Ympäristöekologia (BI3)

Tavoitteita

Kurssin tavoitteena on, että oppilas

  • osaa ekologian perusteet ja ymmärtää ihmisen toiminnan vaikutuksen elolliseen luontoon
  • ymmärtää biodiversiteetin merkityksen ihmiskunnan tulevaisuudelle
  • hahmottaa ympäristöongelmien syitä ja niiden seurauksia ekosysteemeissä
  • tutustuu suomalaisiin ekosysteemeihin sekä ihmisen muokkaamiin ekosysteemeihin
  • tuntee, osaa arvioida ja toteuttaa tutkimuksen ympäristön tilasta ja esittää sen tulokset
  • kehittää ympäristölukutaitoaan, ymmärtää vastuunsa ympäristön tilasta ja osaa toimia kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti.

Oman tutkimuksen teko

Ekologinen aihe sopii hyvin oman tutkimuksen aihepiiriksi. Aiheesta riippuen tutkimuksen voi suunnitella eri tavoin, mutta tutkimuskaava totuttaa luonnontieteellisten tutkimusten tekoon yleisesti. Siihen kuuluvat osat on kuvattu kokeellisen työskentelyn vaiheissa toisen kurssin yhteydessä. Niitä noudattaen tutkimuksen osina ovat

  1. johdanto
  2. aiemmat tutkimukset aiheesta
  3. tutkimusmenetelmien kuvaaminen
  4. tulosten esittäminen
  5. tulosten vertaaminen aiempiin tutkimustuloksiin
  6. johtopäätökset ja arviointi
  7. kirjallisuus
  8. liitteet.

Tutkimusraportin kansilehti ja sisällysluettelo ovat käyttäjän kannalta tarpeellisia osia. Johdannossa esitetään tutkimusongelma ja perustellaan hankkeen tarpeellisuus. Aiempien tutkimusten esittely osoittaa sekä perehtymistä aihepiiriin että tarjolla olevaan materiaaliin tutkimusongelmasta. Luonnontieteellisen työskentelyn kannalta menetelmien kuvaaminen on erityisen tärkeää, sillä toistettavuus on tutkimusten luotettavuuden peruspiirre ja kertoo myös tulosten luotettavuudesta ja mahdollisista virhelähteistä.

Tulosten esittämisessä erilaiset taulukot, muu graafinen esitystapa tai lajilistat ovat tyypillisiä. Näitä tuloksia verrataan aiempiin tuloksiin, ja vertailun pohjalta voidaan arvioida tulosta. Myös mahdolliset virhelähteet on arvioitava.

Monista aihepiireistä on olemassa suuri määrä tietoa. Kirjallisuus-kappaleessa esitetään olennaisesti aihepiiriin liittyvä, käytetty kirjallisuus. Minimitavoitteena on esittää ainakin kaikki ne teokset, joiden tietoja on käytetty työssä.

Tutkielman lopussa esitetään liitteinä mahdollisesti karttoja, luetteloita, lakitekstejä tai muuta työhön liittyvää ja tarpeelliseksi katsottavaa materiaalia, joita ei ole käytetty itse tutkimusselostuksessa.

Biodiversiteetin väheneminen

Esimerkkinä kirjallisuustutkimus teoksesta O. Järvinen ja K. Miettinen: Sammuuko suuri suku? Helsinki 1987. Suomen Luonnonsuojelun Tuki Oy.

Kysymyksiä pohdittavaksi:

  • Tapahtuuko sukupuuttoja luonnostaan?
  • Miten ihmisen toiminta on vaikuttanut ja vaikuttaa sukupuuttojen määrään?
  • Miten elonkeinorakenne ilmenee sukupuutoissa?
  • Millaisia tunnuspiirteitä on valtamerten saarien sukupuutoissa?
  • Metsien pirstoutuminen ja sukupuutot?
  • Ihmisen toiminta vähentää joitakin lajeja. Mitä tulee tilalle?
  • Miksi uhanalaislistoja laaditaan?

Paikalliset ympäristöongelmat

Ympäristökysymyksiä tarkastellaan nykyisin kestävän kehityksen näkökulmasta. Sen mukaisesti mukana on kolme aihepiiriä: ekologinen, ekonominen ja sosiaalis-kulttuurinen kestävyys.

Jokaisella paikkakunnalla on mahdollista tutkia ympäristöongelmia, jotka liittyvät mainittuihin aihepiireihin. Oman tutkimuksen voi toteuttaa noudattaen tiettyä kaavaa tai sen voi tehdä kokoamalla portfolion valitsemastaan aihepiiristä. Lähestymistapojen valinta riippuu valitusta aiheesta.

Rakennetun ympäristön ongelmat jäävät usein vähälle ympäristökysymyksiä pohdittaessa. Niiden mukaanotto niin kaupungeissa kuin maaseudulla avaa lisää mahdollisuuksia paikallisten ympäristöongelmien pohtimiseen. Erityisesti sosiaalisen ja kulttuurisen kestävyyden teemoja voi tarkastella rakennetun ympäristön yhteydessä.

Valinnasta riippumatta luonnontieteellisen havainnoinnin lähtökohtana ovat tarkat tiedot tutkittavasta asiasta. Niihin kuuluvat

  • paikkatiedot. Esimerkiksi kunta tai kylä (jos mahdollista paikan koordinaatit)
  • havainnonteon ajankohta
  • vallitseva säätila
  • havainnon tulos
  • mahdolliset muut asiaan vaikuttavat tiedot
  • kartta tai sketsikartta alueesta
  • havaintojen tekijä.

Mahdollisia tutkimusteemoja ovat esimerkiksi

  • puistot ja puistoverkostot
  • viherrakentaminen kaupungissa
  • hautausmaiden ekosysteemit
  • pihat ja puutarhat
  • luonnonvesistöt ja rakennetut vesistöt
  • ruderaattialueet
  • rakentaminen uhkaa puistoa tai suojelualuetta.

Ekologiset ympäristöongelmat liittyvät ilman, veden, maaperän ja elävän luonnon pilaantumiseen. Ne ovat perinteisiä ympäristötutkimuksen aihepiirejä, ja monissa kunnissa materiaalia saa käyttöönsä esimerkiksi ympäristövirastosta, jolloin tutkielman voi tehdä myös tämän materiaalin pohjalta.

Suomalaisen ekosysteemin tutkiminen

Maamme suuri ulottuvuus pohjois-eteläsuunnassa on yhtenä syynä eroihin ekosysteemeissämme. Kouluissa maamme eri osissa keskittyminen lähiympäristön tunnusomaiseen ekosysteemiin on eduksi, sillä opiskelijat voivat hyödyntää omia havaintojaan opiskelussaan. Tarvittavaa taustamateriaalia metsistä, soista ja vesistöistä on riittävästi saatavilla. Myös Internet on käyttökelpoinen tiedon haussa. Samalla voi opiskella oikeaa lähdemateriaalin käyttöä.

Ympäristöekologiassa korostuu ekosysteemiemme herkkyys. Myös koulutyössä tämän näkökohdan tulisi ilmetä selvästi. Ilmaston, maaperän, lyhyen levinneisyyshistorian ja ihmisen vaikutuksen käyttäminen tulkinnassa auttaa ymmärtämään suomalaisen luonnon ongelmia.

Esimerkkinä happamoituminen

Tutkitaan vesistöjen ja metsämaan happamoitumista

Metsämaan alttius happamoitumiselle

  1. Maaperän tutkiminen
    • Selvitetään maaperän rakenne ja pH.
    • Selvitetään sadeveden pH. Sadeveden pH:n määritykseen kannattaa liittää tiedot vallitsevasta tuulensuunnasta. Näin voidaan pohtia mahdollisia syitä pH:n muutoksiin. Sadeveden happamuus Suomessa on jonkin verran parantunut verrattuna 1980-lukuun, jolloin happamuus oli varsin alhainen. Yleensä sadeveden happamuudeksi saadaan nykyisin pH-arvoja 4,9–5,4.
    • Selvitetään kirjallisuuden avulla käsite puskurikyky.
  2. Metsäkasvillisuuden tutkiminen
    • Havainnoidaan havupuiden kunto.
    • Perehdytään kirjallisuuden avulla harsuuntumiseen. Harsuuntumisasteen määrittämiseen voi käyttää asteikkoa terve/hieman harsuuntunut/hyvin harsuuntunut. Apuna voi käyttää kiikareita.

Vesistöjen happamoituminen

  1. Selvitetään veden pH ja sadeveden pH.
  2. Selvitetään vesikasvillisuus.
  3. Selvitetään vesieläimistö.
  4. Perehdytään kirjallisuuden avulla lajien pH-amplitudiin.

Bioindikaattorit veden laadun ilmentäjinä

Maastotutkimuksella voi selvittää oman paikkakunnan vesien tilaa. Kemiallisten analyysien lisäksi bioindikaattorit ovat hyvä tutkimuskohde. Samalla voi kerrata Suomen luonnon kasvi- ja levälajeja. Hyvät bioindikaattorit ovat kapea-alaisia esimerkiksi ravinteisuuden suhteen.

Hyviä indikaattorilajeja vesien rehevöitymiseen ovat esimerkiksi pikkulimaska, isovesiherne, uistinvita, vesirutto, varsankilpukka ja leveäosmankäämi.

Kaupunkiekologia

Kaupunkiympäristö on yhä useamman asuinpiirinä ja vastaavasti kaupungin ekologiset olot tutumpia kuin maaseudun. Kaupunkeja ei kuitenkaan mielletä kasvien ja eläinten asuinpaikaksi eikä tiedosteta kaupunki-ilmaston, ilmanlaadun ja vesitilanteen eroja luonnonympäristöön verrattuna.

Monista kaupunkiekologian tutkimusaiheista kouluille sopivia ovat mm. puistotutkimus, kaupunkilinnuston tutkimus ja ”survival”-tutkimus.

Survival-tutkimuksessa selvitetään, mitkä kasvilajit selviytyvät kaupunkien ääreisoloissa, asfalttiviidakossa. Tutkimuskaavio voi olla seuraava:

  1. tutkimusalueen rajaus
  2. tutkimusongelma
  3. aiemmat havainnot keskustan kasvilajeista
  4. tutkimusmenetelmän kuvaaminen
  5. tulokset
  6. vertailu aiempiin tutkimuksiin
  7. tulosten pohdintaa
  8. lähdekirjallisuus
  9. liitteet.

Kaupungin suunnitteluvirastosta tai kaavoitusosastolta saanee hyviä taustatietoja ja karttamateriaalia. Useissa kaupungeissa on kasvillisuutta tutkittu yksityiskohtaisesti, joten lähdekirjallisuuttakin on saatavissa. Nykyiset ympäristömääräyksetkin edellyttävät lajistoselvityksiä päätöksenteon pohjaksi. Kasvitietojen ohella muistakin eliöryhmistä on jo monilla kaupunkikunnilla yksityiskohtaisia tietoja, jotka ovat hyvää taustatietoa myös opetuksessa.

Risto Hamari ja Mervi Holopainen | Kuvat: Mervi Holopainen