Inimese mõju tugevnemine loodusele

Transcrição

1 Inimese mõju tugevnemine loodusele Kauges minevikus reguleeris inimeste arvukust maa peal toit selle hankimine ja kättesaadavus. umbes 2 miljonit aastat tagasi kui inimesed toitusid metsikutest taimedest ja jahtisid metsloomi, suutis biosfäär st. loodus ära toita ca 10 miljonit inimest st. vähem, kui tänapäeval elab ühes suurlinnas. Põllumajanduse areng ja kariloomade kasvatamine suutsid tagada toidu juba palju suuremale hulgale inimestest. inimeste arvukuse suurenemisega suurenes ka surve loodusele, mida inimene üha rohkem oma äranägemise järgi ümber kujundas. Kiviaja lõpuks elas Maal ca 50 milj. inimest. 13. sajandiks suurenes rahvaarv 8 korda 400 milj. inimest. Järgneva 600 aasta jooksul, st. 19. sajandiks rahvaarv kahekordistus ning jõudis 800 miljoni inimeseni. Demograafiline plahvatus 19. sajandi alguses toimus inimkonna arengus läbimurre ja inimeste arv Maal suurenes 90 aastaga 2 korda (st. 7 korda kiiremini kui varem) ja aastaks elas Maal 1,6 miljardit inimest. Järgmine rahvastiku kahekordistumine toimus aga veelgi kiiremini 72 aastaga ja 1962 aastaks elas Maal juba 3,2 miljardit inimest aastaks loeti meie planeedil kokku 4,5 miljardit inimest, a. 5 miljardit ja a. oktoobris juba 6 miljardit. Sellist rahvaarvu kiiret plahvatuslikku kasvu lühikese aja jooksul nimetatakse demograafiliseks plahvatuseks. Demograafilised uuringud näitavad, et maailmas sünnib sekundis 4,2 inimest, minutis 252, ööpäevas , aastas 90 miljonit inimest. Maailmas sureb 1,6 inimest sekundis, minutis 96, 5927 tunnis ja aastas. Iive on 2,6 inimest sekundis, 151 minutis, 9038 tunnis ja aastas. See on maailma keskmine, kui arengumaades on iive kuni 4 korda kõrgem kui arenenud riikides aasta seisuga elas Maal 6, miljardit inimest, neist mehi 3, ja naisi 3,00562 miljardit. Kõigist inimestest elas linnas 2, ja maal 3, miljardit. 61 arenenud riigis elas kokku 1,31454 ja 162 arengumaal 4,74217 miljardit inimest. Arenenud riikides elas 26% (0, miljardit) inimestest maal ja 74% (0, miljardit) linnas. Arengumaades elas 60% (2, miljardit) maal ja 40% (1,879323) linnas (FAO andmebaas). Eestis elas aastal kokku 1,393 miljonit inimest, neist meest ja naist. Linnas elas 69% ( ) ja maal 31% ( ) inimestest (FAO andmebaas) aastal elas Maal 6,31 miljardit inimest, neist 1,202 arenenud riikides ja 5,112 arengumaades: I koht Hiina 1,289 miljardit inimest; II koht India 1,069 miljardit inimest ja III koht USA 0,292 miljardit inimest. Arenenud riikides elas 26% inimestest maal ja 74% linnas. Arengumaades elas 60% maal ja 40% linnas aastal elas Maailmas 6,528 miljardit inimest, neis 3,286 mehed ja 3,242 naised. Eestis elas aastal 1,356 miljonit inimest, neist linnas 69% ja maal 31% aasta alguses loeti Eesti rahvaarvuks 1,351 miljonit inimest. Eestis on iive jätkuvalt negatiivne, alates aastast, mil see näitaja oli -183 inimest. Negatiivne iive oli suurim aastal inimesega. Pärast seda on sündivus hakanud taas suurenema ning aastal oli iive inimest aastal oli loomulik iive inimest ning Eestis elas 1,3456 miljoni inimest, neist mehed ja naised aasta alguses elas Eestis kokku 1, miljonit inimest. Arvatakse, et aastaks elab Maal 8 miljardit inimest, 2030 a-ks 10 miljardit inimest. Arvatakse, et rahvaarv stabiliseerub käesoleva sajandi keskpaigaks ja inimesi elab siis Maal miljardit. Linnastumine Maailmas suureneb inimeste koondumine linnadesse, a. elas linnades 30% inimestest, a. 33%, a. 46% ja a. 47%. Tänapäeval elab linnades üle terve maa 2,84 miljardit inimest, arenenud maades 74% rahvastikust. Eestis elab linnades 69% inimestest. Maailmas suureneb üha linnade arv, kus inimesi elab üle miljoni. 10 miljonilisi linnasid oli Maal 1950.a-l üks New York, kuid juba aastaks lisandusid Tokyo, São Paulo, Shanghai ja Mexico City a-ks oli Maal juba miljoni linna. Lisaks eelnevatele lisandusid Los Angeles, Buenos Aires, Lagos, Cairo, Karachi, Bombay, Delhi, Dhaka, Calcutta, Tianjin, Beijing (Peking), Seoul, Osaka, Rio de Janeiro ja Manila aastaks on prognooside kohaselt juba 26 üle 10-miljoni linna. Lisanduvad Istanbul, Teheran, Lahore, Hyderabad, Jakarta ja Hangzhou. Üks selline suurlinn (Mexico City) vajab päevas vähemalt 6000 tonni toitu. Eesti suurimaks linnaks on Tallinn, kus elas a inimest, e. 1/3 kogu Eesti elanikkonnast. Tartus elas samal ajal inimest. Eestis oli aasta alguse seisuga 39 linna ja 8 vallasisest linna. Sellist linnade pidurdamatut kasvu nimetatakse urbanisatsiooniks. Tööstusrevolutsioon Inimeste arvu hüppelist suurenemist 19. sajandil mõjutas tööstusrevolutsioon, mille käigus manufaktuurne tööstus asendati vabrikulisega. Tööstusrevolutsioon sai toimuda tänu ostuvõimelise turu moodustumisele, kapitali kuhjumisele, tööjõu vabanemisele põllumajandusest ja mehhaanika arengule. Tööstusrevolutsioon algas a. Inglismaal ja alguses tekstiilitööstuses (tänu orjatöö kasutamisele oli ka puuvill odav). Leiutati kudumismasin ja aurumasin, kuid need leiutised olid üksikud ning tehnika areng ei olnud seotud teadusega. 20. saj. keskpaigas algas teadus-tehniline revolutsioon, mil teaduse areng sai aluseks ühiskonna heaolu kasvule ja tööstuse arengule. Selle käigus muutus nii töö struktuur, tehnika, mõjutatud said nii kultuur kui olme. Teadus-tehniline revolutsioon sündis suurimate teaduslike ja tehniliste saavutuste mõjul töö kompleksne automatiseerimine, uute energialiikide avastamine ja kasutamine, uute materjalide loomine jne. raadio, televiisor, arvutid, laser, aatomienergia. Need avastused tehti kõik 20. sajandi alguses või esimesel poolel. Hiljem on asju ainult täiustatud. Viimastel aastakümnetel (50) ei ole avastatud midagi sellist, mis oluliselt muudaks inimeste elujärge. Põllumajanduse arenemine tõi endaga kaasa üha suurema linnastumise tänu vabanevale tööjõule. Teadus-tehnilise revolutsiooniga käib kaasas tehnokraatia (Kr. techne kunst) tehnika ja tehnikateadlaste võim. Tehnokraatlik suhtumine looduskasutusse hindab üle tehnoloogilisi aspekte ja eirab loodusteaduste arvestamist keskkonnakaitses. Tehnokraatia käsitab keskkonnakaitset üksnes elukeskkonna normatiividele vastavuse tagamisena tehnoloogia täiustamise kaudu, kui on piisavalt raha. Põhimõte on selles, et inimene on tehnika jaoks, mitte tehnika inimese jaoks. See seisneb ülemäära suurte koguste kemikaalide kasutamisest põllul, liiga palju tehnikat, transpordi tsentraliseerimine. Eesti ehedaim näide on reisirongiliikluse kaotamine Edelaraudteel. Toiduprobleemid Seoses linnastumise ja demograafilise plahvatusega kaasnevad toiduprobleemid, jäätmeprobleemid. FAO Food and Agricultural Organisation, järgi peab inimene saama päevas rohkem kui 2400 kcal energiat, üle 70 g üldvalku ja rohkem kui 20 g loomset valku. Aastatel said inimesed maailmas keskmiselt 2320 kcal energiat, arengumaades 1960 kcal ja arenenud riikides 3090 kcal. Aastatel olid need näitajad vastavalt 2660, 2420 ja 2660 kcal. Ligi 800 miljonit inimest arengumaades nälgib, neile lisandub veel 34 miljonit inimest arenenud maadest, kes kannatavad kroonilise toidupuuduse all. Arvatakse, et a-ks väheneb nälgivate inimeste arv 4000 miljonile, kuid nii mõneski maailma osas nälgivate inimeste arv hoopis kasvab. Alatoitluse all kannatas aasta andmetel Hiinas 164, Indias 204, ülejäänud Aasias 157, Ladina- Ameerikas 53, Kesk-Aafrikas 180, Ida- ja Põhja-Aafrikas 33 miljonit inimest. Alatoitluse all kannatajaid on rohkem Kesk-, Ida- ja Lõuna-Aafrikas. Neis alarajoonides kannatavad ligi pooled inimesed alatoitluse all. Probleem on suur ka Ladina-Ameerikas, kus 5 19% inimestest on alatoidetud aastatel õnnestus tänu saagirohkete sortide kasutuselevõtule (kääbusnisu, riis IR-8) ja intensiivsele põllumajandusele (väetised, pestitsiidid, niisutus) arengumaades suurendada järsult teraviljatoodangut. Seda nimetati roheliseks revolutsiooniks. Roheline revolutsioon leevendas küll nälga, kuid kohati suurendas sise- ja välisvastuolusid ning kontraste monokultuur, ikaldused, saagi toiteväärtuse langus, sooldumine seoses niisutamisega. Termini roheline revolutsioon võttis kasutusele geneetik Norman Borglaug (Mehhiko), kes aretas lühikõrrelise nisu. Toiduprobleemid maakeral on seotud põllumajanduspoliitikaga ja põllumajanduse arenguga. Arenenud riikides on ületootmine ja piiratakse tootmist. Arengumaades on toidupuudus. Arenenud maades istutatakse viljakale maale metsa, energiavõsa. Arengumaades võetakse maha vihmametsasid, mille tagajärjeks on ulatuslik vee-erosioon viljakas muld uhutakse ära, kuni 1000 tonni/m 2. Vihmametsades sajab üle 1500 mm aastas. Erosiooni kõrval põhjustab metsade maharaie ka probleeme süsihappegaasi sidumises ja hapniku tootmises, suurendades kasvuhooneefekti. Inimese mõju loodusele algas juba tema arenemisega, kuid alguses oli see mõju väike, praktiliselt märkamatu ning piirdus söödavate taimede ja nende juurte ning viljade söömisega. Seejärel hakkas inimene kasutama toiduks kala ja imetajaid. Eriti intensiivseks muutus jaht tulirelva leiutamisega aastat tagasi hakkas inimene loomi kodustama, pannes aluse loomapidamisele. Kuid veistele oli vaja karjamaad ning nii algas ulatuslik metsade maharaie ja põllumaa rajamine. Metsade maharaie sai põhjuseks muldade erosioonile, veerežiimi muutustele, paljude kasulike taimede ja loomade hukule. Veelgi suurem kahju sai alguse tööstuse arenguga ning paljudel maadel tuleb tänapäeval juba metsa sisse vedada (Holland). Nafta, gaasi, vedelkütuse jt. kasutamise tulemusena hakkasid biosfääri kogunema nende ainete jääkproduktid ning loodus ise ei suutnud enam hakkama saada kogu selle reostusega, mille tagajärjeks on vee, õhu, mulla jm. reostumine. See mõjub aga hukutavalt lindudele, loomadele, taimedele aga ka inimesele endale. Tekkis vajadus looduse kaitsmiseks. Loodus- ja keskkonnakaitse areng maailmas Vaadeldes kas kogu maailma, mingit kindlat piirkonda või ühte kindlat riiki, saame alati rääkida: 1) looduskaitse-eelsest perioodist, kus looduse kaitsmiseks astuti üksikuid samme (tegevus polnud võib-olla isegi teadlik) ja 2) teadliku looduskaitse perioodist, kus looduse kaitsmisest kujunes laialdane ja sihipärane tegevus. Endla Reintam,

2 Nii nagu kogu maailma areng on olnud ebaühtlane, nii võib ka teadliku looduskaitse arengus esile tuua konkreetsed riigid, milledes vastavasuunaline tegevus on olnud kõige laialdasem. Nimetatud riikide puhul saame rääkida "looduskaitse arengu kolletest" maailmas. Esiletoomist väärivad Saksamaa Euroopas ja Põhja-Ameerika. Looduskaitse areng Euroopas Kesk-Euroopa tihedasti rahvastatud alad, eriti Saksamaa olid kohaks, kus kõige esmalt hakati tunnetama inimese survet loodusele ja koos sellega looduse kaitsmise vajadust. Esimesed organisatsioonid, mis sel alal tekkisid, lähtusid mitte majanduslikust, vaid looduse kaitsmise esteetilistest ja eetilistest ning hiljem ka teaduslikust aspektist. Maailma vanimaks kaitsealaks peetakse Belovežje metsa Poola ja Valgevene piiril. See tarva poolest tuntud ala on olnud kaitse all juba 14. sajandist alates. Böömi vürst Adolf von Schwarzenberg andis ülemöödunud sajandi 60. aastatel kaitsealaks laialdase metsamassiivi oma maadel. Paljud Euroopa esimestest kaitsealadest loodi jahiloomade tarvis. Nii kuulutati a. kuninglikuks jahipargiks Ahvenamaa, kus piirati talupoegade õigusi jahile Šveitsis võeti kaitse alla Kaipfstocki piirkond peamiselt jahiloomade kaitsealana kaitse alla võeti maaliline kalju Drachenfelsen Siebengebirge mäestikus Saksamaal esimesed loomakaitseseltsid (koduloomade humaanseks kohtlemiseks) Nürnbergis, Hamburgis Saksamaal esimene looduskaitseline organisatsioon Saksa Linnukaitsjate Ühing esimene looduskaitseline seadus Saksa linnukaitseseadus kodukoha uurimise entusiast Ernst Rudoff võttis esimesena Euroopas tarvitusele mõiste "looduskaitse" loodi Preisi Loodusmälestiste Hooldamise Riiklik Asutus esimene omataoline riiklik asutus kogu maailmas loodi ühing "Looduskaitsepark" ja selle kaudu nõmme-kaitseala "Lüneburger Heide". Esimeste rahvusparkideni jõuti Euroopas alles möödunud sajandi alguses. Looduskaitseideed Kesk-Euroopas ja Põhjamaades edendasid sakslase Hugo Conwentzi ( ) kirjutised. Euroopa esimesed rahvuspargid rajati a. Rootsis, samal aastal sai see riik ka looduskaitseseaduse. Saksa looduskaitseseadus võeti vastu küllaltki hilja (1935. a.), näiteks Soomes tehti seda ja Prantsusmaal aastal. Looduskaitse areng Põhja-Ameerikas Möödunud sajanditel kasutati Ameerika loodusressursse piiramatult, kuna arvati, et need ei saa kunagi otsa. Esimesena hakkasid vähenema metsad (raiumise ja tulekahjude läbi) esimesed metsakaitseorganisatsioonid Metsaamet Ameerika Kalanduse Selts (teaduslik organisatsioon) Ameerika Ornitoloogide Liit maalikunstnik George Catlin tegi pärast ekskursiooni Missouri jõel ettepaneku luua rahvusparke loodi Yellowstone I natsionaalpark Kaljumägedes (8991 km 2 ) esimene rahvuspark kogu maailmas. Ameerikast levis rahvuspargi-idee kiiresti Kanadasse (esimene rahvuspark 1885), Mehhikosse (1898), Austraaliasse (1879), Uus-Meremaale (1894) ja Lõuna-Aafrikasse (1897). Maailmas oli a. ligi 7000 rahvusparki või muud riiklikult kaitstud piirkonda, enamik neist loodud viimase paarikümne aasta jooksul. Nende üldpindala oli umbes 651 miljonit hektarit ehk 4,9 % maakera pindalast. Looduskaitse ajalugu Eestis Varajase looduskaitse ilminguteks võib lugeda looduslike rituaalipaikade säilitamist juba mäletamata aegade tagant. Nii oli see ka Eestis, kus näiteks paljud puud, metsasalud, kivid, allikad, jõed, järved ja pangad olid pühad paigad. Loodusksitse dateeritud ajalugu algab valitsejate kehtestatud jahi- ja kalapüügipiirangutega või ehituspuu (eriti mastimändide) raiekeeluga linnade ja kindlustuste läheduses Taani kuningas Erik Menved keelas metsaraie kolmel saarel Tallinna lähedal. Seda võib lugeda esimeseks dateeritud loodust kaitsvaks aktiks Eesti alal Urvaste pastor Johann Gustaff avaldas "Pikse palve", mis kajastab Pühajõe reostamise vastu suunatud talupoegade ülestõusu Rootsi metsaseadus laienes ka Eesti alale, see ohjeldas säästvale metsaraiele ja andis korraldusi mõnede puuliikide säilitamiseks (mets-õunapuud, pihlakad, toomingad, tammed jt). 18. saj. Rajati hulgaliselt mõisaparke (umbes 1300), mis on ainulaadselt rikastanud Eesti maastikke ja olnud eeskujuks ka taluhaljastuse rajamisel. Klassikaline looduskaitse sündis alles 19. sajandil, mil akadeemiliste ringkondade eestvõttel teadvustati Euroopas leiduvate erakordsete loodusobjektide ja loodusmälestiste ning Ameerikas säilinud ürgsete alade esteetiline, eetiline, hariduslik ja usundiline tähtsus kaasaegsele kultuurile. Eestis sai looduskaitse alguse samal perioodil, eeskätt baltisaksa kultuuriringkondade loodusteadusliku tegevuse õhutusel. Oluline osa maarahva harimisel ja loodushoidlike teadmiste levitamisel kirjasõna kaudu oli O. W. Masingul, pärast teda ärkamisaja suurmeestel F. R. Kreutzwaldil, J. W. Jannsenil ja C. R. Jakobsonil Asutati Eesti Loodusuurijate Selts, looduse uurimist ja kaitset edendav organisatsioon Asutati Vaika Linnukaitseala esimene looduskaitseala Eestis. See sündis Vilsandi saare majakavahi A. Toomi initsiatiivil ja Riia Loodusuurijate Seltsi toetusel Asutati Saaremaa Loodussõprade Selts, esimene omataoliste hulgas. Seltsi asutaja A. A. Hrebtov koostas ja saatis laiali üksikasjaliku looduskaitselise ringkirja esmase omataolise dokumendi Vene impeeriumis Asutati Loodusuurijate Seltsi juurde eraldi looduskaitsekomisjon, mille esimene esimees oli prof F. Bucholtz. See oli esimene ühendus, mis seadis endale eesmärgiks loodusmälestusmärkide arvelevõtmise, uurimise ja hoidmise üle kogu Eesti. Alates 1924 asutati uusi looduskaitsealasid (Kastre-Peravalla, Harilaid, Abruka jt.). Iseseisvunud Eesti riigi jõukuse suurenedes sai looduskaitse valitsemis- ja haldussüsteemi osaks; looduskaitseks, jahipidamiseks ja metsa kasutamiseks loodi vastav reeglistik ning seda kontrollivad ametikohad. Hakkasid ilmuma loodushoiuga seotud teadmisi levitavad ajakirjad "Eesti Loodus", "Loodusvaatleja", "Loodus", "Eesti Looduskaitse", "Loodushoid ja Turism" Võeti vastu esimene Eesti looduskaitseseadus, mis korraldas looduse kui terviku kaitset ka väljaspool kaitsealasid. Asutati Riigi Looduskaitsenõukogu (esimees prof T. Lippmaa) ja Riigiparkide Valitsus (juhataja mag P. Päts) Alustas tööd esimene riiklik looduskaitseinspektor dr G. Vilbaste, kes muu hulgas koostas esimese kaitsealuste objektide loendi, algatas nende tähistamise ja lõi looduskaitse usaldusmeeste võrgu üle maa Võeti vastu teine looduskaitseseadus, mis laienes turismile ja kodukaunistusele, vastav valitsemisasutus nimetati Loodushoiu ja Turismiinstituudiks (direktor P. Päts). Pärast II maailmasõda läks aastaid, enne kui taaselustati tegevuse katkestanud ühiskondlikud looduskaitseorganisatsioonid ja vastavad riiklikud struktuurid. Tänu iseseisvuse ajal saavutatule olid Eesti looduskaitsekogemused tollase Nõukogude Liidu piires suunaandjaks. Keskkonnakaitse seos baas- ja rakendusteadustega Keskkond tingimuste kompleks, milles biosüsteem asub. Ühelt poolt on see aineline oleluskeskkond (nt. vesi, muld, teise organismi sisemus), teiselt poolt kõigi mõjutavate välistegurite (meteoroloogilised, edaafilised, biootilised jm. tegurid) kogum. Keskkonnakaitse meetmete kompleks inimese elukeskkonna saastamise vähendamiseks ja vältimiseks ning loodusobjektide säilitamiseks. Lähtudes definitsioonist: a) Keskkonnakaitse on meetmete kompleks inimese elukeskkonna saastamise vähendamiseks keskkonnakaitse on seotud teadusharudega, mis aitavad meil neid meetmeid ellu viia; b) Keskkonnakaitse on meetmete kompleks loodusobjektide säilitamiseks keskkonnakaitse on seotud teadusharudega, millel baseerub loodusobjektide tundmaõppimine. ÖKOLOOGIA BIOGEOGRAAFIA LOODUSKAITSE MULLATEADUS BIOLOOGIA KESKKONNAKAITSE KEEMIA KLIMATOLOOGIA ÖKONOOMIKA PÕLLUMAJANDUS- TEHNOLOOGIA TEADUSED Keskkonnakaitse hõlmab: atmosfääri, maavarade, hüdrosfääri ratsionaalse kasutamise ja kaitse, jäätmete taaskasutamise või ladustamise, kaitse müra, ioniseeriva kiirguse ja elektriväljade eest. Miks kaitsta loodust: Endla Reintam,

3 a) eetilised kõige elava austamine, seotud religiooniga; b) esteetilised ilus silmale; c) teaduslikud räägib palju minevikust, geneetika toit; d) majanduslikud mida me hakkame sööma, kaubandus; e) ressursilised taastuvad ja taastumatud maavarad. See on ajalooline järjekord, kuid tänapäeval on järjekord täpselt vastupidine. Keskkonnakaitse fundamentaalteadusteks on : ökoloogia biogeograafia Biogeograafilistest seisukohtadest lähtusid oma töödes esimestena: Alexander von Humboldt ( ) ja Robert Charles Darwin ( ). Biogeograafia seos teiste teadusharudega: geomorfoloogia mullateadus BIOGEOGRAAFIA hüdroloogia klimatoloogia Biogeograafia ja biogeotsönoloogia Biogeograafia on bioloogia ja geograafia piirteadus, mis käsitleb biosüsteemide (põhilised uurimisobjektid) levikut maakeral. Biogeograafia jaotub objektide järgi füto-, müko- ja zoogeograafiaks. Biogeograafia keskne haru on arealoogia e. areaalide uurimine. Areaal e. levila on biogeograafias mingi taksoni esinemisala (territoorium v. akvatoorium) Maal. Milliseid spetsiifilisi küsimusi uurib biogeograafia? 1) biogeograafiline rajoneerimine Maa territooriumi v. akvatooriumi liigestamine elustiku oluliste erinevuste alusel; 2) küsimus biogeotsönooside geograafilise jaotumise seaduspärasustest. Biogeotsönoos on looduslik kompleks, millesse kuuluvad elukooslus (biotsönoos) ja selle elupaiga (biotoobi) eluta keskkond. Biogeotsönoos on ökosüsteemi erijuht, mille territoriaalse ulatuse määravad taimekoosluse e. fütotsönoosi piirid (V. Sukatšov, 1944). Iga biogeotsönoos on ökosüsteem, kuid kõik ökosüsteemid ei ole biogeotsönoosid. Ökosüsteem 1. (A. Tansley) funktsionaalne süsteem, milles toitumissuhete (aine- ja energiaülekande) kaudu seostunud organismid koos keskkonnatingimuste kompleksiga moodustavad isereguleeruva areneva terviku. Ö-i põhikomponendid on anorgaanilisest ainest orgaanilist ainet sünteesivad autotroofsed taimed, orgaanilist ainet muundavad taimtoidulised ja loomtoidulised loomad, orgaanilist ainet anorgaaniliseks tagasi lagundavad (surnud orgaanilisest ainest toituvad) lagundajad ja eluta keskkond, kust ammutatakse elusaine ehitamiseks vajalik ja kuhu elutegevuse lõppsaadused tagastuvad. 2. Biosfääri elementaarosa, milles üks biotsönoos koos sellele omase biotoobiga moodustab mingil piiritletaval alal aineringe kaudu reguleeruva süsteemi. Biogeotsönoloogia on teadusharu, mis käsitleb elukoosluse ja elupaiga komponentide (mulla, kivimite, kliima) vastastikuseid suhteid ja olenevusi ning produktsiooni- ja mullatekkeprotsessis, energiavoos ja aineringeis toimuvaid muutusi (V. Sukatšov, 1940-ndatel a.-tel). Biogeograafia on tihedalt seotud ka maastike uurimisega, kuna biogeotsönoosid on üks osa maastikust (moodustavad maastiku tuuma). Maastik on ala, kus seaduspäraselt korduvad vastastikku sõltuvad pinnavormid, mullad, taimekooslused ja inimtegevuse avaldused (näit. Pandivere kõrgustik). Biogeograafilisel rajoneerimisel võetakse arvesse järgmisi näitajaid: üldine liigiline koosseis; endeemsete liikide arv; teatud looma- või taimerühmade puudumine;' iseloomulike (paikkonnale omaste) liikide esinemine. Ökoton kahe järsult erineva maastikuosise või koosluse siirdevöönd, mis sisaldab mõlema elemente ja on seepärast keskkonnalt komplekssem või liigirikkam kui kumbki neist (servaefekt). Kultuurmaistus on ö-d (nt. metsaservad, veekogude kaldad) liikide kontsentreerumiskohad, kompensatsioonialad ja ühtlasi geoökoloogilised barjäärid. Ökotoop taimekoosluse kasvukoht, abiootiliste keskkonnategurite (vt. biotoop) kompleks. Endeem liik või muu takson, mille levik piirdub mingi suhteliselt väikese maa-alaga. Vähese leviku põhjus võib olla taksoni noorus või vastupidi, reliktsus. Kosmopoliit, kosmopolitism väga laialdase levikuga (vähemalt kolmel mandril) liik. Kosmopolitismi eeldused on suur ökoamplituud ja tõhus levi, paljudel juhtudel ka kiire aktiivsete elujärkude läbimine. Rohkesti inimikaaslejaid liike: vesihein, rändrott, toakärbes. Endla Reintam, Biogeograafia on: 1) bioloogiline teadus uurimisobjektiks on elusorganismid; 2) geograafiline teadus püüab leida seoseid taimede ja loomade maailmaga ühelt poolt ning geograafiliste faktoritega (kliima, geomorfoloogia, mullad, inimtegevus) teiselt poolt. Ökoloogia arenemine, aine ja ülesanded Ökoloogia on teadus sellest, kes kelle ära sööb või välja sööb. Sümbioos jt. koostööd peegeldavad nähtused on kirjeldamisel tagaplaanil K. Eerme definitsioon. Ernst Haekel ( ) kirjutas 1866 a. teoses "Organismide üldine morfoloogia": "Ökoloogia on teadus energia, anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete ning elusolendite vahelisest arvepidamisest analoogiliselt majandusteaduse e. ökonoomikaga". Ökoloogia (kr. oikos maja, elamu, eluruum; logos mõiste, õpetus, teadus) Otseses mõttes on ökoloogia seega teadus organismidest nende enda kodus. Üldistatult: ökoloogia on õpetus (logos) eluruumi (oikos) seaduspärasustest elusorganismide ja neid ümbritseva keskkonna vahelistes suhetest. Ökonoomika (kr. oikonomus majavalitseja). Ökonoomika on seega kunst korraldada kodust majapidamist. Ökoloogia arenemine Ökoloogia vastu tekkis praktiline huvi juba inimkonna varasel koidikul. Primitiivses ühiskonnas pidi iga indiviid (üksikolend) selleks, et ellu jääda omama teadmisi ümbritsevast keskkonnast, st. loodusjõududest, taimedest ja loomadest. Ökoloogia nagu kõik teisedki teadmiste valdkonnad on arenenud katkematult, aga see areng on inimkonna erinevatel arenguetappidel olnud erineva kiirusega. Hippokratese, Aristotelese jt. Kreeka filosoofide töödes on otseselt ökoloogiaga seotud kirjutisi, kuigi kreeklased sõna "ökoloogia" ei kasutanud. Omaette teadusliku distsipliinina hakati ökoloogiat käsitlema sajandivahetuse paiku. Algul tegid uurijad selge vahe taime- ja loomaökoloogia vahele, kuid kui arenesid kontseptsioonid kooslustest (F. Clements, V. Shelford), toiduahelatest ja aineringetest (R. Lindeman, G. Hutchinson) jne., siis tekkis teoreetiline alus üldiseks ökoloogiaks. Ökoloogia ja keskkonnakaitse areng tänapäeval Inimkond hakkas ökoloogiliste probleemide tõsidust tajuma 1960-ndatel aastatel tekkis liikumine, mida võiks nimetada "üldine hoolitsus ümbritseva keskkonna eest". Kõigil oleks nagu tekkinud üldine huvi ökoloogiliste probleemide vastu. Ühiskondlik huvi suunas ka akadeemilise ökoloogia arengut (huvi=raha). Seni vaadeldi ökoloogiat lihtsalt bioloogia ühe osana ja ökoloogiat õpetati peamiselt bioloogidele. Kuigi ka praegu on ökoloogia juured bioloogias, moodustab ta silla loodusteaduste ja ühiskonnateaduste vahel. 60-ndatel ennustati, et inimühiskond puutub tõsisemate ümbritsevat keskkonda puudutavate probleemidega kokku aasta pärast ja tõest ei oldud kaugel: praegu on probleemiks kliima soojenemine, augud osoonikihis, vete reostumine, nälg, toiduainete reostumine, liigirikkuse vähenemine, vihmametsade hävimine, muldade erosioon jne. Ajalooliselt on juba niimoodi kujunenud, et viies ellu mingit kindlat eesmärki, nagu näiteks jahisaagi küttimine, maavarade kaevandamine v. teedeehitus, on inimene seadnud esiplaanile ainult üheainsa kindla majandusliku eesmärgi ja pole mõelnud ökoloogilistest tagajärgedest ja ökoloogilisest riskist. Ökoloogiline risk ebasoodsate keskkonnamuutuste tõenäosus olemasolevate loodusvarade või keskkonnatingimuste antropogeensel muutumisel. Selline käitumine on mõeldav seni, kuni tööstus oli maailmas vähe levinud ning loodus suutis inimtegevuse tagajärgede vastu seista. Kahjuks alles 1960-ndatel hakkasid inimesed mõistma, et ümbritsevat keskkonda ähvardab globaalne reostumine. Just sel ajal toimus väärtuste ümberhindamine ja võeti kasutusele esimesed abinõud

4 looduskeskkonna säästmiseks ndatel üldsuse huvi looduskaitse vastu vähenes, jätkus aga professionaalsuse tõus suurenes teaduslike uuringute maht, töötati välja uusi tehnoloogiaid ja loodi uusi looduskaitsega tegelevaid asutusi ndate aastate alguses kerkisid esile uued probleemid: rahvastiku kiire juurdekasv, looduslike ressursside ammendumine, osooniaugud, kliimamuutuste esimesed tagajärjed (näit. kahjurite massiline levik mõnedes piirkondades). Samas on aga lootus sellel, et praegune looduskaitsealane tegevus viib kiirete positiivsete tagajärgedeni, kuna ettevalmistustööd on tehtud. Üheks tähtsamaks ülesandeks on inimeste ökoloogilise teadvuse tõstmine. Ökoloogiline teadvus see on inimese ja inimkonna loodusolenevuse (loodusest sõltumise) sügav mõistmine. Ökoloogiline teadvus põhineb teadmisel, et inimene kui liik saab säilida ainult siis, kui keskkonna muutumine ei välju inimese ökoamplituudi raamidest. Ökoloogia kui aine sisu Ökoloogia kui aine sisu võib kirjeldada erinevate organisatsiooniliste tasemete (biosfäär, bioomid, ökosüsteemid, kooslused, populatsioonid, üksikorganismid jne.) kaudu. Organiseeritus süsteemi kui terviku omadus, mis avaldub tema koostisosade vastastikku sõltuvas toimimises ja piirab seda toimimist süsteemi raames. Organiseeritus teeb süsteemi taandumatuks selle elementide summale. Elu igal organisatsioonilisel astmel tekivad läbi suhete ümbritseva füüsikalise keskkonnaga (aine+energia) iseloomulikud funktsionaalsed süsteemid. Ökoloogias on süsteem looduses vaadeldavas paigas asetleidvate omavahel seoses olevate protsesside ja nähtuste kogum. Süsteemi uurides pööratakse tähelepanu aineringele ja seda kujundavaile tegureile. Ökoloogia uurib peamiselt süsteeme, mis asuvad organismi tasemest kõrgemal. Ökoloogia peamised ülesanded 1) elu seaduspärasuste uurimine ja tundmaõppimine; 2) antropogeensete tegurite mõju väljaselgitamine looduslikele süsteemidele; 3) teadusliku baasi loomine bioloogiliste ressursside ratsionaalseks kasutamiseks; 4) inimtegevuse mõjul looduses toimuvate muutuste prognoosimine. Ökoloogia jaotusi Ökoloogia tegeleb kolme tasemega: 1) Üksikute indiviididega või organismidega autökoloogia; 2) Populatsioonidega (kogum ühe liigi isendeid) demökoloogia; 3) Kooslustega (kogum eri liikide populatsioone) sünökoloogia. Indiviid isend, üksikolend, terviklik, enamasti jagamatu organism, mis on ainevahetuse poolest keskkonnaga suhteliselt iseseisev. Vegetatiivselt paljunevail taimedel, kännistena elavail ainuõõsseil jts. organismidel on indiviide raske eristada. Liik (species), bioloogilise süstemaatika tähtsaim üksus (takson), on niisugune väikseim organismirühm, mis sellesse rühma mittekuuluvate organismidega ristudes ei anna paljunemisvõimelisi järglasi. Tüpoloogiliselt on liik selline organismide klassifikatsiooni väikseim üksus, mis erineb igast muust liigist mitme tunnuse poolest, vahepealseid vorme ei ole või on väga vähe. Populatsioon asurkond, rühm ühe liigi isendeid, kes elavad koos samal ajal samas paigas. Funktsionaalsest aspektist on liigi eksisteerimise elementaarvorm, isendite rühm, mis suudab pidevalt muutuvais keskkonnatingimustes pikka aega (põlvkondade rea vältel) säilitada oma arvukust. Geneetilis-evolutsioonilisest aspektist moodustab populatsiooni omavahel vabalt ristuvate isendite kogum, mis on teistest sarnastest kogumitest sel määral isoleeritud, et nad võivad lahkneda. Territoriaalsest aspektist on p. ühe liigi isendite rühm, mis on teistest rühmadest ruumiliselt eraldunud. Eristatakse geneetilist (genotüüp), fenotüübilist (fenotüüp), vanuselist (elutabel, vanuskoosseis), soolist (sugude suhe), seisundilist e. füsioloogilist (seisund, vitaalsus), ruumilist (territoriaalset) ja sesoonset populatsioonistruktuuri, loomadel ka etoloogilist e. sotsiaalstruktuuri (hierarhia). Biotsönoos (kooslus) elukooslus, ühesuguste keskkonnatingimustega ala (biotoobis) elavate organismide kogum (ökosüsteemi elusosa); mingi piirkonna kõigi elusolendite populatsioonidest moodustuv kogum. B-i organismid sõltuvad nii keskkonnast kui ka üksteisest. B-s. moodustub toiduahelaist keerukas suhete süsteem biotsönootiline konneks, mis reguleerib liigilist koosseisu ja liigirohkuse korral tagab b-i säilimise ka mõningate keskkonnamuutuste ja mõne liigi väljalangemise korral. B-s eristatakse taime-, seene- ja loomakooslusi ning mikroorganisme. Üldine ökoloogia selgitab eluslooduse ja keskkonna vastastikuse mõju üldisi seaduspärasusi. Autökoloogia uurib üksikorganismide ja keskkonna vahelisi seoseid. 5) Proovialade meetodid, näit. kvadraatide meetod. Endla Reintam, Demökoloogia uurib populatsioonide ja keskkonna vahelisi suhteid. Keskkonnaökoloogia ökoloogia noorim haru, mis uurib inimtegevuse otsest ja kaudset mõju organismide arvukusele ja territoriaalsele jaotumisele; on tihedalt seotud keskkonnakaitsega. Antropoökoloogia kompleksteadus ühiskonna ja looduse suhteist, mis uurib inimese mõju looduslikele ja kultuurökosüsteemidele, looduskeskkonna mõju inimesele, inimese kohanemist keskkonnamuutustega jm. Rekreatsiooniökoloogia puhkealade ökoloogia. Maastikuökoloogia, käitumise ökoloogia, etnoökoloogia (uurib etnose kujunemise ja ainelise kultuuri arengu looduslikke tingimusi) jne. Kui subjektiks on taim fütoökoloogia; loom zooökoloogia; muld pedoökoloogia jne. Ökoloogia on seotud eelkõige erinevate bioloogiaharudega, nagu füsioloogia, geneetika ja biofüüsikaga, aga ka teiste loodusteadustega, nagu füüsika, matemaatika, geoloogia ja geograafiaga. Ökoloogias ja keskkonnakaitses kasutatavad uurimismeetodid 1) Eksperiment ehk katse loodusteaduste põhilisi uurimismeetodeid. Eksperiment on nüüdisteaduses empiirilise (kogemusel põhineva) tunnetuse peamine meetod. Eksperimendis mõjutatakse uurimisobjekti ja selle olekutingimusi eriomase seadmekogumi vahendusel selliselt, et a) välistuvad mõjurid, mida peetakse uuritava nähtuse seisukohast kõrvalisteks; b) nähtuste toimumise tingimused teisenevad ning kombineeruvad ettevalitaval ja kontrollitaval viisil. Eksperimendi kui praktilise tegevuse kavandamise aluseks on teoreetilised arusaamad; eksperimendi tulemused kas kinnitavad või kummutavad need. Eksperimendi kui praktika erikuju puhul on tegelikkuse muutmine vahend ja teadmine eesmärk, muude praktikaliikide puhul vastupidi. Eksperiment on arenenud teaduslikust vaatlusest ja mõnes järgus sisaldab seda. Eksperimendile seavad piire inimese praktiline suutlikkus ning moraali- ja õigusnormid. Eksperimendiga selgitatakse näit. organismide reaktsiooni ökoloogiliste tegurite muutustele (autökoloogias) või taimekooslustes jm. ilmnevaid liikide suhteid. Suuremaid ja keerukamaid ökosüsteeme uuritakse mudeleksperimentide abil (modelleerimine). 2) Vaatlus jälgimine, on paljude uurimismeetodite aluseks. 3) Monitooring ehk seire (lad. monitor hoiataja, nõuandja) plaanipärane ja pidev keskkonna seisundi uurimine selleks loodud monitooringujaamades. Monitooringujaamu rajatakse: a) inimtegevusest mõjutamata või võimalikult vähe mõjutatud aladele foonaladele; b) inimtegevusest tugevasti mõjutatud aladele; c) eelnevalt nimetatud alade siirdealadele. Monitooring võib olla: a) kohalik e. lokaalne; b) piirkondlik e. regionaalne; c) ülemaailmne e. globaalne. Monitooringu liigid (meetodite järgi): a) geofüüsikaline (meteonäitajate, kiirgus-, soojus- ja veerežiimi m.); b) geokeemiline (õhkkonna, sademete, mere-, pinna- ja põhjavee, muldade, taimkatte ja loomastiku keemilise koostise m.); c) bioloogiline (elustiku ajalise ja ruumilise muutuvuse m.) Monitooringu üheks liigiks on kaugseire Maa pinna distantsuurimine, mille eesmärgiks võib olla näit. taimkatte produktiivsuse ja saagi ennustamine. 4) Modelleerimine tunnetusmeetod, mis seisneb mudelite loomises ja uurimises ning uurimistulemuste tõlgendamises. Mudelil sooritatakse operatsioone, mille originaalil tegemine on liiga kulukas (näit. kliimamuutuste stsenaariumide modelleerimine), raske või eetiliselt lubamatu. Modelleerimisele sarnane on analoogide meetod uurimismeetod, milles ühe eseme või nähtuse kohta saadud teadmised omistatakse teisele, vähem uuritule. Analoogiast võivad lähtuda teaduslikud hüpoteesid.

5 Taimkatteüksus Kvadraadi pindala (m 2 ) mets koos puurindega metsa alustaimestik rohumaa (niit) (10 25) umbrohukooslus samblad 1 4 6) Loendus loomaliigi isendite arvu tuvastamine mingil ajal ja kindla metoodika alusel. Loendus võib olla: a) absoluutne hõlmab uuritava kogumi kõik isendid; b) suhteline hõlmab tervikust mingi juhusliku osa (hiirte väljapüük lõksudega). 7) Analüüs (kr. analysis lahutamine, liigendamine) teadusliku uurimise meetod, mis seisneb terviku mõttelises või tegelikus lahutamises koostisosadeks ja nende omaette uurimises. Analüüs võib olla: a) kvalitatiivne analüüs koosluse liigilise koosseisu tuvastamine; b) kvantitatiivne analüüs liikide ohtruse, asustustiheduse v. biomassi tuvastamine. Taimkattekirjelduse koostamist nim. geobotaaniliseks analüüsiks. 8) Bioindikatsioon keskkonnaseisundi ja -olude muutumise iseloomustamine organismide bioindikaatorite ja nende tunnuste (vitaalsuse, ohtruse, katvuse, sageduse, loomade puhul ka käitumise jm.) põhjal. Bioindikaator võib olla isend, kooslus, populatsioon jne. Näit. indikaatortaimed muldade omaduste iseloomustajatena. Bioindikatsioon jaguneb: a) otsene bioindikatsioon e. otseindikatsioon indikaator on otseses seoses indikatsiooni objektiga; nt. liudsamblik Lecanora conizaeoides kasvab ainult väävliühenditega saastatud õhus. Samblike olemasolu põhjal koostatakse õhusaastekaarte (enamus samblikke ei talu saastunud õhku, nt. habesamblik). b) kaudne bioindikatsioon e. kaudindikatsioon indikaator sõltub sellistest keskkonnaomadustest, mis omakorda sõltuvad inditseeritavatest omadustest. Looduse integratsiooni tasemed Nii võib kujutada integratsiooni ökosüsteemis. Sellel skeemil on kogu elu tervikuna seotud tahke, gaasilise ja vedelaga ja kogu elu ise mõjutab tervenisti vedelat, tahket ja gaasilist. Tasakaalulises ökosüsteemis on need seosed reguleeritud. Ameerika ökoloog B. Commoner (1974) on formuleerinud ökoloogia seadused, mis puudutavad süsteemiteooriat: 1) Kõik on kõigega seotud mitte miski ei saa siin ilmas eksisteerida eraldi. Kõik elav moodustab lõpuks ühe terviku. 2) Kõik peab kuhugi kaduma (sattuma) mitteformaalne aine jäävuse seaduse tõlgendamine. Jäätmed? Biosfääri suutlikkus neid vastu võtta, taluda. 3) Loodus teab ise kõige paremini loodus reguleerib ise kõik-kõigega seotust, looduslikud lahendid on parimad. 4) Mitte midagi ei anta niisama (midagi ei saa võita kaotuseta) kõige eest tuleb maksta. õhk (ained õhus) muld, mineraalid ja kivimid hingamine fotosüntees toitumine ainevahetus taimed geosfäär pedosfäär biosfäär atmosfäär hüdrosfäär kooslus Integratsioon (lad. integratio liitumine, terviku moodustamine, integer terve) liitumine. Süsteem (kr. system terve, koosnemine osadest, ühinemine) e. omavahel seoses olevate objektide terviklik kogum. Süsteem moodustub elementidest, mida võib käsitada kui tema ehituse (struktuuri) terviklikke algosi. Süstemaatikas on süsteem orgaanilise looduse klassifikatsioon. Ökoloogias süsteem on looduses vaadeldavas paigas asetleidvate omavahel seoses olevate protsesside ja nähtuste kogum. Süsteemi uurides pööratakse peatähelepanu aineringele ja seda kujundavatele teguritele. Süsteemiökoloogia teoreetilise ökoloogia haru, mis uurib keerukate suursüsteemide ökosüsteemi, bioomi ja biosfääri ehituse ja talitluse seaduspärasusi ning aineringet: 1) looduslikus keskkonnas 2) inimmõju, eriti tööstusliku saastamise oludes. Süsteemiökoloogia eripära on suuremahulise algandmestiku kogumine nt. produktsiooniuuringud, monitooring, matemaatikas modelleerimise kasutamine. Kui elus ja elutu on teineteisega seotud moodustuvadki süsteemid. Integratsiooni e. ühinemise protsessis süsteemis suurenevad elementide vastastikused sidemed ja mõju, moodustades uusi tasemeid. Süsteem on loodud organisatsiooniliste tasemete spektrina. Elus osa on geeni, raku, organi ja organismi, liigi, koosluse e. tsönoosi kujul. Need tasemed on omavahel seotud aineringete, energiaga. Kõigil tasanditel eksisteerivad vastastikused suhted. Normaalses tasakaalustatud ökosüsteemis geneetilised süsteemid tagavad tasakaalu ja normaalse funktsioneerimise kõigil ülejäänud tasanditel. Kui midagi peaks juhtuma ühel tasandil, mõjutab see kõiki teisi tasandeid. Muutused ümbritsevas keskkonnas ilmnevad ca aastaste tsüklitena loomsetes organismides. Seetõttu võivad praegusel hetkel tehtavad vead (reostus) ilmneda aasta pärast. Näiteks, inimene hakkab oma kasvatusele ja haridusele tehtud kulutusi tasa teenima aastasena. kivimid populatsioon mineraalid organism molekul aatom Endla Reintam, organ geen, rakk molekulide kogum Igasugune tegevus põhjustab mingisuguse tagajärje, mille käigus loodus peab kulutama energiat, vett, toitu. Inimene ei ole saanud maad pärandina esivanematelt, vaid võlgu järeltulijatelt. Nende seadustega võib tinglikult seostada seda, mida inimene on püüdnud teha: 1) Inimene on alati püüdnud saada taimedelt ja loomadelt rohkem paremad liigid, tõud, sordid. 2) Inimene on püüdnud parandada maad, muuta tema viljakust. 3) Inimene suurendas tööviljakust masinad.

6 4) Inimene on püüdnud reguleerida aineringeid, energiaringet õhust N-väetiste tootmine. Bioloogiline tort USA teadlane E. P. Odum (1975) on kujutanud integratsiooni ökoloogias tordina e. "bioloogilise tordina" ja see põhineb bioloogiliste teaduste jaotusel. Bioloogilised teadused jaotatakse taksonoomilisteks ja fundamentaalseteks. Taksonoomilised teadused uurivad loomulikke looduslikke gruppe nende välimuse, geograafia, evolutsiooni jne. seisukohast. Sellisteks teadusteks on botaanika, zooloogia, mikrobioloogia, aga ka palju väiksemaid gruppe käsitlevaid, nagu algoloogia (vetikad), ihtüoloogia (kalad), ornitoloogia (linnud) jne. Taksonoomilised teadused moodustavad tordi lõigud. Fundamentaalteadused käsitlevad üldisi seaduspärasusi, mis on iseloomulikud kõigile elusorganismidele. Siia kuuluvad geneetika, biokeemia, morfoloogia, füsioloogia, ökoloogia. Fundamentaalteadused moodustavad tordi kihid. Kuid oma arengu käigus läksid elusorganismide teed lahku ning nii ongi näiteks, loomade ökoloogia, taimede ökoloogia, mikroorganismide geneetika, loomade geneetika jne. fundamentaalteadused (kihid) taksonoomilised teadused (lõigud) 2. eluta osa e. abiootilised faktorid. Biotsönoosi abiootiliste tegurite kompleksi nimetatakse biotoobiks. Selles võib eristada: 1. mulda edafotoop; 2. veerežiimi hügrotoop; 3. mineraaltoitumise režiimi trofotoop; 4. (meso)kliimat klimatoop. Ökosüsteemi elusosa e. biootilised tegurid: Ökosüsteemi elusosa iseloomustamiseks võib kasutada järgmisi jaotusi: 1. produtsendid e. tootjad; 2. konsumendid e. tarbijad; 3. redutsendid e. lagundajad 1. autotroofid e. süsinikdioksiidist ja veest orgaanilise aine tootjad (taimed); 2. heterotroofid e. valmis orgaanilise aine tarbijad. 1. biofaagid e. elusa orgaanilise aine tarbijad; fütofaagid e. taimtoidulised zoofaagid e. loomtoidulised 2. saprofaagid e. surnud orgaanilise aine tarbijad. Ökosüsteemid Ökosüsteemi mõiste Elusorganismid ja neid ümbritsev eluta keskkond on lahutamatult üksteisega seotud ja mõjutavad katkematult (pidevalt) vastastikku üksteist. Iga elusüsteem (biosüsteem), mis sisaldab endas koos funktsioneerivaid organisme ja on seotud ümbritseva füüsikalise keskkonnaga nii, et nende vahel toimub energiaülekanne ja moodustuvad aineringed, kujutab endast ökoloogilist süsteemi e. biosüsteemi. 1. Ökosüsteem on funktsionaalne süsteem, milles toitumissuhete (aine- ja energiaülekande) kaudu seostunud organismid koos keskkonnatingimuste kompleksiga moodustavad isereguleeruva terviku (üldine mõiste). 2. Ökosüsteem on biosfääri elementaarosa, milles üks biotsönoos koos sellele omase biotoobiga moodustab mingil piiritletaval alal aineringe kaudu reguleeruva süsteemi. Terminit "ökosüsteem" kasutas esmakordselt inglise ökoloog A. Tansley aastal. Ökosüsteem on ökoloogias peamine funktsionaalne süsteem, kuna temasse kuuluvad nii elusorganismid kui ka eluta keskkond. Kui me tahame hakata lahendama probleeme, mis tekivad bioomide (makroökosüsteemide) ja biosfääri tasemel, peame kõigepealt tundma õppima ökosüsteemi tasemel eksisteerivaid seaduspärasusi. Ökosüsteemi kolm tähtsamat komponenti on kooslus, energiavoog ja aineringe (ainete ringe) ning peamiseks uurimisobjektiks on nende vastastikused suhted. Energiavoog kulgeb ühes suunas. Osa päikeseenergiast teisendatakse (transformeeritakse) ümber orgaanilise aine koosseisu, suur osa energiast aga läheb süsteemist läbi ja eemaldub soojusenergia näol. Energia võib ökosüsteemis koguneda, siis uuesti vabaneda, aga teda ei saa teist korda uuesti kasutada kõik ökosüsteemid on avatud süsteemid nad peavad saama ja andma energiat. Erinevalt energiast võidakse aineringes osalevaid biogeenseid elemente (süsinik, lämmastik, fosfor jt.) ja vett kasutada korduvalt. Toiteelementide korduvkasutuse efektiivsus sõltub aga ökosüsteemi tüübist (korallriff korduvkasutus puudub). Looduslikes ökosüsteemides kehtivad kindlad seaduspärasused, mis määravad nende stabiilsuse. Kõik ökosüsteemid sisaldavad ökoloogilisi komponente (nii abiootilisi kui ka biootilisi) ja nende ökoloogiliste komponentide vahel valitsevad tasakaalulised suhted. Kõik meie ökoloogilised probleemid on tingitud sellest, et me oleme need tasakaalulised suhted rikkunud. Enamasti on põhjuseks inimese teadmatus. Ökosüsteemide ehitus, jaotus ja liigitamine 1. karnivoorid e. lihatoidulised; 2. herbivoorid e. rohttaimedest toitujad; 3. omnivoorid e. kõigetoidulised. Igas ökosüsteemis on kaks põhikomponenti: 1. organismid e. biootiline osa Endla Reintam, Ökosüsteemide jaotamine Eraldatakse: 1. Mikroökosüsteemid (näit. mädanev puutüvi); 2. Mesoökosüsteemid (mets, järv); 3. Makroökosüsteemid e. bioomid (kontinent, ookean); 4. Globaalne ökosüsteem e. suurim mõeldav (teadaolev) ökosüsteem (biosfäär). Peamised ökosüsteemid ja bioomid (ökosüsteemide liigitamine) 1. Maapealsed bioomid tundra boreaalsed okasmetsad (taiga) parasvöötme lehtmetsad stepp (rohtlad) savann (puisrohtlad) pooligihaljad troopilised metsad igihaljad troopilised vihmametsad kõrbed 2. Magevee-ökosüsteemid seisvate vete ökosüsteemid (järved, tiigid jne.) vooluvete ökosüsteemid (jõed, ojad jne.) sood 3. Mere-ökosüsteemid avaookean rannikuveed kalarikkad tsoonid lahed, jõgede deltad jne. Põhjused, mis tingivad erinevate ökosüsteemide arengut erinevates regioonides: 1) abiootiliste faktorite erinevus Optimum organismi elutegevuseks soodsaimate keskkonnaparameetri väärtustega piirkond ökoamplituudis. a) kliima (ilmastu) mingi paiga ilmade statistiline iseloomustus aastakümnetega mõõdetavas ajavahemikus; b) teised abiootilised komponendid, mis kujundavad mikrokliimat:

7 reljeef tuul mullatüüp jm. 2) biootilised faktorid liikide omavahelised suhted; 3) füüsilised barjäärid; 4) biootiliste ja abiootiliste faktorite koosmõju. Produtsendid Produtsendid on enamasti rohelised taimed, mis fotosünteesi käigus toodavad anorgaanilisest süsinikdioksiidist ja veest päikeseenergia kaasabil orgaanilist ainet suhkruid. Neist lihtsatest suhkrutest sünteesivad taimed taimetoiteelementide e. biogeenide (N, P, K jt.) osalusel kõik elutegevuseks vajalikud keerulised ühendid. Päikeseenergia talletatakse keemiliste sidemete energiana taimedes. Päikeseenergiat seovad taimed tänu klorofülli molekulile (roheline pigment taimedes). Mõnikord võib roheline värvus olla varjutatud punaste või pruunide värvidega. Vaatamata sellele toimub fotosüntees ka punastes ja pruunides veetaimedes. Roheliste taimede kõrval eksisteerivad ka kemobakterid, mis on võimelised tootma anorgaanilistest ainetest orgaanilist tänu keemiliste sidemete energiale ja ei vaja selleks päikese energiat. Kuid nende produktsioon on väga väike. Igas maailma punktis püüavad rohelised taimed toota võimalikult palju orgaanilist ainet, st. teha võimalikult rohkem tööd. Inimene vastupidi vaatab kuidas minimaalse töötegemisega võimalikult paremini ära elada. Kõik ülejäänud organismid Maal kasutavad taimede poolt toodetud valmis orgaanilist ainet, kasutades seda oma keha ülesehitamiseks ja ka energia allikana. Nii toodavadki rohelised taimed toitu kõigile teistele organismidele (konsumentidele) ökosüsteemis. Konsumendid Konsumentide hulka kuuluvad väga erinevad organismid alates mikroskoopilistest mikroorganismidest ja lõpetades hiiglaslike sinivaaladega. Siia kuuluvad vihmaussid, kalad, molluskid, putukad, lülijalgsed, kahepaiksed, linnud, imetajad (kaasaarvatud inimene). Ökosüsteemi struktuurist lähtuvalt on võimalik konsumendid jaotada vastavalt toidu allikale: 1. Esmased konsumendid, taimtoidulised, fütofaagid organismid, kes toituvad ainult taimedest. 2. Teisesed konsumendid, lihasööjad kasutavad toiduks taimtoidulisi või teisi lihasööjaid: esimese astme kiskja fütofaagi sööja teise astme kiskja fütofaagi sööja sööja kolmanda astme kiskja fütofaagi sööja sööja sööja. tippkiskja see, kes asub sööjate rivi lõpus. Liigid, kes kasutavad vahelduva eduga söögiks nii taimi kui ka loomi, on kõigesööjad. Juhul kui üks loom jahib teist ja lõpuks ta tapab ning ära sööb, siis esimest nimetatakse kiskjaks ja teist ohvriks. Nende vahel on kiskja ohvri suhe. Veel ühe tähtsa konsumentide grupi moodustavad parasiidid nugilised, organismid, kes elavad teistes organismides (endoparasiidid) või nende pinnal (ektoparasiidid) ja kasutavad nende koostis- või toitaineid. Obligaatparasiidid peavad elutsükli jooksul tingimata mõnd aega peremehe arvel toituma; fakultatiivparasiidid nugivad ainult soodsail juhtudel ja elavad ülejäänud aja vabalt. Kõrgeltarenenud parasiitide hulka kuuluvad ka seened, bakterid ja teised mikroorganismid, mis kutsuvad esile haigusi nii taimedel kui ka loomadel. Praktiliselt igas suures organismide grupis, kaasaarvatud mikroorganismid (nahkhiired vampiiride perekonnast), on kasvõi mõni liik parasiite. Detridofaagid ja redutsendid Surnud taimsed ja loomsed jäänused, näit. mahakukkunud lehed, hukkunud taimed, fekaalid jt., neid nimetatakse detriidiks. Eksisteerib hulgaliselt sellisele toidule orienteeritud organisme neid nimetatakse detridofaagideks (vihmaussid, sajajalgsed, termiidid, sipelgad jt.). Nii nagu tavalised konsumendid, jaotatakse ka detridofaagid esmasteks toituvad otseselt detriidist, teisesteks jne. Seened ja bakterid moodustavad tavaliselt eraldi detridofaagide alagrupi ja neid nimetatakse redutsentideks. Detridofaagid ja redutsendid toituvad surnud orgaanilisest ainest ja seega lagundavad seda uuesti algaineteks (toiteelementideks, süsihappegaasiks, veeks). Abiootilised faktorid Abiootiliste tegurite hulka kuuluvad nii keemilised kui ka füüsikalised tegurid. Siia kuuluvad valgus (energia), temperatuur, vesi, tuul, biogeenid, happesus (ph), soolsus, tuli. Kõik tegurid toimivad organismile üheaegselt. Iga elemendi olemasolu või puudumine ohustab mingi liigi organismide eksisteerimist ja elujõulisust. Endla Reintam, 2007 Materiaalseteks (füüsilisteks) abiootilisteks komponentideks on kivimid ja vesi. Peamine osa toitainetest, mida elusorganismid kasutavad toiduks ja mis ringleb ökosüsteemis, tuleb maapinna kivimitest. Kuid ei ole ühtegi mineraalset kivimit, mis sisaldaks lämmastikku. Lämmastikku leidub orgaanilistes kivimites nagu turvas, kivisüsi, guaano (lindude fekaalid), või siis saadakse lämmastikku õhust aineringete käigus. CO 2 sisaldavad karbonaatsed kivimid ja teda leidub ka atmosfääris (0,3 0,4%). Et kivimite ja mineraalide koostises olevad toiteelemendid läheksid üle omastatavasse olekusse, on vaja kivi lõhkuda, murendada. Sellist murenemisprotsessile alluvat kivimit nimetatakse muldade lähtekivimiks. Murenemist põhjustavad kõik füüsikalised protsessid (külmumine, sulamine, kuumenemine, jahtumine, liivaosakeste uuristav tegevus, vee või tuule ärakanne v. kulutav tegevus) ja bioloogilised tegurid (juurte purustav tegevus, juureeritised). Muld Muld on maakoore pindmine, kobe kiht, mis on moodustunud ja areneb tänu taimede, loomade ja mikroorganismide toimele mulla lähtekivimisse. Mulla tähtsaimaks omaduseks peetakse tema viljakust st. võimet tagada taimede arenguks ja kasvuks vajalikud tingimused. Mullateke algas Maal ligikaudu 450 milj. aastat tagasi esimeste organismide asumisega ookeanist kuivale maale. Muld on ökosüsteemi abiootiliseks faktoriks ja ta ise on gigantne ökosüsteem. Vesi Ilma veeta ei saa elu eksisteerida. Meie planeedi pinnast on merede ja ookeanidega kaetud ligikaudu 70%, kui see vesi on soolane. Kõik peamised ökosüsteemid vajavad oma elutegevuseks magedat vett, mis sisaldaks alla 0,01% soolasid. Magedat vett on alla 1% kõigist Maa veevarudest. Vee põhiline roll ökosüsteemis on seotud fotosünteesiga. Vett leidub ökosüsteemis kolmes olekus: tahkes jää; vedelas vesi ja gaasilises veeaur. Veeauru satub pidevalt aurumise käigus atmosfääri, kus ta koguneb ning kondenseerub ja sajab jälle sademetena maa peale. Tuli Tänapäeval vaadeldakse ka tuld ühe loodusliku abiootilise faktorina, mis mõjutab ökosüsteeme, kuna tuli võib alguse saada ka välgu tabamusest. Paljud erinevad taimed on kohastunud tulele. Nii hävitab tuli näiteks kõrreliste ainult lehed, jättes puutumata pungad. Ka on männid tulele vastupidavamad kui lehtpuud. Kohtades, kus on tihti tulekahjusid, saavutavad ülekaalu männid ja kõrrelised heintaimed. Tulekahjude lakkamisel asenduvad männid laialehiste puudega (Ameerikas banksimännid ja keerdokkalised männid). Banksimännil ei vabane seemned ennem käbidest ja ei idane kui ei ole olnud tulekahju. Alles pärast suurt kuumust on selle männi seemned võimelised idanema. Ka sõnajala eoseline taasteke eeldab põlenud metsamaad. Metsatulekahjude harvenemine tekitab probleeme põlengutest sõltuvatele liikidele, kellest osa satub väljasuremisohtu. Suhteliselt kuivades kohtades, kus varise lagunemine on väga aeglane, toimib tuli kui biogeensete elementide vabastajana surnud biomassist uuesti aineringesse. Tuli hävitab ka kahjurputukaid. Tuli hoiab tasakaalus ainult mõningaid ökosüsteeme. Heitlehistes metsades ja troopilistes vihmametsades, kus toitained vabanevad piisava kiirusega, võib ka väikseim tulekahju põhjustada pöördumatuid muutusi ja kahju. Troopilises vihmametsas hävitab juba pinnatuli huumusrikka pinnakihi, mis viib toitainete väljauhtumisele ja muldade erosioonile. 7 Ökosüsteemi struktuur (ehitus) Vaadeldes ökosüsteemi elusosa, märkame, et põhilisteks suheteks, mis valitsevad on toitumissuhted. Ühed organismid söövad teisi, need omakorda kolmandaid jne. sellist toitumiste jada nimetatakse toiduahelaks. Toiduahel organismidevaheline toitumissuhestik. Toiduahelad on vaid harva teineteisest lahus. Enamasti erinevad toiduahelad põimuvad omavahel ja moodustavad toitumisvõrke e. konnekseid. Kõik toitumisahelad alluvad ühtsele seaduspärasusele ning viivad produtsentidest esmaste konsumentideni, sealt edasi teiseste konsumentideni jne. Produtsendid, esmased konsumendid, teisesed konsumendid jne. moodustavad igaüks erinevaid tasemeid selles süsteemis ning neid tasemeid nimetatakse troofilisteks tasemeteks. Tõlkes troofiline tähendab toitumuslikku. Troofilised tasemed (kr. trophe toit, toitumine) toitumisel saadud energia muundumise järgud; teoreetiline üldistus, mille puhul vaadeldakse toitumist kui toidus sisalduva energia kasutamist elutegevuseks ja salvestamist biomassina ning seeläbi edasikandumist mööda toiduahela järgmistele organismidele. Toiduahela I tase autotroofid; II tase fütofaagid; III ja järgnevad tasemed zoofaagid. Alates teisest troofilisest tasemest läheb surnud orgaaniline aine laguahelasse.