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Fortpflanzungsstrategien: K- und R-Strategen, Lotka-Volterra-Regeln und Populationsdichte

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Tami

27.3.2021

Biologie

Ökologie-Population

Fortpflanzungsstrategien: K- und R-Strategen, Lotka-Volterra-Regeln und Populationsdichte

Das Dokument behandelt grundlegende Konzepte der Populationsökologie, einschließlich Faktoren, die das Populationswachstum beeinflussen, Fortpflanzungsstrategien und ökologische Beziehungen zwischen Arten.

  • Es werden dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren erläutert, die die Populationsdichte beeinflussen.
  • Verschiedene Wachstumsmodelle wie exponentielles und logistisches Wachstum werden beschrieben.
  • R- und K-Strategen als unterschiedliche Fortpflanzungsstrategien werden verglichen.
  • Die Räuber-Beute-Beziehung und die Lotka-Volterra-Regeln werden erklärt.
  • Ökologische Regeln wie die Allen'sche und Bergmann'sche Regel werden vorgestellt.
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27.3.2021

1587

POPULATIONSFAKTOREN
Populationsdichte Individuenzahl der Population
• Dichte unabhängige Faktoren: Einfluss auf Sterberate nicht von Populat

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Lotka-Volterra-Regeln und ökologische Anpassungen

Dieser Abschnitt behandelt die Lotka-Volterra-Regeln, die die Räuber-Beute-Beziehung beschreiben, sowie wichtige ökologische Anpassungsregeln.

Die Lotka-Volterra-Regeln, entwickelt 1925/26, beschreiben die Dynamik zwischen Räuber- und Beutepopulationen:

  1. Erste Lotka-Volterra-Regel:

Quote: "Die Individuenzahl von Räuber und Beute schwanken auch bei konstanten Bedingungen periodisch, dabei sind die Maxima der Populationsgrößen phasenweise verschoben."

  1. Zweite Lotka-Volterra-Regel:

Quote: "Bei unveränderten Umweltbedingungen bleiben die Mittelwerte der Populationsdichten von Räuber und Beute über längere Zeit konstant."

  1. Dritte Lotka-Volterra-Regel:

Quote: "Nach einer gleich starken Verminderung von Räuber und Beute, nimmt die Individuenzahl der Beute schneller wieder zu als die des Räubers."

Highlight: Die dritte Regel ist besonders nützlich für die Landwirtschaft und den Einsatz von Pestiziden, da sie erklärt, warum sich Schädlinge nach einer Bekämpfung oft schneller erholen als ihre natürlichen Feinde.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Lotka-Volterra-Modell nur bedingt auf reale Ökosysteme übertragbar ist, da es von vereinfachten Annahmen ausgeht:

  • Der Räuber ernährt sich nur von einer Beuteart
  • Die Beute findet stets genügend Nahrung
  • Eine Erhöhung der Populationsdichte der Beute führt zu keiner dichteabhängigen Einschränkung durch die Umwelt

Neben den Lotka-Volterra-Regeln werden zwei wichtige ökologische Anpassungsregeln vorgestellt:

  1. Allen'sche Regel:

Definition: "Bei verwandten Säugetierarten sind die Körperanhängsel in kalten Gebieten relativ kürzer ausgebildet als in wärmeren Gebieten."

Diese Regel erklärt sich durch die Thermoregulation bei homoiothermen gleichwarmengleichwarmen Lebewesen. In wärmeren Gebieten ermöglichen größere Körperoberflächen eine bessere Wärmeabgabe, während in kälteren Gebieten kleinere Oberflächen die Wärmespeicherung begünstigen.

  1. Bergmann'sche Regel:

Definition: "Bei verwandten Säugetierarten ist die Körpergröße von Individuen in kalten Gebieten größer als die der Individuen in wärmeren Gebieten."

Diese Regel basiert auf dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen bei Tieren unterschiedlicher Größe. Größere Tiere haben ein kleineres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, was die Wärmespeicherung in kalten Gebieten begünstigt. Kleinere Tiere haben hingegen ein größeres Oberflächen-Volumen-Verhältnis, was eine bessere Wärmeabgabe in warmen Gebieten ermöglicht.

Highlight: Mit steigender Größe wächst das Volumen in der dritten Potenz, während die Oberfläche nur in der zweiten Potenz zunimmt. Dies erklärt die unterschiedlichen Thermoregulationsstrategien bei Tieren verschiedener Größe.

Es ist wichtig zu beachten, dass sowohl die Allen'sche als auch die Bergmann'sche Regel Ausnahmen haben können, die durch spezifische Anpassungen oder ökologische Faktoren bedingt sind.

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Biologie

1.587

27. März 2021

2 Seiten

Fortpflanzungsstrategien: K- und R-Strategen, Lotka-Volterra-Regeln und Populationsdichte

Das Dokument behandelt grundlegende Konzepte der Populationsökologie, einschließlich Faktoren, die das Populationswachstum beeinflussen, Fortpflanzungsstrategien und ökologische Beziehungen zwischen Arten.

  • Es werden dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren erläutert, die die Populationsdichte beeinflussen.
  • Verschiedene Wachstumsmodelle wie exponentielles und logistisches Wachstum werden beschrieben.
  • R-... Mehr anzeigen

POPULATIONSFAKTOREN
Populationsdichte Individuenzahl der Population
• Dichte unabhängige Faktoren: Einfluss auf Sterberate nicht von Populat

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Lotka-Volterra-Regeln und ökologische Anpassungen

Dieser Abschnitt behandelt die Lotka-Volterra-Regeln, die die Räuber-Beute-Beziehung beschreiben, sowie wichtige ökologische Anpassungsregeln.

Die Lotka-Volterra-Regeln, entwickelt 1925/26, beschreiben die Dynamik zwischen Räuber- und Beutepopulationen:

  1. Erste Lotka-Volterra-Regel:

Quote: "Die Individuenzahl von Räuber und Beute schwanken auch bei konstanten Bedingungen periodisch, dabei sind die Maxima der Populationsgrößen phasenweise verschoben."

  1. Zweite Lotka-Volterra-Regel:

Quote: "Bei unveränderten Umweltbedingungen bleiben die Mittelwerte der Populationsdichten von Räuber und Beute über längere Zeit konstant."

  1. Dritte Lotka-Volterra-Regel:

Quote: "Nach einer gleich starken Verminderung von Räuber und Beute, nimmt die Individuenzahl der Beute schneller wieder zu als die des Räubers."

Highlight: Die dritte Regel ist besonders nützlich für die Landwirtschaft und den Einsatz von Pestiziden, da sie erklärt, warum sich Schädlinge nach einer Bekämpfung oft schneller erholen als ihre natürlichen Feinde.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Lotka-Volterra-Modell nur bedingt auf reale Ökosysteme übertragbar ist, da es von vereinfachten Annahmen ausgeht:

  • Der Räuber ernährt sich nur von einer Beuteart
  • Die Beute findet stets genügend Nahrung
  • Eine Erhöhung der Populationsdichte der Beute führt zu keiner dichteabhängigen Einschränkung durch die Umwelt

Neben den Lotka-Volterra-Regeln werden zwei wichtige ökologische Anpassungsregeln vorgestellt:

  1. Allen'sche Regel:

Definition: "Bei verwandten Säugetierarten sind die Körperanhängsel in kalten Gebieten relativ kürzer ausgebildet als in wärmeren Gebieten."

Diese Regel erklärt sich durch die Thermoregulation bei homoiothermen gleichwarmengleichwarmen Lebewesen. In wärmeren Gebieten ermöglichen größere Körperoberflächen eine bessere Wärmeabgabe, während in kälteren Gebieten kleinere Oberflächen die Wärmespeicherung begünstigen.

  1. Bergmann'sche Regel:

Definition: "Bei verwandten Säugetierarten ist die Körpergröße von Individuen in kalten Gebieten größer als die der Individuen in wärmeren Gebieten."

Diese Regel basiert auf dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen bei Tieren unterschiedlicher Größe. Größere Tiere haben ein kleineres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, was die Wärmespeicherung in kalten Gebieten begünstigt. Kleinere Tiere haben hingegen ein größeres Oberflächen-Volumen-Verhältnis, was eine bessere Wärmeabgabe in warmen Gebieten ermöglicht.

Highlight: Mit steigender Größe wächst das Volumen in der dritten Potenz, während die Oberfläche nur in der zweiten Potenz zunimmt. Dies erklärt die unterschiedlichen Thermoregulationsstrategien bei Tieren verschiedener Größe.

Es ist wichtig zu beachten, dass sowohl die Allen'sche als auch die Bergmann'sche Regel Ausnahmen haben können, die durch spezifische Anpassungen oder ökologische Faktoren bedingt sind.

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Populationsfaktoren und Wachstumsstrategien

Dieser Abschnitt befasst sich mit den grundlegenden Faktoren, die die Populationsdynamik beeinflussen, sowie mit verschiedenen Wachstumsstrategien von Populationen.

Die Populationsdichte, definiert als die Anzahl der Individuen in einer Population, wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Diese lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen:

  1. Dichteunabhängige Faktoren: Diese beeinflussen die Sterberate unabhängig von der Populationsdichte.

Beispiele für dichteunabhängige Faktoren: Nicht spezifische Räuber, abiotische Faktoren, Katastrophen, nicht ansteckende Krankheiten und interspezifische Konkurrenz.

  1. Dichteabhängige Faktoren: Der Einfluss dieser Faktoren auf die Sterberate hängt von der Populationsdichte ab.

Beispiele für dichteabhängige Faktoren: Räuber-Beute-Beziehungen artspezifischeRa¨uberartspezifische Räuber, Parasiten, Infektionskrankheiten, intraspezifische Konkurrenz, Stress Gedra¨ngefaktoraufgrundvonKnappheiteinesFaktorsGedrängefaktor aufgrund von Knappheit eines Faktors, Ressourcen und Lebensraum.

Das Populationswachstum unterliegt ständigen Schwankungen und beschreibt die Veränderung der Individuenzahl einer Population im Laufe der Zeit. Es werden zwei Hauptformen des Wachstums unterschieden:

  1. Exponentielles Wachstum: Hierbei verdoppelt sich die Populationsgröße innerhalb eines bestimmten Zeitraums. Dies ist charakterisiert durch eine hohe Vermehrungsrate, bedingt durch hohe Geburten- und niedrige Sterberaten.

Highlight: Exponentielles Wachstum tritt nur unter idealen Bedingungen mit unbegrenzten Ressourcen auf, was in der Natur selten vorkommt und eher Laborbedingungen entspricht.

  1. Logistisches Wachstum: Unter natürlichen Bedingungen führt die Begrenzung von Ressourcen dazu, dass die Sterberate steigt und die Geburtenrate sinkt. Das Wachstum geht in ein logistisches Muster über, bei dem sich die Population einer Kapazitätsgrenze annähert.

Definition: Die Kapazitätsgrenze ist der Punkt, an dem die Geburtenrate der Sterberate entspricht und ist von der Verfügbarkeit der Ressourcen abhängig.

Im Kontext der Fortpflanzungsstrategien werden zwei Haupttypen unterschieden:

  1. R-Strategen:

Definition: R-Strategen sind Arten, die sich auf eine schnelle Vermehrung und Besiedlung neuer Lebensräume spezialisiert haben.

Charakteristika von r-Strategen sind:

  • Kurze Zeit bis zur Geschlechtsreife
  • Frühe erste Reproduktion
  • Viele, aber kleine Nachkommen
  • Keine oder geringe elterliche Fürsorge
  • Hohe Reproduktionsrate
  • Geringe Lebenserwartung
  • Hohe Sterberate
  1. K-Strategen:

Definition: K-Strategen sind Arten, die an der Grenze der Kapazität ihres Lebensraums leben und sich auf die Produktion weniger, aber gut angepasster Nachkommen spezialisiert haben.

Charakteristika von K-Strategen sind:

  • Lange Zeit bis zur Geschlechtsreife
  • Späte erste Reproduktion
  • Wenige, aber große Nachkommen
  • Ausgeprägte elterliche Fürsorge
  • Hohe Lebenserwartung
  • Langsame Entwicklung
  • Niedrige Reproduktions- und Sterberate

Die Räuber-Beute-Beziehung ist ein wichtiges Konzept in der Populationsökologie. Hierbei beeinflussen sich die Populationsdichten von Räuber und Beute gegenseitig:

Highlight: Eine Zunahme der Beutedichte führt zeitversetzt zu einer Zunahme der Räuberdichte, während eine hohe Räuberdichte zu einer niedrigen Beutedichte führt.

Diese Beziehung kann durch Regelkreise dargestellt werden, wobei positive ++ und negative - Einflüsse berücksichtigt werden.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

iOS user

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Julia S

Android user

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Marcus B

iOS user

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Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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