Ökoloogia (0)

ÖKOLOOGIA
Ökoloogilised faktorid - aine, energia ja info voog , mis mõjutab organisme. Faktorökoloogia
Jaotusviisid:

• Abiootilised / abiootilised. Abiootilised on eluta keskkonna tegurid. Biootilised teiste organismide otsene või kaudne mõju.
  
• Perioodilised/ aperioodilised. Perioodilised on näiteks öö ja päeva vaheldumine , tõus ja mõõn, aastaajad. Aperioodilised näiteks looduskatastroofid .
  
• Keemilised/ füüsikalised/ bioloogilised/ (sotsiaalsed). Keemilised näiteks mulla elementaarkoostis (pH jne), füüsikalised: raskusjõud, UV-kiirgus. Bioloogilised: asustustihedus , toitumissuhted. Sotsiaalsed: isenditevaheline kommunikatsioon, rollijaotus
  
• Looduslikud/ antropogeensed. Looduslikud: elus ja eluta keskkonna mõju. Antropogeenne: inimtegevuse otsesed ja kaudsed tagajärjed.
  
• Vastavalt elupaigale: muld / õhk/ vesi. (Nende kaudsed ja sekundaarsed mõjud elutegevusele)
  

Kiirgus kui ökoloogiline faktor

• Fooniline kiirgus (kõikjal)- nõrk stimuleeriv toime mutatsioonidele
  
• Tugev radioaktiivne kiirgus- mitmekülgne võimas toime. Kui organism viibib kiirgussfääris võib kaasned hukkumine, haavandite teke, vabad radikaalid- tekitavad sekundaarseid kahjustusi. Vähendatud kokkupuute korral (läbi õhu, joogivee või toidu kaudu) tekivad organismis radioaktiivsed isotoobid . Näiteks: radioaktiivne jood kilpnäärmes, radioaktiivne Ca ja P luudes.
  
• UV-kiirgus- üherakulistele hukutav mõju. Looduslikes tingimustes tagab isepuhastumise (keskkonna steriliseerimine . Operatsiooniruumid). Mitmed loomorganismid näevad UV-kiirguses (õisi tolmendavad putukad). Võib põhjustada organismide pindmiste kihtide kahjustusi (taimdele lehtede kattekiht). Evolutsiooniline roll: ekvatoriaalaladel elavad rohkem pigmenteerunud organismid. Inimesel on UV-kiirguse liig nahavähi riskifaktoriks ja silma sõrkkesta kahjustaja. Tagab inimsel D vitamiini teatud vormi sünteesi.
  
• Nähtav valgus- taimdele tagab pigmentide sünteesi (kartuli idud keldris), tagab fotosünteesik vajaliku kiirgusvahemiku (klorofüllid, abipigmendid ksantofüllid), tagab fotoperioodilisuse (taimede füsioloogiline reaktsioon : lühipäevataimed jne). Loomadel tingib nähtav valgus teatud pigmentide sünteesi (silma vikerkesta värvuse kujunemine), kindlustab nägemisfunktsiooni. Mikroorganismidel tagab pigmentide sünteesu, fotosünteesivatele organismidele põhjustab positiivse fototaksise.
  
• Soojuskiirgus- tagab toimetulekuks vajalikud kohastumused madalatele/kõrgetele temperatuuridele. Näiteks kaitse madalate temperatuuride eest: taimedel roomam eluviis, elutähtsate organite peitmine maa alla, biovedelike suhkrustumine, antifriistüüpi valgud . Kaitse kõrgete temperatuuride eest: karvane lehe pind (peegeldab kiirgust, takistab vee aurumist). Kuumašoki vastaste valkude süntees.
  

POPULATSIOONIÖKOLOOGIA
Populatsioon on reaalselt eksisteeriv organismi rühm, keda iseloomustab:

• Isendite kuuluvus ühte liiki
  
• Teatud areaali ehk levila olemasolu
  
• Isendite vahel toimub vaba ristumine
  
• Eri populatsioonid on üksteisest eraldatud
  

Juhul kui vaja tuua näide taime või looma populatsioonist, siis peab täitma 2 nõuet: tuleb anda kindlapiiriline liiginimetus ja tuleb piiritleda elukoht.
ÖKOLOOGILISED PARAMEETRID
Tihedus - isendite hulk pindalaühiku kohta/ biomass pindalaühiku kohta

Kasv ja selle dünaamika - isendite arv ja aeg :

eksponentsiaalne kasv (keskkonna ressursside piiravat mõju vaadeldaval ajahetkel pole – esineb suht lühiajaliselt optimaalsetes tingimustes);

Sumbuv ehk regressiivne kasv(pop. arv. pidev langus – tugevalt negatiivse mõjuga keskkonnas, vanuselises struktuuris on ülekaalus vanad, surevad isendid)

stabiilne kasv(isendite arv kõigub, aga teatud kitsas vahemikus)

Sugude suhe – tavaliselt jääb vahemikku 1:1, kuid on erandeid

Partenogeneetiliselt paljunevad liigid

Polügaamsed liigid

Uue põlvkonna suguküpsuse saabumine

Vanuseline struktuur

Suguküpsuseelsed isendid

Suguküpsed isendid

Teatud juhtudel ka vananenud isendid, nt. Taime kooslus = puistu , kus domineerivad eakad isendid

Evolutsioneerumine – populatsioon ongi kõige väiksem elementaarüksus, milles toimuvad evolutsiooniprotsessid

Pidevus – bioloogiliselt järjepidev, see tähendab püsib väga paljude põlvkondade vältel, ükski populatsioon ei eksisteeri igavesti ja populatsiooni eksistents lõpeb väljasuremisega

Sisestruktuur – populatsiooni sees saame eristada veel väiksemaid isendite rühmitisi, nt. Kloonid (organismi vegetatiivsel püaljunemisel kujunenud järglane), deem (isendipaari järglaskond)

Sotsiaalne hierarhia – isendite positsioneering lähtuvalt nende bioloogilise rolli tähtsusest(karjalise eluviisiga loomadel, nt- hundid; samasoolistel ühiselulistel lindudel – nokahoobi järjestus)
POPULATSIOONIDEVAHELISED SUHTED
A
B
negatiivne
negatiivne
konkurents on suhe piiratud ressursside tingimustes: abiootiliste tingimuste suhtes, biootiliste tingimuste suhtes
negatiive
negatiivne
Antibioos on kahe osapoole suhe, kus mõlemad kasutavad kautseid allasurumise meetodeid – mulla mikroorganismid , kes toodavad antibiootilisi ühendeid, eri liiki taimede juured, kes eritavad juurte arengut pärssivaid ühendeid
Negatiivne
neutraalne
Amensalism on olukord, kus ühe osapoole poolt sünteesitud ühendid teda ennast ei mõjuta, kuid teisi pärsivad – nt. Hapnev piim, piimhape surub alla teiste bakterite kasvu; kinnikasvav raiesmik, kus kasvavad kuused ja lehtpuud , kuuskedele neutraalne, mingist hetkest lehtpuudele negatiivne
Positiivne
Positiivne
Sümbioos on suhe, kus mõlemad osapooled saavad kasu:

• Kohustuslik suhe ehk mutualism : mükoriisa taim omastab paremini vett ja anorgaanilisi ühendeid, seened aga orgaanilisi aineid; rohusööjad imetajad ja tselluloosi lagundavad mikroorganismid nendeseedekulglas magude süsteemis toimub tselluloosi lagundamine energia ja ainete saamiseks, mikroorganismidele tagatud püsivad keskkonnatingimused
  
• Vähem püsiv suhe ehk protokooperatsioon : streptokokkide ja laktopatsillide koostöö piimhapnemisel üks toodab kasvustimulante teisele, sipelgad ja lehetäid
  

Positiivne
negatiivne
Kisklus – kummalgi osapoolel on omad kohastumused nii saakloomal kui ka kiskjatel , nt. Täpne keelepüük – kahepaiksed , kajalokatsioon ultraheliga – nahkhiired , mürk saagi paralüseerimiseks –rästik, kombineeritud jahipidamine ehk rollijaotus – hundid, kiire rõhumuutusega saagi uimastamine – tõugjas; varjevärvus, -poosid – putukad, mürginäärmed – kärnkonnad, ebameeldiv lõhn – mardikad, parveline eluviis – kaladel , ultraheli registreerivad organid - ööliblikas
Parasitism – parasiitide kohastumused: inertsed kehakatted – siseparasiitidel, immuunvastuse vähendamiseks, pH ja temp. muutuste hea taluvus , vere hüübimist takistavate ühendite eraldamine - kaanid , tuimestavate ühendite eritamine – verd imevad parasiidid , erinevate elupõlvkondade eluvormide vahetumine – mikroseened; peremeeste kaitsekohastumused : antigeenide süntees, rakuline kaitse fagotsüüdidega, hapniku reaktiivsete osakeste kasutamine, parasiidi isoleerimine sidekoe lubikapsliga, põletik
Herbivoorsus - taimede kaitsekohastumused: ogad, astlad , eeterlikud õlid, kivisrakud – luustunud viljad , mürgised ühendid nagu alkaloidid , glükosiidid, elutähtsate organite paiknemine sügaval mullas
Loomade kohastumused : ensüümsüsteemid, mis lagundavad mürgiseid ühendeid, muutused suulae , hammaste ja keele ehituses, märkimisväärse nokajõu kasutamine luustunud seemnete puhul, seedekulglas mikroobikooslused, mis lagundavad kahjulikke ühendeid, kõige toitaineterikkamate taimeosade valikuline toiduks tarbimine – koore alune kiht energiapuuduse korral
Kasulik
neutraalne
Kommensalism – puutüvel kasvavad vetikad – vetikatele kasulik, puule neutraalne, seened sipelgapesas – seenele neutraalne, sipelgatele kasulik, narkootilise toimega ühendid
Neutraalne
Neutraalne
Neutralism – mõlemale osapoolele neutraalne suhe, kased ja hundid metsas
Ökosüsteem
Koosneb elusorganismidest ja eluta keskkonnast, mis on omavahel seotud dünaamiliste vastasmõjudega.
Biotsönoos ehk elukooslus

Ökotoop ehk eluta keskkond

Õhk

Vesi

Muld

Lähimõju

Kaugmõju
Suurusjärk:
Mikroökosüsteem, nt. Tiik

Makroökosüsteem, nt ookean
Jaotus
Dünaamiline

Kõik ökosüsteemis toimivad muutused

Ajalised

Ööpäevased muutused, nt. Loomade tegutsemisaktiivsus, õite avanemine ja sulgumine

Aastaajalised muutused, nt. Ränded, siirded, järglaste saamine, kasvuperioodi intensiivistumine ja soikumine , lehtede varisemine ja pungade puhkemine

Sadade aastate vältel toimivad muutused, nt. Koosluste vaheldumine ehk suktsessioon ; loomulik ja pöörduv, nt. Laanekuusiku asendumine lehtpuistuga,edasi segamets, pöördumatu; nt. Loopealsete kinnikasvamine; otsene või kaudne inimtegevuse mõju, nt. Metsadde lageraie,karjääride taimestumine, järvede kinnikasvamine seoses biogeense reostuskoormusega, allmaakaevandamise mõju veetasemele

Evolutsioonilised muutused – tuhandetes aastates, liigiteke ja kohastumuste muutused

Piiride muutus

Suureneda, nt. Mahajäetud põllumaade iseeneslik metsastumine, maismaa kerkimine ja selle taimestumine

Vähenemine, nt. Järvedes veetaseme alandamine , soode kuivendamine

Aine ringe –keemiliste elementide tsükliline liikumine eri vormides eluta keskkonna ja elusorganismide vahel, korduv

Reservfond atmosfääris, nt. Süsinik, lämmastik, hapnik; häirimiseks tuleb rakendada märkimisväärseid pingutusi , aga inimesel on õnnestunud süsinikuringe tasakaalust välja viia massilise fossiilsete kütuste kasutamisega

Reservfond on litosfääris – suhteliselt väike ja mobiilne ja tasakaalu on lihtne rikkuda, nt. Fosfor , väävel; fosgoriringe on pesemisvahenditega tasakaalust välja viidud

Energiaringe – ühesuunaline, mitte tsükliline , kvalitatiivne muutus, mis on lihtne, päikesekiirgusega tuleb lühilainelisem valgusenergia , aga ökosüsteemis hajub eeskätt pikema lainepikkusega soojusenergia

Toiduahelad , toiduvõrgustikud

Kui on vaja koostada toiduahel etteantud liikidest: alati tuleb alustada produtsendist ehk taimest; seostada tuleb omavahel reaalselt toitumissuhtes olevad ja samas elupaigas toimivad liigid; toiduahelas ei tohi olla korraga mitut taime; arvestada tuleb liikide suurusvahekordi; inimeste ei tohi toiduahelasse panna; seen ei ole produtsent , seentega toiduahelat alustada ei tohi

Kui on antud toiduahelad ja tuleb leida vead: vead on bioloogiliselt ilmekad ja selged – vaadata tuleb kõigepealt esimest astet, loomtoiduliseks mõni kindel taimtoiduline liik

Toiduahel on ökosüsteemis leiduvate eri liikide organismide jada, kes on seotud toiduks olemise ja toiduks tarbimisega, omavahel seostuvad toiduahelad moodustavad toiduvõrgustiku, saab jälgida aine liikumist ühelt troofiliselt tasemelt teisele, mille puhul kehtib ökoloogilise püramiidi reegel ehk iga järgnev tase talletab 10% eelneva taseme biomassist ja energiast – troofilistel tasanditel peab iga eelnev tase olema järgmisest suurem, väga mitmelülilised toiduahelad ei realiseeru praktikas

Eksamile klassikaline toiduahel – produtsent – 1. Astme konsument(taimtoiduline loom) – 2. Astme konsument(loom- või segatoiduline) – 3. Astme konsument ehk tippkiskja (– lagundajad egk redutsendid)

Laguahel põhineb surnud orgaanika ja väljaheidete astmelisel kasutamisel toiduobjektina – ainult siis kui seda ekstra küsitakse, nt. Kõdunev leht – vihmauss- hooghännalised – mullalestad – mullaprotistid

Nugiahel -iga järgnev lüli parasiteerib eelmisel lülil, nt. Männiokkad- männivaksiku vastsed – käguvaablane – kiresvaablane – eosloomad( protistid )

Bioproduktsioon – on määratud biomassi juurdekasvuga ajaühikus mingi pindaalaühiku kohta

Fotosünteesivad taimed

Tsüanobakterid

Vetikad

Sõltub:

fonosünteetiliselt aktiivsest kiirgusest ja selle kättesaadavusest

Soodsast temperatuuri vahemikust

Niiskuses

Iseregulatsioon – seadistab ökosüsteemi tasakaalu(liikuv) ja regulatsioon toimib:

Populatsioonide tasandil – pop.lained ja nende järelmõjud

Liigilisel tasandil – ökosüsteemis kattuvate ökoloogiliste nõudmistega liigid koos tegutseda ei saa; liigiline mitmekesisus tavaliselt suureneb, sest ühtede liikide elutegevus loob teistele elupaike juurde: mida ühekülgsem ja vaesem on eluta keskkond oma näitudelt, seda vähem on liike ökosüsteemis, nt. Kaljusaar – samblikud ; Mida mitmekülgsem on eluta keskkond, seda suurem on liigirikkus , nt. puisniit

ÖKOSÜSTEEMI STRUKTUUR
Organismid ja eluta keskkond

Tootjad , tarbijad(esmased ja teisased), (tipptarbijad),lagundajad ehk destrumendid

Tootjad – rohelised taimed, autotroofne ainev. Tüüp, foto- ja kemosünteesivad bakterid

Tarbijad – taim-, sega- ja loomtoidulised loomad, heterotroofne ainev. Tüüp

Lagundajad – bakterid, mullamikroseened, paljud mullas leiduvad selgrootud, heterotroofne ainev. Tüüp, toiduobjektiks surnud orgaanika

Liigiline koostis – ökosüsteemis saab eristada:

Püsiliike

Ajutisi liike, nt. Juhuslikud tulnukliigid(teatud tingimustes võivad paika jääda), ajutiselt peatuvad liigid( linnud rändel)

Dominant liigid – esinajate arvukus on väga suur, nt. Männikus männid, pohlad

Vähearvukad liigid – sageli esinevad ökosüsteemi piirialadel või mosaiikstruktuuris
ÖKOLOOGILISED PROBLEEMID

• Lokaalsed probleemid
  

Linna(Tartu)tasandil
Probleem
Negatiivne mõju(d)
Lahendus
Üleujutus(Emajõgi)

• Tänavate lagunemine
  
• Eluruumide vee- ja hallituskahjustused
  

• Kaldakindlustuste rajamine
  
• Kinnisvara asukoha mõistlik planeering
  

Hulkuvad koduloomad

• Haigustetekitajate ja parasiitide levik
  
• Ründed koerte poolt
  

• Lemmikloomade steriliseerimine
  
• Register ja kiibistamine
  
• Loomade hoiupaigad
  

Suur autokoormus teedel

• Õhusaaste(gaasid ja nanoosakesed)
  
• Müra
  

• Transiittransport suunata linnast eemale
  
• Ühistranspordi ja jalgrattateede arendamine
  

Valgusreostus

• Häirib uinumist
  
• Lööb segi bioloogilised rütmid loomadel
  
• energiakulukas
  

• valgustus toimib ainult kasutusajal
  
• pimendusvahendi, nt. Rulood , silmaklapid