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Ökologische Potenz und Biotische sowie Abiotische Faktoren für Abitur 2021/2022/2023

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Ökologische Potenz und Biotische sowie Abiotische Faktoren für Abitur 2021/2022/2023
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Ökosysteme sind komplexe Gefüge aus biotischen und abiotischen Faktoren, die in ständiger Wechselwirkung stehen. Diese Systeme umfassen Lebensräume (Biotope) und Lebensgemeinschaften (Biozönosen), wobei die abiotischen Faktoren die Rahmenbedingungen für das Leben setzen. Die ökologische Potenz von Organismen bestimmt ihre Fähigkeit, unter verschiedenen Umweltbedingungen zu überleben, während die physiologische Potenz ihre maximale Anpassungsfähigkeit zeigt. Toleranzkurven veranschaulichen die Reaktion von Lebewesen auf Umweltfaktoren, wobei der Toleranzbereich die Spanne des Überlebens definiert. Arten mit enger ökologischer Potenz dienen oft als Bioindikatoren. Das Konzept der ökologischen Nische erklärt die Koexistenz verschiedener Arten in einem Ökosystem, während Anpassungen an den Lebensraum die Überlebensfähigkeit in spezifischen Umgebungen ermöglichen.

30.5.2021

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Ökologie
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Zusammensetzung mehrerer Ökosysteme
Beziehung der versch. Populationen
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Das Konzept der ökologischen Nische und Anpassungen

Die ökologische Nische umfasst die Gesamtheit der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die von einer Art beansprucht werden.

Definition: Das Konkurrenzausschlussprinzip besagt, dass Vertreter verschiedener Arten nur dann dauerhaft in einem Ökosystem koexistieren können, wenn sich ihre ökologischen Nischen unterscheiden.

Anpassungen an den Lebensraum zeigen sich bei Tieren und Pflanzen:

Tiere:

  • Poikilotherme: Körpertemperatur wird durch Verhalten reguliert
  • Homoiotherme: Können Körpertemperatur relativ unabhängig von der Umgebung halten
  • Winterschlaf: Abgesenkte Körpertemperatur bei vermindertem Energieumsatz

Example: Die Bergmannsche Regel besagt, dass Tiere gleicher Art in kälteren Regionen durchschnittlich größer sind.

Pflanzen:

  • Sonnenblätter: Angepasst an warme, lichtreiche Standorte
  • Schattenblätter: Angepasst an kühle, lichtarme Standorte

Vocabulary: Mesophyten sind Pflanzen, die an mäßig-feuchte Gebiete angepasst sind, während Hydrophyten an aquatische Lebensräume angepasst sind.

Diese Anpassungen ermöglichen es Organismen, in spezifischen Umgebungen zu überleben und zu gedeihen, indem sie optimal mit den vorherrschenden biotischen und abiotischen Faktoren interagieren.

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Optimumkurven und ökologische Potenz

Optimumkurven stellen die Reaktion von Lebewesen einer Art auf unterschiedliche Ausprägungen eines variablen Ökofaktors dar.

Definition: Die ökologische Potenz ist der Toleranzbereich unter natürlichen Konkurrenzbedingungen, während die physiologische Potenz den Toleranzbereich unter konkurrenzfreien Bedingungen beschreibt.

Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Toleranzkurven sind:

  • Optimum: Optimaler Wert des Ökofaktors mit maximaler Vitalität
  • Minimum und Maximum: Grenzwerte, bei denen keine Vitalität mehr messbar ist
  • Toleranzbereich: Spanne des Ökofaktors, innerhalb derer Individuen einer Art existieren können
  • Präferenzbereich: Bevorzugte Spanne des Ökofaktors
  • Pessima: Randbereiche der Toleranzspanne

Vocabulary: Euryöke Arten haben eine weite Toleranz gegenüber einem Umweltfaktor, während stenöke Arten eine enge Toleranz aufweisen.

Bioindikatoren sind Arten mit einer engen ökologischen Potenz bezüglich eines abiotischen Ökofaktors. Ihr Vorkommen oder Fehlen lässt Rückschlüsse auf den Zustand eines Ökosystems zu.

Highlight: Das Gesetz des Minimums besagt, dass der Ökofaktor, der im Minimum vorliegt, die Vitalität einer Population unter natürlichen Bedingungen bestimmt.

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Ökologische Ebenen und Aufbau eines Ökosystems

Die Ökologie befasst sich mit den Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt. Ein Ökosystem besteht aus einem Biotop (unbelebte Umwelt) und einer Biozönose (Lebensgemeinschaft).

Definition: Ein Biotop ist die Gesamtheit der abiotischen Faktoren in einem Lebensraum, die den Lebewesen Voraussetzungen und Begrenzungen für ihre Existenz bieten.

Die Biozönose umfasst sämtliche Populationen aller Arten in einem Biotop. Ihre Zusammensetzung wird durch die Eigenschaften des Biotops und die Merkmale der Lebewesen bestimmt.

Highlight: Ökosysteme sind offene, bis zu einem gewissen Grad zur Selbstregulation fähige Systeme.

Abiotische und biotische Faktoren beeinflussen die Biozönose:

  • Abiotische Ökofaktoren: Alle Einflüsse der unbelebten Umwelt wie Klima und Bodenfaktoren.
  • Biotische Ökofaktoren: Alle Wechselbeziehungen der Mitglieder der Biozönose untereinander, einschließlich Nahrungsangebot, Fressfeinde und Konkurrenz.
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Die ökologische Nische umfasst die Gesamtheit der biotischen und abiotischen Umweltfaktoren, die von einer Art beansprucht werden.

Definition: Das Konkurrenzausschlussprinzip besagt, dass Vertreter verschiedener Arten nur dann dauerhaft in einem Ökosystem koexistieren können, wenn sich ihre ökologischen Nischen unterscheiden.

Anpassungen an den Lebensraum zeigen sich bei Tieren und Pflanzen:

Tiere:

  • Poikilotherme: Körpertemperatur wird durch Verhalten reguliert
  • Homoiotherme: Können Körpertemperatur relativ unabhängig von der Umgebung halten
  • Winterschlaf: Abgesenkte Körpertemperatur bei vermindertem Energieumsatz

Example: Die Bergmannsche Regel besagt, dass Tiere gleicher Art in kälteren Regionen durchschnittlich größer sind.

Pflanzen:

  • Sonnenblätter: Angepasst an warme, lichtreiche Standorte
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Vocabulary: Mesophyten sind Pflanzen, die an mäßig-feuchte Gebiete angepasst sind, während Hydrophyten an aquatische Lebensräume angepasst sind.

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Definition: Die ökologische Potenz ist der Toleranzbereich unter natürlichen Konkurrenzbedingungen, während die physiologische Potenz den Toleranzbereich unter konkurrenzfreien Bedingungen beschreibt.

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  • Optimum: Optimaler Wert des Ökofaktors mit maximaler Vitalität
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