyzelená málo světla v podrostu

74 Sekvoje vždyzelená vegetativní rozmnožování

75 TRANSPORT VODY základní silou je odpařování vody rychlost vzestupného proudu vody v rostlině: - jehličnany 1 2 m / hod - listnáče 4 6 m / hod

76 CÉVY A SÍTKOVICE a 1 a3 vznik tracheje ze sloupce buněk b1, b2 tracheidy se ztloustlými stěnami c sítkovice

77 TRANSPORT VODY spotřeba vody na metr čtvereční listové plochy - vrba 160 l - olše 110 l - javor 90 l

78 TRANSPORT VODY 1 hektar bukového lesa vypaří v letním dni asi 30 metrů krychlových vody

79 Voda jako kritický faktor

Podobné dokumenty

3. STRUKTURA EKOSYSTÉMU

3. STRUKTURA EKOSYSTÉMU 3.4 VODA 3.4.1. VLASTNOSTI VODY VODA Voda dva významy: - chemická sloučenina 2 O - přírodní roztok plynné kapalné pevné Skupenství Voda jako chemická sloučenina 1 δ+ Základní fyzikální