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Ökologie

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by

Sophia Hogeback

on 9 March 2014

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Transcript of Ökologie

Ökologie
Ökosysteme - Gestufte Systeme
Wiederholung Grundbegriffe
Nahrungsbeziehungen
Primärproduktion

Biozönose: Lebensgemeinschaft aller Organismen in einem Biotop (biotisch)

Biotop: Lebensraum, abiotische Umweltfaktoren

Ökosystem: Vernetzung von Biozönose und Biotop

Biomasse: gesamte lebende Masse aller Individuen

Produktion: in einer bestimmten Zeit neu gebildete Biomasse
- Wechselwirkungen zwischen Populationen sehr vielfältig
Trophiestufen
- Zusammenfassen von Populationen, die ähnliche Ressourcen nutzen
Produzenten
- unterste Stufe
- autotrophe
- Primärproduktion
Konsumenten
- heterotroph
- Sekundärproduktion
- Konsumenten 1. und 2. Ordnung -> Pflanzen- und Fleischfresser




Kennzeichnende Größen der Trophiestufen:
- Individuenanzahl bzw. -dichte
- Biomasse
- Produktion
Produktivitätsverhältnisse
- tiefere Trophiestufen besitzen einen höheren Bestand
-> Pflanzenfresser haben eine höhere Biomasse als Fleischfresser


Warum?
- vom Konsumenten als Nahrung aufgenommene Biomasse kann nicht vollständig verwertet werden


Produktion einer höheren Trophiestufe niedriger als Menge der aufgenommenen Biomasse
Produktivitätseffizienz beträgt 10%
Biomassenpyramide großer Gewässer
- Aktuelle Biomasse nicht von Bedeutung
- Produktionspyramide wichtiger


Biologische Produktion in Ökosystemen
- herstellen energiereicher organischer Stoffe aus anorganischen Stoffen durch eine Pflanze
Bruttoprimärproduktion
Nettoprimärproduktion

- heterotrophe zehren auf (in)direkte Weise von dieser Biomasse
Primärproduktion bestimmt Ressourcenmenge
Lichtausnutzung
- ähnliche Nettoprimärproduktion in verschiedenen Ökosystemen Mitteleuropas, wenn z.B. nur Licht als begrenzender Faktor wirkt
Begrenzende Faktoren
- Wasser, Mineralstoffe, Temperatur

Liebig'sches Minimumgesetz
unterschiedliche Primärproduktionen durch unterschiedliche begrenzende Faktoren
Ökosystem See
Zonierung
Freiwasserbereich (Pelagial) umfasst den gesamten Bereich des Wassers
Bodenbereich (Benthal) besteht aus dem sichtbaren und nicht sichtbaren Bereich
--> Uferregion (Litoral): mit Pflanzen bewachsender Uferbereich
--> Tiefenregion (Profundal): undurchlichtete Bodenzone --> Fotosynthese nicht möglich
Nährschicht: hohe Lichtintensität --> höhere Produktion von Sauerstoff durch fotosynthesebetreibende Organismen, als Verbrauch von Sauerstoff durch die Zellatmung
Sprungschicht: Trennung von Nährschicht und Zehrschicht
--> ausgeglichene Bilanz von Sauerstoffproduktion und Sauerstoffverbrauch
Zehrschicht: Temperatur liegt immer bei 4°C aufgrund der Dichteanomalie des Wassers
--> höherer Verbrauch von Sauerstoff durch Zellatmung als Produktion durch Fotosynthese
--> in der Regel wird aufgrund des Lichtmangels kein Sauerstoff produziert
Zirkulation und Stagnation
Frühjahr
durch Winde wird das Wasser vollständig durchmischt --> Vollzirkulation des Wassers
in allen Tiefen liegen gleiche Sauerstoff- und Mineralstoffkonzentrationen vor
Temperatur liegt bei ca. 4°C

Sommer
Schichtung des Sees durch Bildung einer warmen Wasserschicht mit geringer Dichte an der Oberfläche (Epilimnion)
das Epilimnion lässt feste Partikel in das kalte und dichtere Tiefenwasser (Hypolimnion) absinken, aber die Durchmischung bleibt aus --> Stagnation

Herbst
durch Winde wird das Wasser vollständig durchmischt --> Vollzirkulation des Wassers
in allen Tiefen liegen gleiche Sauerstoff- und Mineralstoffkonzentrationen vor
Temperatur liegt bei ca. 4°C

Winter
das Epilimnion ist durch eine Eisschicht bedeckt
--> Winterstagnation
Nahrungsnetz
Produzenten: Phytoplankton, ufernahe Pflanzen
Primärkonsumenten: Zooplankton, z.b. filtrierende Kleinkrebse
Sekundärkonsumenten: Fische
Tertiärkonsumenten: Raubfische
Destruenten: Bakterien
Eutrophierung
oligotroper See
"oligo" = wenig; "trophie" = nährend --> nährstoffarm

geringer Phosphatgehalt und geringe Biomasse

wenig Phytoplankton und wenige Pflanzen

hoher Sauerstoffgehalt im ganzen See

wirkt blau und klar

kein Faulschlamm


eutropher See
"eu" = gut"; "trophie" = nährend
hoher Nährstoffgehalt --> viel Biomasse wird produziert
geringe Sichttiefe
Wasser erscheint trüb und braungrün
niedriger Sauerstoffgehalt
Faulschlamm
Eutrophierung
Anreicherung eines Gewässer mit Mineralstoffen, z.b. durch Zufuhr von Phosphaten
--> erhöhte Pflanzenproduktion
--> Biomasse der Konsumenten und Destruenten steigt
--> Menge an anorganischem Material steigt
--> erhöhter Sauerstoffverbrauch durch Zersetzung
--> dem See wird immer mehr Sauerstoff entzogen
--> "Umkippen" des Sees
Sukzession
Entwicklung von Ökosystemen
--> zwei Arten: Primär- und Sekundärsukzession
Initialstadium: Besiedlung eines neuen Gebietes durch Pionierarten
Folgephase: neue Arten verdrängen die Pionierarten
--> die Folgephase wiederholt sich bis das Klimaxstadium erreicht wird
Klimaxstadium: die Artenzusammensetzung verändert sich nicht mehr
--> Struktur der Klimaxgesellschaft hängt von dem klimatischen Bedingungen ab
Bioindikatoren
Pflanzen sind an ganz bestimmte Umweltbedinungen angepasst

man kann von ihrem Vorkommen auf die Umweltbedingungen des betreffenden Standortes schließen

Bioindikatoren gelten als Zeigerpflanzen
--> sie geben Rückschlüsse auf Umweltbedinungen

Verwundung in der Landwirtschaft zur Ermittlung von Umweltfaktoren
Stoffabbau durch Destruenten
-totes organisches Material als energiereiche Ressource für Destruenten
- Begrenzung durch: Wasser, Temperatur, pH-Wert
Kreislauf von Fixierung und Freisetzung, kein Verbrauch
Stoffkreislauf und Energiefluss
Kreislauf des Kohlenstoffs
Kreislauf des Stickstoffs
Energiefluss
- Strahlungenergie der Sonne als Antrieb
- Speicherung in Form von chem. Energie

Kopplung zwischen dem Übertragen von Energie und Biomasse
Energiefluss durch Biomassen stellt eine Verzögerung dar, die das Leben auf der Erde ermöglicht
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