Luonnon monimuotoisuus eli biodiversiteetti eli elonkirjo

Transkriptio

1

2 Kolme tasoa: Luonnon monimuotoisuus eli biodiversiteetti eli elonkirjo 1. Lajinsisäinen monimuotoisuus tarkoittaa erilaisten fenotyyppisten ja genotyyppisten muotojen runsautta 2. Lajistomonimuotoisuus ottaa huomioon lajien määrän ja niiden populaatioiden runsauden yhteisössä. 3. Elinympäristöjen monimuotoisuus tarkoittaa ekosysteemien kirjoa.

3 Luonnon monimuotoisuus käsitteitä: Avainlaji = ekosysteemin toimintaan suuresti vaikuttava laji. Monet muut lajit ovat avainlajista riippuvaisia (esim. haapa). Biotooppi ( habitaatti) = elinympäristötyyppi jonka ympäristötekijät ovat samalaisia (esim. rehevä tuomimetsä on satakielelle tyypillinen pesimäbiotooppi). Avainbiotooppi = biotooppi jossa elää runsaasti (uhanalaisia) eliölajeja (esim. vanha lehtimetsä, lettosuo). Sateenvarjolaji = laji joka esiintyy samoilla alueilla kuin monet uhanalaiset lajit (esim. pohjantikka ikimetsissä). Indikaattorilaji = laji jonka esiintyminen kertoo ympäristön tilasta (esim. lohikalat katoavat vesistä = hapen väheneminen). Insinöörilaji = laji joka muokkaa ympäristöä muille sopivaksi (esim. elefantti, majava, korallieläimet).

4 Millaisilla alueilla luonto on monimuotoinen? 1. Kun abioottinen ympäristö ( eliöiden alusta ) on monimuotoinen runsaasti ekolokeroita, ja eri osissa elinpiiriä erilainen luonnonvalinta. 2. Reunavyöhykkeet (esim. ranta, pellon reuna): kaksi ympäristöä yhdistyy. 3. Kun abioottinen ympäristö ei rajoita populaatioiden kokoa liikaa (= mukavat olosuhteet) Yleensä diversiteetti laskee Päiväntasaajalta navoille Lämmin, kostea sademetsä, ravinteet kiertävät populaatiot lisääntyvät leppoisissa oloissa voimakas kilpailu yksilöiden välille luonnonvalinta ohjaa populaatioita niin poissulkevan kilpailun periaatteella eri ekolokeroihin lisää lajeja. Kylmä, kuiva tundra, ravinteet kiinni maassa huonot olot pitävät eliökannat pieninä vain vähän kilpailua - luonnonvalinta ei eriytä ekolokeroita.

5 Opuntia-kaktus: mitä haaroittuvampi levymäisten nivelten verkosto, sitä enemmän hyönteislajeja / kasvipinta-ala.

6 4. Kun ekosysteemi on vanha: 1. Kaikki mahdolliset lajit ovat osuneet paikalle. 2. Sukkession alkuvaiheen vahvat kilpailijat ovat kadonneet. (kuitenkin esim. suomalainen metsä on monimuotoisin keski-iässä). Tuore pakettipelto Vanha pakettipelto

7 5. Keskimääräisen häirinnän teoria: Kun myrsky, tuli, tulva, laiduntaja yms. häiritsevät ekosysteemiä sopivasti Ruohonleikkurilla ajetaan yhtä mittaa vain muutamat leikkausta kestävät sukkession alun kasvilajit jäljellä. Lehmä laiduntaa aika ajoin ja sieltä täältä sekä sukkession alku- että loppuvaiheen lajeja. Tässä suurin diversiteetti! Ruoho on saanut rehottaa pitkäksi kasvavat ruohot ovat kilpailleet lyhyet ja leikkausta sietävät pois.

8 6. Kun alue on riittävän suuri ja muiden samanlaisten alueiden läheisyydessä (Robert MacArthurin ja Edward O. Wilsonin saariteoria 1963) aa Jos alue on pieni ja eristynyt muista, lajeja on vähän. Lähellä mannerta ja muita saaria: uusia lajeja harhautuu saarelle enemmän. Eristynyt saari: uusia lajeja saapuu harvoin. Suuri saari: suuren populaation todennäköisyys hävitä pieni = vähän sukupuuttoja. Pieni saari: pieni populaatio häviää usein sattumalta = paljon sukupuuttoja.

9 Monimuotoisia alueita ovat: 1. Tropiikin metsät ja rannat (sademetsät) 2. Matalanmeren alueet (koralliriutat) Yksipuolisia alueita ovat: 1. Ankarat ympäristöt: aavikot, vuoret, tundra ja jäätiköt 2. Pienet ja eristyneet saaret 3. Ihmisen liian usein muokkaamat kulttuuriympäristöt Mutta huomaa: lajiköyhillä alueilla usein omalaatuinen, ja siksi arvokas eliöstö. Saarilla arvokas kotoperäinen eli endeeminen lajisto (= lajeja joita ei ole missään muualla).

10 Kuumat pisteet eli hotspot-alueet

11 Katsotaan osa David Attenboroughin dokumentista Kuin eri maailmasta.

12 Tärkeimmät syyt monimuotoisuuden hupenemiseen: 1. Elinympäristöjen kato, yksipuolistuminen ja pirstoutuminen. 2. Vieras- ja tulokaslajit (erityisesti saarien ekosysteemit haavoittuvaisia). 3. Liikapyynti ja keräily. 4. Elinympäristön myrkyttyminen. 5. Ilmastonmuutos (vaikutukset vielä epävarmoja). 6. Kaiken taustalla väestönkasvu ja ihmistoiminnan leviäminen.

13 Uhanalaisuus Uhanalainen = eliölaji joka on vaarassa hävitä joltakin alueelta. Luokat: 1) hävinneet, 2) äärimmäisen uhanalaiset, 3) erittäin uhanalaiset ja 4) vaarantuneet. Ei-uhanalaiset: 1) silmälläpidettävät ja 2) elinvoimaiset. Lajit kootaan ns. punaisiin kirjoihin. Tikankontti, vaarantunut Valkoselkätikka, äärimmäisen uhanalainen (Venäjällä elinvoimainen?) Jättiläispanda, erittäin uhanal.

14 Eliölajeja voidaan suojella: 1. Perustamalla suojelualueita (tärkein!). 2. Kansallisin ja kansainvälisin päätöksin. Rion biodiversiteettisopimus CITES-sopimus 1976 (rajoittaa yli lajin kauppaa) 3. Eläintarhoissa, kasvitieteellisissä puutarhoissa ja geenipankeissa. 4. Huolehtimalla suojelun ulkopuolisten alueiden monimuotoisuudesta (esim. lahopuuta talousmetsiin). Viljakasvien kantojen säilyttämiseen tarkoitetun geenipankin sisäänkäynti Huippuvuorilla.

15 Suomen suojelualueverkko: 1. Kansallispuistot (35, vapaasti jokamiehenoikeuksin käytettävissä) 2. Luonnonpuistot (19, tutkimuskäyttöön) 3. EU:n Natura 2000-alueet (1857 kpl, 12,3% Suomen pinta-alasta) 4. Erämaa-alueet (Lapissa, vain vähäistä metsänhoitoa) 5. Suojelualueet yksityisillä mailla 6. Kansallisiin ohjelmiin kuuluvat alueet (esim. soiden-, lintuvesien-, virtavesien-, lehtojen-, vanhojen metsien-, ja harjujensuojeluohjelmat) 7. Kaupunkipuistot (esim. Turun Ruissalo, Hämeenlinnan Aulanko, Kuopion Puijo) 8. Kansallismaisemat (esim. Punkaharju, Koli) 9. Luonnonmuistomerkit (biologisia esim. vanhat puut, geologisia esim. hiidenkirnut)

16 Onko Suomen suojelualueverkko onnistunut?

17 Jos ei voida suojella kaikkia eliölajeja: 1. Keskitytään hotspot-alueisiin (pienellä, halvalla suojelualueella paljon lajeja) 2. Etsitään ekosysteemin kannalta tärkeimmät eli avainlajit Savanneilla insinöörilaji elefantti ylläpitää ruohostoa. Suomen metsissä haavan ympärillä pyörii hyvin monimuotoinen eliöyhteisö. 3. Suojellaan ihmiselle hyödyllisiä lajeja (onko tämä tärkeä arvo?) Kiinapuu kiniiniä malarian hoitoon. Kurarekasvi kurarea lihasten rentouttamiseen. Jokikilpikonna tulevaisuudessa lihantuotantoon (kasvaa niukalla rehulla) 4. Suojellaan sukulaisista joku (perimältään samanlaisista vähintään toinen). 5. Suojellaan kauniita ja komeita (iso- ja kosteasilmäiset pandat, saimaannorppa, liito-orava; perhoset). 6. Suojellaan niitä joita voidaan.

18 Shannonin diversiteetti-indeksi H i 1 Missä S on näytteen lajimäärä ja p on lajin i osuus kokonaisyksilömäärästä ts. jokaisen lajin osuus kerrotaan sen luonnollisella logaritmilla ja tulot lasketaan yhteen. Geneettisessä diversiteetissä lajin osuus voidaan korvata (geeni)alleelin osuudella. Esim. eräässä lintuyhteisössä on 1000 talitiaista, 100 sinitiaista ja 10 hömötiaista. Mikä on yhteisön diversiteetti? Laji Lukumäärä p i ln p i Tulo Talitiaisia Sinitiaisia Hömötiaisia s pi lnpi Josta tulojen summa on , ja H = 0.35

19 Kotitehtävä Missä seuraavista on suurin diversiteetti: Yhteisö 1: 500 voikukkaa 250 leskenlehteä 125 saunakukkaa Yhteisö 2: 50 vihertäjää 1 maltaanhaukka 1 emuli 1 töppöhöpökatti 1 kuusiryyhkä 1 hiippasviistäjä Yhteisö 3: 500 hirveä 500 poroa