Ökologie

(Oikosder Haushalt)

Ökologie befasst sich mit der Beziehung zwischen Lebewesen und Umwelt

Faktoren, die das Klima bestimmen

extern intern

Mensch Atmosphäre

Hydrosphäre

Klima

Sonne Lithosphäre

Treibhausgase bewirken:

Treihausgase

Kurzwellige Sonnenstrahlen erhöhte Temperatur

Wärme

,,Ökosystem"

Biotop

Bestandteile

Gefäß

H2O

Pflanzen

Energie abiotisch

O2

Tiere Biozynose

H2O O2 Mineralien

Mikroorganismen

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Systematik von Ökosystemen

Man unterscheidet natürliche und künstliche Ökosysteme die werden wiederum

unterschieden: 1. marine Systeme (Salzwasser)

2. limnische Systeme (Süßwasser) aquatisch

A. terrestrische Systeme

B. halbterrestrische Systeme

Rangfolge (Hierarchie)

Biosphäre (allumfassend)

Pedosphäre Hydrosphäre Atmosphäre

alle limnischen S. alle marinen S.

Pazifik Atlantik Ind. Ozean

Nordsee

Deutsche Bucht

Elbmündung Wattenmeer

Ein System besteht aus mehreren Systemen und Untersystemen, die voneinander

abhängig sind.

Terrestrisches System

Segeberger Forst

Lichtung Baumgruppe Waldrand

Büsche ein Baum

Wurzel Krone

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Funktionsabläufe in einem Ökosystem (z.B. Wald)

Aufbauphase

Vegetation, Primärproduktion (= Biomasse) +=O2, Photosynthese

Vorgang: Assimilation= Umwandlung körperfremder Stoffe in körpereigene

Stoffe

1. Abbauphase

Absterben der Biozynose

2. Abbauphase

Mikroorganismen, Pilze und Insekten (=Destruenten) zersetzen abgestorbene

Pflanzen.

Vorgang: Dissimilation= körpereigene Stoffe in körperfremde Stoffe

Remineralisierung: Biomasse Mineralien

Es besteht ein dynamisches Gleichgewicht, das heißt, es die Fähigkeit

vorhanden, sich bei Störung selbst zu regulieren.

Im Fluss (Teilstück)ist dieses nicht vorhanden, die zweite Abbauphase findet in

einem nachgelagerten Abschnitt statt.

Strömung

Flussabschnitt

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Mineralien,

Energie

Fläche

CO2

Chlorophyll,

H2O, CO2

O2

Destruenten

Vegetation

CO2 O2

O2 1. Abbauphase CO2

2. Abbauphase

Absterben

Konsumenten

nicht

notwendig

Nahrungs-

ketten

Die Nahrungskette

Vegetation Sekundärproduzent

Primärkonsument

Pflanzenfresser

Fleischfresser Sekundärkonsument

Tertiärproduzent

Fleischfresser

Mensch

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Allgemeiner Aufbau eines Ökosystems

Produzenten Konsumenten Destruenten Abiotische Faktoren

(Vegetation) (Tiere, die nicht (Pilze, Mikroorganismen (Mineralien, CO2,O2

Destruenten sind) Insekten) H2O, Energie, Fläche

Aufbau Primärproduzenten + Bruttoproduktion

1. Abbau Absterben -

Nettoprimärproduktion (ändert sich im Jahresverlauf)

Im Frühling steigt die Nettoprimärproduktion, mehr Aufbau als Abbau

Im Herbst sinkt die Nettoprimärproduktion, weniger Aufbau als Abbau

Der Fluss ist ein Durchlaufsystem. Ein Flussabschnitt muss von einem vorgelagerten

System versorgt werden, da er dazu nicht selbst in der Lage ist. Die 2. Abbauphase

findet woanders statt, da die abgestorbene Biomasse fortgetragen wird.

Wasserkörper ,,See"

Änderung der physikalischen Eigenschaften ist abhängig von der Energiezufuhr.

Dichte g/cm³

+4°C1,00000 (max. DichteWasser ist am schwersten

+1°C0,

+/- 0°C0,9987

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Frühjahr

Einheitlich tiefe Temperatur ca. 3-6°C

,,schweres Wasser"; Vollzirkulation möglich (durch einfallende Winde)

Sommer

Erwärmung des Wassers, Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter

3 Stockwerke: Deck-, Sprung-, Tiefenschicht

Deckschicht: leichtes Oberflächenwasser

Tiefenschicht: schweres Wasser

keine Vollzirkulation

Herbst

Einheitlich tiefe Temperaturen durch Abkühlung

Vollzirkulation möglich

Winter

Keine (Voll)-Zirkulation (höchstens zum Teil, wegen der Eisschicht)

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Mensch und Ökosystem

(intaktes System)

Frühjahr

Oberflächenwasser:

Energiezufuhr nimmt zuPhotosynthese läuft verstärkt abverstärkte

Primärproduktion (Bruttoprimärproduktion)O2-Produktion nimmt zu

Konsumenten nehmen zuO2-Verbrauch nimmt zuCO2-Produktion

steigtkonstanterO2-Gehalt

Sommer (im Oberwasser)

3 Etagen bilden sich kein Wachstum der Primärproduktion, da der

Mineralienvorrat aufgebraucht ist und wegen fehlender Vollzirkulation kein

Nachschub kommt: man spricht von Sommerstagnation (im Spätsommer)

Tiefenwasser

1. Abbauphase verstärkt sichabgestorbenes Material sinkt auf den Grund

verstärkte Zufuhr von abgestorbener Biomasse Destruenten nehmen zu

(vermehren sich stark)O2-Verbrauch steigtSauerstoffgehalt sinkt (da kein

Austausch mit dem Oberflächenwasser möglich ist)

Ergebnis: O2-Defizit im Tiefenwasser

Sommerstagnation im Oberwasser

durch fehlende Vollzirkulation

Herbst

TemperaturangleichungAuflösung der StockwerkeVollzirkulationAustausch

Oberflächen- mit Tiefenwasser (O2-Ausgleich, Mineralienausgleich)

Winter

Der See ruht

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Menschliche Eingriffsmöglichkeiten

· Dünger

· Müll

· Kühlwasser

· Abwässer

· Überfischung

· Ausbaggern

· Einführung fremder Arten

Ø Entnahme von organischem Material

Ø Zufuhr von organischem Material

Ø Zufuhr zusätzlicher Energie

Ø Einführung fremder Arten, Entnahme heimischer

ArtenUnterdrückung heimischer Arten

Ø Zufuhr von Stoffen, die vom System nicht verarbeitet werden können,

bzw. zu Vergiftungen führen

Beispiel: Dünger

Frühjahr (Oberwasser)

Photosynthese sehr verstärktverstärkte Primärproduktionmehr O2 als normal

Starke Vermehrung der Nahrungskettenmehr O2-Verbrauch als normal

der O2-Gehalt nimmt nicht zu

Sommer

Keine Mineralienbegrenzung durch ständige Düngerzufuhr

Eutrophierung:

Aufbau>Abbau

Keine Sommerstagnation

(Tiefenwasser)

verstärkter Anfall von BiomasseDestruenten nehmen sehr stark zuO2-Verbrauch

steigt starkO2-Gehalt fällt starkO2-Defizit

später: unvollständiger Abbau der abgestorbenen Biomasselagert sich ab (im

Laufe der Jahre immer näher der Sprungschicht)O2-Gehalt geht gegen

Nullaerobe Destruenten nehmen abanaerobe nehmen zu

Faulgase, Faulschlamm

Toter See

Indikatoren: O2-Gehalt, anaerobe Destruenten

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