Arbeitsblatt: Umwelt

Biologie: Umwelt Ökosysteme: Def.: Funktionseinheit der Biosphäre, besteht aus Biotop und Biozösose. Biotop: Lebensraum mit bestimmtem Klima, Boden, Wasserhaushalt, Biozösose: Bewohner eines Biotopes, sämtliche Populationen aller Arten Biosphäre: gesamter Lebensraum der Erde Abiotische Ökofaktoren: Temperatur, Licht, Wasser, Salzkonzentration, In Bezug auf diese Faktoren weisen die Lebewesen ein Minimum, Optimum und ein Maximum auf. Ökologische Potenz: Existenzbereich einer Art, hinsichtlich eines Ökofaktors Euriök: haben grosse Toleranz was veränderungen der Faktoren betrifft Stenök: haben kleinen Toleranz, können nur zu bestimmten Bedungen leben. Biotische Ökofaktoren: Fressfeinde, Geschlechtspartner, Nachkommen, Sybionten, Parasiten, Konkurrenten, Konkurrenz: Wenn Lebewesen die gleichen Ressourcen nutzen, machen sie einander Konkurrenz. Arten, die sehr ähnliche Ansprüche haben, weichen einander aus. Die Intensität der Konkurrenz ist umso höher, je ähnlicher die Ansprüche sind. Ökologische Nische: Gesamtheit der Beziehungen einer Art mir ihrer Umwelt Biozönose passt sich selber und dem Biotop an. Funktionsweise der Ökosysteme: Beziehung Lebewesen Umwelt Produzenten: O2 und Nahrung an Primärkonsumenten und Destruenten Primärkonsumenten: CO2 an Produzenten, Nahrung für Sekundärkonsumenten und Destruenten Sekundärkonsumenten: CO2 für Produzenten, Nahrung für Destruenten Destruenten: CO2 Humus für Produzenten Lotka-Volterra-Regeln: Veränderung der Populationsdichte: 1. Die Populationsdichte von Räuber und Beute schwankt periodisch und zeitlich verschoben 2. Dichte einer Population schwankt um einen Mittelwert 3. Erhöhung Beutedichte Zunahme Fressfeinde. Gleichstarke Verminderung beider Aren Beute erholt sich schneller Mehr Beute mehr Räuber, weil sie mehr Nahrung haben Beutezahl sinkt schneller bald sinkt auch Räuberzahl, weil sie weniger Nahrung haben. Beute erhohlt sich schneller, weil sie sich mit der r-Strategie fortpflanzen sehr viele Nachkommen, dafür kurzlebiger. Räuber pflanzen sich über k-Strategie fort wenige, langlebige Nachkommen Bsp.: Tod eines Frosches, lässt 100 Fliegen leben 1:100 Beute erhohlt sich schneller. Biologisches Gleichgewicht: Wechselwirkungen zwischen Räuber und Beute führt zu Gleichgewichtszustand Sukzession: Die Veränderung der Gesellschaft von Lebewesen an einem Ort. Klimax: Stabiler Endzustand nach Sukzession Pionierpflanzen: Besiedeln als erste ein neues Gebiet. Haben viel extremere Bedingungen zu ertragen, erleichter anderen Arten meist die Besiedlung und werden dann oft von ihnen verdrängt. Allensche Regel: In kalten Zonen sind Körperanhänge kleiner als in warmen Zonen, da über Körperanhänge viel Wärme verloren geht. Bergmannsche Regel: Arten in kalten Gebieten haben ein grösseres Körpervolumen. Das Volumen vergrössert sich mit der 3. Potenz, die Oberfläche mit der 2. Potenz. Über die Oberfläche wird Wärme abgegeben. Je grösser das Volumen, desto grösser ist das Verhältnis zur Fläche Wärmeabgabe verhältnismässig kleiner. Einflüsse des Menschen auf die Umwelt: Wasser: Eutrophierung der Seen durch Dünger vermehrung der Algen mehr Fressfeinde zu wenige CO2 für alle Algen mehr tote Biomasse Destruenten Abbau unter O2 verbrauch wenig O2 tote Tiere mehr tote Biomasse kein O2 mehr unbewohnbar Andere chemische Stoffe verändern den pH-Wert Luft: Luftschadstoffe: Schwefeldioxid, Stickoxide, CO2 Saurer Regen saurer Bodenhemmt Pflanzenwachstum Treibhauseffekt: Kurzwelliges Sonnenlicht zur Erde wird in langwellige Wärmestrahlung reflektiert wird in Atmosphäre von Luftschadstoffen reflektiert und gelangt zurück zur Erde Erwärmung Bildung von Ozon: • Stickoxidemissionen spalten durch die Wirkung von UV-Strahlen 2 atomares verbindet sich mit O2 zu O3 Ozonabbau: • Starke UV-Strahlung FCKW wird gespalten atomarer Chlor Katalysator für Abbau von Ozon Chloratom verbindet sich mit einem von 3 ClO, O2 abgebaut! Boden: Durch die Landwirtschaft werden Biotope vernichtet Dünger gelangt ins Grundwasser und schadet Bodenlebewesen Landwirtschaft: Bodenversalzung und Erosion Artenschwund: Einschleppen neuer Arten Konkurrenz mit heimischen Arten werden manchmal verdrängt. Nahrungsbeziehungen: Nahrungskette: „Fressen und gefressen werden Produzent Primärkonsument Sekundärkonsument Tertiärkonsument Endkonsument Nahrungsnetz: Die meisten ernähren sich nicht nur von Pflanzen oder Fleisch die Nahrungskette verzweigt sich zum Nahrungsnetz. Symbionten, Parasiten und Destruenten werden auch berücksichtigt. Quantitative Beziehungen: Phytomasse grösser als Zoonmasse Primärproduktion grösser als Sekundärproduktion Ökologische Pyramide: Trophiestufen von einer Stufe zur nächsten nehmen Produktivität, Biomasse und Individuenzahl ab, Körpergrosse im Mittel nimmt zu. Stickstoffkreislauf: N2 in Atmosphäre N2 fixierende Bakterien im Boden N2 fixierende Knöllchenbakterien an Pflanzenwurzeln stickstoffhaltige organische Verbindungen werden zu Ammonium (NH4) aufgeschlossen unter Verbrauch von O2 durch nitrifzierende Bakterien über Nitrit (NO2-) zu Nitrat (NO3-) oxidiert Ammonium Nitrat werden von Pflanzen und Mikroorganismen zum Aufbau von stickstoffhaltigen organischen Verbindungen verwendet( Proteine, Nukleinsäuren) Totes organisches Material Exkremente Stickstoff Destruenten setzten als NH4 und NO2- werden über verschiedene Stufen zu N2 reduziert N2 in die Atmosphäre Stickstoff im Körper: Aufbau von Proteinen, Nucleinsäuren, DNA Kohlenstoffkreislauf: Konsument atmet CO2 in der Atmosphäre Pflanzen nehmen auf und geben 2 Konsument scheidet Exkremente aus stirbt Zersetzung durch Destruenten CO2 Verbrennen von fossilen Brennstoffen CO2 Ozean: CO2 im Wasser gelöst H2CO3(Kohlensäure) Phytoplankton nimmt CO2 auf Fisch frisst es scheidet Exkremente aus Kohlenstoff wird zersetzt und lagert sich ab. Kohlenstoff wird in Form von CaCO3 (Kalk) gespeichert Tote Biomasse fossile Brennstoffen verbrennen durch den Menschen CO 2 Veränderung der Atmosphärenzusammensetzung Treibhauseffekt Energiefluss: Lichtenergie Produzenten Wärmeabstrahlung (Dissimilation, Energie) Primärkonsument frisst und verbrennt Wärmeabstrahlung Sekundär- und Tertärkonsumenten fressen Wärmeabstrahlung Abbau von Destruenten Wärmenabstrahlung