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Ökologie ÖKOLOGISCHE EBENEN BIOSPHÄRE OKOSYSTEM- BIOTOP Abiotische Ökofaktoren + POPULATION Zusammensetzung mehrerer Ökosysteme ORGANISMUS Beziehung der versch. Populationen untereinander und zwischen Biotop und Biozönose Samtliche Populationen aller Arten BIOZONOSE Zusammensetzung auf Eigenschaften des Bio- tops und Merkmale der Lebewesen abgestimmt kompliziertes Beziehungsgeflecht untereinander Gesamtheit der abiotischen Ökofaktoren unbelebter Rahmen des Ökosystems Klima, Boden Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt Aufbau eines Ökosystems Umfassen einen Lebensraum, den Biotop, und eine Lebensgemeinschaft, die Biozönose Biotop: unbelebte Umwelt Gesamtheit der abiotischen Ökofaktoren im Lebensraum machen den Biotop aus → Liefert Lebewesen Voraussetzungen & Begrenzungen für ihre Existenz Biozönose: sämtliche Populationen aller Arten in einem Biotop Zusammensetzung durch Eigenschaften des Biotops & Merkmale der Lebewesen bestimmt ➜ Angehörigen der Biozönose stehen untereinander in komplizierten Beziehungsgeflecht Beziehungsgefüge zwischen Lebewesen einer Biozönose untereinander sowie zwischen Biotop & Biozönose Offene, bis zu einem gewissen Grad zur Selbstregulation fähige Systeme Ökofaktoren Abiotische und biotische Faktoren Biozönose ist unterschiedlichen Einflüssen ausgesetzt Alle Einflüsse der unbelebten Umwelt ➜ Klima (Sonneneinstrahlung, Niederschlagsmenge, etc.), Bodenfaktoren Optimumkurven Vitalität Biotische Ökofaktoren Alle Wechselbeziehungen der Mitglieder der Biozönose untereinander Nahrungsangebot, Fressfeinde, Stoffaustausch, Arbeitsteilung, inter- & intraspezifische Konkurrenz Darstellung der Reaktion von Lebewesen einer Art auf unterschiedliche Ausprägung eines variablen Ökofaktors 1 Innerhalb eines Temperaturbereichs verläuft die untersuchte Lebenserscheinung optimal, verschlechtert sich bei tieferen oder höheren Temperaturen immer mehr ➜ Daraus ergibt sich eine Toleranzkurve Minimum (Tod) K Pessimum K-Präferendum 1 1 Bioindikatoren Zeigerorganismen 1 1 Optimum 1 1 -Toleranzbereich. > 1 1 I 1 1 1 I I Maximum (Tod) I 1 Umweltfaktor Optimum: Optimaler Wert des Ökofaktors: maximale Vitalität Minimum: Wert des Ökofaktors, unter dessen keine Vitalität mehr messbar ist Maximum: Wert des Ökofaktors, oberhalb dessen keine Vitalität mehr messbar ist Toleranzbereich:...

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Spanne des Ökofaktors, innerhalb die Individuen einer Art existieren können → Toleranzbereich unter natürlichen Konkurrenzbedingungen: ökologische Potenz ➜ Toleranzbereich unter konkurrenzfreien Bedingungen: physiologische Potenz Präferenzbereich: Spanne des Ökofaktors, die die Individuen einer Art bevorzugen Pessima: Randbereiche der Toleranzspanne, in der die Individuen einer Art zwar überleben, sich aber nicht mehr fortpflanzen können Arten mit weiter Temperaturtoleranz: eurytherm (gleichwarm) Arten mit enger Temperaturtoleranz: stenotherm (wechselwarm) Arten mit einer engen ökologischen Potenz bezüglich eines abiotischen Ökofaktors ➜ Stenotherme Arten eignen sich daher als Bioindikatoren Vorkommen oder Fehlen lässt Rückschlüsse auf Zustand eines Ökosystems zu Gesetz des Minimums Ökofaktor der im Minimum vorliegt, bestimmt die Vitalität einer Population (unter natürlichen Bedingungen) →➜ Nicht jedem Ökofaktor kommt dasselbe Gewicht zu Das Konzept der ökologischen Nische Ökologische Nische: Gesamtheit der biotischen & abiotischen Umweltfaktoren, die von einer Art beansprucht werden Vertreter verschiedener Arten können nur dann dauerhaft in einem Ökosystem koexistieren, sofern sich dessen ökologische Nischen unterscheiden → Konkurrenzausschlussprinzip Angepasstheiten an den Lebensraum Tiere Blätter Poikilotherme: Körpertemperatur kann nur über thermoregulatorische Verhaltensweisen beeinflusst werden Homoiotherme: gleichwarme Tiere können Körpertemperatur relativ unabhängig von der Umgebungstemperatur halten Winterschlaf mit abgesenkter Körpertemperatur bei stark verminderten Energieumsatz Bergmannsche Regel: Tiere gleicher Arten sind kälteren Regionen durchschnittlich größer Allensche Regel: Längere Körperanhänge bei Arten im warmen Gebieten im Vergleich zu kalten Regionen Angepasst an Blätter Cuticula Chloroplasten Größe der Gewerbe Wurzeln Sonnenblatt Warme, lichtreiche Standorte klein Dick, zur Minimierung von Verdunstung viele Dick, ausgeprägtes Palisadengewebe mit wenig Interzellularen tief Standortangepasstheiten bei Pflanzen Mesophyt: z.B. Eiche, Hainbuche Mäßig-feuchte Gebiete Große Blätter, Spaltöffnungen an der Unterseite Blattabwurf im Winter oder Trockenzeit Kühle, lichtarme Standorte groß Geringe Sonneneinstrahlung, dünne Cuticula wenige Dünn, einschichtiges Schattenblatt Palisadengewebe, ausgeprägtes Schwammgewebe mit großen Interzellularen flach → Mäßig viele Spaltöffnungen ➜ Stark ausgeprägtes Wurzelsystem, fungiert als Speicherorgan Hydrophyt: z.B. Seerose Aquatische Gebiete Morphologische Angepasstheiten, die Stoffaufnahme aus dem Wasser erleichtern Verzweigte, dünne Blätter mit dünnwändiger Epidermis Luftgefüllte Hohlräume zum Schwimmen Wenige Spaltöffnungen, an der Oberfläche → Kaum Wurzeln, wenn nur zur Verankerung Hygrophyt: z.B. Springkraut Standorte mit hoher Luftfeuchtigkeit: tropisch-schattige, feuchte Gebiete Morphologische Angepasstheiten, die Transpiration erleichtern Großflächige, dünne Blätter, oft mit lebenden Haaren → Viele herausgehobene Spaltöffnungen → Kleines Wurzelsystem Xerophyt: z.B. Oleander Trockene Standorte mit hoher Sonneneinstrahlung (Mittelmeergebiet) → Morphologische Angepasstheiten an hohe Temperaturen & Wassermangel ➜ Tiefgründiges, verzweigtes Wurzelsystem ➜ Lange, ledrige, schlanke & giftige Blätter Sehr viele große Spaltöffnungen Populationsdynamik und Wechselwirkungen zwischen Populationen Populationsdynamik Population: alle in einem Gebiet vorkommenden Individuen einer Art mit gemeinsamen Genpool Wachstum wird durch Wachstumsrate r bestimmt R= b-d -> Differenz zwischen Geburtenrate & Sterberate Exponentielles Wachstum Günstige Bedingungen, kein Umweltfaktor im Lebensraum wirkt begrenzend → Erschließen neuer Lebensräume oder Ressourcen, nach Verschleppung einer Art oder Schutz kurz vor dem Aussterben Sich ideal vermehrende Population Auf Dauer unmöglich Logistisches/Dichteabhängiges Wachstum Populationsentwicklung durch einen oder mehrere Umweltfaktoren begrenzt Wachstum einer Population schwächt sich mit zunehmender Dichte ab, Populationsgröße nähert sich einem konstanten Wert → Kapazitätsgrenze der Umwelt Wachstum dichteabhängig: Wachstumsrate davon abhängig, wie nahe die Individuenzahl der Kapazitätsgrenze gekommen ist Anlaufphase ➜ Einstellung auf Lebensbedingungen Exponentielle Phase Optimale Wachstumsbedingungen Logistische Phase Verringerte Wachstumsrate durch begrenzenden Faktor Stationäre Phase Annähern & Erreichen der Umweltkapazität K Individuenzahl N K Einfluss von Umweltfaktoren auf die Populationsdichte Faktoren, die die Größe einer Population beeinflussen N = Individuenzahl K = Kapazität R = Wachstumsrate= G - T t = Zeit G/T = Geburten-/Todesrate Absterbephase Absinken der Individuenzahl durch Nahrungsmangel & Anhäufung von Abfallprodukten Dichteunabhängige Faktoren, v.a. abiotische Faktoren Wirken unabhängig von der Populationsdichte ➜ Klima- & Bodenfaktoren Zeit t Wetter & Witterung, Umweltkatastrophen, unspezifische Fressfeinde, zwischenartliche Konkurrenz, Umweltverschmutzungen Dichteabhängige Faktoren, v.a. biotische Faktoren → Wirken abhängig von der Populationsdichte ➜ Nahrung, Konkurrenten, Parasiten & Krankheitserreger, Wohnraum, Fressfeinde Einfluss dichteabhängiger Faktoren führt zu negativer Rückkopplung Hohe Populationsdichte -> Menge an verfügbarer Nahrung nimmt rasch ab -> geringere Wachstumsrate der Population -> Abnahme der Populationsdichte Bedeutung verschiedener Fortpflanzungsstrategien Wachstumsrate einer Population beruht auf genetisch festgelegten Eigenschaften: im Laufe der Evolution entwickelt r-Strategen (Vermehrungsstrategie) Hohe Wachstumsrate Pop.-Größe unterhalb von K Großes Verbreitungspotenzial Wechselnde Umweltbedingungen Kurze Lebensdauer Hohe Mortalität Einmalige Fortpflanzung Hohe Nachkommenzahl Schnelle Entwicklung der Nachkommen Keine Fürsorge der Eltern Schnelle Nutzung kurzzeitig vorhandener Ressourcen Blattläuse, Feldmäuse Konkurrenz - K-Strategen (Anpassungsstrategie) Geringe Wachstumsrate Pop.-Größe dicht an K Geringes Verbreitungspotenzial Konstante Umweltbedingungen Lange Lebensdauer Geringe Mortalität Mehrmalige Fortpflanzung Geringe Nachkommenzahl Langsame Entwicklung der Nachkommen Intensive Fürsorge der Eltern Spezielle Anpassungen zur effektiven Nutzung von Ressourcen Elefanten, langlebige Bäume (z.B. Eiche) Wechselwirkungen zwischen Populationen verschiedener Arten Räuber-Beute-Beziehung Wachstumsrate einer Räuberpopulation von der Populationsdichte ihrer Beute abhängig → Veränderte Fressfeinddichten zu Schwankungen in der Beutepopulation In idealisierter Räuber-Beute-Beziehung (Fressfeind nur von einer Beuteart abhängig) gelten folgende Regeln: 1. Lotka-Volterra-Regel: Populationskurven schwanken periodisch, Maxima der Räuberpopulation folgen dabei phasenverzögert denen der Beutepopulation 2. Lotka-Volterra-Regel: Populationskurven schwanken jeweils um einen konstanten Mittelwert ➜ 3. Lotka-Volterra-Regel: Individuenzahl der Beutetiere nimmt nach gleich starker Verminderung von Räuber- & Beutepopulation schneller wieder zu Wettbewerb von Lebewesen um knappe Ressourcen Intraspezifische Konkurrenz: Konkurrenz der Lebewesen einer Art untereinander Konkurrenz um Geschlechtspartner besonders bedeutsam Sexuelle Selektion → Fortpflanzungserfolg hängt bei vielen Arten von Wirksamkeit sexueller Auslöser ab Interspezifische Konkurrenz: Konkurrenz der Lebewesen unterschiedlicher Arten miteinander

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Cool, mit dem Lernzettel konnte ich mich richtig gut auf meine Klassenarbeit vorbereiten. Danke 👍👍

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Oleander Trockene Standorte mit hoher Sonneneinstrahlung (Mittelmeergebiet) → Morphologische Angepasstheiten an hohe Temperaturen & Wassermangel ➜ Tiefgründiges, verzweigtes Wurzelsystem ➜ Lange, ledrige, schlanke & giftige Blätter Sehr viele große Spaltöffnungen Populationsdynamik und Wechselwirkungen zwischen Populationen Populationsdynamik Population: alle in einem Gebiet vorkommenden Individuen einer Art mit gemeinsamen Genpool Wachstum wird durch Wachstumsrate r bestimmt R= b-d -> Differenz zwischen Geburtenrate & Sterberate Exponentielles Wachstum Günstige Bedingungen, kein Umweltfaktor im Lebensraum wirkt begrenzend → Erschließen neuer Lebensräume oder Ressourcen, nach Verschleppung einer Art oder Schutz kurz vor dem Aussterben Sich ideal vermehrende Population Auf Dauer unmöglich Logistisches/Dichteabhängiges Wachstum Populationsentwicklung durch einen oder mehrere Umweltfaktoren begrenzt Wachstum einer Population schwächt sich mit zunehmender Dichte ab, Populationsgröße nähert sich einem konstanten Wert → Kapazitätsgrenze der Umwelt Wachstum dichteabhängig: Wachstumsrate davon abhängig, wie nahe die Individuenzahl der Kapazitätsgrenze gekommen ist Anlaufphase ➜ Einstellung auf Lebensbedingungen Exponentielle Phase Optimale Wachstumsbedingungen Logistische Phase Verringerte Wachstumsrate durch begrenzenden Faktor Stationäre Phase Annähern & Erreichen der Umweltkapazität K Individuenzahl N K Einfluss von Umweltfaktoren auf die Populationsdichte Faktoren, die die Größe einer Population beeinflussen N = Individuenzahl K = Kapazität R = Wachstumsrate= G - T t = Zeit G/T = Geburten-/Todesrate Absterbephase Absinken der Individuenzahl durch Nahrungsmangel & Anhäufung von Abfallprodukten Dichteunabhängige Faktoren, v.a. abiotische Faktoren Wirken unabhängig von der Populationsdichte ➜ Klima- & Bodenfaktoren Zeit t Wetter & Witterung, Umweltkatastrophen, unspezifische Fressfeinde, zwischenartliche Konkurrenz, Umweltverschmutzungen Dichteabhängige Faktoren, v.a. biotische Faktoren → Wirken abhängig von der Populationsdichte ➜ Nahrung, Konkurrenten, Parasiten & Krankheitserreger, Wohnraum, Fressfeinde Einfluss dichteabhängiger Faktoren führt zu negativer Rückkopplung Hohe Populationsdichte -> Menge an verfügbarer Nahrung nimmt rasch ab -> geringere Wachstumsrate der Population -> Abnahme der Populationsdichte Bedeutung verschiedener Fortpflanzungsstrategien Wachstumsrate einer Population beruht auf genetisch festgelegten Eigenschaften: im Laufe der Evolution entwickelt r-Strategen (Vermehrungsstrategie) Hohe Wachstumsrate Pop.-Größe unterhalb von K Großes Verbreitungspotenzial Wechselnde Umweltbedingungen Kurze Lebensdauer Hohe Mortalität Einmalige Fortpflanzung Hohe Nachkommenzahl Schnelle Entwicklung der Nachkommen Keine Fürsorge der Eltern Schnelle Nutzung kurzzeitig vorhandener Ressourcen Blattläuse, Feldmäuse Konkurrenz - K-Strategen (Anpassungsstrategie) Geringe Wachstumsrate Pop.-Größe dicht an K Geringes Verbreitungspotenzial Konstante Umweltbedingungen Lange Lebensdauer Geringe Mortalität Mehrmalige Fortpflanzung Geringe Nachkommenzahl Langsame Entwicklung der Nachkommen Intensive Fürsorge der Eltern Spezielle Anpassungen zur effektiven Nutzung von Ressourcen Elefanten, langlebige Bäume (z.B. Eiche) Wechselwirkungen zwischen Populationen verschiedener Arten Räuber-Beute-Beziehung Wachstumsrate einer Räuberpopulation von der Populationsdichte ihrer Beute abhängig → Veränderte Fressfeinddichten zu Schwankungen in der Beutepopulation In idealisierter Räuber-Beute-Beziehung (Fressfeind nur von einer Beuteart abhängig) gelten folgende Regeln: 1. Lotka-Volterra-Regel: Populationskurven schwanken periodisch, Maxima der Räuberpopulation folgen dabei phasenverzögert denen der Beutepopulation 2. Lotka-Volterra-Regel: Populationskurven schwanken jeweils um einen konstanten Mittelwert ➜ 3. Lotka-Volterra-Regel: Individuenzahl der Beutetiere nimmt nach gleich starker Verminderung von Räuber- & Beutepopulation schneller wieder zu Wettbewerb von Lebewesen um knappe Ressourcen Intraspezifische Konkurrenz: Konkurrenz der Lebewesen einer Art untereinander Konkurrenz um Geschlechtspartner besonders bedeutsam Sexuelle Selektion → Fortpflanzungserfolg hängt bei vielen Arten von Wirksamkeit sexueller Auslöser ab Interspezifische Konkurrenz: Konkurrenz der Lebewesen unterschiedlicher Arten miteinander