ÖKOLOOGIA ALUSED LOENG 1 LEKTOR A. ZGURO. 08.12.2013Loeng 12 ÖKOLOOGIA ALUSED Ökoloogia aine Ökoloogia alldistsipliinid Ökosüsteemi mõiste Biosfäär kui. - презентация

1 ÖKOLOOGIA ALUSED LOENG 1 LEKTOR A. ZGURO

2 Loeng 12 ÖKOLOOGIA ALUSED Ökoloogia aine Ökoloogia alldistsipliinid Ökosüsteemi mõiste Biosfäär kui globaalne ökosüsteem Keskkonnategurid (ökoloogilised faktorid) Limiteerivad ökoloogilised faktorid Elukeskkond

3 Loeng 13 ÖKOLOOGIA AINE Ökoloogia kreeka sõnadest oikos – maja, kodu, elupaik logos – teadus, õpetus Ökoloogia – teadus, mis uurib elusorganismide ja eluta looduse omavahelisi suhteid Saksa loodusteadlane Ernst Haeckel 1866.a

4 Loeng 14 ÖKOLOOGIA AINE Ökoloogia – teadus, mis uurib loodus- ja antropogeensete süsteemide funktsioneerimise seadusi, samuti looduse ja inimühiskonna omavaheliste suhete optimaalseid vorme. Экология – это наука, которая изучает законы функционирования природных и антропогенных систем, а также ищет оптимальные формы взаимоотношения природы и человеческого общества

5 ÖKOLOOGIA AINE ÖKOLOOGIA LOODUSTEADUSED: bioloogia, zooloogia, botaanika, anatoomia, füüsika, keemia, meditsiin, agronoomia jt TEHNIKATEADUSED: tehnoloogia, inseneri teadused, matemaatika ÜHISKONNATEADUSED majandus, õigus, sotsioloogia, filosoofia, politoloogia jt Loeng 15

6 Loeng 16 ÖKOLOOGIA AINE

7 Loeng 17 ÖKOLOOGIA ALLDISTSIPLIINID ЭКОЛОГИЯ ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ АУТЭКОЛОГИЯ СИНЭКОЛОГИЯ ПОПУЛЯЦИОН-НАЯ ЭКОЛОГИЯ (ДЕМЭКОЛОГИЯ) БИОГЕО- ЦЕНОЛОГИЯ ГЛОБАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ (учение о биосфере) ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ ЭКОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ЭКОЛОГИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ ЭКОЛОГИЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ ЭКОЛОГИЯ других систематических групп ГЕОЭКОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЯ СУШИ ЭКОЛОГИЯ МОРЯ ЭКОЛОГИЯ ПРЕСНЫХ ВОД ЭКОЛОГИЯ ТУНДРЫ ЭКОЛОГИЯ ПУСТЫНЬ ЭКОЛОГИЯ других географических подразделений ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ (ИНЖЕНЕРНАЯ) ЭКОЛОГИЯ СЕЛЬСКО- ХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ МЕДИЦИНСКАЯ ЭКОЛОГИЯ ПРОМЫСЛОВАЯ ЭКОЛОГИЯ ХИМИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ ДРУГИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА СОЦИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЯ ГОРОДА ЭКОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕ- ЧЕСТВА ЭТНОЭКОЛОГИЯ ЭКОЛОГИЯ ЖИЛИЩА ДРУГИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ

8 ORGANISEERITUSE TASEMED ORGANISM RAKUD-EUKARIOODID RAKUD-PROKARIOODID MAKROMOLEKULID BIOSFÄÄR ÖKOSÜSTEEM POPULATSIOON Loeng 18 MOLEKULID AATOMID NUKLONID ELEMENTAARSED OSAKESED Ökoloogia tegeleb ökosüsteemide tasandiga

9 ELUSLOODUSE ORGANISEERITUSE TASEMED MOLEKUL - ORGANELL RAKK, KUDE, ORGAN, ORGANSÜSTEEM ORGANISM / AUTÖKOLOOGIA POPULATSIOON / DEMÖKOLOOGIA KOOSLUS / SÜNÖKOLOOGIA BIOOM / BIOGEOTSENOLOOGIA BIOSFÄÄR / GLOBAALÖKOLOOGIA Loeng 19

10 Loeng 110 ÖKOSÜSTEEMI MÕISTE Ökosüsteem -isereguleeruv süsteem, mis koosneb erinevate elusorganismide kooslustest ja ökotoobist (elupaigast) ja milles toimub aine- ja energiaülekanne toitumissuhete kaudu. Экосистема – это безразмерная устойчивая система живых и неживых компонентов, в которой совершается внешний и внутренний круговорот вещества и энергии. Arthur Tansley

11 ÖKOSÜSTEEMI MÕISTE Ökosüsteemi moodustavad samal territooriumil elavad ja omavahel toitumissuhetes olevad organismid Loeng 111

12 ÖKOSÜSTEEMIDE LIIGID OLELUSKESKKONNA JÄRGI MAISMAA ÖKOSÜSTEEMID (METS, SOO, KÕRB) VEEÖKOSÜSTEEMID (OOKEAN, MERI, JÄRV) SUURUSE JÄRGI MIKROÖKOSÜSTEEMID (KÄND, TIIK, AKVAARIUM) MESOÖKOSÜSTEEMID (JÕGI, METS, SOO) PÄRITOLU JÄRGI LOODUSLIKUD ÖKOSÜSTEEMID (METS, MERI, SOO) ANTROPOGEENSED ÖKOSÜSTEEMID AKVAARIUM, LINN, KOSMOSELAEV) Loeng 112 MAKROÖKOSÜSTEEMID (OOKEAN, ANTARKTIKA, TUNDRA)

13 Loeng 113 ÖKOSÜSTEEMI MÕISTE Mikroökosüsteemid Känd Akvaarium Tiik

14 Loeng 114 ÖKOSÜSTEEMI MÕISTE Mesoökosüsteemid Jõgi Mets

15 Loeng 115 ÖKOSÜSTEEMI MÕISTE Makroökosüsteemid OokeanAntarktika Tundra

16 Loeng 116 ÖKOSÜSTEEMI MÕISTE Antropogeensed ökosüsteemid Linn Põld Kosmoselaev

17 Loeng 117 BIOSFÄÄR Biosfäär – globaalne ökosüsteem kreeka sõnadest: bios -elu sphaira – kera, sfäär Eduard Suess, 1875 Vladimir Vernadski,1926 Biosfäär – Maa elukeskkond

18 BIOSFÄÄR ELUSAINE elusorganismide kogum LITOSFÄÄR maakoor HÜDROSFÄÄR vesikond ATMOSFÄÄR õhkkond Loeng 118

19 Loeng 119 BIOSFÄÄR Elu eksisteerimise piirkond – alad, kus on tingimused elusorganismide ellu jäämiseks ja paljundamiseks Поле существования жизни – участки, где есть условия для выживания и размножения организмов Elu püsivuse piirkond –territooriumid, kus organismid jäävad ellu, kuid ei ole võimelised paljuneda Поле устойчивости жизни – территории, где живые организмы могут лишь выживать, но не могут размножаться

20 Loeng 120 BIOSFÄÄR Biosfääri piirid Ülemine: osoonikiht kõrgusel km Alumine: litosfääris sügavusel 2-3 km hüdrosfääris sügavusel km

21 Loeng 121 KESKKONNATEGURID KESKKONNATEGURID – on organismide või nende koosluste elu otseselt või kaudselt mõjustavad keskkonna elemendid või protsessid KESKKONNATEGURID ABIOOTILISED ELUTA LOODUSE TEGURID BIOOTILISED ORGANISMIDEVAHELISED SUHTED ANTROPOGEENSED INIMTEGEVUSE MÕJU

22 Loeng 122 KESKKONNATEGURID Abiootilised tegurid: Füüsikalised: päikesekiirgus, valgus, temperatuur, niiskus, rõhk, tuli, sademed, tuul jt. Keemilised: atmisfäärigaasid (hapnik, süsihappegaas) soolsus, vee ja mulla pH, toiteelemendid jt.

23 Loeng 123 KESKKONNATEGURID Biootilised tegurid: organismidevahelised suhted Liigisisesed suhted (konkurents, tööjaotus, kannibalism, sugupoolte suhted jt) Liikidevahelised suhted (kisklus, sümbioos, parasitism, kommensalism, amensalism, mutualism, konkurents)

24 Loeng 124 KESKKONNATEGURID Antropogeensed tegurid: Maavarade kaevandamine Metsaraie Soode kuivandamine Jahindus, kalandus Tööstus Põllumajandus

25 LIMITEERIVAD TEGURID Piirav ehk limiteeriv tegur – tegur, mis piirab organismi eksisteerimist (kasvu, aktiivsust, paljunemist jne) kõige rohkem Ökoloogiline amplituud näitab liigi taluvuspiiride vahekaugust antud teguri suhtes Miinimum – teguri väiksem vajalikkuse määr, mida organism veel talub Maksimum – teguri suurim vajalikkuse määr, mida organism veel talub Optimum on selline teguri väärtus, mis kõige paremini rahuldab organismi vajadusi Loeng 125

26 LIMITEERIVAD TEGURID Loeng 126 MIINIMU M MAKSIMU M temperatuur Organismi kasv optimum Organismi taluvuspiirid olenevalt keskkonnateguri intensiivsusest Graafiline väljendus - tolerantsuskõver. Sellel märgitakse: alumine ja ülemine taluvuslävi optimaalne tsoon ja optimum horisontaalteljel teguri intensiivsus vertikaalteljel organismi aktiivsus, mingi eluprotsessi sõltuvus antud tegurist

27 ÖKOLOOGILINE AMPLITUUD EÜRÜTOOPSED ORGANISMID –laia ökoloogilise amplituudiga organismid Eurütermsed organismid (teguriks on temperatuur). Näiteks, Niiluse jões elav hammaskarpkala on aktiivne +10 º C kuni +40 º C temperatuuri juures Eurüfaagid (teguriks on toit). Näiteks, rändrott, naerukajakas, inimene Eurühaliinsed organismid (teguriks on soolsus). Näiteks, balti lamekarp, põisadru Loeng 127

28 ÖKOLOOGILINE AMPLITUUD STENOTOOPSED ORGANISMID – kitsa ökoloogilise amplituudiga organismid Stenotermsed organismid (teguriks on temperatuur). Näiteks, arktiline kala kirju trematoom elab meres -2 º C kuni +2 º C temperatuuri juures Stenofaagid (teguriks on toit). Näiteks, bambuskaru, koaala Stenohaliinsed organismid (teguriks on soolsus). Näiteks, mageveetigu Loeng 128

29 Loeng 129 LIMITEERIVAD KESKKONNATEGURID Liebigi miinimumseadus: organismi elutegevust piirab kõige rohkem see tegur (hoolimata teiste tegurite optimaalsusest), mis rahuldab liigi nõudlust kõige vähem 1840.a Shelfordi tolerantsusreegel : organismi elutegevust piirab kõige rohkem see tegur (hoolimata teiste tegurite optimaalsusest), mis enim eemaldub optimumist 1910.a Liebigi tünn

30 Loeng 130 ELUSAINE (ORGANISMID) AUTOTROOFID EHK PRODUTSENDID HETEROTROOFID EHK KONSUMENDID MIKSOTROOFID

31 Loeng 131 ELUSAINE Autotroofid – esmase orgaanilise aine loojad, sünteesivad elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast saadavatest anorgaanilistest ühenditest (süsihappegaas, vesi, nitraadid jt) Fotoautotroofid (taimed)Kemoautotroofid (tsüanobakterid)

32 Loeng 132 ELUSAINE Heterotroofid – orgaanilise aine tarbijad, organismid, kes sünteesivad oma elutegevuseks vajalikud orgaanilised ained toidus sisalduvate orgaaniliste ühendite lõhustumissaadustest. Nekrotroofid Biotroofid Saprotroofid

33 Loeng 133 ELUSAINE Miksotroofid – organismid, kes võivad toituda nii autotroofselt, kui heterotroofselt (näiteks, putuktoidulised taimed) Венерина мухоловкаРосянка Kärbsepüünis Drosera tokaiensis

34 Loeng 134 KEEMILISED ELEMENDID ORGANISMIDE KOOSTISES Põhielemendid Главные 1-60% C, H, О, N PÜSIVAD ELEMENDID ПОСТОЯННЫЕ КОМПОНЕНТЫ Kaaselemendid Сопутствующие 0,05-1% Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca Mikroelemendid Следовые 0,05% B, F, Si, Mo, I, Mn, Fe, Co, Cu, Zn MUUTUVAD ELEMENDID ПЕРЕМЕННЫЕ Kaaselemendid Сопутствующие (побочные) Al, Ti, V, Cr, Ni, As, Br, Rb, Sr КОМПОНЕНТЫ Mikroelemendid Следовые He, Li, Be, Ar, Se, Ga, Ge, Sc, Y, Nb, Ag, Cd, Sn, Sb, Ba, W, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Ra, Th, U Biogeensed elemendid О ~ 70%, С ~ 18%, Н ~ 10% organismide massist, N, P, K, kokku ~ 60 keemilist elementi

35 Loeng 135 ELUKESKKONNAD Organismi elukeskkond on abiootiliste ja biootiliste keskkonnategurite kogum, mis mõjutab organismi elu ÕHK VESI MAISMAA ORGANISM

36 Loeng 136 BIOINDIKAATORID Bioindikaatorid on liigid, keda saab kasutada ökosüsteemi või keskkonna seisundi hindamiseks (samblad ja samblikud, vähid jt)