Ekologi Provet PDF

**Ekologi provet** **[Ekologi]** Ekologi är vetenskapen som studerar hur organismer samspelar med varandra och med sin omgivning. Ekologi handlar om relationer mellan levande varelser (biotiska faktorer) och icke-levande delar av miljön (abiotiska faktorer). Målet med ekologin är att förstå hur ek...

**Ekologi provet** **[Ekologi]** Ekologi är vetenskapen som studerar hur organismer samspelar med varandra och med sin omgivning. Ekologi handlar om relationer mellan levande varelser (biotiska faktorer) och icke-levande delar av miljön (abiotiska faktorer). Målet med ekologin är att förstå hur ekosystem fungerar och hur olika faktorer påverkar varandra. Ekologi studerar också hur energiflöden och näringsämnen cirkulerar i ekosystem, samt hur ekosystem förändras över tid. **[Ekosystem ]** Ett ekosystem är ett område där levande organismer, som djur och växter, och icke-levande organismer, som vatten, ljus och luft, samverkar med varandra. Olika ekosystem kan vara tex - **En skog** där träd, djur, svampar och bakterier samverkar med marken, vattnet och luften. - **En sjö** där fiskar, växter och vattenorganismer lever tillsammans och påverkas av vattnet, ljuset och syret i sjön. I ett ekosystem är alla delar viktiga och påverkar varandra för att hålla allt i balans. **[Solen]** Solen är motorn i de allra flesta ekosystemen eftersom den ger den energi som behövs för att driva livsprocesserna. Växter använder solljus för fotosyntes, vilket innebär att de omvandlar solens energi till kemisk energi i form av socker. Dessa växter fungerar som primärproducenter och är basen för näringskedjor, eftersom de är föda för växtätande djur. När dessa djur äts av rovdjur överförs energin uppåt i näringskedjan. Solen påverkar även vindarna på jorden. När solens strålar värmer upp olika delar av jordens yta, skapas temperaturvariationer. Varm luft stiger, medan kall luft sjunker, vilket leder till luftcirkulationer. Dessa rörelser i luften skapar vindar som bidrar till att sprida frön och pollen, vilket är viktigt för växtspridning och ekosystemets hälsa. Dessutom påverkar solens ljus och värme klimatet och vädermönster, vilket i sin tur påverkar var olika växter och djur kan leva. Utan solen skulle det inte finnas något liv på jorden, eftersom de flesta organismer är beroende av den energi som solen ger. På så sätt är solen en grundläggande källa till energi och liv för ekosystemen. **[Cirkulation av ämnen]** Cirkulation av ämnen handlar om hur olika kemiska element, som kol, kväve och fosfor, rör sig och återanvänds inom ekosystemet. På jorden, som är ett stort ekosystem, försvinner inga ämnen; de omvandlas och flyttas mellan olika former och platser. Till exempel - **Koldioxid,** som tas upp av växter genom fotosyntes och går vidare genom näringskedjan när djur äter växter. - **Kväve**, som tas upp från luften av växter med hjälp av bakterier och cirkulerar genom djur när de äter växterna. - **Fosfor**, som finns i jorden, tas upp av växter och överförs till djur. När organismer dör och bryts ner, frigörs dessa ämnen tillbaka till marken, vilket gör dem tillgängliga för nya växter. **[Cirkulation av kväve]** Cirkulationen av kväve är avgörande för livet eftersom kväve är ett nödvändigt grundämne för bildningen av proteiner, DNA och RNA. Trots att atmosfären består av 78% kväve i form av kvävgas (N₂) kan de flesta växter inte använda det direkt. Kvävefixerande bakterier omvandlar kvävgas till användbara former som växter kan använda, som ammonium (NH₄⁺) eller nitrat (NO₃⁻). Växter tar upp detta kväve och använder det för att skapa aminosyror, som bygger upp proteiner. Djur får sitt kväve genom att äta växter eller andra djur. När växter och djur dör, bryts de ner och kvävet frigörs tillbaka till jorden som ammonium, vilket kan omvandlas till nitrat och återanvändas av växter. Genom denna process hålls kvävet i ständig cirkulation i ekosystemet. **[Människans påverkan]** Människan påverkar ekosystemen på jorden mycket för att kunna mätta den växande befolkningen. För att driva jordbruk och skogsbruk så effektivt och ekonomiskt som möjligt har sättet vi använder mark förändrats mycket de senaste åren. Tidigare odlade man ofta många olika slags grödor på små ytor, vilket var bra för den biologiska mångfalden. Nu odlar man istället stora områden med bara en typ av gröda, vilket kallas **monokultur**. Monokultur betyder att man odlar samma växt på ett stort område. Detta kan ge mer mat på kort sikt, men det har negativa effekter på miljön. Monokulturer minskar den biologiska mångfalden, vilket betyder att det finns färre sorter av växter och djur i området. Mindre mångfald gör ekosystemen mer sårbara för sjukdomar och skadedjur, eftersom det finns färre arter som kan hjälpa till att hålla balansen. Dessutom kräver monokulturer ofta mer bekämpningsmedel och gödningsmedel, vilket kan förorena mark och vatten. Det här påverkar både naturen och vår egen hälsa. Genom att förändra hur vi använder marken skapar vi en obalans i ekosystemen, vilket kan få stora konsekvenser för naturen och framtiden. **[Biologisk mångfald]** Biologisk mångfald handlar om variationen av livsformer inom ett ekosystem, inklusive olika arter av växter, djur och mikroorganismer. I naturliga ekosystem finns det ofta många arter, vilket ger en hög biologisk mångfald. Tyvärr minskar den biologiska mångfalden där man odlar en enda typ av gröda, som palmolja i tropikerna eller granskog i Sverige. En rik biologisk mångfald är viktig för att ekosystem ska fungera bra. Den hjälper till med pollinering, nedbrytning av avfall och reglering av skadedjur, vilket är avgörande för vår matproduktion och hälsa. Utan biologisk mångfald kan naturen bli obalanserad, vilket kan leda till negativa konsekvenser för både miljön och människor. **[Resiliens]** Resiliens handlar om ett ekosystems motståndskraft mot störningar och dess förmåga att återhämta sig. När vi förenklar ekosystem för att maximera produktionen av några få värdefulla resurser, som vid monokultur, leder det till en ensidig användning av marken. Detta minskar antalet ekosystemtjänster, som pollinering och vattenrening. Monokultur ökar sårbarheten i samhälle och ekonomi. Om en sjukdom eller skadedjur drabbar den enda grödan, hotas hela produktionen, vilket påverkar matförsörjningen och inkomster. Mer biologisk mångfald och varierade ekosystem ger större resiliens och bättre förmåga att hantera störningar. **[Hot mot den biologiska mångfalden]** - **Invasiva arter:** Införandet av främmande arter minskar vår naturliga växt- och djurliv genom konkurrens om resurser. - **Jakt och överfiskande:** Överdriven jakt och fiske leder till minskning av många arter och hotar ekosystemets balans. - **Överbefolkning:** En växande befolkning ökar trycket på markanvändning och förstör livsmiljöer för många arter. - **Stadsbebyggelse:** Expanderande städer tar bort naturliga livsmiljöer och fragmenterar ekosystemen. - **Utbyggnad av vägnätet**: Ökad trafik och nya vägar kan störa djurs rörelser och livsmiljöer. - **Utsläpp av miljöfarliga ämnen:** Snabb produktion för att möta befolkningens behov skapar föroreningar som skadar ekosystemen. **[Sjöar och vattendrag]** I Sverige delar vi in sjöarna främst efter deras näringsinnehåll, vilket påverkar både växt- och djurliv. Näringsrika sjöar finns oftast i jordbruksområden där gödningsmedel läcker ut i vattnet. Detta ökar näringshalten och bidrar till ett rikt djurliv, med många växter och fiskar, vilket gör att sjöarna ofta är ganska grumliga. Ett exempel på en sådan sjö är Landsjön. Näringsfattiga sjöar kan vara djupa och klara, som våra fjällsjöar, eller som Vättern, som har väldigt lite näring som rinner in i dem. Dessa sjöar kan också vara bruna skogssjöar med lägre pH-värde och har ofta ett mindre rikt växt- och djurliv, som Åsasjön och Munksjön. En annan viktig faktor är försurning, som tidigare påverkade sjöarna negativt. Förbränning av svavelhaltiga fossila bränslen, som kol och olja, ledde till att syror hamnade i vattnet, vilket försämrade vattenmiljön i dessa sjöar. Genom att förstå dessa skillnader kan vi bättre skydda och bevara våra sjöar och vattendrag. **[Haven ]** I haven är algerna grunden i näringspyramiden, vilket betyder att de är en viktig del av ekosystemet. Alger fungerar på samma sätt som växter på land genom att producera näring, i form av druvsocker, och syrgas. Man uppskattar att cirka hälften av all syrgas som produceras på jorden kommer från alger i haven. Algproduktionen är störst i grundare områden längs kusterna, där de stora algerna, som vi kallar tång, är vanliga. Dessa makroskopiska alger bidrar mycket till ekosystemet. Men även de mikroskopiska algerna, som man ofta inte ser, spelar en viktig roll för produktionen av druvsocker och syre i haven. Tillsammans utgör algerna en grundläggande resurs för livet i haven och är avgörande för hela havsekosystemets hälsa. **[Närings-pyramid]** Näringspyramiden är en modell som visar hur solenergi binds och används av olika organismer i ett ekosystem. - **Producenter** är längst ner i pyramiden och inkluderar växter som använder fotosyntes för att binda solenergi. Dessa växter producerar druvsocker och lagrar energi, vilket är grunden för hela näringskedjan. - **Förstahandskonsumenter** är växtätande djur som får sin energi från att äta producenterna. Även om de får en del energi från växterna, används mycket av den energin för cellandning, rörelse och värme. Därför lagras bara en liten del av energin i deras kroppar. - **Andrahandskonsumenter** är köttätande djur som äter förstahandskonsumenter. Precis som växtätarna använder dessa djur mycket av den energi de får till cellandning och andra processer, vilket innebär att ännu mindre energi lagras i deras kroppar. - **Toppkonsumenter** finns högst upp i pyramiden och är rovdjur som befinner sig längst ner i näringskedjan. Eftersom de får sin energi från andrahandskonsumenter, finns det ännu mindre energi tillgänglig för dem. Det förklarar varför det finns färre rovdjur än växtätare i naturen. Detta betyder att mängden lagrad energi och biomassa minskar för varje steg uppåt i näringspyramiden, vilket resulterar i att det finns fler producenter än konsumenter och att antalet rovdjur är betydligt färre jämfört med växtätarna. **[Näringspyramiden och anrikning av miljögifter]** Näringspyramiden visar hur energi och näring rör sig i ett ekosystem, men den visar också hur miljögifter samlas i djur. - Producenter, som växter, tar upp energi från solen och har oftast låga nivåer av gifter. - När **förstahandskonsumenter**, som växtätande djur, äter växterna, får de i sig lite av de gifterna. - När **andrahandskonsumenter**, som köttätande djur, äter växtätarna, får de i sig ännu mer gifter. - **Toppkonsumenter**, som stora rovdjur eller sälar, står högst upp i pyramiden. Eftersom de äter många andra djur som redan har samlat på sig gifter, får de de högsta koncentrationerna av miljögifter. Detta gör att toppkonsumenter, som sälar i Östersjön eller rovfåglar som lever där, får problem på grund av de höga giftnivåerna i sina kroppar. **[Nedbrytare]** Nedbrytare är en viktig del av ekosystemet, men de nämns ofta inte i näringspyramider. Dessa inkluderar bakterier, maskar och svampar, som alla har en viktig uppgift. Nedbrytare tar hand om döda växter och djurdelar och bryter ner dem. Genom denna process frigör de ämnen som har varit bundna i de döda organismerna. När nedbrytarna konsumerar dessa material, andas de ut koldioxid och vatten, precis som människor gör. Det som gör nedbrytarna så viktiga är att de också frigör salter och andra ämnen som är livsviktiga för växter. Dessa ämnen kan sedan användas på nytt av levande organismer i ekosystemet. Utan nedbrytare skulle inga näringsämnen återföras till jorden, och ekosystemen skulle inte kunna fungera effektivt. De är avgörande för att hålla cykeln av liv och näringsämnen igång i naturen. **[Viktiga begrepp inom ekologin]** - **Population:** Detta är en grupp individer av samma art som lever inom ett specifikt område. Till exempel kan vi prata om alla råttor i Jönköping som en population. Det handlar om hur många av samma art som finns i ett visst område och hur de interagerar med varandra. - **Symbios:** Symbios är när olika organismer lever tillsammans och drar nytta av varandra. Ett exempel på detta är svampar och granar. Svamparna får socker och stärkelse från granarna, medan granarna får hjälp av svamparna att ta upp salter och mineraler från jorden. Denna ömsesidiga nytta är avgörande för båda organismernas överlevnad. - **Habitat:** Habitat beskriver den specifika del av naturen där en art lever. Till exempel lever stenbocken i Alpernas berg, medan grodans habitat är små dammar och mindre vattendrag. Habitatet ger arten nödvändiga resurser som skydd och föda. - **Ekologisk nisch**: Detta begrepp refererar till en särskild roll eller funktion som en organism har i sitt ekosystem. Det handlar om vad organismen specialiserar sig på. Till exempel föredrar vargen älg som föda, medan bävern är specialiserad på att äta asp som växer runt små vattendrag. Berguvens ekologiska nisch är att jaga kråkfåglar. Ekologiska nischer hjälper till att förhindra konkurrens mellan arter, eftersom de bidrar till att varje art hittar sin egen plats i ekosystemet. **[Specialister och generalister]** - **Specialister** är organismer som lever på mycket specifika områden eller har en begränsad diet. Till exempel lever fjärilen björkmätare endast på björkar, vilket gör den till en specialist. Ett annat exempel är strömstaren, som främst äter larver från ett begränsat antal sländlarver. Dessa organismer är ofta känsliga för förändringar i sin miljö, eftersom de är beroende av specifika resurser för sin överlevnad. - **Generalister**, å sin sida, har en bredare diet och klarar sig bra med vad som finns i närheten. Råttor är typiska generalister eftersom de kan äta nästan vad som helst, vilket gör dem anpassningsbara i olika miljöer. Kråkfåglar och vissa måsfåglar är också exempel på generalister med breda föd oval. Denna flexibilitet gör att generalister ofta kan överleva i varierande miljöer och vid förändrade förhållanden. Detta innebär att specialister är anpassade för att leva i specifika miljöer och äta särskilda födoämnen, medan generalister har en bredare anpassningsförmåga och kan utnyttja olika resurser. **[Balansen mellan bytespopulationen och predatorerna]** Balansen mellan bytespopulationen och predatorerna (rovdjuren) är en viktig del av ett ekosystem. När det råder balans mellan dessa två grupper finns det en jämvikt som gör att båda populationerna kan överleva. Om antalet växtätare, eller bytesdjur, minskar, får rovdjuren inte tillräckligt med mat. Detta kan leda till att rovdjurens ungar svälter, vilket gör att antalet rovdjur också minskar. När rovdjuren blir färre får växtätarna mer utrymme att öka i antal igen. Detta fenomen kan ses i naturen, där vissa år har vi plötsligt mycket sork eller fjällämlar. På samma sätt kan vi i sjöar observera att antalet abborrar och mört varierar, liksom antalet gäddor som äter dem. Organismerna har också anpassningar som hjälper dem att överleva. Till exempel kan vissa fåglar som ruvar vara svåra att upptäcka för rovdjur, och fjällräven är motståndskraftig mot kyla tack vare sin varma päls. Detta gör att den kan konkurrera med rödräven i kalla områden. Men med stigande temperaturer har fjällräven minskat, medan rödräven har ökat i antal i norra Sverige.