Ekosysteemissä aineet kiertävät, energia virtaa läpi!

Esitys aiheesta: "Ekosysteemissä aineet kiertävät, energia virtaa läpi!"— Esityksen transkriptio:

1 Ekosysteemissä aineet kiertävät, energia virtaa läpi!
Samat atomit kiertävät ekosysteemissä muodostaen jatkuvasti uusia molekyylejä Energiaa sen sijaan tulee jatkuvasti auringosta ja katoaa lämpösäteilynä avaruuteen Energia voi olla eri muodoissa: kemiallinen energia (aine), liike-energia, lämpöenergia...

2 Elollisen luonnon toiminta (s. 9 UP)
Eliöt ovat riippuvaisia abioottisista (elottomista) tekijöistä Abioottiset tekijät vaikuttavat myös lajin bioottisiin tekijöihin, eli lajeihin joista se on riippuvainen Ravinto, saalislajit, varjoisuus, valoisuus, pesäpaikka (kolopuu, pesäpuu), jne. Kuvat s. 9 UP ja 21 VP Ympäristötekijät määräävät lajin runsauden Laji voi olla tietyn ympäristötekijän suhteen kapea-alainen tai laaja-alainen Kumpi sopii ilmaisemaan ympäristön muutosta?

3 Abioottiset tekijät vaikuttavat eliöiden runsauteen ja levinneisyyteen
Minimitekijä vaikuttaa eniten eliön esiintymiseen Ihminen muuttaa abioottisia tekijöitä Myös luonnollisia muutoksia Eliöiden kyky sietää muutoksia vaihtelee Huonosti muutoksia sietävät lajit hyviä bioindikaattoreita

4 Elollisen luonnon toiminta.
Ravinteet kiertävät ja energia virtaa ekosysteemin läpi => ekosysteemi riippuvainen energiasta, eli vihreistä kasveista Auringon säteilyn energia sitoutuu kasvien tuottamien molekyylien sidoksiin (esim. sokeri) Kuluttaja vapauttaa tätä energiaa ja muuttaa sen liike- tai lämpöenergiaksi tai käyttää sen omien molekyylien rakentamiseen Vain osa energiasta voi siirtyä seuraavalle trofiatasolle => energiapyramidi on ylös kapeneva

5 Energia virtaa ekosysteemin läpi
energian ohivirtaus (lämpöä) energian ohivirtaus (lämpöä) energian ohivirtaus (lämpöä) ekologinen tehokkuus ekologinen tehokkuus tuottajat (perustuotanto) kuluttajat (jatkotuotanto) kuluttajat (jatkotuotanto) energiaa energiaa (lämpöä) Hajottajat

6 Ympäristöekologia tieteenä
Ekologian osa-alue, joka tarkastelee ihmisen toiminnan vaikutuksia ekologisiin prosesseihin Ympäristöekologista tutkimusta tehdään eri tasoilla: solut, eliöt, populaatiot, ekosysteemit

7 Ympäristöekologinen tutkimus perustuu ekosysteemin toiminnan tuntemukseen
Ekologia tutkii eliöiden runsauteen ja levinneisyyteen vaikuttavia tekijöitä eliöyhteisöjen ja ekosysteemien toimintaa Perustutkimus tarkoittaa tutkimusta, jonka tuloksia ei pyritä suoraan hyödyntämään esimerkiksi taloudellisesti

8 Mihin ekologista (tutkimus)tietoa tarvitaan?
Maatalous Metsänhoito Riistanhoito Luonnonsuojelu Laajemmat ympäristöongelmat

9 Mitkä tahot osallistuvat perustutkimukseen Suomessa?
Yliopistot Metsäntutkimuslaitos Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos Suomen Ympäristökeskus ja alueelliset ELY-keskukset Yksityiset järjestöt mm. lintuseurat Yksittäiset ihmiset (mm. kasviatlas)

10 Ympäristöekologisia tutkimuskohteita
Ympäristömyrkyt, ekotoksikologia Populaatioiden muutokset Lajien väliset vuorovaikutukset Menetelmiä: Bioindikaattorit Lajistokartoitukset ja –laskennat Kontrolloidut laboratorio- tai kenttäkokeet

11 Ekologinen tutkimus eri organisaatiotasoilla
Biomi Ekosysteemi Eliöyhteisö Populaatio Yksilö Solu O N G E L M A S I R K T U Typen ja fosforin kierron häiriöt Haitallisten aineiden pääsy luontoon Ilmastonmuutos Hiilen kierron häiriöt Yläilmakehän otsonikato Muutokset lajien suhteissa Yksipuolistu-minen Tulokaslajit Populaatioiden pirstoutuminen Säätelymeka-nismien muuttuminen Muutokset abioottisessa ympäristössä Solujen vaurioituminen Solukuolemat Biomien rajojen siirtyminen Aavikoituminen Rehevöityminen Ympäristö-myrkkyjen rikastuminen Happamoitu-minen Yhden lajin viljelmät ”Puupellot” Lajien uhanalaisuus Sukupuutot Perinnöllinen Yksipuolistuminen Populaatioiden romahtaminen/ Massaesiintymät Kaupunkipopulaa-tiot Happamoitumi-sen ja UV-säteilyn vaikutukset eliön elinkykyyn Solujen toimintahäiriöt Mutaatiot Tuotanto- ja biomassa-mittaukset Aineiden kiertoon liittyvät mittaukset (CO2, CH4 jne.) Satelliitti-kuvaukset Maastokartoi-tukset Ruutu- ja linjalaskennat Lajisuhteiden seuranta Maastokartoi-tukset Rengastukset Radiolähetti-mien käyttö Altistuskokeet eri abioottisille tekijöille Kasvatuskokeet Mikroskooppi- ja Elektronimik-roskooppitut-kimukset

12 Ekosysteemipalvelut Tuotantopalvelut Kulttuuripalvelut
esim. ravinto, lääkeaineet ja rakennusaineet esim. esteettiset arvot ja luonto tietolähteenä Ylläpitävät palvelut esim. fotosynteesi, ravinteiden kierto ja pölytys Säätelevät palvelut esim. ilman ja veden puhdistaminen, tulvien ja eroosion torjunta

13 Kirjan tehtävät 1. a. Piirrä kuvio vihkoosi ja nimeä osat 1–5.
b. Merkitse kuviin nuolilla, miten orgaaninen aine kulkee ravintoketjussa. c. Piirrä katkoviivalla myös epäorgaanista ainetta kuvaava nuoli. d. Piirrä punaisella nuolet, jotka kuvaavat energian kulkua ravintoketjussa. Vastaus seuraavassa diassa

14 Kasvinsyöjät (1. asteen kuluttajat)
Tehtävä 1: Ravintoketju Energia Orgaaninen aine Epäorgaaninen aine 1 2 3 Kasvinsyöjät (1. asteen kuluttajat) 4 tuottajat Pedot (2. asteen kuluttajat) Huippupedot (3. asteen kuluttajat) Hajottajat 5

15 Kirjan tehtävät e. Selitä, miksi laatikot ovat eri kokoisia.
Laatikot kuvaavat ravintoketjun eri lenkkien sisältämää biomassaa tai energiaa. Ne ovat eri kokoisia, koska energia (ja vastaavasti myös aine) vähenevät jokaisessa vaiheessa ohivirtauksen takia. Esimerkiksi pedot käyttävät kasvuunsa vain pienen osan kasvinsyöjien sisältämästä energiasta.

16 Kirjan tehtävät 2. Käsitekartta
Laadi kertauksena käsitekartta jo biologian ensimmäisestä kurssista tutuksi tulleista käsitteistä: abioottinen, biomi, bioottinen, biosfääri, ekologinen tehokkuus, ekosysteemi, eliöyhteisö, jatkotuotanto, kilpailu, laidunnus, loissuhde, minimitekijä, mutualismi, ohivirtaus, perustuotanto, populaatio, saalistus, symbioosi

17 Kirjan tehtävät 3. Ravintoketjun toiminta
yo s-12 3. Ravintoketjun toiminta Mitä ovat ravintoketju ja ravintoverkko? Ravintoketju liittää toisiinsa ravintona olevia ja ravintoa syöviä lajeja. Siinä aine ja energia siirtyvät tuottajilta eriasteisille kuluttajille ja lopulta hajottajille. Ravintoverkko koostuu kaikista ekosysteemin toisiinsa liittyvistä ravintoketjuista.

18 Kirjan tehtävät b. Mistä energia tulee, ja miten se siirtyy kuvien 1-3 eliöltä toiselle? Millaisiin lajienvälisiin suhteisiin energian siirtyminen perustuu? Kasvit sitovat fotosynteesissä auringon valoenergiaa ja muuttavat sen kemialliseksi sidosenergiaksi. Kasvit ovat tuottajia ja ne vastaavat perustuotannosta (kuva 2). Myyrä (peltomyyrä) (kuva 3) on kasvinsyöjä ja ensimmäisen asteen kuluttaja. Syömällä kasveja energia siirtyy myyrään orgaanisina aineina (hiilihydraatteina, rasvoina ja proteiineina). Lajien välinen suhde on laidunnus. Pöllö (viirupöllö) (kuva 1) saa tarvitsemansa energian syömällä myyriä. Pöllö on toiseen asteen kuluttaja. Kyseessä on peto- saalissuhde.

19 Kirjan tehtävät c. Mitä tarvitaan kuvien esittämien eliöiden lisäksi, jotta ravinteet kiertäisivät ekosysteemissä? Hajottajia, joita ovat sienet, bakteerit ja monet pienet selkärangattomat eläimet. Hajottajat käyttävät kuolleita eliöitä ravintonaan ja hajottavat samalla niiden sisältämän orgaanisen aineen epäorgaanisiksi ravinteiksi. Kasvit puolestaan ottavat ravinteet maasta ja muuttavat ne takaisin orgaanisiksi yhdisteiksi.

20 Kirjan tehtävät 4. Avaruusaluksen varustelu Peruskysymyksiä:
Mistä happi? Kasvit tuottavat. Mistä vesi? Auringon energia pitää yllä veden kiertokulkua. Veden puhdistus biologisesti. Mistä ruoka? Eläinten hoito tilaa vievää ja ekologisesti tehotonta; kasvisravinto parempaa? Kasvien hyvinvointi? Auringonvalo, ravinteiden kierto. Mihin jätteet? Kaikki aineet kierrätettävä. Pitemmälle meneviä kysymyksiä: Minkä ikäisiä ihmisiä otetaan mukaan? Mitkä ammatit ovat tarpeellisia? Millainen yhteiskunta ja päätöksenteko luodaan? Tarvitaanko opettajia, poliiseja tai pappeja? Mitä kuolleille tehdään?

21 Kirjan tehtävät 6. Taantuneita lajeja
Kottarainen, peltosirkku ja ruiskaunokki ovat viljelymaiden lajeja, joiden kannat pienenivät hyvin voimakkaasti ja 70 luvulla. a. Hae tietoa lajeista Kottaraisen tärkeintä ravintoa ovat maasta tongitut madot, pikkukotilot, hämähäkit ja hyönteiset. Loppukesällä ennen muuttomatkaa myös pihlajan ja terttuseljan marjat ovat suosittuja. Peltosirkku on muuttolintu, joka pesii laidunmailla ja viljapelloilla. Ne syövät heinäkasvien siemeniä, matoja , hämähäkkejä sekä toukkia ja aikuisia hyönteisiä. Ruiskaunokki on yksivuotinen tai ns. syysyksivuotinen rukiin seuralainen, josta useimmiten vain siemenet talvehtivat. Se on erittäin herkkä maataloudessa käytettäville rikkakasvimyrkyille.

22 Kirjan tehtävät 6. Taantuneita lajeja
b. Mitä erilaisia hypoteeseja eli oletuksia lajien vähenemiselle voisit keksiä? Peltosirkku: Maatalouden tehostuminen ja maaseutuympäristön yksipuolistuminen. Torjunta-aineiden ja rikkakasvihävitteiden sekä suurien monotyyppisten viljelmien runsastuminen. Peltojen reuna-alueet ovat pienentyneet ja puiden ja pensaiden lukumäärä peltomaisemassa romahtanut. Pesimäaikaisen häirinnän lisääntyminen. Lisäksi Ranskassa metsästetään kymmeniä tuhansia peltosirkkuja vuosittain.

23 Kirjan tehtävät Ruiskaunokki: Kottarainen:
Maatalouden rikkaruohomyrkyt Syysviljojen viljelyn väheneminen: keväällä kylvetyn viljan mukana ruiskaunokki ei ennätä tuottaa kesän aikana siemeniä Nykyiset viljat ovat entisiä suurempijyväisiä, joten kaunokin pienet siemenet joutuvat helposti erilleen viljan puhdistuksessa Kottarainen: Sopivan ravinnon väheneminen, johtuu mm. karjan ulkoruokinnan sekä laidunten, kuten niittyjen ja hakamaiden vähenemisestä Pesäpaikkojen väheneminen Ympäristömyrkyt Talvehtimisalueen ympäristömuutokset

24 Kirjan tehtävät c. Miten vähenemisen syitä voitaisiin tutkia?
Tutkimuksessa voidaan verrata maamme nykyistä viljely-ympäristöä Suomesta tai lähialueilta mahdollisesti vielä löytyviin perinteisiin ympäristöihin. Esimerkiksi Viron ja Karjalan alueilla karja laiduntaa paljon hakamailla ja niityillä, ja niinpä kottaraiskannat voivatkin paremmin. Ruiskaunokki taas pärjää perinteisiä menetelmiä ja luomuviljelyä käyttävien tilojen pelloilla. Kantoja seuraamalla ja vertaamalla tietoja viljelymenetelmissä ja maankäytössä tapahtuneisiin muutoksiin saadaan lisävahvistusta. Eri myrkkyjen vaikutuksia on mahdollista tutkia myös empiirisesti.

25 Kirjan tehtävät 9. Metapopulaatiot
Mitä metapopulaatiolla tarkoitetaan? Metapopulaatiolla tarkoitetaan pienistä paikallispopulaatioista muodostunutta kokonaisuutta. b. Mitkä ovat metapopulaation erityispiirteet? Populaatio koostuu monista erillistä populaatioista, jotka ovat rajallisessa vuorovaikutuksessa keskenään. Paikallispopulaatioita voi hävitä, mutta muista paikallispopulaatioista voi siirtyä uusia yksilöitä hävinneiden tilalle.

26 Kirjan tehtävät 9. Metapopulaatiot c. Miten metapopulaatio syntyy?
Metapopulaatioita syntyy, kun lajin elinympäristö on laikuttainen. Esimerkiksi monet kedoilla esiintyvät perhoset, kuten pikkuapollo tai puistoissa esiintyvät siilit, muodostavat metapopulaatioita. Ihmisen toiminta lisää monien elinympäristöjen pirstoutumista. d. Mikä on metapopulaation evolutiivinen merkitys? Metapopulaatio vähentää sukusiittoisuutta ja parantaa lajin mahdollisuutta säilyä.

27 Kirjan tehtävät Ympäristöuutiset Tärkeimmiksi koetut ympäristöongelmat
Ympäristötiedot ja asenteet Tutkimustehtävät tt

28 2 Suomen ekosysteemit ovat herkästi haavoittuvia avainbiotooppi
kangasmetsä kasvukausi kosteikko lehto maannos metsätyyppi suotyyppi suoyhdistymätyyppi talousmetsä turve Avainsanat

29 Keskeiset asiat Suomen ekosysteemit

30 Kirjan tehtävät 1. Suomen ekosysteemeihin liittyviä käsitteitä
a. metsätyyppi Metsiköitä, joissa on samanlainen kasvillisuuden lajikoostumus kenttä- ja pohjakerroksessa. Suomalaisia metsien kasvupaikkatyyppejä ovat karukkokangas, kuiva ja tuore kangas sekä lehto. b. suotyyppi Soita luokitellaan kasvillisuuden ja eri kasvupaikkatekijöiden (esim. avoimuus) perusteella eri tyypeiksi. Päätyyppejä ovat korvet, rämeet, nevat ja letot. Neva ja letto ovat avosoita.

31 Kirjan tehtävät c. avainbiotooppi d. kasvukausi
Luonnon monimuotoisuuden kannalta merkittävä elinympäristö, esimerkiksi lähteet. d. kasvukausi Kasvukausi (terminen kasvukausi) alkaa, kun lumipeite on sulanut ja vuorokauden keskilämpötila on vähintään viisi astetta viitenä peräkkäisenä päivänä.

32 Kirjan tehtävät e. turve f. podsoli
Sammalten ja muiden kasvien lahoamattomista jätteistä syntynyt eloperäinen maa-aines. Soilla turvetta muodostuu erityisesti rahkasammalista. f. podsoli Pohjoiselle havumetsäalueelle tyypillinen, kerroksellinen maannostyyppi. Kerroksia ovat humuskerros, huuhtoutumiskerros ja rikastumiskerros.

33 Kirjan tehtävät 2. a. Tunnista lajit
a. kanerva b. metsätähti c. metso d. palleroporonjäkälä (taustalla ja etualalla harmaata poronjäkälää) e. peippo f. telkkä b. Etsi tietoa millä tavoin ne ovat sopeutuneet elinympäristöönsä.

34 Kirjan tehtävät 3. Metsien vertailu
Tutki kahdelta kuvitteelliselta Kaakkois-Suomen metsäalueelta piirrettyjä karttoja. a. Vertaile toisiinsa alueiden abioottisia tekijöitä, kuten korkokuvaa ja vesistöjen määrää.

35 Kirjan tehtävät Ylempi kuva (Alue A):
– korkokuva vaihtelevampi ja enemmän vesistöjä – kolme järveä ja niitä yhdistävät purot – alueella erilaisia metsiä (lehti- ja havumetsiä) – alueella peltoa ja luonnontilaista suota – kasvillisuus vaihtelevaa – maaperän ravinteisuus ja alueen pienilmasto vaihtelevat (esim. pohjoisrinteet viileämpiä kuin etelärinteet) Alempi kuva (Alue B): – korkokuva tasaisempi – vesistönä yksi järvi ja siitä lähtevä joki – suo ojitettu – ojitus muuttaa kosteusoloja – metsäalue hakattu – hakkuu muuttaa pienilmastoa (tuulet voimakkaampia, lämpötilavaihtelut suurempia)

36 Kirjan tehtävät 3. Metsien vertailu
b. Kummalla alueella on enemmän ekologisia lokeroita? Perustele vastauksesi. Ekologisia lokeroita on enemmän ylemmän kartan alueella, koska siellä abioottiset ja bioottiset olot ovat vaihtelevampia. Erilaiset metsät tarjoavat erilaista ravintoa ja elintilaa. Pellon ja metsän alueella on reunavaikutusta. Suon ja ympäröivän metsän alueella on reunavaikutusta.

37 Kirjan tehtävät 3. Metsien vertailu
c. Kummassa metsässä arvioit olevan enemmän lajeja? Miksi? Lajimonimuotoisuus on suurempi ylemmän kartan alueella, koska siellä on enemmän ekologisia lokeroita. Reunavaikutus lisää lajimonimuotoisuutta.

38 Kirjan tehtävät 4. Myrsky kansallispuistossa
Voimakas syysmyrsky kaataa paljon vanhoja kuusia eräässä suomalaisessa kansallispuistossa. Sen hoidosta vastaavat viranomaiset haluavat jättää puut lahoamaan, mutta paikalliset ihmiset haluaisivat, että puut raivataan pois ja niiden tilalle istutetaan puun taimia. Kumpaa mielipidettä kannatat? Perustele vastauksesi.

39 Kirjan tehtävät Perusteluja puiden raivaamisen puolesta:
Puita vaivaavat taudit eivät leviä. Paikalliset ihmiset saavat töitä. Metsässä on helpompi liikkua. Perusteluja sen puolesta, että puut jätetään lahoamaan: Noudatetaan luontaista sukkessiokehitystä. Metsään syntyy aukkoja, joista uudet puuntaimet voivat kasvaa. Lahopuut ovat tärkeitä ravinto- tai elinpaikkoja monille eliöille.

40 Kirjan tehtävät 5. Puiden kasvu eri metsä- ja suotyypeissä
Oheiset puiden vuosirenkaiden kuvat ovat seuraavista metsä- ja suotyypeistä: kuiva kangasmetsä, räme, lehtomainen kangas, tuore kangas. a. Yhdistä puiden poikkileikkaukset oikeaan metsä- tai suotyyppiin. a. räme b. tuore kangas c. lehtomainen kangas d. kuiva kangas

41 Kirjan tehtävät b. Pohdi, mitkä ympäristötekijät vaikuttavat puiden kasvuun. a. räme Happamuuden vuoksi ravinteet sitoutuneet turpeeseen, eivätkä puut pysty käyttämään niitä. b. tuore kangas Maaperässä vähän ravinteita, mutta riittävästi kosteutta kasvien käyttöön. c. lehto Maannos ruskomaata, jossa on runsaasti ravinteita kasvien käyttöön, runsaasti kosteutta. d. kuiva kangas Karu podsolimaannos ja niukasti vettä kasvien käyttöön.

42 Kirjan tehtävät 6. Suo elinympäristönä
a. Luettele suoekosysteemin tyypillisiä abioottisia ympäristötekijöitä. Suomen kostea ja viileä ilmasto Hapan ja vähäravinteinen maaperä Runsaasti kosteutta Märässä maassa vähän happea

43 Kirjan tehtävät b. Selitä, miten turvetta muodostuu ja mikä merkitys sillä on suon kasveille. Vähähappisuus estää aerobisen hajotustoiminnan eli lahoamisen. Turvekerrokset muodostuvat lahoamattomista kuolleista kasveista ja niiden osista. Turvekerrokset paksuuntuvat vähitellen. Ravinteet sitoutuvat turpeeseen eivätkä ole kasvien käytettävissä. c. Tunnista kuvien kasvit. kihokki (pyöreälehtikihokki) ja rahkasammal

44 Kirjan tehtävät d. Miten kuvien kasvit ovat sopeutuneet elinympäristöönsä? Kihokki: – koska ravinteiden saanti on niukkaa, kihokki pyydystää lehdissä olevien karvojen avulla hyönteisiä – entsyymit hajottavat hyönteiset käyttökelpoiseen muotoon Rahkasammal: – menestyy happamassa maaperässä – varastoi vettä rahkasoluihinsa – kasvaa yläosastaan ja alaosa kuolee

45 Kirjan tehtävät 7. Suoekosysteemi (yo, s-09)
a. Suomen pinta-alasta lähes kolmannes on soita. Runsas ojitus on kuivattanut niistä yli puolet. Esitä syitä maamme suureen suomäärään sekä soiden ojittamiseen. (2p) – viileä ja kostea ilmasto – haihtuminen vähäistä – Suomi on tasainen maa – tasaisuus hidastaa veden virtaamista pintavetenä – soita on ojitettu viljely- ja metsämaaksi – soilta nostetaan turvetta

46 Kirjan tehtävät b. Tutki oheista kuvaa. Totea ja perustele muutokset, joita on tapahtunut ojitetun sararämeen kasvipeitteen rakenteessa 50 vuoden aikana. (3p) Ojittamisen seuraukset: – vesi- ja ravinnetalous muuttuvat ja happamuus vähenee vähitellen – kun suo ojitetaan, se alkaa kuivua – turpeen pintaosien kuivuessa ravinteita vapautuu kasveille käyttökelpoiseen muotoon – suon ojituksen jälkeen sarojen ja rahkasammalten määrä laskee nopeasti – metsän lajit hyötyvät muutoksesta

47 Kirjan tehtävät Ojittamisen seuraukset (jatkuu):
– vaivaiskoivu, suopursu ja puut hyötyvät, vähitellen myös mustikka ja puolukka hyötyvät – vaivaiskoivu häviää noin 30 vuoden kuluttua ja suopursu noin 50 vuoden kuluttua – 50 vuoden päästä mustikka, puolukka ja puut (mänty) ovat syrjäyttäneet suon lajit – lajien kilpailusuhteet muuttuvat

48 Kirjan tehtävät c. Millaisia vaikutuksia ojituksella on ilmakehän kaasukoostumukseen? (1p) – luonnontilainen suo sitoo hiilidioksidia – anaerobinen hajotus tuottaa metaania – ojitetulla suolla alkaa vapautua hiilidioksidia – hiilidioksidia vapautuu turvetta poltettaessa – metaania vapautuu vähemmän kuin aiemmin

49 Kirjan tehtävät 9. Turvetuotannon vaikutus ekosysteemiin. Kuvassa on suo, josta nostetaan turvetta. a. Mihin tarkoituksiin turvetta käytetään? – kasvuturve – energiantuotanto – maataloudessa eläinten kuivike – turvehoidot – kompostointi

50 Kirjan tehtävät b. Miten turvetuotanto on muuttanut alueen ekosysteemiä? – rahkasammalkerros poistuu – suoekosysteemi häviää – aineiden kierrot muuttuvat – veden kiertokulku muuttuu – pölyä leviää ympäristöön c. Mitä mahdollisuuksia alueen käytölle on tulevaisuudessa, kun turpeennosto lopetetaan? – ennallistaminen kosteikoksi – viljelykäyttö – virkistyskäyttö

51 Kirjan tehtävät d. Miksi turvetuotantoa vastustetaan?
– maisema muuttuu ja luonnonvarainen ekosysteemi häviää – lajeja häviää – suoalueen käyttö esim. marjastukseen loppuu – vaikuttaa lähivesistöihin (muuttaa kalakantoja), vaikutukset virkistyskalastukseen – vesistöihin valuvien vesien laatu muuttuu

52 Kirjan tehtävät Eliöiden sopeutuminen Suomen luontoon tt
Tutkimustehtävät tt

53 3 Kaupunkiekologia tarkastelee kaupunkiluonnon erityspiirteitä
ekologinen käytävä hallittu hoitamattomuus kaupunkiekosysteemi kaupunkiekologia kaupunkisuunnittelu monimuotoisuus pioneerivaihe Avainsanat pöytävieras reunavaikutus sopeutuminen tulokaslaji vieraslaji viheralue ympäristötekijät

54 Abioottisten tekijöiden erot kaupungin ja ympäröivän alueen välillä
Lämpötila korkeampi, kasvu- ja lisääntymiskausi pidemmät Sadetta enemmän, mutta sadevedet eivät pääse imeytymään maahan Keinovalo Lunta vähemmän

55 Abioottisten tekijöiden erot kaupungin ja ympäröivän alueen välillä
Suuri osa maa-alasta rakennusten tai pinnoitteen alla Energiatalous pitkälti maaseudulta tulevan ravinnon varassa Häiriöitä kuten kulutusta ja melua paljon Saasteet

56 Bioottisten tekijöiden erot kaupungin ja ympäröivän alueen välillä
Tuottajia vähän, hajottajia vähän Viheralueet pieniä laikkuja, eliöt pieninä osapopulaatioina

57 Kaupunkien lajirunsaus
Kasvillisuus niukkaa mutta lajisto monimuotoista Paljon tulokaslajeja Monille lajeille tyypillistä ekologinen laaja-alaisuus, häiriöiden sieto ja hyvä sopeutumiskyky

58 Miksi lajisto on monimuotoista?
Häiriöt muuttavat ympäristöä jatkuvasti, eri sukkession vaiheita Vaihtelevia laikkuja Reunavaikutus

59 Ihminen kaupunkiekosysteemin ylläpitäjänä
Ihminen tuo uusia lajeja tahallaan tai tahattomasti Ihminen luo uudenlaisia resursseja, esim. rakennukset tarjoavat suojaa monille eläimille Kulutus ja häiriöt pitävät yllä jatkuvaa muutosta

60 Miten edistää kaupunkiluonnon monimuotoisuutta?
”Hallittu hoitamattomuus” Viheralueet ja niiden väliset ekologiset käytävät Rajoittavien tekijöiden lisätarjonta, esim. linnunpöntöt

61 Kaupunkiekologisen tutkimustiedon soveltaminen
Kaupunkisuunnittelu, ympäristövaikutusten arviointi Viheralueiden hoito ja sijoittaminen Ihmisen tarpeet, esim. viihtyisyys

62 Kirjan tehtävät Kaupunki on erilainen kuin maaseutu
Miten kaupunkiluonto poikkeaa luonnonvaraisesta ympäristöstä? kaupunki maaseutu abioottiset tekijät – 1–3 °C lämpimämpää… – 5–15 % enemmän sadetta, mutta vesi kulkeutuu pois – valoa myös öisin – talvisin lunta vähemmän kuin maaseudulla – haitallisia päästöjä maahan, ilmaan, vesiin – melua yms. häiriöitä – ympäristötekijöissä runsaasti vaihtelua …kuin maaseudulla – sadetta vähemmän, mutta muodostaa pohjavettä – yöt pimeitä (paitsi keskikesällä) – enemmän lunta kuin kaupungissa – puhtaampaa kuin kaupungeissa – rauhallista bioottiset – kasvillisuus niukkaa, runsaslajista – kasvillisuus sukkession pioneerivaihetta – paljon tulokas- ja vieraslajeja – populaatiot rikkonaisia – reunavaikutus merkittävää – perustuotantoa vähän – hajottajia vähän – aineiden kierto avoin – ihminen muokkaa, ylläpitää häiriöitä – kasvillisuutta runsaasti – kasvillisuus lähellä kliimaksia – vakiintuneita lajeja – populaatiot laajempia, yhteisiä – paljon hajottajia – aineiden kierto suljetumpi

63 Kirjan tehtävät 2. Sopeutuminen kaupunkiluontoon
Kaupunkien menestyjiä ovat alla olevat lajit. Hanki tietoa lajeista ja mieti kunkin lajin kannalta yksi tai useampia hypoteeseja, miksi laji on omaksunut kaupungin elinympäristökseen ja yleistynyt siellä. a. Pulu Kaupunkien talojen ja muurien kiviseinät ja tiilikatot muistuttavat ulkonäöltään ja lämpöominaisuuksiltaan lajin luontaista elinympäristöä vuoristoissa. Luontaiset viholliset ovat pitkään puuttuneet kaupungeista. Ruokaa on ollut helposti ja runsaasti saatavilla, joten kannat ovat olleet vahvoja.

64 Kirjan tehtävät b. Naakka c. Pohjanlepakko
Luontaisia elinympäristöjä vuoristot ja hiekkaiset töyräät. Kolopesijänä naakka on omaksunut elinympäristökseen vanhojen kaupunkien muurit, tornit ja puistojen vanhat lehtipuut. Kaikkiruokaisena löytää helposti ravintoa kaupungeista. c. Pohjanlepakko Hyödyntää ravinnokseen kaupunkien valoissa lentäviä runsaita hyönteisparvia Löytää talojen kattojen alta itselleen nukkumispaikkoja päivän ajaksi.

65 Kirjan tehtävät d. Isorotta e. Pihatähtimö eli vesiheinä
Erikoistunut elämään kaatopaikoilla, tunkioilla, viemäreissä ja varastoissa. Petoja vähän. Kekseliäänä, varovaisena, uteliaana, kaikkiruokaisena ja etenkin erittäin nopeasti lisääntyvänä laji on sopeutunut hyvin kaupunkiympäristöön. e. Pihatähtimö eli vesiheinä Yksivuotinen rikkaruoho, joka tuottaa runsaasti siemeniä. Siemenet ovat kevyitä, tarttuvia ja leviävät siksi tehokkaasti ja itävät riittävän kosteuden turvin pienissäkin kivien ja asfaltin koloissa. Ei joudu kilpailemaan tilasta muiden lajien kanssa, koska ihmisen vaikutuksesta kaupunkiympäristöstä löytyy aina vapaita kasvupaikkoja.

66 Kirjan tehtävät f. Voikukka Erittäin tehokas levittäytyjä.
Kyky sietää elinympäristön vaihtelua suuri. Selviytyy kasvullisen muuntelukykynsä ansiosta hyvin sekä kuivilla että märillä kasvupaikoilla. Tyypillinen nurmikoilla ja joutomailla, jotka edustavat sukkession pioneerivaiheen kasvillisuutta.

67 Kirjan tehtävät 3. Kaupunkien ekolokerot Tarkastele kuvia (ks. s. 50).
Arvioi erilaisissa kaupunkiympäristöissä olevien ekolokeroiden määrää ja luonnetta. Ekolokeroiden määrä on pienin kuvassa 1 ja todennäköisesti suurin kuvassa 3. Kuvasta 1 puuttuu kasvillisuus lähes tyystin, joten suoraan sen varassa elävä lajisto ei voi menestyä, jätteitä ja seinustoilla eläviä hyönteisiä yms. syövät lajit sen sijaan voivat pärjätä. Lajisto on pelkästään ns. kaupunkilajistoa.

68 Kirjan tehtävät JATKOA
a. Arvioi erilaisissa kaupunkiympäristöissä olevien ekolokeroiden määrää ja luonnetta. Kuvassa 2 ekolokeroita on selvästi enemmän ja mukaan tulevat mukaan myös puistojen puissa ja nurmikoilla elävät lajit. Kuvassa 3 on pensaikkoja, pientareita, viljelymaita sekä kauempana ihmisen rakennelmia ja pihamaita. Näissä kaikissa viihtyy oma lajistonsa ja etenkin elinympäristöjen rajakohdissa (ns. reunavaikutuksen takia) lajimäärät voivat olla suuria.

69 Kirjan tehtävät b. Missä kuvassa kaupunkiympäristö on monimuotoisin?
Monimuotoisin kaupunkiluonto on kuvissa 2 ja 3. Vastaus riippuu siitä, tarkastellaanko koko kuvassa näkyvää aluetta vai esimerkiksi aarin tai hehtaarin kokoista osa-aluetta. Ensimmäisessä tapauksessa kuvan 3 alue lienee monimuotoisin, toisessa kuvan 2 puistonreunuksessa voi olla hyvinkin rikas lajisto.

70 Kirjan tehtävät 4. Kaupunkien monenlaiset elinympäristöt
yo s-07 Kirjan tehtävät 4. Kaupunkien monenlaiset elinympäristöt Millaisia elinympäristöjä kaupungit tarjoavat eläimille ja kasveille? Miten olosuhteet vaikuttavat eläin- ja kasvilajistoon? Anna esimerkkejä. – Kaupungit eläinten ja kasvien elinympäristöinä – Kaupungeissa ihminen muokkaa ympäristöä. – Ympäristötekijöissä voi olla suurta vaihtelua pienelläkin alueella. – Erilaisia elinympäristöjä ovat nurmikot, puistot, kaupunkimetsät, joutomaat, puutarhat, kaatopaikat, ym. – Kaupunki-ilmasto on ympäröivää maaseutua lämpimämpi. Pienilmasto-oloissa on suurta vaihtelua.

71 Kirjan tehtävät – Kasvien kasvukausi ja eläinten aktiivisuuskausi on pitempi kuin luonnonoloissa. – Ilma voi olla ympäristöä saasteisempaa (liikenne, lämmitys, pienhiukkaset). – Teollisuusmelanismia ilmenee (koivumittari) ja jäkälälajisto yleensä köyhtynyt (indikaattorilajit). – Keinovalaistus pidentää kasvien kasvu- ja kukintakautta – Sademäärä on suurempi kuin maaseudulla, koska tiivistymistä edistäviä hiukkasia on ilmassa paljon. – Vesi kulkeutuu nopeasti pois viemäreissä eikä se muodosta pohjavettä.

72 Kirjan tehtävät Lajiesimerkkejä:
– Kasvilajien kokonaislajimäärä voi olla suuri (esim. Helsingissä tavattu n putkilokasvilajia), syynä hyvin vaihteleva ympäristö. – Tulokas- ja vieraslajien osuus suuri (mm. lupiini, jättiukonputki, ym.). – Puistoissa ja nurmikoilla kasvaa paljon istutettuja kasvilajeja (koristekasvit, puistopuut). – Kasvistossa on tallaamista kestäviä lajeja (piharatamo, pihatatar, pihasaunio). – Eläinlajisto on yleensä niukempaa kaupungeissa kuin ympäröivässä luonnossa.

73 Kirjan tehtävät Lajiesimerkkejä:
– Monet luonnonvaraiset lajit ovat kuitenkin löytäneet uuden elinympäristön, ravintokohteen, pesäpaikan tms. eli niiden ekolokero on toisenlainen kuin luonnonoloissa (kettu, mäyrä, monet lepakot, orava, rusakko). – Kaupunkeihin kotiutuneita lintuja ovat kesykyyhky (pulu), tervapääsky, harakka, varpunen, lokit jne.). – Sisätiloissa asustaa erikoinen eläinlajisto (tuholaiset, seuralaislajit). – Monet tulokaslajeista voivat elää ja lisääntyä vain sisätiloissa (esim. viemäriliero, varastohämähäkki, sokeritoukka, jotkin hyönteiset).

74 Kirjan tehtävät 5. Käyttäytyminen muuttuu kaupungissa
Miten kaupunkien lintujen luontainen käyttäytyminen on muuttunut niiden sopeutuessa kaupunkiympäristöön? Millaisia havaintoja olet itse tehnyt? Mikä voi olla muutosten evolutiivinen merkitys? Kaupunkiluonnossa rohkeus kannattaa. Joustavuus ravinnon, pesä- ja lepopaikkojen valinnassa auttaa selviytymään. Kaupunkiympäristössä syntyneet yksilöt tottuvat ja leimautuvat elinympäristöönsä ja esimerkiksi muuttavat linnut palaavat takaisin kaupunkiin synnyinsijoilleen. Kaupungissa talvehtiminen on useimmissa tapauksissa helpompaa kuin maaseudulla.

75 Kirjan tehtävät Talitiaisen laulu Kaupunkien kasvillisuus
Kaupunkiko ympäristöystävällinen? Tutkimustehtävät tt