Ympäristö koostuu erilaisista alueista. Luonnossa niitä erottavat toisistaan rajavyöhykkeet, jotka ovat alati muuttuvia kaistaleita ekosysteemien välissä. Rajavyöhykkeet voivat olla laji- ja yksilömäärältään runsaita ja siksi niiden suojelu on tärkeää. Ekosysteemien välisten rajavyöhykkeiden lisäksi ympäristöstä löytyy ihmisen luomia ja ylläpitämiä rajoja, jotka ovat usein selkeitä ja viivamaisia, kuten tien ja sitä reunustavan pientareen raja.
SISÄLTÖ
- Ekosysteemien väliset rajavyöhykkeet
- Ekosysteemien väliset rajat ovat jatkuvassa muutoksessa
- Reunavaikutus ja biodiversitteetti
- Luonnon rajan käsitteestä
- Lisää tietoa
1. Ekosysteemien väliset rajavyöhykkeet
Metsät, niityt, pellot ja järvet ovat kaikki erilaisia ekosysteemejä. Ekosysteemien väliin jää alueita, joissa on molemmille ekosysteemeille tyypillisiä piirteitä. Näitä alueita kutsutaan ekosysteemien välisiksi rajavyöhykkeiksi [1]. Rajavyöhyke on kaistale, jossa kasvillisuus on erilaista kuin sitä ympäröivissä ekosysteemeissä [2]. Esimerkiksi metsän ja suon välisessä rajavyöhykkeessä kasvaa sekä metsälle että suolle tyypillisiä kasvilajeja (kuva 1).
Kuva 1. Ekosysteemien väliset rajavyöhykkeet eivät ole jyrkkiä. Kuvassa suo vaihtuu asteittain metsäksi. (Kuva Flickr / Timo)
2. Ekosysteemien väliset rajat ovat jatkuvassa muutoksessa
Luonto on jatkuvassa muutoksessa, eivätkä luonnossa esiintyvät rajat ole pysyviä. Monet luonnonilmiöt muokkaavat ekosysteemien välisiä rajavyöhykkeitä. Eräs tällainen prosessi on sukkessio, joka muuttaa vaiheittain tietyn alueen lajistoa [3]. Prosessia, jossa lajit valtaavat uuden alueen esimerkiksi maankohoamisen seurauksena kutsutaan primäärisukkessioksi (kuva 2).
Kuva 2. Ranta on ekosysteemien välinen rajavyöhyke, jossa meri- ja maaekosysteemi kohtaavat. Maankohoamisen myötä rannalle syntyy jatkuvasti uutta maata, kun rantaviiva siirtyy kohti ulappaa. Rannoille on tyypillistä kasvillisuuden vyöhykkeisyys. (Kuva: merenkurkku.fi / HeliFoto)
Jos alueen eliöstö tuhoutuu kokonaan esimerkiksi metsäpalon, hakkuiden tai kaskeamisen seurauksena, alueella etenevää sukkessiota kutsutaan sekundaarisukkessioksi (kuva 3).
Katso animaatio metsäpalon jälkeisestä sukkessiosta.
Kuva 3. Kaskeaminen, avohakkuut ja metsäpalot muuttavat metsän ekosysteemiä. Niiden jälkeen alueen valtaavat ensin niin kutsutut pioneerilajit ja myöhemmin muut lajit, jotka valtaavat tilaa pioneerilajeilta. (Kuvat: Wikicommons, Flickr / Tero Laakso, Flickr / Paul Asman and Jill Lenoble, Simo Veistola / e-Oppi Oy )
2. Maankäyttömuotojen väliset rajat
Ihminen muokkaa ympäristöään suunnittelemalla maankäyttöä ja kaavoittamalla alueita eri tarkoituksiin [4]. Ihmisen toiminnan seurauksena ympäristöön muodostuu erilaisia alueita ja rajoja. Viljelykäytössä olevat pellot ovat maankäytön suunnittelun tulosta, ja niitä reunustavat rajavyöhykkeet ovat näin ollen ihmistoiminnan aikaansaamia.
Kaupunkien viheralueet ovat ihmisen rakentamaa kaupunkiluontoa. Kaupungeissa erilaisten alueiden väliset rajat ovat usein selkeitä ja suoralinjaisia, kuten kävelytien ja puiston välinen raja. Nämä rajat ovat riippuvaisia ihmistoiminnan jatkumisesta. Jos puistojen hoitaminen lopetettaisiin, sukkessio pääsisi etenemään, maisema muuttuisi ja jyrkät rajat häviäisivät.
Kuva 4. Ihmisen luomat ja ylläpitämät rajat näkyvät selkeästi New Yorkin Central Parkissa. (Kuva: Wikimedia / Piotr Kruczek)
Kuva 5. Pellon ja metsän välissä oleva kesäkukkien väriloisto kertoo runsaasta biodiversiteetistä. (Kuva: Wikimedia / Luc Viator)
4. Reunavaikutus ja biodiversiteetti
Ekosysteemien väliset rajat ovat luonnonsuojelun kannalta erityisen tärkeitä, sillä ne ovat biodiversiteetiltään eli laji- ja yksilömäärältään runsaampia kuin yksittäiset ekosysteemit (kuva 5) [5]. Tätä ekosysteemien välisten rajavyöhykkeiden laji- ja yksilömäärien runsastumista kutsutaan reunavaikutukseksi [6].
Reunavaikutus voi ulottua niin pitkälle, että se pirstaloi ekosysteemin pieniin osiin, jolloin lajien elintila pienenee, ja ne voivat kadota alueelta kokonaan [7].
Kuva 6. Lupiini yksi Suomen vieraslajeista, joka leviää voimakkaasti ja vie elintilaa muilta kasvilajeilta. Lue lisää tulokas- ja vieraslajeista Suomen luonnonsuojeluliiton sivuilta. (Kuva: Vastavalo / Teuvo Salmenjoki)
Käsittelimme edellä luonnossa olevia rajoja, mutta emme käyttäneet niistä nimitystä ’luonnon raja’. Sen sijaan puhuimme ekosysteemien ja maankäyttömuotojen välisistä rajoista. Tähän on syynä se, että rajatutkimuksessa luonnon rajoilla on oma erityinen merkityksensä. Ne ovat luonnonmaantieteellisiä elementtejä, kuten joki tai vuoristo, joille ihmiset ovat antaneet tarkoituksen toimia valtakuntien tai valtioiden välisenä rajana [8] [9].
Kuva 7. Torniojoki on luonnon raja, jota pitkin Suomen ja Ruotsin välinen raja osaksi kulkee. Vastarannalla näkyy Ruotsi. (Kuva: Flickr / Jukka Hernetkoski).
Käsitteet: ekosysteemi, rajavyöhyke, maankohoaminen, sukkessio, rakennettu ympäristö, biodiversiteetti, tulokaslaji, pioneerilaji, vieraslaji, luonnonsuojelu. Lisää käsitteitä löydät käsitepankista.
- Biodiversiteetti
- Sukkessio: opi lisää sukkessiosta videon avulla
- Sukkessio. Virtuaalimetsä.
- Maankäytön suunnittelu
- Susien vaikutus sukkessioon ja ekosysteemiin
- Vieraslajit ja tulokaslajit
- Lupiini on vieraslaji
- Ennen ja jälkeen kuvia kaupungeista ympäri maailmaa. Eye Opening.info. (Unrecognizable Before And After Views Of Cities From Around The World)
- Luonnon monimuotoisuus. Eliömaailma. Etälukio.
- Reunavaikutus. Natura-arvio tuulivoimayleiskaavan vaikutuksista
Stormossenin Natura 2000 -alueeseen (FI0200004). Katso sivu 19. (PDF) - Kaupungistuminen vaikuttaa metsäkasvillisuuteen ja maaperään (2010). Metsätieteen aikakausikirja 3/2010. Leena Hamberg, Oili Tarvainen ja Minna Malmivaara-Lämsä.
Tekstissä käytetyt lähteet:
[1] Huston, M. A. (1994). Biological Diversity – The coexistence of species on changing landscapes. Cambridge University Press, Cambridge.
[2] Campbell, N. (2011). Biology – 9th edition. Pearson Benjamin Cummings, San Fransisco.
[3] Finegan, B. (1984). Forest succession. Nature 318: 8, 109-114.
[4] Ympäristöministeriö (2014). Maankäyttö- ja rakennuslaki. <http://www.ym.fi/fi-fi/maankaytto_ja_rakentaminen/lainsaadanto_ja_ohjeet/maankaytto_ja_rakennuslaki> (Luettu 10.1.2015)
[5] Peda.net (2015). Monimuotoisuus: Mitä on biodiversiteetti?.< https://peda.net/yhdistykset/bmol-ry/koulutus/eyy/yhteinen_ymparisto/monimuotoisuus/mob > (Luettu 10.1.2015)
[6] Erävuori, L. (2012). Natura-arvio tuulivoimayleiskaavan vaikutuksista
Stormossenin Natura 2000 -alueeseen (FI0200004).
[7] Fahrig, L. (2003). Effects of Habitat Fragmentation on Biodiversity. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 34, 487-515.
[8] Kristof, L. K. D. (1959) The Nature of Frontiers and Boundaries. Annals of the Association of American Geographers 49: 3, 269-282.
[9] Vuoristo, K.-V. (1997). Poliittinen maantiede. WSOY, Helsinki.
Tekijät: Marianna Kuusela ja Tommi Sironen (2015)
Tehtävät
TIEDÄ
1. Kerro omin sanoin, mitä seuraavat käsitteet tarkoittavat. Anna jokaisesta esimerkki.
- ekosysteemi
- rajavyöhyke
- sukkessio
- biodiversiteetti
- reunavaikutus
2. Miten sukkessio vaikuttaa ekosysteemien välisiin rajoihin?
3. Tee käsitekartta aiheen keskeisistä käsitteistä.
Voit tehdä käsitekartan paperille tai sähköisillä työkaluilla (Bubbl tai Mind42). Ohjeita käsitekartan piirtämiseen löydät Lähellä kaupungissa-sivustolta.
SOVELLA
1. Tarkastele tekstin kuvia 1–6. Keskustelkaa luokassa tai pienryhmissä
- Millaisia rajavyöhykkeitä tai rajoja kuvissa on?
- Miten ne ovat syntyneet?
- Onko ihminen on vaikuttanut rajavyöhykkeiden tai rajojen syntyyn? Miten?
- Miten rajat saattavat muuttua ajan myötä?
- Miltä maisema voi tulevaisuudessa näyttää, jos ihminen ei vaikuta siihen?
2. Maankäyttö muokkaa ekosysteemejä.
Selvitä Globalis-sivustolta löytyvien satellittikuvien (maanviljelys ja maankäyttö) avulla, miten ihminen on vaikuttanut kuvattujen alueiden ympäristöön. Valitse jokin satelliittikuvapari ja lue kuviin liittyvä teksti. Vastaa seuraaviin kysymyksiin:
- Mistä satelliittikuvat on otettu, ja mitä ne kuvaavat?
- Vertaile kuvia. Millaisia rajoja kartoilla näkyy? Miten alue on muuttunut?
- Mitä alueella on tapahtunut?
- Onko alueella tehty jotakin muutoksen hidastamiseksi tai alueen ympäristön elvyttämiseksi?
- Millaisia ongelmia ympäristön muuttumisesta on seurannut?
3. ’Ennen ja jälkeen’.
Tarkastelkaa alla olevalta sivustolta löytyviä kuvia.
- Miten maisema on muuttunut?
- Miten ihminen on vaikuttanut maiseman muuttumiseen?
Ennen ja jälkeen kuvia kaupungeista ympäri maailmaa. Eye Opening.info. (Unrecognizable Before And After Views Of Cities From Around The World)
4. Reunavaikutus.
- Miten reunavaikutus vaikuttaa ekosysteemien välisen rajavyöhykkeen lajistoon?
- Löytyykö koulun / kodin lähiympäristöstä alueita, joissa voi havainnoida reunavaikutuksen vaikutuksia?
- Miksi ekosysteemien väliset rajavyöhykkeet ovat tärkeitä luonnolle?
- Mitä voisit tehdä rajavyöhykkeiden lajiston säilymisen hyväksi?
5. Pientareet puhtaaksi.
Kerätkää pareittain yhden oppitunnin ajan roskia koulun lähiympäristöstä. Kuka kerää eniten? Tarkastele kerätessäsi, millaisia roskia ihmiset heittävät ympäristöön ja kuinka pitkä matka on lähimpään roskikseen.
Vinkki! Tämän tehtävän voi tehdä myös kodin lähiympäristössä. Pyydä mukaan kavereita, vanhempia, isovanhempia, sisaruksia tai muita henkilöitä. Kerätkää tunnin ajan roskia ja ottakaa valitsemastanne paikasta kuva ennen ja jälkeen roskien keräämisen.
TUTKI
1. Ympäristön rajat kartoilla
Tutkitaan kartta-aineistoista, millaisia rajoja ja rajavyöhykkeitä omasta lähiympäristöstä löytyy.
Tutkimuskysymykset: Millaisia ekosysteemien välisiä rajoja omasta lähiympäristöstä löytyy? Millaisia maankäyttömuotojen välisiä rajoja omasta lähiympäristöstä löytyy? Löytyykö lähiympäristöstä ekosysteemien ja maankäyttömuotojen välisiä rajoja?
Tutkimusaineisto: Tutkimusaineistona toimivat verkkopohjaiset paikkatietoaineistot (kartta-aineistot), esim. Paikkatietoikkuna tai PaikkaOppi
Tutkimuksen kulku:
Vaihe 1: Avaa valitsemassasi karttapalvelussa maastokartta ja karttaselitteet. Alla olevassa kuvassa näet, miten löydät nämä Paikkatietoikkunassa.
Vaihe 2: Hae kartalta kotisi ja tutki asuinaluettasi.
- Selvitä, millaisia ekosysteemejä ja maankäyttömuotoja omasta lähiympäristöstäsi löytyy.
- Zoomaile karttaa. Vaikuttaako mittakaavan muuttuminen siihen, millaista tietoa alueesta on saatavilla?
- Millaisia eri tyyppisiä rajoja / rajavyöhykkeitä löydät kartoilta?
- Mikäli sinulle jää aikaa, selaile muitakin karttatasoja (säätele karttatasojen läpinäkyvyyttä). Tutki, millaista tietoa lähiympäristöstäsi on saatavilla.
Vaihe 3: Valitse kartalta 2-3 erilaista rajaa / rajavyöhykettä. Pyri valitsemaan erityyppisiä kohteita. Tee vanhemman / kavereiden / sisarusten / muun valitsemasi henkilön kanssa retki valitsemiisi paikkoihin. Tee paikoissa seuraavia havaintoja:
- Onko raja yhtä selkeästi havaittavissa kuin kartalla?
- Millaiselta rajalla näyttää? Tuoksuu? Kuulostaa?
- Voit halutessasi ottaa kuvan paikasta tai piirtää paikan.
- Onko raja / rajavyöhyke mielestäsi tärkeä? Perustele vastauksesi.
Yhteenveto:
Vaihe 4: Keskustelkaa havainnoistanne oppitunnilla. Voitte viedä ottamanne kuvat kartta-alustalle niihin paikkoihin, joista kuvat on otettu. Voitte myös esitellä kuvia luokassa esimerkiksi lataamalla ne opettajan koneelle / muistitikulle.
- Miksi rajavyöhykkeet ovat tärkeitä luonnolle?
- Miten ihminen voi vaikuttaa rajavyöhykkeisiin? Mitä voisit tehdä omassa lähiympäristössä sijaitsevien rajavyöhykkeiden hyväksi?
2. Tutkitaan reunavaikutusta rajavyöhykkeillä
Tässä tehtävässä tutkitaan lähiympäristössä sijaitsevien ekosysteemien tai maankäyttömuotojen välisiä rajavyöhykkeitä.
Tutkimuskysymys: Miten ekosysteemien välinen reunavaikutus ilmenee tutkimusalueella?
Tutkimusaineiston kerääminen ja menetelmät: Tutkimusaineiston keräämiseen käytetään menetelmää, joka koostuu linja-arvioinnin ja kasviruutumenetelmän yhdistelmästä.
Tarvikkeet: Kentällä: Lankaa (n. 1 m · 4 = 2m / yhtä tutkimusruutua varten) ja narua (n. 60m; pituus riippuu linjan pituudesta, ja siitä merkitäänkö apulinjat myös narulla. Jos linja on esim. 20m pitkä, narua tarvitaan 20m · 3 = 60m), mitta, tutkimuslomake (tulosta!), kynä, kirjoitusalusta, (kamera). Luokassa: MS Word, Excel tai vastaavat.
Tutkimuksen kulku:
Vaihe 1: Valitkaa lähiympäristöstä alue, jossa kohtaa kaksi ekosysteemiä (esim. ranta), maankäyttömuotoa (esim. puiston ja asutuksen välinen reuna) tai ekosysteemi ja maankäyttömuoto (esim. tienpiennar, jossa tie ja metsä kohtaavat tai pellon ja metsän välinen reuna).
Vaihe 2: Tarkastelkaa valitsemaanne tutkimusaluetta ja valitkaa paikat A ja B niin, että ne edustavat hyvin eri ekosysteemien ominaispiirteitä. Rajavyöhyke jää pisteiden väliin. Mitatkaa pisteiden A ja B väli. Merkitkää narulla päälinja, joka kulkee pisteiden A ja B kautta. Merkitkää päälinjan molemmille puolille noin 0,5 m etäisyydelle apulinjat (esim. narulla tai kepeillä) .
Päälinjan vetäminen.
Jakakaa päälinja tasamittaisiin osiin niin, että jokainen ryhmä saa oman tutkimusruutunsa. Numeroikaa tutkimusruudut niin, että jokainen tietää omansa. 
Ryhmät voivat rajata langalla oman alueensa viereisen kuvan mukaisesti.
Vaihe 3: Kerätkää tutkimusaineisto tutkimalla omaa tutkimusruutua. Käyttäkää apuna tutkimuslomaketta.
Tutkimustulosten visualisointi ja analysointi:
Vaihe 4: Luokassa opettaja kerää yhteen taulukkoon kunkin ryhmän tutkimustulokset: kasvillisuuden peittävyyden (%) ja lajimäärän (lkm).
Jokainen ryhmä tunnistaa aluksi kasvit, joita ei ole paikan päällä tunnistanut. Tämän jälkeen ryhmät tekevät oman tutkimusruutunsa lajeista diagrammin.
Katsokaa alla olevasta kuvasta mallia, miten lajit merkitään MS Excel -taulukkoon. Kokeilkaa itse, miten tuloksistanne saa tehtyä kuvan kaltaisen diagrammin (oranssi diagrammi).
Jos tarvitsette apua diagrammin teossa, klikatkaa alla oleva kuva suuremmaksi ja seuratkaa ohjeita. Kopioikaa valmis kaavio esim. MS Word -tekstinkäsittelyohjelmaan ja tallentakaa tiedosto nimellä ”Tutkimusruutu X” (X = oman tutkimusruudun numero). Lähettäkää tiedosto opettajan sähköpostiin tai ladatkaa opettajan antamalle muistitikulle.
Vaihe 5. Tulkitkaa tuloksia. Keskustelkaa seuraavien kysymysten avulla:
- Voiko diagrammien (kasvillisuuden peittävyys ja lajimäärä) perusteella päätellä, missä ekosysteemien välinen rajavyöhyke sijaitsee? Perustelkaa.
- Miten reunavaikutus vaikuttaa rajavyöhykkeen lajimäärään? Entä yksilömäärään? (Tarkastelkaa ryhmien tekemiä diagrammeja vierekkäin).
Yhteenveto
- Mikä merkitys rajavyöhykkeillä on luonnon monimuotoisuudelle?
- Millä tavoin ihminen voi vaikuttaa rajavyöhykkeisiin ja niiden biodiversiteettiin?
- Miten voisimme itse tukea luonnon biodiversiteetin säilymistä?
3. Maakiitäjäiset ja reunavaikutus
Tässä tutkimuksessa selvitetään, miten eliömäärä vaihtelee kahden eri ekosysteemin rajalla. Helpoiten seurattavia hyönteisiä ovat maakiitäjäiset, joita on olemassa hyvin erilaisia lajeja ja joiden metsä- ja avoimen maaston lajisto eroaa toisistaan.
Katso ohjeet tutkimuksen tekoon täältä.
4. Saalistus ja reunavaikutus
Tässä tutkimuksessa selvitetään, miten lintujen munien saalistuspaine vaihtelee suhteessa reunaan.
Katso ohjeet tutkimusten tekoon täältä.
Tekijä: RajatOn (2015)
| « Siirry Oppimateriaalit-sivulle | Sivun alkuun ⇑ |
© RajatOn 2015
RajatOn-oppimateriaali 