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2016 | Book

Ökologie in Zahlen

Eine Datensammlung in Tabellen mit über 10.000 Einzelwerten

Author: Dietmar Kalusche

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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About this book

Dieses Buch bietet in tabellarischer Form aktuelle Zahlenwerte zu den Teilgebieten der modernen Ökologie. Die Leser können Fragen „Wie groß? Wie viele gibt es? Wie weit reicht? Wie stark verändert sich?“ mit rekordverdächtigen Antworten begegnen und aus einer Fundgrube wissenswerter Details mit interessanten Angaben von Extremwerten schöpfen. Der Autor hat das Zahlenmaterial so aufbereitet, dass es in der Lehre an Universitäten und Fachhochschulen, aber auch im Biologieunterricht an Gymnasien und Realschulen eingesetzt werden kann.

Für die 2. Auflage hat der Autor das Datenmaterial aktualisiert und auf das Wesentliche zu Werten, Mengen und Größen der Allgemeinen Ökologie reduziert.

Table of Contents

Frontmatter
1. Biosphäre und Ökosysteme
Verbreitung und Anpassung von Organismen
Zusammenfassung
Die Bio- oder Ökosphäre umfasst die Gesamtheit der von Lebewesen bewohnbaren Flächen und Räume auf unserem Planeten. Sie setzt sich aus einzelnen mehr oder weniger großen Lebensräumen zusammen. Die Biosphäre ist – gemessen am Erdradius – eine äußerst dünne Schicht von ca. 20.000 m (20 km) Mächtigkeit, die sich um den Erdball zieht. Ihre höchste Erhebung ist knapp 9000 m hoch und die tiefste Einsenkung ca. 11.000 m tief.
Die Tabellen dieses Kapitels enthalten Daten zur Größe und Ausdehnung der Biosphäre und einiger bedeutender oder beispielhafter Lebensräume.
Eine besondere Bedeutung unter diesen Zahlen kommt der Erdoberfläche zu; sie ist die Grundfläche der Biosphäre und damit aller Biotope.
Der großen Zahl des Erdradius muss entgegengesetzt werden, dass die tatsächlich bewohnbaren Lebensräume sich nur als maximal 20 km dicke Hülle um die Erdoberfläche legen.
Die Tabellen geben die Aufteilung der Erdoberfläche unter verschiedenen Aspekten an. Die Wasserflächen (Biohydrosphäre) der Erde sind über zweimal so groß wie die Landflächen (Biogeosphäre). Die Landmassen sind auf der Nordhalbkugel konzentriert, die Wassermassen auf der südlichen Hemisphäre. Diese ungleiche Verteilung verhindert eine idealtypische zonale Ausprägung des Klimas und damit der Vegetation.
Einige Tabellen haben Werte zur Höhendifferenzierung der Lebensräume zum Inhalt.
Dietmar Kalusche
2. Ökofaktoren
Zusammenfassung
Dieses Kapitel enthält Angaben zu einzelnen ökologischen Faktoren, insbesondere den abiotischen Faktoren, die alle Ökosysteme betreffen.
Die Kapitel 3 und 4 enthalten Angaben zu ausgewählten Ökosystemen.
Beim Wasser werden chemische und physikalische Eigenschaften aufgeführt, aber auch die maximale Feuchte der Luft fällt darunter. Beim Faktor „Luft“ wird neben der normalen Zusammensetzung auch auf anthropogen verursachte Veränderungen der Luft eingegangen. Die Tabellen zur Kategorie „Strahlung“ führen vor allem Werte zur Globalstrahlung und zur Sonnenstrahlung und deren Einfluss auf die Lebewesen auf. Das Kapitel enthält auch Angaben zur Radioaktivität, auch den Folgen von Tschernobyl.
Mit der Sonneneinstrahlung hängt der Ökofaktor Temperatur zusammen. Viele Beispiele für Höchst- und Tiefsttemperaturen und Temperaturgrenzen für Lebewesen werden aufgeführt. Ebenso enthalten die Tabellen Werte für die Abhängigkeit der Fotosynthese von der Temperatur. Am Ende des Kapitels finden sich Angaben finden zu den Auswirkungen von Feuer und Wind auf Ökosysteme und Lebewesen.
Dietmar Kalusche
3. Terrestrische Ökosysteme
Zusammenfassung
Das Kapitel enthält Angaben und Tabellen zu den wichtigsten terrestrischen Ökosystemen. Dazu gehören vor allem die Waldökosysteme der gemäßigten Breiten. Waldflächen und Anteile der einzelnen Bundesländer, die Baumarten-Zusammensetzung und Umtriebszeiten in mitteleuropäischer Wälder sowie die Auswirkungen des Lichteinfalls werden aufgeführt (Licht- und Schattgehölze). Es folgen einige Angaben zur Bundeswaldinventur.
Ergänzt werden die Angaben zum Wald durch einige Werte zur Wiese. Einen größeren Abschnitt nehmen die tropischen Regenwälder ein, wobei hier weniger auf die Flächenveränderungen als vielmehr auf die Zusammensetzung und die tierischen Bewohner eingegangen wird. Dazu gehören auch Angaben zur Phyto- und Zoomasse tropischer Wälder und zu deren Biodiversität.
Ein drittes Ökosystem, zu dem in diesem Kapitel Werte aufgeführt werden, ist der Boden. Neben einigen physikalisch chemischen Angaben wird hier vor allem auf die Bodenlebewesen und deren Leistungen eingegangen.
Ferner werden in diesem Kapitel Angaben zu Siedlungsökosystemen gemacht. Diese umfassen Angaben zur Flächenaufteilung, meteorologische Parameter und Werte zu ausgewählten Organismen.
Dietmar Kalusche
4. Wasser und aquatische Ökosysteme
Zusammenfassung
Wasser ist einer der wichtigsten Ökofaktoren und Lebensraum zugleich. Zunächst werden in diesem Kapitel einige allgemeine Daten zu Wasservorräten und zum Wasserverbrauch gegeben. Trotz der gigantischen Mengen, die theoretisch auf der Erde zur Verfügung stehen, darf man nicht vergessen, dass das verfügbare Wasser begrenzt ist.
Im Jahr befinden sich 500.000 km3 Wasser auf der Erde im Umlauf (= 1000 mm hohe Wassersäule); davon 18 % auf den Landflächen.
Die absoluten Mengen sagen zwar nicht viel aus, sind aber in ihren Beträgen imponierend. Die ersten Tabellen zeigen, welche Wassermassen umgesetzt werden. Neben Regen und Schnee bilden auch Tau und Nebel Wasserquellen, auf die einige Spezialisten angewiesen sind. Der Wasserverbrauch durch uns Menschen, auch im Hinblick auf virtuelles Wasser, wird thematisiert.
Der Abschnitt zu den limnischen Ökosystemen bringt einerseits abiotische Angaben, auf der anderen Seite werden Werte zu Lebensgemeinschaften aufgeführt. In einigen Tabellen steht der Bodensee exemplarisch im Mittelpunkt. Die Tabellen zu marinen Ökosystemen beginnen mit Angaben zur Salinität. Es folgen Werte zu den Organismen, aber auch Hinweise auf ökologische Katastrophen und ihren Auswirkungen.
Dietmar Kalusche
5. Biomasse, Energieumsetzungen und Produktivität von Ökosystemen
Zusammenfassung
Das Kapitel beginnt mit einer Übersicht über die Biomassevorräte sowie die Biomasseproduktion und deren globalen Verteilung. So betrug die Biomasse „Mensch“ in 2014 ca. 5,04 × 1011 kg. Das bedeutet, dass das Gewicht aller Menschen ein Fünfhunderttausendstel (1/105) der gesamten Biomasse ausmacht. Die Produktivität einzelner Ökosysteme und Pflanzentypen (z.B. C3-, C4-Pflanzen) wird miteinander verglichen.
Da bei den meisten Organismen der Gehalt an Kohlenstoff bei ca. 30 bis 50 Prozent der Trockenmasse liegt, kommt dem Kohlenstoffkreislauf ein besonderes Gewicht zu. So gibt man z.B. oft nur den Kohlenstoff an, wenn es um globale Angaben der Masse von Lebewesen geht. Die gesamte lebende Biomasse der Welt wird auf 1000 Mrd. t (= 1000Gt) Kohlenstoff (C) geschätzt.
Diese Menge – gleichmäßig auf dem Globus verteilt – ergäbe eine 1,5mm dicke Kohlenstoffschicht. Durch Verbrennung von Kohle, Öl und Gas werden zurzeit weltweit etwa 8 Gigatonnen Kohlenstoff jährlich verbraucht.
Dietmar Kalusche
6. Ökologisch und ökophysiologisch relevante Daten
Zusammenfassung
Dieses Kapitel enthält vermischte Angaben, die von allgemeinem ökologischen Interesse sind. So finden sich hier einige Tabellen mit Werten zur Besiedelung er Insel Surtsey und zu anderen Sukzessions-Prozessen (Krakatau).
Insgesamt überwiegen die Angaben zu den Leistungen von Pflanzen. So finden sich Tabellen mit Angaben zu Blattzahlen und deren Oberfläche bei verschiedenen Bäumen, zum Wasserverbrauch und zur Transpirationsleistung sowie zum Wasserhaushalt unterschiedlicher Ökosystemtypen. Blühzeiten (Stichwort „Blumenuhr“) und Samenreife werden ebenfalls aufgeführt.
Bei Tieren werden Werte zur Überwinterung und Höhenverbreitung angegeben.
Dietmar Kalusche
7. Artenzahlen und Populationen
Zusammenfassung
Dieses Kapitel enthält einige Angaben zu Artenzahlen allgemein, zur Bevölkerungsentwicklung der Menschheit und zu tierischen Populationen.Die Angaben zur menschlichen Bevölkerungsentwicklung können nur punktuell sein, da sich diese rasant verändern. In einer Tabelle werden Flächen und Artenzahlen mitteleuropäischer Länder verglichen.
Tierische Populationen benötigen bestimmte Arealgrößen, um überleben zu können. Insektenstaaten haben je nach Art ganz unterschiedliche Mitgliederzahlen. Einige Tabellen führen beispielhaft Werte zur Populationsregulation, z.B. bei einem Räuber-Beute-Verhältnis an.
Dietmar Kalusche
8. Angewandte Ökologie – ausgewählte Daten zum Natur- und Artenschutz
Zusammenfassung
Dieses Kapitel macht Angaben zu den Flächen unterschiedlicher Schutzgebietskategorien und den für den Bestandserhalt notwendigen Flächengrößen von Schutzgebieten.
Deutschland hat 8589 Naturschutzgebiete. Sie nehmen eine Fläche von 1.341.396 ha ein; das entspricht 3.8% der Gesamtfläche (35.734 Mio. ha oder 357.340 km2). 60% aller Naturschutzgebiete sind jedoch kleiner als 50 ha; nur ca. 13% umfassen eine Fläche von 200 ha oder mehr. 208 Gebiete weisen eine Fläche von 1000 ha und mehr auf.
Von besonderer Bedeutung sind die 15 Nationalparks (NP), die bis 2015 eingerichtet wurden. Das sind rechtsverbindlich festgesetzte, einheitlich zu schützende Gebiete, die „großräumig und von besonderer Eigenart sind, im überwiegenden Teil ihres Gebiets die Voraussetzungen eines Naturschutzgebietes erfüllen, sich in einem vom Menschen nicht oder wenig beeinflussten Zustand befinden und vornehmlich der Erhaltung eines möglichst artenreichen heimischen Pflanzen- und Tierbestandes dienen“ (§ 14, Abs. 1 BNatSchG). Hinzu kommen noch Biosphärenreservate und andere Schutzgebietskategorien. Viele dieser Biotope benötigen bestimmte Minimalgrößen, um die charakteristische Ausprägung zu erhalten. Das gilt auch für die Bewohner dieser Gebiete.
Angaben zur Roten Liste und zur Gefährdungssituation einzelner Arten bzw. systematischer Gruppen runden das Zahlenmaterial ab.
Dietmar Kalusche
Backmatter
Metadata
Title
Ökologie in Zahlen
Author
Dietmar Kalusche
Copyright Year
2016
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-47987-2
Print ISBN
978-3-662-47986-5
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-47987-2