Ökosysteme in unserer Umgebung
Ein Buchenwald in der Eifel, der Schulteich und der Rhein haben auf den ersten Blick wenig gemeinsam. Trotzdem sind alle drei Ökosysteme. Wie kann man sie ordnen, und was bestimmt, welche Lebewesen dort vorkommen?
Land- und Gewässerökosysteme
Im Wald stehen Bäume und Rehe fest auf dem Boden. Im Teich schweben Wasserflöhe im Wasser und Seerosen treiben auf der Oberfläche. Der Lebensraum bestimmt, wie Lebewesen sich festhalten, atmen und fortbewegen.
Ordne diese Ökosysteme den terrestrischen oder aquatischen zu: ein See, ein Buchenwald, ein Salzmarschgebiet, eine Wiese, ein Riff und ein Buschland.
Ordne diese Ökosysteme den terrestrischen oder aquatischen zu: ein See, ein Buchenwald, ein Salzmarschgebiet, eine Wiese, ein Riff und ein Buschland.
Gib an, ob diese Ökosysteme Süßwasser- oder Meeresökosysteme sind: der Rhein, die Nordsee, ein Bergsee, ein Teich und der Atlantische Ozean.
Gib an, ob diese Ökosysteme Süßwasser- oder Meeresökosysteme sind: der Rhein, die Nordsee, ein Bergsee, ein Teich und der Atlantische Ozean.
Wald, Wiese und Hecke: Landökosysteme in NRW
Wer in NRW wandert, erlebt viele Landökosysteme. Der Buchenwald (zum Beispiel im Teutoburger Wald oder in der Eifel) ist dicht belaubt, und im Sommer kommt am Boden nur wenig Licht an. Im Fichtenwald des Sauerlands wachsen Nadelbäume, die meist vom Menschen angepflanzt wurden. Auf der Wiese wachsen Gräser und Kräuter, Insekten finden dort Nahrung. In der Hecke wohnen Vögel und Kleinsäuger, sie bietet Schutz und Nahrung.
| Ökosystem | typische Lebewesen | wichtiger abiotischer Faktor |
|---|---|---|
| Buchenwald | Rotbuche, Waldmaus, Specht | wenig Licht am Boden |
| Fichtenwald | Fichte, Eichhörnchen, Borkenkäfer | saurer Boden, Schatten |
| Wiese | Gräser, Wiesenblumen, Hummeln | viel Licht |
| Hecke | Schlehe, Igel, Heckenbraunelle | Windschutz, Schatten |
Beschreibe das Ökosystem, das deinem Wohnort am nächsten liegt: Gib an, ob es terrestrisch oder aquatisch ist, nenne drei Lebewesen, die dort leben, und einen wichtigen…
Beschreibe das Ökosystem, das deinem Wohnort am nächsten liegt: Gib an, ob es terrestrisch oder aquatisch ist, nenne drei Lebewesen, die dort leben, und einen wichtigen abiotischen Faktor.
In den Bergen verschwinden oberhalb einer bestimmten Höhe die Bäume (Waldgrenze). Nenne zwei abiotische Faktoren, die ihr Wachstum auf den Gipfeln verhindern, und…
In den Bergen verschwinden oberhalb einer bestimmten Höhe die Bäume (Waldgrenze). Nenne zwei abiotische Faktoren, die ihr Wachstum auf den Gipfeln verhindern, und erkläre, wie einer von ihnen wirkt.
Du möchtest die Biodiversität eines Kiefernforsts mit der eines nahe gelegenen Steineichenwalds vergleichen. Entwirf eine einfache Untersuchung: Gib an, was du…
Du möchtest die Biodiversität eines Kiefernforsts mit der eines nahe gelegenen Steineichenwalds vergleichen. Entwirf eine einfache Untersuchung: Gib an, was du beobachten oder zählen würdest, wie du die Messungen vergleichbar machen würdest und welches Ergebnis du erwartest.
Gewässer: Bach, Teich, See, Moor und Wattenmeer
Im Oberlauf eines Bachs ist das Wasser kalt, klar und schnell. Dort leben zum Beispiel Bachforellen, die viel Sauerstoff brauchen und sich gegen die Strömung halten können. Im Unterlauf wird die Strömung langsamer, das Wasser wärmer und trüber, und Schlamm lagert sich ab. Dort leben andere Arten, etwa Karpfen oder Brachsen.
Der Salzgehalt ist ein weiterer wichtiger abiotischer Faktor. Die Körperzellen eines Süßwasserfischs enthalten mehr Salz als sein Umgebungswasser. Kommt er ins Meer, verliert er durch Osmose Wasser. Deshalb sind die meisten Fische an Süßwasser oder Meerwasser angepasst und können nicht einfach wechseln.
Weitere Ökosysteme am und im Wasser: Das Moor ist ein Feuchtgebiet zwischen Land und Wasser. Dort ist der Boden nass, sauer und nährstoffarm. Dort wachsen Torfmoose und Sonnentau, der Insekten fängt. Im Wattenmeer der Nordsee leben Wattwürmer, Muscheln und viele Zugvögel. Pflanzen und Tiere dort vertragen Salz, Wellen und den Wechsel von Ebbe und Flut.
An der Küste liegen die Salzwiesen. Sie sind ein Übergang zwischen Land und Meer und werden bei Flut immer wieder überspült. Nach Regen sinkt der Salzgehalt, bei Trockenheit und Verdunstung steigt er. Nur stark spezialisierte Arten halten das aus. Der Queller zum Beispiel speichert Wasser in dicken Blättern und verträgt viel Salz.
Feuchtgebiete wie Moore, Auen und Küstenlagunen wirken wie ein Schwamm: Sie speichern Wasser bei Starkregen (Hochwasserschutz), geben es langsam ab und halten Süßwasser im Boden, sodass kein Salzwasser ins Grundwasser eindringt. Außerdem leben dort viele Insektenfresser wie Libellen, Frösche und Vögel, die Insektenplagen begrenzen. Wird ein Feuchtgebiet trockengelegt, fällt diese Leistung weg.
Einzeller im Teich
In einem Wassertropfen aus dem Schulteich siehst du unter dem Mikroskop viele Einzeller: Lebewesen, die nur aus einer einzigen Zelle bestehen. Das Pantoffeltierchen schwimmt mit feinen Wimpern und frisst Bakterien. Grüne Einzeller wie das Augentierchen betreiben Fotosynthese und sind Produzenten. Zusammen mit Wasserflöhen bilden sie das Plankton, die Nahrungsgrundlage für viele Teichbewohner. Mehrzellige Lebewesen wie Fische oder Seerosen bestehen dagegen aus vielen Zellen, die verschiedene Aufgaben übernehmen.
Betrachte das Schema zur Einteilung der Ökosysteme. Gib an, in welches Feld (1, 2 oder 3) du jedes dieser Ökosysteme einordnen würdest: einen Steineichenwald, ein…
Betrachte das Schema zur Einteilung der Ökosysteme. Gib an, in welches Feld (1, 2 oder 3) du jedes dieser Ökosysteme einordnen würdest: einen Steineichenwald, ein Korallenriff, einen Bergsee, eine Dehesa (lichter, beweideter Eichenhain in Spanien), eine Seegraswiese (Posidonia) und einen Fluss.
Nenne zwei Unterschiede zwischen einem Süßwasser- und einem Meeresökosystem und erkläre, warum die meisten Fische nicht von einem Lebensraumtyp in den anderen wechseln…
Nenne zwei Unterschiede zwischen einem Süßwasser- und einem Meeresökosystem und erkläre, warum die meisten Fische nicht von einem Lebensraumtyp in den anderen wechseln können.
Ein Meerwasseraquarium und ein Süßwasseraquarium erfordern sehr unterschiedliche Pflege. Bringe diese Unterschiede mit den Bedingungen im natürlichen Lebensraum der…
Ein Meerwasseraquarium und ein Süßwasseraquarium erfordern sehr unterschiedliche Pflege. Bringe diese Unterschiede mit den Bedingungen im natürlichen Lebensraum der jeweiligen Fischart in Zusammenhang.
Eine ehrenamtliche Umweltgruppe schlägt vor, die Flussmündung eines Flusses wieder zu besiedeln, indem Bachforellen eingesetzt werden, die im Oberlauf desselben Flusses…
Eine ehrenamtliche Umweltgruppe schlägt vor, die Flussmündung eines Flusses wieder zu besiedeln, indem Bachforellen eingesetzt werden, die im Oberlauf desselben Flusses gefangen wurden. Sie argumentiert: „Da es sich um dasselbe Flusseinzugsgebiet handelt, wird sich die Art problemlos akklimatisieren.“ Widerlege die ökologische und physiologische Durchführbarkeit dieses Vorschlags, indem du analysierst, wie sich drei abiotische Faktoren (Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur und Konzentration des gelösten Sauerstoffs, Salzgehalt) zwischen beiden Abschnitten unterscheiden. Begründe, warum die Anpassungen dieser ansässigen Forellen bei einem Transport ohne vorherige Akklimatisierung ihr Überleben in der Mündung sehr unwahrscheinlich machen würden.
Natürlich oder vom Menschen verändert?
Beispiele aus NRW:
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Forstwirtschaft: Viele Fichtenwälder im Sauerland wurden gepflanzt. Bei Trockenheit und Borkenkäferbefall sind sie sehr anfällig.
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Landwirtschaft: Äcker und Weiden sind künstliche Ökosysteme.
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Versiegelung: Straßen und Häuser bedecken den Boden. Regenwasser kann nicht versickern.
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Tagebau und Rekultivierung: Im Rheinischen Revier wurde Braunkohle abgebaut. Nach dem Abbau werden neue Wälder und Seen angelegt.
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Renaturierung: Die Emscher im Ruhrgebiet war lange ein Abwasserkanal. Heute wird sie wieder zu einem naturnahen Bach umgebaut.
Erkläre mit eigenen Worten den Unterschied zwischen einem natürlichen und einem vom Menschen veränderten Ökosystem und nenne je ein Beispiel.
Erkläre mit eigenen Worten den Unterschied zwischen einem natürlichen und einem vom Menschen veränderten Ökosystem und nenne je ein Beispiel.
Nachdem eine Küstenlagune trockengelegt wurde, um sie in Felder mit intensiver Bewässerung umzuwandeln, beobachten die Bewohner der Region in den folgenden Jahren drei…
Nachdem eine Küstenlagune trockengelegt wurde, um sie in Felder mit intensiver Bewässerung umzuwandeln, beobachten die Bewohner der Region in den folgenden Jahren drei Probleme: Überschwemmungen durch Starkregen sind schlimmer geworden, die Süßwasserbrunnen sind brackig geworden und Insektenplagen vermehren sich in den Ernten. Ein Vertreter der Gemeinde behauptet: „Diese Probleme sind Zufall, denn das Feuchtgebiet war nur ein sumpfiges Gelände ohne Nutzen.“ Widerlege seine Behauptung, indem du die ökologischen und hydrologischen Mechanismen erklärst, durch die das Feuchtgebiet diese drei Ökosystemleistungen erbrachte und diese Probleme verhinderte.
Neophyten und Neozoen
Manchmal kommen Arten in ein Ökosystem, in dem sie vorher nicht lebten. Der Mensch bringt sie absichtlich oder unbeabsichtigt mit, zum Beispiel durch Handel, Schiffsverkehr oder Gärten.
| Art | Herkunft | Folgen |
|---|---|---|
| Riesen-Bärenklau | Kaukasus | verdrängt heimische Pflanzen, Saft kann auf der Haut Verbrennungen verursachen |
| Drüsiges Springkraut | Himalaya | bildet dichte Bestände an Bachufern |
| Waschbär | Nordamerika | frisst Vogeleier und Amphibien |
| Signalkrebs | Nordamerika | verdrängt heimische Flusskrebse, überträgt die Krebspest |
Neobiota breiten sich besonders gut aus, wenn sie keine natürlichen Fressfeinde haben und sich schnell vermehren. Nicht jede neue Art wird zum Problem, aber einige verdrängen heimische Arten und verändern das Ökosystem.
Ursachen: Der weltweite Handel und Reiseverkehr bringt Arten mit. Durch den Klimawandel werden Winter milder, sodass Wärme liebende Arten bei uns überleben. Zusätzlich fehlen oft die Fressfeinde. Folgen: Heimische Arten verlieren Nahrung und Platz, Nahrungsnetze verändern sich, und manche Arten werden seltener oder verschwinden.
An einem Fluss, der ein Eichenwaldgebiet durchquert, wachsen Schwarzpappeln, Pappeln und Weiden und bilden einen Auwald. Erkläre, welcher abiotische Faktor diesen Wald…
An einem Fluss, der ein Eichenwaldgebiet durchquert, wachsen Schwarzpappeln, Pappeln und Weiden und bilden einen Auwald. Erkläre, welcher abiotische Faktor diesen Wald möglich macht, der sich so deutlich von seiner Umgebung unterscheidet.
Extreme Lebensräume, Isolation und Biosphäre
Auf Inseln leben oft Endemiten: Arten, die nur dort vorkommen. Die Isolation verhindert den Austausch mit dem Festland. So entwickeln sich Populationen getrennt weiter. Auch in einem See mit wenig Verbindung zu anderen Gewässern können eigene Arten entstehen.
Küstendünen sind hart: Der Sand wandert, es gibt viel Wind und Salz, und Süßwasser ist knapp. Dünenpflanzen wie der Strandhafer haben tiefe Wurzeln und rollen ihre Blätter ein, um Wasser zu sparen.
In der Wüste ist Wasser der begrenzende Faktor. In der Tiefsee fehlt Licht, dort sinkt organisches Material von oben als „Futter“ herab. Nur an heißen Quellen gewinnen Bakterien Energie aus chemischen Stoffen.
Auch Städte sind Ökosysteme (Stadtökosysteme). Dort leben Lebewesen, die mit Menschen zurechtkommen, zum Beispiel Stadttauben, Füchse, Spatzen und Löwenzahn auf Brachflächen. Typische abiotische Faktoren sind Versiegelung (Regenwasser versickert kaum), Wärme (Beton und Asphalt speichern Wärme, die Stadt ist wärmer als das Umland), Lärm und künstliches Licht.
Der Biber ist ein „Ökosystem-Ingenieur“: Mit seinen Dämmen staut er einen Bach auf. Das Wasser fließt langsamer, Schlamm lagert sich ab, und das Wasser erwärmt sich im Sommer stärker. Auch ein Staudamm wirkt so: Er hält Sedimente zurück (das Wasser wird klarer), verändert die Strömung und gibt je nach Bauart kälteres Wasser aus der Tiefe ab. Für diese Beispiele ist wichtig: Warmes Wasser enthält weniger gelösten Sauerstoff als kaltes Wasser. Wird ein Fluss durch Dämme langsamer und wärmer, sinkt also der Sauerstoffgehalt. Außerdem mischt eine starke Strömung ständig Luft ins Wasser, ein stehendes Wasser nimmt viel weniger Sauerstoff auf.
Alle Ökosysteme der Erde zusammen bilden die Biosphäre. Der Mensch ist Teil davon. Nachhaltigkeit bedeutet, Ökosysteme so zu nutzen, dass auch spätere Generationen sie noch nutzen können.
In den Küstendünen leben nur wenige Arten, die aber sehr gut angepasst sind. Nenne zwei harte Bedingungen dieses Lebensraums (wandernder Sand, Salzgehalt, Wind, Mangel…
In den Küstendünen leben nur wenige Arten, die aber sehr gut angepasst sind. Nenne zwei harte Bedingungen dieses Lebensraums (wandernder Sand, Salzgehalt, Wind, Mangel an Süßwasser) und erkläre eine Anpassung der Dünenpflanzen.
Sowohl die heiße Wüste als auch die Tiefsee (abyssale Zone) sind extreme Ökosysteme mit sehr geringer oder fehlender Biomasse an fotosynthetisch aktiven Produzenten: a)…
Sowohl die heiße Wüste als auch die Tiefsee (abyssale Zone) sind extreme Ökosysteme mit sehr geringer oder fehlender Biomasse an fotosynthetisch aktiven Produzenten:
- a) Erkläre, welcher abiotische Faktor in jedem dieser beiden Lebensräume der wichtigste begrenzende Faktor für die Primärproduzenten ist, und leite ab, woher die organische Substanz stammt, die die abyssalen Nahrungsnetze fernab der hydrothermalen Quellen trägt.
- b) Ein Tiefseefisch hat wenig mineralisierte Knochen, keine Schwimmblase und einen extrem langsamen Stoffwechsel, während ein Wüstennager hochkonzentrierten Urin und nachtaktive Gewohnheiten hat. Begründe, warum jede dieser Anpassungen auf die besonderen Einschränkungen ihres Lebensraums antwortet und was geschehen würde, wenn die beiden ihre Lebensräume tauschten.
Nach der Wiederansiedlung des Bibers in einem Gebirgsfluss verringern die Dämme die Strömungsgeschwindigkeit von 1,4 m/s auf 0,1 m/s, fördern die Ablagerung von Schlamm…
Nach der Wiederansiedlung des Bibers in einem Gebirgsfluss verringern die Dämme die Strömungsgeschwindigkeit von 1,4 m/s auf 0,1 m/s, fördern die Ablagerung von Schlamm am Gewässergrund, erhöhen die Sommertemperatur um 3 °C und senken den gelösten Sauerstoff. Infolgedessen verschwinden die Forellen und die Makroinvertebraten der Fließgewässer aus dem Abschnitt, aber es siedeln sich Amphibien, Ufervögel und Wasserpflanzen an, die es zuvor im Tal nicht gab. Deute diese Daten: Begründe, warum die neuen abiotischen Bedingungen die ursprünglichen Fische ausschließen, und sage die Auswirkung dieses Tieres als „Ökosystemingenieur“ auf die Biodiversität in der gesamten Landschaft voraus.
Zurück zum Anfang: Buchenwald, Teich und Rhein unterscheiden sich vor allem durch Medium (Land oder Wasser), Licht, Temperatur, Strömung und Salzgehalt. Daran sind ihre Lebewesen angepasst.
Auf einen Blick
Was ist ein Stadtökosystem? Nenne drei Lebewesen, die an deinem Wohnort leben, und einen abiotischen Faktor, der für diesen Lebensraum typisch ist.
Was ist ein Stadtökosystem? Nenne drei Lebewesen, die an deinem Wohnort leben, und einen abiotischen Faktor, der für diesen Lebensraum typisch ist.
Eine einheimische Fischart lebt im Unterlauf eines Flusses, angepasst an langsames, trübes und warmes Wasser (22 °C im Sommer), wo sie auf schlammigem Grund laicht und…
Eine einheimische Fischart lebt im Unterlauf eines Flusses, angepasst an langsames, trübes und warmes Wasser (22 °C im Sommer), wo sie auf schlammigem Grund laicht und sich vor Fressfeinden tarnt. Flussaufwärts wird ein Staudamm gebaut, der die Sedimente zurückhält (das Wasser wird klarer) und regelmäßig Tiefenwasser aus dem Grundablass mit 11 °C abgibt. Sage voraus und begründe, wie sich diese abiotischen Veränderungen auf die Überlebensfähigkeit der Population dieses Fisches im Hinblick auf Fortpflanzung, Räuberdruck und die mögliche Invasion gebietsfremder Arten aus kaltem, klarem Wasser auswirken werden.