Ökologie

Anpassungen von Populationen einer Organismenart über mehrere Generationen durch natürliche Selektion 

Es mpssen schon Individuen mit günstigen Eigenschaften da sein 

Anpassung im Laufe des Lebens durch Veränderung morphologischer, anatomischer oder physiologischer Eigenschaften 

z.B. Einbau von Hitzeproteinen 

Gesamtheit der Lebewesen und unbelebten Dinge in einem bestimmten Raumvolumen. Enthalten bestimmte Menge Energie & Materie, können diese aufnehmen, umwandeln und abgeben. 

Ökosysteme sind offene Systeme, denn sie tauschen mit denen ihnen umgebenden Systeme Stoffe, Wärme etc aus

Sie befinden sich meist im Gleichgewicht

• Pflanzen und wenige Bakterien
• Wandeln Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe von Sonnennergie in Biomasse (organischer Substanz) um --> Photosynthese 

• Menschen und Tiere
• Sind direkt oder indirekt auf die Produktion der Biomasse angewieseb¨
• Herbivore ernähren sich direkt von organischer Substanz und Karnivore ernähren sich von Herbivoren 

• Regenwürmer, Asseln, Springschwänze
• Zerkleinern und verdauen organische Substanzen, die in den Mineralböden eingearbeitet wird 

• Bakterien und Pilze
• Zerlegen die teilzersetzte Biomasse der Destruenten in ihre anorganischen Ausgangsstoffen (Magnesium, Calcium, Phosphor), die von den Produzenten wiederaufgenommen werden 

• Produktion von Nahrung und Rohstoffen
• Regulation des Klimas und des Wasserhaushalts
• Erhaltung von Luft- und Wasserqualität 
• Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit
• Aufarbeitung von Abfällen 

• Mengen von Stoff und Energie, die sich in den verschiedenen Kompartimenten befinden 
• Flüsse von Stoffen und Energie die zwischen dem Ökosystem und der Umgebung erfolgen
• Beeinflussungen der Grösse von Kompartimente und Flüsse
• Regulation der Kompartimente und Flüsse 

Summe der Einträge = Summe der Austräge + Änderung der gespeicherten Energie 

Massenbilanz beruht auf den Flüssen zwischen Ökosystem und Umgebung sowie die im gesamten Ökosystem gespeicherte Menge (Stoffe und Energie) 

Durch Photosynthese gespeicherte Energie und Kohlenstoff (Biomasse der Produzenten) 

Gesamte Fixierung von Energie durch Photosynthese 

Brutto-Primärproduktion - Atmung der Produzenten 

(Atmung der Produzenten = 30-60% Brutto-Primärproduktion) 

= Netto-Primärproduktion - Atmung der Konsumenten und Destruenten 

• Lichtmangel: Lichtintensität nimmt mit der Tiefe ab
• Nährstoffmangel: Begrezt die Photosynthese Rate und die Zellteilung der Algen
• Strömung: Begrezt die Ansiedlung von Produzenten 

Bildung von Biomasse durch Konsumenten 

• Verhältnis von Sekundärproduktion zu Primärproduktion 
• TE = KE * AE * PE 

KE: Konsumptionseffizienz

AE: Assimilationseffizienz

PE: Produktionseffizienz

Konsum und Umwandlung von toter organischer Substanz durch Destruenten 

Es entsteht:

• CO2 (Produkt der Atmung)
• Mineralische Nährstoffe
• Humus (Sehr langsam abbaubare Rückstände)

• Abnahme der Masse des verbleibenden Detritus
• Freisetzung von CO2 --> Atmung der Destruenten
• Freisetzung von mineralischen Nährstoffen
• Bildung von Humusstoffen 

1. Umgebungsbedingungen: Tempertaur, Feuchtigkeit, Sauerstoff, pH, Destruenten
2. Qualität des Detritus: Gehalt löslicher Stoffe, Nährstoffgehalt, Energiegehalt, Ligningehalt, Oberfläche relativ zur Masse 

1. Lösliche, energie- und nährstoffreiche Verbindungen --> sehr schnell abgebaut
2. Verbindungen wie Zellulose
3. Resistenten Verbindungen wie Lignin und neugebildeten Humusstoffe 

Gesamtheit der Flüsse eines bestimmten Elementes (C,N,P,S) oder einer bestimmten Verbindung (H2O) innerhalb und zwischen Ökosystemen 

1. Lokal (Wiese, Waldstück): Im Vordergrund stehen biologische Prozesse (Primärproduktion, Sekundärproduktion und Abbau), cheische und mikrobielle Umwandlungen im Boden
2. Regional (Flusseinzugsgebiet, Bergwälder in CH): Austauschprozesse zwischen Lebensgemeinschaften, Boden, Wasser und Atmosphäre
3. Global (Ganze Erde): Summe der Austauschprozesse zwischen Lebensgemeinschaften, Boden und Atmosphäre 

• Gleich wie beim Energiefluss: Flüsse von Energie und Kohlenstoff sind gekoppelt
• Lokaler Kohlenstoff Kreislauf im Meer wichtig: Austausch mit Atmosphäre und Ablagerung 

CO2 Freisetzung vom Menschen kommt dazu

• Mikrobielle Umwandlung und Aufnahme durch Pflanzenwurzeln sind entscheidend
• Abbau der toten organischen Substanz werden Verbindungen (Proteine,DNA) durch Enzyme der Destruenten in kleinere Bestandteile aufgespalten (Aminosäuren)
• Der Erhaltene Stickstoff kann in Ammonium und Nitrat umgewandelt werden 

Erdölverbrennung und Nutztierhaltung haben Stickstoffgehalt der Niedeschläge 5-10 fache erhöht --> negative Auswirkung auf Pflanzen, die an nährstoffarme Bedingungen angepasst sind 

Chemische Reaktionen im Boden wichgtiger als mikrobielle Umwandlungen 

Weltweite Reserven in Mineralien, aus denen Dünger gewonnen werden kann sind begrenzt 

Phosphordünger wichtig für landwirtschaftliche Produktion 

Moderne intensive Tierproduktion beruht auf Einsatz phosphorreicher Kraftfutter zur Anreicherung landwirtschaftlicher Böden mit Phosphor. Jedoch wird es durch Auswaschung in Gewässer gespült --> Abnahme des O2 Gehalts --> Fischsterben 

Künstliche Einflussnahme auf eine Lebensgemeinschaft. 

Bsp. Erreicherung der Ursprungssituation nach Algenblüte in einem See durch Fischfang 

Theoretisch wächst eine Population exponetiell jedoch ist es in der Natur anders. Populationen sind limitiert oder reguliert