Dýchání ekosystému - Ecosystem respiration

Cyklus dýchání v ekosystému.

Dýchání ekosystému je součet všech dýchání vyskytující se živými organismy v konkrétním ekosystém.[1] Interakce různých procesů v ekosystému přispívá k celkovému cyklu dýchání ekosystému. Dva hlavní faktory, které přispívají k dýchání ekosystémů, jsou fotosyntéza a buněčné dýchání. Tyto dva procesy jsou pravým opakem jeden druhého; fotosyntéza využívá oxid uhličitý a vodu za přítomnosti slunečního světla k produkci glukózy a kyslíku, zatímco buněčné dýchání využívá glukózu a kyslík k produkci oxidu uhličitého, vody a energie. Koordinace vstupů a výstupů těchto dvou procesů vytváří zcela propojený systém, který tvoří základní fungování celkového dýchání ekosystémů.

Jedná se o operaci, při které organismy ve specifikovaném ekosystému používají proces dýchání k přeměně organického uhlíku na oxid uhličitý. Zatímco množství dýchání se liší podle typu ekosystému a hojnosti komunity, mechanismus se vyskytuje ve vodním i suchozemském prostředí.

Přehled

Dýchání ekosystému nastává, když buňka vezme glukózu a kyslík a použije ji k výrobě oxidu uhličitého, energie a vody. Tato transakce je důležitá nejen ve prospěch buněk, ale také pro poskytnutý výstup oxidu uhličitého, který je klíčový v procesu fotosyntézy. Bez dýchání by činnosti nezbytné pro život, jako jsou metabolické procesy a fotosyntéza, skončily. Dýchání ekosystému se obvykle měří v přírodním prostředí, například a les nebo louky a pastviny, spíše než v laboratoři. Dýchání ekosystému je část produkce oxid uhličitý v ekosystému uhlíkový tok, zatímco fotosyntéza obvykle představuje většinu spotřeby uhlíku v ekosystému.[2] Tento uhlík cykluje v celém ekosystému, protože za různých okolností uhlík nadále pohlcuje nebo uvolňuje různé faktory. Ekosystém přijímá uhlík fotosyntézou, rozkladem a absorpcí oceánu.[3] Ekosystém vrací tento uhlík dýcháním zvířat, dýcháním rostlin a emisemi z automobilů / továren.[3] Tento konstantní cyklus uhlíku v systému není jediným přenášeným prvkem. V dýchání zvířat a rostlin tyto živé bytosti přijímají glukózu a kyslík a zároveň vydávají energii, oxid uhličitý a vodu jako odpad. Tyto konstantní cykly zajišťují příliv kyslíku do systému a uhlík ze systému.

Důležitost

Množství uhlíku uvolněného do atmosféry dýcháním ekosystémů je po fotosyntéze druhým největším tokem uhlíku.[4] Tyto dva systémy mají významný vliv na atmosférickou koncentraci oxidu uhličitého, takže jejich správná funkce je nezbytná pro udržení života. Bez oxidu uhličitého by rostliny nebyly schopny provádět fotosyntézu, což by zase neprodukovalo kyslík, což by ovlivnilo všechny formy života na Zemi. Bez přítomnosti ekosystémového dýchání v zemských systémech lze s jistotou říci, že základní myšlenka „života“ by byla ztracena. Před těmito procesy v ročních letech formování Země byly vzduch a oceány anoxické.[5] An anoxický prostředí je prostředí bez přítomnosti kyslíku, převážně sestávající z mikrobů. Vývoj kyslíkové fotosyntézy v atmosféře zesílil produktivitu biosféry a zvýšil biodiverzitu.[5] S přítomností fotosyntézy poskytující kyslík do atmosféry se brzy vyvinulo dýchání, které poskytlo potřebné komponenty, které fotosyntéza vyžaduje, aby fungovala. Tato společná evoluce procesů nás vedla k biologicky rozmanitým a plodným ekosystémům, které dnes známe.

Viz také

Reference

  • https://web.archive.org/web/20100612133703/http://face.env.duke.edu/projpage.cfm?id=38
  • http://eco.confex.com/eco/2008/techprogram/P10688.HTM
  • Biogeochemie. Heinrich D. Holland, William H. Schlesinger, Karl K. Turekian. 702 s. Elsevier, 2005. ISBN  0-08-044642-6
  • Yvon-Durocher, Gabriel; Caffrey, Jane M .; Cescatti, Alessandro; Dossena, Matteo; Giorgio, Paul del; Gasol, Josep M .; Montoya, José M .; Pumpanen, Jukka; Staehr, Peter A. (2012-06-20). "Sladění teplotní závislosti dýchání napříč časovými měřítky a typy ekosystémů". Příroda. 487 (7408): 472–476. doi: 10.1038 / nature11205. ISSN  0028-0836
  1. ^ Yvon-Durocher, Gabriel; Caffrey, Jane M .; Cescatti, Alessandro; Dossena, Matteo; Giorgio, Paul del; Gasol, Josep M .; Montoya, José M .; Pumpanen, Jukka; Staehr, Peter A. (2012-06-20). "Sladění teplotní závislosti dýchání napříč časovými měřítky a typy ekosystémů". Příroda. 487 (7408): 472–476. doi:10.1038 / příroda11205. ISSN  0028-0836. PMID  22722862. S2CID  4422427.
  2. ^ Lovett, Gary M .; Cole, Jonathan J .; Pace, Michael L. (2006-02-01). „Je čistá produkce ekosystému stejná jako akumulace uhlíku v ekosystému?“. Ekosystémy. 9 (1): 152–155. doi:10.1007 / s10021-005-0036-3. ISSN  1435-0629. S2CID  5890190.
  3. ^ A b "Uhlíkový cyklus | Národní úřad pro oceán a atmosféru". www.noaa.gov. Citováno 2020-11-23.
  4. ^ Gao, Xiang; Mei, Xurong; Gu, Fengxue; Hao, Weiping; Li, Haoru; Gong, Daozhi (2017-12-14). „Dýchání ekosystému a jeho součásti na deštné jarní kukuřičné orné půdě na sprašové plošině v Číně“. Vědecké zprávy. 7 (1): 17614. doi:10.1038 / s41598-017-17866-1. ISSN  2045-2322.
  5. ^ A b Bendall, Derek S; Howe, Christopher J; Nisbet, Euan G; Nisbet, R. Ellen R (2008-08-27). "Úvod. Fotosyntetický a atmosférický vývoj". Filozofické transakce Královské společnosti B: Biologické vědy. 363 (1504): 2625–2628. doi:10.1098 / rstb.2008.0058. ISSN  0962-8436. PMC  2459219. PMID  18468981.