Sissejuhatus
Eelnevalt õppisime, et ökosüsteemis on elusorganismid omavahel seotud toiduahelate kaudu, mis üksteisega põimudes moodustavad toiduvõrgu. Omavahel toitumisseostes olevaid organisme mõjutavad nii eluta kui ka eluslooduse ökoloogilised tegurid. Tulenevalt sellest toimuvad populatsioonide arvukuses, elujõulisuses ja teistes sedatüüpi näitjates pidevad muutused.
Teatavasti jagavad üht eluruumi mitme liigi populatsioonid. Järgnevalt õpime, kuidas erisugused kooslused mahuvad ökosüsteemi, millised on nende arvukuse reguleerimise mehhanismid, mis on ökosüsteemi tasakaal ja kuidas ökosüsteem selle saavutab.
Õpieesmärgid
Selle peatüki lõpuks:
teate,
- kuidas kujuneb välja ökosüsteemi iseregulatsioon;
- millised on ökosüsteemi iseregulatsiooni mõjutavad tegurid;
oskate
- selgitada iseregulatsiooni kujunemist ökosüsteemis.
Kuidas muutub populatsiooni arvukus?
Reeglina on populatsioonis nii palju isendeid, kui on võimalik populatsiooni territooriumi piires neid toita ja elus hoida. Kui mingi liik satub uude, tema kasvamiseks ja paljunemiseks soodsate tingimustega keskkonda, kasvab ta arvukus esialgu aeglaselt, siis üha kiiremini ja lõpuks saavutab arvukus maksimumi, kust ta edasi ei tõuse, vaid koguni langeb pisut. Seda nähtust illustreerib näide piimhappebakteri kasvust piimas.
Näide
Veise udaras on steriilne piim. Esimesed piimhappebakterid satuvad udaralt piima sisse lüpsi ajal. Oletagem, et sel hetkel saab piim 1 ml kohta 10 bakterit. Kui piima kohe ei jahutata, siis leiavad bakterid eest suurepärased elutingimused – rikkalikult toitu, mille pärast konkurentsi peaaegu ei ole. Bakterid hakkavad kiiresti poolduma ja umbes poole tunni jooksul kahekordistavad oma arvu. Kuue tunni pärast jõuab bakterite arv milliliitris 45 000-ni. Kui paljunemine jätkuks samas tempos, siis oleks bakterite arv 9 tunni möödudes umbes 3 miljonit. Siiski, umbes 8. tunnil on bakterite arv jõudnud umbes miljonini. Sel ajal on nende asustus sedavõrd tihe, et igaühele ei jätku toitu. Lisaks sellele algab bakterite ainevahetuse jääkproduktide kuhjumine, mis omakorda pidurdab bakterite edasist kasvu. Kasvukiirus langeb ja saavutab taseme, millel bakterite suremus tasakaalustab sündimuse. Saabub ökoloogiline tasakaal (joonis 4.2.4.1.).
Joonis 4.2.4.1. Kõver iseloomustab populatsiooni arvukuse muutumist, kui elusorganismid on sattunud uude ja soodsasse keskkonda.
Kuidas toimib ökosüsteemi iseregulatsioon?
Populatsiooni arvukust reguleerivad eelkõige toiduahelate kaudu valitsevad toitumissuhted. Iga järgnev toiduahela lüli ehk troofiline tase reguleerib eelneva lüli arvukust, st söövad eelneval tasemel asuvaid organisme. Toiduahela järjestikuste lülide mõju on vastastikune. Kui saakloomade arvukus sigimise tagajärjel suureneb, siis hakkab toidukülluses varsti suurenema ka nendest toituvate kiskjate hulk. Kuna kiskjad hävitavad peagi teatud hulga saakloomi, siis jääb saakloomi vähemaks, kuni ka kiskjaid tabab toidupuudus. Kiskjate arvukus väheneb ja saakloomi hakkab taas juurde tulema. Nii toimub ökosüsteemi iseregulatsioon, mille tulemusena püsib populatsioonide arvukus kindlates piirides. Ehk – ökoloogiline tasakaal on ökosüsteemis toimiva iseregulatsiooni tulemus. Iseregulatsioon toimub pidevalt, see on pidev protsess.
Ökoloogiline tasakaal on ökosüsteemis toimiva iseregulatsiooni tulemus
Ökoloogiline tasakaal tekib ökosüsteemide loomuliku arengu tulemusena. Tasakaal sõltub ökosüsteemi suurusest ja mitmekesisusest ning eluta looduse tegurite mõjust. Ökosüsteemi tasakaalu korral on liikidevaheline konkurents madal. Väikesed populatsiooni muutused tasakaalustatakse iseregulatsiooni mehhanismide abil.
Ökosüsteemi iseregulatsiooni tegureid
Ökosüsteemi iseregulatsiooni mõjutavad suuresti ressursside olukord (enamasti toidubaas) ja ilmastik. Eri liikide puhul toimivad erisugused iseregulatsiooni tegurid.
Näidetega tutvumiseks klikkige igal järgneva loetelu real:
Liigisisene konkurents
Ainevahetusjääkide kuhjumine
Ränne
Isendite hierarhia
Ilmastiku muutused
NB!
Arvukuse suurenemisel põhinevatel populatsioonilainetel on oluline evolutsiooniline ja levimisbioloogiline tähtsus. Lained võimaldavad populatsiooni laienemist, uute elupaikade hõivamist, seni eraldatud elupaikade ühinemist jms.
Kokkuvõte
Ökosüsteemis toimub loomuliku arengu käigus iseregulatsioon. Iseregulatsioon põhineb toitumissuhetel, mis esineb kõigi järjestikuste troofiliste tasemete vahel: toiduahela järgmine lüli toitub eelmisel tasemel asuvatest organismidest. Populatsiooni arvukuse kõikumised mõjutavad järgmisel troofilisel tasemel asuvate populatsioonide arvukust. Tulemusena püsib populatsioonide arvukus kindlates piirides ja ökosüsteem saavutab tasakaalu. Ökoloogiline tasakaal on ökosüsteemi seisund, kus populatsioonide arvukus püsib pikemat aega stabiilsena.
Eri liikidel juhivad iseregulatsiooni erisugused tegurid nagu liigisisene konkurents, isendite hierarhia, ränded jms.
Mõisted
ökoloogiline tasakaal
populatsioonilained
iseregulatsioon
1. ülesanne*
Täitke lüngad.
Ökosüsteem on mingil maa-alal elusorganismidest ja nendega seotud looduse ökoloogilistest teguritest moodustunud isereguleeruv tervik.
Ühe liigi isendid teatud territooriumil moodustavad .
Ühesuguste elutingimustega alal elavad organismid moodustavad .
Ökoloogiline tasakaal on ökosüsteemi seisund, kus arvukus püsib pikemat aega stabiilsena.
Iseregulatsioon on süsteemide (sh ökosüsteemi) tagamise mehhanism.
Populatsioonilained on populatsiooni arvukuse suur kõikumine keskmise taseme ümber keskkonnategurite ja populatsioonisisese koosmõjul.
2. ülesanne*
Bambuskaru toitub peamiselt bambusevõsudest, kuigi sööb ka puuvilju ja marju. Millisel troofilisel tasemel asub bambuskaru oma ökosüsteemi toiduahelas? Milliseid probleeme võib sellele liigile põhjustada ühekülgne toiduvalik?
- I astme tarbijad
- Lagundajad
- Tootjad
- II astme tarbija
3. ülesanne**
Uurige graafikut ja leidke joonisel punkt, kus bakterite populatsioon on saavutanud ökoloogilise tasakaalu.
4. ülesanne**
5. ülesanne**
Täiskasvanud tammel kukub igal sügisel maapinnale sadu tammetõrusid. Miks ei kasva igast tõrust noori puid ja maapind ei kattu üleni tammedega? Valige õiged vastused.
- Tõrud süüakse ära loomade ja lindude – hiired, metssead, oravad jt – poolt.
- Pasknäär ladestab tõrud endale talvevaruks.
- Tõrud hävivad saastunud elukeskkonna tõttu.
- Taimed pakuvad üksteisele konkurentsi ja paljud noored tammevõrsed jäävad sellele alla.
6. ülesanne***
Selgitage, miks langeb Aafrikas lõvide arvukus pärast põuaperioodi.
7. ülesanne*
Uurige graafikut (joonis 4.2.4.3.). Vastake selle põhjal küsimustele.
8. ülesanne***
9. ülesanne***
Ökosüsteemi iseregulatsiooni uurimine arvutimudeliga
