Bodil Elmhagen

Hem

Publikationer

Resultat i korthet

Studieområde
- Om Fennoskandien

Vetenskaplig bakgrund

In English

   


xxxxx I ett fjällekosystem ingår många växt- och djurarter. På bilden representeras
xxxxx herbivorerna av ett par renar och predatorerna av en fjällvråk.

 

Vetenskaplig bakgrund

Ett ekosystem består av levande organismer (t ex växter och djur) och miljön omkring dem (vattnet, luften, jorden mm).

Organismerna i ett ekosystem kan delas in i trofiska nivåer utifrån deras levnadssätt och funktion. Exempel på trofiska nivåer är växter, växtätare (herbivorer) och rovdjur (predatorer). Inom den ekologiska forskningen undersöker vi hur miljön, olika arter och trofiska nivåer påverkar varandra. Det har i sin tur betydelse för ekosystemets struktur, det vill säga hur mycket det finns av olika arter i ekosystemet och hur stor del av biomassan som återfinns på olika trofiska nivåer.

   


HHHHHVissa rovdjursarter gynnar andra genom att lämna kadaver efter sig (blå pilar),
HHHHHmen ibland kan de samtidigt ha en negativ effekt på de andra rovdjuren genom
HHHHHkonkurrens och/eller predation (röda pilar). Rovdjuren dödar och äter olika bytes-
HHHHHdjur, vilket kan ha en negativ effekt på bytesdjurens numerär, men samtidigt är
HHHHHrovdjuren beroende av bytesdjuren (gröna pilar).

 

Organismerna i ett ekosystem interagerar med varandra på flera olika sätt. Rovdjur dödar och äter (prederar på) sina bytesdjur, medan växtätare betar av växter. Individer kan konkurrera med sina artfränder om föda, revir och parningstillfällen, men individer av olika arter kan dessutom konkurrera med varandra. Mellanartskonkurrensen är oftast hårdast mellan arter som har likartade levnadssätt.

Rovdjur interagerar inte bara med sina bytesdjur, utan även med andra rovdjur. Dessutom händer det att stora rovdjur dödar mindre rovdjur. När en rovdjursart utrotas så kan därför andra rovdjur komma att öka kraftigt i antal, vilket i sin tur kan påverka hur mycket det finns av olika bytesdjur. På samma sätt kan en introduktion eller återkomst av ett rovdjur leda till att andra rovdjur drabbas av ökad konkurrens och minskar i antal. Men rovdjur av olika arter kan ibland även ha positiva effekter på varandra. Ett exempel på en sådan interaktion är när ett rovdjur lämnar kvar oätna delar av ett bytesdjur. Dessa matrester kan nyttjas av asätande rovdjur.

   

HHHHHPå tundran är klimatet kallt med långa vintrar. Renen är tundrans enda hjortdjur,
HHHHHmen renarna vandrar till skogen på vintern. Då finns det knappt något kvar att
HHHHHäta för stora rovdjur som behöver stora bytesdjur, t ex vargen. Därför är det
HHHHHjämförelsevis ont om varg på tundran. Nordamerikansk forskning har visat att
HHHHHeftersom vargarna är så få, så beror antalet renar framför allt på ekosystemets
HHHHHproduktivitet samt på klimatet. Det innebär att renarnas bete "uppifrån" kan
HHHHHreglera hur mycket det finns av de tundraväxter som de helst äter.
 

En viktig fråga är hur arter, trofiska nivåer och ekosystem regleras, det vill säga vad som avgör hur många individer det finns av varje art eller på varje trofisk nivå. Man skiljer på reglering "nerifrån" och "uppifrån". Växter regleras nerifrån genom t ex tillgång på näringsämnen, vatten och solljus. Växtätare regleras nerifrån genom tillgången på växter, medan rovdjur i sin tur regleras av tillgången på bytesdjur. Reglering uppifrån kan ske genom att rovdjur dödar växtätare eller då växtätare betar på växter. Ofta påverkas ett ekosystems struktur av båda formerna av reglering samtidigt, men vilket som är viktigast varierar. Det beror på vilka arter som ingår i ekosystemet, hur miljön ser ut, samt på klimatet.

I lågproduktiva ekosystem med ogynnsamt klimat, t ex tundra och öken, så tillväxer vegetationen så lite varje år att de inte kan föda så många växtätare. Det kan i sin tur innebära att i alla fall de stora rovdjuren är så få att de knappt har någon effekt på växtätarna.

   


HHHHHI skogen söder om tundran är klimatet mildare än på tundran och där finns
HHHHHhjortdjur året runt. Det gör att det kan finnas relativt mycket varg och antalet
HHHHHvargar styrs av ekosystemets produktivitet (om de inte regleras genom jakt).
HHHHHNordamerikansk forskning har visat att vargen därmed kan reglera mängden
HHHHHhjortdjur genom predation. När hjortdjuren regleras uppifrån så har deras bete
HHHHHganska liten effekt på växterna, vilket innebär att växterna i större utsträckning
HHHHHregleras
nerifrån, till exempel genom tillgången på solljus, näring och vatten.

 

Där klimatet är gynnsamt för växter, t ex där det är varmt och soligt och finns tillräckligt med vatten, så finns det förutsättningar för en rik växtlighet som tillväxer snabbt. Sådana ekosystem kan föda många växtätare och därmed många rovdjur. I produktiva skogar kan det finnas gott om rovdjur och de kan då reglera antalet växtätare uppifrån genom predation.

Människan påverkar ekosystem på flera sätt. Vissa arter reglerar vi genom jakt och fiske, andra har vi utrotat helt eller introducerat till ekosystem där de egentligen inte hör hemma. Dessutom påverkar vår markanvändning (t ex inom jord- och skogsbruket) vilka miljöer som finns och hur de ser ut, något som gynnar vissa arter och missgynnar andra. Ibland kan människans påverkan leda till att en ekosystemfunktion förstärks eller försvagas vilket kan förändra hur ekosystemet regleras och därmed hela ekosystemets struktur. Exempel på ekosystemfunktioner är t ex växternas fotosyntes, växtätarnas bete och rovdjurens predation.

I många ekosystem har människan utrotat de stora rovdjuren som står överst i näringskedjan. Dessa topprovdjur kan ha en viktig funktion i ekosystem genom att deras predation reglerar och håller nere stammarna av stora växtätare. När de stora rovdjuren utrotas så kan de stora växtätarna därför öka kraftigt i antal, vilket i sin tur kan påverka växtligheten.

   
Litteratur:

Hairston NGF, Smith FE, Slobodkin LB. 1960. Community structure, population control, and competition. American Naturalist 94: 421-424.

Fretwell SD. 1977. The regulation of plant communities and the food chains exploiting them. Perspectives in Biology and Medicine 20: 169-185.

Oksanen L, Fretwell SD, Arruda J, Niemelä P. 1981. Exploitation ecosystems in gradients of primary productivity American Naturalist 118: 240- 261.

Crête M, Manseau M. 1996. Natural regulation of cervidae along a 1000 km latitudinal gradient: change in trophic dominance. Evolutionary Ecology. 10: 51-62.

Crête M. 1999. The distribution of deer biomass in North America supports the hypothesis of exploitation ecosystems. Ecology Letters 2: 223-227.

Crooks KR, Soulé ME. 1999. Mesopredator release and avifaunal extinctions in a fragmented system. Nature 400: 563-566.

Oksanen L, Oksanen T. 2000. The logic and realism of the hypothesis of exploitation ecosystems. American Naturalist 155: 703-723.