Biologie (Subject) / Ökologie/Naturschutz (Lesson)

Lernt ihr Spastis

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• Welche Formen der +/- Interaktionen zwischen Organismen gibt es? Parasitismus - Parasitoide (Wirt stirbt) - Parasiten (Wirt lebt) "Kuh frisst Gras"
• Nennen Sie die möglichen Typen der Interaktion zwischen verschiedenen Arten und geben Sie für jeden Typ ein Beispiel. Einer der Partner sollte eine Pflanzenart sein. +/+ Bütenbestäubung durch Bienen +/- Kuh frisst Gras -/- Pflanzen konkurieren um Wasser   0/0 Ein Habicht frisst keine Kirschen
• Skizzieren Sie die funktionelle Reaktion vom Typ I, II und III. Bei welchen Tiergruppen kommt diese Reaktion vor. Typ I: Daphnien – Algen (eigentlich Herbivorie!) Typ II: wirbellose Räuber; Parasitoide Typ III: Wirbeltiere
• Welchen Zeitverlauf ergibt sich für Räuber und Beute aus den Räuber-Beute-Modellen von Lotka und Volterra. Zyklische Schwankung der Population Räuber/Beute bedingen sich gegenseitig.
• Ein Landwirt spritzt mit einem Insektizid seine Gemüsekultur und beobachtet eine Zunahme der Schädlinge. Erklären Sie dies anhand einer Grafik. Volterra-Prinzip: Nach Einsatz von z.B. Insektizid steigt zunächst die Beute an
• Welche funktionelle Reaktion wird in den klassischen Lotka-Volterra-Modellen angenommen? Typ I: Linearer Verlauf
• Erklären Sie den Unterschied zwischen klassischen Räuber-Beute-Beziehungen sowie Herbivorie, Parasitismus und Parasitoid–Wirtsbeziehungen anhand der Schlagworte „Spezifität“ und „Lethalität“. Herbivorie: gering spezifisch; gering lethal Parasitismus: hoch spezifisch; gering lethal Parasitoide: hoch spezifisch; hoch lethal Räuber/Beute: gering spezifisch; hoch lethal
• Was ist Mimikry? Was ist Mimese? Mimese: Anpassung der Beute an Umgebung (Wandelndes Blatt) Mimikry: Tarnung der Beute als angeblich wehrhaft (Bspw. Schwebfliege/Wespe)
• Wie können Pflanzen auf Fraß reagieren? Wachstum Abwehrmaßnahmen: Mechanisch: Bspw. Dornen, Härtung Chemisch: Bspw. Bitterer Geschmack; Gift
• Welche Faktoren können Zyklen bei Wirt-Parasit-Beziehungen verursachen? Faktor I: Infektionskette Faktor II: Immunisierung
• Was ist Mutualismus? Nennen Sie drei Beispiele, für die ökologische Bedeutung mutualistischer Beziehungen. => Koexistenz (ursprünglich als Symbiose bezeichnet) Beispiel 1: Bestäubung von Pflanzen durch Insekten Beispeil 2: Garnele und Grundel - Lebensbereich & Sicherheit Beispiel 3: Pilze und Pflanzen - Flechten  
• Erstellen Sie die wichtigsten Posten für eine Bilanz der Beziehung zwischen Pflanze und Bestäuber. Grundsätzlich für beide: Investition < Gewinn Pflanze:  Investition: Schaueinrichtung;Nektar;Pollen Gewinn: Bestäubung;Auszucht Bestäuber: Investition: Anpassung; Blütensuche Gewinn: Nahrung Nektar/Pollen
• Beschreiben Sie die Lebenszyklus von Feigenwespen. Mutualismus: Feigen werden Bestäubt Wespen erhalten Raum für Fortpflanzung -Weibliche Wespe legt Eier in eine Feige; -Männchen&Weibchen schlüpfen; -durch Bewegung in der Feige sind die Weibchen mit Pollen versehen -Männchen befruchten Weibchen und beißen Ausgang frei -Weibchen fliegen zur nächsten Feige
• Erstellen Sie die wichtigsten Posten für eine Bilanz der Beziehung zwischen Knöllchenbakterien und Pflanze. Bakterien erhalten Photosyntheseprodukte Pflanze erhält fixierten Stickstoff  
• Warum gibt es so viele phytophage Insektenarten? Zunehmende Spezialisierung durch die Abwehrmaßnahmen der Pflanzen
• Nennen Sie vier wichtige Gruppen (oberhalb von Ordnungen) von Invertebraten, die vorwiegend Pflanzen fressen. Insekta Bivalvia Gastropoda Annelida
• Mit welchem Problem haben phytophage Tierarten zu kämpfen? Spezialisierte Abwehrmaßnahmen der Pflanzen
• Warum sind mutualistische Beziehungen so wichtig? Diskutieren Sie zwei Beispiele. Mykorrhiza - Baumbestand, fast alle Pflanzen arbeiten mit Pilzen Bestäubung - Fast jede Blütenpflanze benötigt Insekten  
• Was versteht man unter „arms race“? Wettrüsten einer bspw einer Räuber Beute beziehung; Pflanzen entwickeln neue Abwehrmaßnahmen und Insekten entwickeln neue Maßnahmen um diese zu überwinden.  
• Was versteht man unter aposematischen Farben? Warnfarben, die anzeigen dass man als Beute gefährlich ist
• Definieren Sie die Begriffe Koevolution und Kospeziation. Koevolution: Die Herausbildung von Merkmalen während der Evolution durch andauerende Interaktionen zwischen zwei Arten bzw. Artengruppen Kospeziation: Spezielle Form der Koevolution die zur gemeinsamen und parallelen Artaufspaltung der Partner führt.
• Definieren Sie den Begriff Biozönose und Ökosystem? Biozönose: die Summe aller Arten in einem Gebiet + die Summe aller Interaktionen zwischen den Arten Ökosystem: Artengemeinschaft + die unbelebte Umwelt
• Definieren Sie „community“ bzw. Taxozönose. Community = Biozönose = Alle Arten eines Gebiets + Ihre Interaktion Taxozönose = Taxonomische Gruppe z.B. Vögel  
• Skizzieren Sie in Diagrammen die Beziehung zwischen Artenzahl und Sammelaufwand, Fläche, Produktivität und Strukturreichtum. Je größer der Sammelaufwand desto mehr Arten werden gefunden. Je größer die Fläsche desto größer in die Individuenzahl Je größer die Produktivität desto größer die Artenzahl. Je größer der Strukturreichtum desto größer die Artenzahl
• Was versteht man unter der „intermediate disturbance hypothesis“? Besagt das bei einer besonders geringen Anzahl an Störung eine geringe Artenzahl vorherrscht. Bei steigender Störungszahl nimmt die Artenzahl zu und fällt bei zu großer Störungsanzahl.
• a)Ein Nahrungsnetz besteht aus den 6 Arten A,B,C,D, E, F. Die Arten D und E fressen A und B, E frisst zudem C und F frisst D und E. Zeichnen Sie das Nahrungsnetz. Wie viele Trophiestufen hat das Netz? a) Antwort: 3 F ist übergeordneter Räuber D und E sind bspw untergeordnete Räuber A, B und C sind bspw. Produzenten   
• Berechnen Sie den Verflechtungsgrad („connectance“) für das Nahrungsnetz. Verflechtung = connectance = Zahl Pfeile / mögliche Pfeile 7 Pfeile / (6x5) = 0,2333   Nur 6x5 weil Kannibalismus nicht einbezogen wurde. Ist aber möglich, dann aber 6x6  
• Nennen Sie zwei generelle Eigenschaften von Nahrungsnetzen. Die relative Zahl an Arten über die trophischen Ebenen bleibt konstant Die Zahl der trophischen Stufen ist begrenzt
• Skizzieren Sie eine trophische Kaskade sowie interspezifische Konkurrenz als Nahrungsnetz. C => B => C          trophische Kaskade B wird von A und C gefressen interspezifische Konkurrenz  
• Was versteht man unter einer „Schlüsselart“? Eine, auch in geringer Anzahl vorkommende Art, die andere Lebensgemeinschaften dennoch stark reguliert. Beispiel: Orca reguliert Fischpopulation
• Was versteht man unter Sukzession? Sukzession ist die nicht saisonale, gerichtete und kontinuierliche Veränderung einer Artengemeinschaft
• Erklären Sie den Unterschied zwischen primärer und sekundärer Sukzession. Nennen Sie jeweils ein Beispiel. Primär = Ökosystem erschließt komplett neues Gebiet das vorher nicht besiedelt war Sekundär =  Ökosystem erschließt ein altes Gebiet das bereits vorher besiedelt war aber nun Basis für einen "Neuanfang" bietet Primär: Abgetautes Gletschergebiet Sekundär: Nach Waldbrand brachliegendes Gebiet  
• Wie ändern sich die Eigenschaften von Arten entlang einer Sukzessionsreihe? 1. Pionierpflanzen  - Einjähring - Ziel des Überlebens 2. Tundrenphase - schwaches Wachstum - Weniger aufs Überleben ausgelegt 3. Mehrjährige Strauchpflanzen 4. Klimax Arten - Bäume - Größe - Überlebensrate  
• Erläutern Sie die Grundzüge der Theorie der Inselbiogeographie von Mac Arthur und Wilson. Sie beschreibt und analysiert das Artengleichgewicht, das sich zwischen Zuwandern und Aussterben auf Inseln oder inselhaft verbreiteten sonstigen Ökosystemen einstellt.
• Auf welchen grundlegenden Beobachtungen beruht der Theorie von MacArthur und Wilson? Die Kernaussage ist in vereinfachter Form, dass Inseln, die nahe zum Herkunftsgebiet der besiedelnden Arten liegen, zu vergleichsweise höheren Artenzahlen tendieren als solche, die weiter entfernt vom Herkunftsgebiet liegen.
• Warum spricht man von Energiefluss und Nährstoffkreislauf? Ausgehend von der Sonne wird die Energie von Primärproduzenten gebunden und folgend durch die trophischen Stufen übertragen. Destruenten verbinden dann alle trophischen Stufen. "Und das Leben, ein ewiger Kreis"  
• In welcher Größenordnung liegt die Biomasse und Primärproduktion in einem tropischen Regenwald bzw. in einem Korallenriff? Netto-Primärproduktion Regenwald: 2250g pro m² im Jahr Netto-Primärproduktion Korallenriff: 2500g pro m² im Jahr %-Regenwald auf Erdoberfläche: 3,3% %-Korallenriff auf Erdoberfläche: 0,1%        
• Was versteht man unter Redundanz in einem Ökosystem? Mehrere Arten erfüllen einen Zeck in einem Ökosystem
• Was ist Nischenkomplementarität? verschiedene Arten nutzen verschiedene Anteile der verfügbaren Ressourcen.
• Skizzieren Sie die Primärproduktion in Abhängigkeit von der Artenzahl in einem Grasland. Bitte auch die Größenordnungen für die Achsen angeben! Je höher die Anzahl der Arten [Achse von 0-16] desto höher die Produktivität [Achse von 0-1400g/m²] Beginn bei 1 - starke Steigung bis 2 - abnehmend bei folgenden - immer steigend  
• Definieren Sie den ökologischen Wirkungsgrad. In welcher Größenordnung liegt dieser Wirkungsgrad in realen Ökosystemen? Wachstum + Reproduktion / Wachstum + Reproduktion der Beute   Wirkungsgrad bei ~ 10%  
• Warum haben Nahrungsnetze nur eine begrenzte Zahl von trophischen Ebenen? Nennen Sie zwei Argumente. Grund 1: Energieverlust Grund 2:  Produktivität sinkt    
• Wodurch wird die Nettoprimärproduktion in terrestrischen Ökosystemen bestimmt? Primärproduktion wird in terrestrischen Systemen durch Temperatur, Feuchte und Nährstoffe bestimmt
• Welche Faktoren bestimmen die Nettoprimärproduktion in Ozeanen? Temperatur, Nährstoffe, Sauerstoff  
• Definieren Sie Brutto- und Nettoprimärproduktion? Brutto-Primärproduktion: Menge an Sonnenenergie die in chemische Energie durch Photosynthese umgewandelt wird.   Netto-Primärproduktion: Brutto-PP abzüglich Atmungsverluste durch Produzenten und Verluste durch Konsumtion.  
• Aus welchen wichtigen Komponenten bestehen die globalen Nährstoffkreisläufe? Wasser Stickstoff Kohlenstoff
• Warum gibt es Jahreszeiten? Schiefe der Erde bestimmt die Jahreszeit
• Warum ist das Klima zonal angeordnet? Sonneneinstrahlung trifft Bereiche der Erde unterschiedlich
• Wie erklärt man sich das Aussterben vieler Gruppen an der K-T-Grenze? Nennen Sie drei Argumente für den von Ihnen genannten Grund? Erklärung: Meteoriteneinschlag oder Vulkanausbruch Aufwirbelung von Staub - Verdunkelung der Atmosphäre Klimaveränderung - sehr kalt Zusammenbrechen von Nahrungsnetzen - Austerben der Dinosaurier  
• Stellen Sie die Beziehung zwischen Nettophotosyntheserate und Strahlungsintensität für eine Licht- und eine Schattenpflanze graphisch dar. Wie unterscheiden sich die beiden Typen von Pflanzen in ihrem Lichtkompensationspunkt und ihrer Lichtsättigung? Schattenpflanzen können ab einer einer gewissen Lichteinstrahlung keine weitere Steigerung der CO2 Aufnahme bewerkstelligen Lichtpflanzen steigern bei Zunahme der Lichtintensität auch die CO2 Aufnahme bedeutend länger als Schattengewächse.

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