Ekologie půdních organismů aneb kdo žije v půdě a co tam dělá. Jan Frouz e-mail frouz@natur.cuni.cz



Podobné dokumenty
Půdní mikroorganismy archea, bakterie, aktinomycety houby, řasy

Půda nad zlato? Hana Šantrůčková (garant oboru Biologie ekosystémů) & Martin Hais (garant oboru Péče o životní prostředí) Katedra biologie ekosystémů

Antropogenní disturbance

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

Podmínky působící na organismy: abiotické - vlivy neživé části prostředí na organismus biotické - vlivy ostatních živých organismů na život jedince, m

Velikostní rozdělení půdních organismů

Půdotvorní činitelé. Matečná hornina Klima Reliéf Organismy. Čas

Ekologie půdních organismů 3 půdní mikrofauna <0,2 mm Prvoci (Protozoa) Hlísti (Nematoda) Strunovci (Nematomorpha) Vířnící (Rotatoria) Želvušky

DEKOMPOZICE, CYKLY LÁTEK, TOKY ENERGIÍ

05 Biogeochemické cykly

Obnova ekologických funkcí ekosystémů po těžbě nerostů

J i h l a v a Základy ekologie

SSOS_ZE_2.09 Pedosféra, prezentace

Pedosféra. půdní obal Země zahrnující všechny půdy na souši úzce je spojená s litosférou, protože z ní vzniká působením zvětrávání

4.cvičení Metody stanovení zrnitosti

Odhad biomasy a produkce

Fyzická geografie. Mgr. Ondřej Kinc. Podzim

3. PEDOLOGIE Fyzikální vlastnosti půd T Měrná a objemová hmotnost půdy, struktura, konzistence, pórovitost (32)

Látky jako uhlík, dusík, kyslík a. z vnějšku a opět z něj vystupuje.

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Učební osnovy pracovní

Potravní síť potravní a nepotravní. interakce. Detritová potravní síť

Pozor na chybné definice!

1. Ekologie zabývající se studiem jednotlivých druhů se nazývá: a) synekologie b) autekologie c) demekologie

EKOTOXIKOLOGICKÉ HODNOCENÍ ORGANICKÝCH HNOJIV

Neživé přírodniny. Hmotné předměty. výrobky- vytvořil je člověk přírodniny- jsou součástí přírody

Chemie životního prostředí III Pedosféra (02) Půdotvorné faktory a procesy

35. Pedosféra Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

Nadaní žáci Pracovní sešit

Kontaminované zeminy. Ing. Jan Horsák, Ph.D.

Každý ekosystém se skládá ze čtyř tzv. funkčních složek: biotopu, producentů, konzumentů a dekompozitorů:

Jednotlivé tektonické desky, které tvoří litosférický obal Země

Bioindikace. Co chceme indikovat - způsob využití OH (houbový vs baktriální kanál a jeho shoda s cílovým společenstvem). Sukcesní royvoj společenstva

CZ.1.07/1.5.00/

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

STUPEŇ ZVĚTRÁNÍ HORNIN

Parasiti Komensálové Detritofágové Mutulaisti a Symbionti Ekosystémový inženýři

Buňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Obnova půd na výsypkách po povrchové těžbě uhlí vliv klimatu a vegetace

Dekompozice, cykly látek, toky energií

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Zdroj: 1.název: Stavební hmoty autor: Luboš svoboda a kolektiv nakladatelství: Jaga group, s.r.o., Bratislava 2007 ISBN

Buněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková

Pedologie pro zahradníky

J a n L e š t i n a Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha - Ruzyně

Vliv aplikace kompostu na povrchový odtok vody při dešťových srážkách

Otázky k předmětu Globální změna a lesní ekosystémy

N N N* Cyklus a transformace N. Dvě formy: N 2 a N* Mikrobiální ekologie vody. Cyklus uhlíku a dusíku - rozdíly

Chemie životního prostředí III Pedosféra (03) Půdotvorné procesy - zvětrávání

Jak funguje zdravá krajina? Prof. RNDr. Hana Čížková, CSc.

Bioremediace půd a podzemních vod

PROBLÉMY ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ PŮDA

Co je to ekosystém? Ekosystém. Fungování Hranice Autoregulační mechanismy Stabilizační mechanismy Biogeocenóza. Otevřený systém.

Co je to ekosystém? Ekosystém. Fungování Hranice Autoregulační mechanismy Stabilizační mechanismy Biogeocenóza. Otevřený systém.

Primární produkce. Vazba sluneční energie v porostech Fotosyntéza Respirace

Provzdušňování (aerifikace) sportovních trávníků. Josef Vodehnal

Ekosystémy. Ekosystém je soubor organismů žijících na určitém

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita

Půda. biosféra. atmosféra PEDOSFÉRA. hydrosféra. litosféra

Fyziologie rostlin - maturitní otázka z biologie (3)

Půdotvorné faktory, pedogeneze v přirozených lesích. Pavel Šamonil

Organismy a biogeochemické cykly. látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

TEMATICKÝ PLÁN. září. říjen listopad prosinec

ABITEC, s.r.o. zkušební laboratoř Radiová 7, Praha 10

EKOLOGICKÉ ZEMĚDĚLSTVÍ, PROBLEMATIKA BIOPOTRAVIN A FILOZOFIE KONZUMENTA

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". 3. PEDOLOGIE

základní přehled organismů

Vznik půdy. Jak půdu ničíme

KYSLÍKOVÉ DEFICITY - PROJEV NESTABILITY RYBNIČNÍHO EKOSYSTÉMU? Ing. Ivana Beděrková Ing. Zdeňka Benedová doc. RNDr. Libor Pechar, CSc.

Úvod do mikrobiologie

základní přehled organismů

Půdy BMP jejich pedologické a fyzikální charakteristiky

Koloběh látek v přírodě - koloběh dusíku

Zkoumání přírody. Myšlení a způsob života lidí vyšší nervová činnost odlišnosti člověka od ostatních organismů

Buňka cytologie. Buňka. Autor: Katka Téma: buňka stavba Ročník: 1.

Produkce organické hmoty

Základní klasifikace půd třídění poznatků o chování půd z hlediska rostlinné výroby a jiných způsobů využívání půdy.

BIOLOGIE OCEÁNŮ A MOŘÍ

Ekosystém II. Koloběh hmoty: uhlík, dusík, fosfor. Člověk a biosféra

Půdní reakce ph = - log konc.h +

Půdní úrodnost, výživa a hnojení

Střední škola obchodu, řemesel a služeb Žamberk

ROZKLAD SLÁMY. František Václavík PRP Technologies Srpen Produkce živin na farmě Rostlinná výroba. VÝNOS v t/ha N P 2

Aplikace kalů z ČOV na zemědělskou půdu s ohledem zejména na obsah těžkých kovů v kalech

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Jiří Schlaghamerský: Pedobiologie jaro 2012

Využití hydroabsorbentů při školkařské produkci i výsadbě dřevin

Přírodopis. 6. ročník. Obecná biologie a genetika

Voda jako životní prostředí rozpuštěné látky : sloučeniny dusíku

Eva Semančíková. Půda nad zlato. VODA A ZEMĚDĚLSTVÍ (kulturní krajina a zemědělství) , Královice

Kde se vzala v Asii ropa?

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

Jaro 2010 Kateřina Slavíčková

Buňka buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů

Složení půdy. Půda je různorodý, polydisperzní systém látek skupenství tuhého, kapalného a plynného. Mluvíme o tzv. fázích.

Transkript:

Ekologie půdních organismů aneb kdo žije v půdě a co tam dělá Jan Frouz e-mail frouz@natur.cuni.cz

Ekologie půdních organismů 1 Co to je půda Význam půdy a půdních organismů pro ekosystémy Půda jako prostředí Půdní organismy členění

Co je půda (definice) Půda tvoří vrchní vrstvu většiny terestrických ekosystémů je to směs zvětralé vrstvy zemské kůry, organických zbytků, živých organismů a produktů jejich metabolismu. Z fyzikálního hlediska je to třífázový systém složený z pevné tuhé a plynné fáze Zemědělská definice půdy úrodnost 0 A B

Význam půdy a půdní bioty pro fungování ekosystémů Půda poskytuje životní podmínky podzemním částem rostlin (pufrováním vodně-vzdušného režimu, působí jako zásobárna živin, poskytuje mechanickou oporu) Půda hraje významnou roli v lokálním i globálním koloběhu hlavních biogenních prvků Detritovým potravním řetězcem protéká v suchozemských ekosystémech většina energie, kterou rostliny ve fotosyntéze naváží. Půda hostí velkou diversitu půdních organismů, (druhová rozmanitost organismů žijících na povrchu a pod povrchem půdy zpravidla několikanásobně převyšuje diversitu nadzemních částí ekosystémů)

Půda poskytuje mechanickou oporu kořenům rostlin

Půda je zásobníkem vody Mineral soil Particles of different size sand (>0,02mm) sil (silt) clay (<0,002mm) These particles form soil aggregates WP WFC porosity presssure (kpa) Pores diameter Water 0.1 3mm saturation WFC 10-33 3-4µm WP 1500 0.2µm Dry soil 10 5 -

Vltavská kaskáda při maximálním vzdmutí cca 820 mil m 3 Půdní voda v povodí Vltavy (28090 km 2 ) do hloubky 0,5m (25% objemu půdy) cca 3370 mil m 3

Půda je zdrojem živin Půda hraje významnou roli v koloběhu prvků

moře les Moře - 25% detritový řetězec Les - 90% a více Detritovým potravním řetězcem protéká významné množství energie

10 12 kg 10 9 t Tt Půda hraje významnou roli v koloběhu prvků

Diversita půdních organismů skupina počet druhů Mikroskop. houby 25 Řasy 49 Krytenky 20 Hlístice 43 rodů Pancířníci 16 Stonožky 7 Mnohonožky 7 Žížaly 3 40 let stará výsypka spontánně zarostlá 43 druhů rostlin plocha 10x10m min 170 druhů půdních organismů realisticky i 2x tolik vzorkovaná plocha několik m 2 ÚPB kolektiv autorů

Půdní organismy

Různá velikost znamená různé působení fyzikálních sil poměr povrchu a objemu se mění s velikostí strana cm objem cm 3 povrch cm 2 poměr 1 1 6 1:6 10 1000 600 1:0,6 některé fyzikální a biologické procesy závisí více na povrchu, jiné spíše na objemu (hmotnosti) organismu mravenec narozdíl od nás snadno přežije pád ze střechy, my narozdíl od něj snadno vylezeme z vody

Velikostní skupina Podíl na dekomposici Podíl na tvorbě půdní struktury Microflora Velmi variabilní enzymatická výbava katalyzují prakticky všechny významné Polysacharidové obaly buněčných stěn stmelují půdní částice. Vláknité mikrorganismy chemické reakce v půdě mohou spojovat půdní částice. Microfauna Predace půdní mikroflory Mesofauna Konzumace opadu Produkce drobných Macrofauna predace mikroflóry Význam vlastní metabolické aktivity je malý exkrementů Produkce exkrementů vede k tvorbě organických a organo-

Mass of soil biota in soil organic matter 6% roots 9% edaphon 7% min soil 94% dead org matter 84% mesofauna 3% makrofauna 5% mikrofauna 4% earthworms 14% bakteria aktinomycetes 49% fungi 25%

Abundance a biomasa hlavních skupin půdní bioty v mírném pásmu

Půda jako životní prostředí půdních organismů

Jak se půda liší od ostatních prostředí a jaký k nim má vztah voda vegetace sediment aquatický skály a zvětraliny suchozemské

Půda je velmi heterogenní a velmi strukturované prostředí. Na malé ploše tu mohou probíhat velmi různorodé procesy procesy umožňující rychlý pohyb látek nebo naopak jejich zadržení v půdním profilu aerobní a anaerobní procesy přechodem mezi vodou a vzduchem (mechanická opora, osmoregulace, dýchání) vlastnosti prostředí se výrazně mění s velikostí organismů (to se děje i v jiných prostředích ale v půdě je to o to výraznější).

Půdní organismy žijí v půdních pórech, jsou obklopeny půdním roztokem nebo půdním vzduchem. Vlastnosti půdních pórů jsou určovány pevnou fází půdy a vlhkostními a teplotními poměry (danými zejména klimatem a topografií)

sand (>0,02mm) sil (silt) clay (<0,002mm)

Těžké půdy prchlice Lehké půdy

Kaolinit Illit Montmorilonid

Jíl malé lupénkovité částice, podílejí se významně na zadržování vody, sorpci živin adhezi a kohezi půdy. Vlastní jílovité částice se sestávají z vrstev křemičitých a hlinitých nebo železitých. U některých může voda vnikat mezi vrstvy. Významné objemové změny při navlhání a vysychání. Půdy s vysokým obsahem jílu se těžce obdělávají. Při vysychání praskají. Dlouho jsou mazlavé. Studené. Díky vysoké sorpční schopnosti mají často dobrou zásobu živin

Silt (prach) částice menší než písek větší než jíl od jílu se liší tím způsobem zvětrávaní zatímco jíly jsou typicky produkty chemického zvětrávání silt je produktem mechanického zvětrávání. Konzistence mouky za sucha hladké za vlhka drhne. Narozdíl od jílu který lepí silt zachová obtisk. Snadno se přenáší vodou nebo vzduchem jako prach. Zrnitostní složení podporuje růst největšího množství rostlin. Ukládají se v říčních deposicích (Brahmaputra, starověké říční státy), silt unášený větrem v dobách ledových je základem spraší.

Písek pískové částice vznikají fyzikálním zvětráváním, jsou tvořeny zejména křemenem. Písek má malou sorpční schopnost, podporuje vznik pórů. Písčité (Lehké) půdy snadno vysychají.

Land use / Vegetation type Alpine and arctic forest Arable land Temperate grassland Coniferous forest Deciduous forest Tropical rainforest Organic C [t/ha] 0.1-0.4 1.0-2.0 2.0-4.0 1.5-3.0 1.5-4.0 5.0-10.0

Půdní roztok

Půdní vzduch složením podobný jako na zemí ale 100% více CO 2 až několik % v půdě anaerobní zóny a anaerobní mikrostanoviště

Teplota půdy

Otázky?

Ekologie půdních organismů 2 Půdní mikroorganismy archea, bakterie, aktinomycety houby kdo jsou jak vypadají co v půdě dělají jak je můžeme v půdě pozorovat nebo studovat

Korarchaeota Crenarchaeota Euryarchaeota

Archaea Drobné organismy <1µm různých tvarů Z leva do prava Methanococcus janaschii, Methanosarcina barkeri, Methanothermus fervidus, Methanobacterium thermoautotrophicum, Reakce ribozomů na inhibitory podobna jako u eucariota, podobně trna. Membrána odlišná od bakterií

Archea - ekologie Extremofilní organismy mohou žít při teplotách nad 100 o C v extrémně kyselém nebo extrémně zásaditém prostředí, některé jsou halofilní, Halobacterium, obsahujue bacteriorhodopsin dává fialovou barvu a umožnuje produkce enegie. Půdní zástupci - metanogenese

Abundance of bacterial (open bars) and archaeal (closed bars) amoa genes in soils from five different northern Arizonan ecosystems during two different seasons.

Bakterie

Detekce jejich umístění v půdě -mikroskopické techniky Isolace specifických skupin nebo celého společenstva - kultivační techniky na různých médiích -izolace a amplifikace DNA Měření mikrobiální aktivity -různé míry respirace, přírůstek mycelia, enzymatická aktivita Měření biomasy fumigace (extrakce nebo fumigace respirace) aktivita po přídavku substrátu měření buněčných komponent PLFA, ergosterol měření množství ATP počty na miskách se známým ředěním