Ökosystem See

1.) Population:

Def.: Gesamtheit aller Individuen einer Art, die in einem räumlich abgrenzbaren Verbreitungsbebiet eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden

Populationsgröße:

Anzahl der Artgenossen

Populationsdichte:

Individuenzahl pro Flächeninhalt, im Freiland werden kritische Ober- und Untergrenzen von Populatiosdichten beobachtet

Populationswachstum:

a.) exponentielles Wachstum (unbegrenzt), Bsp.: Bakterien, Hefen, Algen
b.) logistisches Populationwachstum

Regulation der Populatiosdichte:

in intakten Ökosystemen kein unbegrenztes Wachstum möglich, mit zunehmender P.-Dichte verstärken sich die Faktoren die die weitere Anzahl begrenzen dichteabhängige Faktoren > intrasp. Konkurrenz, Freßfeinde und Parasiten, Krankheiten dichteunabhängige Faktoren: intersp. Konkurrenz, Klimafaktoren

Populatiosdynamik: VOLTERR Asche Regeln

1.) Periodische Zyklen: bei konstanten abiotische Faktoren > Populationsdichte schwankt phasenverschoben periodisch

2.) Erhaltung der Durchschnittsklassen: MW der PD bleiben rel. Konstant

3.) Mittelwertstörungen: Verringerund der PD d. äußere Einflüsse > Beutepopulation nimmt schneller wieder zu als die des Räubers

+ je mehr desto mehr,

- je mehr desto weniger

2.) Ökosystem :

- Allgemeine Merkmale: Einheit von Biotop und Biozönose, offenes System(Stoff-u.Energieaustausch mit der Umgebung), Fähigkeit zur Selbstregulation, Fließgleichgewicht, sind einer Sukzession unterworfen (qualitative Veränderungen im Laufe ihrer Existenz>Entwicklung),, Trophiestruktur (Trophieebenen>Nahrungsnetz),, Energiefluss und Stoffkreisläufe vorhanden, relative Stabilität

2.1.) Ökosystem SEE:

Gliederung:

a.) Vertikal:

- Erlen-Weiden-Zone(Erlen, Weiden, Gräser, Insekten, Bodenorganismen)

- Schilfzone (Rohrkolben, Schilfrohr, Wasservögel nisten, Insekten, Lybellen)

- Schwimmblattzone (See-und Teichrose, Wasserinsekten, Larven d.Lybellen, Mücken etc.)

- Unterwasserpflanzenzone (Wasserpest, Armleuchter, Froschlaich, Wasserflöhe)

b.) Horizontal:

- nach Stoffwechsel: Nährschicht (A> D), Srungschicht (A=D), Zehrschicht (A<D)

- nach Lichtverhältnissen: Lichtschicht(Epilimnion), Lichtgrenze(Metalimnion), Dunlelschicht(Hypolimnion)

Zirkulationsbewegungen:

- Wasser hat bei 4°C die größte Dichte(wird bei Abkühlung od. Erwärmung leichter)

- Frühjahr: Abschmelzen der Eisdecke>Oberflächenwasser erwärmt sich>sinkt in Schichten mit gleicher Dichte,

- Wind unterstützt Zirkulationen(Strömung an der Oberfläche>staut sich an Ufern; Kräfte drücken das OW in die Tiefe> Tiefenwasser steigt nach oben), einheitliche Temperatur d.Vollzirkulation, gleiche Sauerstoffkonz.,, gleiche Nährstoffkonz.

- Sommer: stabile Wärmeschichtung, Oberflächenwasserwärmer(leicher), Tiefenwasser kälter(schwer), dazwischen springt Temp.sprunghaft(Sprungschicht), Wasserzirkulation nur im OF-Wasser

- durch Temp.-unterschiede zw.Tag und Nacht

Herbst:

- OF-Wasser kühlt immer mehr ab > wird schwerer > sinkt in Wasserschichten mit gleicher Temp. und Dichte, Wind unterstützt Zirkulationsbewegungen, gleiche Temp.,, Sauerstoffgehalt, Nährstoffgehalt

- Winter: Temp. und OF-Wasser sinken weiter aufgrund der kalten Aussentemp.> OF-Wasser bzw.Eis ist Kälter als 4°C und liegt über dem wärmeren Tiefenwasser

Stoffkreislauf:

- Produzenten: machen Photosynthese (anorg.Stoffe > körpereig.org.Stoffe),, CO2 u.Sonnenlicht, primäre Erzeuger von Biomasse, liefern auch O2 und Assimilate, grüne Pflanzen, Plankton

- Konsumenten: ernähren sich direkt od.indirekt von Produzenten, alle Tiere, Mensch,

Primärk.:

Pflanzenfresser,

Sekundärk.:

Tierfresser,

Tertiärk.:

große Raubtiere, Endk.immer am Ende

Destruenten:

bauen tote org. Substanz ab,

Abfallfresser:

ernähren sich von As, Streu und Kot, scheiden org.Substanz aus;

Mineralisierer:

bauen org Stoffe in anorg Stoffe ab (Phosphat-, Sulfat-, Nitrationen, CO2, H2O, H2S) > Bsp.: Bakterien, Pilze

Sauerstoffkreislauf:

O2 > Dissimilation=Zellatmung, alle Organismen > CO2, H2O > Assimilation=Photosynthese, autotrophe Organismen

Kohlenstoffkreislauf:

- Lösung von CO2 in Wasser (Bindung) : CO2 + H2O > H2CO3

- Photosynthese : 6 CO2 +12 H2O > C6H12O6 +6 O2 +6 H2O

- Atmung: C6H12O6 + 6 O2 > 6 CO2 +6 H2O

- Verbrennung: 2 C10H22 + 31 O2 > 20 CO2 + 22 H2O

- Salz- (Carbonat)bildung: CA 2+ + CO32- > CACO3

Stickstoffkreislauf:

- Stickstoff wichtig zum Aufbau von Nucleinsäuren+Proteinen,
- Pflanzen nicht fähig Luftstickstoff zu binden, stickstoffbindende Bakterien im Boden sind dazu in der Lage,
- Ammoniumionen(NH4+) werden hergestellt, Destruenten produzieren NH4 + (Mineralisierer),
- nitrifizierende Bakterien oxidieren Ammonium-Ionen über Nitrit-Ionen(NO2-) zu Nitrat-Ionen(NO3-) > Nitrifikation, Nitrationen werden von Produzenten aufgenommen, ein Teil der Nitrationen an denitrifizierende Bakterien > N2 entsteht und wird an die Luft abgegeben

Energiestrom:

Sonnenenergie > org.Stoffe der Produzenten durch Photosynthese > Primärkonsumenten > Sekundärkonsumenten > Endkonsumenten > Destruenten > anorg.Stoffe

Nahrungsbeziehungen:

Nahrungsketten: komplexes Beziehungsgefüge zw. den Mitgliedern einer Biozönose, gibt den konkret existierenden Stoffstrom an der in einer Richtung verläuft und nicht umkehrbar ist Allgem.: Produzent > Primärk. > Sekundärk. > Endkonsument Konkret: Phytoplankton > Süßwasserpolyp > Wasserflo > Karpfen > Hecht Nahrungsebene od. Trophiestufe( je größer umso größer die Angehörigen)

Nahrungsnetze: vielfältige Verknüpfung von Nahrungsketten, sehr häufig in der Natur

Nahrungspyramide: Darstellung der Nahrungsbeziehungen, von Trophiestufe zu Tr.Stufe nimmt die

Körpergröße zu und Individuenzahl ab, produzierte Biomasse nimmt ab, mit steigender Stufe nimmt die Reviergröße zu, Energieaufwand für den Beutezug nimmt zu

Produktivität von Ökosystemen:

Biomasse: Gesamtheit des Materials, das von allen Organismen produziert wird, gesamte org. Masse

Bruttoprimärproduktion: Biomasse die von den Organismen eines Lebensraumes innerhalb einer bestimmten Zeit hergestellt wird

(nur von Produzenten)

Nettoprimärproduktion: Bruttoprimärgewinn - Eigenverbrauch durch Atmung, Menge an org. Substanz die im pflanzl. Gewebe gespeichert ist, tatsächlicher Zugewinn

Verlust von einer Nahrungsebene zur nächsten beträgt rund 10%

Gründe: > ein großer Teil der Nahrung wird nicht zum Körperaufbau, sondern als Energiequelle genutzt > ein anderer Teil der Nahrung wird als unverdaulich wieder ausgeschieden

> es wird nicht die ganze Biomasse einer Stufe von Angehörigen der nächsten Stufe gefressen

Seetypen:

oligotropher See: nährstoffarm > wenig Produzenten, geringe Primärproduktion, wenig O2 in der Nährschicht

> vollständige Mineralisation in der Zehrschicht; Sauerstoffzehrung in der Tiefe während der Stagnationsphase ist gering

> ausreichendes Sauerstoffangebot

eutropher See: nährstoffreich > viele Produzenten, hohe Primärproduktion, viel O2 in der Nährschicht

> unvollständige Mineralisation (Faulschlamm); großer O2-Verbrauch durch aerobe Bakterien und hohe Anzahl der Konsumenten, Sauerstoffgehalt kann in Stagnationsperioden mit zunehmender Tiefe fast aufgebraucht werden

Produktionsprofil: Faktor für die Ausbildung der Produktiosprofile ist die Nährsalzversorgung des Phytoplanktons (Phosphate), oligotropher See: überall Plankton, Licht kommt überall durch, überall Photosynthese, kein Optimum durch den Mangel an Nährsalzen;

eutropher See: Plankton nur in oberen Wasserschichten, Optimum wenige Meter unter der Wasseroberfläche (an der Oberfläche wird Photosynthese durch zu hohe Temp. beeinflußt),,

große Planktondichte > Licht dringt nicht in alle Schichten vor

Selbstreinigung der Gewässer:

- org. Verbindungen von Abwässern werden von Bakterien und Pilzen mineralisiert,

- Abbau org. Stoffe zu anorg. Stoffen der Mineralisierer = Verbrauch org. Stoffe d. Produzenten = Gleichgewicht