fredag den 4 mars 2011

Livet i vattenmiljöer
fredag den 4 mars 2011
Planeten ”Vattnet”
Jorden består till 71 % av vatten:
Av vattnet är:
97,6 % oceaner
2,1 % is och snö
0,3 % grundvatten
0,01 % sjöar
0,001 % vatten i atmosfären
0,0001 % vatten i vattendrag
fredag den 4 mars 2011
Fördelar med att leva i
vatten
• Behövs inte lika mycket stödjevävnad.
• Miljön är mer konstant.
• I havsmiljö liknar koncentrationen av
lösta celler organismernas vattenbalansen är inget problem.
fredag den 4 mars 2011
Nackdelar med att leva
i vatten
• Dåligt med ljus
• Dåligt med syre
• I sjömiljö skiljer sig koncentrationen av
lösta ämnen från organismernas celler vatten- och saltbalansen är ett problem.
fredag den 4 mars 2011
Olika vattenmiljöer
1. Sötvattensmiljöer
2. Våtmarker
3. Havsmiljöer (Östersjön)
fredag den 4 mars 2011
Sötvattensmiljöer
Sjöar och dammar
fredag den 4 mars 2011
Bäckar, åar och floder
Sjöar och dammar
I Sverige finns ca ___ sjöar,
vilket motsvarar __ % av
Sveriges yta.
fredag den 4 mars 2011
Livszonerna med växtbälten i en sjö
nederbörd
tillflöde
landstrand
de
frånflö
det fria vattnet
strandzon
djurplankton
grönplankton
övervattensväxter
flytbladsväxter
långskottsväxter
kortskottsväxter
djupbottenområde
nedbrytare:
bottenlevande djur
nedbrytare:
bakterier och svampar
fredag den 4 mars 2011
Overheadbild till Spira
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
OH 36
Livszonerna med växtbälten i en sjö
nederbörd
tillflöde
landstrand
de
frånflö
strandzon
det fria vattnet
djurplankton
grönplankton
övervattensväxter
flytbladsväxter
långskottsväxter
kortskottsväxter
djupbottenområde
nedbrytare:
bottenlevande djur
nedbrytare:
bakterier och svampar
Tre frågor:
1) Varför ärOverheadbild
växtligheten
knuten till de grunda
delarna och till
till Spira
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
stränderna?
2) Varför behövs det omrörning mellan det fria vattnet och
djupbottenområdet?
3) Ge ett exempel på en näringskedja i en sjö.
fredag den 4 mars 2011
OH 36
Vad sker i en sjö under året?
vår – totalcirkulation
vinter – stagnation
vind
is
syrerikt, varmt, näringsfattigt
0 °C
cirkulation
vinter
vår
ljus
Overheadbild till Spira
fredag den 4 mars 2011
språngskikt
cirkulation
syrefattigt, svalt,
näringsrikt
4 °C
närsalter
sommar – stagnation
höst – totalcirkulation
vind
temperatur
sommar
höst
grönplankton
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
OH 37
Olika sorters sjöar
Näringsfattiga
Näringsfattiga
brunvattensjöar
klarvattensjöar
fredag den 4 mars 2011
Näringsrika sjöar
Likheter och skillnader
#1
Näringstillgång
(Nitrat, fosfat m.m.)
pH
Hög
Oligitrof sjö (Näringsfattig)
Låg
Oftast över 7
Oftast under 7
0,5 – 5 meter
3 – 35 meter
Kompensationsnivå
3 - 15 meter
15 – 75 meter
Reglering
Bottom-up
Siktdjup
fredag den 4 mars 2011
Eutrof sjö (Näringsrik)
Top-down
Likheter och skillnader
#2a
Oligotrofa (näringsfattiga) sjöar är top-down-reglerade (regleras av fiskar):
Piskivor (fiskätande) fisk håller stammen av planktivor (planktonätande) fisk
på en låg nivå. Detta leder till att det blir mycket djurplankton vilket i sin tur
leder till lite växtplankton och vi får klart vatten (vilket är typiskt för den
oligotrofa sjön).
Piskivor fisk är konkurrensreglerad
Planktivor fisk är predationsreglerad
Djurplankton är konkurrensreglerad
Växtplankton är predationsreglerad
fredag den 4 mars 2011
Likheter och skillnader
#2b
Eutrofa (näringsrika) sjöar är bottom-up-reglerade (resurserna styr):
Låg nivå piskivor (fiskätande) fisk leder till hög biomassa av planktivor
(planktonätande) fisk. Detta leder till att det blir lite djurplankton vilket i sin
tur leder till stor mängd växtplankton och vi får grumligt vatten (vilket är
typsikt för den eutrofa sjön).
Låg biomassa piskivor fisk
Planktivor fisk är konkurrensreglerad
Djurplankton är predationsreglerad
Växtplankton är konkurrensreglerad
fredag den 4 mars 2011
Näringsfattiga
brunvattensjöar
• Ganska liten, ligger i skogsområde
• Vattnet färgas brunt av humusämnen (delvis nedbrutet
material) från den omgivande skogsmarken.
• Låg halt mineralnäringsämnen, har ganska lågt pH.
• Vid ytterligare försurning fälls humusämnena ut och sjunker
till bottnen - vattnet blir klarare.
fredag den 4 mars 2011
Näringsfattiga
klarvattensjöar
• Ganska stor, ligger i skogs- eller fjällområde
• Ganska djupa.
• Sparsamt med växtlighet.
• pH nära 7.
• Drabbas lätt av försurning och övergödning.
fredag den 4 mars 2011
Näringsrika sjöar
• Ligger ofta i jordbruksområden.
• Ganska djupa.
• Hög växtlighet.
• pH ofta över 7.
• Drabbas lätt av övergödning men inte av försurning.
fredag den 4 mars 2011
Eutrofiering
fredag den 4 mars 2011
Sjöförsurning
Sjöar innehåller naturligt en viss mängd karbonatjoner (CO32-). Dessa binder de
försurande vätejonerna (H+), vilket medför att så länge det finns karbonat i en
sjö så sjunker inte pH. Man säger att sjöar har viss buffringskapacitet, dvs. viss
förmåga att ta hand om surt nedfall utan att pH påverkas.
En sjö som försuras genomgår tre faser:
1. pH sjunker inte, men antalet karbonatjoner
(buffringskapaciteten) minskar.
2. Buffringskapaciteten har blivit så låg att sjön
behöver kalkas om den ska kunna räddas.
3. Alla karbonatjoner är slut och pH sjunker
snabbt.
!
fredag den 4 mars 2011
Sjöförsurning
Vad händer vid sjöförsurning?
• Liksom i skogar frigörs olika joner (här från bottensedimentet).
Exempel på skadliga joner är Al3+-joner och även gifter som
kvicksilver frigörs.
• Vattnet klarnar pga att plankton dör. Organiskt material fälls ut
och faller till botten.
• Under pH 4,5 kan inte fisk fortplanta sig (ca 4 500 svenska sjöar
har pH under 4,5).
• Djur med skal drabbas hårt då de använder karbonat i vattnet
för att bilda sina skal - flodkräfta klarar inte pH under 7.
fredag den 4 mars 2011
Bäckar, åar och floder
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_rivers_by_length
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_rivers_by_discharge
fredag den 4 mars 2011
Våtmarker
Ekologisk succession
väx tnä
xt
vä
r i ng
när ing
lera
väx tnä
xt
vä
r i ng
när ing
gyttja
väx tnä
r i ng
kärr
v
n
äx t
äring
kärrtorv
väx tnä
mosse
r i ng
lagg
Overheadbild till Spira
fredag den 4 mars 2011
vitmossetorv
randskog
xt
vä
när ing
lagg
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
OH 38
Havet
fredag den 4 mars 2011
Havsbotten
fredag den 4 mars 2011
Havsbottens utseende
fredag den 4 mars 2011
Havsströmmar
fredag den 4 mars 2011
Primärproduktion
fredag den 4 mars 2011
Livet i haven
fredag den 4 mars 2011
Liv i havet
fredag den 4 mars 2011
I djuphavet
fredag den 4 mars 2011
Black smokers
fredag den 4 mars 2011
Östersjön - unik miljö
fredag den 4 mars 2011
Östersjöns utveckling
fredag den 4 mars 2011
Vattendjup
fredag den 4 mars 2011
Vattencirkulation
fredag den 4 mars 2011
Stressat liv i Östersjön
fredag den 4 mars 2011
Övergödning
fredag den 4 mars 2011
Övergödning
fredag den 4 mars 2011
Avrinning till Östersjön
fredag den 4 mars 2011
Algblomning
fredag den 4 mars 2011
Bottendöd
fredag den 4 mars 2011
TABLE 19 Somemeasuredenergyvalues
19 Somemeasuredenergyvalues
O TABLE
b s e rvat
ion
O b s e rvat i o n
http://www.forskning.se/infact/ostersjonstartsida.
4.474a8200125b0bb70f98000351.html
fredag den 4 mars 2011
Livet i landmiljöer
fredag den 4 mars 2011
Fördelar med att leva
på land
• God tillgång till syre
• God ljustillgång
fredag den 4 mars 2011
Nackdelar med att leva
på land
• Fara för uttorkning
• Behövs mycket stödjevävnad
• Stor miljövariation
fredag den 4 mars 2011
Varför olika ekosystem
Ekosystem
Abiotiska faktorer
Organismer
Hur ett ekosystem ser ut bestäms av vilka abiotiska förutsättningar som finns vilket i sin tur
bestämmer vilka organismer som lever där.
Organismerna i sin tur förändrar abiotiska faktorerna, tex där gran växer blir marken surare.
På så sätt kan man även säga att organismer påverkar ekosystemets utseende.
(Givetvis påverkar ekosystemets utseende vilka organismer som lever där, t.ex. finns det inte
så många fiskar i skogen.)
fredag den 4 mars 2011
Landekosystem
Livet på land domineras av vilken vegetation som finns där.
fredag den 4 mars 2011
Skog är den naturliga vegetationen för hela Sverige. Där det inte finns skog
saknas den på grund av att människan huggit ner den.
fredag den 4 mars 2011
Landhöjning
fredag den 4 mars 2011
Landhöjning
fredag den 4 mars 2011
Mark och berggrund
•
•
Berggrund - det du slår i med en spade
Jord - det som du gräver upp
Mineraljord (från själva berggrunden)
Grus (stora partiklar)
Sand (mindre partiklar)
Lera (minst partiklar)
Morän (en blandning av de tre ovan)
Organogena jordarter (från döda växter)
Humus
Torv
Jordmån (påverkas av växter, djur och klimat)
Podsol (i barrskog)
Brunjord (i lövskog)
•
•
•
fredag den 4 mars 2011
•
•
•
•
•
•
•
•
opåverkad
mineraljord
Podsol
Podsol och brunjord
förna
förna
blekjord
mull
rostjord
opåverkad
mineraljord
opåverkad
mineraljord
Podsol
Brunjord
Jordmånförna
som
främst finns i barrskog
Overheadbild till Spira
Förna - visset växtmaterial
• Relativt sur svampar trivs, men inte bakterier eller daggmaskar
• Förnan omvandlas långsamt till råhumus (mår) som ligger som ett lager
När regnet går genom den sura råhumusen löses metalljoner ut i
blekjorden, mull
lagret närmast under (den urlakas och förlorar sin färg).
Längre ned fälls metalljonerna ut och färgar jorden röd (rostjord).
Podsol är starkt skiktad.
Mineralnäringen blir inte lättåtkomlig, utan istället samarbetar växterna
med svampar (mykorrhiza).
fredag den 4 mars 2011
© Cicci Lorentzson, Liber AB och författarna
Jordmån som främst finns i lövskog
Förna - visset växtmaterial
• Högre pH än hos podsol
• Bakterier och daggmaskar trivs
• Omvandlas snabbt
• Blandas med mineraljorden
Mineralnäringen är hög.
OH 39
Klimat
Grupperas utifrån medeltemperatur (vegetationsperiodens
längd) och årsnederbörd (humiditet)
fredag den 4 mars 2011
Biom
fredag den 4 mars 2011
Vegetationsregioner
Zon I finns i landets mildaste delar och zon VIII i
de kärvaste regionerna. Ju högre zontal som
anges på en växt, desto härdigare anses den alltså
vara.
Det är inte självklart att de "högsta" zonerna
alltid finns i norra Sverige. Hav och stora sjöar
har utjämnande inverkan på temperaturen och
klimatet brukar bli mildare i stora vattens
närhet.
Höjden över havet påverkar också och
vegetationsperioden förkortas ju högre upp man
kommer.
fredag den 4 mars 2011
Sveriges växtzoner
Sveriges vegetationsregioner
Vegetationsregioner
Fjällregionen utgörs av trädlösa fjällområden
Fjällbjörksregionen bildar ett ganska väl avgränsat bälte från fjällbarrskogen upp
till kalfjället
Norra barrskogsregionen eller den boreala regionen ingår i det
barrskogsbälte som på nordliga breddgrader bildar landmiljön runt jordklotet. I
Ryssland kallas den för taiga. Denna region domineras av barrträd. De lövträd som
förekommer är till övervägande del björk, asp och sälg.
Södra barrskogsregionen eller den boreo-nemorala regionen, har som
sydvästgräns den naturliga utbredningen för gran, dvs den gräns granen hade nått i
sin utbredning söderut innan vi satte igång med de omfattande granplanteringarna i
södra Sverige. Nordgränsen utgörs av ekens nordgräns. Tall och gran dominerar
regionen men på bördiga marker finns eller har i sen tid funnits många bestånd med
bok, ek, ask och alm.
Södra lövskogsregionen eller den nemorala regionen, karakteriseras av bokoch ekbestånd. Ursprungligen fanns ingen gran i denna region, tallen däremot som
spridit sig norrut har förekommit, om än i begränsad, omfattning.
fredag den 4 mars 2011
Lövskog
fredag den 4 mars 2011
Granskog
fredag den 4 mars 2011
Löv vs. barr
Lövskog
Trädskikt: Alm, ask, bok
Buskskikt: Hassel, fläder mm. Mycket buskar och uppväxande träd
Fältskikt: Frodigt och tjockt. Mycket gräs och örter
Bottenskikt: Nästan inget
Jordmån: Brunjord
Arterna varierar under året eftersom träden fäller sina löv
Mycket artrik
fredag den 4 mars 2011
Barrskog
Trädskikt: Gran, tall men även bok och björk
Buskskikt: Uppväxande träd
Fältskikt: Båbär, lingon, smala gräs och en del örter
Bottenskikt: Lavar och mossor
Jordmån: Podsol
Vanligaste typen i Sverige
Ständigt grön
Artfattig men individrik
Tydlig succession efter brand