Gliederung

• Physik und Ökologie
• über die Veranstaltung
• Datenverarbeitung und -präsentation mit SAS

Physik und Ökologie

Umweltbegriff in der Ökologie

• Standortkonzept der Forstwissenschaften und der Ökologie
• "abiotische" Standortfaktoren
  
• Klima (Lage...)
• Boden (~chemie, ~physik) 
• "biotische" Standortfaktoren 
• Konkurrenz
• Migration
• "anthropogene" Standortfaktoren 
• Nutzung
• Schädigung
  

• Öko(system)physiologie =: Physiologie (von Ökosystemen) unter Feldbedingungen
• physiologische Prozesse (z.B. Wachstum, Gaswechsel, ...)
• Transportvorgänge (Ökosystem - Atmosphäre)
  
• physikalischer Zustand 
• Stoffhaushalt
• Energiehaushalt

Physikalische Prozesse

folgen allgemeingültigen physikalischen Gesetzen (Naturgesetzen) und sind für unsere Betrachtungen Teil von ökologischen Prozessen oder setzen die Rahmenbedingungen für ökologische Prozesse

• physikalische Zustandsgrößen
• der Umwelt
• biologischer Systeme
• Veränderung physikalischer Zustandsgrößen durch
• Stoffaustauschprozesse
• Energieaustauschprozesse

Ökologische Prozesse

sind gekennzeichnet durch Komplexität und Organisation (Systemcharakter, Prozesshierarchie), oft sind quantitative Gesetzmäßigkeiten garnicht oder nur empirisch bekannt.

• Ökosysteme oder generell biologische Systeme
• Prozesse
• multifaktorielle Einflüsse durch Vernetzung physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse
  
• lineare~ , nicht lineare~
• charaktersitische Raum- und Zeitskalen
  
• langsame~ , schnelle~
• punktuelle~, flächige~
  
• Vernetzung 
• Rückkopplung 
• (Selbst-) Regulation
• Dynamik: Gleichgewichte - Ungleichgewichte
• Strukturen 
• räumliche 
• Heterogenität
  
• funktionale

Ein Beispiel: Wachstum und Umwelt

Herausforderungen 

der (Wald-)Ökosystemforschung

• Quantitative Beschreibung und Analyse von Ökosystemen (Modellbildung)

der Bioklimatologie

• Quantitative Beschreibung und Analyse von Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre

der Lehrveranstaltung "Physikalische Prozesse in der Ökologie"

• siehe unten

Über die Veranstaltung

 

Ziele

• die Theorie ausgewählter physikalischer Prozesse kennenlernen
• physikalische Prozesse in Waldökosystemen eigenständig untersuchen und interpretieren
• ökologische Prozesse in Waldökosystemen quantitaiv beschreiben und analysieren
  
• Techniken der Datenverarbeitung an Beispielen unter Verwendung einfacher Modellansätze, Umweltdaten und Ökosystemeigenschaften kennenlernen und einüben

Voraussetzungen

• inhaltlich
• physikalische Grundkenntnisse aus Bioklimatologie I und II und Physik für Forststudenten
• Grundkenntnisse aus der quantitativen Ökologie
• technisch
• Benutzererlaubnis für den CIP-Raum
• Grundkenntnisse in SAS

Ablauf

• Termine und Inhalte (vgl. hier)
• Montags 10:15-11:00
• geleitete Übungsstunde
• Mittwochs: 08:15-09:45
• Theorie
• Ergebnissdiskussion
• Aufgabenstellung und Einführung in deren Bearbeitung
• evtl. Exkursion Forstbotanischer Garten, Göttinger Wald, Solling
  

• Leistungsnachweise (vgl. hier)
• Anfertigung von allen Übungsaufgaben 
• Klausur

Material

• Anleitung zum "Meterologischen Instrumentenpraktikum" des IBK
• evtl. Umdrucke zu speziellen Themen
• Literatur:

Häckel, H. (1999): Meteorologie, 4. Auflage, UTB für Wissenschaft, Eugen Ulmer Verlag, Stuttgart (Hohenheim), 448 S..
Kraus H. (2000): Die Atmosphäre der Erde - Eine Einführung in die Meteorologie. Vieweg Verlag , Braunschweig, Wiesbaden, 470 S.
Monteith, J. L., Unsworth M. (1990): Principles of Einvironmental Physics, Arnold London, 291 S.
Roedel W. (1994): Physik unserer Umwelt, Springer Verlag Berlin.

Datenverarbeitung und -präsentation mit SAS

• HTML-Dokumente editieren
• Erstellen von Datensätzen mit SAS
• input var1 bar2 var3 ; Cards;  ## ### ## ;run (schon im SAS-Kurs behandelt aufg1.sas)
• Schleifentechnik: do ... to ..by ... ;<expr> ;output; end; ...
• Einlesen von ASCII- Dateien: file "path\name" ; input <var1> <var2> <...>;  ...
• Beispiele
• Beispiel: Magnusfunktion
• Formelsammlung als SAS-Datensatz "physlib.sas"  (und "autoexec.sas")
• Physikalische Konstanten in Makrovariablen
• Funktionale Beziehungen als Sammlung von Anweisungen in Data steps
• Grafische Darstellung
• Arbeitsgrafik und interaktive Analyse: proc fsview
• Presentationsgrafik: proc gplot
• Achsenformatierung
• Symbolformatierung
• Titel und Fussnoten
• Legenden
• Export in HTML-fähige Datenformate
• Eine genauere Anweisung für die Anfertigung ihrer Übungsaufgaben finden sie hier.

Allgemeines Material

Übungsaufgaben zu dieser Einheit