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.).

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

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.). 

1. Slide 1 of 1: Slaid 1. Praegune slaid

1

/

1

Slide 1 of 1

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**

You got 1 out of 9 points

Otsustage, kas esitatud väited on õiged või valed.

Kliima määrab paikkonna taimestiku ja loomastiku eripära.

• Vale
• Õige

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.

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

Slaid 1

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

1. Slide 1 of 1: Slaid 1. Praegune slaid

1

/

1

Slide 1 of 1

Milline kõver kujutab valgejäneste, milline ilveste populatsiooni arvukust?

B

A

Valgejänes 

Ilves 

8. ülesanne***

Uurige graafikut (joonis 4.2.4.3.)

Tooge enda poolt ülesandes 7 antud vastusele vähemalt kaks põhjendust.

Tooge enda poolt ülesandes 7 antud vastusele vähemalt kaks põhjendust.

9. ülesanne***

Ökosüsteemi iseregulatsiooni uurimine arvutimudeliga

Uurige järvekalade populatsioonide arvukuse muutusi

Toiduahela lülid ja nende seosed

Blogi, mis räägib kõigest, mis on Leonhardile oluline ja/või huvitav. Kommenteerige, tellige, lugege, nautige ja õppige. Sissejuhatus Eelnevalt õppisime tundma eluta ja elus looduse ökoloogilisi tegureid ja vaatlesime ökosüsteemi erinevaid tasemeid. Üks kahe elusorganismi suhete vorme on see, kus üks isend toitub teisest. Niisugust elus looduse ökoloogilist tegurit nimetatakse kiskluseks, looduses põhineb sellel toitumissuhtel toiduahel. Toiduahela lülid moodustavad ökosüsteemi erinevad troofilised tasemed. Õpieesmärgid Selle peatüki lõpuks: teate toiduahela peamiste lülide omavahelisi toitumissuhteid; mõistate toitumissuhete osa loodus- ja keskkonnakaitses; toitumissuhete osa inimeste tervislikus toitumises. Ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide omavahelised suhted avalduvad toitumisseostena Ökosüsteemi erinevatel troofilistel tasemetel toitumissuhete alusel reastatud organismid moodustavad toiduahela. Toiduahela esimeseks lüliks on alati fotosünteesivad organismid. Kasutades päikesekiirguse kaudu saadud energiat ehitavad tootjad (taimed, vetikad ja fotosünteesivad bakterid) üles enda keha ehk toodavad orgaanilist ainet. Taimtoiduline jänes (I astme tarbija ehk herbivoor) sööb taimi, rebane (II astme tarbija ehk karnivoor) sööb jänest, kotkas sihib omakorda rebast. Kotkas on nn tipptarbija, kellele ei ole looduses vaenlast ega sobi ka inimese toidulauale (joonis 4.2.3.1.). Taimtoidulised loomad on toiduahelas alati I astme tarbijad. Edasine tarbijate jagamine astmetesse sõltub toiduahela keerukusest. 

 

Tootja ->I astme tarbija -> II astme tarbija -> III astme tarbija

Toiduahel Joonis 4.2.3.1. 

Toiduahela esimese lüli moodustavad alati fotosünteesivad organismid. Neile järgnevad taimtoidulised loomad ja loomad, kes toituvad taimtoidulistest. Nooled toiduahela lülide vahel näitavad aine ja energia liikumist. Tegelikult on toiduahel mõtte-eksperiment, mida looduses otseselt ei esine. Seal on suhted märksa keerukamad: suurem osa loomi toitub mitmest toiduobjektist, iga looma toidusedel oleneb tema liigist, suurusest jms. Seega on õigem rääkida toiduvõrgust, mis koosneb mitmest omavahel põimunud toiduahelast (joon. 4.2.3.2.). #981d99 Joonis 4.2.3.2. Ühe ökosüsteemi hargnevad ja omavahel põimuvad toiduahelad moodustavad toiduvõrgu. Kokkuvõte Ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide omavahelised suhted avalduvad toitumisseostena. Toitumissuhete alusel reastatud organismid moodustavad toiduahela. Ühe ökosüsteemi hargnevad ja põimuvad toiduahelad moodustavad toiduvõrgu. Toiduahel on üles ehitatud troofiliste tasemetena vastavalt tarbitavale toidule. Esimese troofilise taseme moodustavad taimed, vetikad ja fotosünteesivad bakterid, kes sünteesivad päikesekiirguse toimel mineraalsetest ainest orgaanilist ainet. Teisel troofilisel tasemel on taimtoidulised loomad ehk I astme tarbijad, järgmisel tasemel on lihatoidulised loomad ehk II astme tarbijad. Edasine tarbijate jagunemine astmetesse sõltub toiduahela keerukusest. Mõisted tipptarbija toiduahel toiduvõrk 1. ülesanne* Täitke lüngad. on loom, kes toitub taimedest. 

Karnivoor on lihatoiduline röövloom, kes toitub teistest . Omnivoor on segatoiduline loom, kes sööb nii kui ka loomset toitu. on toitumissuhetel põhinev organismide mõtteline järjestus, mille liikmed toituvad üksteisest. Toiduvõrgu moodustavad ühe ökosüsteemi omavahel põimunud . Kontrolli 2. ülesanne* Valige õige vastus. Millisel organismidevahelisel suhtel (biootiline ökoloogiline tegur) põhineb toiduahel? Parasitism. Kommensialism. Kisklus. Konkurents. Kontrolli 3. ülesanne** Vaadake joonist 4.2.3.2. ja vastake küsimustele. Toiduahelad ja -võrgud Toiduahelad ja võrgud Toiduahelad ja võrgud Mitu toiduahelat leiate selles toiduvõrgus? Kes asub selles toiduvõrgus esimesel astmel? Kes on selles võrgustikus tipptarbija? Millist kooslust joonis 4.2.3.2. iseloomustab? Põhjendage. 4. ülesanne** Teatavasti suured röövlinnud põllukultuure ei söö. Miks on saanud taimekaitsevahendite kasutamine põllumajanduses kotkastele saatuslikuks? 5. ülesanne** Lohistage loetletud organismid sobivatele troofilistele tasemetele. Lohistav asukoht 1 koguarvust 4. Tootjad Lohistav asukoht 2 koguarvust 4. I astme tarbijad Lohistav asukoht 3 koguarvust 4. II astme tarbijad Lohistav asukoht 4 koguarvust 4. III astme tarbijad Kontrolli 6. ülesanne** Taimetoitlased loobuvad toiduahela I, II jne astme tarbijatest ning piirduvad peamiselt taimse toiduga. Arutlege, mida loobumine kaasa toob. Kas ja kuidas on võimalik saamata jäänud toitaineid asendada? 7. ülesanne*** Korraldage väitlus Looduses on edukam see, kellel on kõige rohkem järglasi. Kas see on nii ka inimeste seas? Korraldage väitlus teemal „Lasterikas pere on/ei ole edukuse märk". Ettevalmistus Väitluse ettevalmistamiseks on vaja vähemalt üks nädal aega. Väitlusest võtab osa kaks kolmeliikmelist võistkonda, kes valmistavad ette oma esinemise etteantud teemal. Väitluse käigus kaitseb üks võistkondadest jaatavat ja teine eitavat seisukohta: "Lasterikas pere on edukuse märk” vs "Lasterikas pere ei ole edukuse märk " See, kumba väidet võistkond kaitseb, selgub vahetult enne väitluse algust loosi teel. Võistluse käik Võistlust juhib väitluse juht, kes jälgib väitluse korrast, ajakavast jms kinnipidamist. Väitlust alustav esimene võistleja esitab oma (võistkonna) seisukohad 5 minuti jooksul ning teise võistkonna esimene võistleja saab sama palju aega vastamiseks ja oma seisukohtade kaitsmiseks. Teise võistlejatepaari osalised saavad kumbki esinemiseks 3 minutit ja kolmanda paari osalised 1 minuti. Pärast esinemist on iga võistleja 1 minuti ristküsitluse all, kus ta vastab vastasmeeskonna küsimustele. Võitja väljakuulutamine Väitluse võitnud võistkonna otsustab kuulajaskond, klass või žürii. Hinnatakse kõneosavust, argumentide veenvust, arutluse loogilisust jm. Otsuse teatab ja seda põhjendab väitluse juht. 8. ülesanne*** Uurimuslik töö. Taimed kui toiduahela esimene lüli (1.) Käesolevas peatükis õppisime, et roheliste taimede oluline ülesanne ökosüsteemis on orgaanilise aine tootmine päikese kiirgusenergia toimel. Siit kerkib küsimus ehk uurimisprobleem: Mis toimub taimedega siis, kui valgust napib? Olulised küsimused Probleem Uurimisküsimused Hüpotees Probleem Kuidas taimorganismid pimedas talitlevad? Praktiline töö Alltoodud praktilise töö juhend aitab uurida, kuidas valgus mõjutab fotosünteesi intensiivsust. Jätkamiseks klikkige sõnal "Töövahendid". Töövahendid Ettevalmistus Kuna järgnevas katses hindame fotosünteesi intensiivsust süsihappegaasi sisalduse põhjal, siis on katse läbiviimiseks vaja kasutada süsihappegaasirikast lahust. Üks võimalus selle saamiseks on hingata vette hingeõhku. Süsihappegaasi sisaldust saab määrata indikaatori abil. Käesolevas katses kasutame indikaatorina broomtümooli, mille sinine lahus muutub süsihappegaasi toimel kollaseks. Teisena kasutame laialt levinud veetaime - vesikatku. Taime lehtedelt ja murtud varre tipust eralduvad õhumullid, mis näitavad hapniku eraldumist fotosünteesi tulemusel. Ettevalmistus Juhend Juhend Mõõtke 25 ml broomtümooli sinist lahust ja valage see 600 ml kolbi. Lisage kolbi akvaariumivett nii, et seda jätkuks 6 katseklaasi täitmiseks. Puhuge läbi joogikõrre hingeõhku kolvis asuvasse broomtümooli lahusesse. Mis juhtub broomtümooli lahusega? Selgitage. Katse käik Katse käik. Esimene samm Järgmised sammud Katse tulemused, analüüs ja järeldused Katse käik. Esimene samm Valage kollast lahust 6 katseklaasi nii, et lahuse pind oleks kuni 3 cm kaugusel katseklaasi suudmest. Asetage nelja katseklaasi sisse üks (ca 5 cm pikkune) vesikatku oks, kaks katseklaasi jäävad tühjaks. Sulgege kõik 6 katseklaasi korgiga. Selgitage, miks valmistasite ette 2 katseklaasi ilma taimedeta. 

' 9. ülesanne*** Uurimuslik töö. Taimed kui toiduahela esimene lüli (2.) Taimede poolt süsihappegaasi tarbimine (eemaldamine) broomtümooli kollases lahuses on märk fotosünteesi protsessist: indikaatori kollane värvus muutub siniseks. Kas fotosüntees toimub kõikide värvuste lainepikkustel ühtmoodi? Praktiline töö Juhend  Seadke katse üles sarnaselt eelnevaga. Katke katseklaasid punase, rohelise või sinise läbipaistva kilega. Jätke katseklaasid paariks päevaks mõõduka valguse kätte. Kas mõnes katseklaasis muutus indikaatori värvus? Millistes katseklaasides? Millises lainepikkuses toimus fotosüntees kiiremini?

Ökosüsteemi struktuur ja selles esinevad seosed

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

Sissejuhatus

Järgnevates peatükkides õpime, millised on elu sisaldava ruumi osad Maal ja selles esinevad seosed. 

Lugu sellest, kuidas kõik on kõigega seotud

2017. aasta suvel levis Eestis uudis: ühes Lääne-Viru mesilas hukkus lühikese aja jooksul miljoneid mesilasi.

Perenaise sõnul leidis ta ühel päeval mesilaste juurde minnes eest kirjeldamatu vaatepildi: taru ees oli laibameri. Võimalikule mürgistusele viitas mesiniku sõnul see, et tarumesilased olid tulijaid surmates püüdnud takistada korjelt saabuvate mesilaste tarru sisenemist. Mesilaste laipu oli massiliselt nii tarude ees kui sees. Mesinik kahtlustas naabruses asuvate rapsipõldude pestitsiididega mürgitamist lubamatus koguses ja viisil, seda kinnitas ka hilisem uurimine. Keskkonnaprobleemile järgnes varsti majanduslik tagasilöök. Kartes mürkainete toimet meele loobusid mitmed senised kliendid sellelt mesinikult mett ostmast. Kõik on kõigega seotud.

Mesilaste hukkumisel on looduses tõsised tagajärjed, sest nektarit koguvad mesilased on ühed peamised õistaimede tolmeldajad. Suurte ja jõuliste putukatena suudavad nad tolmeldada keeruka ehitusega õisi, millega iga sitikas hakkama ei saa. Kui pole tolmeldajaid, pole viljumist. Taimed jäävad kiduma ja mõned taimeliigid kaovad, väheneb inimest huvitav saak. Öeldakse ka üsna karmilt: „Kui kaovad mesilased, siis kaob pikkamööda ka elu Maal”.

 

Õpieesmärgid

Selle peatüki lõpuks:

teate,

• mis on ökosüsteem;
• milline on ökosüsteemi struktuur ning selles esinevad vastastikused seosed;
• mis on aineringe;
• mis on energiaringe;

oskate 

• seostada ökosüsteemi struktuuri selles esinevate toitumissuhetega.

 

Ökosüsteem

Samal territooriumil elavad ja omavahel toitumissuhetes olevad elusorganismid ning neid ümbritsev eluta keskkond moodustavad isereguleeruva ökosüsteemi. Seega koosneb ökosüsteem nii elus kui eluta loodusest, mis on omavahel tihedas seoses (joonis 4.2.2.1.). Ökosüsteem on näiteks mets, tiik, niit, põld jms. Suurim ökosüsteem on Maa biosfäär.  

Joonis 4.2.2.1. Ökosüsteemi struktuur. Ökosüsteem koosneb elus ja eluta looduse elementidest, mis on omavahel tihedas seoses. 

Populatsioon ja kooslus

Ühisel territooriumil samal ajal elavad ühe liigi isendid moodustavad populatsiooni. Ühe populatsiooni isendid saavad omavahel vabalt ristuda ja nende asustusala on selgelt piiritletud. 

Populatsiooni arvukus on näitaja, mis iseloomustab ühte populatsiooni kuuluvate isendite arvu. Kui tiigis elab 120 karpkala, siis on karpkalade populatsiooni arvukus selles tiigis 120. Kui selles tiigis elavad lisaks karpkaladele veel vesikirbud, kogred, kaldal kasvavad kalmused ja veepinnal vesiroosid, siis selles väga lihtsustatud ökosüsteemi näites on populatsioonide arv 5.

Organismide kogum ühes elupaigas moodustavad koosluse. Koosluse moodustavad üht elupaika asustavate erinevate liikide populatsioonid.

Ökosüsteemi elusosad rühmitatakse orgaanilise aine tekkimis- ja kasutamisviisi põhjal troofilisteks tasemeteks

I Tootjad on ökosüsteemis ainsad, kes suudavad kasutada päikeseenergiat. Rohelised taimed, fotosünteesivad bakterid ja vetikad fotosünteesivad päikesevalguse abil orgaanilisi aineid (ehitavad üles omaenese keha), kasutades selleks süsihappegaasi, vett ja mineraaühendeid.

II Tarbijad kasutavad toiduks taimi ja teisi loomi. Siia kuuluvad peamiselt loomariigi esindajad. Osa neist söövad taimi, teised loomi. Oma toidusedeli järgi jagunevad nad taimtoidulisteks (herbivoorid), lihasööjateks (karnivoorid), segatoidulisteks (omnivoorid)  jms.

Seega on taimede ja loomade toit põhimõtteliselt erinev. Taimed saavad kasutada eluta looduse elemente, loomad toituvad valmis orgaanilisest ainest. Taimed orgaanilisi ühendeid kasutada ei saa. 

III Lagundajad tarbivad eelnevate tasemete surnud orgaanilist ainet (surnud taimi, loomi jm), lagundades seda taas lihtsamateks ühenditeks – veeks, süsihappegaasiks ja mineraalaineteks. Sellised ühendid on taimedele kättesaadavad ja need lähevad käiku uue orgaanilise aine loomisel. Lagundajate hulka kuuluvad näiteks seened, ussid, putukad, mõned bakterirühmad ning loomad jt. Taimede jaoks kättesaadavaid ühendeid ette valmistades sulgevad nad aineringe.

Toitumissuhted koos lagundajatega moodustavad ökosüsteemis tsükli ehk aineringe. Aineringe on nn suletud tsükkel. Seda hoiab töös päikese kiirgusenergia, mida võtavad vastu fotosünteesivad organismid (joonis 4.2.2.2.). 

Aineringe

Joonis 4.2.2.2. Aineringe on suletud tsükkel. Lagundajad mineraliseerivad surnud orgaanilise aine lihtsamateks, taimedele kättesaadavateks ühenditeks. 

Kuidas tekkisid fossiilsed kütused?

Kui tootjad toodavad rohkem, kui tarbijad suudavad kulutada või lagundajad lagundada, siis tekib orgaanilise aine depoo: mullahuumus, metsakõdu, turvas jm. Nii tekkisid kunagi ka fossiilsed kütused – põlevkivi, kivisüsi, nafta jm (joonis 4.2.2.3).

Joonis 4.2.2.3. Päikeseenergia liigub taimede kaudu kõigile teistele elusolenditele ja osa sellest ka ladestub.

Energiaringe

Maa ökosüsteemid saavad energiat päikesekiirgusena. Päikeseenergia liigub taimede kaudu kõigile teistele elusolenditele ja osa sellest ka ladestub. Osa energiast hajub soojusena õhku. Soojust hajub igast aineringe lülist, kuid fotosünteesijad toovad seda pidevalt juurde (joonis 4.2.2.4.).

Joonis 4.2.2.4. Energiaringe on avatud ringe. Igast lülist hajub välja osa tootjate poolt püütud energiast. 

 

Kokkuvõte

Ökosüsteem on looduslik isereguleeruv tervik, milles on aineringluse kaudu seotud kõik elusorganismid ja neid ümbritsev eluta keskkond. Ökosüsteemi troofilistel tasemetel asuvad tootjad, tarbijad ja lagundajad, kes on omavahel seotud aine- ja energiaringe kaudu. Aineringe on keemiliste elementide või ühendite pidev ringlus, mis hõlmab kogu biosfääri. Elemendid läbivad muundudes toidu- ja laguahela. Aine liigub biosfääris tsükliliselt, energia ühesuunaliselt. Nii aine- kui energiaringet hoiab töös päikeselt lähtuv kiirgusenergia. 

 

Mõisted

aineringe

energiaringe

kooslus

taimtoidulised loomad ehk herbivoorid

lihatoidulised loomad ehk karnivoorid

lagundajad

segatoidulised ehk omnivoorid

populatsioon

populatsiooni arvukus

tarbijad

tootjad

troofiline tase

ökosüsteem

1. ülesanne*

Täitke lüngad.

 on looduslik isereguleeruv tervik, milles on toiduahelate ja aineringluse kaudu seotud kõik elusorganismid ja neid ümbritsev  keskkond.

 on rühm ühe liigi isendeid, kes elavad koos samal ajal samas paigas. Organismide kogum ühes elupaigas moodustavad . Siia kuuluvad tavaliselt mitme liigi esindajad. 

Maa suurim ökosüsteem on .

Toitumissuhted koos lagundajatega moodustavad ökosüsteemis .

2. ülesanne*

Leidke ökosüsteemi osadele õige koht ökosüsteemi struktuuris.

Lohistatav 1 koguarvust 12.

Kalmus

Lohistatav 2 koguarvust 12.

Vihmauss

Lohistatav 3 koguarvust 12.

Kännupess

Lohistatav 4 koguarvust 12.

Paas

Lohistatav 5 koguarvust 12.

Õhk

Lohistatav 6 koguarvust 12.

Muld

Lohistatav 7 koguarvust 12.

Lumi

Lohistatav 8 koguarvust 12.

Vesi

Lohistatav 9 koguarvust 12.

Liiv

Lohistatav 10 koguarvust 12.

Surikaat

Lohistatav 11 koguarvust 12.

Havisaba

Lohistatav 12 koguarvust 12.

Käsn

Lohistav asukoht 1 koguarvust 3.

ÖKOSÜSTEEM

Lohistav asukoht 2 koguarvust 3.

ELUSORGANISMID

Lohistav asukoht 3 koguarvust 3.

ELUTA LOODUS

3. ülesanne**

Milline roll on aine- ja energiaringe erinevatel osadel? Lohistage sõnad õigesse lünka.

tootjad

Tarbijad

Tootjad

Lagundajad

surnud

 seovad päikeseenergiat.

 kasutavad valmis orgaanilist ainet.

Lagundajad mineraliseerivad 

 orgaanilist ainet.

 tagavad aineringe suletuse Maal.

Energia pideva kao energiaringes kompenseerivad 

.

4. ülesanne**

Lohistage liigid sobiva troofilise taseme juurde.

Lohistatav 1 koguarvust 10.

Ilves

Lohistatav 2 koguarvust 10.

Jõeforell

Lohistatav 3 koguarvust 10.

Jänes

Lohistatav 4 koguarvust 10.

Kuusk

Lohistatav 5 koguarvust 10.

Lepatriinu

Lohistatav 6 koguarvust 10.

Mikroseen

Lohistatav 7 koguarvust 10.

Pilliroog

Lohistatav 8 koguarvust 10.

Raisamar-

dikas

Lohistatav 9 koguarvust 10.

Vihmauss

Lohistatav 10 koguarvust 10.

Adru

Lohistav asukoht 1 koguarvust 3.

Tootjad

Lohistav asukoht 2 koguarvust 3.

Tarbijad

Lohistav asukoht 3 koguarvust 3.

Lagundajad

5. ülesanne*

Ülaltoodud teksti põhjal selgub, et loodusvarad jagunevad taastuvateks ja taastumatuteks. Leidke õige mõiste.

taastumatu loodusvara

taastuv loodusvara

Loodusvara, mida tarbimine ei vähenda või mille varu täiendamine on võimalik - 

Loodusvara, mis hävib, saab otsa tarbimise tagajärjel - 

Arutlege!

Kas turvas on taastuv või taastumatu loodusvara?

Kas turvas on taastuv või taastumatu loodusvara?

Põhjendage!

6. ülesanne**

Arutlege: Miks moodustab aineringe nn suletud, energiaringe aga avatud tsükli?

7. ülesanne***

Millised on seosed ökosüsteemi osade vahel?

Koostage mõistekaart, mis vastab küsimusele: „Millised on seosed ökosüsteemi osade vahel?”

Kasutage mõistekaardi koostamiseks abivahendit Cmapcloud keskkonnas. Vajadusel looge selleks endale konto - juhend .

Kasutage oma mõistekaardis järgnevaid mõisteid:

fotosüntees; taimtoidulised tarbijad; loomtoidulised tarbijad; segatoidulised tarbijad; lihtsamad mineraalsed ühendid; orgaaniline aine; Päike; surnud orgaaniline aine; süsihappegaas; tootjad; valgusenergia.

Vajadusel lisage mõisteid.

Tooge iga troofilise tasandi kohta vähemalt 2 näidet.

8. ülesanne***

Praktiline töö. Tootjad ja tarbijad I

Töö jätkamiseks klikake sõnadel "Töövahendid" ja "Uuritavad organismid"

Töövahendid

Uuritavad organismid

Tööjuhend

1. Tehke prepareerimisnõela abil iga alusklaasi süvendi äärele vaseliiniga ring.  
2. Nummerdage markeriga iga alusklaas vastavalt numbritega 1, 2 ja 3.
3. Tilgutage pipeti abil kinglooma kultuuri esimese alusklaasi süvendisse.
4. Pange 1 tilk kinglooma kultuuri teise alusklaasi süvendisse. Lisage teise pipeti abil sinnasamasse üks tilk klorella kultuuri.
5. Tilgutage kolmanda alusklaasi süvendisse kolm tilka kinglooma kultuuri ning teise pipeti abil lisage sinnasamasse üks tilk klorella kultuuri.
6. Katke vaseliiniring esimesel alusklaasil katteklaasiga. Vajutage see õrnalt alla nii, et vaseliin sulgeks süvendi sisu. Tehke sama teise ja kolmanda alusklaasiga. Olete loonud kolm mikrotiiki.

Millises mikrotiigis on vaid tarbijad? 

Millises tiigis on nii tootjad kui tarbijad?

Millises mikrotiigis on kõige rohkem tarbijaid? 

Vaadelge preparaate väikse suurendusega. Uurige alusklaasi liigutades paremalt vasakule ja ülevalt alla.

Millisel alusklaasil nägite ainult tarbijaid? 

Millisel alusklaasil nägite rohkem tarbijaid, kui tootjaid? 

Millisel alusklaasil oli kõige rohkem tarbijaid? 

7. Asetage kolm kaetud alusklaasi kinnisesse plastikkarpi, et vältida nende kuivamist. Asetage karp jahedasse, kuid valgustatud paika (ja mitte otsese päikesevalguse kätte).

8. Uurige alusklaase uuesti 3 päeva pärast. Vaadelge iga alusklaasi väikse suurendusega.

Mis on juhtunud kinglooma populatsiooniga:

1. alusklaasil

2. alusklaasil

3. alusklaasil?

Kas klorella kogum elab endiselt:

2.  alusklaasil? 

3. alusklaasil?

9. Kuidas selgitate muutusi, mis on toimunud kinglooma ja klorella populatsioonide arvukuses?

Alusklaas 1 

Alusklaas 2 

Alusklaas 3

10. Millisel alusklaasil on tõenäoline, et kingloom jätkab järgmise kolme päeva jooksul kasvamist? 

Põhjendage!

Kontrollige oma prognoosi järgmise kolme päeva pärast uuesti.

Mis juhtub tõenäoliselt kinglooma kogumiga esimesel alusklaasil?

Kokkuvõte

Arutlege!

Arutlege!

Arutlege!

Arutlege!

1. Kas katsetulemused oleksid olnud samad, kui kõik kolm alusklaasi oleksid hoitud pimedas? Põhjendage.

9. ülesanne***

Praktiline töö. Tootjad ja tarbijad II

1. Uurige oma mikrotiiki veel kord ning vaadake, kas leiate kingloomi, kes on mitu korda keskmisest suuremad (nn hiiglased) ja kelle kehas võib märgata vakuoole. Selliseid isendeid võib leida vanades kultuurides, kus nad toituvad väiksematest kingloomadest. Seega on need hiiglased kiskjalise iseloomuga. Valige pipeti abil välja mõned kingloomad ja paigutage need ümber erinevate alusklaaside süvenditesse. Tehke vaseliinist ring iga süvendi äärele ja katke katteklaasiga.  

Uurige,

• kas hiiglased toodavad juurde uusi hiiglasi või hoopiski surevad?
• kas nad jäävad väiksemaks, kui neil ei ole toiduna juures teisi kingloomi?
• mis juhtub, kui lisate hiiglaskultuuridele klorellat?
• kas kingloomad muudavad oma toitumisharjumusi?

Kavandage uuring selle väljaselgitamiseks.

2. Olenevalt valgustingimustest muutub kinglooma värvus (pigment) heleroosast tumeroosaks.

Uurige  

• millises keskkonnas on kingloomad heledamad või pleekinud – kas pimedas või valges?
• kas värvimuutus mõjutab mingil viisil nende käitumist?
• kavandage uuring selgitamaks, kas valgustingimuste muutus avaldab mingit mõju kinglooma ellujäämisvõimalustele.