Populationsökologie

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b O Stationäre Phase (Geburten-St berate) C N a flukuierendes wachstum C Kapazitätsgrente b st Einfluss der Umwelt auf die Populationsdichte / Regulation der Populationsdichte ● Populationsdichte wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst ● Je nachdem, ob sie von Individuenzahl oder Population abhängig sind, unterscheidet man dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren Dichteabhängige Faktoren Biotische Faktoren, die in einer Rückkopplungsreaktion durch die Größe der Population beeinflusst werden Hauptsächlich intraspezifische Konkurrenz Nahrungskonkurrenz, Raumangebot, Revierbildung arteigene Feinde, sozialer Stress, Tierwanderungen, Kannibalismus Räuber, Parasiten Krankheiten Regelkreis mit positiver Rückkopplung Bis zu einer bestimmten Populationsdichte fördert hohe Nachkommenzahl das Wachstum Positive Rückkopplung: exponentieller Anstieg der Individuenzahl dichteabhängige Faktoren können auch fördernd wirken : Frühe Geschlechtsreife, kürzere Generationsfolge, lange Phase der Fruchtbarkeit Regelkreis mit negativer Rückkopplung Meisten dichteabhängige Faktoren begrenzen das Wachstum Nahrungsmangel, etc. Diese Faktoren wirken sich auf große Populationen stärker aus als auf kleine Dichteunabhängige Faktoren Anzahl ge- schlechts- reiter indi- viduen + je mehr & mehr, je weniger weniger je mehr weniger, je weniger mehr nahrungs- angebot Popula- transdichte Antani der nachkommen Abiotische Faktoren vor allem Klima- und Boden Können Wachstum entweder hemmen/ Population dezimieren oder fördern Treten unabhängig von Populationsdichte ein Geburten- und Sterberate unabhängig von Populationsdichte deswegen keinen Regulationsmechanismus, welcher Wachstum verlangsamen könnte Es fehlt eine Beschränkung des Wachstums durch negative Rückkopplung Antani Fress fern de Die das Populationswachstum hemmen Überschwemmungen oder Dürre Kälte oder Hitze Krankheiten Mangel an Mineralsalzen/Versalzung Starke Verdichtung des Bodens Die das Populationswachstum fördern genügend Niederschläge Mildes Winterklima Aufgelockerter Boden Mineralstoffreicher Boden Räuber-Beute Beziehungen • Wichtigster dichteabhängige Faktor für Populationsregulierung = Anzahl der natürlichen Fressfeinde ● Negative Rückkopplung: Zu-/bzw. Abnahme einer Größe wirkt selbst hemmend / fördernd zurück Je mehr Beute, desto mehr Räuber Je mehr Räuber, desto weniger Beute Je weniger Beute, desto weniger Räuber Je weniger Räuber, desto mehr Beute ● O O O O Regeln gelten nur : O wenn Räuber sich von einer Beuteart ernährt 1. Gesetz des periodischen Zyklus Die Populationsdichten von Beute und Fressfeind schwanken periodisch und zeitgleich gegeneinander phase erschoben. 2. Gesetz von der Erhaltung der Mittelwerte Die Dichte jeder Population schwankt um einen Mittelwert 3. Gesetz von der Störung der Mittelwerte Eine Erhöhung der Beutedichte bewirkt eine Zunahme der Fressfeinde. Gleich starke Verminderung beiden Arten führt dazu, dass sich die Population der Beute schneller erholt als die des Fressfeindes. + Beispiel chemische Schädlingsbekämpfung ● Auf Monokulturen wachsen viele Schädlinge Räuber O Beute sowie Räuber bezüglich Körpergröße und Vermehrungsrate etwa übereinstimmen: ist Räuber größer braucht er mehr Nahrung, Fortpflanzungsrate niedriger O Unter nichtBeachtung der abiotischen Faktoren ● Erkenntnisse wurden in den Lotka-Volterra-Regeln zusammengefasst : -Beute Ⓒ Individuen Flache Ima Mittelwerte Inaividuen/ Flache negative Rückkopplung je mehr Beute → desto mehr Räuber je mehr Räuber desto weniger Beute je weniger Beute → desto weniger Räuber je weniger Räuber desto mehr Beute miHelwerte Individuen / Flache Eingriff Pattelwerte Beute Räuber Zeit + Beute Rauber → Zeit + Beute Räuber Zeit t O 3. Volterra Regel: die Schädlinge wachsen viel schneller an als ihre Feinde & müssen erneut bekämpft werden (Teufelskreis) Populationsentwicklung des Menschen ● Bei Erdbevölkerung handelt es sich um superexponentielles Wachstum O Bei normalem Wachstum: Anzahl der Individuen verdoppelt sich in festen Zeitraum o Bei Erdbevölkerung: verkürzte sich der Zeitraum • Mögliche Gründe O Gewinnung neuer Anbauflächen für Landwirtschaft Enorme Steigerung der Agrarproduktion (Technik, Pestizide & Dünger) Senkung Sterberate durch Hygiene & Medizin ● Kapazität der Erde reicht nicht aus Dichtebegrenzende Faktoren O Nur noch wenig ausbreitbare landwirtschaftliche Fläche O Begrenzte Energie- & Rohstoffvorräte O Zunehmende Umweltverschmutzung durch Überbevölkerung Unterschiede im Bevölkerugswachstum ● Große Unterschiede nach Region der Erde 90 % des jährlichen Bevölkerungszuwachses aus EL wie Afrika & Asien IL weisen Geburtenrückgänge auf : Wachstumsraten u.a. Negativ (Deutschland) Demografischer Übergang 1. Phase Hohe Geburten- und Sterberate durch geringes Wachstum Beispiel: historische, vorindustrielle Staaten 2. Phase Hohe Geburten- und abnehmende Sterberate führt zu Wachstum Medizinischer Fortschritt Beispiel: Staaten südlich Sahara (Agrarstaaten) 3. Phase Sinkende Geburten- und Sterberate führt zu Rückgang Verbesserung Lebensqualität Beispiel: Nord- und Ostafrika, Indien, etc. (Schwellenländer) 4. Phase Weiter sinkende Geburtenrate & niedrig Sterberate Weiter abnehmendes Wachstum Hoher Lebensstandard, Familienplanung, Streben nach materiellem Besitz Beispiele USA, Nordeuropa, etc. (Industrieländer) 5. Phase Geburten- und Sterberate auf niedrigem Niveau führen zu Nullwachstum Hoher Lebensstandard, soziales Netz, lange Ausbildung, Problem Versorgung alter Menschen Beispiel : hochindustrialisierte Staaten, Deutschland