Ökosystem See

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Hannah e

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Was ist ein Ökosystem?
Biotop
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Selbstregulation
Offene Systeme
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Lernzettel zum Ökosystem See >grundlegende Informationen >Assimilation und Dissimilation >Stagnation und Zirkulation

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Ökosystem See Was ist ein Ökosystem? Biotop Biozönöse Ökosystem Selbstregulation Offene Systeme Lebensraum einer Lebensgemeinschaft, gekennzeichnet durch die abiotischen Ökofaktoren/ der unbelebte Rahmen des Ökosystems Nahrungsketten Stoffkreislauf Sukzession Sämtliche Populationen aller Arten (=Lebensgemeinschaft) in einem Biotop, die in einem Beziehungsgeflecht stehen (biotische Faktoren) Verflechtung von Biotop und Biozönose = Biozönose (Lebensgemeinschaft) + Biotop (Lebensraum) – Ökosystem >Biosphäre = belebter Raum der Erde Merkmale (Funktionsprinzipien) von Ökosystemen Beziehungsgefüge zwischen den Lebewesen einer Biozönose. untereinander sowie zwischen Biotop. und Biozönose Bsp. Lebensraum schafft passende Umweltbedingungen, wie z.B. klimatische Faktoren, Boden, Geländestruktur, Wassertiefe, Wasserbewegung Bsp. im See bilden z.B. Fische, Insekten, Algen, Wasserpfalnzen,... eine Lebensgemeinschaft akterien, Bsp. Aquatische Ökosysteme (Meer, See, Bach, Flüsse,...) Terrestrische Ökosysteme (Wald, Wüste, Park). können eine gewisse Beständigkeit durch Regelkreise aufrechterhalten (z.B. Räuber-Beute-Beziehungen / Koevolution) benötigen Energiefluss (z.B. in Form von Sonnenlicht) und tauschen Stoffe mit ihrer Umgebung aus z.B. Wasser des Sees verdunstet > Wolken entstehen > Regen wichtig für Wald dienen Weitergabe von Energie (Ausgangspunkt = Strahlungsnergie der Sonne, durch welche Pflanzen Fotosynthese betreiben können (Produktion energiereicher organischer Stoffe), Pflanzen werden von Pflanzenfressern gefressen, diese wiederum von Fleischfressern usw., sodass Energie immer weitergereicht wird und dabei teils Wärme verloren geht > ebenfalls ein Kennzeichen eines offenen Systems Stoffe im Ökosystem unterliegen einem Stoffkreislauf, das heißt, produzierte Verbindungen werden abgebaut und liegen dann als Materie dem System vor, aus dem wiederum etwas aufgebaut wird (z.B. Pflanzen benötigen CO2 für die Fotosynthese und produzieren O2, der Mensch benötigt O2 zur Energiegewinnung und produziert O2) zeitliche Veränderung der Ökosysteme (z.B. Entstehung eines neuen Waldes nach einem Waldbrand) Tiefe...

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[m] Ökosystem See 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 >5 Lichtintensität [%] 0 spektrale 50 100 Zusammensetzung 88.2 Räumliche Gliederung des Sees (Tiefenangaben beispielhaft) Fachbegriff Pelagial Benthal Profundal Litoral Bruchwaldzone trophogene Nährschicht Riedgraszone Röhrichtzone Kompensationsschicht Schwimmblattzone tropholytische Zehrschicht Tauchblattzone Algenzone Profundal Pelagial Benthal Erklärung Freiwasserbereich = Bodenzone Algenzone Tauchblatt- Schwimmblatt- zone Krauses Arm- Leichkraut leuchteralgen Tausendblatt Grünalgen Hornblatt Kieselalgen Trophogene Nährschicht: viel Licht, Aufbau von Biomasse durch Fotosynthese, Sauerstoffproduktion höher als der Verbrauch (mehr Assimilation als Dissimilation). Kompensationsschicht/Kompensationsebene: Assimilationsrate = Dissimilationsrate, bspw. zone Sauerstoffproduktion entspricht dem Sauertsoffverbrauch Tropholytische Zehrschicht: Lichtmangel, hauptsächlich sauerstoffverbrauchender, remineralisierender Abbau von Biomasse (kein Pflanzenwachstum) Wie bestimmt der abiotische Faktor Licht die vertikale Schichtung eines Sees? Einfluss auf die Prozesse •desto höher die Schicht, desto mehr Licht > viel Fotosynthese (also Produktion von Biomasse und Sauerstoff). •durch Lichtverhältnisses kommt es in den Schichten zu unterschiedlichen Verteilung von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Mineralien im See Seerose Teichrose Röhrichtzone Schilfrohr Rohrkolben Binsen Simsen Pfeilkraut Schwimmendes Froschlöffel Leichkraut Wasserknö- terich Litoral Schwimmblattpflanzen haben Spaltöffnungen auf Blattoberseite wasserabweisende Cuticula große, mit Luft gefüllte Interzellularen erhöhen die Schwimmfähigkeit Riedgraszone Bruchwaldzone Seggen Erlen Schwertlilien Weiden Gilbweiderich Blutweiderich Binsen Seeboden in seiner Gesamtheit (umfasst Profundal und Litoral) = Tiefenzone tropholytische Bedingungen, in flachen Seen und im Uferbereich nicht vorhanden, unterhalb der Kompensationsebene = Bodenschicht der Uferzone oberhalb der Kompensationsebene, in Abhängigkeit der Wassertiefe durch verschiedene Pflanzenarten geprägt (bilden Zonen) Beriech bis zur Wasserlinie Boden ist feucht, moorig, teils überflutet (abhängig von der Jahreszeit) Pflanzen besitzen verzweigtes Wurzelwerk → Schutz vor Ausschwemmung an sumpfigen Ufern, Übergangszone zwischen See und Umland (wird in Abbildungen oft mit zur Röhrichtzone gezählt) hier dominiert Schilfrohr →weit verzweigtes Wurzelwerk, lange Halme zum Ausgleich der verschiedenen Wasserstände Sprossachsen weisen hohen Anteil an Festigungsgewebe → hohe Windfestigkeit hohle Sprosse → Sauerstofftransport bis in die Wurzeln Wassertiefe= 3 bis 4m Wassertiefe= 3 bis 7m Pflanzen vollständig unter Wasser → Aufnahme von Mineralstoffen und Kohlenstoffdioxid über meist gefiederte Blätter direkt aus dem Wasser → nur schwache Wurzelbildung tiefste Stelle des Litorals / der trophogenen Zone (6 bis 16m) → Algenarten, die mit sehr wenig Licht auskommen Assimilation und Dissimilation heterotrophe Assimilation Umbau von Glucose Aufbau körpereigener organischer Stoffe aus körperfremden organischen Stoffen Calvin-(Benson)-Zyklus Assimilation = Aufbau organischer Stoffe produziert Glucose lichtunabhängige Reaktion (Dunkelreaktion) = temperaturabhängig (Grund: Enzyme) CO₂+ ATP und NADPH+H* (CO₂ stammt z.B. aus der Zellatmung) reagiert zu Glucose Stoff- und Energiewechsel autotrophe Assimilation fotoautotrophe Assimilation mithilfe von Licht Fotosynthese (in Chloroplasten) = Aufbau körpereigener organischer Stoffe aus körperfremden anorganischen Stoffen sinkt in größerer Tiefe auf 3mg/l (aerobe Abbauvorgänge von Mikroorganismen im Bodenbereich). Elektronen (e-) Wie verändert sich der See im Jahresverlauf? Winterstagnation Temperatur unter dem Eis am geringsten steigt mit zunehmender Tiefe auf 4°C (höchste Dichte) 02- Gehalt unter Eis hoch, wegen Phytoplankton, Eisschicht verhindert, dass Sauerstoff von außen in den See gelangt aufgrund der Eisschicht kann Wasser nicht zirkulieren (Schichten durchmischen sich nicht), sodass es zur Winterstagnation kommt = stabiler Zustand Eisschicht dient als Schutz vor Kälte für z.B. die Fische Frühjahrszirkulation Temperatur überall im See bei 4°C, Sauerstoffgehalt überall bei 12mg/l Lufttemperaturen steigen, Sonneneinstrahlung nimmt zu, Eis schmilzt, Wassertemperatur steigt auf 4°C, das Wasser weist überall gleiche Dichte auf und kann sich aus diesem Grund durchmischen, die Winde unterstützen die Durchmischung •Frühjahrszirkulation = Wasser wird.vermischt, Sauerstoff überall gleichmäßig verteilt produziert COz+H:O produziert O₂+ Glucose lichtabhängige Reaktion (Lichtreaktion) im Chlorophyll Lichtenergie Spaltung von H₂O liefert Protonen (H+) dient der Produktion von ATP und NADPH+H* (Energie) Wassertiefe (m) 15 048 12 0₂-Gehalt (mg/l) Wassertiefe (m) 15 048 12 0₂-Gehalt (mg/l) Dissimilation = Abbau organischer Stoffe 0₂ Zellatmung (in Mitochondrien) = Abbau von Glucose Wind Eis ATP (Energie) liefert Wind Wärme Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 Winter- stagnation Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 Frühjahrs- zirkulation Sommerstagnation •Oberflächenwasser im Epilimnion ist bis zu 22°C warm, sinkt im Metalimnion auf 4°C und ist im Hypolimnion konstant bei 4° • Sauerstoffverteilung zeigt gleichen Verlauf, Epilimnion bei 12mg/l sinkt im Metalimnion auf 4 mg/l, sinkt im Hypolimnion weiter bis auf 1 mg/l •warmes Wasser hat eine geringere Dichte, bleibt unten > es entstehen stabile Schichten, im Epilimnion geringere Zirkulation (aufgrund von Wind) möglich, jedoch kaum bis kein Sauerstoffaustausch mit Hypolimnion •Epilimnion: Sauerstoff durch Phytoplankton und aus der Atmosphäre •Hypolimnion: Sauerstoffverbrauch Sommerstagnation = stabiler Zustand, Schichten durchmischen sich nicht aufgrund der Dichteunterschiede durch unterschiedliche Temperaturen Schichten bilden sich nur im Sommer aus aufgrund der temperaturabhängigen Dichteunterschiede des Wassers. Herbstzirkulation •Temperatur überall im See gleich, Sauerstoffgehalt überall im See gleich •Wasser kühlt aufgrund der Außentemperaturen ab und hat überall die gleiche Temperatur, also auch Dichte, kann somit durchmischt werden das Wasser kann zirkulieren, die Zirkulation wird durch starke Winde noch verstärkt, überall. wird Sauerstoff verteilt Stagnation und Zirkulation Stagnation stabiler Zustand eines Sees, Durchmischung der Wasserschichten findet nicht statt = ●z.B. abhängig von der Temperatur (unterschiedliche Temperaturen bilden verschiedene Schichten aufgrund der Dichteanomalie des Wassers) Wassertiefe (m) 15 048 12 O₂-Gehalt (mg/l) Wassertiefe (m) 15 0 4 8 12 0₂-Gehalt (mg/l) Wind Epilimnion Metalimnion Zirkulation Wind Нуро- limnion Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 Sommer- stagnation Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 = durchmischung des Wassers und somit gleichmäßige Verteilung von Nähr- und Mineralstoffen sowie CO2 und O2 im ganzen See •unter anderem abhängig von Windstärke Herbst- zirkulation

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D

So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

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[m] Ökosystem See 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 >5 Lichtintensität [%] 0 spektrale 50 100 Zusammensetzung 88.2 Räumliche Gliederung des Sees (Tiefenangaben beispielhaft) Fachbegriff Pelagial Benthal Profundal Litoral Bruchwaldzone trophogene Nährschicht Riedgraszone Röhrichtzone Kompensationsschicht Schwimmblattzone tropholytische Zehrschicht Tauchblattzone Algenzone Profundal Pelagial Benthal Erklärung Freiwasserbereich = Bodenzone Algenzone Tauchblatt- Schwimmblatt- zone Krauses Arm- Leichkraut leuchteralgen Tausendblatt Grünalgen Hornblatt Kieselalgen Trophogene Nährschicht: viel Licht, Aufbau von Biomasse durch Fotosynthese, Sauerstoffproduktion höher als der Verbrauch (mehr Assimilation als Dissimilation). Kompensationsschicht/Kompensationsebene: Assimilationsrate = Dissimilationsrate, bspw. zone Sauerstoffproduktion entspricht dem Sauertsoffverbrauch Tropholytische Zehrschicht: Lichtmangel, hauptsächlich sauerstoffverbrauchender, remineralisierender Abbau von Biomasse (kein Pflanzenwachstum) Wie bestimmt der abiotische Faktor Licht die vertikale Schichtung eines Sees? Einfluss auf die Prozesse •desto höher die Schicht, desto mehr Licht > viel Fotosynthese (also Produktion von Biomasse und Sauerstoff). •durch Lichtverhältnisses kommt es in den Schichten zu unterschiedlichen Verteilung von Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Mineralien im See Seerose Teichrose Röhrichtzone Schilfrohr Rohrkolben Binsen Simsen Pfeilkraut Schwimmendes Froschlöffel Leichkraut Wasserknö- terich Litoral Schwimmblattpflanzen haben Spaltöffnungen auf Blattoberseite wasserabweisende Cuticula große, mit Luft gefüllte Interzellularen erhöhen die Schwimmfähigkeit Riedgraszone Bruchwaldzone Seggen Erlen Schwertlilien Weiden Gilbweiderich Blutweiderich Binsen Seeboden in seiner Gesamtheit (umfasst Profundal und Litoral) = Tiefenzone tropholytische Bedingungen, in flachen Seen und im Uferbereich nicht vorhanden, unterhalb der Kompensationsebene = Bodenschicht der Uferzone oberhalb der Kompensationsebene, in Abhängigkeit der Wassertiefe durch verschiedene Pflanzenarten geprägt (bilden Zonen) Beriech bis zur Wasserlinie Boden ist feucht, moorig, teils überflutet (abhängig von der Jahreszeit) Pflanzen besitzen verzweigtes Wurzelwerk → Schutz vor Ausschwemmung an sumpfigen Ufern, Übergangszone zwischen See und Umland (wird in Abbildungen oft mit zur Röhrichtzone gezählt) hier dominiert Schilfrohr →weit verzweigtes Wurzelwerk, lange Halme zum Ausgleich der verschiedenen Wasserstände Sprossachsen weisen hohen Anteil an Festigungsgewebe → hohe Windfestigkeit hohle Sprosse → Sauerstofftransport bis in die Wurzeln Wassertiefe= 3 bis 4m Wassertiefe= 3 bis 7m Pflanzen vollständig unter Wasser → Aufnahme von Mineralstoffen und Kohlenstoffdioxid über meist gefiederte Blätter direkt aus dem Wasser → nur schwache Wurzelbildung tiefste Stelle des Litorals / der trophogenen Zone (6 bis 16m) → Algenarten, die mit sehr wenig Licht auskommen Assimilation und Dissimilation heterotrophe Assimilation Umbau von Glucose Aufbau körpereigener organischer Stoffe aus körperfremden organischen Stoffen Calvin-(Benson)-Zyklus Assimilation = Aufbau organischer Stoffe produziert Glucose lichtunabhängige Reaktion (Dunkelreaktion) = temperaturabhängig (Grund: Enzyme) CO₂+ ATP und NADPH+H* (CO₂ stammt z.B. aus der Zellatmung) reagiert zu Glucose Stoff- und Energiewechsel autotrophe Assimilation fotoautotrophe Assimilation mithilfe von Licht Fotosynthese (in Chloroplasten) = Aufbau körpereigener organischer Stoffe aus körperfremden anorganischen Stoffen sinkt in größerer Tiefe auf 3mg/l (aerobe Abbauvorgänge von Mikroorganismen im Bodenbereich). Elektronen (e-) Wie verändert sich der See im Jahresverlauf? Winterstagnation Temperatur unter dem Eis am geringsten steigt mit zunehmender Tiefe auf 4°C (höchste Dichte) 02- Gehalt unter Eis hoch, wegen Phytoplankton, Eisschicht verhindert, dass Sauerstoff von außen in den See gelangt aufgrund der Eisschicht kann Wasser nicht zirkulieren (Schichten durchmischen sich nicht), sodass es zur Winterstagnation kommt = stabiler Zustand Eisschicht dient als Schutz vor Kälte für z.B. die Fische Frühjahrszirkulation Temperatur überall im See bei 4°C, Sauerstoffgehalt überall bei 12mg/l Lufttemperaturen steigen, Sonneneinstrahlung nimmt zu, Eis schmilzt, Wassertemperatur steigt auf 4°C, das Wasser weist überall gleiche Dichte auf und kann sich aus diesem Grund durchmischen, die Winde unterstützen die Durchmischung •Frühjahrszirkulation = Wasser wird.vermischt, Sauerstoff überall gleichmäßig verteilt produziert COz+H:O produziert O₂+ Glucose lichtabhängige Reaktion (Lichtreaktion) im Chlorophyll Lichtenergie Spaltung von H₂O liefert Protonen (H+) dient der Produktion von ATP und NADPH+H* (Energie) Wassertiefe (m) 15 048 12 0₂-Gehalt (mg/l) Wassertiefe (m) 15 048 12 0₂-Gehalt (mg/l) Dissimilation = Abbau organischer Stoffe 0₂ Zellatmung (in Mitochondrien) = Abbau von Glucose Wind Eis ATP (Energie) liefert Wind Wärme Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 Winter- stagnation Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 Frühjahrs- zirkulation Sommerstagnation •Oberflächenwasser im Epilimnion ist bis zu 22°C warm, sinkt im Metalimnion auf 4°C und ist im Hypolimnion konstant bei 4° • Sauerstoffverteilung zeigt gleichen Verlauf, Epilimnion bei 12mg/l sinkt im Metalimnion auf 4 mg/l, sinkt im Hypolimnion weiter bis auf 1 mg/l •warmes Wasser hat eine geringere Dichte, bleibt unten > es entstehen stabile Schichten, im Epilimnion geringere Zirkulation (aufgrund von Wind) möglich, jedoch kaum bis kein Sauerstoffaustausch mit Hypolimnion •Epilimnion: Sauerstoff durch Phytoplankton und aus der Atmosphäre •Hypolimnion: Sauerstoffverbrauch Sommerstagnation = stabiler Zustand, Schichten durchmischen sich nicht aufgrund der Dichteunterschiede durch unterschiedliche Temperaturen Schichten bilden sich nur im Sommer aus aufgrund der temperaturabhängigen Dichteunterschiede des Wassers. Herbstzirkulation •Temperatur überall im See gleich, Sauerstoffgehalt überall im See gleich •Wasser kühlt aufgrund der Außentemperaturen ab und hat überall die gleiche Temperatur, also auch Dichte, kann somit durchmischt werden das Wasser kann zirkulieren, die Zirkulation wird durch starke Winde noch verstärkt, überall. wird Sauerstoff verteilt Stagnation und Zirkulation Stagnation stabiler Zustand eines Sees, Durchmischung der Wasserschichten findet nicht statt = ●z.B. abhängig von der Temperatur (unterschiedliche Temperaturen bilden verschiedene Schichten aufgrund der Dichteanomalie des Wassers) Wassertiefe (m) 15 048 12 O₂-Gehalt (mg/l) Wassertiefe (m) 15 0 4 8 12 0₂-Gehalt (mg/l) Wind Epilimnion Metalimnion Zirkulation Wind Нуро- limnion Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 Sommer- stagnation Temperatur (°C) 0 5 10 15 20 25 = durchmischung des Wassers und somit gleichmäßige Verteilung von Nähr- und Mineralstoffen sowie CO2 und O2 im ganzen See •unter anderem abhängig von Windstärke Herbst- zirkulation