Keskkonnakaitse ja säästev areng (õppejõud Ülle Leisk) (3)

KESKKONNAÖKOLOOGIA
Keskkond – EL mõiste – Vesi, õhk ja maa ning nende vahelised seosed, aga ka nende ja elusorganismide vahelised seosed
Keskkonnakaitse – tegevus, millega üritatakse soodustada ühelt poolt ürglooduse ja teiselt poolt inimese ja tema lähiümbruse koostoimet.
Keskkonnakaitse – meetmete kogum elusorganismide ja nende elukeskkonna säilitamiseks, kaitseks ja talitluse tagamiseks.
Keskkonnakaitsele tugiteaduseks – ökoloogia.
ÖKOLOOGIA – õpetus looduse vastastikustest mõjudest; 1789 – Gilbert White “Selbourni loodusõpetus
Ökoloogiat on mõjutanud: *loodusõpetus * rahvastiku uurimused * põllumajandus * kalandus * meditsiin
1866 - Ernst Haeckel (Saksa zoolog) esitas esimese definitsiooni. Selle kohaselt uurib ökoloogia organismide suhteid elusa ja eluta keskkonnaga.
Tänapäeval – ökoloogia on loodusteaduste haru, mis uurib organismide hulka ja territoriaalset jaotumist ning neid
reguleerivaid suhteid.
Ökoloogia seosed teiste teadusharudega:

• bioloogia
  
  • füsioloogia – õpetus organismi talitustest
    
  • käitumisökoloogia – õpetus organismide käitumise kohandavast tahendusest
    
  • geneetika
    
  • evolutsiooniõpetus
    
• keemia
  
• füüsika
  

Keskkonnaökoloogia – (environmental ecology)

• uurib saastumise ja muude inimtegevusest tulenevate stressipõhjustajate mõju ökosüsteemi struktuuridele ja talitlusele
  
• uurib inimtegevuse otsest ja kaudset mõju organismide arvukusele ja territoriaalsele jaotusele
  
• uurib erinevate liikide reaktsiooni keskkonna muutustele.
  

• Keskkonnaökoloogia ja keemia – ökotoksikoloogia – mürgiste ainete mõju looduses üksikisendist ökosüsteemideni
  
• Maastikuökoloogia – maastike struktuuri, arengut ja hooldust ökoloogiast lähtudes
  
• Looduskaitse
  

Ökoloogia liigendus põhineb looduse organisatsioonitasemetel
ökosfäär
ökosüsteem
Elukooslus
populatsioon
organism ( isend )
elundkond
organ
kude
rakk
rakuorganell
molekul
aatom
algaine
Ökoloogia uurib esimest viit
Populatsioon ( asurkond ) – rühm üht liiki isendeid, kes elevad koos samal ajal samas paigas.
Kooslus – mingi piirkonna kõigi elusolendite populatsioonidest moodustuv kogum
Ökosüsteem – koosluse ja sellega seotud keskkonna vastastikku seotud tervik, mis hõlmab teatud piirkonna kõikide elusorganismide populatsioonid ja lisaks nende füüsikalise ja keemilise keskkonna.
Ökosfäär – globaalne mõiste, maakera kõik ökosüsteemid kokku.
Ökoloogia jagunemine organisatsioonitasemete põhjal:

• autökoloogia – organismide tasand
  
• demökoloogia – populatsiooni tasand
  
• sünökoloogia – koosluse tasand
  

Asjaolud , mis võivad mõjutada teatud liigi levikut ja arvukust uuritaval alal:

Liigi levimisvõime

Liigi käitumine

Biootilised (eluskeskkonna) tingimused

Abiootilised ( elutu keskkonna) tingimused

Inimene võib mõjutada nii elus- kui ka eluta keskkonda.
ABIOOTILISED TINGIMUSED on füüsikaline ja keemiline keskkond.
Füüsikalised tingimused

• valgus
  
• temperatuur
  
• gravitatsioon
  
• rõhk
  
• muld
  
• tuli
  
• hoovused (tuul ja vee hoovused)
  

Keemilised tingimused

• niiskus
  
• atmosfääri gaasid
  
• soolsus
  
• toitained
  
• happelisus
  

Sünergism - Erinevad liigid taluvad keskkonna muutusi erinevalt.
Seadusi ökoloogias

• Liebigi miinimumseadus: organismi elutegevust piirab kõige rohkem see tegur (hoolimata teiste tegurite optimaalsusest), mis rahuldab liigi nõudlust kõige vähem;
  
• Shelfordi tolerantsusreegel: organismi elutegevust piirab kõige rohkem see tegur (hoolimata teiste tegurite optimaalsusest), mis enim eemaldub optimumist;
  

Taluvus – ja optimaalala

• Taluvusala ehk ökoamplituud - keskkonnatingimuse toimeväli (keskkonnaparameetrite piirkond), mille piires liigi isendid taluvad muutusi. Taluvusala piiridel kannatab organism stressi all.
  
• Optimaalala – antud liigi isendeile kõige sobivam osa taluvusalast. Sobivust võib mõõta näiteks isendite aktiivsuse või populatsiooni tihedusega
  
• Piiravad keskkonna tingimused – kitsendavad isendi või populatsiooni eluvõimalusi teatud territooriumil.
  

Ökoamplituud

• Generalistid e. ubikvistid – mitme olulise teguri suhtes laia ökoloogilise amplituudiga liigid
  
• Eluea vältel ökoamplituud muutub, kohanemine
  
• Tolerantsuse (taluvuse) piir - limiteeriv faktor
  

Füüsikalised keskkonnatingimused
Valgus
Päikesekiirgus – kliimat mõjutav tegur ja energiaga varustaja , eluks vajaliku energia allikas, mis loob eeldused eluks Maal, määrab koha klimaatilised tingimused ja tingib maakeral vööndite tekke.
Päikeselt saadav energia
1) paneb liikuma õhumassid, kindlustades nii atmosfääri gaasilise koostise püsivuse,
2) tagab taimedes fotosünteesi. Päikesekiirguse abil
3) toimub aurumine,
4) tekivad sademed.
Fotosüntees toimub vaid kiirgusenergia toimel taimed sünteesivad kiirgusenergia abil CO2 ja vee ning tekib suhkur (energia) ja eraldub
hapnik 6 CO2 + 6 H2O + päikeseenergia -> C6H12O6 + 6 O2
Enamik elusloodusest sõltub taimede poolt fotosünteesil salvestatud energiast
Temperatuur
Enamiku organismide taluvusala 0° kuni +50°C. Temperatuurikõikuvuse talumine Elutähtsad ensüümid ja valkained kaotavad kõrgel temperatuuril struktuuri ja talitlusvõime.
Taimede ja kõigusoojaste loomade oma temperatuur järgib teatud piirides keskkonna temperatuuri. Kõigusoojased ( selgrootud , kalad , kahepaiksed ja roomajad ) Püsisoojased loomad – linnud ja imetajad Edukas talvitumine põhineb liigi füüsilisel, füsioloogilisel ja ökoloogilisel kohastumisel . Termiline kasvuperiood – iseloomustab taimse orgaanilise aine tootmise võimet.
Rõhk
Oluline just lindude puhul, kes lendavad erinevates kõrgustes, ja süvavee kalade puhul, kus ka erinev rõhk
Tuli
Olulisim keskkonnatingimuste muutus ökosüsteemides (välk, vulkaaniline tegevus, kulutuli)
Vesi
Kogu rakkude elutegevus toimub vesilahuses. Materiaalne lähteaine fotosünteesile. Kõigi organismide eluks on oluline, et niiskust nende elukeskkonnas jaguks piisavalt nii erinevatel aastaaegadel kui ka ööpäeva vältel. Veekättesaadavus on taimedele kasvu piiravaks teguriks .
Muld
Maakoore pindmine osa, orgaanilise aine jäänused, kasvavate taimede ja loomade eritised , lagundajate elutegevuse saadused reageerides maakoore mineraalidega, ladestuvad maapinnale.
Taim ja muld on nii oma vastastikku seotud talitluselt ja tekkelt maismaa ökosüsteemi lahutamatud osad.
Hapnikusisaldus
Hapnik on üks fotosünteesi põhisaadusi ja hädavajalik taimede ja loomade aeroobseks hingamiseks.
Toitained
Looduses olevast 92-st elemendist kasutavad organismid oma ehituseks ja elutegevuseks ca 40.
Organismi põhitoitained on süsinik, vesinik , hapnik ja lämmastik. Süsinik ja vesinik on esindatud kõigis orgaanilistes ühendites.
Tähtsamate toitainete ülesanded organismis
Element Leidub organismis
Lämmastik Valkainete ja nukleiinhapete struktuuriosas
Fosfor Nukleiinhapete, fosfolipiidide ja luu struktuuriosa
Kaalium Rakuvedelikus
Väävel Paljude valkude struktuuriosa
Kaltsium Rakukestas, luus ja taimede rakuseintes; mõjutab varre ja juure kasvukuhiku rakkude jagunemist
Magnesium Klorofülli struktuuriosa, mõjutab mitmete ensüümide tööd
Raud Hemoglobiini ja mitmete ensüümide struktuuriosa
Naatrium Loomade rakuvälistes vedelikes

• Mikroelemendid mangaan , tsink, vask, boor, molübdeen, kloor, koobalt .
  
• Vee liigne toitelisus.
  

toitainete sisaldus: oligotroofne - eutroofne.
Soolasisaldus

• Soolasisaldus ookeanides ca 35 promilli
  
• Soolajärvedes – kuni 300 pr.
  
• Läänemeres – 5-6 promilli
  

Happelisus

• Sademete pH 5,6
  
• Happelisus oluline nii maismaa- kui ka veeökosüsteemides, mis mõjutab organisme nii otseselt kui ka kaudselt .
  
• Mulla pH alla 3, kahjustuvad taimede juured.
  
• Happelisusest sõltub nii toitainete kui ka mõnede kahjulike ainete lahustuvus .
  
• Madala pH-ga võib mullas olla mürgistes kogustes mangaani ja rauda (lahustub välja kivimist). Mõned
  

toitained (Ca, Mn, K) juurtele kättesaamatud.

• Kõrge pH tingimustes on raud, mangaan, fosfaadid jt. mineraalained vähelahustuval kujul ja taimedele
  

halvasti kättesaadavad.
Autökoloogia
Suhteid organismide ja keskkonna vahel
Organismist lähtudes:

• Toitumissuhted – toitumisökoloogia
  
• Sigimis -, paljunemissuhted – sigimisökoloogia
  
• Levimissuhted – leviku ökoloogia
  

Keskkonnast lähtudes:

• Hüdrobioloogia – veeorganismide ökoloogia
  
• Maismaaökoloogia
  
• Aerobioloogia
  

* monobiontsed
* Kahebiontsed
bioloogiline adaptatsioon tagasisidel põhinev nähtus avaldub organismidel kahesuguselt:
1. isendi eluea vältel toimuv modifikatsiooniline adaptatsioon e. kohanemine
2. liikide pikaajaline, püsiv evolutsiooniline adaptatsioon ehk kohastumine
Muutused võivad olla * morfoloogilised * füsioloogilised *ökoloogilised
Faktori ökoloogia
Mõju tähtsus:

• elutingimuste tegurid, milleta elu on mõeldamatu, elu eelduse tegurid
  
• olemasolu pole elu eelduseks
  
• Osa tegureid on varud, mis kasutatakse organismide poolt ära ja mille hulk ning kättesaadavus oleneb kasutajate hulgast ja nõudlusest (toitained ja vesi).
  
• Teised tegurid ei olene organismide rohkusest – soojus , maismaataimedele õhk, veetaimedele vesi
  

Tegurid võivad mõjuda
o otseselt tingides, pidurdades või kiirendades mõnda eluprotsessi
o kaudselt, kui nad muudavad teiste tegurite toimet
Biootilised tegurid
Organismide vahelised tegurid, protsessid, mis mõjutavad organismide elutegevust, nende mõjud teistele ümbritsevatele organismidele.

• liigisisesed
  
• liikidevahelised
  

Biootilised tegurid jaotuvad

• toopilised – organismide vastastikkused suhted kooselunemise tõttu
  
• troofilised – vastastikkused suhted toitumise pinnal
  
• generatiivsed – paljunemise pinnal
  

Liigisisesed tegurid

• kokkupõrge (otsene füüsiline võitlus, hävituslik)
  
• võistlus (parem asukoht, rohkem toitained, jne)
  

Liigisisene konkurents toimib vaid suure tiheduse juures.
Liikide vahelised

• võitlus toitumise pinnal – toiteahel “hävitaja – ohver”, kisklus ( karnivoorid , omnivoorid, herbivoorid )
  
• parasitism –“ parasiit – peremees”, ei lõpe surmaga, kuid üks organism elab teise arvel – seened taimedel, kirbud koertel
  
• konkurents – tekib toitumisel sarnasest toidust, mistõttu areng nõrgeneb, aga ka valguse vajadus. On nii liikidevaheline kui ka liigisisene
  
• sümbioos - sümbiondid, suhe vastastikku kasulik toitumise pinnal; tolmlejad, levitajad
  

ÖKONIŠŠ

• Mingi liigi ökoamplituudid e kogum kõigi oluliste keskkonna tegurite suhtes.
  
• Põhinišš,
  
• tegelik e. realiseeritud nišš
  

Antropogeensed tegurid

• Inimtegevuse mõju organismidele
  
• otsene mõju
  
• kaudne mõju keskkonna muutuse läbi
  

Otsene – vahetu toime elusale

• kasutamine ja hävitamine ( jahindus , kalandus)
  
• viljelemine ja kodustamine – organismi viimine kultuuri
  
• introduktsioon ja aklimatsioon – organismi sissetoomine aklimatiseerimiseks alale , kus seda varem pole olnud
  
• selektsioon – valikaretus
  

Kaudne

• abiootiliste ja biootiliste tegurite mõju muutuste läbi – maaharimine, kuivendamine, õhu-vee saastamine
  

Demökoloogia

• Populatsiooni tasandil uurib liigisiseseid suhteid
  
• Populatsion (populus – rahvas, asustus) – kogum ühe teatava liigi isendeid, kes küllalt pika aja jooksul (paljude põlvkondade valtel) asustavad teatud territooriumi, on vastastikes liigisisestes suhetes, mille ulatuses toimub vaba vastastikkune ristumine ehk geneetilise informatsiooni vahetus (ASURKOND)
  

Populatsiooni mõõdetavad omadused
1) arvukus
2) asustustihedus
3) ohtrus (suhteline - vähe, palju)
4) sündivus

• maksimaalne sündivus – teoreetiline maksimum ideaalsete ökoloogiliste tingimuste (puudub limiteeriv faktor) puhul, füsioloogiline püsiv suurus
  
• ökoloogiline ehk reaalne sündivus. See pole püsiv, sõltub limiteerivast ökoloogilisest faktorist
  
• absoluutne sündivus – arv
  
• relatiivne sündivus - %
  

2) surevus – isendi hukk

• ökoloogiline ehk reaalne
  
• minimaalne – isendite hukk ideaalsete tingimuste juures, ka kõige paremate tingimuste juures isendid vananevad ja surevad. See vanus on ökoloogiline elukestvus
  
• elujõulisus – olulisim, kuna suremus varieerub vanusega
  

elujõulisuse kõver – 5 üldist tüüpi

• I peamine surevus elu lõpul
  
• II äärmuslik variant. Surevus kõrge varasemates arengustaadiumides.
  
• III Teoreetiline kõver – surevus erinevates vanustes on püsiv
  
• Astmeline kõver IV ellujäämine muutub järsult elutsükli ühest staadiumist teise üleminekul .
  
• Kõver V Surevus suurem noortel isenditel, täiskasvanutel aga püsiv
  

Ränne ehk migratsioon

• Immigratsioon e. sisseränne
  
• Emigratsioon e. väljaränne
  

Levikutüüp

• Isendite asetumine ruumis üksteise suhtes
  
  • Juhuslik
    
  • Rühmaline – isendid paiknevad kogumitena, karjadena
    
  • ühtlane
    
• Sooline jaotumine
  
  • Laienemine
    
• Sooline koosseis isas - ja emasisendite arvuline suhe
  
• Vanuseline koosseis. Erinevate vanusegruppide esinemine populatsioonis määrab tema võime paljunemiseks antud momendil ja näitab ka seda, mida võib oodata tulevikus.
  

Vanuselise koosseisu järgi võib eristada järgmisi populatsiooni tüüpe

• Normaalne, väga palju nooremaid ja üha vähem vanemaid vanusejärke.
  
• Regressiivne – olemas vaid vanemad isendid, nooremaid pole või neid on nii vähe, et nad ei taga vanema põlvkonna väljavahetamist.
  
• Invasiooniline populatsioon – on olemas vaid noored isendid (seemnevaru taimedel), seega populatsioon on alles kujunemas.
  

Inimpopulatsioonide puhul antakse rahvastiku püramiid, mis on sooline ja vanuseline püramiid

• geneetiline koosseis – missuguste pärilike omadustega on populatsiooni isendid
  
• seisundiline e. füsioloogiline struktuur – nõudluste ja keskkonna tingimuste koosmõju
  
• etoloogiline struktuur – erineva käitumisega loomarühmad antud populatsioonis. Karjaloomade keeruline hierarhia
  

Populatsiooni kasv

• muutuste kiirus
  
• Populatsiooni kasvu kõver
  

Eksponentsiaalne kasvu kõver (J-kõver), kasvab eksponentsiaalselt, kuid hakkab hakkab mõjuma keskkonna vastupanu või mõni limiteeriv tegur – enamasti üsna teravalt ja kasv aeglustub järsult.
Logistiline e. sigmoidiline kasvukõver (Skõver), algul on kasv aeglane (kujunemise ja kohastumise faas), siis kasv kiireneb , kuid keskkonna tegurite mõjul kasv aeglustub, kuni saavutab tasakaaalu, mille säilitab.
Keskkonnamahutavus (kandevõime)– populatsiooni selline arvukus, mille puhul populatsioon kulutab keskkonnavarusid samavõrra, kui need looduslikult uuenevad.
Populatsiooni kiire kasv võib põhjustada tagasilöögi: kasv ei aeglustu piisavalt enne kandevõine saavutamist. Pärast väikest hävingut populatsiooni arvukus tasakaalustub vähehaaval või hävineb järsult.
J-kõvera populatsioon S-kõvera populatsioon
Lühike reproduktsiooni aeg Pikk reproduktsiooni aeg
Keha väiksed mõõtmed Keha suured mõõtmed
Kõrge viljakus Madal viljakus
Halb kaitsevõime Hea kaitsevõime
Liigisisese konkurentsi hävituslik iseloom Liigisisese konkurentsi võistluslik iseloom
Populatsiooni eksisteerimise peamine tegur on aeg Peamine tegur toiduküllus ja eluea pikkus
Populatsioon vahetab tihti elupaika Harva
Suur arvukuse muutus Stabiilne arvukus põlvkonnast põlvkonda
Elukooslus (biotsünoos)

• teatud piirkonna kõikidest populatsioonidest moodustunud tervik
  

Koosluse struktuur

• Koosluse koosseis – (eluvormiline, liigiline , populatsiooniline struktuur)
  
• Koosseisu elementide paiknemine ruumis (ruumiline struktuur)
  
• Ajaline kestvus ja järgnevus (dünaamika ehk kronoloogiline struktuur)
  
• Neid ühendavate ökoloogiliste seoste kogum (funktsionaalne struktuur)
  

Koosluse koosseis – (eluvormiline, liigiline, populatsiooniline struktuur)
* Liigiline mitmekesisus Diversiteet, koosluse liigirikkus .
* Koosluse valitsev liik ( dominant ) mõjutab märkimisväärselt teiste liikide elutingimusi
* ökoton – mitme erineva koosluse või maastiku siirdevöönd
Kahe erineva koosluse üleminekuala

• Servaefekt
  
• Veekogu kaldad
  
• Põld – mets
  
• Põld – heinamaa
  
• Liikide leviku tõke
  
• Geokeemiline barjäär
  

Liigiline mitmekesisus

• Liikide kontsentreerumise alad
  
• Liikide rändealad
  

Kompensatsioonialad
Koosseisu elementide paiknemine ruumis (ruumiline struktuur)

• Taimkatte struktuur, ökosüsteemi rindelisus
  

Ajaline kestvus ja järgnevus (dünaamika ehk kronoloogiline struktuur)
Ajalised muutused

• kooslusesisesed muutused – enamasti lühiajalised, enam-vähem tsüklilised, toimuvad koosluse tunnuste varieerumise piires – koosluse dünaamika
  
  • ööpäevased muutused, ökofüsioloogia seisukohalt
    
  • aastaajalised e. sessoonsed muutused, koosluse aastarütm
    
  • Eriaastased muutused ehk fluktuatsioonid – tingitud põhiliselt eri aastate ilmastiku erinevusest
    
  • Taastumised, kui esialgne kooslus on tugevasti vigastatud või vaesunud mingi loodusõnnetuse või inimtegevuse tagajärjel.
    

vahetus e. suktsessioon

• Koosluse koosseisu ja struktuuri pöördumatu ümberkujunemine, uue koosluse kujunemiseni
  
• arengurida , kus kooslused järgnevad üksteisele
  
• Kliimaks – suktsesiooni lõpp-aste, kui tasakaal on saavutatud, püsib muutumatuna
  

Kooslusi ühendavate ökoloogiliste seoste kogum (funktsionaalne struktuur)

• Taimekooslus on lahutamatult seotud kasvukohaga – biotoop või ökotoop
  
• juhtiv tegur on see keskkonnategur , millest suurel määral sõltub koosluse koosseis, struktuur ja produktiivsus.
  

Struktuuri omadused
Troofilised tasemed

• Liigitus vastavalt sellele, kuidas hangivad toitu ja energiat
  

Tootjad (produtsendid) – saavad energia päikesevalgusest või anorgaanilisi ühendeid oksüdeerides, sõltumatud organogeensetest toidu- ja
energiaallikatest – autotroofid e. isevarustajad

• primaarproduktsioon e. esmane toodang.
  

Ülejäänud koosluse liigid kasutavad tootjate poolt loodud energiat, orgaanilisi ühendeid, kasutavad kas otse või kaudselt – heterotroofid

• tarbijad, kes surmavad oma saagi, söövad taimi ja teisi loomi
  
• lagundajad, kasutavad surnud organisme või selle osi, bakterid , seened, ja paljud mulla- või veekogude põhjasetete loomad
  

Toiduahel

• energia ja aine liikumine tootjatelt tarbijate kaudu lagundateni, seos teiste organismide ja taimede vahel
  

Troofilised tasemed

• tootjad
  
• taimtoidulised e. fütofaagid – esimese astme tarbijad
  
• röövloomad e. zoofaagid , teise astme tarbijad
  

Lagundajad Laguahel
Toiduahel, mis algab eluta orgaanilise aine esmasest tarbijast ja lagundajast ja lõpeb mikroobiga, kes lagundavad orgaanilise aine mineraliseerumiseni.
Destruendid ehk lagundajad

• Bakterid ja seened
  
• Lagundavad organisme ja nende ekskrementide, eritiste orgaanilised aine lihtsamateks anorgaanilisteks
  

ühenditeks

• Need on taas kättesaadavad produtsentidele
  
• Kui lagundamine on ebapiisava kiirusega, tekib orgaanilised aine ülejääk ja kumuleerimine
  
  • sood – hapnikuvaene, happeline keskkond, lagunemine aeglane. Soodesse kumuleerub süsinik, mida turba kütmisel vabaneb keskkonda
    
  • okaspuumets – poollagunenud orgaanilised aine kõdu
    
  • eutrofeerumine – veekogude mudastumine, kinnikasvamine
    

Ökoloogiline püramiid – (Eltoni püramiid) – ökosüsteemi troofilise struktuuri kujutis, mille astmed on troofilised tasemed. Energiasisaldus troofilistel tasemetel väheneb järsult tootjatest tipptarbijateni.

• Toitumisahela iga lüli kasutab enamikku saadud toitainetes sisalduvast energiast elutegevuse jätkamiseks.
  
• Vaid väike osa akumuleeritakse kasvavates kudedes ja rakkudes.
  
• Mida kaugemale toitumisahelas jõutakse, seda enam eelmise taseme biomassi sisendit vajatakse järgmise taseme biomassi ühiku tootmiseks.
  
• Arvestatakse, et keskmiselt kümnendik söödud biomassist muutub uueks.
  
• NÄIDE! Lihtustava näite kohaselt tähendab see, et inimese kehakaalu 1 kilo võrra suurendamiseks on meil vaja süüa 10 kilo kala, näiteks ahvenat, kes omakorda on söönud 100 kilo väiksemat kala ning viimane on omakorda söönud 1000 kilo (1 tonni) planktonit.
  

Ökosüsteemid

• Ökosüsteem – koosluse ja sellega seotud keskkonna vastastikku seotud tervik, mis hõlmab teatud piirkonna kõikide alusorganismide populatsioonid ja lisaks nende füüsikalise ja keemilise keskkonna.
  
• Funktsionaalne süsteem, milles toitumissuhete (aine- ja energiavoogude) kaudu seostunud organismid koos keskkonnatingimuste kompleksiga moodustavad isereguleeruva areneva terviku.
  

Erinevad aineringete joonised slaididel
Suur ehk geoloogiline aineringe

• Toimub Maa ülemistes kihtides, kuid temas osalevad peale biosfääri ka maasisesed jõud.
  
• Kõige liikuvamad on gaasid ja vesi (atmosfäär ja hüdrosfäär).
  
• Maakoores (litosfääris) toimuvad protsessid on märksa aeglasemad.
  
• Suurtesse veekogudesse sattunud aine setib ning moodustab settekivimeid. Need võivad jälle sattuda biosfääri kiiremini ringlevatesse osadesse või siis maasiseste protsesside tulemusel üle minna moondekivimiteks.
  
• Edasi võib moondekivim kas jõuda biosfääri või sulada ning sattuda magama koostisesse.
  
• Purskumise tagajärjel väljub magama tardkivimina taas biosfääri. Seega on geoloogilist aineringet käitavaks jõuks nii päike kui ka geotermilised protsessid.
  

Ringete kokkuvõte:

• Biosfääris kulgevaid ainete ringetest näeme, et need tsüklid on peaaegu täisringid ja peaaegu suletud.
  
• Tänu sellele säilib biosfääri koostise püsivus ja dünaamiline tasakaal.
  
• Ringesse kaasa haaratud komponentide hulgad ja kontsentratsioonid säilivad.
  
• Aineringete väljakujunenud tasakaalu võivad rikkuda looduslikud (geoloogilised, klimaatilised jt. protsessid) tegurid ja inimmõju. Viimane on kaasajal eriti märgatav ning omab kasvutendentsi.
  
• Inimtegevusest pärinevad jäägid avaldavad mõju tasakaalulistele protsessidele biosfääris.
  

ökoloogiline tasakaal

• Liikide konkurents on minimaalne
  
• Koosluse ruumiline strtuktuur on maksimaalselt liigestunud
  
• Aastane bioproduktsioon on ligikaudu võrdne kooslusest väljalangeva biomassiga
  

Tasakaal

• Koosluse võime muutustele vastu seista
  
• Püsivus – populatsioonide võime püsida teatud suuruses
  
• Taastumine – koosluse võime saavutada endine tase pärast mingit kahjustust
  

Eesti ökosüsteemid

• Mets – 48%
  
• Sood – turvast ladestavad ökosüsteemid 23%
  
• Järved magevee ökosüsteemid – koos jõgedega 6%.
  
• Läänemeri
  

Keskkonnamuutuste tagajärjed

• Kohastumine ja kohanemine
  
• Pärilik kohastumine –genotüüp
  
• kohanemine ehk aklimatisatsioon – fenotüüp
  

Mürgiresistentsus

• Üks milligramm mürki taimekilos tõuseb jäneses 10, rebases 100 ja kotkas 1000 milligrammi mürgini kehakaalu kilo kohta
  

BIOINDIKATSIOON

• Kõikidel organismidel on kindlad nõuded elupaiga ja kasvukoha suhtes. Kõik elusolendid reageerivad muutustele keskkonnas.
  
• Bioindikatsioon — keskkonnaseisundi jälgimine taime ja loomaliikide abil
  
• Bioindikatsioon eeldab elusorganismide ja keskkonna vaheliste seoste tundmist
  

Bioindikaatorid

• Keskkonnaseirel ja muutuste avastamisel
  
• Bioindikaatorid on keskkonna muutustele tundlikud liigid ökosüsteemides.
  
• Näit samblad, põhjaloomastik veekogudes, makrofüüdid (suured veetaimed) aga ka näiteks puude okkakahjustused
  
  • Kõige tuntum bioindikatsiooni rakendusviis on taimede kasutamine maavarade otsinguil.
    
  • Kannikese liik Viola calaminaria, mis kasvab Alpides tsingimaardlail.
    
  • Teine bioindikatsiooni rakendusala on taimede kasutamine õhu saastamise hindamisel. Eriti head taimindikaatorid on osa metsasamblaid ja puudel kasvavad samblikud.
    

Indikaatorliik peab olema

• hästi ökoloogiliselt uuritud
  
• Laialt tuntud, levinud, paikne
  
• Selge sõltuvus (+ või -) teatud abiootilistest keskkonnatingimustest
  
• Kitsas või kindel taluvusala antud keskkonnatingimuste suhtes
  
• Reageerib kiiresti tingimuste muutusele
  

Looduse mitmekesisus
Looduslik mitmekesisus, biodiversiteet – erinevate elukeskkondade üldine muutlikkus või teatud keskkonnas elavate ja seda omalt poolt mõjutavate erinevate organismide paljusus . Kogu maakeral leiduv elu, üldtermin, mis tähistab looduses olevate asjade, arengute ja ilmingute paljusust.
Rio de Janeiro 1992.a. ÜRO Keskkonna- ja arengukonverentsil kirjutati alla biodiversiteedi leping.
Biodiversiteet seotud

• ökoloogia
  
• geneetika
  
• evolutsioonibioloogiaga
  

Bioloogiline mitmekesisus kui üks loodusvara , mida tuleb kaitsta ja kasutada säästva arengu põhimõttel.
Bioloogiline mitmekesisus kolmel tasandil:
pärilikkuse kandjate ehk geenide paljusus; teatud ala liikide mitmekesisus ehk liigirikkus; ökosüsteemide mitmekesisus.
Pärilikkuse kandjate ehk geenide hulk ja muutlikkus

• Pärilikkuse tegurite muutlikkus – liikide, alamliikide sees ja vahel.
  
• Isendi tasemel – mutatsiooni tagajärjel geenikogumi osas. Populatsiooni geenivaru muutub keskkonna tingimustest lähtuva valikusurve tõttu (looduslik valik).
  

Liigirikkus

• Uurimiseks kõige sobivam tase – erinevate liikide arvu teatud alal või kuidas antud ala isendite koguarv
  

jaotub erinevate liikide vahel.

• Liik – isendirühm, mil looduslikus tingimustes paljunemisel saavad järglasi vaid samasse liiki kuuluvad isendid.
  

endeemsed või kosmopoliidid liigid

• Praegu tuntakse maakeral 1,6 miljonit liiki. Arvatakse, et on olemas 5-50 miljonit liiki.
  
• Liikide arv väheneb troopilistest vöötmetest parasvöötme suunas ja mägedes kõrguste suunas. Rikkaimad troopilised vihmametsad .
  

*Mitmekesisus on kaduv loodusvara inimtegevuse tulemusena loodusliku elukeskkonna muutumine ja kahjustamine viib liikide otsesele või kaudsele hävimisele.
*Peale 1950.a. on inimtegevusega hävitatud 10 000 taime- ja loomaliiki. Inimese tegevus kahjustab liikide tekkeks vajalikke erinevaid keskkondi.
Väljasuremine
*Hävinud
*Ohustatud – populatsioon võib hävineda, kui ohutegureid ei kaotata
*Kontrolli all olevad – populatsioon kontrolli all

• Kohalik väljasuremine
  
• Globaalne väljasuremine
  

Väljasuremislained
Liikide kadumise põhjused

• Mis tingib liigi hävingu?
  
• Kuidas mõjutab antud liigi kadumine ülejäänud liike ja nende elukeskkondi?
  
• Kuidas mõjutab selline muutus inimeste praegust ja tulevast olukorda?
  
• Millised abinõud aitaksid pidurdada sellist arengut?
  
• Bioloogiliste nähtuste seosed ühiskondlikmajanduslike ja kultuuriliste teguritega.
  

Liikide kadumine:

• liikide elukeskkonna rikkumine, muutumine või häving
  
• eluslooduse varade piiramatu tarbimine