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Ökologie Zusammenfassung (LK)

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 WECHSELBEZIEHUNGEN ZW. LEBEWESEN UND IHRER UMWELT
abiotische
Biotop Biozonose
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Ökologische Nische, Optimumkurve, Konkurrenz, Lotka-Volterra, Abiotische & Biotische Faktoren, Fotosynthese, Population, Stoffkreisläufe

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WECHSELBEZIEHUNGEN ZW. LEBEWESEN UND IHRER UMWELT abiotische Biotop Biozonose Ökosysteme Biosphäre biotische Ökosystem Umweltfaktoren. 1 Öleologic GRUNDBEGRIFFE DER ÖKOLOGIE Biotop + Biozönose Population Organismus Optimumkurven Wechselwirkungen Lebewesen-Umwelt •Euryökie Stenokie GLEICHWARME TIERE unabhängig von Umgebungstemperatur HOMIOTHERM/ENTHOTERM Ökologische Nische Lo direkte Regulation der Körperwärme HOMDOSTASE fundamentale realisierte Lo annähernd gleiche Bedingungen im Körper werden beibehalten (auch bei Schwankungen außerer finflüsse) Populationsstruktur Abundanz Dispersion Biotop: Lebensraum Biozónose: Lebensgemeinschaft Ökosystem: Wirkungsgefüge aus Biotop und Bioszonose Biosphäre: Gesamtheit der Ökosysteme der Erde Population: Gesamheit der Individuen einer Art in einem Biotop, die sich untereinander uneingeschränkt fortpflanzen können Energieaustausch ABIOTISCHE UND BIOTISCHE FAKTOREN Abiotische Faktoren: Physikalische & chemische Faktoren der unbelebten Umwelt Sonneneinstrahlung, Temperatur, pH-Wert des Bodens, O₂-Gehalt der Luft - Biotische Faktoren: Gegenseitige Beeinflussungen der Lebewesen eines Ökosystems Lo fördernd: Symbiose, Arbeitsteilung hemmend: Fressfeinde, Konkurrenz um Nahrung & Lebensraum Lo interspezifische Faktoren: gehen von einer anderen Art aus intraspezifische Faktoren: gehen von eigener Art aus abiotische & biotische Faktoren: ökologische Faktoren Biotop C Biozonose Stoffaustausch WECHSELWARME TIERE Lgleichen sich der Umgebungstemperatur an POIKILO THERM/EKTHOTERM keine direkte Regulation der Körperwarme ABIOTISCHE FAKTOREN LICHT ● WASSER ermöglicht sehen Aktivierung Lebensrythmus Fotosynthese BODEN - unterschiedlicher Wasserverbrauch - Luft/Boden feuchtigkeit - - Pflanzenwachstum pH-Wert → niedrig: toxische lonen werden freigesetzt Struktur → Körnung geologisches Ausgangsmaterial Humusgehalt TEMPERATUR - Lebensprozesse (Atmung, Wachstum, Entwicklung, etc.) davon abhängig - Tiere : Winterschlaf, Winterstarre, Winterruhe Gewässer: Sauerstoffgehalt INTERSPEZIFISCH VS. INTRASPEZIFISCH - CHEMISCHE STOFFE - Stickstoffverbindungen Phosphatverbindungen Schaden: Algenwachstum, verseuchtes Trinkwasser, etc. BIOTISCHE FAKTOREN KONKURRENZ ensteht immer dann, wenn mehrere Individuen eine begrenzte Ressource nutzen und dadurch die Nutzungsmöglichkeit dieser Ressource für die beteiligten Individuen eingeschränkt wird 2 bei Tieren: TERRITORIALES VERHALTEN MECHANISCHE FAKTOREN Wind Schnee konkurrieren um: ABIOTISCHE FAKTOREN, wie Licht, Wasser, Raum, etc. BIOTISCHE FAKTOREN, wie Beute, Geschlechtspartner, etc. bei interspezifischer Konkurrenz gilt: KONKURRENZ AUSSCHLUSSPRINZIP: Arten, die die gleichen...

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ökologischen Ansprüche haben, das heißt dieselbe Nische beanspruchen, können nicht dauerhaft im selben Skosystem überleben. Möglichkeit: KONKURRENZVERMEIDUNG: Unterschiedliche Arten können im selben Ökosystem existieren, wenn sie unterschiedliche ökologische Anforderungen (entwickelt) haben → KOEXISTENZ A bei Pflanzen: ALLELOPATHIE Beeinflussung des Pflanzenwachstums durch chemische stoffe > Reviere werden besetzt, gegen andere Artgenossen verteidigt > Akzeptanz der Reviergrenzen: kaum Konkurrenz um Ressourcen ZEIT- & RÄUMLICHE RESSOURCENTRENNUNG > unterschiedliche Nutzung von Ressourcen in verschiedenen Phasen der Individual- entwicklung ein & derselben Art OPTIMUMKURVE Reaktion der Lebewesen Minimum zunehmende Trockenheit Tod Pessimum ÖKOGRAMM für Wald zu trocken... ökologische Potenz Optimum aktives Leben ökologisches Optimum physiologisches Optimum für Wald zu nass Rotbuche Toleranzbereich Präferendum Pessima: keine Fortpflanzung mehr möglich die ökologische Potenz einer Art gegenüber einem bestimmten Umweltfaktor beschreibt die Reaktions- breite (Toleranz), mit der diese Art auf den Umweltfaktor reagieren kann Maximum zunehmender Kalkgehalt HABITAT STANDORT Tod Intensität des Umweltfaktors verdeutlicht die Reaktion von Lebewesen gegenüber einem variablen Umweltfaktor Optimum: optimale Ausprägung des Umweltfaktors Minimum & Maximum: Begrenzung des Toleranzbereichs Toleranzbereich: Überleben des betrachteten Lebewesens möglich Pessimum Präferenzbereich: Bereich der günstigsten Ausprägung des Umweltfaktors PHYSIOLOGISCHES OPTIMUM Lo Vorzugsbereich einer Art bezüglich eines Umweltfaktors ohne Konkurrenz ÖKOLOGISCHES OPTIMUM Lo Vorzugsbereich einer Art bezüglich eines Umweltfaktors unter Konkurrent ÖKOLOGISCHE POTENZ Tolerantbereich einer Art bezüglich eines Umweltfaktors EURYÖKIE VS. STENÖKIE EURYÖKE ARTEN weisen gegenüber einem oder mehreren Umweltfaktoren einen großen Toleranz- bereich auf. Bei STENÖKEN ARTEN ist der Toleranzbereich gegenüber einem oder mehreren Umweltfaktoren sehr klein. REAKTIONS)-GESCHWINDIGKEITS) - TEMPERATUR) - REGEL RGT-Regel (Q10-Regel): Eine Temperaturerhöhung um 10°C im physiologischen Bereich beschleunigt eine (bio-)chemische Reaktion um das zwei- bis Dreifache. Lebewesen, wie Pflanzen haben einen festen Standort HABITAT to Lebewesen bewegt sich in einem bestimmten Aufenthaltsbereich BIOTOP #HABITAT Biotop: kann mehrere unterschiedl. Habitate bereitstellen (See: Grund, Ufer, Flachwasser etc.) Habitat:kann mehrere Biotope umfassen (Teichfrosch: See & Erdhöhle) ÖKOLOGISCHE NISCHE Gesamtheit der Beziehunungen, die eine Art zu ihrer belebten & unbelebten Umwelt unterhält nicht räumlich als Gebiet zu verstehen, das von einer Art besetzt werden kann FUNDAMENTALE NISCHE to Bereich, in dem eine Art unter der günstigsten Wirkung der Umweltfaktoren optimal leben kann (physiologisches Optimum) REALISIERTE NISCHE Bereich der fundamentalen Nische, der von einer Art unter dem Einfluss von Konkurrenz & anderen Standortfaktoren tatsächlich belegt wird (→ ökologisches Optimum) manche Arten können die Entwicklung eines Umweltfaktors in ihrem Lebensraum in Richtung Pessimum durch einen anderen Umweltfaktor kompensieren. → können so in gewissen Grenzen auf Änderungen in der ökologischen Wische reagieren diese Möglichkeit der Reaktion auf Umweltfaktoren ist Teil der ökologischen Potenz einer Art NAHRUNGSBEZIEHUNGEN CARNIVOR:typische Râuber, tierische Nahrung HERBIVOR: Ausrichtung auf pflanzliche Nahrung OMNIVOR: Allesfresser - ABUNDANZ UND DISPERSION ABUNDANZ: Dichte einer Population in ihrem Lebensraum, gemessen nach Individuenanzahl pro DISPERSION: Räumliches Verteilungsmuster der Individuen einer Population im Biotop > sufällige: Individuen sind wahllos im Lebensraum verteilt (2.B. Bäume) > regulare: Individuen sind regelmäßig im Lebensraum verteilt > geklumpte: Bereiche mit Individuen anhäufungen wechseln ab mit solchen in denen keine oder so gut wie keine Individuen anzutreffen sind Nahrungsbeziehungen Nahrungs- ketten Nahrungs- netze PRADATOREN: lebende Organismen, oder Teile SAPROPHAE: Aaßfresser STOFF UND ENERGIEFLUSS IM OKOSYSTEM ökologische Pyramiden FOTOSYNTHESE Pflanzen nutzen Licht, Wasser & CO₂ um Glukose zu produzieren Stoffkreislaufe Fotoreaktion: 0₂ Fotosynthese: Umwandlungs- & Synthese prozess unter Ausnutzung der Lichtenergie Umwandlung der Strah- lungsenergie der Sonne in chemische Energie (Energieumwandlung) Synthese reaktion: Umwandlung anorganischer Substanzen in organische Verbindungen (Substantumwandlung) ZELLATMUNG Tiere gewinnen durch organische Stoffe Energie & geben CO₂ ab. сог Grundlage für einen nie endenen Stoff & Energieaustausch FOTOSYNTHESE BLATTAUFBAU Festigungsgewebe Chloroplast Phloem Xylem Interzellularraum Kutikula obere Epidermis Palisadengewebe Schwammgewebe -Leitbündel untere Epidermis Kutikula Schließzelle der Spaltöffnung Stomata (Spaltöffnungen) sind hier im geöffneten Zustand gezeigt. A2 H₂O wasser je höher die Blätter liegen (Baumkrone), desto.... -dicker das Schwammngewebe -mehr Palisangewebe Sonnenblatt: kleiner, dicker & dunkler Schattenblatt: größer, dünner & heller Lichtpflanzen benötigen viel mehr Licht für ihren Stoffwechsel als Schattenpflanzen Reaktionsgleichung der Fotosynthese: 6 CO₂ kohlenstoffdioxid ・ungleichmäßiger ist die Epidermis Lichtkompensationspunkt: Lichtintensität, bei der die Foto- syntheserate den Sauerstoffverbrauch der Zellatmung ausgleicht FOTOSYNTHESE komplexer Umwandlungs- und Synthese prozess, bei dem grüne Pflanzen die Lichtenergie nutzen, um aus energiearmen anorganischen Stoffen (CO₂, H₂0) energiereiche körpereigene organische Stoffe (Glukose) aufzubauen ↳gegliedert in: Je später der Lichtkompensationspunkt ist, desto eher ist das Blatt ein Sonnenblatt. Fotoreaktion (Energieumwandlung, Lichtreaktion, Primärreaktion) Lo Strahlungsenergie der Sonne → chemische Energi 21 Synthesereaktion (Substanzumwandlung, Dunkelreaktion, Sekundärreaktion) anorganische organische Verbindungen Lichtenergie санаг об Glukose + 6 +4₂0 + 60₂ Wasser Sauerstoff Messung der Fotosyntheseaktivität, z. B. indirekt über Messung der O₂-Abgabe Grundbedingungen des Fotosynthese-Prosesses > Temperatur > CO₂-Gehalt der Luft > Beleuchtungsstarke (Lichtintensität) Ort der Fotosynthese: Chloroplasten › Doppelmembran als Hälle: äußere & innere Membran > Stroma (Matrix): Ort der Synthesereaktion Plastoglobuli > Thylakoide: längliche Membran strukturen > Grana (Granum-Thylokoide): Ausstal pungen der Thlakoide, Ort der Fotoreaktion intermembranraum DNA Doppelmembran ·Stärkekörper Ribosomen -Thykaloide Thykaloidmembran Grana Stroma stromatykaloide

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Möglichkeit: KONKURRENZVERMEIDUNG: Unterschiedliche Arten können im selben Ökosystem existieren, wenn sie unterschiedliche ökologische Anforderungen (entwickelt) haben → KOEXISTENZ A bei Pflanzen: ALLELOPATHIE Beeinflussung des Pflanzenwachstums durch chemische stoffe > Reviere werden besetzt, gegen andere Artgenossen verteidigt > Akzeptanz der Reviergrenzen: kaum Konkurrenz um Ressourcen ZEIT- & RÄUMLICHE RESSOURCENTRENNUNG > unterschiedliche Nutzung von Ressourcen in verschiedenen Phasen der Individual- entwicklung ein & derselben Art OPTIMUMKURVE Reaktion der Lebewesen Minimum zunehmende Trockenheit Tod Pessimum ÖKOGRAMM für Wald zu trocken... ökologische Potenz Optimum aktives Leben ökologisches Optimum physiologisches Optimum für Wald zu nass Rotbuche Toleranzbereich Präferendum Pessima: keine Fortpflanzung mehr möglich die ökologische Potenz einer Art gegenüber einem bestimmten Umweltfaktor beschreibt die Reaktions- breite (Toleranz), mit der diese Art auf den Umweltfaktor reagieren kann Maximum zunehmender Kalkgehalt HABITAT STANDORT Tod Intensität des Umweltfaktors verdeutlicht die Reaktion von Lebewesen gegenüber einem variablen Umweltfaktor Optimum: optimale Ausprägung des Umweltfaktors Minimum & Maximum: Begrenzung des Toleranzbereichs Toleranzbereich: Überleben des betrachteten Lebewesens möglich Pessimum Präferenzbereich: Bereich der günstigsten Ausprägung des Umweltfaktors PHYSIOLOGISCHES OPTIMUM Lo Vorzugsbereich einer Art bezüglich eines Umweltfaktors ohne Konkurrenz ÖKOLOGISCHES OPTIMUM Lo Vorzugsbereich einer Art bezüglich eines Umweltfaktors unter Konkurrent ÖKOLOGISCHE POTENZ Tolerantbereich einer Art bezüglich eines Umweltfaktors EURYÖKIE VS. STENÖKIE EURYÖKE ARTEN weisen gegenüber einem oder mehreren Umweltfaktoren einen großen Toleranz- bereich auf. Bei STENÖKEN ARTEN ist der Toleranzbereich gegenüber einem oder mehreren Umweltfaktoren sehr klein. REAKTIONS)-GESCHWINDIGKEITS) - TEMPERATUR) - REGEL RGT-Regel (Q10-Regel): Eine Temperaturerhöhung um 10°C im physiologischen Bereich beschleunigt eine (bio-)chemische Reaktion um das zwei- bis Dreifache. Lebewesen, wie Pflanzen haben einen festen Standort HABITAT to Lebewesen bewegt sich in einem bestimmten Aufenthaltsbereich BIOTOP #HABITAT Biotop: kann mehrere unterschiedl. 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Bäume) > regulare: Individuen sind regelmäßig im Lebensraum verteilt > geklumpte: Bereiche mit Individuen anhäufungen wechseln ab mit solchen in denen keine oder so gut wie keine Individuen anzutreffen sind Nahrungsbeziehungen Nahrungs- ketten Nahrungs- netze PRADATOREN: lebende Organismen, oder Teile SAPROPHAE: Aaßfresser STOFF UND ENERGIEFLUSS IM OKOSYSTEM ökologische Pyramiden FOTOSYNTHESE Pflanzen nutzen Licht, Wasser & CO₂ um Glukose zu produzieren Stoffkreislaufe Fotoreaktion: 0₂ Fotosynthese: Umwandlungs- & Synthese prozess unter Ausnutzung der Lichtenergie Umwandlung der Strah- lungsenergie der Sonne in chemische Energie (Energieumwandlung) Synthese reaktion: Umwandlung anorganischer Substanzen in organische Verbindungen (Substantumwandlung) ZELLATMUNG Tiere gewinnen durch organische Stoffe Energie & geben CO₂ ab. сог Grundlage für einen nie endenen Stoff & Energieaustausch FOTOSYNTHESE BLATTAUFBAU Festigungsgewebe Chloroplast Phloem Xylem Interzellularraum Kutikula obere Epidermis Palisadengewebe Schwammgewebe -Leitbündel untere Epidermis Kutikula Schließzelle der Spaltöffnung Stomata (Spaltöffnungen) sind hier im geöffneten Zustand gezeigt. A2 H₂O wasser je höher die Blätter liegen (Baumkrone), desto.... -dicker das Schwammngewebe -mehr Palisangewebe Sonnenblatt: kleiner, dicker & dunkler Schattenblatt: größer, dünner & heller Lichtpflanzen benötigen viel mehr Licht für ihren Stoffwechsel als Schattenpflanzen Reaktionsgleichung der Fotosynthese: 6 CO₂ kohlenstoffdioxid ・ungleichmäßiger ist die Epidermis Lichtkompensationspunkt: Lichtintensität, bei der die Foto- syntheserate den Sauerstoffverbrauch der Zellatmung ausgleicht FOTOSYNTHESE komplexer Umwandlungs- und Synthese prozess, bei dem grüne Pflanzen die Lichtenergie nutzen, um aus energiearmen anorganischen Stoffen (CO₂, H₂0) energiereiche körpereigene organische Stoffe (Glukose) aufzubauen ↳gegliedert in: Je später der Lichtkompensationspunkt ist, desto eher ist das Blatt ein Sonnenblatt. Fotoreaktion (Energieumwandlung, Lichtreaktion, Primärreaktion) Lo Strahlungsenergie der Sonne → chemische Energi 21 Synthesereaktion (Substanzumwandlung, Dunkelreaktion, Sekundärreaktion) anorganische organische Verbindungen Lichtenergie санаг об Glukose + 6 +4₂0 + 60₂ Wasser Sauerstoff Messung der Fotosyntheseaktivität, z. B. indirekt über Messung der O₂-Abgabe Grundbedingungen des Fotosynthese-Prosesses > Temperatur > CO₂-Gehalt der Luft > Beleuchtungsstarke (Lichtintensität) Ort der Fotosynthese: Chloroplasten › Doppelmembran als Hälle: äußere & innere Membran > Stroma (Matrix): Ort der Synthesereaktion Plastoglobuli > Thylakoide: längliche Membran strukturen > Grana (Granum-Thylokoide): Ausstal pungen der Thlakoide, Ort der Fotoreaktion intermembranraum DNA Doppelmembran ·Stärkekörper Ribosomen -Thykaloide Thykaloidmembran Grana Stroma stromatykaloide