ökoloogia
Mis on ökoloogia, harud, uurimisküsimused - uurib organismide vastastikuseid suhteid ning nendevahelist ja keskkonnaga toimuvat koostoimet ; mis tegurid mõjutavad organisme, kuidas populatsioonid, liigidajas muutuvad, inimese roll
• Autökoloogia, - organism, isend, nende kohastumine
Demökoloogia, - populatsioon, selle dünaamika
Sünökoloogia - kooslused (eri liigid!!)
• Ökoloogilised tegurid - keskkonnategurid, mis avaldavad organismidele mõju: keemiline aine, sademed, valgus, temperatuur, päeva pikkus, …
otsesed - vahetu mõju organismile (vesi, valgus, toit, temp)
kaudsed - teiste faktorite toimel, muudavad nt elupaika toiduküllust (kliimamuutused, inimtegevus)
• Liebigi seadus ja Shelford seadus
Liebigi seadus (miinimum) - Organismide kasv, ellujäämine ja paljunemine on piiratud teguriga, mis on kõige väiksemas koguses organismi vajadustega võrreldes. Teisisõnu, isendi arengut määrab kõige piiratum ressurss, isegi kui teisi ressursse on piisavalt saadaval. (see loll puidust ämber)
Shelford seadus (tolerantsus) - Organismide levik ja ellujäämine sõltub mitte ainult ühe teguri minimaalsest, vaid ka selle maksimaalsest väärtusest. Shelfordi seadus rõhutab, et organismidel on teatud tolerantsusvahemik keskkonnatingimuste suhtes, milles nad suudavad ellu jääda, kasvada ja paljuneda.
• Tolerantsuskõver e. gaussi kõver -
U-optimum c- maksimum t- liigi tolerants e, ök. amplituud
Laia ökoloogilise amplituudiga liigid: eurütoopsed ehk generalistid
Kitsa ökoloogilise amplituudiga liigid: stenotoopsed ehk spetsialistid
Ökoloogiline amplituud: organismi teatud tolerantsusvahemik keskkonnatingimuste suhtes, milles nad suudavad ellu jääda, kasvada ja paljuneda.
• Autökoloogiline vs sünökoloogiline amplituud -
- Autökoloogiline amplituud - Autökoloogiline amplituud (Fundamentalne nišš) viitab organismi või liigi taluvusvahemikule keskkonnatingimuste suhtes ilma teiste liikide mõjuta. See näitab teoreetilist maksimaalset vahemikku, milles liik suudab elada
- Sünökoloogiline amplituud - Sünökoloogiline amplituud (Realiseerunud nišš) võtab arvesse ka liikidevahelisi suhteid, nagu konkurents ja kisklus, ning määrab organismi tegeliku ellujäämisvõime ja leviku reaalses ökosüsteemis, kus on ka teised liigid
ADAPTATSIOONID (kohanemine, kohastumine) -
adaptsioon - protsess, mille käigus organismid arenevad ja kohanevad oma keskkonna tingimustega, et suurendada oma ellujäämis- ja paljunemisvõimalusi (ökoloogilised amplituudid muutuvad) (kaelkirjakud)
kohanemine - vastavalt kk oludele muutumine, nt puuvõra muutumine päikesega ; järglasi ei mõjuta
kohastumine - evolutsiooniline muutumine, mõjutab järglasi ; pikaajaline ; liblikad tööstuspiirkondades
• Suunav-, Stabiliseeriv-, Distruptiivne adaptsioon
suunav - looduslik valik eelistab ühte fenotüübilist äärmust teise üle, (hirve sarved, kalad (inimtegevus))
stabiliseeriv - Eelistatakse keskmise tunnuse väärtust ja valik toimib äärmuslike tunnuste vastu. (karva värv)
distruptiivne - Eelistatakse tunnuse mõlemat äärmuslikku vormi, samas kui keskmise väärtusega isendid saavad vähem kasu.(soomused)
• Elustrateegiad (r-, K- L- strateeg) -
r-strateeg – keskendub kiirele kasvule ja paljunemisele. Need liigid toodavad suures koguses järglasi, kuid iga järglase jaoks investeeritakse vähe ressursse. (lühike eluiga, kiire kasv, varajane suguküpsus, suur arv järglasi korraga, väike järglaste hooldus). Nt hiir, umbrohi, putukad
K-strateeg – need liigid toodavad vähem järglasi, kuid investeerivad iga järglase arengusse ja hooldusesse rohkem ressursse (pikk eluiga, aeglane kasv, hiline suguküpsus, vähe järglasi, kõrge vanemlik hooldus). Nt suured puud, inimene.
L-strateeg – liigid, mis on kohanenud elama keskkondades, kus ressursid on äärmiselt piiratud. Nende ellujäämine sõltub aeglasest kasvust, pikaealisusest ja suurest kohanemisvõimest rasketes keskkonnatingimustes (ellujäämine prioriteediks, vähene paljunemine) Nt. Kõrbetaimed, kaktused
• Raunkiaer´i elustrateegiad -
Fanerofüüdid (9) – paljunemisorganid maapinnast >50 cm. Puud, põõsad, liaanid. Kamefüüdid (8,7) - paljunemisorganid maapinnast <50 cm, lume sees. Puhmad (mustikas). Hemikrüptofüüdid (6) – paljunemisorganid maapinnaga samal tasemel. Mitmeaastased rohttaimed, nagu karikakar, võilill, paljud kõrrelised.
Krüptofüüdid (5,4) – paljunemisorganid maa või veel all (risoom, sibul). Tulbid, nartsissid, kartulid, liiliad.
Terofüüdid – ebasoodsa aja elavad üle ainult puhkeolekus, seemnena vms. Üheaastased taimed. Kõrbes.
• Ramenski ja Grime'i klassifikatsioon (CSR) - jagavad taimeliigid kolme põhikategooriasse: konkurendid (C-strateegid), stressitalujad (S-strateegid) ja häiringutalujad (R-strateegid).
• CSR liikide erinevused:
C – need liigid toodavad vähem järglasi, kuid investeerivad iga järglase arengusse ja hooldusesse rohkem ressursse (pikk eluiga, aeglane kasv, hiline suguküpsus, vähe järglasi, kõrge vanemlik hooldus). Nt suured puud, inimene.
S– liigid, mis on kohanenud elama keskkondades, kus ressursid on äärmiselt piiratud. Nende ellujäämine sõltub aeglasest kasvust, pikaealisusest ja suurest kohanemisvõimest rasketes keskkonnatingimustes (ellujäämine prioriteediks, vähene paljunemine) Nt. Kõrbetaimed, kaktused
R– keskendub kiirele kasvule ja paljunemisele. Need liigid toodavad suures koguses järglasi, kuid iga järglase jaoks investeeritakse vähe ressursse. (lühike eluiga, kiire kasv, varajane suguküpsus, suur arv järglasi korraga, väike järglaste hooldus). Nt hiir, umbrohi, putukad
Darwini vindid (Evolutsioon, Adaptatiivne radiatsioon, ökoloogiline isoleeritus) -
evolutsioon - linnud aja jooksul arenenud erinevateks liikideks, et kasutada maksimaalselt ära kohalikke ressursse.
adaptiivne radiatsioon - protsess, kus ühest algsest liigist areneb mitu erinevat liiki, et täita erinevaid ökoloogilisi nišše. Kuna iga saar Galápagose saarestikus on oma eripäraga, on linnud aja jooksul kohanenud saarte spetsiifiliste tingimustega. Näiteks võivad ühe saare linnud süüa enamasti seemneid, teise saare linnud putukaid ja kolmanda saare linnud taimseid materjale. Nii on tekkinud liigiline mitmekesisus
ökoloogiline isoleeritus - ei ole erinevatel Darwini vintidel vajadust konkureerida teiste linnuliikidega, kes võiksid samu ressursse taotleda.
• Endotermid ja ektotermid
Püsisoojased ehk endotermsed loomad on organismid, kes suudavad säilitada stabiilse kehatemperatuuri sõltumata väliskeskkonna temperatuurist
Kõigusoojased ehk ektotermsed loomad - looma kehatemperatuur sõltub väliskeskkonnast
• Bergmanni reegel - : samas liigirühmas või sugukonnas (eriti imetajatel ja lindudel) on suurema kehamassiga isendid levinud külmemates kliimatingimustes, samas kui väiksema kehamassiga isendeid esineb sagedamini soojemates piirkondades. (karu rebane)
• Hesse reegel - Ühe liigi piires (või taksonoomilise rühma piires) on külmadel aladel loomadel suurem süda võrreldes keha kaaluga kui soojadel aladel.
Mehhanism: süda pumpab rohkem verd, hoiab sooja. Teisisõnu, loomade südamete suurus ja võimekus on kohastunud nende keskkonnaga, aidates neil paremini toime tulla karmimates tingimustes.
• Alleni reegel - Imetajate kehast eemale ulatuvad kehaosad (kõrvad, saba, jäsemed) on külmas kliimas elavatel liikidel lühemad kui soojas kliimas. (jänkud)
• Glogeri reegel - : Soojas kliimas on loomad tumedamat värvi kui külmas. Seotud pigment melaniini kui päikesekiirguse kahjuliku mõju vastase kaitseaine produktsiooniga soojas kliimas.
Populatsioon ja demökoloogia (tähtsus) : Laiem tähendus: ühte liiki kuuluvad isendid mingis kohas mingil ajal. Kitsam tähendus: sama liigi isendite kogum, kes elavad samal ajal samas piirkonnas ning on võimelised omavahel ristuma ja järglasi saama.
tähtsus: liikide säilitamine ja kaitse, populatsiooni kasv/lahanemise progn.,
• Populatsiooni parameetrid: Tihedus
otsene loedamine (teatud alal ruumis)
tiheduse mõõtmine1 (proovide võtmine, mingil alal loendatakse ja ss ekstrapoleeritakse suuremale alale)
tiheduse mõõtmine2 (helid; jäljed, väljaheited; kaudsed märgid)
tiheduse mõõtmine3 (tehnoloogilised, droon, gps , kaamerad)
• Populatsiooni parameetrid: Jaotus ruumis
klasterdunud - gruppidena, ressursid ebaühtlased ; kalaparved
ühtlane - ressursid ühtlaseed ; konkurents tugev ; pingviinid
juhuslik - ressursid igalpool ; võililled
• Populatsiooni parameetrid: Arvukus (N)
viitab konkreetse populatsiooni isendite koguarvule kindlas piirkonnas või elupaigas. see on absoluutne arv, mis näitab, kui palju isendeid (olgu need taimed, loomad või inimesed) elab teatud populatsioonis antud ajahetkel. KINDLAas piirkonnas/elupaigas
Näide: Kui populatsiooni moodustavad 500 hirve, kes elavad metsas, siis selle populatsiooni arvukus on 500 isendit.
• Populatsiooni parameetrid: Sündimus, suremus, ellujäämus, Deevey kõverad
Sündimus: ajaühikus sündinud isendite arv. Sündimus on populatsiooni võime suurendada oma isendite arvukus
Absoluutne sündimus – populatsiooni kohta (populatsiooni koguarvule sündinud isendite arv) Suhteline sündimus (sündimuskoefitsient) – isendi ( või x suuruse) kohta.
Suremus: ajaühikus hukkunud isendite arv. Absoluutne suremus – populatsiooni kohta, Suhteline suremus – isendi ( või x suuruse) kohta.
ellujäämus – mingi taksoni säilinud isendite määr kas pärast kahjustavate tegurite toimet või pärast mingit ajavahemikku.
I tüüp (k-strateegid) •Kõver I (ülespoole kumer): Seda tüüpi ellujäämiskõverat iseloomustab kõrge ellujäämus nooruses ja keskeas, kuid suur suremus vanemas eas. •See on iseloomulik k-strateegidele, kes sünnitavad vähem järglasi, kuid investeerivad palju aega ja ressursse nende kasvatamisse, mis suurendab noorte isendite ellujäämisvõimalusi. •Näide: Inimesed ja paljud imetajad (zoo)
II tüüp •Kõver II (sirge joon): Seda tüüpi kõver näitab, et suremuse määr on konstantne kogu elu jooksul. Isenditel on igas vanuses ühtlane ellujäämisvõimalus. •Seda tüüpi kõver on iseloomulik liikidele, kus suremus ja ellujäämus on sõltumatud vanusest. •Näide: Linnud ja mõned roomajad.
III tüüp (r-strateegid) •Kõver III (allapoole kumer): Seda tüüpi kõver näitab, et suur osa isenditest sureb noores eas, kuid kui noored isendid ellu jäävad, siis nende ellujäämus vanemas eas on parem. •Seda tüüpi kõver on iseloomulik r-strateegidele, kes toodavad väga palju järglasi, kuid investeerivad nende kasvatamisse vähe. Paljud noored surevad varajases eluetapis, kuid vähesed ellujäänud saavad pikalt elada. •Näide: Kalad, konnad, paljud taimed ja putukad
Populatsiooni parameetrid: Vanuseline- ja sooline struktuur
Vanuseline struktuur: näitab erinevate vanuseklasside osakaalu. Igal vanusegrupil on iseloomulik sündimuse ja suremise määr
Sooline struktuur: Populatsiooni sooline struktuur iseloomustab, millises vahekorras on populatsioonis emaseid ja isaseid isendeid.
• Populatsioonidünaamika: Kasvav, normaalne, kahanev populatsioon
• Populatsioonidünaamika: Kasv ja kasvukiirus
kasv:
kasvukiirus:
Näide: Kujutame ette, et meil on küülikute populatsioon: •Aasta alguses on küülikute arv 1000. •Aasta lõpus on populatsiooni suurus 1200. •Ajavahemik on 1 aasta.
• Populatsiooni kasvumudelid: Eksponentsiaalne Vs Logistiline
eksponentsiaalne kasv - e limiteerimatu kasv (J-kujuline kõver).
Selles lihtsas mudelis väljendub seos: mida suuremaks populatsioon saab, seda kiiremini ta kasvab. See kasvumudel eeldab, et ressursid on piiramatud ja populatsiooni ei piira keskkonnategurid.
logistiline kasv - v limiteeritud keskkonnas (S- kujuline kõver).
Piiratud keskkonnas ei saa populatsioon lõpmatult kasvada, kuna ressursid, nagu toit, vesi ja elupaigad, muutuvad piiratud teguriteks.
• Populatsioonide regulatsioon: Tihedusest ja tihedusest mitte sõltuv
Keskkond kontrollib populatsiooni suurust teatud tegurite abil, mida jaotatakse kahte kategooriasse.
Tihedusest sõltuvatel teguritel (konkurents, kisklus, parasiitlus, patogeenid) on populatsioonile suurem mõju selle tiheduse suurenedes.
Tihedusest sõltumatud tegurid (enamasti klimaatilised) vähendavad populatsiooni suurust, olenemata selle tihedusest (kliima, looduskatastroofid, inimtegevus).
• Allee efekt
Allee efekt on nähtus, kus väikese populatsioonitiheduse korral väheneb populatsiooni ellujäämisvõime ja paljunemisedukus: väga väikese tiheduse korral on populatsioonil probleeme ellujäämisega ja kasv võib aeglustuda või isegi peatuda.
Tugev Allee efekt: Kui populatsiooni tihedus langeb teatud kriitilise väärtuse alla, võib see viia väljasuremiseni, sest isendid ei suuda ellu jääda ega paljuneda. Näiteks väike koloonia loomadel, kes elavad gruppides (nt pingviinid), ei suuda end piisavalt kaitsta kiskjate eest, kui grupp on liiga väike.
Nõrk Allee efekt: Väiksema tiheduse korral populatsioon küll kasvab, aga aeglasemalt. Efekt ei ole nii tugev, et see viiks otseselt väljasuremiseni, kuid populatsiooni kasv on aeglane ja võib olla riskantne
Populatsioon Vs. Lokaalpopulatsioon
• Metapopulatsioon
Metapopulatsioon on rühm ruumiliselt eraldatud lokaalpopulatsioone, mis on omavahel seotud isendite rände ja geneetilise vahetuse kaudu
• Biootilised interaktsioonid:
konkurents
(- -) Kui 2 liiki konkureerivad ühe ja sama limiteeriva ressursi pärast, siis ei saa nad pikemat aega koos eksisteerida
neutralism
(00) lähisugulus, kuid erinevad toidud, konkurents puudub
mutualism - obligatoorne
(++) Mutualism on ökoloogiline suhe kahe erineva liigi vahel, millest mõlemad liigid saavad kasu. See on üks levinumaid biootilisi interaktsioone ja aitab ökosüsteemidel ja liikidel areneda koostööliste suhete kaudu.
Mutualism: Mõlemad liigid saavad suhetest vältimatut kasu, mis võib olla eluliselt oluline. Mõnel juhul on nad kohastunud nii tihedalt, et nende eksistents sõltub täielikult koostööst. NT TOLMELDAMINE
protokooperatsioon - mitteobligatoorne
(++) taimed, bakterid, seened mullas. Sipelgas ja lehetäi
Protokooperatsioon: Kuigi mõlemad liigid saavad koostööst kasu, ei ole see ellujäämiseks vajalik. Protokooperatsioon on „vabatahtlik“ ja mitte nii sügavalt seotud kui mutualism.
kisklus
(+-) Röövlooma ja saaklooma vaheline toitumissuhe
herbivooria
(+-) taimtoidulise looma- ja taimeliigi vaheline toitumissuhe
parasitism
(+-) Üks organism (parasiit) kasutab teist organismi (peremeesorganismi) oma elutegevuseks, põhjustades viimasele kahju
allelopaatia
(+-) eri liiki taimede vastastikkune mõjutamine keemiliste ühenditega
—Üks taim (doonor) eritab oma juurte, lehtede või muude taimeosade kaudu kemikaale, mis mõjutavad teise taime kasvu ja arengut. Need kemikaalid võivad pärssida teise taime seemnete idanemist, kasvu või toitainete omastamist.
kommensialism
(+0) Kommensalism on suhe, kus üks liik saab kasu, kuid teine liik ei saa kasu ega kahju. Sellised suhted on looduses tavalised ja esinevad mitmesugustes ökosüsteemides. Erinevalt mutualismist ei ole peremeesorganism selle suhtes aktiivselt osaline ja jääb suhtesse neutraalseks
epifüüdid ja puud
amensalism
(-0) üks liik takistab v pidurdab teise liigi olelust, saamata ise sellest kasu v kahju, penitsilliini tapvad bakterid
Sünökoloogia: Liik ja kooslus - erinevate liikide interakteeruvad populatsioonid ; kooslusi kirjeldatakse liikide abil ; kooslusel on liigiline koosseis ; liik on organismide rühm, kes suudavad vabalt omavahel ristuda ja järglasi saada (ristumisvõime, geneetiline sarnasus, elupaik ja ökoloogia)
• Sünökoloogia: Liigiteke ja väljasuremine
liigiteke - protsess, mille käigus tekivad uued liigd ; Liigitekke tsentrid on piirkonnad, kus uute liikide teke toimub intensiivsemalt kui teistes piirkondades. (stabiillne kliima ja kktingimused) nt vihmametsad, saared, mäed (niššid)
väljasuremine - teatud liik, populatsioon kaob täielikult. See tähendab, et viimased isendid surevad ning liik ei ole enam elujõuline ega suuda end taastoota.
• Sünökoloogia: Koosluse kujunemine
• Sünökoloogia: Primaarsuktsessioon Vs. Sekundaarsuktsessioon
primaarsuktsessioon - on elustiku järkjärguline kujunemine alale, kus varem puudusid elutingimused, ja see algab pioneerliikidest (samblad, vetikad, samblikud ja mõned bakterid), kes suudavad kasvada elututel pindadel. (vulkaaniala)
sekundaarsuktsessioon- : ökoloogiline protsess, mille käigus elupaik taastub pärast häiringut, mis on kahjustanud olemasolevat kooslust, kuid kus muld ja mõned eluvormid (seemned, juured või muud eluvormid) on alles jäänud. (põlengud, üleujutus)
• Sünökoloogia: Ruumi- ja ajaskaala
Sünökoloogia: Uurimismeetodid
kirjeldamine
eksperiment (kontrollitud tingimustes v väliseksperimendid)
modelleerimine
• Liikide kooseksisteerimine: Stressiteooria
Madal produktiivsus viib vähese liigirikkuseni stressirohkete tingimuste tõttu.
Keskmine produktiivsus viib maksimaalse liigirikkuseni, kuna konkurents ja stress on tasakaalus.
Kõrge produktiivsus vähendab liigirikkust, kuna intensiivne konkurents piirab ellu jäävaid liike.
• Liikide kooseksisteerimine: Mitte-tasakaaluline teooria
(1) liigid on erinevad (liigid kasutavad erinevaid ressursse või kasutavad neid erineval viisil)
(2) kooslused on mitte-tasakaalulised ehk ajaliselt heterogeensed
.
Mitte-tasakaaluline teooria seletab liikide kooseksisteerimist läbi häiringute, keskkonna muutlikuse. Selle teooria kohaselt pole ökosüsteem kunagi stabiilne ja püsiv, vaid pidevas muutumises. Häiringud ja keskkonna varieeruvus loovad olukorra, kus ükski liik ei saa täielikult domineerida, mistõttu erinevatel liikidel on võimalik eksisteerida koos.
ökosüsteemis ei kujune välja ühte kindlat liikide struktuuri, vaid kooslus muutub pidevalt,
• Liikide kooseksisteerimine: Janzen-Connell’i hüpoteesi
(liigirikkus tekib ehk ükski liik ei saavuta ülekaalu tänu liigispetsiifilistele vaenlastele)
• Liikide kooseksisteerimine: Liigifondi teooria
kohaliku elupaiga liigirikkus sõltub laiemast liikide "fondist" ehk liikide kogumist, mis on potentsiaalselt võimelised antud elupaigas asustama ja seal ellu jääma
Kui meil on järv, siis järve liigifond võib sisaldada kõiki neid liike, mis võiksid seal elada: kalu, taimi, putukaid. Kuid tegelikult võib järves elada ainult need liigid, kes suudavad seal keskkonnatingimustes ellu jääda – näiteks kui vesi on liiga saastunud, siis ei saa seal elada puhtas vees elavad kalad.
• Bioloogiline mitmekesisus ehk elurikkus
Bioloogiline mitmekesisus ehk elurikkus on kogu elu mitmekesisus Maal kõigis selle vormides, alates geenidest ja bakteritest kuni tervete ökosüsteemideni, nagu metsad või korallrahud
tähendab kõiki erinevaid eluvorme, mida leidub ühes piirkonnas – sealhulgas loomade, taimede, seente, mikroorganismide mitmekesisust, mis moodustavad meie loomuliku keskkonna.
• Globaalsed mustrid: Laiuskraadiline mitmekesisuse gradient
nähtus, kus bioloogiline mitmekesisus on erinev sõltuvalt laiuskraadist ehk kaugusest ekvaatorist. See gradient näitab, et liikide mitmekesisus on tavaliselt suurem troopilistes piirkondades (ekvaatori lähedal) ja väheneb, kui liigume polaaralade suunas (ekvaatorist kaugemale)
• Globaalsed mustrid: Kõrgusgradient
Kõrguse kasvades muutuvad taimestiku liigid ja elutingimused.
Ca 1000 m kõrgusesse = 500-700 km laiuskraadil
• Elurikkuse mõõtmine: Liigirikkus, ühtlus
• Elurikkuse mõõtmine: alfa, beeta, gamma
Alfa mitmekesisus on üksiku koha või elupaiga liikide mitmekesisus.
Beeta mitmekesisus mõõdab erinevusi liikide koosluses erinevates kohtades.
Gamma mitmekesisus on kogu piirkonna või maastiku liikide kogus, ühendades kõigi elupaikade mitmekesisuse.
• Elurikkuse mõõtmine: SIMPSONI INDEKS, SIMPSONI MITMEKESISUSE INDEKS
SIMPSONI INDEKS (D): mõõdab tõenäosust, et 2 juhuslikult valitud liiki meie uuritavas süsteemis kuuluvad samasse liiki (hindab esinevate liikide domineerimist ja mitmekesisust).
Maismaa ökosüsteemid: Temperatuur ja sademed
Temperatuur ja sademed on kaks peamist kliimategurit, mis määravad maismaa ökosüsteemide paiknemise ja iseloomu. Need mõjutavad otseselt taimede ja loomade kohastumisi ning määravad, millised ökosüsteemid saavad konkreetses piirkonnas eksisteerida.
• Maismaa ökosüsteemid: Kliimatüübid
jagatakse erinevaid piirkondi kliimatüüpideks
troopilised A
kuivad B
parasvöötme C
mandri D
polaar E
• Maismaa ökosüsteemid: Bioomid
Bioom on suurem looduslik piirkond, mida iseloomustavad spetsiifilised kliimatingimused, taimestik ja loomastik ning mis koosneb paljudest sarnastest ökosüsteemidest. Bioome määravad peamiselt temperatuur ja sademed, mis kujundavad sealset elustikku ja taimkatet.
NÄITEKS:
• Maismaa ökosüsteemid: Troopilised vihmametsad, savannid, kõrbed
troopilised vihmametsad - ekvaatori ümbrus, aastaringi soe, niiske, väga palju sademeid ; lopsakas ja mitmekesine taimestik, loomastik putukad!! ; kihid
savannid - rohttaimedest ja üksikutest puudest koosnevad ;troopilises ja subtroopilises kliimavööndis ; eristuvad vihmaperiood kui ka kuiv periood, sademete hulk on piiratud, mistõttu ei saa tihedat metsavööndit tekkida. ; aastaringi soe ; rohusööjad ; kiskjad
kõrbed - kuiv, vähe sademeid, kõrged temp (+50 kuni 0 ). ; troopiline ; harv taimestik , laiad sügavad juured, üheaastased taimed, närilised, roomajad, aktiivsed öösiti, kaevunud
• Maismaa ökosüsteemid: Torkepõõsastikud, Parasvöötme rohumaad, Parasvöötme lehtmetsad, Taiga
torkepõõsastikud - peamiselt madalad, tihedalt kasvavad põõsad ja väikesed puud, mis on sageli okkalised või torkivad ; kuivades ja poolkuivades piirkondades, kus sademete hulk on piiratud ja mullad on tavaliselt vaesed. ; troopilised subtroopilised rohusööjad tihti ; öise eluviisiga
parasvöötme rohumaad e. preeriad, stepid - suured rohumaad, mõõdukad temp. eristuvad aastaajad ; sademete hulk piisav rohutaimestiku säilitamiseks aga mitte metsa tekkeks (nagu savannid, aga temp erinev) ; põuaperiodid
parasvöötme lehtmetsad - piisav niiskus suurte puude jaoks ; kõikuv temp ; suht loomarikkad
taiga - okasmetsad ; jahe ja niiske ; karmid talved lühikesed suved ; õhuke ja happeline muld
• Aineringed: Geoloogiline ja Bioloogiline aineringe
geoloogiline - eluta aine ringe
; nt kivimite moodustumine, murenemine, mineraalide settimine, erosioon, tektoonika; väääga aeglane
bioloogiline - elusaine ringe ; hõlmab protsesse, mille käigus elusorganismid (taimed, loomad, mikroorganismid) omastavad, kasutavad ja vabastavad toitaineid ning keemilisi elemente.
nt fotosüntees, süsiniku, hapniku, lämmastiku, fosfori tsükkel
• Aineringed: Veeringe
• Energia ökosüsteemides: Otsene, Hajus ja summaarne kiirgus
otsene - see osa päikesekiirgusest, mis jõuab Maale peaaegu paralleelsete kiirtena päikeseketta suunast. Sõltub Maa ja Päikese vahelisest kaugusest, pilvedest, atmosfääri läbipaistvusest.
hajus - Päikesekiirgus, mis hajub atmosfääri osakeste (nt õhumolekulide, tolmu, veeauru) ja pilvede mõjul ning jõuab Maale hajutatult kõikidest suundadest.
summaarne - otsese ja hajusa päikesekiirguse summa
• Energia ökosüsteemides: albeedo ja kiirgusbilanss
albeedo - pinna peegeldumisnäitaja (pinna võimet peegeldada sellele langevat päikesekiirgust). Aluspinnale langenud kiirgusest osa neeldub, osa peegeldub tagasi õhku. Pinna peegeldumisvõimet iseloomustab albeedo – arv, mis näitab, kui suure osa või mitu % moodustab tagasipeegeldunud kiirgusvoog pinnale langenud kiirgusvoost
kiirgusbilanss - Aluspinnale langenud ja sealt lahkunud kiirguse vahe
• Energia ökosüsteemides: Primaar- ja Sekundaarproduktsioon
Primaarproduktsioon – taimede, vetikate ja teiste fotosünteesivate organismide poolt toodetud orgaanilise aine hulk. See kirjeldab energia kogust, mida ökosüsteemi põhitoiduahelasse lisatakse päikesevalguse muundamisel keemiliseks energiaks Primaarproduktsiooni kogutoodangut nimetatakse BRUTOPRODUKTSIOONIKS
sekundaarproduksioon - energia või biomassi hulk, mida organismid (nt loomad, bakterid ja seened) toodavad tarbitud toidust (energia muutmine uueks eluskoeks nt. lihasteks või rakkudeks) GSP = BRUTOSEKUNDAARPRODUKTSIOON
Vee ökosüsteemid: Magevee- ja mereökosüsteemid
Magevesi on kriitiline ressurss elusorganismidele (sh. inimestele), kuna seda saab kasutada joogiks, põllumajanduseks jne. Selle piiratud kogus muudab selle eriti väärtuslikuks.
Merevesi moodustab enamiku planeedi veest ja mängib suurt rolli kliima reguleerimises, toiduallikate pakkumises (nt kalandus) ja ökoloogilise tasakaalu säilitamises.
Soolasisalduse suur erinevus (0,5‰ vs 30–40‰)
• Mageveekogud: füüsikalised, keemilised bioloogilised tingimused
füüsikalised - vee temp. , valguse kättesaadavus, vee sügavus
keemilised - hapniku, toitainete sialdus, pH tase, reostus
bioloogilised - primaarproduktsioon, liiikide mitmekesisus, invasiivsed liigid
• Mageveekogud: termilised ja optilised omadused
Päikesekiirgusest tuleneb kaks magevete ökoloogia olulist aspekti.
1. Keskkonna soojendamine. Võrreldes muld- ja õhkkeskkonnaga on veel palju suurem termostabiilsus (jahtub ja soojeneb aeglasemalt), mis on soodus elu olemasoluks.
2. Valguse kiirgus võimaldab roheliste taimede, sh. nii mikroskoopiliste planktonorganismide kui makrofüütide (suured veetaimed) fotosünteesi.
eufootne - fotosüntees ületab hingamist Kompensatsioonipunkt – fotosünteesi ja hingamise intensiivsus on tasakaalus
• Mageveekogud: Biotoobid
Biotoobid veekogus:
1. Neustaal ehk vee ja õhu piirpind.
2. Pelagiaal ehk avatud veekeskkond
3. Bentaal ehk veekogu põhi ja selle veekiht.
• Mageveekogud: Tüübid
jõed
järved
sood
kunstlikud
tiigid
kanalid
• Mereökosüsteemid: Termo-, halo- ja oksükliin
termo - temperatuuri hüppekiht kindlal sügavusel (kiire temperatuuri langus).
Parasvöötmes pinnakihi temperatuur varieerub hooajaliselt: Suvel: Soojem pinnavesi (umbes 15–20 °C), termokliin on selgelt nähtav. Talvel: Pinnavesi ja sügavamad kihid segunevad rohkem, mistõttu temperatuuri langus on järk-järguline. Polaaraladel kogu veemassi temperatuur on ühtlaselt madal
halo - veekihtide vaheline tsoon, kus soolsus muutub järsult. Näiteks võib see esineda sise- ja maailmamere üleminekul (Läänemeri ja Põhjameri) või seal, kus jõgi suubub soolasesse merre.
oksükliin - veekiht, kus hapnikusisaldus langeb järsult. Esineb tavaliselt termokliini all, kuna temperatuur ja veetihedus takistavad pinnakihi hapniku jõudmist sügavamatesse kihtidesse.
• Mereökosüsteemid: Loomastik, taimestik
Maailmamerd asustab ürgne (säilinud miljoneid aastaid muutumatuna) taimestik ja loomastik, millesse kuulub ligikaudu 250 000 liiki (mikroskoopiline plankton kuni suured mereimetajaid)
Mereelustik on maismaa omast tunduvalt vanem: loomi maakeral üldse 63 klassi, neist meres esindatud 52, neist omakorda ainult meres elavad 31.
Taimi maakeral üldse 33 klassi, neist meres esindatud 10, ainult meres 5.
• Mereökosüsteemid: Apvelling, Autvelling
apvelling - sügavate veemasside liikumine pinnale, mille käigus tõuseb mere põhjas asuv külm ja biogeene sisaldav vesi üles pinnakihi suunas.
See rikastab pinnavett toitainetega (nt. nitraadid ja fosfaadid), mis toetab fütoplanktoni ja muude mereorganismide kasvu. Apvelling tekib, kui pinnavesi eemaldub mingil viisil piirkonnast, mille tulemusena sügavam vesi täidab tekkinud tühimiku
autvelling - – rannapiirkonna vee ümberpaigutamine ehk rannapiirkondade vee ja selles sisalduvate ainete (nt toitained ja orgaaniline aine) liikumist avamere suunas,
• Looduskaitse: ohud elurikkusele
elupaikade kadu ja killustatus - (Põllumajandus, linnastumine, märgalade kuivendamine, rohumaade hävitamine, mereökosüsteemide kahjustamine
kliimamuutused - (Temperatuuri tõus, paljud liigid ei suuda kiiresti kohaneda muutuvate tingimustega, mis viib nende väljasuremiseni)
invasiivsed liigid - (Liigid, mis on viidud looduslikust keskkonnast väljapoole ja paljunevad seal kontrollimatult, ohustavad kohalikke liike)
ülepuuk ja kasutamine - Loodusvarade liigne kasutamine, näiteks kalapüük, metsaraie ja jahipidamine
reostus - Pestitsiidid, plastjäätmed, kemikaalid ja toitainete reostus (nt. lämmastiku ja fosfori üleküllus veekogudes) kahjustavad nii vee- kui maismaaökosüsteeme, Eutrofeerumine
haigused ja patogeenid - Globaalselt levivad haigused, nagu batsillide ja viiruste põhjustatud epideemiad
kommertsialiseerimine ja illegaalne tegevus - (Loomade ja taimede salaküttimine ning ebaseaduslik kaubandus hävitavad looduslikke populatsioone
maailma rahvastiku kasv ja tarbimisharjumused - Inimkonna suurenev nõudlus toidu, energia ja materjalide järele põhjustab ressursside ületarbimist ja elupaikade hävitamist.
globaalne soojenemine ja ookeanide hapestumine - (CO₂ kogunemine atmosfääri põhjustab ookeanide hapestumist, mis kahjustab korallrahusid ja mereelustikku.
• Metsade fragmenteerumine
protsess, mille käigus metsamaad jagatakse väiksemateks, isoleeritud tükkideks või "fragmentideks", tavaliselt inimtegevuse, nagu põllumajandus, infrastruktuuri rajamine, linnastumine või metsaraie, tõttu. See põhjustab suurte, sidusate metsade killustumist ja võib avaldada tõsist mõju ökosüsteemidele ja elurikkusele.
• Metsade fragmenteerumine: Serva efekt
suureneb metsa serva-sisemuse suhe, metsal järsk serv, põhjustab:
muutused mikrokliimas, puude suremine
metsa serva langeb rohkem päikesekiirgust, suureneb temp ja tuul
väheneb õhuniiskus ja mulla niiskuse sisaldus
lõpptulemus - muutused metsa struktuuris ja taimede liigilises koosseisus
• Metsade fragmenteerumine: Pindala efekt
Kui elupaik killustub ja selle suurus väheneb, ei suuda see enam toetada sama palju isendeid ega liike Pindala efekt põhjustab: • isendite arvukuse kahanemist populatsioonides. Liigid vajavad elupaiga miinimumsuurust ellujäämiseks. Sellepärast on väiksemates metsatükkides tavaliselt vähem liike kui suuremates.
• Metsade fragmenteerumine: Isolatsiooni efekt
Isoleeritud metsatükkide vahele tekib uus nn. maatriks-elupaik (heinamaa, karjamaa, põld, jäätmaa, võsa, inimasula).
Maatriks-elupaik toimib kui selekteeriv filter liikide liikumisel metsatükkide vahel: mõnede liikide liikumist kergendades, mõnede liikumist raskendades.
Enamasti elutsevad maatriks-elupaigas häiringutele kohastunud liigid (r-strateegid), mis hõivavad peatselt ka metsaserva elupaigad ja väiksemad metsatükid.
Kui maatriks-elupaik sisaldab inimasulaid, suureneb häiringu efekt maakasutuse (hooned, põllud, teed), edasiste metsaraiete ja küttimise kaudu. Isolatsiooniefekti üritata
• Võõrliigid: levik, Eesti seadusandlus
• Võõrliik: väljaspool oma looduslikku areaali esinev liik.
Võõrliik võib muutuda invasiivseks liigiks.
• Invasiivne liik: võõrliik, mis põhjustab või võib põhjustada keskkonnakahju kohalikule ökosüsteemile.
tahtlik: kasvandused, biotõrje
nt;kährik, mink eestis
tahtmatu: reisid, kaubavedu, ballastvesi
Metsaseaduse paragrahvi 24 lg 9 kehtestab määruse selle kohta, millised võõrpuuliike võib kasvatada metsa uuendamisel :
Looduskaitseseaduse järgi kehtestab keskkonnaminister oma määrusega nimekirja neist looduslikku tasakaalu ohustavatest võõrliikidest, keda Eestisse elusalt tuua ei tohi
Ökoloogiline jalajälg:mõõdik, mis näitab, kui palju loodusvarasid inimeste tarbimine nõuab, võrreldes Maa võimekusega neid ressursse taastoota ja jäätmeid, sealhulgas süsinikuheidet, absorbeerida. See aitab hinnata, kas inimtegevus on keskkonnaga kooskõlas või ületab Maa taastootmisvõime.
Palmiõli: levinuim metsade lageraie põhjus Aasias
Palmiõli atraktiivsus Kõrge tootlikkus: Palmiõli on maailmas üks kõige tootlikumaid taimseid õlisid. Üks hektar õlipalme toodab palju rohkem õli kui alternatiivid, nagu soja, raps või päevalill. Odav tootmine: Õlipalmid vajavad küll sooja kliimat ja viljakat maad, kuid nende kasvatamine on odavam ja kasumlikum võrreldes teiste põllukultuuridega. Rahvusvaheline nõudlus: Palmiõli kasutatakse laialdaselt toiduainetööstuses (nt küpsised, margariinid), kosmeetikas (nt seebid, kreemid), biokütustes ja keemiatööstuses, mis teeb selle atraktiivseks ekspordiartikliks
Korallrahude hävimine Korallid on väga tundlikud temperatuuri tõusule. Kui vesi soojeneb üle nende taluvuspiiri, kaotavad korallid oma sümbiootilised vetikad, mis annavad neile värvi ja toitaineid. Pleekimine nõrgestab koralle ja võib põhjustada nende surma. Korallrahud on elupaigad sadadele tuhandetele liikidele. Nende kadumine mõjutab otseselt paljusid kalu, koorikloomi ja teisi organisme.
Kalade ja teiste liikide migratsioon Liikide liikumine jahedamatesse vetesse: Kui ookeanid soojenevad, liiguvad paljud liigid kõrgematele laiuskraadidele või sügavamatesse kihtidesse, kus temperatuur on jahedam. Näiteks troopilised kalaliigid liiguvad mõõduka kliimaga vetesse, põhjustades konkurentsi kohalike liikidega. Piirkondade elurikkuse muutus: Soojemates piirkondades võib elurikkus väheneda, samal ajal kui mõõdukatel laiuskraadidel suureneb liikide arv.
Toiduahela häired Planktoni leviku muutus: Plankton on toiduahela alus. Selle jaotus ja arvukus sõltuvad temperatuurist. Kui planktoni populatsioonid muutuvad, mõjutab see otseselt kalade, merelindude ja mereimetajate toitumist. Ühe liigi väljasuremine või leviku muutus võib põhjustada mõju kogu ökosüsteemile. Näiteks röövkalade arvu vähenemine võib põhjustada nende saakloomade ülearust levikut, mis võib hävitada vetikaid või muid põhjalikke organisme.
Liikide väljasuremine Paljud liigid ei suuda kohaneda soojemate temperatuuride ja muutuvate elupaikadega. Eriti tundlikud on liigid, kelle elupaigad on kitsalt spetsialiseerunud (nt korallidel elavad kalad).
Ookeanid – hapestumine
Fossiilkütuste põletamine: Umbes 25–30% atmosfääri CO₂-st
neeldub ookeanidesse, kus see reageerib veega ja moodustab
süsihapet, suurendades vesinikioonide kontsentratsiooni ja
vähendades vee pH-d.
Metsade raadamine: Kui metsi raiutakse või põletatakse,
väheneb CO₂ sidumisvõime, jättes rohkem süsinikku atmosfääri,
mis suurendab rõhku ookeanidele seda neelata.
Intensiivne põllumajandus: Põllumajanduses kasutatakse sageli lämmastikväetisi ja kasvatatakse kariloomi, mis vabastavad metaani (CH₄) ja dilämmastikoksiidi (N₂O),
süvendavad need kliimamuutusi, suurendades CO₂ emissioonide mõju.
Plastireostus: lagunemine ookeanides eraldab süsivesinikke ja muid ühendeid, mis võivad mõjutada veekemiat ja lisada stressi hapestunud keskkondadele.
Süsinikuringe on looduslik protsess, mille kaudu süsinik liigub Maa erinevate
sfääride – atmosfääri, biosfääri (elusorganismid), hüdrosfääri (ookeanid,
veekogud) ja litosfääri (maakoore kivimid ja pinnas) – vahel. (kiire- fotosüntees; aeglane kivimid vulakaanit)
Lämmastikuringe on biogeokeemiline tsükkel, mille käigus lämmastik liigub atmosfääri, pinnase ja elusorganismide vahel. See protsess on oluline, kuna lämmastik on eluks hädavajalik element – see on osa valkudest, DNA-st ja RNA-st, mida kõik organismid vajavad kasvamiseks ja ellujäämiseks. Atmosfäär sisaldab suures koguses lämmastikku (78%), kuid see on enamikule organismidele kättesaamatu kujul (N₂). Lämmastiku sidumine muudab selle bioloogiliselt kättesaadavaks.
Väävliringe (ka väävlitsükli) mõistetakse väävli liikumist ja ümberkujundusi erinevates Maa süsteemi komponentides, sealhulgas atmosfääris, vees, pinnases ja elusorganismides
Fosforiringe lihtsustatud skeem