II Ekologia BI 1 II Ekologia 7 Ekosysteemit

II Ekologia BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

7. Ekosysteemit Sisällys 1. Avainsanat 2. Ekosysteemi 3. Energia 4. Kuluttajat 5. Aine kiertää ekosysteemissä 6. Hiilen kierto 7. Hapen kierto 8. Tehtävät 9. Kuvat BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Avainsanat • • • ekosysteemi tuottaja, autotrofi kokonaistuotanto perustuotanto biomassa ekologinen tehokkuus energian ohivirtaus kuluttaja, heterotrofi jatkotuotanto ravintoketju, ravintoverkko hajottaja, aineen kiertokulku BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Ekosysteemi • Eliöt ovat vuorovaikutuksessa toistensa ja elottoman ympäristönsä kanssa. • Bioottisten ja abioottisten tekijöiden kokonaisuutta kutsutaan ekosysteemiksi. Energia virtaa ekosysteemin läpi • Eliöt tarvitsevat energiaa elintoimintoihinsa. • Tuottajat sitovat auringon säteilyenergiaa ja muuttavat sitä yhteyttämisessä sokerin kemialliseksi energiaksi. • Tuottajat, eli vihreät kasvit, levät ja osa bakteereista, ovat siis omavaraisia eli autotrofisia. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Energia • Kasvin fotosynteesissä sitoman energian kokonaismäärää kutsutaan kokonaistuotannoksi. • Kun siitä vähennetään kasvin itse elintoimintoihinsa kuluttama energia, saadaan selville perustuotanto. • Jäljelle jää biomassa eli se, mitä kasvinsyöjät voivat käyttää ravinnokseen. • Kasvien ekologinen tehokkuus on suuri, sillä kokonaistuotannosta noin 55 % muuttuu biomassaksi. • Elintoimintoihin kuluu 45 % tuotetuista yhdisteistä. Tätä kutsutaan energian ohivirtaukseksi. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Kuluttajat 1/2 • Tuottajia lukuun ottamatta kaikki muut eliöt ovat toisenvaraisia eli heterotrofeja eli kuluttajia. • Ne käyttävät muita eliöitä ravintonaan. • Energia siirtyy kasvista kasvinsyöjään ja edelleen petoihin ravinnon mukana. • Ravinnon energiasta ~10% muuttuu syöjän biomassaksi. Tätä kutsutaan jatkotuotannoksi. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Kuluttajat 2/2 • Ravintoketju – kuvaa energian ja ravintoaineiden siirtymistä yksilöstä toiseen. • Ravintoverkko – muodostuu risteävistä ravintoketjuista. • Energiapyramidi – kuvaa energian määrää ravintoketjun eri trofiatasoilla. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Aine kiertää ekosysteemissä • Hajottajat palauttavat alkuaineet ekosysteemien tuottajien käyttöön. • Ne käyttävät ravintonaan kuolleita eliöitä ja niiden osia. • Orgaaniset yhdisteet muokataan jälleen epäorgaaniseen muotoon. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Hiilen kierto • • Yhteytysreaktiossa hiili otetaan ravintoketjuun hiilidioksidina. Hiilidioksidista tehdään sokereita sekä proteiineja ja rasvoja. Tuottajat, kuluttajat ja hajottajat saavat energiaa. Hengityksestä vapautuu hiilidioksidia ilmakehään. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Hapen kierto • Eliöistä valtaosa elää aerobisissa oloissa, eli niiden solut tarvitsevat happikaasua. • Hapen avulla soluhengitys vapauttaa energiaa. Muita aineita: • Orgaanisissa yhdisteissä on eniten hiiltä, happea ja vetyä. • Kasvit ottavat rakennusaineikseen maaperästä mm. typpeä nitraatteina ja fosforia fosfaatteina. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

Tehtävät 1. 2. 3. 4. Ekosfääri Energiapyramidit Peura Ravintoverkko BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

1. Ekosfääri Lue kappaleen alusta Ekosfääri-pallon esittely ja mieti, mikä tai mitkä eliöt siinä ovat a) tuottajia b) 1. asteen kuluttajia c) 2. asteen kuluttajia d) hajottajia sekä miten pallon sisällä kiertää e) happi f) hiili g) typpi. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

2. Energiapyramidit Kasvissyöjä kiisteli koulun ruokalassa kaikkiruokaisen ystävänsä kanssa ja väitti, että kasvissyöjät poistavat maailman nälkäongelmaa. Piirrä väitteen perusteluksi kasvissyöjän ja lihansyöjän energiapyramidit. Kirjoita kullekin tasolle, mitä lajiryhmiä siinä voisi olla. Perustele, miksi kasvissyönti on energiatehokkuuden kannalta parempi vaihtoehto. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

3. Peura Kuvaan on merkitty, kuinka paljon peuran syömän ravinnon energiasta käytetään tai poistuu eläimestä. Mitkä luvut kuvaavat seuraavia käsitteitä? a) perustuotanto b) jatkotuotanto c) energian ohivirtaus d) ekologinen tehokkuus BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

4. Ravintoverkko Piirrä ravintoverkko, johon sijoitat seuraavat lajit: horsmakiitäjä (toukka), kanahaukka, kettu, koivumittari (toukka), kyy, maitohorsma, metsäapila, metsäjänis, metsämyyrä, pensaskotilo, räkättirastas. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

VASTAUS: 1 Ekosfääri a) b) c) d) e) levät (voi olla myös osa bakteereista) bakteerit (voi olla myös osa levistä) äyriäiset bakteerit Yhteyttävät eliöt vapauttavat happea, jota eliöt sitovat soluhengityksessään. f) Yhteyttävät eliöt sitovat hiilidioksidia yhteyttämistuotteisiinsa, joita muut eliöt syövät. Kaikki eliöt käyttävät näitä yhdisteitä energiantuotannossaan. Yhdisteiden hajotessa soluhengityksessä veteen vapautuu taas hiilidioksidia. g) Yhteyttäjät sitovat vedestä nitraatteja tai ammoniumtyppeä valmistamiinsa yhdisteisiin. Nämä yhdisteet poistuvat eliöstä joko soluhengityksen kuona-aineina tai eliön kuoltua. Hajottajat muuttavat ne taas yhteyttäjille käyttökelpoiseen muotoon. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

VASTAUS: 2. Energiapyramidit Kasvissyöjän energiapyramidi Lihansyöjän energiapyramidi lihansyöjä 2. trofiataso tuotantoeläin 1. trofiataso, kasvit BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

VASTAUS: 3 Peura a) Perustuotanto on yhteyttävien eliöiden tuotantoa eli 100 %. b) Jatkotuotanto on 4 %. c) Energian ohivirtaus on soluhengitys (33 %) + kaasut, virtsa ja ulosteet (63 %) = 96 %. d) Ekologinen tehokkuus on 4 %. BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava

VASTAUS: 4 Ravintoverkko • Tuottajia: koivu, maitohorsma, metsäapila • 1. asteen kuluttajia: horsmakiitäjä, koivumittari, metsäjänis, metsämyyrä, pensaskotilo • 2. asteen kuluttajia: kyy, räkättirastas • 3. asteen kuluttajia: kanahaukka, kettu BI 1 • II Ekologia • 7. Ekosysteemit Otava