Otsing sellest blogist

UUS!!!

Palumetsad

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige. Palumets  on pohla ...

reede, 14. juuli 2023

Ökosüsteemi iseregulatsioon

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige.

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.).

Iseregulatsioon

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.  

Use left and right arrow to change slide in that direction whenever canvas is selected
Slaid 1

Populatsioonilained

New image

Arutlege: Miks on saaklooma arvukust iseloomustav kõver pidevalt kõrgemal kiskja omast? 

Joonis 4.2.4.2. Kiskja ja saaklooma populatsioonilained

Nagu eelnevalt nägime, muutub populatsiooni arvukus ajas pidevalt, liikudes maksimumi ja madalseisu vahel. Populatsiooni arvukuse perioodilisi ajalisi muutusi nimetatakse populatsioonilaineteks.

Kiskja ja saaklooma arvukus on teineteisest sõltuvuses. Saaklooma arvukuse suurenedes kasvab mõne aja pärast toidu külluse tõttu ka kiskja arvukus. Tuleb tähele panna, et nii saaklooma kui ka kiskja arvukust iseloomustavad lained on ajalises nihkes ega ole kunagi täpselt ühesugused (joonis 4.2.4.2.). 

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:

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?

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.

6. ülesanne***

Selgitage, miks langeb Aafrikas lõvide arvukus pärast põuaperioodi.

7. ülesanne*

Uurige graafikut (joonis 4.2.4.3.). Vastake selle põhjal küsimustele.

Use left and right arrow to change slide in that direction whenever canvas is selected
Slaid 1
New image

Joonis 4.2.4.3. Valgejäneste ja ilveste arvukuse muutumine ühes piirkonnas 15 aasta jooksul

Milline kõver kujutab valgejäneste, milline ilveste populatsiooni arvukust?

B
A

Valgejänes 



Ilves 


8. ülesanne***

Uurige graafikut (joonis 4.2.4.3.)

9. ülesanne***

Ökosüsteemi iseregulatsiooni uurimine arvutimudeliga