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Grundlagen der Umweltwissenschaften I
WS 06/07
Ralf Schulz
Vorläufige Gliederung
• Einführung UWSGrundlegende PhänomeneKritisches Denken über Umwelt Systeme und Dynamik
• Globale PerspektivenStoff - Zyklen Die menschliche Bevölkerung als Umweltproblem Welternährungsproblematik
• Ökologie und NachhaltigkeitÖkosysteme Biologische Diversität BiogeographieProduktivität und EnergieflussRestaurationsökologie und Ökosystemmanagement
Ökologie und Nachhaltigkeit
Biogeographie (Forts.)
Inselbiogeographie
Ökologie und Nachhaltigkeit - Biogeographie © 2003 John Wiley and Sons Publishers
• Wie verhält es sich mit der Biodiversität auf Inseln?Vergleich mit Festland?Wichtige Einflussfaktoren?
Artenstehung durch Evolution: adaptive Radiation
Inselbiogeographie
Ökologie und Nachhaltigkeit - Biogeographie © 2003 John Wiley and Sons Publishers
Inselbiogeographie: Distanz und Größe
Ökologie und Nachhaltigkeit - Biogeographie © 2003 John Wiley and Sons Publishers
Inselbiogeographie: Gleichgewichtstheorie
Ökologie und Nachhaltigkeit - Biogeographie
MacArthur & Wilson 1976
Seen als Inseln: Nahrungsgruppen von Buntbarschen
Goldschmidt 1999
Fisch (134)
Insekten(29)
unbekannt (53)
Algen (10)
Zooplankton(21)
Schnecken(21)
org. Abfall (16)
Krabbe (1)Garnele (13)
Pflanzen (2)
Parasiten (2)
Ökologie und Nachhaltigkeit
Produktivität und Energiefluss
Energiefluss durch Lebensgemeinschaften
• Substituierbare RessourcenNitrat und Ammonium für die meisten PflanzenWeizen und Gerstenkörner für HühnerZebras und Gazellen für Löwen
• Die Wichtigkeit der FlächeBeschreibung der Aktivitäten von LG pro FlächeneinheitWert der�Fläche liegt in den bereitgestellten Ressourcen
• Energie als essentielle RessourceEnergiequelle Strahlung setzt die ultimative Grenzen für biologische
Aktivitäten auf jedem Stück Land und WasserLindemann 1942: Energetik in der ÖkologieInternationales biologisches Programm IBP (1960er und 1970er
Jahre): „Die biologische Grundlage der Produktion und des menschlichen Wohlergehens“
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss
Einige Definitionen
• BiomasseSumme der lebenden (standing crop) und toten (Nekromasse) Masse
der Organismen pro Flächeneinheit (Masse oder Energie pro Flächen- oder Raumeinheit)
• PrimärproduktionRate der Erzeugung von Biomasse pro Flächeneinheit von Pflanzen
(Primärproduzenten) (Masse oder Energie pro Fläche und Zeit)Photosynthese: 6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2Chemoautotrophe Bakterien
• Bruttoprimärproduktion (BPP oder GPP)Gesamte durch Primärproduktion fixierte Energie
• Nettoprimärproduktion (NPP)BPP minus respiratorische Wärme (R)
• Sekundärproduktion (BSP - R = NSP)Produktionsrate von Biomasse durch heterotrophe Organismen
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss
Maßeinheiten für Biomasse und Produktion
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss © 2003 John Wiley and Sons Publishers
Globale Verteilung der NPP auf dem Land
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss Begon et al. 1991
Globale Verteilung der NPP in Meeren
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss Begon et al. 1991
Abhängigkeit der NPP vom Breitengrad
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss Begon et al. 1991
Grasland Kulturpflanzen
Seen
Autochthones und allochthones Material: Bsp. Fluss
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss Begon et al. 1991
Wichtigkeit allochthonen Materials für Gewässer
Ökologie und Nachhaltigkeit - Produktivität und Energiefluss Begon et al. 1991
Organisatorisches
• Bis nächste Woche!