Nahrungsnetze im mittelmeer
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Nahrungsnetze im Mittelmeer. Till Rohrbeck. Inhalt. 1 Wiederholung: Nahrungsbeziehungen. 1.1 Nahrungskette oder Nahrungsnetz?. 1.2 Die verschiedenen Trophiestufen. 1.3 Produktion und Produktivität. 2 Maritime Nahrungsnetze. 2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen.

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Nahrungsnetze im Mittelmeer

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Presentation Transcript


Nahrungsnetze im Mittelmeer

Till Rohrbeck


Inhalt

1 Wiederholung: Nahrungsbeziehungen

1.1 Nahrungskette oder Nahrungsnetz?

1.2 Die verschiedenen Trophiestufen

1.3 Produktion und Produktivität

2 Maritime Nahrungsnetze

2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen

2.2 Die verschiedenen (maritimen) Trophiestufen

2.3 Maritime Nahrungsnetze

3 Literatur

4 Quiz


1.1 Nahrungsketten – Was war das nochmal?

Die Nahrungskette: Eine lineare Abfolge von Organismen, die einander fressen bzw. gefressen werden.

Nahrungsnetze: Verknüpfung mehrerer Nahrungsketten miteinander.


1.2 Trophiestufen/trophische Ebenen

Tab. 1: Übersicht über die Trophiestufen


Nahrungsnetz

Tertiär-

konsumenten:

Sekundär-

konsumenten:

Aas

Primär-

konsumenten:

Primär-

produzenten:

Abb. 1: Beispiel eines Nahrungsnetzes


Primärproduzenten

- Unterste trophische Ebene

- Aufbau von Biomasse aus anorganischen

Verbindungen

Art der Energiegewinnung:

- Photosynthese

- Chemoautotrophie

Beispiele:

Cyanobakterien, grüne Pflanzen, Protisten


Primärkonsumenten (Herbivore)

Nahrungsquelle:

Primärproduzenten

Beispiele:

Huftiere, Nager, Vögel, Insekten (Larven)


Sekundärkonsumenten (Carnivoren 1. Ordnung)

Nahrungsquelle:

Primärkonsumenten

Beispiele:

Reptilien, Amphibien, Vögel, kleine Räuber


Tertiärkonsumenten (Carnivoren 2. Ordnung)

Nahrungsquelle:

Sekundärkonsumenten

Beispiele:

Wölfe, Raubkatzen, Raubvögel


Omnivoren

Nahrungsquelle:

Organismen verschiedener

Trophiestufen

Bei einigen Organismen ändert sich im Verlauf ihres

Lebens die Art der Ernährung (Bsp.: Amphibien)

Beispiele:

Menschen, Schweine, Ratten


Destruenten

Energiegewinnung durch Abbau organischer

Verbindungen

  • Bereitstellung dieser für Primärproduzenten

Nahrungsquelle: abgestorbenes Gewebe,

Ausscheidungen etc.

Beispiele:

Bakterien, Pilze, Saprobionten


1.2 Trophiestufen/trophische Ebenen

Tab. 1: Übersicht über die Trophiestufen


Produktion und Produktivität

Produktion:

Fixierte Biomasse pro Fläche und Zeit

Produktivität:

Fixierte Energiemenge pro Fläche und Zeit

Primärproduktion:

Wachstumsrate an Biomasse pro Flächen- und

Zeiteinheit der Primärproduzenten

Sekundärproduktion:

Wachstumsrate an Biomasse pro Flächen- und

Zeiteinheit der Heterotrophen Organismen


Produktion und Produktivität

Bruttoprimärproduktion (BPP):

Biomasse, die Primärproduzenten pro Flächen- und

Zeiteinheit aufbauen

Bruttoprimärproduktivität:

Chem. Energie pro Flächen- und Zeiteinheit, die

Primärproduzenten fixieren


Produktion und Produktivität

Nettoprimärproduktion (NPP):

Biomasse der Primärproduzenten, die heterotrophen

Organismen zur Verfügung steht

Nettoprimärproduktivität:

Rate, mit der Primärproduzenten durch Wachstum und

Reproduktion Energie aufnehmen

Rechnung: NPP = BPP – R R = Biomasse, die durch

Stoffwechsel verloren geht


Produktion und Produktivität

Energieverlust bei Übergang zur nächst höheren Trophiestufe

Etwa 90 % der Energie gehen verloren:

- durch Wärmeverlust: Stoffwechsel, Zellatmung, Bewegung etc.

- durch Verfügbarkeit der Biomasse: es wird nicht

der komplette Organismus gefressen

- durch Unverdaulichkeit: aufgenommene Biomasse z.T.

nicht verdaulich


Produktion und Produktivität

Ökologische Effizienz:

Gesamter Energietransfer von

einer trophischen Stufe auf die nächste

Folgen:

  • Energiegehalt sinkt mit jeder trophischen Ebene

  • Biomasse sinkt mit jeder trophischen Ebene

  • Je höher die Trophiestufe, desto geringer die Anzahl an

  • Individuen einer Art (bzw. desto geringere Fortpflanzung,

  • größere Körpergröße)

  • Fortschreitender Energieverlust setzt Grenzen: meist nur

  • 3-5 trophische Ebenen


Produktion und Produktivität

  • Tertiärkonsumenten

Abb. 2: Energiefluss in den unter-

schiedlichen Trophiestufen


Produktion und Produktivität

  • Tertiärkonsumenten

Abb. 3: Biomasse in den unter-

schiedlichen Trophiestufen


Inhalt

1 Wiederholung: Nahrungsbeziehungen

1.1 Nahrungskette oder Nahrungsnetz?

1.2 Die verschiedenen Trophiestufen

1.3 Produktion und Produktivität

2 Maritime Nahrungsnetze

2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

2.3 Maritime Nahrungsnetze

3 Literatur

4 Quiz


2 Maritime Nahrungsnetze


2 Maritime Nahrungsnetze

Übertragung der Systematik ins Wasser –

Was macht den Unterschied?

- Maritimes Leben immer in Interaktion mit Land

- Starke Abhängigkeit von lokalen Bedingungen


2 Maritime Nahrungsnetze

2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen:

Verschiedene Beschaffenheiten haben

unterschiedliche Auswirkungen auf Flora und Fauna:

- Wassertiefe:

- Je tiefer das Wasser desto weniger Licht strömt ein

- Je tiefer das Wasser desto höher der Druck

- Mit steigender Tiefe sinkt die Temperatur

- An der Oberfläche meist mehr Wasserbewegungen


2 Maritime Nahrungsnetze

2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen:

Verschiedene Beschaffenheiten haben

unterschiedliche Auswirkungen auf Flora und Fauna:

- Untergrund:

- Steiler/flacher Grund

- Sandiger Grund: besser für sessile Pflanzen geeignet

- Felsiger Grund: besser für Mikroalgen geeignet


2 Maritime Nahrungsnetze

2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen:

Verschiedene Beschaffenheiten haben

unterschiedliche Auswirkungen auf Flora und Fauna:

- Gezeiten und Salzgehalt:

- Salzgehalt muss im richtigen Bereich liegen

- Sessile Organismen sind vom Wasserstand abhängig


2 Maritime Nahrungsnetze

2.1 Chemische und physikalische Voraussetzungen:

Verschiedene Beschaffenheiten haben

unterschiedliche Auswirkungen auf Flora und Fauna:

- Abstand zur Küste:

- Auf dem offenen Meer nur noch Phytoplankton

- Großteil der Artenvielfalt befindet sich in Küstennähe


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärproduzenten und maritime Produktion

- Aufbau organischer Verbindungen aus anorganischem Material

- Produktion in Küstennähe deutlich höher als auf dem offenen Meer

- Urbane Regionen mit Sonderstatus

- Mikroalgen machen den größten Teil der Primärproduzenten aus


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärproduzenten und maritime Produktion

Die Mikrobielle Schleife:

- Phytoplankton verliert z.T. große Teile (bis 70 %)

der Primärproduktion durch Diffusion

- Zooplankton scheidet organische Verbindungen aus

→ Nahrung für Destruenten: Abbau der organ. Verbindungen

- Bis zu 55 % der Primärproduktion können so in der

mikrobiellen Schleife verbleiben


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärproduzenten und maritime Produktion

Leben in der Tiefsee?

Etwa 10 % der Nettoprimärproduktion sinkt zum Meeresboden,

davon erreichen 2 % die Tiefsee, 0,2 % erreichen den Meeresgrund

→ dient Tiefseebewohnern als Nahrung oder verbleibt im Sediment


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärproduzenten und maritime Produktion

Lebensraum Mittelmeer:

- Mittelmeer vergleichsweise unproduktiv

- Produktion im Norden höher als im Süden

- Durchschnittliche Produktion: 200 g C/m²/Jahr

- Seegraswiesen und Sublitoral am ergiebigsten


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

a) Cyanobakterien

c) Neptungras

Abb. 2.2.1: Beispiele: Primär-

produzenten

b) Dinoflagellata

d) Rotalge


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärkonsumenten und Sekundärproduktion

- Zooplankton macht den größten Teil der Primärkonsumenten aus

- Zooplankton besteht zu 92 % aus Copepoda

- Sekundärproduktion kann Primärproduktion übertreffen

→ Abhängigkeit von Primärproduktion


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärkonsumenten und Sekundärproduktion

c) Auster

a) Kreiselschnecke

Abb. 2.2.2: Beispiele Primär-

konsumenten

b) Ruderfußkrebs

d) Protozoon


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Primärkonsumenten und Sekundärproduktion

a) Sardellen

c) Schwamm

Abb. 2.2.3: Beispiele Primär-

konsumenten

b) Seeigel

d) Seegurke


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Sekundärkonsumenten

c) Meeräsche

a) Tintenfische

d) Steinbutt

Abb. 2.2.4: Beispiele: Sekundär-

konsumenten

b) Karettschildkröte

e) Europäischer Hummer


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Sekundärkonsumenten

a) Seesterne

c) Quallen

Abb. 2.2.5: Beispiele: Sekundär-

konsumenten

b) Meerbrassen

d) Sägebarsch


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Tertiärkonsumenten

a) Großer Tümmler

c) Mittelmeer Mönchsrobbe

Abb. 2.2.6: Beispiele

Tertiärkonsumenten

b) Kormoran

d) Thunfisch


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Quartärkonsumenten

Abb. 2.2.7: Beispiel Quartärkonsumenten: Weißer Hai


2 Maritime Nahrungsnetze

2.2 Trophiestufen im maritimen Zusammenhang

Destruenten

- Nahrungsquelle: abgestorbenes Gewebe, Detritus, Ausscheidungen

- Bauen organische Verbindungen zu anorganischem Material

ab und vollenden so den Stoffkreislauf

- Einige der unter Primär- und Sekundärkonsumenten

Genannten Arten sind ebenfalls Destruenten

Beispiele:

- Seegurken, Seesterne, Schnecken, Filtrierer, Bakterien und Pilze


2 Maritime Nahrungsnetze

Licht

Anorganische Nährstoffe

Primärproduzenten

Destruenten

Primärkonsumenten

Sekundärkonsumenten

Tertiärkonsumenten

Abb. 4: Schema einer maritimen Nahrungskette


2 Maritime Nahrungsnetze

Quartär-

konsument

Tertiär-

konsument

Sekundär-

konsument

Primär-

konsument

Primär-

produzent

Abb. 5: Beispiel eines maritimen Nahrungsnetzes


Vielen Dank fürs Zuhören


3 Literatur

Bergbauer, Mathias und Humberg, Bernd (1999):

Was lebt im Mittelmeer. Stuttgart: Kosmos Verlag

Hofrichter, Robert (Hrsg.)(2002): Das Mittelmeer. Fauna, Flora, Ökologie

Band I+II. Heidelberg/Berlin: Spektrum Akademischer Verlag.

Markl, Jürgen (2011): Purves Biologie (9. Auflage). Heidelberg: Spektrum

Akademischer Verlag.

Riedl, Rupert (1970): Fauna und Flora der Adria.

Hamburg/Berlin: Verlag Paul Parey

Tait, Ronald Victor (1971): Meeresökologie. Eine Einführung.

Stuttgart: Georg Thieme Verlag

Tardent, Pierre (2005): Meeresbiologie. Eine Einführung

(3., unveränderte Auflage). Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag

http://www.mare-mundi.eu/


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4 Quiz


Ordne die Trophiestufen in der richtigen Reihenfolge:

1.:

Primärproduzenten

2.:

Primärkonsumenten

3.:

Sekundärkonsumenten

4.:

Tertiärkonsumenten

5.:

Omnivoren

6.:

Destruenten


Welche Aufgaben haben die Destruenten?

Abbau organischen Materials, Bereitstellung

von Nährstoffen für Primärproduzenten


Wie berechnet man die Nettoprimärproduktion?

Bruttoprimärproduktion - verstoffwechselte Biomasse


Ernährung:

Filtrierer: filtert

Nahrungspartikel aus

dem Wasser

Trophische Ebene:

Primärkonsument


Ernährung:

Krebse, Schnecken

Trophische Ebene:

Sekundärkonsument


Ernährung:

Phytoplankton

Trophische Ebene:

Primärkonsument


Ernährung:

Plankton, Weichtiere,

kleine Fische

Trophische Ebene:

Omnivore


Ernährung:

Aufbau von Biomasse

durch Photosynthese

Trophische Ebene:

Primärproduzent


Ernährung:

Schnecken, Muscheln, Aas

Trophische Ebene:

Omnivore


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