Gamla tentafrågor ekologi II

Vad är en nyckelart (keystone species) och vad sker när en sådan försvinner ur ett samhälle/ekosystem?

En nyckelart (keystone species) är en art som har oproportionerligt stor betydelse för ekosystemets struktur och funktion i förhållande till sin egen abundans. Om den försvinner kan det leda till stora förändringar i samhället, exempelvis att vissa arter ökar kraftigt, andra försvinner och den biologiska mångfalden minskar.

Tillsats av näringsämnen (gödsling) i gräsmarker leder oftast till en minskad artrikedom (species richness). Beskriv en av huvudförklaringarna till varför man ser det här sambandet.

Gödsling ökar tillgången på näring, vilket gynnar snabbväxande och konkurrensstarka växtarter. Dessa växer sig större och skuggar ut mindre konkurrenskraftiga arter, som då minskar eller försvinner. Resultatet blir minskad artrikedom eftersom färre arter kan samexistera.

Succession innebär att artsammansättningen förändras över tid i ett ekologiskt samhälle. Ett exempel är igenväxning av övergivna åkermarker i skogsbygder. Succession kan påverkas av ett flertal olika mekanismer. Förklara vad tolerans (tolerance) innebär och beskriv hur de påverkar samhällens artsammansättning.

Tolerans (tolerance): Senare arter klarar de miljöförhållanden som tidigare arter har skapat och kan så småningom konkurrera ut dem. Artsammansättningen förändras genom att mer konkurrenskraftiga arter tar över.

Succession innebär att artsammansättningen förändras över tid i ett ekologiskt samhälle. Ett exempel är igenväxning av övergivna åkermarker i skogsbygder. Succession kan påverkas av ett flertal olika mekanismer. Förklara vad inhibering (inhibition) innebär och beskriv hur de påverkar samhällens artsammansättning.

Inhibering (inhibition): Tidigt etablerade arter hindrar nya arter från att etablera sig, exempelvis genom konkurrens om ljus, näring och utrymme. Successionen går vidare först när de tidiga arterna dör eller försvinner.

Succession innebär att artsammansättningen förändras över tid i ett ekologiskt samhälle. Ett exempel är igenväxning av övergivna åkermarker i skogsbygder. Succession kan påverkas av ett flertal olika mekanismer. Förklara vad facilitering (facilitation) innebär och beskriv hur de påverkar samhällens artsammansättning.

Facilitering (facilitation): Tidigt etablerade arter förbättrar miljön och gör det lättare för senare arter att etablera sig, exempelvis genom att tillföra näring eller skapa skugga. Detta möjliggör en förändring i artsammansättningen.

Succession innebär att artsammansättningen förändras över tid i ett ekologiskt samhälle. Ett exempel är igenväxning av övergivna åkermarker i skogsbygder. Succession kan påverkas av ett flertal olika mekanismer. Förklara vad prioritetseffekt (priority effect) innebär och beskriv hur de påverkar samhällens artsammansättning.

Prioritetseffekt (priority effect): Vilka arter som etablerar sig först påverkar vilka arter som kan etablera sig senare. Tidiga arter kan exempelvis hinna ta upp utrymme och resurser och därmed påverka det framtida samhällets artsammansättning.

Primärproduktion och energiflöden En metod för att mäta bruttoprimärproduktion är att förändringen i CO2 i en behållare med fotosyntetiserande vävnad (tex ett blad) över tid. (4p) (4p) a) Varför behövs en behållare i ljus och en i mörker? b) Hur mäts nettoprimärproduktion med denna metod?

Genom att jämföra behållarna kan man beräkna bruttoprimärproduktionen (GPP), det vill säga den totala mängden kol som binds genom fotosyntes. Ljusbehållaren: Här sker både fotosyntes (CO₂ tas upp) och cellandning (CO₂ avges). Mörkerbehållaren: Här sker endast cellandning, eftersom fotosyntesen upphör utan ljus. Den visar alltså hur mycket CO₂ som avges genom cellandning. Nettoprimärproduktionen beräknas genom att dra bort cellandningens CO₂-produktion från bruttoprimärproduktionen: GPP - R

Beskriv fosforns kretslopp mellan land och vatten.

Fosfor frigörs genom vittring, organiskt fosfat tas upp av växter, förs vidare i näringskedjan, transporteras via avrinning till vatten, sedimenteras på botten, återförs genom geologiska processer.

Beskriv kolets kretslopp mellan land och vatten

Växter tar upp CO₂ genom fotosyntes, Kol förs vidare genom näringskedjor, Cellandning och nedbrytning frigör CO₂., CO₂ utbyts mellan atmosfär och vatten, En del kol lagras i havssediment under lång tid.

Beskriv kvävets kretslopp mellan land och vatten

Kvävefixering: N₂ till ammonium, Växter tar upp kväve och förs vidare i näringskedjan, Nedbrytning frigör ammonium, Nitrifikation ammonium till nitrat, Avrinning för kväve från land till vatten. Denitrifikation nitrat till kvävgas (N₂) tillbaka till atmosfären.

Östersjöns ekosysteт I södra Östersjön är miljöproblemen "Övergödning" och "Överfiske" kraftigt påtagliga. Hur påverkar Östersjöns växtplankton (pelagiska primärproducenter) av dessa två miljöproblem? Beskriv om effekterna är "top-down" respektive "bottom-up"

Övergödning (bottom-up) Mer kväve och fosfor ger ökad tillväxt av växtplankton. Överfiske (top-down): Färre rovfiskar ger fler småfiskar, färre djurplankton ger mindre betning på växtplankton vilket ger mer växtplankton.

 Artareakurvan, som beskrivs av ekvationen S = cA2 är giltig för många organismer i vitt skilda miljöer. 

a) Vad står S och A för?

S = Species richness: artrikedom, alltså antalet arter. A = Area: områdets yta, vanligtvis mätt i km² eller m²

 Artareakurvan, som beskrivs av ekvationen S = cA2 är giltig för många organismer i vitt skilda miljöer. 

 b) Vad säger kurvan om sambandet mellan area och artantal och hur kan det förklaras ut ett ekologiskt perspektiv? Vilka faktorer spelar in, och hur påverkar de? 

Artareakurvan visar att artantalet (S) ökar när områdets area (A) ökar. Sambandet är dock inte linjärt. Det kan förklaras av att det är oftast större habitatvariation i större områden vilket innehåller fler olika livsmiljöer och nischer, vilket ger plats åt fler arter. Större områden innehåller generellt mer föda, vatten och skydd samt har större sannolikhet att träffas av spridande individer från andra områden.

 Artareakurvan, som beskrivs av ekvationen S = cA2 är giltig för många organismer i vitt skilda miljöer. 

c) Rita en figur som visar sambandet om S och A logaritmeras. Glöm inte skriva enheter. 

Utan logaritmering får man en böjd kurva. Med logaritmering av både S och A blir sambandet linjärt. Horisontellt log (A), vertikalt log(S)

Ange vilket av de nedan angiva parvisa alternativen för utformning av skyddade områden som ger bäst förutsättningar att bevara artrikedom. Motivera ditt val 

a) En stor eller liten area 

b) Flera små områden eller deras sammanlagda area samlat i ett område 

c) Områden samlade med korta avstånd till varandra, eller utspridda med långa avstånd mellan varandra 

d) Områden med eller utan sammanbindande spridningskorridorer 

En stor area är bäst, Stora områden kan rymma fler habitat, nischer och resurser för att försörja större populationer. Ett stort sammanhängande område är oftast bäst, det ger större sammanhängande livsmiljöer och minskar kanteffekter där populationerna blir ofta större och mindre isolerade. Områden nära varandra är bäst det underlättar spridning och förflyttning mellan områden och ökar genflödet och möjligheten till återkolonisering om en population dör ut. Med spridningskorridorer är bäst, korridorer binder samman livsmiljöer och underlättar spridning mellan populationer de minskar isolering och kan öka det genetiska utbytet.

För att synliggöra betydelsen av biologisk mångfald lanserades begreppet ekosystemtjänster. Det syftar på alla de produkter och tjänster som ekosystemen ger människan, och som bidrar till vår välfärd och livskvalitet. Det instrumentella värdet (ekonomiska värdet) av biodiversitet brukar delas upp i fyra typer av ekosystemtjänster. Förklara och ge ett exempel för respektive typ: 

a) Tillhandahållande tjänster (provisioning services) 

Materiella produkter och resurser som vi får direkt från naturen. Exempel: Mat (fisk, grödor), dricksvatten, virke och läkemedel.

För att synliggöra betydelsen av biologisk mångfald lanserades begreppet ekosystemtjänster. Det syftar på alla de produkter och tjänster som ekosystemen ger människan, och som bidrar till vår välfärd och livskvalitet. Det instrumentella värdet (ekonomiska värdet) av biodiversitet brukar delas upp i fyra typer av ekosystemtjänster. Förklara och ge ett exempel för respektive typ: 

b) Reglerande tjänster (regulating sevices)

Ekosystemens förmåga att reglera naturliga processer och upprätthålla en stabil miljö. Exempel: Pollinering, vattenrening, klimatreglering och skydd mot översvämningar.

För att synliggöra betydelsen av biologisk mångfald lanserades begreppet ekosystemtjänster. Det syftar på alla de produkter och tjänster som ekosystemen ger människan, och som bidrar till vår välfärd och livskvalitet. Det instrumentella värdet (ekonomiska värdet) av biodiversitet brukar delas upp i fyra typer av ekosystemtjänster. Förklara och ge ett exempel för respektive typ: 

c) Kulturella tjänster (cultural services) 

Icke-materiella värden som naturen bidrar med till människans välbefinnande och livskvalitet. Exempel: Rekreation, friluftsliv, naturupplevelser, turism och estetiska värden.

För att synliggöra betydelsen av biologisk mångfald lanserades begreppet ekosystemtjänster. Det syftar på alla de produkter och tjänster som ekosystemen ger människan, och som bidrar till vår välfärd och livskvalitet. Det instrumentella värdet (ekonomiska värdet) av biodiversitet brukar delas upp i fyra typer av ekosystemtjänster. Förklara och ge ett exempel för respektive typ: d) Understödjande tjänster (supporting services) 

Grundläggande ekologiska processer som gör att andra ekosystemtjänster kan fungera. Exempel: Fotosyntes, näringsämneskretslopp, jordbildning och primärproduktion