EKOLOGI

1. EKOLOGI

2. Ekologi • Ekologi—Från grekiska oikos som betyder hus. • Handlar om hur olika organismer samverkar med varandra och med sin icke-levande omgivning.

3. Biosphere Biosfären Ekosystem Samhällen Populationer Organismer Ekosystem - Uppbyggnad • Organismer • En levande varelse. Alla organismer är uppbyggda av celler • Arter • Grupper av organismer som liknar varandra i utseende, egenskaper och gener (=arvsanlag) • Kan föröka sig (I minst två generationer) • 1.5 miljoner arter kända. Det finns troligen 10-14 miljoner • Populationer • Alla individer av en viss art inom ett ekologiskt system • Samhällen • Alla arter inom ett ekosystem • Ekosystem • Ett avgränsat område med olika arter som samverkar med varandra och med deras icke-levande omgivning (mark, vatten och luft) • Biosfären • Det tunna lager på jorden där liv förekommer. Allt levande på jorden Fig. 4.2, p. 66

4. Atmosphere Biosphere Vegetation and animals Soil Crust Rock core Lithosphere Mantle Crust (soil and rock) Crust Biosphere (Living and dead organisms) Atmosphere (air) Hydrosphere (water) Lithosphere (crust, top of upper mantle) Icke-levande system som livet behöver för att överleva • Atmosfären • Luft • ozonskiktet • Hydrosfären • Jordens vatten i alla dess former • Lithosfären • Jordskorpan och jordens inre

5. Biosphere Kol Fosfor Kväve Vatten Syre Värme i omgivningen värme värme värme Kretslopp… • Energi från solen omvandlas till värme • Kol, fosfor, kväve, vatten och syre rör sig i kretslopp (jorden är ett slutet system) • Gravitation • Får materian att röra sig nedåt

6. Icke-levande Vatten, luft, temperatur, jord, ljus, nederbörd, salthalt Sätter gränser för vilka typer av populationer och samhällen som kan finnas Begränsar storleken på populationen av arter Levande Producenter, konsumenter, nedbrytare Växter, djur, bakterier, svampar Samverkar och påverkar varandra genom t.ex. Konkurrens, symbios, parasitism, rov/köttätande osv. Ekosystem- delar och typer av samverkan

7. På land Solljus Temperatur Nederbörd Jordmån (typ av jord och näring) Eld – hur ofta? Wind Breddgrad Höjd (hur högt över havsytan) I vatten Ljus Hur klart är vattnet Hur mycket ljus släpps igenom Vattenströmmar Näringsrikedom (speciellt kväve, fosfor och järn) Syrekoncentration Salthalt Begränsande faktorer på land och i vatten

8. Energi in = Energi ut Solstrålning Reflekteras av atmosfären (34%) UV strålning Värmestrålning från atmosfären (66%) Ozonlager Synligt ljus Växthuseffekt Absorberas av ozon Värme Absorbed by the earth Värmestrålning från jorden Jorden Jordens energikälla • Energi från solljuset värmer planeten • Energi för fotosyntesen • Driver materians kretslopp • Driver klimat och väder som sprider värme och vatten

9. Producenter - fotosyntes • Växterna använder energin i solljuset och koldioxid i luften för att bygga upp sina vävnader • Energin lagras då I kemisk form i växten • I ett ekosystem kallas de organismer som lagrar energi “producenter” (vanligen växter)

10. Kolcykeln

11. Flodmynningar Träskmarker Tropisk regnskog Tempererad skog Taiga Savann Jordbruk Slätter med träd Ängar Sjöar och floder Kontinentalsockeln Öppet hav Tundra Beväxt öken Extrem öken 800 1,600 2,400 3,200 4,000 4,800 5,600 6,400 7,200 8,000 8,800 9,600 Genomsnittlig produktivitet (kcal/m2/yr) Vilka ekosystem är mest produktiva?Hur många kalorier energi lagras per kvadratmeter och år)

12. Produktion och några viktiga frågor… • Eftersom producenterna är den ursprungliga källan till all mat, varför skördar vi inte bara växterna i världens träskmarker? • Varför hugger vi inte ner regnskogen och planterar odlingar för människor i stället? • Varför skördar vi inte från producenterna i världens stora hav? • Ett citat (Vitousek): Människan använder, slösar bort eller förstör nu ungefär 27% av jordens totala produktion och 40% av produktionen från ekosystemen på land

13. Värme Värme Icke-levande ämnen (koldioxid, syre, kväve, mineraler) Sol- energi Värme Nedbrytare (bakterier, svampar) Producenter (växter) Konsumenter (växtätare, rovdjur) Värme Värme Levande delar i ekosystem • Producenter • Fotosyntes • Ursprungskällan till all mat • Konsumenter • Syreandning • (Anaerobisk andning • Metan, H2S) • Nedbrytare • Återvinner materia… • Frigör organiska ämnen I jorden så att de kan användas av producenter

14. Nivåer i näringskedjan • Varje organism i ett ekosystem hör till en viss nivå i näringskedjan • Producenter (Producenterna kan tillverka sin egen näring). • Primärkonsumenter (växtätare) • Sekundärkonsumenter (köttätare) • Tredjehandskonsumenter • Toppkonsumenter (äts inte av någon annan) • Asätare (äter rester och döda kroppar) • Nedbrytare • Bryter ner organiska ämnen till näringsämnen som kan användas av producenter • Återvinner materian

15. Näringskedja – exempel (svensk insjö) Toppkonsument, äts inte av andra Näringskedja i en svensk insjö: (nedifrån) Alg, sötvattensmärla, löja, abbore, gädda, fiskgjuse

16. Nivå 1 Nivå 2 Nivå 3 Nivå 4 Producenter (växter) Primär- konsumenter (växtätare) Secundär- konsumenter (köttätare) Tredjehand- konsumenter (toppkonsumenter) Värme Värme Värmet Värme Sol- energi Värme Värme Värme Nedbrytare och asätare Energiflöde och materians väg i ekosystem… • Energi: kommer först från solen och förloras sedan i form av värme genom näringskedjans nivåer • Materia: så gott som all materia återvinns, inget går förlorat – jorden är ett slutet system

17. Människan Blue whale Sperm whale kaskelot sjöelefant säl Leopard seal Kejsar- pingvin Adélie pingvin Petrel bläckfisk Fisk köttätande plankton Växtätande djurplankton räka Fig. 4.18, p. 77 växtplankton Näringskedjor blir Näringsväv För det mesta är flera näringskedjor samman-flätade. Det kallas ett näringsväv. Bilden till höger visar näringsväven runt Antarktis (sydpolen)

18. Förluster i näringskedjor • I varje nivå i en näringskedja förloras en viss del av energin till omgivningen i form av värme och andra förluster • Ekologisk effektivitet: • Ekologisk effektivitet betyder: den % av energi som förs vidare från en nivå i näringskedjan till nästa och lagras. I genomsnitt ligger det runt 10% • Ju fler nivåer det finns I en näringskedja, ju större blir den totala energiförlusten innan högsta nivån uppnås. …

19. Heat Heat Heat Tertiary consumers (human) Decomposers 10 Secondary consumers (perch) Heat 100 Primary consumers (zooplankton) 1,000 Heat 10,000 Usable energy Available at Each tropic level (in kilocalories) Producers (phytoplankton) Pyramids of Energy and Matter • Pyramid of Energy Flow • Pyramid of Biomass

20. Ekologisk energipyramid

21. Frågor… • Varför skulle jorden kunna försörja mer människor med mat om vi tog maten från lägre nivåer i näringskedjan? • Varför blir näringskedjor sällan längre än fyra eller fem nivåer? • Varför finns det så få toppkonsumenter/topprovdjur? • Varför är det just dessa arter som normalt först blir lidande när ekosystemet under dem störs?