Was ist Umweltschutz?
Sammelbegriff für alle Bestrebungen und Maßnahmen, die natürlichen Lebensgrundlagen des Menschen zu erhalten
Teilbereich:
Schutz der Umweltmedien, nämlich den Schutz der Lebenselemente Boden, Wasser und Luft
Vorbeugung gegen Gefahren (z.B. Strahlenschutz, Chemikalien, Gentechnik, Pflanzenschutz, Abfälle, Lärm, Klimaveränderungen)
Schutz der belebten Umwelt (z.B. Naturschutz, Landschaftsschutz, Waldschutz)
„integrierter Umweltschutz“, bezeichnet Teilaspekte von Materien wie Gesundheitsschutz, technische Sicherheit, Arbeitsschutz
Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland Art 20a:
„Der Staat schützt auch in Verantwortung für die künftigen Generationen die natürlichen Lebensgrundlagen und die Tiere im Rahmen der verfassungsmäßigen Ordnung durch die Gesetzgebung und nach Maßgabe von Gesetz und Recht durch die vollziehende Gewalt und die Rechtsprechung.“
Biome nicht homogen
jedes Biom weist Gradienten physikalisch-chemischer Umweltbedingungen auf,
verknüpft mit lokalen topografischen und geologischen Eigenheiten
Heterogenes Mosaik aus unterschiedlichen „Patches“ entsteht
Lebensgemeinschaften aus Pflanzen und Tieren in unterschiedlichen Bereichen dieses Mosaiks, können sehr verschieden sein
Relief, Boden
Horizontalstruktur von Landschaften in einem Jungmoränengebiet
Toposequenz von Bodenfeuchteregimes
Bodenfeuchte und Vegetation
Ausschnitt eines kleinräumigen Vegetations- und Bodenmosaiks in der alpinen Stufe
Höhenstufen und Lebensbereiche in den Zentralalpen
Boden - Schnitt durch den oberflächennahen Untergrund
Böden entstehen durch Verwitterung aus dem Ausgangsgestein
Geologischer Untergrund
Karbonatgesteine:
(hauptsächlich) aus marinen Ablagerungen von Calciumcarbonat z.B. Kalkstein und Kreide
Ausgangsgestein für neutrale oder schwach basische Kalkböden, mit charakteristischer kalkliebender Flora
Basische Gesteine:
magmatisches Gestein mit SiO2-Gehalt von 45 bis 52 Gew.-% z.B. Gabbro (ein Plutonit), oder Basalt (Vulkanit)
Saure Gesteine:
magmatisches Gestein mit mehr als 65 Gew.-% SiO2, z.B.: Granit und Rhyolith
auf stärker sauren Böden sind kalkmeidende Arten, z.B. Rhododendron- und Azalea-Arten zu finden
Strikte Kalkpflanzen leiden auf sauren Böden
Steuerfaktor Kalk-Untergrund
(Komma-Dickkopffalter (Hesperia comma))
Böden sind geschichtet
L-Schicht:
(unzersetzter Bestandsabfall)
O-Schicht:
Of = durch Organismen teilweise zersetzter Bestandsabfall
Oh= stark zersetzter, humifizierter Bestandsabfall
A-Horizont:
Ah = Oberboden, mit höherem Humusgehalt
Ae = Elluvialhorizont
B-Horizont:
Unterboden
Bh = Illuvialhorizont mit Akkumulation von Huminstoffen
Bs = mit Akkumulation von Sesquioxiden
C-Horizont:
Ausgangsgestein
Organisches Material im Boden
Variabilität des organischen Materials
beeinflusst die potenziell vorkommenden Lebewesen
Organisches Material sammelt sich je nach Boden mit unterschiedlichen Raten an
Abbau der organischen Substanz unter extremen Bedingungen stark gehemmt
saurem Ausgangsgestein
niedrigen Temperaturen
staunassen Böden
aus dem unvollständig abgebauten organischen Material können sich Torfmoore bilden
in denen hoch spezialisierte Pflanzen und Tiere leben.
Umlagerungsprozesse im Boden
Bodenarten - Korngrößen
Bodenarten - Korngrößendreieck
Zusammenhang von Korngrößen und Eigenschaften des Bodens
Die Bedeutung des pH-Wertes
Austauschkapazität und Bodenfruchtbarkeit
Folgen des Säureeintrags in den Boden
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden - Rendzina
Polnisch: „Rauschen“ der Steine am Streichblech einer Pflugschar
A-C-Boden; humoser, skelettreicher, krümeliger A-Horizont,
durch physikalische und chemische Verwitterung, z. B. aus Kalk- bzw. Dolomitgestein, hervorgegangen
z. B. Böden in der Schwäbischen und Fränkischen Alb
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden - Tschernosem (Schwarzerde)
A-C-Boden mit einer mächtigen, dunklen Humusschicht auf Löß.
typischer Boden der Steppengebiete mit warmem Sommer und kaltem Winter.
Faktoren zur Bildung:
Kalkreiches und lockeres Ausgangsmaterial (ideal: Löss)
Grasreiche Vegetation (Steppen)
viel organisches Material für die Humusbildung
Kontinentales Klima
trockenen, warmen Sommer-> Abbau (Mineralisierung) durch Trockenheit gehemmt
sehr kalter Winter -> Umsetzung der organischen Substanz ruht.
Damit wird langfristig mehr organische Masse produziert als abgebaut, wodurch sich Humus im Boden akkumuliert.
Ausgeglichener Wasserhaushalt (semiarid bis semihumid)
Über das gesamte Jahr geringe Niederschläge -> ermöglichen zwar das Wachstum von Steppenpflanzen
es kommt aber zu keiner tiefgreifenden Versickerung, stagniert in geringer Tiefe.
Kalk und Nährstoffe bleiben im Boden.
Tiefgründige und intensive Bodendurchmischung durch Bodentiere (Bioturbation)
hohes Angebot pflanzlicher Nahrung -> zahlreiche Arten, insbes. endogäische (das heißt im oberen Bereich des Mineralbodens lebende) Regenwürmer, Steppenmurmeltiere oder Feldhamster.
größten Schwarzerdegebiete befinden sich daher in den Steppen Ungarns (Puszta), Rumäniens (Bărăgan), der Ukraine, Russlands, Kasachstans, der Mongolei und Chinas (Mandschurei) sowie in den Steppen Nordamerikas (Prärien).
In Mitteleuropa im Spätglazial (etwa 6000 v. Chr.) aus Löß-Rohböden entstanden.
In Deutschland : z.B. in der Magdeburger Börde, der Hildesheimer Börde und im Thüringer Becken; in Österreich beispielsweise im Weinviertel oder im nördlichen Burgenland.
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden - Braunerde
Boden mit einem A-B-C-Profil.
Der humose A-Horizont geht gleitend in einen braun gefärbten B-Horizont über.
Entstehung im gemäßigt - humiden Klimabereich aus Rankern, Regosolen oder Pararendzinen,
Verbraunung durch die Verwitterung der Silikate
in vielen Laubwaldgebieten Mitteleuropas verbreitet
Bodentypen - Bodenprofile - Parabraunerde
weit verbreiteter Boden (aus z.B. Löß)
aus Braunerde weiterentwickelt.
Entkalkung und Verbraunung
Tonverlagerung in tiefer liegende Horizonte.
Tonarmer (ausgewaschener) fahl gefärbter Al-Horizont (lessiviert)
darunter ein mit Tonmineralen angereicherter Bt - Horizont.
darunter durch Mineralverwitterung verbraunter Bv - Horizont.
sehr ertragreicher Ackerboden
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden - Podsol
Boden mit einem A-B-C-Profil
in kühlen, feuchten Klimaten der mittleren Breiten, auf sandigen Substraten ( Nadelwald -, Heidestandorte ).
Auswaschung von Eisen- und Aluminiumverbindungen aus dem AHorizont und Entstehung eines Bleichhorizontes.
Ausfällung dieser Verbindungen im BHorizont zu steinharten, verfestigten braunschwarzen Bändern
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden - Gley
durch das Grundwasser beeinflusst
mit einem A-G-Profil, dadurch Wechsel zwischen oxidierenden und reduzierenden Faktoren
Eisen (F)e- und Mangan(Mn)-Ausfällungen führen zu einer Fleckung
Meist als Grünland genutzt.
Bodentypen - Bodenprofile - mitteleuropäischer Böden - Pseudogley
Grundwasserfern
stark durch den Wechsel von Stauwasser, das aus den Niederschlägen stammt, und Austrocknung geprägt
Unter dem humosen A-Horizont folgt ein konkretionshaltiger, rostfleckiger Unterbodenhorizont
Was ist ein „Patch“? (aus Sicht der Ökologie)
kleinste homogene Einheit
mindestens eine einzelne Variablen unterscheidet sich von der Umgebung
Patches kommen in allen Lebensgemeinschaften vor
Größe hängt von der Betrachtungsebene ab
Hierarchisch
Patches der Ebene zuzuordnen, auf der bestimmte Lebewesen ihre Umwelt erfahren.
Für eine Blattlaus in einem Wald ist ein Patch ein einzelnes Blatt einer bestimmten Baumart
stellt sowohl die Umweltbedingungen als auch die Ressourcen zur Verfügung, die dieses Insekt braucht
Für eine Grasmücke, die sich von Raupen ernährt
stellen die Kronen einzelner Bäume, die sie täglich aufsucht, Patches dar
Eulen und Falken jagen in einem großen Bereich des Waldes
Patch kann das Areal sein, das der einzelne Vogel verteidigt – event. ein ganzes Waldgebiet
Struktur schafft Vielfalt
Struktur schafft Vielfalt - Lebensgemeinschaften im Mosaik
Zeitliche Muster in Umweltbedingungen und Ressourcenverfügbarkeit
Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften kann sich verändern, da sich auch die Umweltbedingungen und Ressourcen ändern
Einwanderung von Waldbaumarten nach dem Rückgang der Vereisung der letzten Eiszeit
Pflanzliche Sukzession
Sukzession – die vorhersagbare Abfolge von Besiedlung und Aussterben nach einer Störung, hängt ab
von den Veränderungen in den Umweltbedingungen und Ressourcen
von der unterschiedlichen Konkurrenzstärke der Pflanzen selbst
Kann sich in Zeiträumen von Jahren bis Jahrhunderten vollziehen
Lavaflüsse auf der Insel Miyake-Jima (Japan)
Probeflächen (rote Punkte)
auf Lavaflüssen unterschiedlichen Alters
Punkte außerhalb sind mind. 800 J. alt
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