NATURSYN - Nucleus · 2020-04-08 · 3. Økosystemets organisationsniveauer. 4. Laks og ørred. 5. Stryg-høller og å-slynge. 6. Et fødenet. 8. Et teoretisk vandløb inddelt i de

Natursyn– økologi til B-niveau2. udgaveAf Bent Rasmussen© Nucleus Forlag ApSEksemplarfremstilling af papirkopier/prints fra denne hjemmeside til undervisningsbrug på uddannelsesinstitutioner og intern administrativ brug er tilladt med en aftale med Copydan Tekst & Node. Eksemplarfremstillingen skal ske inden for aftalens begrænsninger.

De ferske vande og natursyn2Skovbrug og natursyn3Dansk landbrug og natursyn4By, menneske og natursyn5

Figurer fra Natursyn

NATURSYN– økologi til B-niveau

Se også de supplerende kapitler med figurer:

Havet og natursyn

Plantebeskyttelse og økotoksikologi

http://www.nucleus.dk/butik/materiale/?id=78

http://www.nucleus.dk/butik/materiale/?id=76

3. Økosystemets organisationsniveauer.

4. Laks og ørred.

5. Stryg-høller og å-slynge.

6. Et fødenet.

8. Et teoretisk vandløb inddelt i de tre zoner.

9. Ferskvandstanglopper og ørredtilvækst.

10. To døgnfluearter.

13. Dyb sø med springlag om sommeren.

17. Sammenhæng mellem laksens alder og vægt.

18. Fisks regulering af vand- og saltbalancen.

19. Ørreders energiforbrug og respiration.

20. Vigtige organellers funktion i plantecellen.

21. Planters respiration og fotosyntese.

22. En dafnie.

23. En mosesnegl og dens raspetunge.

24. En forenklet nedbryderkæde.

25. Dansemyggelarve og ferskvandsbørsteorm.

26. Princippet i et akvatisk økosystem.

27. Energistrømmen i en sø.

28. Vandets kredsløb.

30. Den oligotrofe sø.

Tilbage til oversigt



De ferske vande og natursyn231. Fosforkredsløbet i en oligotrof sø.

33. Den middel eutrofe sø.

34. Plantebiomasse under stigende eutrofiering.

35. Nitrogenkredsløb i en eutrof sø.

36. Udsnit af N-kredsløbet.

38. Den stærkt eutrofe sø.

39. Forekomst af døgnfluearter i Gudenåen.

41. Organismer og vandets oxygenindhold.

43. Sigtdybde og eutrofieringsgrad i danske søer.

44. Vandløbenes forureningstilstand.

45. Saprobiezoner/faunaklasser.

46. Makronæringsstoffer.

47. Minimumsloven.

48. Sigtdybde og fosfatindhold i søer.

49. Fosfatkoncentration i Gudenåen.

50. Algeproduktion i tre søtyper.

51. Bestemmelse af algers primærproduktion.

52. Variation i primærproduktionen i tre søer.

53. Ændring i sigtdybden i Væng Sø.

55. Næringsstofudvaskning og nitratreduktion.

© Nucleus Forlag

Figur 3. Økosystemets organisationsniveauer. Side 11 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Individ Population

Samfund

Økosystem

Biotop


© Nucleus Forlag

Figur 4. a. Laks og b. ørred. Side 12 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

a

b


© Nucleus Forlag

Figur 5. Stryg-høller og å-slynge. Side 13 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Høl

Stryg

Aflejring med grøde


© Nucleus Forlag

Figur 6. Et fødenet. Side 14 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Døgnfluelarve

Alger

Blad

Vandplante

Tangloppe

Vandloppe

Dafnie

Dansemyggelarve

Vårfluelarve

Blishøne

Lakseyngel

Brasen

Mellem aborre

Aborre yngel

Ørred

Voksen aborre

Toppet lappedykker

Gedde


© Nucleus Forlag

Figur 8. Et teoretisk vandløb inddelt i de tre zoner. Side 16 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kisten Hjørne.© Nucleus Forlag.

0,5

Gyde- og yngel-opvækstområdefor laksefisk

Laksefiskevand

Karpefiskevand

1-2

2-5

5-10

10-30

30-40

Bredde i meter

1

2

3


© Nucleus Forlag

Figur 9. Sammenhæng mellem biomasse af ferskvandstanglopper og ørredtilvækst i to skovvandløb. Side 17 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Vandløb 1 Vandløb 2

ferskvandstangloppe mg tørvægt/m2 5,72 2,54ørredtilvækst mg tørvægt/m2/dag 0,039 0,022


© Nucleus Forlag

Figur 10. To døgnfluearter.Side 18 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Heptagenea

Ephemera


© Nucleus Forlag

Figur 13. Dyb sø med springlag om sommeren.Side 21 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Sommer Efterår Vinter Forår

20 °C

Springlag 5-19 °C4 °C

4 °C


© Nucleus Forlag

Figur 17. Sammenhæng mellem laksens alder og vægt.Side 25 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik og Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

1 2 3 4 5 6 Alder i år

12

10

8

6

4

2

Vægt i kg

Lever i ferskvand Lever i havet


© Nucleus Forlag

Figur 18. Ferskvands- og saltvandsfisks regulering af vand- og saltbalancen.Side 26 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

a. Fisk i ferskvand

b. Fisk i saltvand

Saltvand

VandSalte

Føde

Føde

Aktiv pumpning Diffusion

Vand

Tynd urin

Urin med et stort indhold af Mg2+ og SO

4

2-

Vand

Vand

Salte

Na+ C1-

Na+ C1-

Na+ C1-

Na+ C1-


© Nucleus Forlag

Figur 19. Energien i den assimilerede føde tjerner flere formål i organismen.Side 27 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Respiration 50%

Føde 100%

Vækst 10%

Urin + fæces 40%


© Nucleus Forlag

Figur 20. Skematisk oversigt over nogle vigtige organeller og deres funktion i plantecellen.Side 27 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Sollys

ProteinFedt

CO2 H2O O2

ATP

3

5

6

4

7

1

8

2

C6H12O6

Stivelse


© Nucleus Forlag

Figur 21. Planter udfører respiration både nat og dag, men fotosyntesen foregår kun om dagen.Side 30 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

CO2

CO2

H2O

H2O

O2

O2

ATP

C6H12O6

Stivelse

Kloroplast

Mitokondrie

Næringssalte


© Nucleus Forlag

Figur 22. En dafnie.Side 30 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Figur 23. En mosesnegl og dens raspetunge.Side 31 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Raspetunge

Mund

Figur 24. En forenklet nedbryderkæde.Side 32 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Døde alger/dyr Bakterier/svampe Filtrerende dyr Småfisk, insekter


© Nucleus Forlag


© Nucleus Forlag

Figur 25. Den røde dansemyggelarve og den røde ferskvandsbørsteorm.Side 32 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Figur 26. Princippet i et akvatisk økosystem.Side 33 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Solenergi Varmestråling

Næringssalte

9

1

1

5

3 8

4

4c

4b

4a

72a

2c

2d10a

6b

6a

10c

10b

1112

2b


© Nucleus Forlag

Figur 27. Energistrømmen i en sø angivet ved flow af carbon gennem økosystemet.Side 34 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

BPP

Energistrøm i sø

1. trofiske niveau 2. trofiske niveau 3. trofiske niveau 4. trofiske niveau

CO2 333 Respiration 75 10 2

Algerorganisk-C

NPP

Zoo-plankton

Fredfiskbrasenskalle

Rovfiskgeddeaborre

96 42 1 1

Dødt organisk

stof

Bakterierog filtrerende

bunddyr

Protozoermm.

5 Slamtilvækst 10

560 131 14 3

14085 25

135 40 15

Solenergi 100%

Refleksion ca. 98%

Varme


© Nucleus Forlag

Figur 28. Vandets kredsløb.Side 35 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik og Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Vinde bærer skyerne ind over land

Transpirationog fotosyntese

NedbørFordampning frajordoverfladen

Grundvand

Mennesketsforbrug afgrundvand

Ned- og udsivning

Solen opvarmer

havetFordampning

overhavet

Overfladiskafstrømning

til havet


© Nucleus Forlag

Figur 30. Forenklet fremstilling af dyr, plantevækst og oxygenforhold i en oligotrof sø.Side 36 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kisten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Springlag

+ 02

+ 02

5

3 6 8

7 41

2a 2b


© Nucleus Forlag

Figur 31. Fosforkredsløbet i en oligotrof sø.Side 37 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

P-kredsløb i vand

Bundet fosfat Dødt organisk bundet P

P tilført økosystemet Luft

Organisk bundet P (PO43-)

P fjernet fra økosystemet

Optagelser i planter Organismen dør

Opløst fosfat PO43- Dødt organisk bundet P

Vand

NedbrydereRespiration

Bund/sediment


© Nucleus Forlag

Figur 33. Forenklet fremstilling af dyr, plantevækst og oxygenforhold i en middel eutrof sø.Side 39 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Springlag

Mørke

Kulturlandskab

- 02

+ 02

3

5

6 9

7a

7c

4

7b

8a

8b

1

2a2b

2c

2d


© Nucleus Forlag

Figur 34. Fordeling af alger, grøde- og bundplanter under stigende eutrofiering.Side 39 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Stigende næringssaltbelastning

Fytoplankton

Vandplanter

Lysbegrænsning

Næringsbegrænsning

Undervandsplanter

Oligotrof Middel eutrof Stærkt eutrof

Rørsump

Biomasse


© Nucleus Forlag

Figur 35. Nitrogenkredsløb i en eutrof sø.Side 40 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

N-kredsløbet

Blågrønalger

N-fiksering

Organisk bundet N

Vand

Luft

Organismendør

Bund/sediment

Nitrogen N2 Nitrat NO3- Ammonium NH4

+ Dødt organisk bundet N

Nitrat/ammoniak NO3-/ NH3

Afdampning til/fraatmosfæren

Tilførsel fra atmosfærenog N udvasket fra marker

samt N fra spildevand

Anaerobt område

Aerobt område

Optaget i planter

Nitrifikanter

Kemoautotrofe

N fjernet ved fiskeri eller udledt

gennem en åNedbrydere

Respiration

Nedbrydere

Denitrifikanter

Nedbrydere

GæringAmmonium (NH3 ) NH4

+ Dødt organisk bundet N

Nitrogen N2


© Nucleus Forlag

Figur 36. Udsnit af N-kredsløbet.Figuren er rettet i bogens 2. udgave, 2. oplag:CO

2-pilen ved Pseudomonas er vendt så den

peger ud.Side 41 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Aerobt Anaerobt

O2 CO2 O2 CO2 Organisk stof N2 CO2

NH4+ Nitrosomonas NO2

- Nitrospira NO3- Pseudomonas H2O

Vækst, bakterierne formerer sig ved celledeling


© Nucleus Forlag

Figur 38. Forenklet fremstilling af dyr, plantevækst og oxygenforhold i en stærkt eutrof sø.Side 44 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Springlag

Mørke

Kulturlandskab

- 02

+ 02

3

1

45

2a2b

7b7a

6 8


© Nucleus Forlag

Figur 39. Forekomst af forureningsfølsomme døgnfluearter i Gudenåen.Side 45 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Antal arter16

14

12

10

8

6

4

2

0

Øvrige arterRentvandsarter

Silkeborg- Gudenåen efter Tange Gudenåen efter søerne Silkeborg sø Tange sø

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18


© Nucleus Forlag

Figur 41. Forskellige organismers nedre grænse for vandets indhold af oxygen.Side 47 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Art minimum O2 mg/L

rød dansemyggelarve 0,7karusse 2,0vandbænkebider 2,5karpe 3,0tangloppe 4,5gedde, ål 4,5laks/ørred (ikke gydevand) 6,0de fleste døgnfluelarver 9,0

Art Minimum O2 mg/L


© Nucleus Forlag

Figur 43. Sammenhæng mellem sigtdybde og eutrofieringsgrad i danske søer. Fordelingen på de tre søtyper er sidst opgjort i 1995.Side 47 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

stærkt eutrofe søer < 1 m 60%middel eutrofe søer 1-3 m 25%oligotrofe søer > 3 m 15%

Eutrofiering Sigtdybde Fordeling på søer

Figur 44. Vandløbenes forureningstilstand.Side 47 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

7 / I helt uforurenet 7%6 / I-II 7%5 / II svagt forurenet 30%4 / II-III 41%3 / III noget forurenet 12%2 / III-IV 2%1 / IV stærkt forurenet 1%

Dansk Vandløbs-faunaindeks /Saprobiegrad

Tilstand Fordeling på vandløb

i 2001


© Nucleus Forlag

Dyr

egru

pp

e

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

3

14

1

5

16

1

7

18

1

9

20

2

1

22

2

3

24

2

5

Dansk Vandløbs-faunaindeks

7-6

(I)

6-4

(II)

4-2

(III

)

2-1

(IV

)

Figu

r 45

. Var

iatio

n og

ænd

ring

er i

sapr

obie

zone

r/fa

unak

lass

er.

Side

48

i bog

en.

Nat

ursy

n–

økol

ogi t

il B-

nive

auTe

gnin

g: K

irst

en H

jørn

e.©

Nuc

leus

For

lag.


© Nucleus Forlag

Figur 46. Makronæringsstoffer.Side 49 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

CO2

H2O

SO4

2-

K+

H2O/O

2

NO3

-/NH4

+

PO4

3-

Ca2+

C

H

S

K

O

N

P

Ca

optages især somNæringsstof


© Nucleus Forlag

Figur 47. Minimumsloven.Side 49 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Figur 48. Sammenhæng mellem sigtdybde og fosfatindhold i søer.Side 50 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Fosforindhold (mg/L)0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

8 7 6 5 4 3 2 1 0Sigtdybde (m)

Skanderborg LillesøHinge SøSøbygård SøAlling SøBirksøSilkeborg LangsøKvindsøKulsøEngetved SøBrassøBorresøJulsøØrn SøSkanderborg SøMossø, østTange SøSilkeborg LillesøSalten LangsøGjessøSchousby Sø VessøKarl SøHummelsøVelling IgelsøThorsøBryrup LangsøRavn SøKnudsøKalgård SøAlmind SøSlåensøGrane Langsø


© Nucleus Forlag

Figur 49. Udviklingen i fosfatkoncentrationen i Gudenåen før indløbet til Tange Sø.Side 50 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Fosfatkoncentration i Gudenåenmg fosfat/L

0,25

0,20

0,15

0,10

0,05

0,00År1974 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 2005


© Nucleus Forlag

Figur 50. Størrelsen af fytoplanktonalgernes primærproduktion året igennem i tre forskellige søtyper.Side 51 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik og Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Kiselalger

Grønalger

Blågrønalger

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Oligotrof sø Eutrof sø Stærkt eutrof sø

Måned

Fotosyntese%


© Nucleus Forlag

Figur 51. Metode til bestemmelse af algers primærproduktion.Side 52 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Forskningsbøje

O

1/2 S

S

2S

1 2

mg C/L/døgn

Dybde i meter

Secchiskive


© Nucleus Forlag

Figur 52. Den årlige netto primær produktion NPP i henholdsvis en oligotrof sø (1), en middel eutrof sø (2) og en stærkt eutrof sø (3).Side 53 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Sø

Kalgård Sø (1)Esrom Sø (2)Frederiksborg Slotssø (3)

Fytoplanktong C/m2/år

24240400

Bundplanterg C/m2/år

22130

NPP-totalg C/m2/år

46253400


© Nucleus Forlag

Figur 53. Ændringen i sigtdybden i Væng Sø efter gennemførelse af sørestaurering.Side 54 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Spildevand afskåret Fiskeindgreb

1978 81 84 86 87 88 89Sigtdybde (m)

0

0,4

0,8

1,2

1,6

2,0 År

Middeldybde


© Nucleus Forlag

Figur 55. Øverst: Store mængder næringsstoffer udvaskes hvor landbruget drives intensivt. Nederst: Udlægning af bræmme med vedvarende bevoksning mindsker den udvaskede næringsstofmængde.Side 57 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Stor næringsstofudvaskningnår marken ligger direktened mod vandløbet.

Stor nitratreduktion(denitrifikation) i engområde.Overfladisk fosfatafstrømningbegrænses med varig afgrødened mod vandløbet.

NO3-

PO43-

NO3-

PO43-

57. Et blad set i tværsnit.

58. Læbeceller.

59. Lysmængdens virkning på fotosyntesen.

60. Tværsnit af grangren.

61. Pælerod og trævlerod.

64. Rodhår i jordmiljøet.

66. C/N forhold i blade.

67. Springhale, regnorm og bænkebider.

68. En organismes økologiske niche.

69. NPP og nedbrydning i forskellige klimazoner.

70. Optagelse af næringssalte.

71. Samspil mellem planter og mikroorganismer.

72. Mykorrhiza.

74. Nitratudvaskning fra forskellige bevoksninger.




83. Modne og umodne økosystemer.

84. Succession i området foran en gletsjer.

85. Omdriftstid og udbytte af bevoksninger.

86. Menneskets aktivitet i de danske skove.

87. Skovflåtens livscyklus.

90. En drøvtyggermave.

91. Opdelding af drøvtyggere efter fødevalg.

92. Udviklingen i en harepopulation.

93. Dødsårsager i harepopulationer.

94. Eksponentiel vækst af en population.

95. Eksponentiel og logistisk vækstkurve.

96. Jagtstatistik.

97. Rævepopulations indflydelse på vildtbestand.

© Nucleus Forlag

Skovbrug og natursyn3


© Nucleus Forlag

Figur 57. Et blad set i tværsnit.Side 61 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

KutikulaOverhud

Palisadevæv

Grønkorn

Svampvæv med luftfyldte cellemellemrum

OverhudKutikula

CO2 Vand + O2

Tave-celler

Vedkar

Sikar

Lednings-streng

Læbecelle Spalteåbning


© Nucleus Forlag

Figur 58. Læbeceller, åbne t.v. og lukkede t.h.Side 62 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Overhudsceller uden grønkorn

Grønkorn

Kerne


© Nucleus Forlag

Figur 59. Belysningsintensitetens virkning på fotosyntesen (NPP).Side 63 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

30

0

Sennep – lysplante

Skovsyre – skyggeplante

25 50 kilolux

NPP


© Nucleus Forlag

Figur 60. Tværsnit af grangren med de vigtigste væv markeret.Side 64 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.Foto: Bent Rasmussen.© Nucleus Forlag.

Overhud

Bark

Harpikskanal

Sikar

Vækstlag

Vedkar

Marvstråle

Årringe


© Nucleus Forlag

Figur 61. Gulerod t.v. har en typisk pælerod. Trævlerod t.h. hos rapgræs.Side 65 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Figur 64. Rodhår i jordmiljøet.Side 67 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Rod

Ler,sand

Luft Rodhår Humus Vand


© Nucleus Forlag

Figur 66. C/N forhold i blade og bladenes nedbrydningstid.Side 69 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Plante C/N Omsætningstid (år)

kløver 15/1 <1ask 21/1 <1elm 28/1 1eg 47/1 2,5bøg 51/1 3fyr 66/1 >3


© Nucleus Forlag

Figur 67. Springhale, regnorm og bænkebider.Side 69 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Figur 68. En organismes økologiske niche.Side 71 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Artens trivsel

Vandmangel

Optimum

For meget vand

Vand


© Nucleus Forlag

Figur 69. Gennemsnitlig NPP og nedbrydning i jordens forskellige klimazoner.Side 71 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

NPP (relative værdier)

NPP

Aerob nedbrydning

Ophobning af organisk stofunder aerobe forhold

Ophobning af organisk stofunder anaerobe forhold

Temperatur °C0 5 10 15 20 25 30

Anaerob nedbrydning


© Nucleus Forlag

Figur 70. Planterods optagelse af næringssalte.Side 72 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

NO3-

NO3-

+H3O+

NO3-

+H3O+

K+K+

K+

NH4+

Ca2+

Ca2+H3O+

H3O+ H3O+

H3O+

H3O+ + HCO3-

Mg2+

CO2 + H2O

H2CO3

H2O

K+ + HCO3-

ATP

CO2


© Nucleus Forlag

Figur 71. Samspillet mellem plante og mikroorganismer.Side 73 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

NH4+

+PO4

3-

Planterod

Humus

Bakterier

Svampe

Orme

Protozoer

Kulhydrat


© Nucleus Forlag

Figur 72. Mykorrhiza.Side 74 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Glukose + aminosyrer

H2O PO

43- NO

3-

Plante Svamp

Trærødder Mycelium


© Nucleus Forlag

Figur 74. Nitratudvaskning fra forskellige bevoksninger.Side 75 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Afgrøde Udvaskning

naturarealer 2,5marginaljord 4varig græs 16kløvergræs 25vårbyg + husdyrgødning 86


© Nucleus Forlag

Figur 83. Karakteristika for modne og umodne økosystemer.Side 83 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Faktor Umodent økosystem Modent økosystem (ungt økosystem) (klimaks økosystem)

BPP/R > 1 = 1biomasse lille storNPP stor tilvækst lille eller nulfødekæder enkle sammensatte fødenetartsdiversitet lille stornicher få mangeorganisme-størrelse små store og smålivscykler korte langestofkredsløb åbne lukkedesymbiose-forhold få mangestabilitet lille stor


© Nucleus Forlag

Figur 84. Succession i området foran en gletsjer.Side 83 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Pioner-elle-stadie Overgangs-stadie Gran-stadie

Humus + mineraljord

Mineraljord

År efter gletsjer

Gram N/m2

300

250

200

150

100

50

00 50 100 150


© Nucleus Forlag

Figur 85. Omdriftstid og udbytte af forskellige bevoksninger.Side 85 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

sitkagran 24 60 årrødgran 18 60 årskovfyr 10 80 årbøg 11 100 åreg 7 120 årask 8 80 år

Træart m3 salgbar Omdrifts- vedmasse/ha/år tid


© Nucleus Forlag

Figur 86. Menneskets aktivitet i de danske skove.Side 85 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

gå tur 63opleve naturen 56studere naturen 20motionere 14køre tur 13lufte hund 13på arbejde 4på fisketur 3på ridetur 2på jagt 2

Aktivitet i skoven %


© Nucleus Forlag

Figur 87. Skovflåtens livscyklus.Side 86 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik og Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Æg

Æg

Nymfe

Larve

Voksen


© Nucleus Forlag

Figur 90. En drøvtyggermave.Side 91 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

CH3-COOH CH3-CH2-COOH CH3-CH2-CH2-COOH

Mikroorganismer

Aminosyrer

Grovsortering

Mikroorganismer fordøjes

CO2

CO2

H2O

H2O

CH4

Føde + spyt

H2N-CO-NH2

T

VN

B

L


© Nucleus Forlag

Figur 91. Opdeling af drøvtyggere efter deres fødevalg.Side 93 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Specialister Mellemgruppe Generalister

Råvildt

Dåvildt

Får

GedKvæg

Kronvildt

Drøvtyggermave

Bladmave

Ædefrekvens


© Nucleus Forlag

Figur 92. Udviklingen i en harepopulation året igennem.Side 94 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Årets killingeproduktion

Forårets ynglebestand

Efterårsbestand

Næste forårsbestand

Sommerdødelighed Killingedødelighed Vinterdødelighed

Jagtudbytte


© Nucleus Forlag

Figur 93. Dødsårsager i harepopulationer med og uden jagt.Side 95 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Uden jagtMed jagt90% dør 90% dørSygdom 10%

Trafik 20%

Rovdyr 15%

Landbrug 20%

Jagt 35%

Sygdom 39%

Trafik 13%

Rovdyr 26%

Landbrug 20%


© Nucleus Forlag

Figur 94. En populations udvikling ved eksponentiel vækst.Side 96 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Tid (år) Forældre + Killinger Populationsstørrelse

0 2 2 1 2 8 10 2 10 40 50 3 50 200 250 4 250 1000 1250


© Nucleus Forlag

Figur 95. En eksponentiel og en logistisk vækstkurve for en ø’s harepopulation.Side 96 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Antal harer på øen

Eksponentiel vækst Logistisk vækst Bærekapacitet

250

200

150

100

50

00 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 År


© Nucleus Forlag

Figur 96. Lille jagtstatistik.Side 97 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

År 1945-48 55-58 65-68 79-82 82-85 92-95 97-00 2002-05

Antalrådyr 19.000 25.000 32.000 42.000 50.000 95.000 102.100 109.200harer 420.000 400.000 340.000 199.000 199.000 172.000 106.000 70.000agerhøns 290.000 270.000 200.000 89.000 53.000 104.000 58.400 40.800


© Nucleus Forlag

Figur 97. Rævepopulationens indflydelse på vildtbestanden.Side 98 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Antal x 100015

10

5

0

Agerhøne

Hare

Fasan

Ræv

1960 1965 1970 1975 1980Rabiesbekæmpelse

År

Dansk landbrug og natursyn4104. Jagtudbytte af agerhøns fra 1940 og frem.

105. Dyrs fourageringsområder.

108. Strandbede og roe.

111. Gødningsforbruget gennem 100 år.

112. Effekt af N-gødning i vinterhvede.

113. Landbrugets N-massebalance.

114. N-mineralisering og N-optagelse i byg.

115. Nitratudvaskning ved forskellige sædskifter.




116. Gødningsmængde og nitratudvaskning.

117. Mineralisering af N-forbindelser.

118. Afgrødens betydning for nitratafstrømning.

119. Nitrat i rodzonen.

121. Nedbør og fordampning.

122. Energistrømmen gennem en græsmark.

123. Energifordeling mellem fødekæder.

124. Økologisk landbrug med 5-årigt sædskifte.

© Nucleus Forlag


© Nucleus Forlag

Figur 104. Jagtudbytte af agerhøns fra 1940 og frem.Side 108 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Antal

400.000

300.000

200.000

100.000

1950 60 70 80 90År

Jagtudbytteaf agerhøns

00 2005


© Nucleus Forlag

Figur 105. Den maksimale afstand forskellige dyr bevæger sig væk fra hegn under fouragering.Side 108 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

Dyr Afstand i m

ræv 2-3000husmår 1000hermelin 300pindsvin 250spidsmus 200myrer 50løbebiller 50


© Nucleus Forlag

Figur 108. Strandbede (øverst) og roe (nederst).Side 110 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.

Figur 111. Gødningsforbruget gennem 100 år.Side 112 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.

1000 tons N400

350

300

250

200

150

100

50

01900 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 99 År

Husdyrgødning

Handelsgødning

2004


© Nucleus Forlag

Figur 112. t.v. Merudbytte af vinterhvede ved tilførsel af stigende N-mængder. T.h. de samme forsøgsresultater, men her med det reelle udbytte oplyst.Side 113 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Effekt af N-gødning i vinterhvede Effekt af N-gødning i vinterhvede

5000

4000

3000

2000

1000

0

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

Merudbytte kg kerne/ha kg kerne/ha

2000 efter korn 1995-99 efter korn1992 efter korn 1992 efter bælgplanter

0 50 100 150 200 250kg N/ha 2000 efter korn 1995-99 efter korn

1992 efter korn 1992 efter bælgplanter

0 50 100 150 200 250kg N/ha

Figur 113. Landbrugets N-massebalance (nitrogenkredsløb).Side 114 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

40

Nitrogenfiksering Nedbør og tør

afsætning afNH3 og NOx

Salg 46 Husdyr

Køb 82

Spildevandsslam

Biol

ogis

k de

nitr

ifika

tion

Kem

isk

deni

trifi

katio

n

Drænvand

Grundvand

Organisk N i jord 5-10 t/haHumus

MikroorganismerNH4

+ NO2- NO3

-

N2

5

15 86

77

84 15

6

93

47

25

60162

NH3

Figur 114. N-mineralisering og N-optagelse i byg.Side 114 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

N-mineralisering og N-optagelse i bygRelative værdier100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Måned1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

N optaget i byg N mineraliseret

Figur 115. Den gennemsnitlige nitratudvaskning ved forskellige 4-årige sædskifter.Side 115 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Afgrøde/sædskifte over 4 år Udvasket nitratmængde kg N/ha/år

vårbyg . vårbyg . vårbyg . vårbyg 99vårbyg . kartofler . vårbyg . vårbyg 70vårbyg med græsudlæg . vårbyg . rug . vårbyg med udlæg 56vårbyg med kløvergræsudlæg . kløvergræs . kløvergræs . roer 37

Figur 116. Gødningsmængdens betydning for nitratudvaskningen.Side 115 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Udbyttet af kerner i kg/ha kg N udvasket/ha7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

40

30

20

10

00 50 100 150 200 250

Udbytte af hvede Udvasket Nkg N tilført pr. ha

Figur 117. Mineralisering af N-forbindelser ved 20% og 30% vandindhold.Side 117 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

mg N/100 g tør jordN mineralisering ved 20% vand

45004000350030002500200015001000500

0

NH4+ + NO2

- + NO3-

NH4+ NO2

-NO3

-

NH4+ + NO2

- + NO3-

NH4+

NO2- NO3

-

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 dageAmmonium Nitrit Nitrat Total uorganisk N

mg N/100 g tør jordN mineralisering ved 30% vand

45004000350030002500200015001000500

02 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 dage

Ammonium Nitrit Nitrat Total uorganisk N

Figur 118. Afgrødens betydning for nitratafstrømningen ved tilførsel af anbefa-lede N mængder.Side 117 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Afgrøde Tilført N Afstrømmet N Sandjord Lerjord

vinterhvede 180 33 30vårbyg 120 45 40vårbyg med udlæg 130 28 30græs i omdrift 350 15 25græs – natur 0 < 5 < 5bælgplanter 0 70 70

Figur 119. Nitrat i rodzonen.Side 117 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Nitrat i rodzonen, vinterkg N/ha50

40

30

20

10

08 9 10 11 12 1 2 3 4

Ubevokset, 0 kg N/ha Sennep, 0 kg N/ha Sennep, 40 kg N/ha

Måned, aug. - apr.

Figur 121. Nedbør og fordampning.Side 120 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Nedbør og fordampning

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

mm

MånedNedbør Evapotranspiration1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Figur 122. Energistrømmen gennem en græsmark.Side 121 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

BPP

Energistrøm i græsmark1. trofiske niveau 2. trofiske niveau 3. trofiske niveau 4. trofiske niveau

30.000 3.200 2.850 260 243 Respiration

Dødt organisk

stof RegnormeProtozoer

53.450

52.550 400

Solenergi 100%

Refleksion ca. 98%

Varme

RovdyrSpidsmusRovbiller

TusindbenBænkebidereSpringhaler

Bakteriersvampe

GræsNPP:

60.000

Andreplante-ædere

Husdyr

Andrerovdyr

Menne-sker

Fæces 5.500 5.100 120 105 Dødt organisk stof42.000 500 100 20 2 Døde dyr og planter

9.600 40016% 0,7%

8.400

18.000

35014% 0,6%70%

4.700

900

600

Figur 123. Fordeling af energien mellem græs-nings- og nedbryderfødekæde i forskellige økosystemer.Side 122 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Økosystem Fødekæde Nedbryderkæde

skov < 10% > 90%mark ca. 30% ca. 70%hav ca. 50% ca. 50%

Figur 124. Økologisk landbrug med et 5-årigt sædskifte.Side 123 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

128. Import og eksport af ’varer’ til og fra byen.

132. Princip i spildevandsrensning.

133. Spildevandsrensningens udvikling i Danmark.

134. Udledte mængder og mål for spildevandsrensning if. Vandmiljøplanerne.

135. Rensningseffektivitet.

136. Mekanisk-biologisk rensningsanlæg.

137. Bakterier og deres rolle i spildevandsrensning.

139. Pincippet i N-fjernelse.

140. Fosforfjernelse i anlægget.

141. Smådyr i det aktive slam.

142. Bakteriernes væksthastigheder.

143. Typiske BI5 værdier.




© Nucleus Forlag

By, menneske og natursyn5

Figur 128. Import og eksport af ’varer’ til og fra byen.Side 129 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

VarmeO2 CO2 NO2 CFC

Genbrug

Genbrug

Energi

StofVand

AffaldSpildevand

Byen

Figur 132. Princip i spildevandsrensning.Side 134 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

1900 1975 1975 1992 1992

Spilde- Mekanisk stof Aktivt Nærings- Rensning for vand rensning Sygdomskim slamanlæg salte næringssalte

Sand/grus/fedtkanyler m.m.

Vand

Slam FePO4

CO2 N2

Organisk

Figur 133. Spildevandsrensningens udvikling i Danmark.Side 134 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

RensningÅr

% af spildevandsmængde

ingen rensningmekaniskmekanisk - biologiskmakenisk - biologisk - kemisk

1972

4627260

1984

102067

3

1989

7145920

1994

12

2076

1998

00

1585

2004

003

97

Figur 134. Udledte mængder og målsætningen for spildevandsrensningen if. Vandmiljøplanerne.Side 134 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Stof Udledning i tons

organisk stof (BI5)

nitrogen (N)fosfor (P)

1989

36.00018.0004.470

1999

3.5085.134

581

2004

2.8014.051

431

Skal reduceres til

10.6006.0001.220

Figur 135. Rensningseffektiviteten af de forskellige typer rensningsanlæg angivet i % reduktion af stoffet.Side 134 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Anlæg Organisk Mikro- N P Gifte stof organismer

mekanisk 20-30 10 10-15 10-15 0mekanisk - biologisk 80-95 95 20-40 20-30 0mekanisk - biologisk - kemisk 90-95 95 90-95 85-95 0

Figur 136. Et af flere principper i mekanisk-biologisk rensningsanlæg med næringsstoffjernelse.Side 135 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Spildevand Rist Sandfang Anaerob tank Aerob zone

Klaringstank "Recipient" Anoxisk zone

Større sager Sand, slam

Depot Slam til forbrænding Slamkoncentrering

vand, sø, hav

Aktivt slam

Figur 137. Bakterier og deres rolle i spildevandsrensningen.Side 137 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Slægt Proces/opgave i spildevandsanlægget

Pseudomonas nedbryder organisk stof (heterotrof/aerob/denitrifikation)

Nitrosomonas kemoautotrof (ammonium nitrit)

Nitrospira kemoautotrof (nitrit nitrat)

Zoogloea danner slim, får andre bakterier til at klumpe sammen og bundfælde

Sphaerotilus heterotrof nedbryder, danner de lange slimede tråde

Flavobacterium heterotrof nedbryder

Micrococcus aerob heterotrof nedbryder

Arthrobacter aerob heterotrof nedbryder

Nocardia aerobe aerob heterotrof nedbryder, giver skumdannelse i anlæg

Actinomyceter fosfatakkumulering, nogle med denitrifikation

Figur 139. Princippet i N-fjernelse.Side 138 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Organisk stof + O2 respiration CO2 + H2O + NH4

+

NO3- NO2

- nitrifikation O2

Anaerob zone

Aerob zone

C6H12O6 + NO3- denitrifikation N2 + CO2 + H2O

Procestank N-fjernelse

Figur 140. De dele af anlægget der er involveret i fosforfjernelse.Side 139 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Anaerob tankOpsamling af organisk stofog frigørelse af noget fosfat

Slamforbrænding

Aktivt slam

ProcestankOpsamling af fosfat og

respiration

Figur 141. Eksempler på smådyr i det aktive slam.Side 139 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Kirsten Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Flagellater Infusionsdyr Klokkedyr Hjuldyr Bjørnedyr Rundorm Ciliat Ciliat

Figur 142. Bakteriernes væksthastigheder ved forskellige temperaturer.Side 140 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Aktivitet i % af maksimum

Temperatur °C

100

50

10° 20° 30° 40°

Figur 143. Typiske BI5 værdier.

Side 141 i bogen.Natursyn– økologi til B-niveauTegning: Erik Hjørne.© Nucleus Forlag.


© Nucleus Forlag

Kilde B15mgO

2/L/5 døgn

urenset spildevand 250ensilagesaft 50.000slagterier 1500mejerier 1500mekanisk - biologisk renset vand 15-30mekanisk - biologisk - kemisk renset vand 10-20lovens krav til udledt vand < 15

Documents

NATURSYN - Nucleus · 2020-04-08 · 3. Økosystemets organisationsniveauer. 4. Laks og ørred. 5. Stryg-høller og å-slynge. 6. Et fødenet. 8. Et teoretisk vandløb inddelt i de