Loading

6. Koloběh fosforu

• Dostupnost živin = hlavním limitním faktorem produktivity terestrických ekosystémů
• Příjem živin rostlinami - řízen zásobou dostupných živin v půdě
- difúzí (hlavní faktor řídící transport)
- tokem (bohaté půdy, mikroprvky)
- aktivním příjmem
• Pouze živiny v přímém kontaktu s živými buňkami
• Schopnost rostlin zvyšovat kapacitu příjmu živin

• Rostliny odpovídají na zvýšení dostupnosti živin hlavně zvýšením růstu a pouze málo zvýšením koncentrace.
• Poměr biomasy k množství N v opadu charakterizuje účinnost příjmu živin (čím vyšší, tím účinnější příjem).
• Rostliny jsou schopny vyrovnat se s novými podmínkami prostředí a změnit příjem živin během několika dní
• Re-alokace do kořenů v podmínkách limitace živinami jim umožňuje zvýšit růst kořenů a zvětšit jejich plochu
• Rostliny také zvyšují svou kapacitu přijímat živiny pomocí symbiotických asociací s mykorrhizními houbami a N2 fixujícími bakteriemi
• Dále mohou regulovat příjem tím, že mění kinetiku příjmu a maximalizují příjem nejvíce limitující živiny
• Existuje „trade off“ mezi maximálním investováním živin do nového růstu (rostoucí orgány obsahují hodně živin na jednotku biomasy) a efektivností, s jakou jsou živiny použity k tvorbě biomasy
• Rostliny produkují biomasu nejefektivněji ( tzn. tvoří nejvíce biomasy na jednotku spotřebované živiny) v podmínkách limitace živinami
• Účinnost příjmu živin (NUE= nutrient use efficiency=poměr živin k biomase v opadu) je maximalizována prodloužením života tkáně – tedy snížením ztrát
• Stárnutí je hlavním mechanismem ztrát živin a rostlina ho redukuje re-alokací – tak rostlina znovu využívá okolo 50% N, P a K
• Okolo 15% ročního vstupu živin do rostlin se do koloběhu vrací vymýváním z nadzemních částí nebo prostřednictvím herbivorů
• K velkým ztrátám živin dochází i po jakékoliv disturbanci (=narušení) ekosystému – odlesnění a zpětné zalesnění
čistá primární produkce = hrubá primální produkce – rostlinná respirace
NNP = GPP - Rrostl
čistá produkce ekosystému
NEP se přibližně rovná GPP – (Rrostl + Rheterotr + Fdisturb + Floužení)

ekologická stechiometrie – organismy mají různé požadavky na živiny (podle složení jejich biomasy)
příklad pro N:
rostliny: C/N poměr – vysoká variabilita (listy 15-50, kořeny 20-120)
živočichové : homeostatičtí (C/N 6-10)
mikroby: variabilita ovlivněna složením společenstva (C/N bakterie 4-8, houby 12-15)

všechny biogeochemické cykly ovlivněny lidskou aktivitou: nejvíce fosfor (400%), síra (113%), dusík (108%), uhlík (13%) a nejvíce ovlivnění došlo v sedimentech (200%)
• hl. zásobník fosfátové horniny, litosféra a sedimenty

vstup
• primární fosfátové minerály – apatit (CaPO4), zvětrávání (klima, stáří krajiny – tropy) - sekundární hydroxyapatit (CaPO4OH2) neboli orthofosforečnan -vazba na hydroxyoxidy, Al, Fe, Ca apod. (na oxidačním stavu –aeraci – závisí rozpustnost sloučenin s Fe)

přeměny
• vazby s OH a tvorba rozpustných sloučenin
• závislost na pH
• vazba s C cyklem není tak úzká jako N, netřeba při uvolňování esterových vazeb bourat C skelet
• v mikroorg. přes 30 % org. P = ATP, fosfolipidy a nukleotidy a zásobní látky
• dostupnost P závisí na chem. reakcích, není přítomen v plynné formě, neúčastní se redoxních dějů
• extracelulární enzymy fosfatázy schopny uvolňovat P z orthofosforečnanů aj. do rozpustné formy
• přeměny organické: rostliny → půdní organická hmota → mikroby

ve vodách
- rozpuštěný anorganický P (polyfosfáty) a organický P (estery fosfátu)
- partikulovaný P:
1) komplexy s anorganickými strukturami (jíly, hydroxidy Fe)
2) buněčné složky (DNA, fosfoproteiny, enzymy..)
výstup
• sedimentace
• imobilizace na org. hmotě či jílech či bio
• pevná vazba v půdě, odnos s erozí, ne vyplavením (leda s labilní OH)

1 komentář:

  1. Podívejte, ono koloběh fosforu je sice hodně zajímavá věc. Ale na současný stav třídění odpadu v Česku to asi nebude mít moc velký vliv, co? Ekologii prostě děláme hlavně pro sebe a pro budoucí generace. Aspoň tak to chápu já. Prostě si říkám, že po sobě chci budoucím generacím a svým dětem něco nechat.

    OdpovědětVymazat