85 terms

Biologi - Ekologi

STUDY
PLAY
Ekologins organisation
1. Individ
2. Population
3. Samhälle
4. Ekosystem
5. Landskap
6. Biom
7. Biosfär
Individ
Beteendeekologi
- Utseende, strategier, genotyp.
Population
En samling individer av samma art som utbyter gener.
Populationsekologi - täthet, dynamik, fördelning och genetik.
Samhälle
Allt levande, biota.
Samhällsekologi - Näringsvävar, trofnivåer och diversitet.
Ekosystem
Biota + abiota.
Ekosystemekologi - produktivitet, energiflöde, omsättning och nedbrytning.
Landskap
Landskapsekologi - Hur miljöer är fördelade, gradienter och ö-teori.
Biom
Biogeografi
Biosfären
Globala miljöförändringar - Co2, global uppvärmning, smältande isar, miljögifter, etc etc.
Livshistoriestrategier
Strategier som utvecklats för att maximera fitness.

Att designa sitt liv:
- Reproducera sig när, var och hur myk.
- Hur överleva till nästa reproduktion.

1. Reproduktionssystem
2. Parningssystem (kom på tentan)
3. Reproduktionsinsats
4. Spridning, migration
5. Överlevnadskurva, åldersstruktur
6. Sammanfattning, r- och K-strateg
Reproduktionssystem
Könlig
- Dioik - tvåbyggare, (ett kön/individ). Flesta djur, många växter
- Monoik - sambyggare, separata blommor på sama individ.
- Hermafrodit/synoik - tvåkönade samtidigt.

Asexuell
Partenogenes - växter.
Parningssystem (kom på tentan)
- Monogami - Engifte, två parter.
- Polygami - Månggifte, en partner med fler än en.
- Polygyni - En man med flera kvinnor
- Polyandri - En kvinna med flera män
- Promiskuitet - Parning med flera individer, ingen stabil parbildning.
Reproduktionsinsats
Det finns en kostnad för reproduktion.

Semelpari - Reproducerar sig en gång under livstiden.
Iteropari - Reproducerar sig flera gånger under livstiden.
Spridning och migration
Spridning - rörelse/transport från födelseplats till ställe för reproduktion. Ofta slumpmässig.

Fördelar
- Minskar risk för inavel
- Undviker konkurrens med föräldrar och syskon
- Hitta nya områden (mindre konkurrens).

Migration - riktad rörelse, vuxna individer flyttar i en viss riktning/ till ett visst område (endast djur).

Fördelar
- Utnyttja resurser bättre.
r- och K-strateg
r-strateg (reproduktion). Individer som fortplantar sig snabbt, men med liten biologisk investering per avkomma.
- Många avkommor
- Stor population
- Produktiv
- Ofta generalist
- Opportunist
- Kortare liv än K-strateg
- Små kroppar
- Ex möss och hamstrar.

K-strateg (konkurrenskraft). Individer som fortplantar sig långsamt, men med stor biologisk investering per avkomma.
- Få avkommor
- Liten population
- Effektiv
- Ofta specialist
- Längre liv
- Större kroppar och hjärnor
- Ex Elefanter och människor.
Populationers egenskaper
Antal, täthet.
- Antal/ytenhet = täthet

Fördelning. Kan förändras över tiden.
1. Slumpmässig
2. Regelbunden (utspridd)
3. Aggregerad (klumpad).
Populationstillväxt och reglering
Ökning: Födslar b
immigration i

Minskning: Död d
emigration e

b+i-d-e <0 Minskad population
b+i-d-e > 0 Ökad population
Life table analysis
Dödslista - följer från födelse till död.
a) kohort life table - följer alla som fötts under viss tid
b) time specifik life table - samplar alla åldersklasser på en gång.
Intraspecifik konkurrens
Inom arten.
Resurstillgång och socialt beteende påverkar tex
Individers
- Tillväxt
- Överlevnad
- Reproduktion
- Spridning

Brukar delas in i:

Scramble (explotation av resurs)
- Alla får mindre

Contest (interference, tävling)
- Alltid någon vinnare som klarar sig.
Metapopulationer
Fyra villkor:
1. diskreta patcher bebodda av lokala populationer.
2. alla riskerar lokalt utdöende
3. alla möjliga att återkolonisera
4. dynamiken hos lokala populationer ej synkroniserade.

Dynamiken bestäms av balans mellan lokala populationer som dör ut och koloniseras.

Stor patch (populationer)= Risk för utdöende minskar.
Avstånd= Möjlighet till kolonisering minskar med avståndet.
Sexuell selektion
Honor och hanar utvecklar egenskaper för att garantera att just dem kommer kunna föröka sig och få avkommor.
Grundförutsättningen är att honor väljer hanar noga, och hanarna vill ha alla honor. Detta pga att honornas ägg är få och resursrika, medan hanarnas spermier är många och små (resursfattiga).
Hanar kan göra så att honorna väljer dem på 3 sätt:
1. Ge gåvor - parningsgåva, terrorialitet
2. Intra-sexuell selektion (inom kön) - Hanarna konkurrerar ut andra hanar, för att visa sig starkast och få alla tjejer.
3. Inter-sexuell selektion (mellan kön) - Hanar attraherar honor. Honan väljer den hanen som hon anser har bäst gener och kan producera en stark och livskraftig avkomma. Snyggast får alla tjejer.
Fisher-Run away selektion
- Honor får preferens för viss karaktär (ex långa stjärtfjädrar)
- Gen för preferens kopplas till gen för karaktär
- Medför att avkomman som har karaktären (hanar) och som prefererar den (honor).
- Naturlig selektion sätter gränser. Fjädrarna kan inte vara hur långa som helst, kostar för myk.
Zahavis handikapprincip
- Kostsamt ornament indikerar bra gener.
- Hane som överlevt bör då vara av god kvalite.
Påkostade utseenden visar att individen har resurser utöver det vanliga.
Alturism
Ett beteende som reducerar de reproduktiva chanserna hos ett djur (givaren eller hjälparen) men som ökar ett annat djurs förutsättningar att överleva och fortplanta sig. Djur uppvisar emellanåt beteenden där individen offrar sitt eget välbefinnande till förmån för andra djurs överlevnad.
Ex, myror, bin getingar.
Interspecifik konkurrens
Fyra möjliga resultat:

1. Ena arten dör ut
2. Art 1 dör ut
3. Art 2 dör ut
4. Båda samexisterar, fast med lägre täthet än om de vore ensamma.

Samexistens genom olika nischer.
Nisch
Kombination av de krav en art har och den roll den spelar, dvs många dimensioner. Miljö och krav arten har

En organism finns i:
-Biom (ex temprerad skog)
- Ekosystem (ex temprerad skog)
- Habitat (ex nedre delen av stammen)
och upptar en Nisch.

Exempel på nischdimensioner: temperaturintervall, solinstrålning, mineraltillgång, bytesstorlek, dygnsrytm etc.

Olika typer av nisch:
- Fundamental nisch: största möjliga, inga konkurrenter
- Realiserad nisch: den faktiskt utnyttjade, begränsad av konkurrenter.

Smal nisch - specialist
Bred nisch - generalist
Gauses princip
Två arter kan inte ha samma nisch, competitive exclusion principle.

Om två arter samexisterar och har överlappande nischer delas nischen upp i:
- Nischskifte
- Nischkomprimering.
Om en konkurrent försvinner, competitive release.
Predation
Monofaga - en bytesart
Oligofaga - få bytesart
Polyfaga - många bytesarter
Numerisk respons
Relation mellan antalet rovdjur och bytesdjur. (populationsförändringar)
Funktionell respons (kom på tentan)
Hur många bytesdjur en predator dödar per tidsenhet.
Beskrivs som rovdjurets predationstakt.

Funktionellt svar - Typ 1. Passiv jägare. Antalet tagna byten per predator och tidsenhet ökar linjärt med ökad bytestäthet, tills det når en mättnadsnivå (alla typer når denna nivå). Onödigt och/eller omöjligt för rovdjuret att ta fler byten när dessa blir fler och fler. Ingen reglering på bytespopulationen.

Funktionellt svar - Typ 2. Specialist, oproportionerligt många byten vid låg bytestäthet, sedan planar det ut. Destabiliserande på bytespopulationen.

Funktionellt svar - Typ 3. Generalist. Oprop få vid låg täthet, men många vid hög. Reglerande på bytespopulationen. Orsaker: bytesrefuger, sökbild, generalist.
Numeriskt svar
Hur ökar predatorantalet av ökad bytestäthet?

- Ökar, specialist. Tidsfördröjning pga reproduktion. Sällan ökar predatorantalen i samma takt som bytet. Predator är större = längre generationstid

- Inget, generalist.
Vad påverkar nedbrytningsprocessen?
1. Temperatur - ökar med temperaturen. Organiskt material ackumuleras vid låga temp
2. Fuktighet. -För torrt ingen nedbrytning
-För vått reducerad nedbrytning.
Vid för anaeroba förhållanden ackumuleras organiskt material, men bryts åter ned när markförhållandena blir mer aeroba.
3. pH - minskar vid låga pH
4.Gifter.
Jordens ekosystemtjänster
- Lagrar CO2
- Kemiskt vattenfilter
- Minskar jorderosion
- Förbättrar vattenhållande förmågan
- Ger habitat åt mikroorganismer
- Källa till långsamverkande näring
- Förbättrar markstrukturen och ökar produktiviteten.
Kunskap om jordens sammansättning och om processerna i jorden viktiga för:
- Uthålliga produktionsjordar
- Minskad klimatpåverkan (koldioxid, avrinning, sandstorm).
Klassificering av Jord
1. Mineraljord
2. Organisk jord. >20% organiskt material. (ex torv, gyttja)

Minerogen jord delas in efter kornstorlek (ex sand, silt).
Jordmån
Översta delen av jordskorpan som står i direkt kontakt men atmosfären och påverkas av klimat, biologiskt liv och kemiskt- fysikaliska processer. (ca 60 cm)
Humitt klimat
Nederbörden > avdunstningen.
Innebär nedåtgående markvattenrörelser.
Aritt klimat
Nederbörden < avdunstningen.
Innebär uppåtgående markvattenrörelser, antikning av salter på markytan.
Jordmånsbildning
Podsol
- Hög humiditet
- Basfattigt underlag
- Sur förna

Sur brun skogsjord
- Lägre humiditet
- Basrikt underlag
- Svagt sur förna
Podsol
Surt pH --> ej maskar --> ingen omrörning
Ingen omrörning --> lager bildas
Nedbrytningen sker mest av svampar och bakterier.

Humuslager
- Rent organiskt material. Oblandad
- Filterartad
- Skarp gräns mot mineraljorden.

A-horisont - urlakningBrun
- Askjord
- Rent minerogent

B-horisont
- Anrikning
- Rostjord

C-horistont
- Opåverkad mineraljord
Brunjord definition
- Jordmån med omblandning (daggmaskar mm)
- Saknar därför horisonter.
- pH högre än 5, typiskt i lövskog

A- Humus
B- Omblandad humus + mineraljord. Ingen horisont.
C- Opåverkad mineraljord
Markens beståndsdelar
- Minerogent material 45%
- Organogent material 5 %
- Luft 25 %
- Vatten 25 %
Markkompaktering
- Tryck minskar markens porvolym
- Vattensläppligheten minskar, Syrehalten minskar.
- Dika mera
- Svårare för växterna att växa i jorden.
Störningar har olika
Intensitet
Skala
Frekvens (tid)
Resistance - Motstånd
Ett samhälles förmåga att ej förändras av (motstå) en störning.
Resilience - Elasticitet
Ett samhälles förmåga att snabbt återgå till ursprungssamansättningen efter en störning.
Intermediate disturbance theory
Den lokala artdiversiteten är som högst när ekologiska störningar varken är för ovanliga eller för frekventa.
Primär succesion
- Startar från jungfrulig mark
- Långsam
- Riktad
- Även djur
Allogena processer (abiotiska)
- Landhöjning
- Erosion
- Pålagring på sandbankar
- Vattentillgång
- Topografi
Autogena processer
- Växter bidrar till vittring
- Näring till jorden, jordmånsbildning
- Fuktighet hålls kvar
- Växter skapar skugga, mikroklimat
- Arterna påverkar varandra, konkurrens - predation, utslagning-invandring
Primär succesion 4 steg
- Kolonisation
- Artökning
- Konkurrens
- Stabilitet
Sekundär succesion
- Efter en katastrof för organismerna
- Jorden finns - näring och nedbrytare
Ex, kalhyggen, brand, jordskred osv.
Vad påverkar artantalet på en ö?
- Storlek
- Avstånd
- Typ av ö
- Form, orientering
- Stepping-stones
Rekommendationer till naturvården
- Stora reservat
- Ligga nära varandra
- Runda hellre än avlånga
- Metapopulationer/samhällen
Vegetationstyper (Sverige)
Hed - Fattig
Äng- Rik
Myr - Fuktig
Stäpp - Torr
Växtstrategier
Barr: långlivade, tål uttorkning och kyla, bevarar näringsämnena som tagits upp.

Löv: kortlivade, effektiva fotosyntesapparater, ger hög tillväxt.
Hedserien
Lågt pH, näringsfattigt
Växterna har egenskaper som konserverar näring och vatten.

- Ris
- Små örter
- Småbladigt gräs.
Ängserien
Högre pH, mera näringsrikt.

- Bredbladiga gräs
- Stora örter.
Myrserien
Vanlig vegetationstypen i Sverige.
25% av norrland
25% av Småländska höglandet.

Våtmark med så högt vattenstånd att det blir låg syrehalt och organiskt material bryts inte ned.

Onedbrutet material blir torv. Högre tillväxt än nedbrytning ger torvbildning.
2 typer av myrar
Mosse - pH<5. Näringsfattigt, vitmossor.
Kärr - pH>6, fattiga till rika, brunmossor.
Landskapsekologi
- Faktorer bakom de rumsliga mönstren i landskapet
- Ekologiska konsekvenser av rumsliga mönster i landskapet.

Samhälle, en grupp djur, växter och mikroorganismer på en given yta. Samhället är en patch.
Grunder för landskapsekologi
- Hur är landskapet sammansatt? (artantal osv)
- Struktur (mångfalden av patcher)
- Funktion (klimat, ekologi)
- Förändring (djurflöden mellan patcher)
Biologisk organisation
- Biom
- Landskap
- Ekosystem
- Samhälle
- Population
- Individ
- Gen
Definition av samhälle
En grupp arter som förekommer tillsammans på ett område och som integrerar med varandra.

Interraktionerna kan vara direkta eller indirekta.
Konkurrens, beroende, samverkan.
Nyckelarter
Har oproportionerligt stor påverkan på samhällets struktur i förhållande till antalet individer.

Om nyckelarten tas bort förändras samhällets struktur.
Kan leda till kraftig minskad biodiversitet.

Ex, korall. Skapar habitat åt 300 ryggradslösa djur,
Födovävar
Beskriver interaktionerna mellan arter i ett samhälle.

Parasitism, predation, konkurrens.

Födoväven visar flödet av resurser från primärproducenterna till olika konsumenter.
Samhällets funktion
- Biologisk kontroll
- Pollinering
- Vattenrening
- Motverka näringsläckage
Funktionella grupper
- Primärproducenter (växter)
- Sekundärproducenter (äter växter och djur) herbivorer, carnivorer, omnivorer.
Trofnivåer
Arter som får sin energi på liknande vis.
Guild
Arter som utvinner en gemensam resurs på liknande sätt.
Nematoder
- Bakterieätare
- Växtätare
- Predatorer
Vertial struktur i skog
- Trädskikt
- Överståndare
- Krontak
- Underståndare
- Undertryck
Varför markbereda?
- Tar bort konkurrerande växter
- Mineraljord
- Organiskt material bryt ned, näring.
Natur- och kulturmiljövård
- Den biologiska mångfalden i skogen måste bevaras. Samtidigt måste kulturmiljön och sociala aspekter beaktas. Det är därför viktigt att hänsyn tas vid alla skogsbruksåtgärder.
Kostnad-nytta- analys (CBA)
Analysmetod som används för att väga föredelar mot nackdelar i samhällsprojekt.

CBA görs i 7 steg.

1. Specificera alla alternativa projekt (minst 7 är bra att ha)
2. Vems kostnad och vems nytta.
3. Effekter och hur man mäter dem.
4. Kvantifiera alla effekter över hela projektets livslängd.
5. Monetärisera. Sätta ett pris på allting. svårt
6. Diskontera, framtiden är inte lika myk värd.
7. Kalkylera nettovärdet
8. Gör en känslighetsanalys
9. Gör en rekomendation
Tre sätt att bevara biologisk mångfald
- Skydd av natur
- Artbevarande
- Hållbart utnyttjande
Nationalpark
Ett större sammanhängande område av en viss landskapstyp som skyddas i sitt naturliga tillstånd. Nationalparken är den starkaste skyddsformen.
Pelagialisk födokedja
Sek, predator -> Predator -> Herbivor -> Primärproducent.
Stabiliserande selektion
Om en art är väl anpassad till miljön så kommer inte det ske ngn betydande utveckling. Jämvikt mellan två populationer. Finns ingen egenskap som gynnar individerna mer än den andra. Den intermediära fenotypen gynnas
Riktad selektion
Förbättring av egenskaper.
När en förändring i genuppsättningen som gynnar en population som gör den mer framgångsrik än andra. En extrem fenotyp gynnas
Disuptiv selektion
De två extrema fenotyperna gynnas men inte den i mitten.
Genetisk drift
Slumpmässigheten för vilka gener som går i arv. Genetisk drift har inte med om anlagen i sig är en födel eller nackdel för individerna, utan snarare om den slumpmässighet som är i spel när det handlar om vilka individer som får föröka sig.

Effekten av genetisk drift är stor i små pop och vice versa.
Allopatrisk artbildning
Artbildning genom isolation.

T.ex, en geologisk barriär separerar en population i två. Men tiden kan de blivit så genetisk olika att de inte kan repoducucera sig. Sker en divergent selektion, olika egenskaper selekteras i de båda grupperna vilket leder till reproduktiv isolering.
Sympatrisk artbildning
Två arter bildas i samma geografiska område .Detta beror ofta på att ekologiska omständigheter minskar genflödet mellan olika grupper. Artbildning kan då ske genom disruptiv selektion och på grund av fördelen med att para sig med individer med samma karaktär, eftersom avkomma mellan individer med olika karaktärer har sämre fitness.
Papapatrisk artbildning
Arbtildning i utkanten av ursprungspopulationen. Sker när populationens utbredningsområde blivit så stor att reproduktion inte längre sker över hela området. Detta leder till separerade populationer som genom olika selektionstryck kan bilda olika arter.