Keskkonna heterogeensus: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
PResümee puudub
Akoorits (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
1. rida:
{{Koolitöö|14. novembril 2011|kool=TÜ loodus- ja tehnoloogiateaduskond}}
'''Keskkonna heterogeensus''' on ressursside või mõjurite ruumiline ja ajaline varieeruvus.<ref> Wilson, S. D. 2000. Heterogeneity, diversity and scale in plant communities. In ''The ecological consequences of environmenental heterogeneity'' (eds. Hutchings, M. J., John, E. A., Stewart, A. J. A.).p. 53. Blackwell Science Ltd, Oxford.</ref> Elusorganisme ümbritsev keskkond pole kunagi [[staatiline]].<ref>Wiens, J. A. 2000. Ecological heterogeneity: an ontogeny of concepts and approaches. In ''The ecological consequences of environmental heterogeneity''. ( eds. Hutchings, M. J., John, E. A., Stewart, A. J. A. ).pp. 9-32. Blackwell Science Ltd, Oxford, UK.</ref> Keskkond, mis näeb välja ühtlane, koosneb tegelikult väikeste erinevustega mikroelupaikadest. Igas sellises mikroelupaigas on üks liik, mis tõrjub kõik teised välja.<ref> Crawley, M.J. 1997. The Structure of Plant communities. In ''Plant ecology'', 2nd ed (eds. Crawley, M. J): 484. Blackwell Science Ltd, Ofxford, UK.</ref>
Keskkonnad pole ruumiliselt ühesugused ega ajaliselt [[kontstant|konstantsed]]. Nad on,vaid [[sesoonsus|sesoonsed]], ruumiliselt laigulised, perioodiliselt häiringutega mõjutatud. Neid asustavad [[populatsioon|taimepopulatsioonid]] on mõjutatud [[konkurents|konkurentsi]] poolt teiste liikidega, ning [[herbivoor|herbivooride]], [[patogeen|patogeenide]], tolmendajate ja teiste erinevate mõjurite varieeruvuse tasemestvarieeruvusest.<ref>Crawley, M.J. 1997. The Structure of Plant communities. In ''Plant ecology'', 2nd ed (eds. Crawley, M. J ).p.482. Blackwell Science Ltd, Ofxford, UK.</ref>
 
===Ajaline heterogeensus===
 
Paljudele keskkondadele on iseloomulik sesoonsus, seetõttu suureneb ka heterogeensus ajas. See põhjustab paljude protsesside korrapärase mustri. Näiteks võib tuua orgaanilise aine lagundamise mullas. Parasvöötme ökosüsteemides sügisel surnud orgaaniline aine kuhjub, kevadel ja suvel on aga selle lagundamise kõrgpunkt.<ref>Crawley, M.J. 1997. Nutrient Acquisition. In ''Plant ecology'', 2nd ed (eds. Crawley, M. J).pp.68-69. Blackwell Science Ltd, Ofxford, UK.</ref>
 
===Ruumiline heterogeensus===
 
'''Keskkonna ruumiline heterogeensus''' on defineeritud kui varieerumine ruumilises struktuuris nii, et uuritavate tunnuste jaotus ei ole mitte ühtlane ega juhuslik, vaid agregeeritud ehk laiguline.<ref>Ettema, C. H. & Wardle, D. A. 2002. Spatial soil ecology. ''Trends in Ecology & Evolution'': 17. pp. 177-182.</ref> Erinevaid ruumiosasid iseloomustavad erinevad tingimused. Näiteks iseloomustab mulda ruumiline laigulisus, mis on põhjustatud sellest, et mul sisaldab nii tahket, vedelat kui ka gaasilist faasi. Samuti põhjustavad heterogeensust mullas olevad toitained ja ioonid, mis on erineva [[mobiilsus|mobiilsusega]].<ref>Fitter, A., Hodge, A., Robinson, D. Plant response to patchy soils. In ''The ecological consequences of environmental heterogeneity'' (eds. Hutchings, M.J., John, E., Stewart, A.J.A.). p. 71. Blackwell Science Ltd, Oxford</ref>
 
==Heterogeensuse skaalad==
19. rida:
===Heterogeensus väikesel skaalal===
 
VäikselVäikesel skaalal [[kooslus|koosluste]] sees võib erinevate laikude arvu suurenemine liikide kooseksisteerimist mõjutada positiivselt või hoopis negatiivselt. Väikestel skaaladel on mitmekesisuse ja heterogeensuse negatiivne suhe palju tavalisem.<ref name="Tamme"/>
 
 
Kolm teooriat, mis seletavad niššide limiteerimist väikesel heterogeensuse skaalal:
:# Mikrofragmenteerumise teooria: RuumilseRuumilise heterogeensuse suurenemisega suured [[homogeenne|homogeensed]] laigud kaotavad pindala ja muutuvad isoleerituks. See omakorda hoiab tagasi laigu asustamist uute taimede ja populatsioonidega , vähendades liigirikkust.
:# Kui heterogeensuse ruumiline skaala on väiksem kui taime isendid, kes asustavad laike, siis keskkonnafaktori kõrvalekalle keskmisest võib mõjutada liigirikkust kas negatiivselt või positiivselt.
:#Heterogeensus kui eraldi niši telg: Liikidelliikidel on erinev võime taluda heterogeensust, mis on väiksema skaalaga kui taime suurus<ref name="Tamme"/>.
 
==Abiootiline ja biootiline heterogeensus==
 
'''[[Abiootiline]] heterogeensus''' on mittebioloogilist päritolu . Näiteks võib abiootiliseks heterogeensuseks pidada varieeruvust topograafias, nõlva kallakuses, maapealses asendis, temperatuuris, sademetes ja substraadi osakeste suuruses.<ref name="Wilson">Wilson, S. D. 2000. Heterogeneity, diversity and scale in plant communities. In ''The ecological consequences of environmenental heterogeneity'' (eds. Hutchings, M. J., John, E. A., Stewart, A. J. A.). Blackwell Science Ltd, Oxford.</ref>
 
'''[[Biootiline]] heterogeensus''' on põhjustatud organismide poolt. See võib olla põhjustatud ressursside tarbimisest (näiteks [[evapotranspiratsioon|evapotranspiratsioonist]]) või põhjustest,millestki mis pole seotud tarbimisegamuust. Biootiline heterogeensus võib võimendada abiootilist heterogeensust või esineda sõltumatult, ilma abiootlise heterogeensuseta.<ref name="Wilson"/>
 
==Keskkonna heterogeensuse mõju bioloogilisele mitmekesisusele==
 
*Üldine ökoloogia seaduspära on see, et keskkonna heterogeensus tagab suure mitmekesisuse. Seda seletatakse tavaliselt sellega, et suurem heterogeensus ontagab võrdväärne rohkematerohkem [[nišš|niššideganišše]], mis lubab koos eksisteerida rohkematel liikidel. Teine mehhanism millega väidet seletatakse on see, et heterogeensus ise on osadeks jaotunud: mõned liigid eelistavad suhteliselt ühtlaseid ja stabiilseid keskkondi, samas teised võivad eelistada heterogeenseid keskkondi. Heterogeensuse gradient võib suurendada mitmekesisust, võimaldades liikidel spetsialiseeruda selle erinevatele tasemetele.<ref name="Wilson"/>
 
*Kiiresti kasvavad taimed on eelistatud ruumilise heterogeensuse poolt, sest nad suudavad kiiremini hõivata sobiva laigu ja seda kasutama hakata. Aeglaselt kasvavad taimed on aga eelistatud ajalise heterogeensuse poolt, sest nad suudavad säilitada oma kudesid ja oodata impulssi, mis viitaks toitainete hulga suurenemisele. Toitainevaesetele kasvupaikadele omased taimed tüüpiliselt akumuleerivad ressursse selle väikese aja jooksul, millal need on saadaval ning seega suudavad nad paremini kasutada ajutisi toitainete koguste kõikumisi, võrreldes kiiresti kasvavate taimedega viljakates kasvukohtades.<ref name="Grime">Grime, J.P. 1994. The role of plasticity in exploiting environmental heterogeneity. In: Exploitation of Environmental Heterogeneity by Plants. (eds. Caldwell, M.M. & Pearcy, R.W). pp.1-19. Academic Press, San Diego.</ref>
 
*Suurematel proovilappidel on suurem heterogeensus.<ref>Caley, M.J. & Schluter, D. 1997. The relationship between local on regional diversity. ''Ecology'', 70. pp. 70-80.</ref> Kõrge heterogeensus suurematel laikudel võib aga lihtsalt viidata mitmekesisuse ja laigu suuruse teada -tuntud positiivsele seosele. Näiteks võib tuua uurimuse, kus vaadeldi seost taimede mitmekesisuse, heterogeensuse ja Šotimaa saarte pindala vahel. Saarte suurusel oli kaks korda sama suur mõju mitmekesisusele kui heterogeensusel üksi, aga see oli põhjustatud sellest, et heterogeensus ja saare suurus olid korrelatsioonis, seetõttu ei saa lahutada heterogeensuse mõju saare suuruse mõjust.<ref>Kohn, D.D & Walsh, D,M. 1994. Plant species richness – the effect of island size and habitat diversity. ''Journal of Ecology'' 82. pp. 367-377.</ref>
 
*Mitmekesisus ja heterogeensus võivad olla omavahel ka negatiivses seoses. Detailselt keskkonna heterogeensust mõõtvas eksperimendis jäeti proovilapi suurused konstantseks ning saadi tulemused, mis olid vastupidised tavapärasele mustrile.<ref>Kleb, H.R. & Wilson, S.D. 1999. Scales of heterogeneity in prairie and forest. Canadian Journal of Botany 77. pp. 370-376.</ref>
 
* Wilsoni ja Tilmani eksperimendid (1995) näitasid suurt varieeruvust heterogeensuse ja mitmekesisuse vahel. Mitmekesisus oli suurim laikudel, kus oli eksperimentaalselt tekitatud kõige rohkem heterogeensust. Laikudel, mis olid häiringuteta (polnud eksperimentaalselt heterogeensust suurendatud) oli madal liigirikkus. Laikudel, mida tugevalt mõjutati (hariti täielikult üles) oli heterogeensus väike. Liigirikkus oli suurim kõige kõrgemal heterogeensuse tasemel erinevate [[kasvuvorm|kasvuvormide]] kooselamise tõttu. Samas laikude puhul, mida väetati lämmastikuga, ei esinenud häiringujärgset varieeruvust. Erinevused mitmekesisuse vastuses heterogeensusele väetatud ja väetamata laikude vahel näitavad, et esinevad piirangud üldistusele, et heterogeensus suurendab mitmekesisust. Kas heterogeensus suurendab või vähendab mitmekesisust sõltudsõltub ka teistest faktoritest, nagu näiteks toitainete kättesaadavus. Seos heterogeensuse ja mitmekesisuse vahel saab olla kas positiivne, neutraalne või negatiivne.<ref name="Wilson"/>
 
 
56. rida:
*Eksperimentaalselt suurendatud mitmekesisus loob heterogeensuse ressursside kättesaadavuses. Näiteks ühes eksperimendis suurendati rohumaa liigilist mitmekesisust, see põhjustas varieeruvust toitainete kättesaadavuses, mis omakorda soodustas rohumaa asustamist puude poolt.<ref>Li, X & Wilson, S.D. 1998. Facilitation among woody plants establishing in an old field. ''Ecology'' 79. pp. 2694-2705.</ref>
 
*Kuna erinevatel taime liikideltaimeliikidel on erinev mõju mulla ressurssidele, siis võib mitmekesisus suurendada mulla heterogeensust. Näiteks puud tõstavad oma juurtega vett sügavamatest veerikkamatest kihtidest pealmistesse kuivadesse kihtidesse, luues ka seal niiskeid laike. Seega rohumaadel, mis paistavad silma suure kasvuvormide mitmekesisuse poolest esineb heterogeensus mulla niiskuses. Selline hüdrauliline vee tõstmine põhjustab samuti kõikumisi ööpäevases mulla niiskusesisalduses, suurendades ajalist heterogeensust.<ref>Dawson, T.E. 1993. Hydraulic lift and water use by plants: implications for water balance, performance and plant-plant interactions. ''Oecologia'' 95. pp. 565-574.</ref>
 
*Bioloogiline mitmekesisus saab mõjutada ka [[toitaine|toitainete]] mineraliseerumist ning sellega tagada heterogeensuse mulla [[mineraalained|mineraalainete]] sisalduses. Näiteks mõjutab [[varis|varise]] mitmekesisus [[mineralisatsioon|mineralisatsiooni]] kiirust metsades, põhjustades ajalist varieeruvust lämmastiku kättesaadavuses.<ref>Blair, J.M., Parmalee, R.W & Beare. 1990. Decay rates, nitrogen fluxes, and decomposer communities of single and mixed-species foliar litter. ''Ecology'' 71, 1976-1985.</ref>
74. rida:
==Vaata ka==
 
[[Biodiversiteet]],
 
[[Heterogeenne süsteem]],
 
[[Populatsioonidünaamika]]