Organismers miljökrav S 7-8 (12-14) (I huvudsak individ/art nivån)

Transkript

1 1 Organismers miljökrav S 7-8 (12-14) (I huvudsak individ/art nivån) Abiotiska faktorer t. ex. fysikaliska och kemiska faktorer Biotiska faktorer t. ex. påverkan från andra varelser, födotillgång Optimumkurvan Miljöfaktorerna kan vara många, t ex vattentillgång, näringstillgång, temperatur, salthalt, syrehalt, ljus, vind, luftfuktighet, men även mycket annat. Aktiviteten kan vara t ex överlevnad, tillväxt, förökning Liebigs minimumlag Gäller främst växter Det näringsämne som det finns minst av i förhållande till behovet begränsar tillväxten Dock en sanning med viss modifikation Intressant för övergödningsproblematiken Sjöar är fosforbegränsade Landekosystem och kusthav är oftast kvävebegränsade De stora oceanvidderna är extremt näringsfattiga, och järnbegränsade Ekologisk nisch s7 (12) Summan av en arts totala krav på miljön, dvs hur arten är beroende av och utnyttjar sin omvärld Hur, och under vilka betingelser en art kan försörja sig Summan av en arts behov/livsvillkor bra, men poängterar inte det viktigaste trofinivån. Alla biotiska och abiotiska faktorer Resursutnyttjande och trofisk nivå särskilt viktigt Artens yrke eller roll i ekosystemet Artens funktion i ekosystemet. Det för tankarna till det viktigaste, men kanske inte till alla beståndsdelarna i nischen. Arter med samma eller liknande nischer är svåra konkurrenter, och har svårt att samexistrera Jämför kamel, ökenvaran, groda, älg Vi betraktar resurserna i ett ekosystem som en buffé. Olika grupper av matgäster är de olika arterna. Olika arter äter/gillar olika saker Fisk, grönsaker, korv o köttbullar, revbensspjäll, janssons frestelse, skinka.. De äter också vid olika tider De gillar också olika delar av restaurangen klimat? Vissa är framfusiga, andra tillbakadragna och blyga Fundamental nisch: vad de kan leva av, och när, och under vilka omständigheter Realiserad nisch: vad de verkligen äter i konkurrensen Habitat En miljö eller ett livsrum (en plats) där artens livsvillkor är uppfyllda (en livsmiljö, där dess ekologiska nisch finns). Artens adress eller arbetsplats i ekosystemet En plats där arten kan utöva sitt yrke Ett habitat är alltså i princip artspecifikt, även om arter med liknande nisch ofta i hög grad delar habitat. Om vi låter habitat gå mot ett mer självständigt begrepp, väsentligen frikopplat från att gälla en viss art (kanske t o m ett helt samhälle) kan det komma att betyda en mer allmän typ av miljö biotop >>>>>>> En närstående och i svenskan vanlig term är alltså biotop, en naturtyp eller typ av ekosystem, t ex mosse, näringsfattig sjö, stenmur, - en biologiskt någorlunda enhetlig miljö. En arts habitat kan innefatta flera biotoper, men kan också bara vara en del av en

2 2 naturtyp (t ex markens förna, lövverket i en rönn). Jämför insekter (larv och vuxen olika) och flyttfåglar, där deras habitat kan vara olika i olika livsskeden. Biotopbegreppet används ibland för rätt småskaliga miljöer, t ex en stubbe, markens förna. Termen habitat används ofta i stort sett synonymt med biotop. Man kan då se biotopen som ett samhälles habitat. Indikatororganismer jfr s 98 (95) Smala toleransområden Hög eller låg tolerans Vi kan också ha indikatorer på mer komplexa förhållanden - Vissa krävande arter kan vara indikatorer på ett intakt ekosystem. - Om vi har känsliga organismer i ett ekosystem bör också mindre känsliga klara sig Lavar är luftföroreningsindikatorer, mycket känsliga för svaveldioxid Ospecifikt ämnesupptag Alltid ute, och de växer stor del av året Generellt stigande känslighet med större yta: skorp-, blad- och busklavar Ren luft busklavar. Vissa arter är mycket känsliga Ganska smutsig luft. Bara vissa skorplavar och trädgröna (en tålig, kvävegynnad grönalg) Kiselalgskal i sediment kan användas för att beräkna surhetsgraden i en sjö under gångna tider. Typer av ekosystem i världen och Sverige Jordens biom S 35 (38) Biom = vegetationsområde, större vegetationszon, storskaliga terrestra samhällen/ekosystem/biotoper Klimatet styr Vegetationen präglas av Vegetationsperiodens längd Temperatur Tillgång på vatten Tropisk regnskog S 36, 128 (38, 124) Ständigt varmt och fuktigt Mycket hög produktion Extremt artrikt Gammalt ekosystem Många ekologiska nischer Snabba och tätt slutna kretslopp Näringskapitalet bundet i biomassan (rita) Viktiga för det lokala och regionala klimatet (hög avdunstning) Savann (tropiskt gräsland med träd; ofta mellanting mellan skog och gräsland/stäpp) Stäpp, prärie (tempererat gräsland) Öken Tempererad lövfällande skog (sommargröna lövskogar) Boreal barrskog (taiga) Medelhavsvegetation (macchia, chaparral) Tundra M. fl. Sveriges växtregioner S 34 (37) Kalfjället Fjällbjörkskogen Norra barrskogsregionen Del av taigan Södra barrskogsregionen Övergång taiga temp. lövfällande skog (blandskogsbältet) Södra lövskogsregionen Tempererad lövfällande skog Liv och miljö i svenska ekosystem S (32-36) Skog och mark, jordmåner Jordmån Den av klimat, vatten, atmosfär och levande organismer påverkade övre delen av marken

3 3 Två huvudtyper i Sverige -Podsol -Brunjord Jordarten beskriver enbart kornstorleken, t ex lera, sand, morän. Blanda inte ihop med jordmån Jordmånen beror på: Temperatur Fuktighet Jordarten (kornstorleken) Tillgång på närsalter Surhetsgrad Biologiska processer, tid Lär er var och hur podsol och brunjord uppkommer, med detta som underlag Podsol Lagren: förna råhumus (mår) blekjord (urlakat) rostjord (anrikat) Mineraljord Näringsfattig mark, ofta med grovkorning och svårvittrad jordart Svalt klimat Hög nederbörd Långsam nedbrytning; svampar dominerar Ofta tjockt förnaskikt Lågt ph (ber. delvis på förnaslag, t ex barr) Dålig omrörning (få maskar) och skarpa skikt Hög urlakning i ytlagren (humussyror från måren komplexbinder metalljoner och för bort dem) Utfällning av järn- och aluminiumjoner i rostjorden Mykorrhiza viktig för produktionen Brunjord Lagren: Förna Mull Mineraljord Näringsrik, lättvittrad, ofta kalkhaltig mark med finkornig jord Relativt varmt klimat Ofta måttlig nederbörd Snabb nedbrytning och rikt liv; bakterier viktiga nedbrytare Ofta tunt förnaskikt Relativt högt ph (t ex alm- och askförna bra, bildar ej mycket syror) God omrörning (daggmaskrikt) och inga skarpa skikt Mindre urlakning, bl a genom maskarnas upptransport av material (ett slags biologisk hiss) Mullämnena bidrar till aggregatstruktur, dvs jorden får lagom genomsläpplighet och vattenhållande förmåga. Övergångsformer mellan brunjord och podsol finns Daggmaskarna Äter av förnan Blandar humusämnen och mineraljord Bajsar ut ca 500 ton per ha årligen på markytan Mycket rikt på tillgängliga närsalter Bidrar till mullens struktur Underlättar för bakteriernas nedbrytning Luftar och dränerar jorden Motverkar i viss mån urlakning och försurning genom upptransporten Bild S 97 (93) Bild S 98 (94). Jonbyteskapaciteten är viktig för bördigheten: Ler- eller humuspartiklar är negativt laddade Dessa kan hålla fast positiva joner, som ofta är viktiga växtnäringsämnen Dessa joner sitter inte hårdare än att växterna kan komma åt dem Vid surt nedfall byts de mot vätejoner Hur ersätts förlust av närsalter? Kemisk vittring (kan snabbas på av mykorrhizan) Kvävefixering

4 4 Nedbrytningens betydelse för produktiviteten Om nedbrytarna fungerar dåligt lagras mer av ekosystemets mineralämnen i den döda biomassan, och blir oåtkomliga för växterna Torka, förgiftning mm Snabb nedbrytning är viktig för produktiviteten ( just in time ). Mineralnäringskapitalet skall vara investerat i produktiv verksamhet/levande biomassa, inte vara insytt i madrassen/dött material Om nedbrytarna är dåliga krävs mängder av dött material för att få en viss absolut nivå på mineraliseringen, och mindre blir över för växterna, så produktionen sjunker. Jfr Dalby-skrylle. Tropisk regnskog Daggmaskar NZ Jordens lungor??? Övervattensväxter, flytbladsväxter, undervattensväxter. Rik fauna och flora. Ligger över kompensationsnivån. Profundalen Den vegetationsfria botten under kompensationsdjupet Pelagialen Den fria vattenmassan. Här finns plankton i vattnet fritt svävande organismer med begränsad simförmåga. De är utlämnade till strömmar för sin horisontella förflyttning. Vi har både växt- och djurplankton. Växtplankton är de viktigaste primärproducenterna i sjön. Obs definitionen av plankton säger inget om dess storlek! Vilka faktorer är viktiga i en sjö för dess liv och produktivitet? Djup skiktning, cirkulation (syre och närsalter) Tillrinningsområde Närsalter, humusämnen Siktdjup Beror på ovanstående Studera bilden på s 41 (43) Sjön som ekosystem S 38 (40) Sjöns zonering En viktig term: kompensationsnivå eller djup Det djup där ljuset understiger kompensationspunkten (s 5 (11)), dvs den nivå där fotosyntesen hos alger och växter precis går jämnt upp med cellandningen. Beror på art, färg, grumlighet etc. Observera att fotosyntesen som sådan inte upphör under kompensationsdjupet, bara nettofotosyntesen (jfr s 38-39) Klarvattensjön (oligotrof-näringsfattig) Humös sjö med gles sävvegetation. Gott om flytbladsväxter Näringsrik eller eutrof sjö Främst fosfater övergöder sjöar Försurning bild s 100 (97) Myrmarker S 46 (46) Sjö, som sedimenterar igen till ett Kärr, där det bildas torv som växer på höjden, så markvattnet inte når fram, så det bildas en Litoralen (stranden; delas oftast upp i underzoner)

5 5 Mosse, som för sin närings- och vattenförsörjning är beroende av nederbörden Mossen är extremt näringsfattig Havet som ekosystem S 49 (49) Vattnets kretslopp (S (100)) Salthalt Sötvatten: mindre än 0,5 Saltvatten: över 30 Brackvatten: mellan 0,5-30 Lågt artantal i brackvatten Organismer stressas av annan salthalt än de är anpassade för. Mer energi går åt att reglera Brackvattenshav är kortlivade, så särskilt anpassade arter hinner sällan utvecklas och finnas kvar Östersjön har efter istiden växlat mellan sött vatten och saltare än idag Primärproduktionen i havet Det blå ljuset når längst ner Rött pigment absorberar detta bäst. Grönalger brunalger rödalger absorberar alltmer blått ljus Haloklin Brackvattenshav får ofta stabil salthaltsskiktning Syrefria bottnar uppstår lätt Därför är Östersjön känslig för övergödning Syrerikt bottenvatten kan bara komma in vid särskilda väderlägen Svarta havet är naturligt syrefritt på djupet I tropikerna spelar kustekosystemen mycket stor roll för produktiviteten, t ex Korallrev Mangroveskogar Närsalterna i tropikerna kommer mest från land Korallrev S 53 (53) Havens regnskogar Tätt slutna, snabba kretslopp (symbionter) Enormt artrika Mer om detta i samband med biologisk mångfald Plankton Står för den huvudsakliga primärproduktionen i den tempererade zonens hav, där vi har relativt god omblandning I tropikerna har vi stabil temperaturskiktning, som ofta förhindrar omblandning och närsaltcirkulation. De tropiska oceanvidderna är världshavets öknar I vissa områden har vi uppvällande bottenvatten, t ex Sydamerikas västkust, där då produktionen blir enorm. Många bottendjur har larver som lever som plankton. Effektiv spridning