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Ökologie - Abi NRW (alle wichtigen Themen)
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Mit Orientierung an den Abiturvorgaben erstellte Übersicht zu allen wichtigen Themen der Ökologie (LK und GK) u.a. • abiotische Umweltfaktoren • biotische Umweltaktoren • Populationdynamik • Stoffkreisläufe • Energiefluss • Photosynthese • Glossar
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Biologia Ökologie • Index 2. Umweltfaktoren ● • abiotische Umweltfaktoren Optimumskurve Temperatur (RGT-Regel, Klimaregeln, Homoiothermie und Poikilothermie) • Licht • Wasser Miniumum- und Optimumgesetz • biotische Umweltfaktoren Tarnung und Warnung (Mimese, Mimikry) • interspezifische Lebensgemeinschaften (Parasitismus, Symbiose, Karpose) • Koevolution Episitismus (Lotka-Volterra-Regeln) ● Index Lebenszyklusstrategien (r-Strategen, k-Strategen) Ökologische Nische • Konkurrenzstrategien (Konkurrenzausschlussprinzip Konkurrenzvermeidung, Kontrastbetonung, Kooperation) Populationsökologie (Populationswachstum, Regulation der Populationsdichte) • Stoffkreisläufe (Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf) • Nahrungsbeziehungen im Ökosystem. (Nahrungskette, Nahrungsnetz, Nahrungspyramide) ● Energiefluss. Schädlingsbekämpfung • Photosynthese • Mensch und Ökosysteme (Neobiota) Glossar - Ökologie • Leitfaden - Diagrammbeschreibung • Biologie - Operatoren 1 80 555 6-1 7-9 9 10 11 12 12 14 15 000000 16,17 20-23 25-32 1 ● Umweltfaktoren Ökologie Wissenschaft, welche die Wechselbeziehungen zwischen Organismen und der Gesamtheit der auf sie einwirkenden biotischen und abiotischen Umweltfaktoren erforscht. abiotische Umweltfaktoren Einflüsse der unbelebten Umwelt • Temperatur • Licht • Wasser Sauerstoffgehalt Nährstoffgehalt • Stickstoffgehalt • Kohlenstoffdioxidgehalt • Luftfeuchtigkeit • Niederschlag • Boden (Typ, pH-Wert) • Wind • Schadstoffe • Relief Optimumskurve häufige Reaktionsnorm von Lebewesen auf abiotische Faktoren Wert, bei dem der Organismus nicht mehr überlebensfähig ist Kardinalpunkte Vitalität Randbereich, in dem ein Organismus überleben, aber sich nicht fortpflanzen kann Minimum Pessimum negativ interspezifische Konkurrenz: Nahrungskonkurrenz, Habitatwahl, Brutgebiete • intraspezifische Konkurrenz: Nahrungskonkurrenz, Brutgebiete, Paarungspartner • Räuber-Beute-Beziehung • Fressfeinde • Parasitismus • Krankheitserreger positiv Toleranzbereich, in dem die Organismen in einem natürlichen Umweltbereich leben können Lebensgemeinschaften: Symbiose, Kooperation (Arbeitsteilung),Paarungspartner neutral • Karpose Wert des Umweltfaktors mit höchster Vitalität physiologisches Optimum biotische Umweltfaktoren Einflüsse der belebten Umwelt Vökologisches Optimum Präferenzbereich ökologische Potenz. physiologische Potenz Maximum maximaler Bereich des Umweltfaktors, den die Organismen bei freier Wahl bevorzugen. Pessimum Toleranzbereich, in dem die Organismen in einer konkurrenzfreien können Umgebung existieren Wert, bei dem der Organismus nicht mehr überlebensfähig ist Werte des Umweltfaktors Randbereich, in dem ein Organismus überleben, aber sich nicht fortpflanzen kann 2 Temperatur RGT-Regel Bei einer Temperaturerhöhung um etwa 10ºC verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit (Stoffwechsel) • ab 40°C denaturieren die Proteine unter 0°C gefriert Wasser -> Verlust der biologischen Struktur & Funktion Einfluss der Temperatur auf Tiere Kältetod Homoiotherme Poikilotherme Intensität der Lebensvorgänge Kältetod Kältestarre Abiotische...
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Umweltfaktoren Minimum Minimum Lebensbereich Aktives Leben Klimaregeln Gelten nur für homoiotherme Tiere! Bergmann'sche Regel (Größenregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart sind die Individuen aus kalten Gebieten durchschnittlich. größer als solche aus warmen Gebieten. Begründung Wärmebildung ist abhängig vom Körpervolumen Wärmeabstrahlung ist abhängig von der Körperoberfläche • Kleine Körper haben im Verhältnis zu ihrem Volumen eine größere Oberfläche und müssen bezogen auf ihr Eigengewicht mehr Nahrung aufnehmen, um ihre Körpertemperatur zu erhalten Hesse'sche Regel (Herzgewichtregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart haben die Individuen in kälteren Regionen ein größeres und schwereres Herz als nah verwandte Tiere in wärmeren Regionen. Begründung • Ein großes Herz bewirkt eine Steigerung des Stoffwechsels und eine Beschleunigung des Blutumlaufs -> Anstieg der Körpertemperatur. Maximum Maximum. Wärmestarre Wärmestarre Hitzetod tzetod Temperatur Je geringer die Gesamtkörpermasse, umso höher der. Energieumsatz Allen'sche Regel (Proportionsregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart haben die Individuen in kälteren Gebieten kürzere bzw. kleinere Körperfortsätze als solche in wärmeren Gebieten Begründung ● • Temperaturregulierung erfolgt über Körperfortsätze (abstehende Ohren, Extremitäten) • Verhältnis von Volumen zu Oberfläche große bzw. lange Körperfortsätze haben eine große Oberfläche und damit eine starke wärmeabgebende Wirkung, während eine kleine Oberfläche Schutz vor Auskühlung bietet Gloger'sche Regel (Färbungsregel) Innerhalb einer homoiothermen Tierart sind die Individuen in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit dunkler gefärbt als nah verwandte Arten in trockeneren Regionen Begründung • hohe Luftfeuchtigkeit begünstigt Bakterienwachstum • dunkler Farbstoff Eumelanin widerstandsfähiger gegenüber Bakterien. heller Farbstoff Phäomelanin bietet in trockenen Regionen bessere Tarnung 3 Homorothermic 2 Poikilothermic homoiotherm | gleichwarm | endotherm Körpertemperatur unabhängig von Umgebungstemperatur (relativ konstant) Wirbeltierklassen: Vögel, Säugetiere Körpertemperatur muss gegebenenfalls durch erhöhte Stoffwechselaktivität aufrechterhalten werden Vorteil: weiter Toleranzbereich (= eurypotent) -> Besiedlung unterschiedlichster Standorte möglich Nachteil: hoher Energieaufwand und hohe Nahrungszufuhr notwendig ● Wärmeregulierung durch Überlebensstratgien wirkungsvolle Thermoregulation Hund: hecheln -> nasse Zunge kühlt Blut isolierende Körperbedeckung wärmedämmendes Fettgewebe leistungsfähiger Blutkreislauf zum Wärmetransport Einrichtungen zur Wärmeabgabe- und Kühlung präzise arbeitendes Regelungssystem Kühlung durch Schwitzen, hecheln oder verstärkte Durchblutung Winterschlaf Kälte-/Hitzetod (größeres Präferendum, aber sofortiger Tod) poikilotherm | wechselwarm | ektotherm. Körpertemperatur abhängig von Umgebungstemperatur alle Wirbellosen: Schnecken, Insekten, Muscheln, Pflanzen Wirbeltierklassen: Fische, Lurchen, Amphibien, Reptilien RGT-Regel & Stabilität der Enzyme bestimmen die Temperaturtoleranzkurve Vorteil: energiesparend, da geringere Nahrungsaufnahme erforderlich Nachteil: enger Toleranzbereich (= stenopotent) -> Besiedlung extremer Standorte nur bedingt möglich Wärmeregulierung durch Überlebensstratgien thermoregulatorische Verhaltensweisen Reptilien: Hautverfärbung, Anheben des Körpers vom heißen Boden Ameisen: unterirdische Bauten Winterruhe Kälte-/Wärmestarre (aktives Leben endet, aber Tier stirbt nicht) 4
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