Tropische ecologie
Redenen van afname van tropische bossen: Habitat degradatie en land gebruik verandering,
exploitatie, invasieve soorten en ziekte, vervuiling, klimaat verandering.
In de amazone worden grote stukken bos weg gehaald om vee te huishouden en te kunnen voeden.
Vooral ook om soja te verbouwen voor veevoer over heel de wereld. In Azië wordt veel bos gekapt
voor landbouw. 2 stromingen, intensivering van landbouw of ecoforestry. Ook zijn er stromingen die
GMO gebruik motiveren. Biofuels zijn een groot punt van discussie, kost veel land en werkers in de
tropen kosten weinig dus komt daar de productie. Infrastructuur, netwerk van wegen zorgt voor
bosverlies maar ook meer jacht en kap. Houtkap kan duurzaam gebeuren (FSC keurmerk) maar in
heel veel gevallen gebeurt dat niet.
CBD: alle landen doen daaraan mee (behalve usa) om biodiversiteit te verbeteren. Al bezig sinds
1990 maar niet extreem effectief.
Ecofysiologie:
Fotosynthese formule
Fotosynthese is belangrijk om te snappen om te weten hoeveel C wordt opgeslagen in een bos, hoe
hard productiegewassen groeien etc. Jaarlijks wordt er 122Gt CO2 opgenomen door land planten.
Door planten op het noordelijk halfrond wordt in het voorjaar heel veel CO2 opgenomen.
Fotosynthese vind plaats in het lumen van het thylakoid in het chloroplast. In fotosysteem 2 wordt
een elektron naar een hoger energie niveau gebracht door licht. Dit gaat in een aantal stappen naar 1
waar het weer aangeslagen wordt. Hier komt NMDPH vrij. Een H2O atoom splitst in fotosysteem 2 in
H+ ionen en O2. H+ zorgt voor potentiaal verschil zodat transport over membranen kan plaatsvinden.
ADP wordt omgezet in ATP.
,Er is een licht en een donker reactie (calvin cycles). In de calvin cycles bind CO2 met RuBP (rubulose
biphosphate) om GPA moleculen te vormen (onder de energie van ATP die ADP wordt). GPA wordt
ook weer teruggevormt om de cyclus te herstarten. Rubisco faciliteert te bovenste (carboxylatie) en
de onderste helft (regeneratie) van de cirkel.
Fotonen komen op het light harvesting complex
waardoor de energie in hogere toestanden kan
komen waardoor ATP en NADPH in hoger
toestanden kunnen komen.
CO2 gaat via diffusie de plant in door de
huidmondjes. Hierdoor kan water ook
ontsnappen (trade off). In plekken met
lage CO2 wil de plant de huidmondjes
open hebben. Met water tekort willen
de huidmondjes dicht. Stomataire
geleidbaarheid is de ratio Ca:Ci (interne
CO2 en CO2 buiten). Water is niet
limiterend in het model.
Hoe hoger CO2 hoe hoger de fotosynthese tot
een max. Stomataire geleidbaarheid neemt
steeds verder af (in grafiek) doordat de
huidmondjes dichter gaan om waterverlies te
voorkomen. Dit limiteert de fotosynthese.
, Calvin cyclus: CO2 bind met RuBP in de carboxylatie. Bij te terugvorming zijn energierijke stoffen
nodig (ATP, NADPH). Lage CO2 -> huidmondjes open -> minder CO2 (substraat) aanwezig door lage
CO2 -> Carboxylatie beperkt -> nog verder openen huidmondjes (beperkt door water). Hoge CO2 ->
huidmondjes dichter -> regeneratie beperkt door te weinig energie rijke stoffen. Altijd of de
carboxylatie of de regeneratie beperkend (Weakest link pricipel). Grafiek: eerst carboxylatie
beperkend (blauw) dan regeneratie (rood), daardoor fotosynthese snelheid (groen).
Zuurstof kan ook binden aan Rubisco (fotorespiratie, oxygenatie), dit is heel inefficiënt en er komt
dus weinig energie bij vrij. Wanneer zuurstof bind aan rubisco vind er ook verlies van CO2 plaats. De
groene lijn in de grafiek moet nog verlaagt worden tot de paarse lijn door dit verlies van CO2 (paars=
netto fotosynthese). Gamma ster: wanneer CO2 te laag is kost de fotosynthese alleen maar energie,
CO2 compensatiepunt (het punt waarvan af er bouwstoffen voor suikers geproduceerd worden).
Wanneer water (of een andere factor) limiterend wordt hopen suikers op waardoor negatieve
feedback plaatvind naar het fotosynthese apparaat waardoor fotosynthese afneemt. Plant kan
fotosynthese snelheid verlagen door minder rubisco aan te maken, minder actief rubisco,
huidmondjes kunnen minder ver open gezet worden.
Lichtreactie (ATP en NADPH wordt geproduceerd om regeneratie uit te kunnen voeren): bij lage
lichtintensiteit -> onvoldoende energie -> regeneratie limiterend -> plant doet huidmondjes dicht om
de carboxylatie te verlagen.
Net als dat er een CO2 compensatie punt is, is er
ook een licht compensatie punt (de hoeveelheid
licht waarbij de fotosynthese positief word). In
het begin is licht limiterend en later de
carboxylatie. Kwantum opbrengst is de helling
van de grafiek, verschilt voor verschillende
planten
Planten passen zich aan: korte termijn binnen een individu is een plastische respons, langere termijn
binnen een individu acclimatisatie, over verschillende individuen en lange termijn: adaptatie. Planten
die opgroeien bij laag licht kunnen nooit aan veel fotosynthese doen doordat ze een klein
fotosynthese apparaat hebben. Planten die bij hoog licht zijn opgegroeid kunnen wel op laag licht
reageren (acclimatie). Sommige soorten hebben een hoger fotosynthese vermogen dan andere
(adaptatie).
Redenen van afname van tropische bossen: Habitat degradatie en land gebruik verandering,
exploitatie, invasieve soorten en ziekte, vervuiling, klimaat verandering.
In de amazone worden grote stukken bos weg gehaald om vee te huishouden en te kunnen voeden.
Vooral ook om soja te verbouwen voor veevoer over heel de wereld. In Azië wordt veel bos gekapt
voor landbouw. 2 stromingen, intensivering van landbouw of ecoforestry. Ook zijn er stromingen die
GMO gebruik motiveren. Biofuels zijn een groot punt van discussie, kost veel land en werkers in de
tropen kosten weinig dus komt daar de productie. Infrastructuur, netwerk van wegen zorgt voor
bosverlies maar ook meer jacht en kap. Houtkap kan duurzaam gebeuren (FSC keurmerk) maar in
heel veel gevallen gebeurt dat niet.
CBD: alle landen doen daaraan mee (behalve usa) om biodiversiteit te verbeteren. Al bezig sinds
1990 maar niet extreem effectief.
Ecofysiologie:
Fotosynthese formule
Fotosynthese is belangrijk om te snappen om te weten hoeveel C wordt opgeslagen in een bos, hoe
hard productiegewassen groeien etc. Jaarlijks wordt er 122Gt CO2 opgenomen door land planten.
Door planten op het noordelijk halfrond wordt in het voorjaar heel veel CO2 opgenomen.
Fotosynthese vind plaats in het lumen van het thylakoid in het chloroplast. In fotosysteem 2 wordt
een elektron naar een hoger energie niveau gebracht door licht. Dit gaat in een aantal stappen naar 1
waar het weer aangeslagen wordt. Hier komt NMDPH vrij. Een H2O atoom splitst in fotosysteem 2 in
H+ ionen en O2. H+ zorgt voor potentiaal verschil zodat transport over membranen kan plaatsvinden.
ADP wordt omgezet in ATP.
,Er is een licht en een donker reactie (calvin cycles). In de calvin cycles bind CO2 met RuBP (rubulose
biphosphate) om GPA moleculen te vormen (onder de energie van ATP die ADP wordt). GPA wordt
ook weer teruggevormt om de cyclus te herstarten. Rubisco faciliteert te bovenste (carboxylatie) en
de onderste helft (regeneratie) van de cirkel.
Fotonen komen op het light harvesting complex
waardoor de energie in hogere toestanden kan
komen waardoor ATP en NADPH in hoger
toestanden kunnen komen.
CO2 gaat via diffusie de plant in door de
huidmondjes. Hierdoor kan water ook
ontsnappen (trade off). In plekken met
lage CO2 wil de plant de huidmondjes
open hebben. Met water tekort willen
de huidmondjes dicht. Stomataire
geleidbaarheid is de ratio Ca:Ci (interne
CO2 en CO2 buiten). Water is niet
limiterend in het model.
Hoe hoger CO2 hoe hoger de fotosynthese tot
een max. Stomataire geleidbaarheid neemt
steeds verder af (in grafiek) doordat de
huidmondjes dichter gaan om waterverlies te
voorkomen. Dit limiteert de fotosynthese.
, Calvin cyclus: CO2 bind met RuBP in de carboxylatie. Bij te terugvorming zijn energierijke stoffen
nodig (ATP, NADPH). Lage CO2 -> huidmondjes open -> minder CO2 (substraat) aanwezig door lage
CO2 -> Carboxylatie beperkt -> nog verder openen huidmondjes (beperkt door water). Hoge CO2 ->
huidmondjes dichter -> regeneratie beperkt door te weinig energie rijke stoffen. Altijd of de
carboxylatie of de regeneratie beperkend (Weakest link pricipel). Grafiek: eerst carboxylatie
beperkend (blauw) dan regeneratie (rood), daardoor fotosynthese snelheid (groen).
Zuurstof kan ook binden aan Rubisco (fotorespiratie, oxygenatie), dit is heel inefficiënt en er komt
dus weinig energie bij vrij. Wanneer zuurstof bind aan rubisco vind er ook verlies van CO2 plaats. De
groene lijn in de grafiek moet nog verlaagt worden tot de paarse lijn door dit verlies van CO2 (paars=
netto fotosynthese). Gamma ster: wanneer CO2 te laag is kost de fotosynthese alleen maar energie,
CO2 compensatiepunt (het punt waarvan af er bouwstoffen voor suikers geproduceerd worden).
Wanneer water (of een andere factor) limiterend wordt hopen suikers op waardoor negatieve
feedback plaatvind naar het fotosynthese apparaat waardoor fotosynthese afneemt. Plant kan
fotosynthese snelheid verlagen door minder rubisco aan te maken, minder actief rubisco,
huidmondjes kunnen minder ver open gezet worden.
Lichtreactie (ATP en NADPH wordt geproduceerd om regeneratie uit te kunnen voeren): bij lage
lichtintensiteit -> onvoldoende energie -> regeneratie limiterend -> plant doet huidmondjes dicht om
de carboxylatie te verlagen.
Net als dat er een CO2 compensatie punt is, is er
ook een licht compensatie punt (de hoeveelheid
licht waarbij de fotosynthese positief word). In
het begin is licht limiterend en later de
carboxylatie. Kwantum opbrengst is de helling
van de grafiek, verschilt voor verschillende
planten
Planten passen zich aan: korte termijn binnen een individu is een plastische respons, langere termijn
binnen een individu acclimatisatie, over verschillende individuen en lange termijn: adaptatie. Planten
die opgroeien bij laag licht kunnen nooit aan veel fotosynthese doen doordat ze een klein
fotosynthese apparaat hebben. Planten die bij hoog licht zijn opgegroeid kunnen wel op laag licht
reageren (acclimatie). Sommige soorten hebben een hoger fotosynthese vermogen dan andere
(adaptatie).
