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Ressourcen mit negativen Auswirkungen auf das ōkosystem. Boden Emissionen gasförmiger Schadstoffe aus Verbrennungsvorgängen wirken direkt oder indirekt giftig auf die meisten Organismen Bildung von Smog • Saurer Regen pH-Wert des Bodens und der Gewässer senkt → Pflanzenwachstum hemmt Kohlenstoffdioxid + Methan (entstehen bei Verbrennungsprozessen) tragen zum Treibhauseffekt bei Flurchlorkohlenwasserstoffe o. Schädlingsbekämpfungsmittel Schlecht abbaubar, reichern sich in Nahrungskette an. Falsch bzw. rücksichtslos durchgeführter Ackerbau · Versieglung des Bodens Zerstörung der natürlichen Vegetation • Monokulturen verstärkte überweidung •Bebauung → Habitatverlust verstärkte Erosion • Verdichtung des Bodens mangelnde Durchlüftung begünstigt Erosion Pestizide Anreicherung durch Nahrungsbeziehungen Stadien der Sukzession Initialstadium Sukzessionsstadien Folgestadien Klimaxstadium Sukzession Regressive Sukzession: Rückentwicklung von hochentwickelten zu einfach strukturierten. progressive 1. Initialstadium Pionierarten besiedeln das Gebiet →An extreme Umweltbedingungen angepasst. z. B Pilze u. Bakterien auch robuste Pflanzen Kennzeichen: Kaum Artenvielfalt, Hauptsächlich Produzenten, einfache Nahrungskette 2. Folgestadien immer mehr verschiedene Arten • Hauptsächlich r-Strategen 2.B Ratten u. Moose Biomasse nimmt zu Einfluss der biotischen Faktoren nimmt zu. 3. Klimaxstadium Hier ist das ōkosystem stabil, hält sich selbst aufrecht Hier auch viele k-Strategen Kennzeichen: Hohe Artendiversitāt · Produzenten u. Konsumenten • Komplexe Nahrungsnetze Fließgleichgewicht Aufbau vorgänge gegenseitig ausgleichen manchmal noch Zerfall phase Hier sterben die Baume+ Tier langsam wieder ab. • Wenn ökologisches Gleichgewicht, dann nur kurzfristig Abbauvorgänge u Sukzession Ökosystem verändern sich im Laufe der Zeit strukturell Artenvielfalt: ist immer von der Anzahl der verfügbaren ökologischen Nischen und damit von der Kapazitätsauslastung der Ressourcen abhängig. variieren ständig: Organismen wirken langfristig (z.B Bodenstruktur) Mikroklima lokale u. globale klimaveränderungen Naturkatastrophen ökologisches Gleichgewicht zeitweilig stabilen Zustand der Verhältnisse innerhalb eines Ökosystems. Selbstregulation: Stōrende Einwirkungen auf das Gleichgewicht werden in intakten Ōkosystemen durch Selbstregulation wieder ausgeglichen. Je mehr solcher Rückkopplungsprozesse möglich sind, d. h. je artenreicher die Biozonose ist, desto stabiler kann das ökologische Gleichgewicht aufrechterhalten werden. Zu drastische Änderungen SUKZESSION zu beobachten Def: Beschreibt den schrittweisen Wiederaufbau der Lebewesen eines geschädigten Okosystems. Dabei durchläuft es das Initialstadium und verschiedene Folgestadien, um das Klimaxstadium zu erreichen, in welchem es sich selbst aufrecht erhält. unterteilung: Primarsukzession: komplett unbelebte Landschaft →neuer Lebensraum neu besiedelt Erst Besiedlung Sekundärsukzession: wurde das bestehende Ökosystem geschädigt aber nicht vollkommen zerstört Ursachen: natürliche Faktoren →Feuero. Überschwemmung menschliche Eingriffe Brand rodung Einige Organismen haben überlebt Betrachten der Wiederherstellungsprozesse der Tiere, Pflanzen u. Pilze eines Ökosystems. Stickstoffkreislauf Die Zirkulation des Stickstoffs in der Biozonose an organische Moleküle gebunden. Besondere Bedeutung Aminosäuren Proteine Nukleotide Stickstofffixierung Produzenten Konsumenten - Destruenten Stickstoffassimilation Luftstickstoff (N₂¹ organische Moleküle Verbrennung fossiler Rohstoffe NH₂ NO₂ NO₂- Nitrifikation Stickstoff (N₂) Anteil von fast 80% an der Luft, kann aber in dieser Formen nur von wenigen Organismen genutzt werden. Die Fixierung des Luftstickstoffs (Stickstofffixierung) wird unter Energieverbrauch unter Energieverbrauch von verschiedenen Bakterien durchgeführt. Die bedeutesten Stickstofffixierer sind die Knöllchenbakterien ↓ Die von den Bakterien aus dem Luftstickstoff gebildeten Ammoniumionen (NH₁) werden von der Pflanzen aufgenommen Die wiederum den Bakterium Kohlenstoff- und Energiequellen zur Verfügung stellt. Die meisten Pflanzen nehmen Stickstoff aber in Form von im Bodenwasser gelösten Nitrationen (NO) oder Ammoniumionen (NH) mithilfe ihrer Wurzeln auf. Stickstoffassimilation: d. h. Bildung von organischen Stickstoffverbindungen wird anschließend in der Nahrungskette weitergeben. Aus totem organischem Material wird hauptsächlich beim Zerfall von Eiweißen NH wieder freigesetzt. Durch nitrifizierende Bakterien: Kann im Wasser oder im Boden bei guter 0₂- Versorgung stufenweise oxidiert werden. No Denitrifikation: spezialisierte Bakterienarten vorhandene organische Substrate auch mithilfe der im NO3 enthaltenen 0-Atom veratmen. Dabei entsteht N₂ (Nitratgehaltgehalt im Boden stark verringert) Denitri- Fikation Kohlenstoffkreislauf Kohlenstoff liegt zum Großteil gebunden in organischen Molekülen vor. Dissimilationsprozess auf allen Trophieeben setzen daraus (CO₂) in die Atmosphäre frei Das CO₂ wird während der Fotosynthese der Produzenten wieder assimiliert Ein Teil des CO₂ liegt aber auch im Wasser der Ozeane gelöst vor. Daraus bilden sich auch unter Mitwirkung von Kalk bildenden Organismen schwer lösliche Karbonate, die als Sedimente ausfallen. Kohleformen - Durch die Erwärmung von Oberflächengewässern, den Vulkanismus und den Einsatz fossiler Brennstoffe durch den Menschen wird gebundener Kohlenstoff als CO₂ wieder freigesetzt. Fotosynthese Erdgas und Erdöl enthalten ebenfalls große Mengen Kohlenstoff aus fossilen Organismen. Kohlenstoffkreislauf CO₂ der Atmosphäre Atmung Produzenten Konsumenten Destruenten fossile Brennstoffe, Kalksedimente Erwärmung Vulkanismus, Brände organische Moleküle Es herrscht ein ständiger Austausch von Energie mit der Umgebung PRIMARENERGIEQUELLE → das Sonnenlicht von der Gesamtlichtmenge absorbieren die Pflanzen etwa 2%. Pflanzen (Produzenten): betrachtlicher Teil der Energie aus dem Primārprodukt Glucose im eigenen Stoffwechsels genutzt. Nur der Rest kann für den Aufbau eigener Biomasse verwendet werden. Da kein biochemischer Prozess mit einem Wirkungsgrad von 100% abläuft, gent auch immer ein bestimmter Anteil der Energie als Wärme irreversible für das System verloren und wird abgestrahlt. Auch beim Übergang in die nächste Trophieebene gibt es einen Verlust an Energie. aufwendiger Prozess der Umwandlung der organischen Stoffe. Der Energieverlust beträgt so auf jeder Trophiestufe bis 90% Stoff- und Energiefluss Energiedurchfluss Energetisch betrachtet sind Ōkosysteme offene Systeme Sonne Energie CO₂, Nährsalze Produzenten Wärme Wärme Biomasse Wärme Konsumentenl Wärme Wärme Destruenten Endkonsumenten Wärme In jedem Okosystem ist der Stoffkreislauf ähnlich aufgebaut. Die einzelnen Abschnitte des Stoffkreislaufes sind nach den verschiedenen Trophieebenen benannt. Der Stoffkreislauf Beginn Produzenten, Alle Pflanzen und Algen, die Photosynthese betreiben. So stellen sie aus anorganischen Nährstoffen im Boden+ Sonnenlicht organische Biomasse (Blätter, Wurzel etc.). ↓ Dann von Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) gefresser Z.B Raupe und Rehe ↓ Dann verschiedene Fleischfressende Konsumenten Das sind alle Tiere, die sich von anderen Tiere. BFüchse Stoffkreislauf im Okosystem Produzenten ↓ Dem letzten Glied im Stoffkreislauf Destruenten wenn die Tiere und Pflanzen sterben oder Abfall und Ausscheidungen anfallen werden sie von diesen zersetzt. So entstehen aus den organischen Stoffen wieder anorganische Nährstoffe Produzent Klee Destruenten Nahrungsbeziehungen zwischen den Trophieebenen Blattkäfer Friedfische Zooplankton Phytoplankton Konsumenten | Raubfische Konsumentenglieder Konsumenten II Endkonsumenten Eidechse Konsumenten Endkonsument Greifvogel Nahrungskette für die Herstellung von Biomasse. So schließt sich der Stoffkreis- Diese verwenden die Pflanzen oder Algen (Produzenten) wieder lauf in Realitāt Nahrungsnetz Biomassepyramide Beim Durchlaufen der Nahrungskette kommt es zum Biomasse- Energieverlust In jedem Okosystem ist der Stoffkreislauf ähnlich aufgebaut. Die einzelnen Abschnitte des Stoffkreislaufes sind nach den verschiedenen Trophieebenen benannt. Der Stoffkreislauf Beginn Produzenten, Alle Pflanzen und Algen, die Photosynthese betreiben. So stellen sie aus anorganischen Nährstoffen im Boden+ Sonnenlicht organische Biomasse (Blätter, Wurzel etc.). ↓ Dann von Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) gefresser Z.B Raupe und Rehe ↓ Dann verschiedene Fleischfressende Konsumenten Das sind alle Tiere, die sich von anderen Tiere. BFüchse Stoffkreislauf im Okosystem Produzenten ↓ Dem letzten Glied im Stoffkreislauf Destruenten wenn die Tiere und Pflanzen sterben oder Abfall und Ausscheidungen anfallen werden sie von diesen zersetzt. So entstehen aus den organischen Stoffen wieder anorganische Nährstoffe Produzent Klee Destruenten Nahrungsbeziehungen zwischen den Trophieebenen Blattkäfer Friedfische Zooplankton Phytoplankton Konsumenten | Raubfische Konsumentenglieder Konsumenten II Endkonsumenten Eidechse Konsumenten Endkonsument Greifvogel Nahrungskette für die Herstellung von Biomasse. So schließt sich der Stoffkreis- Diese verwenden die Pflanzen oder Algen (Produzenten) wieder lauf in Realitāt Nahrungsnetz Biomassepyramide Beim Durchlaufen der Nahrungskette kommt es zum Biomasse- Energieverlust Wald Biozonose Pflanzen, Tiere u. Pilze Biotop geprägt durch abiotische Faktoren (genug Niederschlag, Licht) Stockwerke Wurzelschicht See Moosschicht • Krautschicht (1m) • Strauchschich (max. 5m) . Baumschicht (max. 40m) stilles Gewässer vollständig. Biozonose →→→ Fische, Wasserpflanzen, Vögel Einteilung: Bodenzone ↓ ōkosysteme Uferzone: Bruchwaldzone, Röhrichtzone, Schwimmblattzone ↓ Tauchblattzone, Tiefenalgenzone Tiefenzone ↓ • Freiwasserzone Nahrschicht→→ 0₂ reich Sprungschicht ↓ von Land umgeben Zehrschicht 0₂-arm zirkulation Jahreszeil Okosystem gibt In der Biosphäre, also der Gesamtheit der Lebensräume auf der Erde aus, es die drei Hauptlebensräume Festland Ozeane Binnengewässer Unterteilung terristische(Erde), limnische (Süßwasser) und marine (Meere) Okosysteme CHARAKTERISIERUNG Ökosystem: (Lebensraum) (Lebensgemeinschaft) Biotop+ Biozonose- Okosystem ✓verschiedene Lebenswesen verschiedene Umweltfaktoren offenheit: Ökosysteme sind nach außen offen Größe Außere Grenzen Außere Grenzen: Biozonosen + Biotop sind abzugrenzen unterscheiden sich *Wechselbeziehung Offenheit Dynamik: • verändern sich ständig Selbstregulation Es gibt einen nahtlosen Übergang in andere Ōkosysteme Die Lebewesen können zwischen den Ökosystemen wechseln und interagieren. Komplexität: Zwischen den Bewohner des Ökosystems Wechselbeziehungen: Biozonose+ Biotop herrschen unzählige, schwer durchschaubare Verbindungen . Dadurch entsteht ein komplexes Geflecht zwischen Tieren, Pflanzen und Pilzen und ihrer Umwelt. Komplexität Dynamik überwiegen auf Lond überwiegend im Gewässer Verhältnisse zwischen den Lebewesen biotische Umweltfaktoren Rauber-Beute-Beziehungen abiotische Faktoren: Wasser etc. Die einzelnen Bestandteile eines Okosystems, also in stondiger Wechselwirkung voneinander abhängig Insgesamte hat ein Okosytem mindestens so viele ökologische Nischen wie es dort unterschiedliche Tier-, Pilz- und Pflanzenarten gibt, da jede Nische langfristig nur von einer Art bewohnt werden kann. Biome → mehrere Ōkosysteme mit ähnlichen Umweltbedingungen