Abitur Ökologie

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für Lebewesen Schädlich; manche PHanzen brauchen bestimmte Nährstoffe zum wachsen Präfferenzbereich / Optimum Bereich und Wert eines umweltfaktors, bei dem eine Art die höchste Vitalität zeigt. Physiologische / Ökologische Porenz Phisiologische oder ökologische Potenz einer Art ist das Vermögen, Schwankungen von Umweltfaktoren innerhalb des Toleranzbereich zu ertragen Temperatur Je des Lebewesen kann nur innerhalb bestimmter Luft-/Wassertemp. überleben Ökologische Potenzmit Konkurrenz zu anderen Arten Relief physiologische Potenz ohne Konkurrenz in Rein kulturen Hangausrichtungen und Nei- gungen haben eine Auswir- Kung auf die Dauer der Sonnenstrahlung und bestimm- te und Wetterseit, was wiederum beeinflusst, welche Tiere und Pflanzen sich dort ansiedeln. Pressimum Bereich, in dem überleben eingeschränkt und zeitlich begrenzt möglich ist, nicht jedoch wachstum und Fortpflanzung euryök = weiter Toleranzbereich gegen über mehreren UFKI. eurypotent = weiter Toleranzbereich gegenüber einem UFkt. Minimum / Maximum Bei Werten unterhalb des Minimums und oberhalb des Maximums kann eine Art nicht Überleben sehr trocken trocken frisch feucht noss Sehr nass für Wald zu trocken wald- kiefer Stiel- eiche Arten und Individuen reagieren mit unterschiedlichen Toleranzen (Potenzen) auf die Ausprägung abiotischer Um- Welt faktoren. wald- kiefer für Wald zu nass Mechanische Faktoren Wind, Schneelast (Baum braucht z. B. gewisse Stabilität, um nicht durch Wind zu brechen Rotbuche Schwarzerle PH-Wert Tiere und Pflanzen brauchen bestimmte PH-Werte, um Zu Überleben euryök Arten mit einer hohen ökologischen Potenz (weiter Toleranzbereich) Stenök Arten mit einer niedrigen ökologischen Potenz (enger Toleranzbereich) Salinität Salzgenait des Wassers oder Boden (muss gefiltert wer- den können) Stark mäßig schwach saver Sauer saver Squer neutral Toleranzkurven geben das Toleranzspektrum einer Art bezüglich eines umweltfaktors an wald- kiefer Olka- lisen Ökodiagramm ausge- wählter Baumarten, die in Mitteleuropa Wälder bilden. Vergleich zweier abiotischer Faktoren pH-Wert und Feucht- igkeit umweltfaktor Temperatur → es gibt verschiedene Anpassungen von Lebewesen an die Temperatur ↳ Gleichwarme und wechselwarme Tiere homoiotherm (endotherm) • gleich warme Tiere → FOKUS wo die Wärme herkommt • produzieren eigene Körperwärme (35⁰-40°) durch Stoffwechsel Unabhängig von Außentemperatur Kälte zittern, zusätzliche Wärmeerzeugung; winter- Schlaf oder Winterrune Klimaregeln für homoiotherme Tiere → Proportionsregel Allensche Regel → käiteangepasste Tiere haben kürzere Körper - annänge (z.8. Nase / Onren) als Verwandte Arten aus wärmeren Klimazonen → Über die Oberfläche des Körpers wird wärme ab- gegeben Energie gent verloren in warmen Gebietenvorteil z. B. größere Ohren poikilotherm (ektotherm) • wechselwarm → Körpertemperatur vollständig von der Umwelttemperatur abhängig wird nicht vom eigenen Stoffwechsel beeinflusst • abhängig von Außentemperatur • Kälte- oder Hitzetoa bei extremen Bedingungen • halten Winterstarre Bergmannsche Regel → Größenregel → Tiere in kalten Klimazonen sind größer als verwandte Arten in wärmeren Regionen → Durch das bessere Verhältnis von Volumen (Körper) und und Oberfläcne, verbessert sich auch das Verhältnis von Wärmegewinnung und Wärmeverlust BIOTISCHE FAKTOREM biotische Faktoren sind alle wechselwirkungen zwischen den Lebewesen eines Ökosystems In traspezifische Konkurrenz innerhalb einer Art Konkurrenz um Nahrung, Fortpflanzungspartner, Lebensraum, gegenseitige Unterstützung, Jagdge- meinschaften, Schlafgemeinschaften Abgrenzung der Reviere ↳ Tiere (gleicher Art) ferhalten ↳ Grenzmarkierungen (z. B. durch Urin) Rudelbildung Ausschluss von Nahrungskonkurrenz ↳andere Ernährung innerhalb Art ↳männchen, weibchen, jungen z. B. ↳ Zusammenarbeit bei Aufzucht keine über bevölkerung (durch Kosten-Nutzen-Prinzip) Spürt erhöhte Ethen konzentration In der Luft Lo produziert Bitterstoff Tannin Ethen wird über Wind an Akazien geleitet Konkurrenzvermeidung Schutzmechanismen Pflanzen sind in der Lage über spezielle Abwehrsysteme potenzielle Feinde abzuwenren (z. B. Akazienbaum sobald von Giraften angefressen wird Bitterstoff produziert und durch entstehung von Ethen werden außerdem die anderen Akazien bäume gewarnt. Tiere mit auffälligem Muster warnen andere. Tiere tarnen sich um nicht gesehen zu werden (sowohl Räuber als auch Beute) Interspezifische Konkurrenz zwischen verschiedenen Arten Konkurrenz um: Nahrung, Lebensraum, Nahrungsbeziehungen (Räuber - Beute; Parasitism US) Tiere Schützen sich durch tarnen, täuschen oder warnen Pek ham'sche Mimi kry Tiere mit falschem Signal anlocken.. S mimese Tiere die einen bestimmten Teil ihrer Umweit nachanmen. Schwebfliege (narmios) Konkurrenz-Ausschluss-Prinzip ↳zwei Arten mit gleichem Anspruch in einem Lebensraum ↳ eine Art eringt wettbewerbsvorteil (beide können nicht dauerhaft in einem Lebensraum leben) produziert Bitterstoff Tannin + Ethen mimi kry Molekulare Mimikry Tarnung von Mikroorganismen unterschiedliches Beutespektrum ↳ ermöglicht zusammenleben ver- Schiedener Arten im selben Lebensraum angefressene Akazie Windrichtung Müllersche Mimikry Verschiedene Wenrnafte Tiere mit ännlicnem warnmuster. Bates'sche Mimikry Wenrlose Tiere verwenden Tarnmuster von anderen Tieren um sich zu schützen. wespe (giftiger Stachel) Symbiose und parasitismus Parasitismus ist eine Beziehung zwischen organismen von ver- schiedenen Arten mit einseitigem Nutzen. durch Stoffentzug oder giftige Sekrete wird Wirt geschädigt oder entwickelt Krankheiten. Beispiel: Zombie Schnecke Anpassung der Parasiten - Haft und Klammerorgane - Rückbildung von unwichtigen organen (z. B. Wurzein) - viele Nachkommen und komplizierte Entwicklungs- Und übertragungswege (R- Strategen) - Vernaltenssteuerung beim Zwischenwirt (leichtere Beute für Endwirt) nimmt Parasit über Nan rung auf Schnecke (zwischen Wirt). Individuen Sind Abhängig voneinander Symbiose ist eine Bezienung zwischen mehreren Indivi- quen von verschiedenen Arten. Beispiele Pflanzenwurzei und Pilz Wirt bleibt am Leben Putzerfisch und Fische Algen und Nesseltiere Wirt in der Regel senr viel größer als Parasit Flechten (Pilz + Algen) Vogel Abhängigkeitsgrad 1. Allianz (lockere Abhängigkeit) 2. Mutualismus ( Regelmäßige /längere Abhängigkeit) 3. Eusymbiose (überlebensnotwendige Abhängigkeit) denkt dass Schecken fühler Maden sind und isst diese 4 Parasit landet im Endwirt Parasit verändert Verhallen Fühler sehen aus wie Maden "Win-win"- Situationen Raubparasitismus (Schlupfwespen) führt normalerweise zum Tod des Wirts (Parasitoide) Brutparasitismus (KUCKUCK) ↳ Nachkommen werden vom Wirt aufgezogen Ektoparasitismus (Mücken, Flöne, Zecken) ↳ Parasiten leben auf Wirtsoberfläcne (außen) Endoparasitismus (Bandwürmer) ↳ Parasiten leben im Wirt (intra-/extrazellulär) Gelegenneitsparasiten (Darmbakterien) ↳ Leben nur gelegentlich im Parasitismus Dauerparasiten (Maden, Fliegen) ↳sind für Entwicklung vollständig vom Wirt abhängig Vollparasiten (gelber Sommerwurz) ↳ können keine eigene Fotosynthese betreiben und sind in Ernährung voll vom Wirt abhängig Halbparasiten (Misteln) ↳ Können Fotosynthese betreiben und Nährstoffe vom Wirt allein verarbeiten Art des Nutzens 1. Stoffwechselsymbiosen 2. Fortpflanzungssymbiosen 3. Räumlich getrennt 4. Endosymbiosen (einer nimmt den anderen aut) Hemiparasit= Pflanzlicne Parasiten, die zu eigener Photosynthese in der Lage Sindentzien en Wirt aber andere Nährstoffe Holopara Sit= Pfl. Parasiten, die voll vom Wirt abnängen Fehlwirt Wirt mit suboptimalen Bedingungen ↳ Parasit entwickelt sich nicht weiter Ektosymbiose - Organismen leben außerhalb voneinander. Endosymbiose Ein organismus lebt im anderen. Fakultative Symbiose = Beide Partner sind allein Über- lebensfänig, jedoch nicht den Vorteil nutzen. Obligatorische Symbiose = Onne sind beide nicht Lebenstänig Nutzen für 1. Partner wasser un a Nährsalze Nahrung durch Schuppen Fotosyntheseprodukte Stickstoff und Kohlen Stoft - dioxid können Nutzen für 2, Pariner Organische Nährstoffe Befreiung von Parasiten Kohlenhydrate und Sauerstoff Wasser una Nănrsalze Räuber-Beute-Beziehungen → Nahrungsbezienung zwischen Organismen 4 Räuber jagen lebende Beute • Populationsgrößen von zwei Arten, die in einem interspezifischen Konkurrenz verhältnis zueinander Stehen Schwanken im Laufe der zeit Lotka - Volterra-Regeln 1. Lotka- Volterra - Regel Die Populationsdichte von Räuber und Beute schwanken periodisch. Die Maxima der Räuber- population folgen phasenverzögert nach der Beutepopulation. 2. Lotka Volterra - Regel Die durchschnittliche Größe (Mittelwert) beider Populationen ist, über große zeiträume hinweg gesenen, relativ Konstant. Der Mittelwert der Beute ist größer als der der Räuberpopulation. 3. LOHKQ Volterra - Regel Nach einer proportional gleich starken Reduzie- rung der Individuenzahl beider Arten, nimmt die Populationsgröße der Beute schneller und Stärker zu. Mittelwert d. Beute steigt kurzfristig an, währ- end der Mittelwert d. Räuber im gleichen Zeitraum absinkt. Jaga strategien / Verhaltensmuster →lavern →anschleichen →Gruppenjagd Räuber diese Schwankungen unterliegen bestimmten Regein Regelkreis Spezielle Merkmale → Fang- / Greiforgane → Schnelligkeit → Raubvogelaugen hoch entwickelter Geruchssinn Tarnfrachten Fellfarbe von Raubtieren (an Umgebung angepasst) zanı der Beutetiere →Räuber und Beute haben verschiedene Jaga una Schutz strategien, , Sowie andere unterschiedliche Anpassungen Individuenzah/ Fläche Individuenzah/ Fläche Räuber-Beute-Verhältnis Zahl der Beute greifer un =Beute W = Räuber. AÄÄÄ Individuenzah/ Fläcne ssa Beute Schutzstrategient Verhaltensmuster →Todstellreflex Nachtaktivität Spezielle Sinnesorgane → Wahrnehmung durch Erschütte- Zeit rungen →Geruchssinn und großes Blickfeld Mittelwerte Zeit Zeit Schutztrachten →Warntrachten →Tarntrachten معتهمهممممممللمسهمم in einer Biozönose kommen Organismen im gemeinsamen Lebensraum entweder als individu enreiche oder weniger individuenreicne Population Population in Wechselwirkung mit abiotischen und biotischen Faktoren Spezifische Vermenrungsrate Populationswachstum Wetter, Temp. Wasser, Niederschlag Regelkreis Dichtestress Zahl der Individuen intraspezifische Konkurrenz Amzahl Individuen Konkurrenz um Nantung Ⓒ r=D-m Sterberate Naturkatastrophen Geburtenrate natürliche Bedingungen nicht berücksichtigt (Konkurrenz, Nahrung, Räuber-Beute etc.) 04. Populatios- dichte O Platz für ein Individuum • Wachstum nängt davon ab, wie weit N von K entfernt ist + Vermehrungsrate und Ausgangsgröße ✪ Dicnteunabhängige Faktoren Dichte apnängige Faktoren exponentielles Wachstum einer population Zahl Individuen einfluss Populationsgröße und -dichte zeit aktuelles Spezifische Fressfeinde (Räuber - Beute-Bezienung) Je mehr individuen, desto weniger Platz für ein individuum Radioaktivität / Chemikalien dN dt Populations wachstum Regelkreis Stress =r•N• Interspezifische Konkurrenz, Unspezifische Fressfeinde und Krankheiten K-N K Parasiten und Krankheiten (infektionen) Zahl der Individuen hängt zusätzlich nocn von Dicnteabhängigen und Dichteunabhängigen Faktoren Faktoren verändern Geburten- und Sterberate und beeinflussen auch die Dichte. Je mehr Nachkommen, desto größer die Zahl der Individuen exponentielles Wachstum + Zahl der Nachkommen Amani Individuen K= Umweltkapazität N= Populationsgröße Kapazitätsgrenze Dzeit Die maximale zahl von Individuen einer Population angegeben, die in einem bestimmten Lebensraum auf Dauer existieren kann, weil vorhandene Res- Sourcen nur begrenzt vorhanden sind. Fortpflanzungsstrategie → verschiedene Tiere haben unterschiedliche Fortpflanzungsstrategien, die an inre Umwelt und Verhalten angepasst sind auch die Umweltkapazität spielt eine Rolle maximal mögliche Populationsgröße in Lebensraum →verschiedene Tiere naben zwei unterschiedliche Strategien um sich angepasst an die Umwelt- Kapazität zu vermenren R- Strategen Lebensraum wechseinde Umweltbedingungen (z. B. Steppe) hohe Vermehrungsrate (häutig jeweils viele Nachkommen) .Kurze Generationsaaver (schnelles erreichen der Geschlechtsreife) → schnelle Besiedlung von Lebensräumen, wenn Bedingungen gut • Kurze Lebensdauer Populationsgrößel Umweltbedingungen AM Starke Schwankungen K-Wert →Populationsgröße schießt oft über Kapazitätsgrenze hinaus oder fällt weit darunter Zeit Beispiele: Kaninchen, Blattlävse oder Feldmäuse Wachstumsbegrenzende Faktoren - Fressfeinde - Nahrungsangebot K-Strategen Lebensraum relativ konstante Bedingungen (z. B. Meer, Regenwald) • geringe vermehrungsrate (seltener und weniger Nachkommen) lange Generationsdauer mit Brutpflege ( Geschlechtsreife Später) • Längere Lebensdauer, da kapazität optimal ausgenutzt wird. →im Ökosystem leben so viele Individuen wie Platz/Ressourcen für Sie da sind. Populationsgröße/ Umweltbedingungen konstanter K-Wert →Populationsgröße schwankt nur ganz leicht im Vergleich zum K-Wert. Beispiele: Elefanten, Wale, Aften K-Wert zeit مسلم علمهملمين die Umwelt eines Lebewesens besteht aus Kombination von vielen Faktoren optimale Nutzung des Lebensraums durch Anpassung der Körpermerkmale in Konkurrenz zu anderen Tieren die gleichen Lebensraum bevölkern Besiedlungsort Fortbewegung. 4 Aufenthalt Anpassung an bestimmle Nanrungen z. B. Nüsse Stärkeres Kiefer Wanderung Wohnheiten Anpassung von Körperbau, Proportionen und Ge- Lebensweise Jagd morphologische Anpassungen (Körperanpassung an Umgebung und Bedingungen) Verbreitungsort essen Unterwasserpflanzen und Kleintiere (wasser) Nahrung Angepasste Körpermerkmale an Jagd umgebung gleicher Lebensraum bedeutet aber nicht gleicne ökologische Nische ↳z. B. Landvögel die im Wasser Jagen Anpassungen an Lebensumfeld um Nanrung besser zu bekommen → jede Ökologische Nische Überlappt mit anderen ökologischen Nischen ↳ jedes Tier besitzt eigene ökologische Nische Beispiel: Enten und Schwäne →leben zusammen im See Die Ökologische Nische definiert die Gesamtheit der biotischen und abiotischen Faktoren die ein Lebe- wesen beeinflussen. Beschreibung der ökologischen Nische beinhaltet... Suchen in unterschiedlichen Bereichen des Sees kaum Nischen überschneidung, da sie sich angepasst haben im Laufe der Entwicklung Anpassung von Strategie ↳Jagdstrategie physiologische Anpassungen besitzen zwei Tierarten die gleiche ökologische Nische, dann Stehen diese Arten in Konkurrenz zueinander Anpassung des Nahrungsrhythmus ↳wie oft wird gegessen ↳ was wird gegessen (2. B. opportunistische Jäger = alles) Konkurrenzvermeidung Konkurrenzausschluss- Prinzip kavm Konkurrenz bis keine STOFFAREISE aut → In Ökosystemen besteht ein ständiger Stoff- und Energieaustausch ↳ Lebewesen benötigen diese um zu überleben → Ökosysteme = natürliche Systeme mit Bezienungsgefüge aus Population und Umwelt (Fähigkeit zur Selbstregulation) Würmer und Insekten Pilze und Bakterien Entstenung never organischer Substanzen Destruenten Leben von den organischen Substanzen, indem sie diese wieder abbauen. I Essen tote Lebewesen. Sonnenenergie CO₂ 4. Trophieebene 1. Trophieebene Pflanzen. Tiere Sterben K3 3. Tropnieebene Sekundäre K 2. Trophieebene primäre Konsumenten → Konsumenten 1. Ordnung = zweite Trophieebene Produzenten Wichtig: Fotosynthese, zellatmung und Gärung Fotosynthese Konsumenten :) C02 H0 → dritte Trophie ebene = Tiere die sich von Pflanzen fressern ernähren (sekundär Konsumenten) Produzieren energiereiche Stoffe Konsument 1. Ordnung (Pflanzen fresser) Trophieebenen und Energiefluss → Grundlage der Nahrungsbezienungen eines jeden Ökosystems = Einbindung anorganischer Materie in energiereiche organische Substanz (die Biomasse) Konsument 2. Ordnung (Fressen Pflanzen fresser) Fuchs Konsument 3. Oranung) (Fressen zweit verbraucher) Rebhunn ↑ Heupferd ↑ Gras Sind Lebewesen, die sich von anderen. Lebewesen ernähren (heterotroph) Bawen mithilfe von Lichtenergie organische Substanzen. Produzenten → Größe der Individuen nimmt in den meisten Fällen mit Zunehmen der Konsumenten stufe zu. → mit jedem Verbraucher in der Kette gent chemische Energie verloren (weitere Stufe immer nur 1/10 %) ↳ Energiefluss (Energie bewegt sich nur in eine Richtung) Beispiel einer Nahrungskette → Biomasse (Gesamtmenge der energiereichen Organisch en Stoffe) nimmt ab →→Materie gent nicht verloren; wird in Energieärmere Stoffe umgewandelt Anzahl Individuen nimmt mit zunehmender Stufe ab Fotoautotroph= Organismen die Sonnen- energie binden können und von Licnt, Wasser und Co₂ leben. Nahrungskette Hase durch zusätzliche verzweigung der Nahrungsbezienungen entstehen Nahrungsnetze 1. Trophie ebene Fuchs Kräuter Maus Unu Ren Räuber- Beute Blätter KOHLEN Produzenten Destruenten Produzenten N₂-fixierende Bakterien im Boden und in Wurzeln Stickstoffassimilation S T O S TICK S T O F F K RE •Aufspaltung von 2 Stick - Stoffatomen • Pflanzen assimilieren Ammonium . durch Cyanobakterien wird Stickstoft in Ammonium umge- wandelt N₂ + 6e- + 6H* - FFK R E 2 NH3 Konsumenten CO₂ Konsumenten Harnstoft, Harnsäure NH₂+ Ammonium Methan NH4 an N₂ 1 S L (C) Kohlenstoff /Erdöl IS k nitrifizierende Bakterien Ammonifikation durch konsumenten wird StickStoff in Exkrementen produziert Kohlenwasserstoffe L A NO3 Destruenten Nitrat durch Verbrennung fossiler Brenn- Stoffe A U F • Destruenten setzen dieses als Ammoniak oder Ammonium frei kammimi ni mw denitrifizierende Bakterien (co₂) im Meer Calcium carbonat / Kalk (ca CO₂) U F Stickstoffoxid N₂0₁+ Denitrifikation wenn kein 0₂ vorhanden ist Iwerden Nitrat und Nitrit als oxidationsmittel Nitrifikation das entstandene Ammonium oder Ammoniak wird von nitrifizierenden Bakterien zu Nitrat oxidiert Sauerstoff erforderlich verwendet und ZU N₂ reduziert FLIEPGEWÄSSER unterscheidung in Bach und FlUSS ↳ Oberlaut; Mittellauf; Unterlauf ↳ Quelle und Mündung ABIOTISCHE FAKTOREN chemisch-physikalische Wassereigenschaften Leitfähigkeit PH-Wert Lebewelt des Gewässers f Aigen Phosphate BIOTISCHE FAKTOREN Pflanzen BIOAKKUMMULATION → auch Schadstoffanreicherung genannt → Tiere nehmen über Nahrung Schadstoffe auf (direkt oder indirekt) Ammoniak und Ammonium Kohlensäuregehalt/ Sauerstoffgenalt → indirekt = Tiere als Nahrung, die bereits Schadstoffe angereichert haben → je höher Kosumenten ordnung, I desto mehr Schadstoffe Fische Sauerstoffsättigung Gewässergrund Sauerstoffgehalt absoluter Genalt (10 mg/l) Temperatur ab- hängig ständig in Bewegung"; Strömungen; geringere Tiefen; länger; verschiedene Bereiche bei großer Länge (nete - rogenes Ökosystem große Schwankungsbereiche räumliche Gewässerstruktur Sauerstoffsättigung= in prozent (z. B. 97 %) + viele Zerkleinerer (1); (4) Filtrierer und je weidegänger und Räuber - Schmal und schnellere Strömung - nicht Tief; meist Naturbelassen - viel Falllaub (viele Baume) → (2) Filtrierer; (2) Weide-gänger, je Zerkleinerer und Räuber -breiter und Strömung geringer, - tiefer und weniger Falliaub (weniger Bäume) →(1) Räuber, Rest Filtrierer → Zerkleinerer und Weidegänger nicht mehr da, weil kein Laub von Bäumen im Wasser - breit und geringe Strömung - kein Falllaub und Tief - Phytoplankton Räuber Ernähren sich von lebenden Tieren Mineralstoff- genait Zerkleinerer → Ernähren sich von Falllaub und groben organischen Materialien. Breite, Tiefe, Gewälle Fließgeschwin- digkeit weidegänger → Weiden den Aufwuchs (Algen + Bakterien) von Steinen oder änlichem. Quelle (Forellenregion) - Steinig, 5°- 10%, 0₂ gering Oberlauf (Äschenregion) -Steine, grober Sand; 15°C; O₂ hoch mit geringen Tagesamplituden -Produktion < Respiration Mittellauf (Barbenregion) -grober Sand, Kies; 15° -20°C; O₂ hoch mit ausgeprägten Tagesamplituden - Produktion = Respiration Unterlauf (Bleiregion) - feiner Sand und Schlamm, 20°C + ₂2 geringer - Produktion > Respiration Mündung (Kaulbarsch-/Flunderregion) - Schlammi 9; 20°C; gering sedimentfresser Ernänren sich von feinpartikeln, organischen Stoffen (z. B. Zerkleinerte Stoffe). Sammein Nahrungspartikel aus sediment auf. Gewässerstrukturgüte → Fließgewässer = enge wechselwirkung mit umgebender Landschaft → Strömung, Gewässerstruktur und umgebende Landschaft + chemische /physikalische Wasserbeschaffenheit ↳abiotische Faktoren = Lebensbedingungen abiotische Faktoren wirken sich auf das Aussenen des Flusses aus räumlich und zeitlich verändernde Gewässerstruktur Prallhänge, Uferabbrüche und Kolke kleine Ero- Sionsvorgänge Gleithänge und Inselbildung = Sedimentation Stoffbelastung wird durch Strömung bestimmt Starke Strömung = Material vom Ufer abgetragen → geringe Strömung= Material wird hier wieder abgelagert Sedimentation Ständige Umlagerung von Substraten = äußerlich Sichtbare Artenreiche Tier- und Pflanzenwelt NUR, wenn eine große Anzahl unterschiedlichster Strukturen vorhanden ist. natürliche Dynamik ist verantwortlich für Fähigkeit zur Selbstvegenerierung (nur Fließgewässer) Veränderungen Renaturierung nur bei regelmäßigem Hochwasser möglich Selbstreinigung nur bei naturnahen Gewässern ( Gewässer mit viel Steinen, Totholz, kies = besser als in Betongerinnen) Refugialräume Nach Störfällen (z. B. Hochwasser) können die Gewässer dadurch besiedelt werden. → Fluss nimmt generell in der gesamten Strecke alle Stofte auf die darin enthalten sind ↳natürliche organische Stoffe; über Quell- und Grundwasser eingetragene Stoffe ROLLE der Landwirtschaft → grundsätzliche Belastung durch: 1. Pestizide 2. Nährstoffe Erosion ➜ Zur Stoffbelastung kommt es dann, wenn vom Menschen das Wasser chemisch oder physikalisch verändert wird 4 durch Einleitung von Kanalisation und Klärwasser 2. Oberflächenabfluss aus Landwirtschaft und Verkehrsflächen Industrielles Abwasser: über Jahre zurück gegangen wegen gesetzlichen Vorschriften Kommunales Abwasser: Abwasser Reinigung durch Kläranlagen Nährstoffe : Grund für Eutrophier ung Schadstoffe und Xenobiotika: Schwer abbaubare synthetische Stoffe ; schwer Absenbare Wirkungen Nährstoffe durch Pflanzen (Pollen) Synthetische Stofte (xenobiotika); toxische wirkung auf Gewässerbiozönosen; difuses eintragen durch Regenfälle kurz nach Austragen auf Ackerflächen Stoffe und Eintragswege Phosphor und Stickstoff aus Landwirtschaft, Kläranlagen und Kanalisationen Lübermäßiges Pflanzenwachstum; NH3 (Ammoniak) und. NO₂ (Stickstoffdioxid) = toxisch Grobstoffe und Schlamme Abfluss von Landwirtschaft und Kanalisation Sedimentveränderung /Verschlammung Leichtabbaubare Kohlenstoffverbindungen optimaler Nährboden für Fäulnisbewonner Eutrophierung Unter Eutropnierung versteht man die Anreicherung von Nährstoffen in einem Gewässer. Es handelt sich damit um einen Prozess. Besonders betroffen sind stenende Gewässer, jedoch können in Fließgewässern vorallem Teilbereicne eutrophiert sein. natürliche Bedingungen 1101 100-1 90% Konzentration Phanzen- nährstoffe gering 9₂ in 1. sauerstoffgehalt 0,0 -0,31 = Dz mg) m2 Freisetzung weitere Nährstoffe giftige stoffe 12 (Eutrop nierung) Pflanzennährstofte aus angrenzenden Flächen (Abwasser) Saverstofftagesgang O₂zehrung durch Respiration Fische sterben Aerober Abbau und → abhängig vom Wetter und Jahreszeit → Winter weniger Sonnenstd. → Sauerstoffverhältnisse von verschiedenen biologischen und physikalischen Prozessen bestimmt 0₂ mg/m² Absterben von Pflanzen Nährstoffreisetzung →aerober Abbau organischer Substanz durch Bakterien → unabhängig von Sonnen- einstrahlung → besonders noch in abwasserbelasteten Gewässern → hängt von abbaubarem organischen Material im Wasser ab 10 ernönung Bedeckung von Wasseroberfläche S Q₂ mg/m² 0,4 0,0k Pflanzenwachstum 12 18 vermenrre Produktion Saverstot ausgeprägte Sauerstoff amplituden über den Tag Tag- übersättigung mit 200% Absterben von Organismen 24 Produktion durch Forosynthese Physikalischer → Photosynthese nur Tagsüber → Steigerung mit Zunahme Sonneneinstrahlung → Moose, Algen und Wasserpflanzen Nachts defizit Saverstoffaustausch (Luft und wasser) abhängig von Saverstoffsättigung →Ort: Wasseroberfläche → Nachts: Saverstoffdefizit = 0₂ Aufnahme (oder verschmutzung) 18 → Sauerstoffübersättigung = 0₂ Abgabe (durch Fotosynthese) FOTOSYNTHESE Chloroplasten Thylakoiden • Aufteilung in zwei Reaktionen die in den Chloroplastenstattfinden 1. Teireaktion = Licht (abnängige)reaktion 12 H₂O + 12 NADP+ 18 (ADP +P) 2. Teilreaktion = Dunkel-/ Lichtunabhängige Reaktion 6CO₂ + 12(NADPH+H*) + 18 ATP →→ C6H₁2O6 + 6H₂O + 12 NADP+ 18 (ADP+P) Gesamtgleichung: 6 H₂O + 6 CO₂ - C6H₁2O6 + 6 0₂ Licht Sammelfalle - Ansammlung von Membranproteinen in den photosynthetischen Membranen von Organismen, die photosynthese betreiben → findet in then Thylakoiden statt → abhängig von Lichteinstrahlung Lichtsammelfalle und Fotosysteme →wasser wird zu Sauerstoff gespalten und Licht in Form chemischer Energie (ATP und NADP+ H+) fixiert 12 (NADPH +H*) + 18 ATP + 602 → findet im Stroma stat (Matrix) → ist angewiesen auf Energie von der ersten Teilreaktion → Kohlenstoffdioxid wird in Glucose und wasser umgewandelt 6 CO₂ 6 Ribulose-1,5-biphosphat 6 ADP 6 ATP 103-Phosphoglycerin aldehyd * 2 Fixierung Regeneration I Reduktion 3-Phosphoglycerin- aldehyd ↓ 1 GIUCOse Lichtreaktion Calvin-Zyklus 12 3-Phospho- glycerinaldehyd (PGA) Dunkelreaktion 12 3-phospnoglycerat (PGS) Lipid tröpfchen DNA ABLAUF →Fotosysteme I und I werden bestranit und geben jeweils ein Elektron ab →über Plastochinon, Cytochromkomplex und Plastocyanin wird das Elektron von FI ZU FI Übertragen und füllt das Elektron in FI →das verlorene Elektron in FII wird durch Fotolyse von Wasser aufgefüllt (2 H₂O 4H² + 4H² + 0₂) FI gibt sein Elektron an Ferredoxin. Die Reduktase setzt aus 2 e NADP¹ zu NADPH+ Ht um abhängig von Stärkeablagerung 12. ADP 12. P 12 NADP+ Stroma 12 NADPH + H² 12 ATP Doppelmem- bran Ribosomen →Protonen aus der Fotolyse paven im Thylakoid- innenraum einen Gradienten aut nutzt ATP-Synthase um aus ADP +P ATP herzustellen Grana stapel Stromathylakoiden → CO₂ wird mithilfe von Rubisco an Ribulose-1,5-biphosphat gebunden (6 CO₂ an 6 C6 ) → zerfällt aber direkt in zwei Moleküle mit 3 C-Atomen ( 12 (C3) 3-Phosphoglyceral P63) durch ATP wird PGS ZU 1,3-Phospnoglycerat aktiviert und durch NADPH+H² zu 3-Phosphoglycerinaldehyd (PGA) → Über mehrere Schritte zu Glucose (2 PGA = C6H₁₂06) ABLAUF die restlichen 10 PGA regenerieren zu 6 Ribulose 1,5- biphosphat unter ATP-Verbrauch → Nebenprodukt: Wasser