Biogeografi

Question 1

Definiera ekologi, biogeografi och konceptet ekosystem

Answer 1

Ekologi: studiet av interaktioner mellan organismer och omgivande miljö samt mellan de olika ekosystem biosfären utgörs av

Ekosystem: ett självbärande system bestående av levande växter och djur samt den icke levande fysiska miljö de förekommer i

Biogeografi: Fördelningen av växter och djur över jordytan och de rumsliga mönster dessa ger upphov till, samt de processer som bidrar till att skapa biologisk biodiversitet

Question 2

Relatera abiotiska ekosystemkomponenter till ekosystemens funktion, och förklara trofiska relationer

Answer 2

Ekosystem är ett system som består av:
•biotiska komponenter
(växter, djur och interaktioner mellan dess)
-Producenter (plants)
-Konsumenter (herbivores, carnivores)
-Nedbrytare (fungi, bacteria)

•abiotiska komponenter
förekommer i cykliska flöden (av grundämnen och molekyler i form av gas, lösta i vatten, samt om- och nybildning av mineral genom bergartscykeln)

Växter producerar biomassa, som konsumeras i flera led beroende på näringskedja (energiförlust i form av värme), nedbrytare viktiga för tillgången på näringsämnen i marken

Biogeokemiska cykler (kretslopp)
De abiotiska komponenterna i ett ekosystem förekommer som flöden av ämnen vilka hela tiden återanvänds. Ämnen kan förekomma i gasform eller i fast form.
Hydrologiska cykeln (nederbörd, infiltration, perkolation, ytvatten (floder/sjöar), grönvatten (markvatten) (med luftrum som växter tillgodogör sig- vatten på väg ned genom marken, som når grundvattennivån vid mättnad), grundvatten (finns inga luftporer), vissningsgräns, fältkapacitet (så mkt vatten som jordtäcke kan hålla (svamp mättad, urkramad, innehåller lite fukt), vissningsgräns, avdunstning) Växter kan bara tillgodogöra sig vattnet mellan fältkapaciteten och vissningsgränsen (där vattnet är för hårt bundet jordpartiklarna)
Kolcykeln
Syrecykeln
Kvävecykeln

Producenter
Avdunstningens betydelse för vegetationen
Avdunstning har stor effekt för hur mycket vatten finns tillgängligt för växter.

• Evaporation (direkt avdunstning från mark, växtdelar, vatten, snö, is)
• Transpiration (vatten-fotosyntes, näringstransport från rotzonen, reglering av tempreatur, öppning/stängning av stomata)
• Evapotranspiration (evaporation+transpiration) beror på lufttemperatur och luftfuktighet – potentiell evapotranspiration blir högre om det är värm luft, om den är torr kan den fånga upp mera luft – blir mättad (beror på klimat)

Möjlig avdunstning (POTET - potentiell evapotranspiration) – räknas över ett år
Nederbörd i olika klimatområden
Avdunstning i olika klimatområden

Question 3

Förklara fotosyntes och respiration, nettofotosytes och världsmönstret av primärnettoproduktivitet.

Answer 3

Fotosyntes: Koldioxid+vatten+solljus=glukos+syre
Respiration: glukos+syre=koldioxid+vatten+(värme)energi
=det som blir kvar = biomassa (plant growth) nettoprimärproduktionen (storage of carbohydrates) som till stor del går åt till att konsumeras av herbivores

Nettoprimärproduktionen - NNP
Nettoprimärproduktion är hastigheten med vilken energi binds, eller organiskt material skapas genom fotosyntes, per ytenhet per tidsenhet. NNP är det organiska material som kvarstår efter respiration (dvs nettotillväxten). NNP brukar anges som bundet kol/kvm/år.

Stor på mark mindre i hav – störst vid ekvatorn pga temperatur och nederbördsmängder - inga säsonger – ständig produktion av biomassa.

Konsumenter
Primära, sekundära etc. i flera led. Trofinnivå (ca 90% av energin försvinner vid varje nivå, som någon kosumerar – 10% används för att bygga på kroppsmassa, det mesta försvinner som värme) (även: Trofiska nivåer)
Producent binder kol och bildar biomassa – konsument äter biomassan – konsument äts av konsument.

Tertiär: kontrollerar populationsstorlekar, natural selection, gen’sortering’, ger goda förutsättningar för ekosystemet att utvecklas

Nedbrytare
Bakterier och svampar – bryter ned biomassan (förna).

Nedbrytningshastigheten bestäms av:
A: förnans sammansättning
B: abiotiska faktorer (mark- och klimatfaktorer): PH, syretillgång, temperatur, fuktighet, marktyp (berggrund, jordart, topografi)
C: Nedbrytarnas sammansättning

Näringskedja och näringsväv
Näringsväv byggs upp av en mängd olika näringskedjor
Exempel på enkel näringsväv: unga brackvattenhavet Östersjön med få arter – tar man bort bara en art i en enkel näringsväv rubbas systemet. Ju mer komplext system desto mer stabilt.

Question 4

Beskriv communities, habitat och nischer

Answer 4

• Community - En community utgörs av olika populationer (och interaktioner mellan dessa) i en del av ett ekosystem vid en viss tid (tex. Vid markytan, i trädkronorna, eller på trädstammarna i en skog). Ett ekosystem består vanligtvis av många olika communities.
Inom en community kan man på artnivå tala om habitat och nisch.

• Habitat - en arts (växt/djur) normala livsmiljö till vilken den är anpassad att leva i. De flesta arter är beroende av specifika habitat för sin fortlevnad och begränsas därmed även av habitatets utbredning. Ett habitat karaktäriseras ofta av dominerande växtlighet (ex. skog) eller andra fysiska egenskaper (ex. vattendrag).
Till en art kan det höra olika habitat i olika skeden av dess liv.

• Ekologisk nisch – fundamental och realiserad
Varje art i en community ockuperar en specifik nisch vilket innebär att arten fyller en viss funktion (”utför ett visst jobb”). En nisch har flera olika dimensioner, vilket kan inkludera bland annat habitatnisch och födonisch.

I princip kan inte två arter fylla samma nisch vilket leder till att närstående arter tenderar att specialisera (”nischa”) sig för att undvika konkurrens och därmed maximera sin egen möjlighet till reproduktion.

• Fundamental nisch – en nisch där arten KAN nischa sig (ex. småfåglar helt träd)
• Realiserad nisch – den del av området som arten faktiskt nischar sig (ex. toppen av trädet)

Question 5

Vilka är de 6 mellanartsinteraktionerna?

Answer 5

• Samevolution – kan leda till en stabil samexistens mellan arter eller till ”kapprustning”, där arterna kontinuerligt förändras som respons till den andras förändringar för att få övertaget.
• Mutualism – när 2 arter lever i samexistens och båda arter gynnas – t.ex. blommande växter och pollinatörer
• Kommensalism – den ena arten gynnas, den andra påverkas inte eller påverkas endast på försumbar nivå – t.ex. epifyter
• Parasitism – en art drar nytta av en annan som missgynnas – t.ex. patogena mikroorganismer
• Predation – en art drar nytta av en annan som missgynnas. Predation resulterar alltid i att bytet dör.
• Konkurrens – båda arterna påverkas negativt. Om två arter måste konkurrera så kommer de att fylla olika nischer (bildar underarter med olika nischer). Konkurrens är ett effektivt sätt att difersifiera arter.

Question 6

Faktorer som påverkar arters utbredning

Answer 6

• Evolutionen (obs. inget givet tidsperspektiv -generationsväxling är vad som är viktigt)
• Kontinentaldrift (ex nya zeeland)
• Anpassning (ex. torra klimat, kustnära miljöer)
•Spridning (r/K-strateger) – R-strateger opportunister, först på kalhyggen, snabbt avhugga, massa frön etc. K-strategen är långsammare men vinner i ett längre perspektiv.
•Störningar (naturliga/antropogena störningar)
•Klimat/klimatförändringar (utbredningsområde)
•Mänsklig påverkan (ex. selektion)
•Konkurrens (ex. invasiva arter)
Etc.

Invasiv art: sprider sig ’helt okontrollerat’.

Begränsande faktorer:
•Låga/höga temperaturer
•Överskott av vatten/vattenbrist
•Låga/höga halter näringsämnen
Höga/låga salthalter (marina ekosystem)

Organismer besitter vanligtvis viss tolerans mot begränsand faktorer men ofta går det att identifiera den fysiska eller kemiska faktor som mest hämmar artens tillväxtutbredning.

Question 7

Definiera succession, och förklara stegen i generell ekologisk succession i både land- och vattenekosystem

Answer 7

• Primär succession
Nyetablering av arter på en viss plats. Sker i nyexponerade områden utan tidigare vegetation, t.ex. efter istid, lavaflöden, massrörelser, dagbrott etc.
(När en grund sjö växer igen kallas succession.)

• Sekundär succession
Sker när ett fungerande ekosystem utsätts för störning eller slås ut, utan att förutsättningarna avsevärt ändras, t.ex. efter brand, torka, översvämning, vulkanutbrott (aska), människans markanvändning (jord-/skogsbruk).

System som utsätts för störning ofta gynnar biodiversiteten.

Ekologisk succession och dynamisk jämvikt
Långsamt förändring över tid leder till att nya växt- och djursamhällen uppkommer:
Tidigare teorier kring ”klimaxvegetation” som ett stabilt jämviktsförhållande förlegat.
Idag patch-dynamik och dynamisk jämvikt (ständig anpassning till förändrade förutsättningar på olika skalnivåer).

Ekosystem – stabilitet och resiliens

• Ekosystem förändras kontinuerligt
• Ekologisk resiliens är ett ekosystems förmåga att återhämta sig från störningar och ”hitta tillbaka” till tidigare jämviktsläge. Extrema störningar kan dock bringa även ett resilient ekosystem ur balans. (Ny jämvikt)

Question 8

Relatera till hur biologisk evolution ledde till biodiversiteten på jorden

Answer 8

Diversitet på ekosystemnivå, populationsnivå och genetisk nivå.

Principen gör gällande att ju mer divers artsammansättningen inom ett ekosystem är (antal arter, antal individer inom varje art, och genetisk variation) desto ”effektivare” och stabilare fungerar systemet.

Evolutionen
• Verkar på genetisk nivå och selekterar de individer som har konkurrensfördelar på en viss plats.
• Mutationer (slump) kan ge upphov till nya, fördelaktiga egenskaper hos individer.
• Förändringar i miljön kan leda till migration eller ytterligare specialiseringar vilket i sin tur kan ge individerna konkurrensfördelar.
• Fysiska barriärer kan ge upphov till att nya arter utvecklas.

Question 9

Beskriv hur klimatförändringar påverkar ekosystem

Answer 9

Klimatförändringar har påverkan på ekosystem eftersom temperatur och fuktighet är några av de begränsande fysiska faktorerna för arters distribution och ekosystemens funktion. Arter tål varierande omständigheter för varje begränsande faktor men om läget är för extremt/svårt måste arten anpassa sig, flytta eller dör ut. I och med att klimatet blir varmare är det många arter som rör sig uppåt i terrängen (högre altituder) eller norrut (högre latituder) för mildare temperatur och fuktighet. Arter som redan lever högt uppe i terrängen hotas att helt förlora deras habitat.

Question 10

Förklara fotosyntes och respiration, nettofotosytes och världsmönstret av primärnettoproduktivitet.

Answer 10

I och med att växter utvecklades(evolution), utvceklade kärlväxter ledande vävnader. Stomata på undersidan av bladen är portalerna genom vilken växten deltar med atmosfären och hydrosfären. Växter (primärproducenter) utför fotosyntes då solljus stimulerar en ljuskänslig pigment som kallas klorofyll. Denna process producerar mat-socker och syre för att driva biologiska processer. Respiration är i huvudsak motsatsen till potosyntes och är hur växten härleder energi genom att oxidera kolhydrater. Nettoprimärproduktiviteten är nettofotosyntesen (fotosyntes minus respiration) i ett helt samhälle (community). Denna lagrade kemiska energin är biomassan som samhället genererar, eller nettotorrvikt av organiskt material.

Question 11

Vad har avdunstningens för betydelse för vegetationen?

Answer 11

Avdunstning har stor effekt för hur mycket vatten finns tillgängligt för växter.

Evaporation (direkt avdunstning från mark, växtdelar, vatten, snö, is)
Transpiration (vatten-fotosyntes, näringstransport från rotzonen, reglering av temperatur, öppning/stängning av stomata)
Evapotranspiration (evaporation+transpiration) beror på lufttemperatur och luftfuktighet – potentiell evapotranspiration blir högre om det är varm luft, om den är torr kan den fånga upp mera luft – blir mättad (beror på klimat)

Möjlig avdunstning (POTET - potentiell evapotranspiration) – räknas över ett år
Nederbörd i olika klimatområden
Avdunstning i olika klimatområden

Question 12

Vilka är nedbrytare och vad bestäms nedbrytningshastigheten av?

Answer 12

Bakterier och svampar – bryter ned biomassan (förna).

Nedbrytningshastigheten bestäms av:
A: förnans sammansättning

B: abiotiska faktorer (mark- och klimatfaktorer): PH, syretillgång, temperatur, fuktighet, marktyp (berggrund, jordart, topografi)

C: Nedbrytarnas sammansättning

Question 13

Vad innebär Trofinnivå och vad är de olika trofiska nivåerna?

Answer 13

Primära, sekundära etc. i flera led. Trofinnivå (ca 90% av energin försvinner vid varje nivå, som någon kosumerar – 10% används för att bygga på kroppsmassa, det mesta försvinner som värme) (även: Trofiska nivåer)

Producent binder kol och bildar biomassa – konsument äter biomassan – konsument äts av konsument.

Tertiary: kontrollerar populationsstorlekar, natural selection, gen’sortering’, ger goda förutsättningar för ekosystemet att utvecklas

4 Trofiska nivåer
Nivå 1: Primära producenter - växter
Nivå 2: primära konsumenter – herbivor (växtätande djur)
Nivå 3: sekundära konsumenter – carnivor (köttätande djur)
Nivå 4: Tertiära konsumenter – toppkarnivorer

Question 14

Vad är en näringskedja?

Answer 14

Begreppet näringskedja beskriver beroendet mellan producenter och konsumenter i ett ekosystem. Djur och växter är beroende av varandra. Växtätare behöver äta växter för att överleva och köttätare behöver äta växtätare eller andra köttätare.

Då en art påverkas av miljöfaktorer eller av människans ingrepp, påverkas även de andra arterna i näringskedjan. Om till exempel en växtätare dör i en epidemi ökar kanske antalet växter tillfälligt medan rovdjuren svälter och minskar till antalet.

Förändringar i en näringskedja påverkar andra näringskedjor som ingår i samma näringsväv.

I botten av näringskedjan finns producenterna – växter eller plankton. Producenterna kan tillverka sin egen näring. De producerar bland annat socker med hjälp av solljus, koldioxid och vatten. Detta kallas fotosyntes.

Ovanför dessa finns konsumenterna. Konsumenterna äter antingen växter (producenter) eller andra djur. Konsumenter kan vara:

Växtätare (primärkonsumenter) som till exempel hoppkräftor
Köttätare (sekundärkonsumenter) som till exempel löja
Köttätare (fjärdehandskonsumenter) som till exempel gädda.
Toppkonsumenter (sistahandskonsumenter) som till exempel fiskgjuse.
Köttätare och toppkonsumenter kallas med ett annat ord för rovdjur. Alla producenter och konsumenter bryts ner av nedbrytare. Konsumenter kan ätas upp av asätare. Nedbrytare räknas inte in i näringskedjan, däremot kan asätare ses som toppkonsumenter.

Question 15

Vad är en näringsväv?

Answer 15

De flesta organismer äts av många olika organismer och de flesta organismer som äts av andra organismer äts av många olika organismer. Men i en näringskedja finns endast en ätare för varje organism som äts. På liknande sätt finns för varje ätare bara en organism som den äter med i näringskedjan. Näringskedjan är alltså ett mycket litet utsnitt ur den mycket komplexa världen av ätare och ätna.

De verkliga näringskedjorna är egentligen oändliga och icke-linjära, och de behöver inte börja med producenter. Ekosystem består inte av ensamma näringskedjor utan snarare av ett nät av näringskedjor. Moderna beskrivningar använder därför ofta begreppet näringsväv i stället. En näringsväv beskriver bättre de komplexa nätverk av relationer som finns i ekosystem.

En näringsväv visar bl a hur olika ämnen (näringsämnen och gifter) sprids och omvandlas i ekosystemet.

Question 16

Vem är Geosystemet och Biosfären?

Answer 16

Geosystemet: endogena processer, exogena processer, klimat, hydrologi, marklära, biogeografi

Biosfären: det tunna skikt som omger jordklotet och vilket innehåller biologiskt liv

Question 17

Vilka är jordens biom?

Answer 17

Tropisk regnskog
Tropisk lövfällande skog
Savann
Tempererad regnskog (mycket lite: västra Kanada och Chile/Argentina?)
Tempererad löv- och blandskog
Barrskog (tajga)
Varm och kall öken
Medelhavsvegetation
Stäpp
Tundra
(Isbiom)
OBS! Liknande förutsättningar på olika platser men olika arter.

Question 18

Vad är Biom?

Answer 18

Biom är en regional ansamling av distinkta djur- och växtsamhällen.

Biom är ett annat ord för vegetationsområde. I begreppet är samverkan och inbördes påverkan mellan de olika arterna centrala. Relationen till jordarter och klimat ingår också. Biomer är huvudsakligen urskiljbara i stor (kontinental till global) skala. Tillsammans utgör biomerna biosfären.

Biomer definieras tydligast genom fördelningen av vegetationstyper, vilka i hög grad bestäms av globalt klimat, jordtyp, yttre påverkan och andra faktorer i omgivningen. Klimatet bestäms delvis av latitud, altitud och terrängen.

Question 19

Vad är några generella riktlinjer för hur temperatur och nederbörd påverkar vegetationens struktur och utbredning?

Answer 19

• I torra klimat är det öken vid hög temperatur, tempererad öken vid mildare temperatur, kall öken vid sval temperatur och torr tundra vid polar/alpin- mycket kall temperatur.
• I fuktiga klimat är det tropisk regnskog vid hög temperatur, lövfällande skog vid mildare temperatur, hög barrskog (pinje, gran, furu, tall) vid sval temperatur och fuktig tundra vid polar/alpin- mycket kall temperatur.
• I medel klimat där det lutar åt det fuktiga hållet är det grässlätter vid hög temperatur, HÖGT gräs vid mildare temperatur, låg barrskog vid sval temperatur och halvfuktigtorr tundra vid polar/alpin- mycket kall temperatur.
• I medel klimat där det lutar åt det torra hållet är det grässlätter vid hög temperatur, KORT gräs vid mildare temperatur, låg barrskog vid sval temperatur och halvfuktigtorr tundra vid polar/alpin- mycket kall temperatur.

Question 20

Vad är zonering/Life zone concept?

Answer 20

Zonering; latitud (zonobiom) och altitud (orobiom)

Life Zone Concept (Humboldt) beskriver den tydliga kopplingen mellan altitud och olika växtsamhällen. Han beskrev detta samband som likartat det mellan latitud och relaterade växtsamhällen.

Men vissa saker skiljer orobiom och zonobiom:
•Dagslängden sommartid är är det inte skillnad på beroende på altitud men ökar respektive norrut.

• Solens position kl 12 sommartid är det inte skillnad på beroende på altitud men stiger norrut.
• Direkt strålning ökar med höjden, minskar norrut.
• Diffus strålning minskar med höjden men ökar norrut.
• Nederbördsmängden ökar med höjden och minskar norrut.

Question 21

Vad är karakteristiken för tropisk regnskog?

Answer 21

Tropisk regnskog - Oxisol

Grön året om
Nederbörd 1800-4000 m/år (>6cm/mån)
Temp ca 27 grader året om
Skiktad vegetation
Mycket artrik
Lång utvecklingstid
Vattenbalans: överskott hela året

Question 22

Vad är karakteristiken för Tropisk lövfällande skog?

Answer 22

Tropisk lövfällande skog - ultisol

I tropikerna, utpräglad torrsäsong som ej behöver vara så lång
Att fälla löv är en strategi för växterna när det är torrt för att minska på avdunstningen från löven (antal lövs om kan avdunsta ifrån)

Karaktäristik:
Påverkas av ITCZ:s variationer, monsunklimat
Regnperiod 6-12 mån/år
Minst 1 månad torka/år
15 m hög vegetation, utan heltäckand ekrontak
Lövfällning under vintertorkan
Vattenbalans: säsongsbetonade över- och underskott

Question 23

Vad är karakteristiken för Savann?

Answer 23

Savann – alfisol
Mer utpräglad längre torrperiod
Karaktäristik
Påverkas mycket av ITCZ.s variationer
Torrperiod >6/år under vintern
Gräsmarken, enstaka träd och buskar
Träd med ”platta” kronor pga sol och torka
Vanligt med bränder
Bra dränerande jordar = uppodlade
Vattenbalans: drar mot underskott
Xerofyter/sklerofyter

Question 24

Vad är karakteristiken för Tempererad regnskog?

Answer 24

Tempererad regnskog - Spodosol (podsol)
t.ex Dunedin, Nya Zeeland
Varm eller kall tempererade
Stora säsongsvariationer vad gäller temperaturer
Jämn vattenbalans (som snö på vinter) – lite mindre jun/jul
Inte så stor utbredning i världen – Västkust
Hög biodiversitet

Karaktäristik
”Marine west coast” klimat
Milda somrar och vintrar (för breddgraden)
Vattenbalans: stora överskott och hög avrinning
Smala områden med frodiga barr- och lövträd
Världens största individer av träd

Question 25

Vad är karakteristiken för Tempererad löv- och blandskog?

Answer 25

Tempererad löv- och blandskog - New York och Makree Castle, Irland
Jämna nederbördsmängder
Positiv vattenbalans

Karaktäristik
Varma till heta somrar, svala till kalla vintrar
Både maximal nederbörd och maximal evapotranspiration under sommaren -> ingen konstbevattning
Löv- och barrträd
Lövfällande under vintern

Question 26

Vad är karakteristiken för barrskog/tajga?

Answer 26

Barrskog – tajga - spodosol
Sträcker sig som ett bälte runt hela jordklotet – ex. Moskva, Ryssland
Barrträd – fäller inte, utan de porucderar ämnen i deras barr att de blir så hög konc. Av vissa ämnen i cellerna i barren att vattnet ’inte bryr sig’ kan inte frysa men det kan bli högt tryck – därför de är så hårda. Osmos – vattnet dras in…?

Karaktäristik
Kontinentalklimat
Korta somrar och kalla vintrar
Låg evapotranspiration, moderat nederbörd
Barrträd, inkl. ”lövfällande” lärkträd (under vintertorkan)

Question 27

Vad är karakteristiken för Medelhavsvegetation?

Answer 27

Medelhavsvegetation - Mollisol
Karaktäristik
Torra, heta somrar
Vattenbalans: underskott under sommaren
Svala regniga vintrar (ca 25-65 cm/år)
Låga buskar
Torktålig vegetation (sklerofyll, i vissa områden även suckulenter)

Question 28

Vad är karakteristiken för Stäpp?

Answer 28

Stäpp - mollisol, aridisol
Lethbridge, Alberta Kanada
Stäpp är torrare än savann
Främst gräs – mkt bränder

Karaktäristik
Kalla (midlatitude) eller varma tropiska
Låg nederbörd: spridd över hela året, eller säsongsbetonad med vintertorka, trots det humida förhållandet
Vattenbalans: användning och påfyllning av växttillgängligt markvatten i balans
Låga buskar

Question 29

Vad är karakteristiken för Öken?

Answer 29

Öken – aridisol
Kronisk vattenbrist
Högsta temperaturerna på jorden
Subtropiska högtrycksceller, regnskugga, kalla havsströmmar
Xerofytisk vegetation, suckulenter (om någon)

Question 30

Vad är karakteristiken för Tundra?

Answer 30

Tundra - gellisol (upp i terrängen eller norrut)
Varmaste månaden >10°C
Endast 2-3 månader varmare än fryspunkten
Låga nederbördsnivåer
Dålig dränering i marken p.g.a. tjäle
Trädlös vegetation
Mossor, lavar, gräs, låga buskar och ris

Question 31

Nämn 3 faktorer som påverkar arters utbredning och förklara på vilket sätt de påverkar. (3p)

Answer 31

……

Question 32

Vilka är de faktorer som påverkar arter?

Answer 32

Miljöfaktorer 
Man brukar tala om att det finns en massa olika miljöfaktorer som en viss organism måste klara av att hantera. De här miljöfaktorerna brukar kallas abiotiska när de inte direkt orsakas av levande organismer. Dit hör t.ex. 
• temperatur 
• vattentillgång
• markens pH 
• tillgång till mineralnäringsämnen 
• tillgång till ljus m.m. 

Biotiska faktorer
handlar i stället hur man fungerar ihop med andra levande . Då får man räkna in sådant som
• konkurrens
• “äta eller ätas”
• olika sjukdomar
• oavsiktligt gynnande eller missgynnande av en annan art

Question 33

Vilken eller vilka av följande processer förekommer hos nedbrytare?
a) Fotosyntes; b) Cellandning; c) Nitrifikation; d) Kvävefixering

Answer 33

b: Cellandning - De övriga har inte med nedbrytning att göra!

Question 34

Vilka ämnen bildas av koldioxid och vatten i de gröna växterna?
a) syre; b) socker; c) salter; d) stärkelse; e) fosfater

Answer 34

a, b, indirekt d.

Syre och olika typer av socker bildas alltså, och ibland lagras sockret som stärkelse.

Question 35

Fotosyntesen och det som sedan händer beskrivs bäst som följande energiomvandling

Answer 35

Ljusenergi → Kemisk energi → Värmeenergi

Det är alltså omvandlingen från ljusenergi till kemisk energi som utnyttjas när ljusenergin “binds” i kolhydrater. Allting blir ju så småningom värmeenergi, värmeenergin kan inte utnyttjas för att till exempel bygga upp molekyler.

Question 36

Vad är det som inte bildas omedelbart vid nedbrytning:

a) koldioxid
b) nitrat
c) kolhydrat
d) ammoniak

Answer 36

Kolhydrater bryts ju ner och koldioxid och vatten bildas!
För att kolhydrater ska bildas krävs fotosyntes!. Ammoniak bildas vid nerbrytning av proteiner, nitrat bildas vid omvandling av ammoniak.

Question 37

Växter och djur behöver kväve till…

Answer 37

Proteiner byggs upp av de kvävehaltiga aminosyrorna!

Question 38

Vilket eller vilka av nedanstående mönster är tänkbara för kolets kretslopp?

a) koldioxid → gräs → gran → svamp → koldioxid
b) koldioxid → svamp → maskar → bakterier → koldioxid
c) koldioxid → hare → räv → bakterier → koldioxid
d) koldioxid → maskros → kanin → räv → koldioxid

Answer 38

koldioxid → maskros → kanin → räv → koldioxid

d) Endast: Koldioxiden måste tas upp av en växt, som sedan utnyttjas av antingen konsumenter eller nedbrytare.

Question 39

Hur kan fosfat komma från berggrunden till växterna?

Answer 39

Genom kemisk vittring.

Question 40

Skissa ett diagram (en graf) för hur antalet individer i en population brukar kunna förändras om en grupp av en viss djurart kommer till ett område där de tidigare inte funnits.

Answer 40

Antingen klassisk S-formad kurva eller ibland J-formad kurva med krasch!

Question 41

Nämn fem förutsättningar för en djurarts liv som tillsammans kan karaktärisera djurets ekologiska nisch.

Answer 41

Temperatur, vattentillgång, föda, skydd, konkurrenter, predatorer / parasiter…

Question 42

Förklara följande ord:

Toleransområde, habitat, optimala förhållanden, stress, predation, mutualism, parasitism, byte, värd.

Answer 42

Toleransområde: Det intervall av t.ex. temperatur eller salthalt som en organism klarar att överleva i.

Habitat: Platsen (egenskaperna hos platsen) där en art lever.

Optimala förhållanden: Så bra som det kan vara för en organism när det t.ex. gäller temperatur eller salthalt.

Stress: Icke-optimala förhållanden ger besvär problem för organismen.

Predation: Utnyttjande av en annan organism för ”mat” – mest typiskt när rovdjur äter upp sina byten, men även när växtätare äter växter.

Mutualism: Ömsesidighet – alltså när två organismer samarbetar någorlunda jämställt och båda vinner på det.

Parasitism: En art ”utnyttjar” en annan art utan att döda den omedelbart – ofta ”långsam utsugning”.

Byte: Den som utnyttjas av en predator.

Värd: Den som utsätts för en parasit.

Question 43

Vad behöver en växt för att överleva?

Answer 43

Vatten, närsalter, ljus, koldioxid.

Question 44

Vad är inte sant om skillnaden mellan podsol och brunjord?

a) Daggmaskar trivs bättre i brunjord
b) Podsolen har mera tydligt uppdelade skikt
c) Brunjord har lägre pH än podsol
d) Podsolen finns i barrskog, brunjorden i lövskog (i huvudsak)

Answer 44

c) är fel. Brunjord har högre pH än podsol.

Question 45

Det mesta av våra jord-arter i Sverige har uppkommit till följd av
a) Inlandsisen; b) Havsvågor; c) sjöavlagringar; d) Vinden (lössjord)

Answer 45

a) Inlandsisen

Question 46

Nämn 5 olika dominerande landekosystem, biom, och beskriv kort var de finns.

Answer 46

Tropisk regnskog – nära ekvatorn.

Savann – på båda sidor om regnskogen

Öken – nära vändkretsarna

Grässtäpp – i det inre av kontinenterna

Lövfällande skog: Europa, östra Asien, östra Nordamerika.

Question 47

Vilka vegetationsskikt brukar en skog delas in i?

Answer 47

Vegetationens skikt är från marken räknat bottenskiktet (lavar och mossor), fältskiktet (örter och ris), buskskiktet (buskarnas kronor) och trädskiktet (trädens kronor).

Question 48

Vilka vegetationsregioner har vi i Sverige?

Answer 48

Södra lövskogsregionen, södra barrskogsregionen, norra barrskogsregionen, fjällbjörkregionen (subalpina regionen) och kalfjället (alpina regionen).

Question 49

Hur bildas podsol respektive brunjord?

Answer 49

Podsol: Barrskogens förna bryts ner till humus, som är sur. Vatten som rinner genom blir surt och driver bort metalljoner från mineraljordens översta skikt – blekjord. Sedan ansamlas metalljonerna lite längre ner – rostjord.

Brunjord: Löv osv. bryts ner en del, men humusämnen och mineraljord blandas, t.ex. av daggmaskar.

Question 50

Hur uppstår myrmarker?

Answer 50

Grundvattnet står alldeles i markytan, det kan inte bli någon nedbrytning av dött material, utan i stället bildas torv.

Question 51

Hur kan berggrunden påverka växternas liv?

Answer 51

Olika typer av berggrund har över huvud taget olika lätt för att vittra, och sedan bidrar de olika typerna olika mycket med närsalter. Dessutom kan de medföra olika pH i marken.

Question 52

Hur kan människans markanvändning påverka villkoren för organismerna?

Answer 52

Marker som påverkas av människan kallas kulturmarker. Människan gör oftast att landskapet blir öppnare (t ex åkrar och betesmarker) och att artsammansättningen ändras. Det senare sker genom att människan ofta odlar bara enstaka arter eller genom att människan genom konstgödsling gör att bara vissa arter trivs. Innan konstgödning började användas på 1800-talet gjorde människans användning att många marker blev näringsfattiga genom upprepade skördar. Sådanan marker gynnar vissa organismer, som idag är ovanliga. Barrträd gör ofta marken surare än om det växer lövträd. Andra växter, svampar, bakterier och markens djur är ofta känsliga för pH. Om man planterar gran istället för björk, så får man därför olika artsammansättning.

Question 53

Vilka samband finns mellan klimatet och världens vegetationstyper?

Answer 53

De olika vegetationstypernas utbredning i världen bestäms framför allt av nederbörden och temperaturen. I ett varmt klimat blir förhållandena torrare för växterna. Kalla klimat är också torra en stor del av året, när vattnet är fruset. Brist på vatten och låg temperatur ger låg produktion, alltså långsamt växande växter och sparsam grönska. Lägst produktion har de torra öknarna samt de kalla, torra tundrorna. I torrare klimat, som i öknen och på stäppen, står träden glesare och blir inte så höga. På tundran råder ständig tjäle. Vattnet i marken tinar bara närmast ytan under den korta sommaren. Tundran saknar helt träd. Växterna i torra klimat har olika anpassningar som hjälper dem att klara torka. Exempel är de anpassningar som finns hos kaktusarna i ökenklimat, men också de anpassningar som finns hos hedskogens växter. Mest produktiva är de varma och våta, tropiska regnskogarna. I regnskogarna finns mycket höga träd med täta skikt av kronor, som bara släpper ner lite ljus till marken. Därför är vegetationen i de lägre skikten ofta mycket sparsam, utom där omkullfallna träd gör att ljuset kan nå marken. Uppe i trädkronorna finns däremot en mängd olika arter av blommande epifyter, till exempel orkidéer. Också lianer är vanliga. De når upp i trädkronorna genom att klättra på trädens stammar.

Question 54

Varför är den biologiska mångfalden hotad?

Answer 54

Några orsaker är
• exploatering av olika naturtyper,
• att främmande arter införs,
• för hårt fiske eller alltför intensiv jakt,
• andra miljöförändringar, t.ex. kvävenedfall (övergödning), miljögifter eller försurning.

Question 55

Varför ska vi bevara den biologiska mångfalden?

Answer 55

Några skäl är att
• Många jordbruksgrödor är livsviktiga för oss, och deras vilda släktingar har ofta värdefulla gener.
• Många växter kan vara intressanta som medicinalväxter.
• Många djur, speciellt insekter, pollinerar blommor.
• Mångfalden t.ex. av vilda djur kan ge inkomster till en region genom eko-turism.
• Vi vill ha kvar en stor biologisk mångfald av estetiska och kulturella skäl
• Alla arter har rätt att existera – det finns alltså etiska och moraliska skäl till bevarande av arter.

Question 56

Vad är typiskt för alla populationer som utvecklas (dvs. det pågår evolution)?

Answer 56

I. Överproduktion av avkomma.
II. Olika genotyper i populationen.
III. Olika möjlighet till överlevnad.

Question 57

Beskriv huvuddragen i den nu allmänt accepterade teorin för artbildning.

Answer 57

Om två populationer skiljs åt av någon barriär kommer de att förändras, bl.a. genom “genetisk drift”, så att de när de träffar på varandra inte kan få avkomma igen. Barriären är ofta geografisk, men det kan även vara olika beteenden, plötsligt olika kromosomtal, fertilitet vid olika årstid m.m.

Question 58

Biologisk systematik kan man säga är att gruppera levande varelser som liknar varandra, i större och större lådor. Vilka är dessa?

Answer 58

Rike - Stam - Klass - Ordning - Familj - Släkte - Art

Question 59

I Sverige lever under hela året ca 100 fågelarter av hela världens ca 9000 arter, av kräldjur 6 av 4000 arter, och av däggdjur ca 80 av 4000 arter i världen. Hur kan vi förklara detta med hänsyn till Sveriges klimat och djurens “konstruktion”?

Answer 59

I ett kallt klimat gynnas djur med jämn kroppstemperatur, dvs. fåglar och däggdjur, framför kräldjur, som anpassar sin kroppstemperatur till omgivningen. Kräldjuren kan bara vara aktiva under årets varmaste månader. I varmare klimat kan kräldjuren vara mer aktiva, och då gynnas de av att de inte behöver äta lika mycket som djur med jämn kroppstemperatur.

Question 60

Vad menas med Abiotisk miljö?

Answer 60

Den icke-levande (abiotiska) miljön delas ofta upp i atmosfären (lufthavet), hydrosfären (vattenmiljöerna) och litosfären (berggrund och mineraljord).

Question 61

Redogör för Organismgrupper och mineralämnescirkulation

Answer 61

•Producenter: Via fotosyntes bygger producenter, dvs de gröna växterna, upp biomassa från oorganiska mineralämnen.

•Nedbrytare (destruenter): Med nedbrytare avses i första hand mikroorganismgrupperna bakterier och svampar. Dessa svarar för mineralisering av organiskt material till oorganiska mineralämnen. Nedbrytningen sker i landekosystemen främst i markens humusskikt och i
vattenekosystemen främst i bottensediment.

• Konsumenter: Konsumenterna utgörs av djuren inklusive människan och är för sin existens helt beroende av den biomassa producenterna bygger upp.
• Makronäringsämnen: I figuren listas mängdmässigt viktiga mineralnäringsämnen som producenterna bygger upp biomassa av och som nedbrytarna efterhand åter mineraliserar.
• Kretslopp: För att mineralämnenas kretslopp i olika ekosystem skall fungera krävs aktiva producenter och nedbrytare. Konsumenterna är mindre viktiga.
• Biomassaflöden: Särskilt i landekosystem går huvuddelen av producenternas biomassa som nedfallande dött material (förna) direkt till nedbrytning. Biomassaflödet till konsumenter är på grund av energiförluster mycket större än flödet från konsumenter till nedbrytare.

Question 62

Redogör för Näringskedjor och trofiska nivåer

Answer 62

•Näringspyramiden: Biomassa från producenter används i näringskedjor till uppbyggnad av biomassa hos konsumenter. På grund av energiförluster, främst som värme, går grovt räknat 90 % av biomassan förlorad för varje näringsnivå (trofisk nivå) i pyramiden (illustreras av
figuren). Näringskedjor har därför normalt endast tre eller fyra nivåer (t ex gräs - hare - räv), och växtätare (herbivorer) utgör en större grupp än rovdjur (karnivorer). Toppkonsumenter säkrar ofta sin födotillgång genom att utnyttja flera trofiska nivåer.

• Biomassarelationer: Ofta konsumeras bara en liten del av den totalt tillgängliga biomassan på en viss trofisk nivå. Biomassarelationen mellan de två nivåerna blir då i motsvarande grad större än kvoten (~10:1) för det som konsumeras. Den totala biomassan på varje trofisk nivå vid en viss tidpunkt är också proportionell mot biomassans genomsnittliga livslängd på denna trofiska nivå.
• Näringsvävar: Mer komplexa födorelationer mellan olika arter i ett ekosystem kallas ofta näringsvävar.

•Människan i pyramiden: Människan kan välja föda från flera olika nivåer i pyramiden. Om den lägsta nivån (växtföda) utnyttjas räcker en viss livsmedelsproduktion åt många gånger fler människor jämfört med om övriga nivåer (animalisk föda) utnyttjas. Nötkreatur och alla andra idisslare kan dock till skillnad från människan utnyttja svårspjälkade kolhydrater som cellulosa från gräs och andra växter. Animaliska livsmedel från sådana djur kan därför i bästa
fall vara jämförelsevis resurssnåla.

Question 63

Redogör för produktion

Answer 63

• Bruttoproduktion: Den biomassa som fotosyntesen bygger upp kallas bruttoproduktion och anges oftast som mängd per tidsenhet. Fotosyntesen sker i producenternas gröna klorofyllrika delar under dygnets ljusa timmar. Den upphör eller går på sparlåga under den nordiska mörka vinterns köldperioder.
• Respiration: De levande organismerna (producenter, konsumenter och nedbrytare) kräver för sina ständigt pågående livsprocesser energi som de får genom omsättning av biomassa. Då fotosyntesen är större än respirationen ökar ekosystemets biomassa (levande + död). Då respirationen är större än fotosyntesen minskar biomassan.
• Nettoproduktion: Bruttoproduktion minus respirationsförluster svarar mot nettoproduktion. Denna är i svenska jordbruks- och skogsbruksekosystem av storleksordningen 10 ton per hektar och år och tas till stor del ut av näringarna. Förändringen i biomassa kan ses som den integrerade nettoproduktionen, dvs den tidsintegrerade skillnaden mellan bruttoproduktion (fotosyntes) och respiration.
• Sekundärproduktion: Konsumenternas och nedbrytarnas omsättning av biomassa från bruttoproduktionen går huvudsakligen till respiration. En mindre del (~10 %, jämför med näringspyramiden) används för att bygga upp konsumenternas och nedbrytarnas biomassa. Detta betecknas ibland som sekundärproduktion.

Question 64

Redogör för arten och dess miljö gällande optimumkurva, ekologisk nisch, konkurrens samt eurytopa/stenotopa arter

Answer 64

• Optimumkurvan: Figurens optimumkurva beskriver hur en viss art kan klara sig inom vissa gränser för var och en av många abiotiska miljöfaktorer (ljus, temperatur, vatten och enskilda mineralnäringsämnen).
• Ekologisk nisch: Optimumkurvorna för samtliga miljöfaktorer definierar den abiotiska delen av en arts ekologiska nisch. I nischen ingår även biotiska krav och egenskaper (fortplantning, symbios, födoval, ståndort och habitat).
• Ståndort och habitat: En arts lokalisering i miljön betecknas ståndort för växter och habitat för djur. En djurarts habitat utgörs alltså av summan av de specifika miljöer där arten normalt finns.
• Konkurrens: I ekosystemets konkurrens mellan olika arter förskjuts ofta optimumkurvan för enskilda arter kraftigt. Ett exempel är att tallen vanligen konkurreras ut av granen utom för särskilt våta biotoper (tallmossar) och särskilt torra biotoper (lingontallskog, lavtallskog och hällmarkstallskog). I konkurrens med granen får alltså tallens optimumkurva för tillgång på vatten två maxima.
• Eurytopa och stenotopa arter: Arter med ett brett toleransområde med avseende på en viss miljöfaktor kallas eurytopa, medan arter med ett smalt toleransområde kallas stenotopa.

Question 65

Redgör för Populationsdynamik

Answer 65

• Population: En avgränsad grupp individer av samma art kallas en population. Populationstäthet:
• Populationstätheten är främst beroende av reproduktion (förökning), mortalitet (avdöende), immigration (invandring) och emigration (utvandring).
• Populationstyper: I varje arts ekologiska nisch ingår en mängd karaktärer som hänför sig till populationen. Tabellen ger egenskaper hos två huvudtyper av populationer som väl belyser de stora skillnader som finns.
• Populationsreglering: En population regleras inte bara av abiotiska faktorer utan också av biotiska faktorer. Bland dessa kan nämnas konkurrens (inom arten och mellan arter) och symbios (samverkan mellan arter till ömsesidig nytta). Ett viktigt exempel på symbios är mykorrhiza (svamprot) som innebär att svampen får organisk näring från ett träd och trädet får förbättrat mineralnäringsupptag via svampens med trädets finrötter hopkopplade mycel. Djurpopulationer regleras i hög grad av födotillgången och populationen för en predator (rovdjur, bytestagare) följer i många fall bytets populationssvängningar. Faktorer kopplade till djurens beteende (etologi), t ex många djurarters hävdande av revir, är också viktiga för populationen.

Question 66

Vad är en ekoton?

Answer 66

• Ekoton: En ekologisk övergångszon (mellan två mer enhetliga miljöer) betecknas ekoton eller kantzon.
• Gradienter för miljöfaktorer: Som framgår av figuren karakteriseras en ekoton av att olika miljöfaktorers värden ändras markant över den. Välkända viktiga faktorer är ljus, temperatur, vattentillgång och tillgång på kväve och andra näringsämnen.
• Många ekologiska nischer: Det stora antalet olika kombinationer av miljöfaktorer innebär att en ekoton erbjuder många ekologiska nischer och därmed en stor artrikedom. Ekotoner som illustrerar detta är stränder, diken, skogsbryn och vägkanter. Om man vill lyssna på många fåglar eller se många arter av andra djur eller växter är det lämpligt att välja miljöer med ekotoner av dessa och andra slag.
• Naturen uppbyggd av ekotoner: Ekotoner kan vara hundratals mil breda övergångszoner mellan olika biom som regnskog över savann till öken, och tempererade lövskogar över barrskogar till tundra. De kan också vara millimeterbreda övergångar mellan olika kulturer av mikroorganismer. Miljön kan betraktas som ett nätverk av överlappande ekotoner som erbjuder ett närmast oändligt antal kombinationer av miljöfaktorer och ekologiska nischer. Detta är förutsättningen för jordens stora artrikedom.
• Artfattiga ekotoner undantag: Ekotoner som har någon miljöfaktor utanför de flesta arters toleransområden kan bli artfattiga. Ett exempel är Östersjön med dess bräckta vatten som är för salt för sötvattenorganismer och har för låg salthalt för stenotopa marina organismer.

Question 67

Redogör för Succession

Answer 67

• Succession: En gradvis förändring i tiden av ett ekosystem kallas en ekologisk succession.
• Primär succession: Med primär succession avses en långtidssuccession som utgår från en helt abiotisk miljö. Ett exempel är kolonisation av kala klippor via successiva växtsamhällen dominerade av i tur och ordning lavar, mossor, gräs och örter, buskar och slutligen träd. Ett annat exempel är successionen för en av inlandsisen formad sjö som under årtusendenas lopp sedimenterar och växer igen och via myrbiotoper till slut blir till en skogsbiotop.
• Sekundär succession: En sekundär succession är en korttidssuccession som utgår från en instabil och delvis biotisk miljö som ofta åstadkommits av människan. Figuren illustrerar den sekundära successionen från en åker med humusrik jord till ett slutstadium som i detta fall utgörs av mogen granskog. Successionen från ett kalhygge till avverkningsmogen skog är likartad men utgår från en annorlunda jordmån och från delvis etablerade bottenskikt och fältskikt.

Question 68

Vad är ett biogeokemiskt kretslopp?

Answer 68

Ett biogeokemiskt kretslopp är inom ekologi och geovetenskap den cirkulation som varje grundämne, förening eller molekyl företar, då den färdas genom de biotiska och abiotiska delarna av ett ekosystem. Sådana cykliska kretslopp kan åskådliggöras i schematiska modeller som beskriver ämnets väg genom naturen. Alla ämnen som finns i organismer är delar av biogeokemiska kretslopp, och tiden som det tar för en molekyl att fullborda ett “varv” i cykeln kan ta olika lång tid, i många fall upp till flera miljoner år.

De viktigaste kretsloppen eller cyklerna är:
kolets kretslopp
vattnets kretslopp
kvävets kretslopp
syrets kretslopp
fosfors kretslopp
svavlets kretslopp
vätets kretslopp