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Ökosystem See

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Wiebke Liebich

on 30 September 2012

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Produzenten Faszination Süßwasser Ökosystem See terrestrisch Einführung Anpassungen Aufbau des Ökosystems Lebensgemeinschaften Dichte Wasser Gliederung Einführung Wasser Struktur des Ökosystems Lebensgemeinschaften Anpassungen Jahreszeitliche
Umschichtung Stoffkreislauf Eutrophierung Quellen Stoffkreislauf Jahreszeitliche Umschichtung marin limnisch ca. 3% Salzkonzentration < 0,1% Salzkonzentration stehende Gewässer fließende Gewässer Tümpel, Teiche, Seen Quellen, Bäche, Flüsse Einteilung in große Vegetationszonen tropische Regenwälder, Savannen, Wüsten und Halbwüsten, Hartlaubwälder, Steppen, Tundren usw. künstlich angelegt, können abgelassen werden können austrocknen Übergänge zum Land: Flach- und Hochmoore Übergänge zum Land: Lagunen zum Süßwasser: Brackwassergebiete Küsten, Flachmeerbereich, Riffe, offene Seen, lichtlose Tiefsee 75 % verdunstetes Wasser aus Ozeanen = globaler Niederschlag Meerestemperaturen beeinflussen globales Klima, Verbreitung und Dynamik der Windströmungen Meeresalgen und photosynthetisch tätige Bakterien liefern atmosphärischen Sauerstoff; verbrauchen große Mengen CO2 Viskosität Oberflächenspannung Lösevermögen Schmelzwärme Verdampfungswärme Hohe spezifische Wärme Dipolcharakter Lösungsmittel für ebenfalls polare Stoffe Transport innerhalb und außerhalb von Zellen große Anziehungskräfte zwischen polaren Wassermolekülen entzieht Umgebung viel Wärme 800x Eis Wasser Ausdehnung erhöhte Dichte < 4°C 4°C E E ausgeglichene
Temperaturverhältnisse Kohäsion polare Atombindung Sauerstoff Wasserstoff Auf einen Blick Einführung
Wasser
Struktur und Aufbau
Lebensgemeinschaften
Anpassungen der Lebewesen
Jahreszeitliche Umschichtung
Stoffkreislauf
Eutrophierung
Quellen 2 / 3 E -Abdeckung Körpersubstanz Destruenten Konsumenten 2. Ordnung 1. Ordnung Fotosynthese in lichtdurchflutetem Epilmnion CO und Mineralstoffe 2 Konsumenten E Aufbau von Körpermasse Konsumenten Produzenten verwerten abgestorbenes Material Remineralisierung zur Rückgewinnung
von Nitraten, Sulfaten, Phosphaten Destruenten Nahrungsbeziehungen im Pelagial Phytoplakton, autotroph = Produzent
herbivores Zooplakton = Primärkonsument
carnivores Zooplankton = Sekundärkonsument
Fische = Tertiärkonsument
Raubfische (auch Greifvögel, Menschen) = Endkonsument Nahrungsbeziehungen im Benthal abgestorbenes abgesunkenes Produzentenmaterial = Produzent
herbivore Bodentiere = Primärkonsument
carnivore Bodentiere = Sekundärkonsument
benthische Friedfische = Tertiärkonsument
benthische Raubfische = Endkonsument und Nahrungsbeziehungen 1 / 10 Gewichtszunahme des Fressenden im Verhätnis zum Körpergewicht organische Substanz Aufbau von Körpersubstanz Energie-gewinnung Ausscheidung unverwertbarer Bestandteile Nahrungsnetz Aufbau als Stabilität des Ökosystems Autolyse Enzyme bewirken Selbstauflösung Diffusion aus abgestorbenem Organismus ins Wasser Destruenten nutzen festes/gelöstes organisches Material zur Energieabdeckung + Aufbau eigener Körpersubstanz Mineralisierung Zerlegung von KH, F, E in anorganische Verbindungen genug O2 vorhanden: Oxidation, aerobe Bakterien NH + 2O NO + 2H O Nitritbakterien 4 2 2 2 NO + O NO Nitratbakterien 2 2 - 3 - Nährsalzquelle fotoautotropher Pflanzen } frei gesetzt: CO , (PO ) , (SO ) 2 4 4 2 - 3 - nicht genug O2 vorhanden: Reduktion, anaerobe Bakterien und Pilze frei gesetzt: Methan (CH ), Dihydrogenphosphationen (H PO ), Ammoniak (NH ), Schwefelwasserstoff (H S) 4 3 2 4 2 - } GIFTIG Einlagerung in Bodensedimente z.B. PO als unlösliches FePO (Eisen-(III)-phosphat) unter anaeroben Verhältnissen Reduktion zu Eisen-(II)-phosphat Eisen-(II)-phosphat Fe(PO ) entsteht, wasserlöslich Warum Stoffaustausch ? 0 2 MS Umwälzung nur in Deckschicht keine Umwälzung Vollzirkulation Stürme ermöglichen zusätzliche O -Aufnahme Fähigkeit zur Selbstreinigung verwerten organische Substanz -Gewinnung Eutrophierung Vorgänge, die zur Anhäufung von Nährstoffen und damit zu erhöhter Produktion führen oligotroph eutroph Vergleich Aufbau tiefes Becken schmales Litoralgebiet
mit wenigen Pflanzen flaches Becken breites Litoralgebiet
mit vielen Pflanzen nährsalzarm wenig Phytoplankton hohe Sichttiefe geringe Primärproduktion Mineralisierung nährsalzreich viel Phytoplankton "Algenblüten" möglich hohe Primärproduktion hohe Sauerstoffzehrung durch große absterbende Biomasse Bodenverhältnisse Nährsalzgehalt Stoffkreislaufprozesse mineralische Schlammschicht kaum organische Stoffe Schroedel "Ökologie", S. 104 schwarze Schlammschicht anaerobe Zersetzung O reicht nicht aus 2 keine Mineralisierung durch aerobe Destruenten Methan, H S 2 Licht begrenzt die Produktion Sauerstoff begrenzt den Abbau Voraussetzung Produktion von Biomasse durch Produzenten übersteigt nicht Abbau durch Destruenten P r o d u k t i o n O 4 l i g o t r o p h 3 - Aufbau von Nukleotiden Ausfällen der Phosphationen als schwer lösliches Eisen-(III)-phosphat (FePO ) 4 genug O2 vorhanden: Sedimentoberfläche wirkt oxidierend Eisenionen hauptsächlich als Fe vorhanden Verbinden mit Phosphationen (PO ) zu schwer löslichem FePO 3 + 4 3 - 4 F O L G E Entzug der Phosphationen aus dem Stoffkreislauf sche Regel: Liebig Jede Produktion wird durch den jeweils im Minimum befindlichen Stoff begrenzt Die Phosphatkonzentration begrenzt das Wachstum des Phytoplanktons als Minimumfaktor. mesotrophe Seen relativ nährstoffarm Sichttiefe > 2m Sauerstoffsättigung 30-70% polytrophe Seen sauerstofffrei faulige Schlammschicht hoher Nährstoffgehalt hohe Algenproduktion proportionale Zunahme von Produzenten, Konsumenten und Destruenten Ablagerung einer Schlammschicht wachsender Sauerstoffverbrauch Zuflüsse keine Remineralisierung mehr möglich Zunahme der Biomasse Windverfrachtung Verlandung des Sees NITRATÜBERDÜNGUNG - Abschirmen von Licht
- keine Nahrungsquelle für Zooplankton
- durch Wind ans Ufer, Faulen
- behindern Fortpflanzung der Fische
- Zersetzung verbraucht viel Sauerstoff
- Absterben der sauerstoffbedürftigen
Bodenfauna Ende der Sommerstagnation: Sauerstoffmangel MAßNAHMEN - Ausbaggern von Faulschlamm
- Abtrennen und Entfernen von Algen
- Künstliche Sauerstoffzufuhr
- Ringleitung um den See
- Dreistufige Kläranlagen im gesam- ten Einzugsbereich 2 Frühlingszirkulation Sommerstagnation Herbstzirkulation Winterstagnation sinkende Außentemperaturen - Eisbildung hohe spezifische Wärme Dichteanomalie des Wassers hohe Wärmkapazität
schlechte Wärmeleitfähigkeit Lebensraum bleibt Organismen erhalten steigende Außentemperaturen - Eis schmilzt, Wasser wird erwärmt stabile Wasserschichtung, durch Thermokline getrennt sauerstoffreich,
nährstoffarm sauerstoffarm,
nährstoffreich Außentemperatur sinkt DIMIKTISCHER SEE Zonierung Nährschicht Sprungschicht Zehrschicht aphotisch euphotisch Fotosynthese Epilmnion Hypolimnion Dissimilation Detritus bildet Nahrungsquelle für Benthos Spritzwasserzone Zone der Wasserstands-
schwankungen Zone der ständigen
Wasserbedeckung Plankton & Nekton Einlagerung Fortsätze, Antennen, Hörner, Stacheln langgezogene Form sparsame Verwendung von Skelettsubstanzen teilweise Eigenbeweglichkeit Schwebefortsätze feine, wasserabstoßende Härchen häufiges Putzen mit wasserabstoßendem Sekret gleichmäßiger Ruderschlag Steuerung Körper auf Mittel- und Hinterbeine gestützt hypoton Stromlinienform Schleimschicht Salz sparen können Pumprichtung der Chloridzellen umkehren Bsp.: Pantoffeltierchen, Amöbe Hydrophyten Schwimmblätter Spaltöffnungen auf der Oberseite große Interzellulare Cuticula fehlend Blattdimorphismus Wurzelsystem Aufnahme von Wasser, CO , Mineralsazen 2 Aerenchym Wasserleitungsbahnen Unterwasserblätter keine zartwandig Cuticula fehlend Spaltöffnungen oft fehlend Eiablage Ruheplatz schwach ausgebildete Wurzeln am Untergrund Schwimmblätter auf der Wasseroberfläche kaum oder fehlende Cuticula Pelagial Benthal Plankton Nekton Pleuston Neuston Verteilung Benthos Kieselalgenbefall Grünalgen Blaualgenbefall Bakterien Wasserfloh Rädertierchen Kleinkrebse Phytoplankton Zooplankton Libellenlarve Hecht (Raubfisch) Aland (Friedfisch) Ente Wasserhyazinthe Wasserlinse Wasserläufer Gelbrandkäfer Protozoen (Urtiere) Schnecken, Kleinkrebse (Zersetzer) Insektenlarven Würmer Fische, Wassermilben versch. Protozoen aerobe und anaerob lebende Bakterien Lichtverhältnisse Nährstoffgehalt Unterschiedliche Entwicklungsperiodik Temperaturverhältnisse Vergesellschaftungsformen leistungsfähige Halteorgane an das Wasser angepasste Atemsysteme Konkurrenzausschlussprinzip Laborversuch 1 Laborversuch 2 ähnliche Umweltansprüche Vermehrung durch Zweiteilung Arten mit ähnlichen Umweltansprüchen schließen sich im selben Lebensraum weitgehend aus Konkurrenzvermeidung um Nahrung sorgt für eine größere Artenvielfalt im jeweilige Lebensraum Symbiose liefert Fotosyntheseprodukte Grünalge Wirt (Süßwasserpolyp, Weichtiere) liefert Nährsalze und Schutz Ektosymbiose Tarntrachten Plattfisch Befreien von Außenparasiten, Hautverunreinigungen, abgestorbenen Hautteilen Allianz Sukzession Sukzession eutroph mesotroph oligotroph wenige höhere Pflanzen MITTLERES ALTER JUNGER SEE GEALTERTER SEE Abflachen schnelles Erwärmen Aufeinanderfolge verschiedener Lebensgemeinschaften am selben Ort (auf Grund des veränderten Biotops) mehr Pflanzen schlagen Wurzeln weniger Freiwasserbewohner mehr Lebewesen, die weniger Sauerstoff verbrauchen bzw. warmes Wasser bevorzugen Flachmoor Torf nasser, schlecht durchlüfteter Boden Seggen, Rohrkolben, Schilf Ansammlung von teilweise zersetzten Pflanzenresten, die >75% Wasser enthalten langsames Wachstum Zusammenpressen tiefer Schichten durch darüberliegende feuchte Schichten Veränderung der Vegetation: Weidengebüsche Bruchwald Kiefern, Birken - + 78% N in der Atmosphäre Ammonifikation durch stickstofffixierende Bakterien (z.B. Cyanobakterien) Aufbau von Aminosäuren und DNA = N 2 NH 4 Nitrifikation Denitrifikation Literatur „Campbell Biologie - Gymnasiale Oberstufe“; Neil A. Campbell, Jane B. Reece; PEARSON Verlag; S. 672-676, S. 719-720

„Ökologie“ Materialien für den Sekundarbereich II Biologie; Eckhard Philipp, Bernhard Verbeek; Neubearbeitung; Schroedel Verlag, Hannover; S. 98-114

„mentor Abiturhilfe, Biologie Oberstufe - Ökologie“; Reiner Kleinert, Wolfgang Ruppert, Franz X. Stratil; mentor Verlag; S. 62-73

„Linder Biologie“; Horst Bayrhuber, Ulrich Bäßler, Johannes Hopmann, Wolfgang Rüdiger; Metzler Verlag; S. 83-94

„Abiturwissen Ökologie“; Jürgen Christner, Ernst Klett Verlag für Wissen und Bildung; S. 113-119, S. 125

„DUDEN Basiswissen Schule - Biologie Abitur“; 3. Auflage; Duden Schulbuchverlag; S. 454-457

„Biologie Oberstufe - Ökologie“; Prof. Ulrich Weber, Dr. Stefanie Esders; Cornelsen Verlag; Erstauflage; S. 66f.

„Natur erleben - Feuchtgebiete: Quellen, Flüsse, Seen, Moore“; Eleonore Hohenberger; Ravensburger Buchverlag Otto Maier; 1989; S. 91-94 Bildverzeichnis 2 4 3- 4 4 2 SEE http://www.unserdorf.info/dorfbilder/dorf/windrad-001.jpghttp://www.urlaubsreif.de/bilder/p245/010530230250202501255.jpghttp://image.lang-8.com/w0_h0/48bcfd308b4e44875683e0eec18044ee31866e3c.jpghttp://www.uni-due.de/~hc0014/S%2BWM/Definitionen/Wasserstoffbrbd.gifhttp://www.mh-hannover.de/fileadmin/institute/funkt_angew_anatomie/bilder/mikroskopische_anatomie/kurspraeparate/endokrine_organe/thyroidea/Thyroidea-C-Zellen.jpghttp://www.uni-duesseldorf.de/MathNat/Biologie/Didaktik/Wasserhaushalt/dateien/3_transp/3_wasser/bilder/1_wmolek.gifhttp://www.alphapay.ch/assets/Kugeln/_resampled/resizedimage300284-rote-Kugel.jpghttp://img.fotocommunity.com/photos/17793572.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9c/Surface_Tension_01.jpg/220px-Surface_Tension_01.jpghttp://www.sonnentaler.net/aktivitaeten/materie/wasser/anomalie/images/anomalie-14.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/Hyperia.jpg/220px-Hyperia.jpghttp://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/8/bc/chemische_grundlagen/bilder/ice_cubic_pdb_altref.jpghttp://www.chemgapedia.de/vsengine/media/vsc/de/ch/8/bc/chemische_grundlagen/bilder/ice_hex_pdb_altref.jpghttp://farm3.static.flickr.com/2575/4068803045_c70da5b083_o.jpghttp://rostseite.de/fotos1/auerberg_blick_ins_land.jpghttp://data.whicdn.com/images/38264802/beach-beautiful-birds-cute-Favim.com-512091_large.jpghttp://windenergy-event.com/renewable-energy-wind-egypt/egypt-wind-energy-wind-africa-bg.jpghttp://www.werneck.de/bilder/haeuser_hoftore.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/Jd9880sts-abtanken.jpg/350px-Jd9880sts-abtanken.jpghttp://www.energiewende-sta.de/wp-content/uploads/2012/07/Industrie-2.jpghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/a/ac/See1.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/Gliederung_See.pnghttp://s3.cdnhi.com/hi/6/24322/Ferienwohnungen-Speck-SEE-5821-2-3_l.jpghttp://www.posthotel-poecking.de/%40uploads/pics/seeufer.jpghttp://www.planet-wissen.de/natur_technik/atomkraft/atommuell/img/Tempx5_atomkraft_erdoel_g.jpghttp://asv-dietzenbach.de/media/Gliederung_biotisch.pnghttp://www.umdiewelt.de/photos/931/813/38/44962.jpghttp://www.umdiewelt.de/photos/526/435/33/40492.jpghttp://cdn2.spiegel.de/images/image-24489-panoV9free-yksw.jpg- 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