Ecosystems: Components, Energy Flow, and Matter Cycling

1

EKOLOGI
2
Ekologi

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

3
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
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
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
Ekosystem- delar och typer av samverkan

• 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.

7
Begränsande faktorer på land och i vatten

• 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

8
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
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
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
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
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
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?