Lernzettel Biologie (LK) - Ökologie

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verständlich machen einen Sachverhalt veranschaulichend darstellen und durch zusätzliche Informatio- nen verständlich machen einen Zusammenhang oder eine Lösung finden und herleiten und das Ergebnis formulieren Argumente und Beispiele zu einer Aussage oder These einander gegenüberstellen und abwägen begründete Vermutung auf der Grundlage von Beobachtungen, Untersuchungen, Experimenten oder Aussagen formulieren fachspezifische Zusammenhänge im Hinblick auf eine gegebene Fragestellung be- gründet herausstellen Elemente, Sachverhalte, Begriffe, Daten ohne Erläuterungen aufzählen Beobachtungen oder die Durchführung von Experimenten detailgenau zeichnerisch einwandfrei bzw. fachsprachlich richtig wiedergeben Sachverhalte oder Aussagen an Fakten und Gesetzmäßigkeiten messen und even- tuelle Widersprüche aufdecken Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduziert übersicht- lich grafisch darstellen zu einem Sachverhalt, der an sich nicht eindeutig ist, nach kritischer Prüfung und sorgfältiger Abwägung ein begründetes Urteil abgeben wichtige Aussagen, Daten, Merkmale, Eigenschaften oder Sachverhalte auf eine bestimmte Fragestellung hin herausarbeiten; untersuchen" beinhaltet ggf. zusätzliche praktische Anteile Gemeinsamkeiten, Ähnlichkeiten und Unterschiede ermitteln und herausstellen eine möglichst exakte grafische Darstellung beobachtbarer oder gegebener Struk- turen anfertigen und beschriften Sachverhalte, Strukturen oder Ergebnisse auf das Wesentliche reduziert sprachlich darstellen abitur.nrw 1-111 1-111 II-III, ggf. I 11-111 ||-||| ||-||| 1-11 1 ||-||| 1-11 ||-||| II, ggf. III 1-11 1-11 HII Klausur 4 Name: Allgemeine Hinweise: o Abbildungen in Klausuren knapp vorstellen und in den Kontext einbinden: o In der Abb. wird dargestellt.../ Es wurde untersucht, ob ... / O Die Achsen des Diagramms zeigen die Menge an X in Abhängigkeit von der Zeit O O O O O Thema: Ökologie II Bitte beachten Sie die Verwendung von Fachsprache und Fachbegriffen. Geben Sie bei Begründungen, wenn möglich, mehrere Argumente an. O Aussagen über z. B. eine Untersuchung mit Belegen (z. B. 100 Hasen wurden in 5 Tagen gefressen) versehen o Konzept der ökologischen Nische o Liebigsches Minimumsgesetz Klausur Nr. 4 Anforderungen: Ökologische Verflechtungen und nachhaltige Nutzung: Einflüsse von Umweltfaktoren auf ein Ökosystem (abiotisch/biotisch) Anpassungen an Lebensraum (z. B. Tarnung, Abwehrmechanismen, ...) Toleranzkurve; Spezialisten/Generalisten O O o Tiergeographische Regeln: ALLENsche und BERGMANNsche Regeln und ihre Einschränkungen O Neobiota 0 000 о o Nahrungskette - Nahrungsnetz; Trophieebenen o Interspezifische Beziehungen (z. B. Symbiose, Parabiose, Parasitismus) O Konkurrenz: inter- und intraspezifische Konkurrenz und Konkurrenzvermeidung/Koexistenz; Konkurrenzausschluss r- und K-Strategen Homoiotherme und poikilotherme Organismen o Populationswachstum und dichte(un)abhängige Einflüsse Lotka-Volterra-Regeln inkl. Annahmen und Grenzen des Modells o Nachhaltige Bewirtschaftung (chemische Schädlingsbekämpfung, biologischer Pflanzenschutz) => vgl. z. B. Marienkäfer bei L-V-R 3 ORGT-Regel o Bedeutung der Nullprobe/Kontrollprobe Nicht in dieser Klausur, aber für das ZAbi nicht vergessen: O 10%-Regel o Fotosynthese: O autotroph, heterotroph; O Grundformel (und Grundformel Dissimilation); O Orte der Teilreaktionen; O Einflussfaktoren benennen; o Überträgerstoffe (ATP; NADPH+H+); o Grundprinzip der Energieumwandlung anhand einer Skizze erläutern können (nicht auswendig) O Calvin-Zyklus (auch fürs Abi nicht auswendig verlangt) o Kohlenstoffkreislauf Achtung: Anforderungen gelten nur für die erste Klausur, nicht für eine mögliche Nachschreibklausur! Seite 1 von 1 Einflüsse von Umweltfaktoren auf ein Ökosystem (abiotisch/biotisch) Definition Umweltfaktoren: Element der Umwelt, das mit anderen Elementen (z.b Lebewesen) in Wechselwirkung steht. Unterschiede: * Abiotisch nicht lebend unbelebt -Faktor der unbelebten Umwelt Lebewesen nicht (aktiv) beteiligt *Bsp.: Temperatur (Klima) Licht pH-Wert Strömungen Salzgehalt * Biotisch * belebt -Faktor, dem ein Lebewesen in seiner Umwelt durch den Kontakt mit anderen Lebewesen aus gesetzt wird -> aktive Beteiligung * Bsp.: Fressfeinde Beute Konkurrenz Symbiose Parasitismus Rauber-Beute-Beziehung Anpassungen an den Lebensraum Definition: Angepasstheit ist die spezielle Ausprägung bestimmter Merkmale und Verhaltensweisen eines Organismus aufgrund der gegebenen Umweltbedingungen. Häufig äußert sich das in Form bestimmter Körpermerkmale. •Jede Säugetierart ist optimal an ihren Lebensraum, ihre Lebensbedingungen und Nahrungsvorlieben angepasst. Anhand der Körpermerkmale kannst du viele Säugetiere einem Lebensraum zuordnen, ohne ihn vorher zu kennen. Die Körperform, das Fell und auch die Größe der Sinnesorgane sind Körpermerkmale, mit denen du den Lebensraum der Tiere bestimmen kannst. Bsp.: Pfeilgiftfrösche -> gefärbte Art = Gift = Abschreckung für den Feind (Hornisse auch) Chameleon -> Anpassung an die Natur/Farbe der Umgebung (Schneehase auch) Stabheuschrecke > Nachahmung der Umgebung Kamel -> Höcker = Wasserspeicherung = Anpassung der Umgebung Toleranzkurve Intensität der lebens- vorgänge Vitalität Pessi- mum Minimum * Toleranz "Art kann nur ohne Konkurrenz Minimum/Maximum Optimum äußerster Grenzwert *darüber /darunter stirbt der Organismus ökologische Potenz "Fortpflanzungsfähig Präferendum bereich Toleranzbereich *Schwankungsbereich, indem die Art lebensfähig ist Leuryöke Art: erträgt große Schwankungen (Kakalarke) stenöke Art: erträgt enge Toleranzspanne (Clownfisch) Optimum Organismus kann sich optimal entwickeln höchste Aktivität + Wachstumsrate Präferendum = Vorzugsbereich günstigster Bereich wird auf gesucht Pessimum ökologische Potenz Pessimum Maximum Abweichung Verschlechterung Intensität des Umweltfaktors Existenz auf langer Sicht der lebens bedinungen sonst.. wird sie + keine Fortpflanzung! verdrängt (kurz vor Tod) 1 (das ist der Tod) Variiert man experimentell einen Faktor und miss die sich ergebenden Lebensaktivität, so erhält man eine typische Toleranzkurve. Diese wird durch das Minimum und das Maximum begrenzt. Unter bzw. über diesem Wert ist kein Leben möglich. Dazwischen liegt der Toleranzbereich mit dem Optimum. Hier ist die Aktivität der Lebewesen a, höchsten. Bewegliche Lebewesen suchen nach Möglichkeit den Vorzugsbereich (Präferendum) auf. Innerhalb des Toleranzbereich werden die Abschnitte, in denen ein Lebewesen für eine gewisse zeit gerade noch überleben, sich aber nicht mehr fortpflanzen kann, als Pessima bezeichnet. Spezialisten und Generalisten Spezialisten: Spezialisieren sich auf Nahrungsressource extreme Anpassungen an Nahrung Nahrung muss ausreichend, ganzjährig zur Verfügung stehen oder für den Lebenszyklus Wenige Alternativen als Ressourcen => stenök gegenüber Faktor Nahrung => Risiko verdrängt zu werden/auszusterben ist erhöht -z.B. Koala, Pandabär Generalisten: Breites Nahrungsspektrum Nahrung mit geringstem Kostenaufwand können Nahrung wechseln Population bleibt nahezu konstant Gefahr auszusterben ist verringert sind Opportunisten => euryök gegenüber Faktor Nahrung -z.B. Schwein, Mensch ...therm bezieht sich auf Temperatur Stenök verfügen über einen engen Toleranzbereich Euryok verfügen über einen breiten Toleranzbereich Konzept der ökologischen Nische Definition 1: Gesamtheit der Wechselbeziehungen einer Art mit ihrem Umweltfaktoren (Markl) Definition 2: Gesamtheit der Ansprüche einer Art an ihre Umwelt (Natura) Lije Jede Art besitzt ein Spektrum ökologischer Potenzen (Fähigkeiten die Ressourcen der Umwelt zu nutzen) und ökologische Toleranzen (Fähigkeiten Umweltbedingungen in bestimmten Grenzen zu ertragen). Aus diesen ökologischen Fähigkeiten eine Art ergeben sich ihre Umweltansprüche. Man bezeichnet die Gesamtheit der ökologischen Potenz/ Toleranz und der daraus resultierenden der Art als deren ökologische Nische. Im übertragenen Sinne spricht man auch von Beruf" der Art. (Leitfrage: ,,was kann die Art?") Ökologische Nische -> „Beruf" -> NICHT nur der Lebensraum! Unterteilung in Teilnischen: -Brutnische - Nahrungsnische Gesamtheit unter Laborbedinungen Fundamentalnische: Ausprägung einer Art (Potenz) ohne Beschränkung durch andere Lebewesen (Idealbedinungen/Laborbedinungen") Realnische: Ausprägung einer Art (Potenz) unter Beschränkung durch andere Lebewesen - Ausschnitt der Fundamentalnische Gesamtheit unter Freilandbedingungen Bsp.: Nahrung von Vögeln viele verschiedene Vögel verschiedener Arten können in einem Lebensraum leben, obwohl sie gleiche Brutzeiten, Aktivitätszeiten und Temperatur haben. LIEBlgsches Minimumgesetz Definition: Faktor, der im Minimum liegt, bestimmt das Wachstum. / Für das Vorkommen einer Art ist derjenige Umweltfaktor maßgeblich, der am weißen vom Optimum entfernt ist. (k Kann nur so schnell wachsen, wie es die knappste Ressource erlaubt Minimumtonne: * Veranschaulicht das Minimumgestz von LIEBIG = * Minimumtonne - Tonne mit unterschiedlich hohen Fassdauben Wasser kann nur bis zur kürzesten Daube gefüllt werden - Dementsprechend kann sich eine Pflanze nur so weit entwickeln, wie es der Minimumfaktor zu lässt -> kürzeste Daube -> übermäßige Ressourcen beschleunigen es nicht !! *Bewertung: Praxis ist nicht so einfach, wie das Modell, Minimumgesetz nicht unter allen Bedingungen einheitlich Beispiel Dünger: Das Minimumgesetz, von Justus von Liebig verständlich formuliert, besagt, dass das Wachstum von Pflanzen durch die knappste Ressource beschränkt ist. Wird ein Nährstoff z.b Dünger hinzugegeben, der bereits im Überfluss vorhanden ist, hat das keinen Einfluss auf das Wachstum. Denn wenn auch Dünger im Überschuss hinzugegeben wird, hat dies keine Steigerung des Pflanzenwachstums. HUMUS WÄRME LICHT WASSER PH-WERT LUFT BODENART "" WACHSTUM LIEBIG (1862): Der im Minimum vorhandene Ernährungsfaktor bestimmt das. Wachstum der Pflanzen." Tiergeographische Regeln: ALLENsche und BERGMANNsche Regeln und ihre Einschränkungen BERGMANNsche Regel: Große Körper haben im Verhältnis zum Volumen eine kleinere Oberfläche und verlieren dadurch weniger wärmer als kleine Körper Als Beispiel die großen und schweren Kaiserpinguine leben in der kalten Anarktis wohin ging ein Brillenpinguine in der warmen Küste Afrikas lebt. (Oder Hasen s. u.) Ökogeographische Regel + Klimaregel Beschreibung: Beschreibt die Beobachtung, dass. innerhalb einer Art die Individuen von Populationen aus kalten Gebieten größer sind als in den warmen Gebieten: Bezogen: gleichwarme, endotherme Tiere Von den Polen zum Äquator zu nimmt Eselhase (Mexico u. Süd- (westen der Usa) Hintergründe: * Energieaufwan nach Körpergröße Einschränkungen / Reichweite: * bezieht sich nur auf endotherme, gleichwarme Tiere *Biologie ist komplex, selten eine monokausale Erklärung andere evolutive Einflüsse Aussagekraft: Immer der Kontext und Einzelfall berücksichtigen Feldhase (Europa) ALLENsche Regel: Über die Körperoberfläche wird Wärme abgegeben. In warmen Gebieten sind Körperanhäge groß, um überschüssige Wärme an die Umgebung abzugeben. In kalten Gebieten sind sie klein, um zusätzliche Energieverluste zu vermeiden Bsp: Asiatische Elefanten besitzen deutlich kleinere Ohren, als Afrikanische Elefanten, bei einem Mammut, dass in noch kälteren Gebiete lebte sind es winzige Ohren (Oder s.u. Tiger) *je höher die Körpermaße, desto höher der Grundumsatz leichtes Tier weniger Grundumsatz- weniger Aktivität Oberflächen-Volumen-Verhältnis *Je kleiner ein Körper ist, desto weniger Volumen hat er, im Verhältnis zu seiner Oberfläche Einschränkungen => beide Regeln beziehen sich auf homoiotherme Tiere Komplex = keine monokausale Erklärung Schneehase (Nordeuropa) Russland Beschreibung: sagt aus, dass Tiere in den warmen Klimaten der Äquatorebene eher größere Körperanhänge haben Bezogen: gleichwarme, endotherme Tiere Sibirien Sibirischer Tiger 250 kg 300cm. Bengal Tiger 235 kg. 290 cm Indien Sumatra-Tiger -120kg 230cm Indonesien Neobiota Definition: Sind Tier- oder Pflanzenarten, die von Natur aus nicht vorkommen, sondern erst durch den Einfluss der Menschen dort existieren Neozonen - Tiere Neophyten-Pflanzen Neomcyten - Pilze -> neu eingeführte Arten Bedeutung der Nullprobe/Kontrollprobe Kontrollproben sind Laborproben, die sowohl bei der Präzisionskontrolle als auch bei der Richtigkeitskontrolle zum Einsatz kommen. Die Zusammensetzung der Kontrollproben soll den Patientenproben so ähnlich wie möglich sein. Nahrungskette - Nahrungsnetz, Trophieebenen Definition Nahrungskette: Gruppe von Organismen, die (im Hinblick auf ihre Eigenschaft als Nahrung füreinander) in einer bestimmten Stufenfolge voneinander abhängen Definition Nahrungsnetz: In einem Ökosystem, die untereinander verbundenen Nahrungsketten Definition Trophieebene: Die Trophieebene beschreibt die Stellung eines Organismus innerhalb der Nahrungskette.. Beispiel: Nahrungskette Krautschicht (P) => Hase (KI) => Fuchs (K2) Eicheln (P) => Waldmaus (KI) => Wildschwein (K2). ENDKONSUMENT SEKUNDÄRKONSUMENTEN PRIMÄRKONSUMENTEN PRODUZENTEN DESTRUENTEN fügen dem Ökosystem die Mineralstoffe von verwertbaren organischen Stoffen wieder zu (Ausgesprochen: Fuchs frisst Hase und Hase frisst Krautschicht) Eichenblätter (P) => Borkenkäfer (KI) => Kohlmeise (K2) => Waldkauz (K3) Lindenbaum (P) => Regenwurm (D) => Spitzmaus (KI)=> Mader (K2) Interspezifische Beziehungen Individuen verschiedener Arten zeigen unter anderem die folgenden Beziehungsmöglichkeiten: Konkurrenz -/- Räuber-Beute-Beziehung Parasitismus +/- Symbiose +/+ Parabiosen +/0 Sonstige Nahrungsbeziehung. Beispiele an den Wechselbeziehungen einer Blattlaus.) + 0 förderlich neutral hinderlich Konkurrenz -/- Die Lebewesen einer Biozinöse stehen in Konkurrenz um Nahrung, Raum und sonstige Ressourcen. Der Konkurrenzkampf fällt umso deutlicher aus, je ähnlicher die Ansprüche der konkurrierenden Arten an die Umwelt sind. Auf längere Sicht kann sich in dieser Situation nur eine der zwei konkurrierenden Arten durchsetzen, die andere stirbt aus. Man spricht vom Konkurrenzausschlussprinizp. Arten mit gleichen ökologischen Ansprüchen können demnach nicht gemeinsam existieren. Beispiel Andere pflanzensaugende Insektenarten machen der Blattlaus die Ressource Pflanzensaft streitig. Räuber-Beute-Beziehung +/- Räuber ernähren sich von ihrer Beute. Werden beide im Laborversuch zusammengeführt, so sterben wohl Räuber als auch Beute nach kurzer Zeit aus. Der Räuber rottet die Beute aus und verhungert anschließend. In der Natur entwickelt sich zwischen Räuber und Beute jedoch häufig eine komplexes Zusammenspiel, das die Koexistenz beider erlaubt (LOTKA-VOLTERRA-MODELL) Beispiel Marienkäfer, Florfliegen und Gallmückenlarven sind drei Beispiele für zahlreiche Arten, die Blattläuse fressen. Parasitismus +/- Ähnlich wie bei der Räuber-Beute-Beziehung lebt beim Parasitismus ein Individuum auf kosten des anderen. Der Parasit tötet jedoch seinen Wirt in der Regel nicht, er schädigt in aber auf viele Art und Weise. Unter Parasitismus versteht man folglich eine wechselseitige Beziehung zwischen zwei verschiedenen Organismen zum einseitigen Vorteil des Parasiten auf Kosten des Wirtes. Beispiel Schlupfwespenarten legen Eier in die Blattlaus. Die Larven ernähren sich von den Organen der Blattlaus. Unterschied zur R- B-B: > Zeitaufwand Larven sehr lange, Auffressen sehr schnell > Überlebenschance Parasit tötet keinen Wirt Symbiose +/+ Der Begriff Symbiose beschreibt das Zusammenleben artverschiedener Lebewesen zum wechselseitigen Nutzen. Bei dieser interspezifischen Beziehung wird folglich keiner der beiden Partner geschädigt. Ektosymbiose: Leben außerhalb des anderen -> Vögeln + Huftiere Endosymbioses: Leben innerhalb des anderen -> Cellulose (abkauende Bakterien) + Darm im Wiederkäuer Obligaten Symbiose: nicht lebensnotwendig -> Flechten (Pilz + Algen) Beispiel Die Ameisen ernähren sich vom Honigtau, den die Blattläuse ausscheiden. Die Ameisen schützen die Blattläuse vor Räubern, manche lassen Blattlauseier im Ameisenbau überwintern. A. bietet Schutz B. bietet Nahrung Parabiose +/0 Eine Beziehung zwischen zwei Lebewesen, wobei entweder nur ein Partner einen Vorteil hat, ohne den anderen zu schädigen. Son. Nahrungsbeziehung +/- Beispiel Blattläuse saugen an Pflanzenarten. Bei Massenbefall können die Pflanzen eingehen. Beispiel Biene lecken Honigtau als Zusatznahrung, ohne den Blattläsuen damit zu schaden oder zu nutzen. sein kann. Für einen Überblick gr Symbiose (+/+): Die Ameisen ernähren sich vom Honigtau, den e Ameisen schützen Blattläuse ausscheiden. Die die Blattläuse vor Räubern, manche lassen Blattlauseier im Ameisenbau überwintern. Konkunde Insektenarten Andere (hier Schildläuse) machen der Blattlaus die Ressource Pflanzensaft streitig. Sonstige Nahrungsbeziehung (+/-): Blattläuse saugen an Pflanzenarten. Bei Massenbefall können diese Pflanzen eingehen. Parablese (+/0): Bienen lecken Honigtau als Zusatznahrung, ohne den Blattläusen damit zu schaden oder zu nutzen. 1 7894 Nutzen s Räuber-Beute-Beziehung (+/-) Marienkäfer, Florfliegenlarv mückenlarven sind drei zahlreiche Arten, die Blattläuse fressen, Überlebenswahrschein- lichkeit verbesserter Stoffwechsel Variabilität Aufwand gering →tven nicht viel was sie sonst auch nicht tuen würden Erdatm Parasitismus (+/-): Schlupfwespenarten legen ihre Eier in Blattläuse. Die Larven ernähren sich von den Organen der Blattlaus. Wechselbeziehungen einer Blattlausart mit anderen Arten.-fördemde Wechselbeziehung: Ⓒ-hemmend; Ⓒ-neutral. Konkurrenz: Inter- und intraspezifische Konkurrenz und Konkurrenzvermeidung/Koexistenz; Konkurrenzausschluss Intraspezifische Konkurrenz Konkurrenz Interspezifische Konkurrenz: Interspezifische Konkurrenz Konkurrenzausschlussprinzip Konkurrenzvermeidung Intraspezifische Konkurrenz: * Konkurrenz zwischen Individuen einer Art um eine begrenzte Ressource →> Futter, Brutplätze, Sexualpartner, Licht, Wasser Koexistenz *Konkurrenz zwischen zwei Arten ökologische Nische zu ähnlich -> Konkurrenz um die Besetzung einer ökologischen Nische * keine Koexistenz möglich Konkurrenzausschlussprinzip: Bei identischer Nutzung einer Ressource und des Raumes kommt es zur Extintion (Aussterben) der Konkurrenzschwächeren Art Konkurrenzvermeidung: Differenzierung der Ressourcennutzung, Ansprüche ermöglicht die Koexistenz von Population verschiedener Art differenzierte Nutzung des Lebensraumes und der Ressourcen führt zu Koexistenz von den Populationen Koexistenz: Mehrere Arten im gleichen Lebensraum können nebeneinander existieren Keine zwischen artliche Konkurrenz Unterschiedliche Nutzung des gleichen Lebensraum r- und K-Strategen r-Strategen (r= Rate der Vermehrung): -> Fokus: Wachstumsrate Geburtenrate/Sterberate: hoch Elterliches Investment: Entwicklungsdauer: Lebensdauer: Umweltbedingungen: Populationsgröße: eher gering kurz kurz häufig wechselnd schwankend Quantität Zeigen hohe Vermehrungsraten und Kurzlebigkeit. Sie erreichen nur selten den K-Wert. Befinden sich in Lebensräumen mit schwankendem Umweltbedinungen. Veränderungen der Umweltkapazitäten können sie durch rasches Populationswachstum nutzen. Vorteile: Bsp.: Wasserflöhe, viele Insekten, Mäuse, Pionierarten, Pflanzenschädlinge, Fische, Bakterien, Parasiten, Ameisen, Bienen, Hasen, Frösche, Moos und Farne gegen Fressfeinde wehren - viele Nachkommen = Wahrscheinlichkeit größer das paar überleben *schnelle Fortpflanzung = viel Ausbreitung K-Stratege (K-Kapazität): -> Fokus: Kapazitätsgrenze Geburtenrate/Sterberate: eher niedrig Elterliches Investment: eher hoch Entwicklungsdauer: Lebensdauer: Umweltbedingungen: Populationsgröße: lang lang eher stabil relativ konstant Qualität Setzen auf geringe Vermehrungsraten, Langelebigkeit und Sicherung der Nachkommen durch Brutpflege. K- Wert wird erreicht. Lebensraum mit relativ konstanten Umweltbedingungen. Bsp.: Elefant, Menschenaffen, Wale, Vögle, langlebige Bäume, Bären, Biber, Primaten und Menschen EINZELFALL BETRACHTEN! Keine Strategie, Lebewesen sind so angepasst! Homoiotherme und poikilotherme Organismen Homoiotherme Tiere sind gleichwarm. Ihre Körpertemperatur passt sich also nicht der Umgebungstemperatur an, sondern bleibt unabhängig von der Umgebungstemperatur relativ gleich. Bsp.: Hund (37°-39°C) Menschen (37°C) und Vogel (42°C) Poikilotherme Tiere sind wechselwarm. Ihre Körpertemperatur entspricht etwa der Umgebungstemperatur.. Bsp.: Schlangen (32-40°C) und Fische Ektotherme Tiere sind die Tiere deren Körpertemperatur vollständig von der Umwelttemperatur abhängig ist und normalerweise nicht vom Stoffwechsel beeinflusst wird. Bsp.: wirbellose Tiere Endotherme. Tiere bezeichnet Tiere die unabhängig von der Umwelttemperatur ihre eigene Körpertemperatur konstant regulieren können. Bsp.: Säugetiere und Vögel Stoffwe- chsel- aktivität verstärkte Wärmeproduktion Kattetod verklammung Kältestarre homoiotherm poikilotherm Wärme lähmung Hitze starre verstärkte Kühlung Hitzetod Temperatur Keine Synonyme Homoiotherm + Endotherm- (Stoffwechselenergie) Poikilotherm + Ektotherm (außen) Populationswachstum und dichte(un)abhängige Einflüsse Einflussfaktoren auf die Populationsgröße Dichtenabhängige Faktoren - erst bei höheren Populationsdichten wirksam Bsp.: Nahrungsverknappung Zunahme von - Fressfeinden -infektiöse Krankheiten - Ausbreitung von Territorien - Stress Dichteunabhängige Faktoren - wirksam unabhängig von der Populationsdichte Bsp.: Temperatur Klima Katastrophen - Erdbeben. - Unwetter - (Wald) Brände nicht infektiöse Krankheiten Lotka-Volterra-Regeln inkl. Annahme und Grenzen des Modells Definition: dynamische Wechselwirkung zwischen einer Räuber- und eine Beutepopulation über einen längeren Zeitraum. Annahme: *Nur Beziehung zwischen Räuber und Beute sind veränderlich, alle anderen Faktoren sind konstant exponentielles Wachstum *Geburtenrate hängt bei den Räubern von der Beutemenge ab *Geburtenrate der Beute bleibt konstant *Sterberate hängt bei der Beutepopulation von der Räuberpopulation ab *Sterberate der Räuber bleibt konstant Lotka-Volterra-Regeln L-V-1: phasenverschobenes Schwanken der Population, Räuberpopulation folgt der Beutepopulation L-V-2: Schwankungen um konstante Mittelwerte L-V-3: nach gleichzeitiger Dezimierung erholt sich die Beutepopulation schneller Kritik: L-V-Modell eignet sich grundsätzlich zur Prognose von Räuber-Beute-Beziehungen, sowohl im experimentellen Überprüfungn als auch im Freiland treten diese Zyklen auf. Beschreibung des einfachen Fall (vereinfacht die Realität). Abiotisch und biotische Faktoren die Einfluss auf die Entwicklung haben der Räuber- und/oder Beutepopulation haben, werden nicht erfasst (Kalter Winter oder Dichtestress). Räuber-Beute-Schema Anzahl der Individuen 2. Lotka Volterra Regel W=M Beute Räuber + Populationsgröße Beute Räuber Zeit Mittelwert Beutepopulation Mittelwert Räuberpopulation Zeit 1. Lotka Volterra Regel + Populationsgröße Dezimierung beider Populationen Beute Räuber Zeit 3. Lotka Volterra Regel *Populationsgröße -in= Beute Räuber Zeit Nachhaltige Bewirtschaftung (L-V-3) Besonders zur Gewinnmaximierung wird häufig auf einen Anbau in Monokulturen gesetzt. Dies begünstigt aber auch die Entwicklung und insbesondere die Vermehrung von Schädlingen. -> Schädlinge- Organismus, der Nutzpflanzen/-Tiere schädigt und Erträge verringert Biologische Schädlingsbekämpfung * Förderung der Population von natürlichen Feinden der Schädlinge →> Aussetzen von Räubern (wichtig: Fressrate + Beutespezifität) -> Schaffung von natürlichen Lebensräumen für Räuber Chemische Schädlingsbekämpfung *Pestizide Schädigen Organismen -> Nachteil: nicht artspezifisch -> Artenvielfalt wird verringert -> Klassische Schädlingsbekämpfung * mechanische Methode. →> Fallen/Zäune -> Mischkulturen RGT-Regel -> Reaktionsgeschwindigkeit- Temperatur - Regel *Faustregel für den Zusammenhang zwischen Temperatur und Reaktionsgeschwindigkeit *je höher die Temperatur ist, desto schneller verlaufen chemische Reaktionen Temperaturerhöhung um 10°C zwei bis viermal so schnell Bakterien- masse Umwettkapazität k exponentie tles Wachstum logistischer Wachstum zeit t MMM artillation Konstante Vermehrungsrate= Solange keine äußeren Beschränkungen vorliegen - Exponentialfunktion Exponentielles Wachstum/ ungebremstes Wachstum: *Vornahme: ideale Bedingungen -> keine Probleme. * Bewertung: ist geeignet, um frühe. Phasen des Populationswachstums zu modellieren (z.B. Neubesiedlung) Endlichkeit der Ressourcen unbeachtet! Bei gleichbleibender Vermehrungsrate und dem Fehlen von Faktoren, die das Wachstum der Population einschränken können, wächst diese um einen gleichbleibenden Prozentsatz. Dies ist häufig dann möglich, wenn Organismen neue Lebensräume konkurrenzlos besiedeln können. Logistisches Wachstum/gebremstes Wachstum: *Vornahme: Lebensraum ,,erträgt" nur eine bestimmte Populationsgröße (K-Kapazitätsgrenze) *Bewertung: kann Populationswachstum unter natürlichen eher abbilden, da begrenzte Ressourcen berücksichtigt werden. Population zeigen in der stationären Phase Oszillationen und überschießende Wachstumsraten, diese werden durch die Modellierung,,geglättet". Population können nicht dauerhaft unbegrenzt wachsen. Als Folge steigender Individuen zahlen wirken intraspezifische Faktoren. Die Geburtenrate sinkt die Sterberate steigt. Das Wachstum verlangsam sich: Nimmt die Populationsdichte weiter zu hört das Wachstum auf Geburten und Sterberate sind gleich groß. Die Population hat ihre Umweltkapazität erreicht Darunter versteht man die unter den gegebenen Umweltbedingungen maximale Populationsgröße einer Art.