Womit beschäftigt sich die Ökologie und welche Unterteilungen gibt es?
Wissenschaft, die sich mit den Beziehungen des Organismus zur umgebenden Außenwelt, beschäftigt Autoökologie (aus der Perspektive einzelner Arten) Demökologie /Populationsökologie (Aus der Perspektive von Populationen) Synökologie / Community Ecology (Aus der Perspektive von Lebensgemeinschaften) Ökosystemforschung (Aus der Perspektive eines Ökosystems)
Welche Parameter werden bei der chemischen Güteklassenbestimmung erfasst (min 4)?
pH- Wert Sauerstoffgehalt Phosphorgehalt Nitrat Ammonium
Was ist eine Saprobie? (1 Punkt)
= der biologische Verschmutzungsgrad von Fließgewässern Saprobien (Organismen in Gewässern mit fäulnisfähigen Stoffen) dienen als Indikatoren um Verschmutzungsgrad von Fließgewässern und Einordnung in Gewässergüteklassen zu bestimmen.
8) Welche a) evolutiven b) geographischen Faktoren sind für die Entstehung von Arten ausschlaggebend? 6 Pkt
a) (Gen-, Genom-, Chromosom-) Mutationen, (Inter-, Intrachromosomale) Rekombinationen, Selektion (natürliche, sexuelle, stablisierende, gerichtete, disruptive), Genetischer Drift b) Allopatrische, sympatrische Artbildung
Was unterscheidet die fundamentale Ökologische Nische von der realisierten Ökologischen Nische? (2 Punkte)
Fundamentale Nische: „Raum“ mit allen Dimensionen abiotischer Faktoren und Nahrungsressourcen = Existenzbasis Realisierte Nische:„Raum“, der übrig bleibt von der fundamentalen Nische, wenn man biotischen interaktionen; wie Konkurrenz und Räuber-Beute-Beziehungen; berücksichtigt.
Durch welche natürlichen biogeochemischen Prozesse wird Schwefel freigesetzt?
Vulkanismus Fäulnis Desulfurikation aus Mineralien ???
14) Was sind Ressourcen? Welche Bedeutung haben sie für Organismen? Nennen Sie Beispiele. (4 Punkte)
= Lebensgrundlagen Energiereiches Material Vitamine Spurenelemente Zusatzstoffe: z.B. sekundäre pflanzliche Inhaltsstoffe Raum allgemein und feindfreier Raum Geschlechtspartner (bei sex. Fortpfl.)
Wie sieht „Bottom-up“ und „Top-Down“ Kontrolle in Nahrungsnetzen aus? Geben Sie jeweils ein Beispiel. (3 Punkte)
Bottom-up: durch Ressourcenqualität Top-Down: durch Feinde (Räuber, Parasiten, Pathogene)
Wodurch unterscheiden sich Parasiten und Kommensalen? Geben Sie jeweils ein Beispiel. (3 Punkte)
Kommensalen (z.B. Seepocken auf Walen) ernähren sich meist von Abfallstoffen oder dem Nahrungsüberschuss des Wirtes → Nutznießer des Zusammenlebens, keine Vor-/Nachteile für Wirt Parasiten (z.B. Läuse): ernähren sich vom Wirt → Nachteile für den Wirt
Nennen Sie mindestens zwei Gase, die zum sauren Regen und Waldsterben beitragen!
(a) Salpetersäure = HNO3 (b) Schwefelsäure (H2SO4)
Was ist der „Geist“ vergangener Konkurrenz ? Warum kann man ihn nicht direkt nachweisen?
Von J. H. Connell geprägter Begriff, der hervorheben soll, daß die in der Vergangenheit als evolutionäre Kraft wirksame interspezifische Konkurrenz oft ihre Auswirkungen im Verhalten, in der Verbreitung oder in der Morphologie von Arten hinterlassen hat, selbst wenn es heute keine Konkurrenz mehr zwischen den betreffenden Arten gibt.
Wer hat größeren Einfluß auf die Artendiversität - generalistische Räuber oder spezialisierte Räuber? Warum? (2 Punkte)
Generalistische Prädatoren können wichtige Ökosystemdienste zur Verfügung stellen indem sie Pflanzenfresser-Populationen eindämmen.
Wovon hängt es ab, ob Räuber eine Beutepopulation ausrotten können?
Wenn die Beutepopulation an der Erhaltungsgrenze lebt und nicht durch Zuwanderung aufgefüllt wird, können nicht spezialisierte Räuber den Rest vernichten. Spezialisierte Räuber lebten in dieser Situation selbst an der Existenzgrenze.
Definieren Sie folgende Begrifflichkeiten: stenohalin, euryök,eutrophes Gewässer, oligosaprob, Biozönose, Biom
(a) stenohalin- Organismen, die gegen Schwankungen im Salzgehalt des Wassers sehr empfindlich sind. (b) euryök- die Eigenschaft mancher Lebewesen, große Schwankungen ihrer Umweltbedingungen ertragen zu können (c) eutrophes Gewässer- Eutroph sind Gewässer mit hohem Phosphorgehalt und daher hoher Produktion von Biomasse. (d) oligosaprob - Einteilung des Gütezustandes von Oberflächengewässern in vier Klassen: nicht oder wenig verunreinigt (oligosaprob), mäßig verunreinigt (beta-mesosaprob), stark verunreinigt (alpha-mesosaprob), sehr stark verunreinigt (polysaprob). Die Klassifizierung erfolgt nach der Lebensfähigkeit charakteristischer Organismen (Saprobien). (e)Biozönose - Lebensgemeinschaft = Biozönose (Community) = Gemeinschaft von Populationen verschiedener Arten in einem bestimmten Lebensraum (f) Biom - Ein Biom is die Gesamtheit der Biozönosen eines Großklimabereiches z.B. Lebensgemeinschaften der Tundra Z.B. Lebensgemeinschaften der Arktis
Nennen Sie die Kernaussagen des Räuber-Beute-Modells nach Lotka & Volterra!
1. Lotka-Volterra Regel: periodische Zyklen Ernährt sich eine Art von der anderen, so ergeben sich für Räuber und Beute phasisch gegen einander verschobene Häufigkeitskurven. 2. Lotka-Volterra Regel: Erhaltung der Durchschnittszahlen Trotz periodischer Schwankungen liegen bei gleichbleibenden Bedingungen die Populationen von Räubern und Beute konstant bei einem Durschschnittswert. 3. Lotka-Volterra Regel: Störung der Durchschnittszahlen Werden Räuber- und Beutepopulation um den gleichen Prozentsatz vermindert, so nimmt die Zahl der Beuteorganismen zunächst schneller zu als die der Räuber
Biologischer Wirkungsgrad
eine vereinfachte, schematische, graphische Darstellung der quantitativen Verhältnisse der Trophieebenen einer Biozönose (Lebensgemeinschaft) in einem Ökosystem. Abnehmende Biomasse mitzunehmender Trophie-Ebene ökologischer Wirkungsgrad = das Verhältnis der verfügbaren Energie (z.B. in Nahrung gebundene Energie) zu der in körpereigener Substanz gebundenen Energie eines Individuums, einer Population oder eines Ökosystems. Ökologischer Wirkungsgrad: Faustregel: Biomasse Trophie-Ebene N+1 Biomasse Trophie-Ebene N x 100 = ca. 10 %
Auf kleineren, weiter vom Festland entfernt liegenden Inseln ist, die Einwanderungsrate g, die Aussterberaten; die Gesamtzahl an Arten, der Anteil flug- oder schwimmfähiger Organismen geringer oder höher als auf größeren, landnahen Inseln? (2 Punkte)
Auf großen Inseln leben mehr Arten, weil die Wahrscheinlichkeit, dass Immigranten ankommen, größer ist. Das Aussterberisiko liegt niedrig, da für die meisten Arten genügend Lebensraum vorhanden ist. Bei grösserer Distanz einer Insel vom Festland nimmt die Artenzahl ab, weil eine Neubesiedlung
Nennen Sie mindestens zwei Gase, die zum Treibhauseffekt beitragen: (2P)
Kohlenstoffdioxid (CO2) Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) Methan (CH4) Ozon (O3) Wasser (H2O) Lachgas (N2O)
Nennen Sie zwei bedeutende Kohlenstoffdioxid senken. (2P)
Ozeanwasser Ozeanphytosphäre Boden terrestische Pflanzen
Nennen Sie Kohlenstoff- Quellen.
Respiration (Atmung) Verbrennung von organischem Material Verbrennung fossiler Energiestoffe
Welche Probleme gibt es mit Ozon?
Statosphäre: Löcher in der Ozonschicht, Treibhauseffekt Erdoberfläche: Sommersmog, Reizgas, Pflanzenschädigung
Nennen Sie Anpassungen der Beute gegenüber "echten" Räubern.
Morphologische Anpassungen (Tarnung, Mimikry, Aposematismus, morpholog. Verteidigung) Chemische Verteidigung Verhaltensstragetien (Gruppenbildung, zeitliche Separation, Verteidigungsverhalten, Jagd-abschreckendes Verhalten)
Was besagt der Verdünnungseffekt?
Trifft Räuber auf ein einzelnes Beuteindividuum ist die Angriffswahrscheinlichkeit = 1 (100%) Trifft Räuber auf eine Gruppe aus 100 Individuen, ist die durchschnittle Angriffswahrscheinlichkeit für jeden Individuum = 0,01 (1%) Pa[100] < Pa 100x [1]
Was ist beta-Diversität und mit Hilfe welcher Indices kann sie quantitativ erfasst werden? 2 P
Diversität entlag eines ökologischen Gradienten / Vergleich zweier Biozönosen Jaccard-Index, Sorensen-Index und Renkonen Zahl/ Bray-Curtis Index
Was ist alpha-Diversität und mit Hilfe welcher Indices kann sie quantitativ erfasst werden?
Diversität einer Biozönose in einem Biotop Shannon-Wiener oder Shannon-Weaver Index, Simpson-Index, Evenness
Was ist gamma-Diversität und mit Hilfe welcher Indices kann sie quantitativ erfasst werden?
Diversität in einem zusammengesetzten Datensatz aus verschiedenen Biozönosen in einem Großlebensraum (Biom) Shannon-Wiener oder Shannon-Weaver Index, Simpson-Index, Evenness
Was macht die quantitative Erfassung von Biodiversität so schwierig?
viele Arten nicht beschrieben Art-Status oft ungeklärt Schätzungen basieren auf Anzahl neu entdeckter Arten in einer Studie
Nennen Sie drei Konzepte zur Definition einer Art und nennen Sie die Charakteristika der jeweiligen Definition: (6P)
Morphologisches Artkonzept: Eine Art ist eine Gruppe von Individuen oder Populationen, die sich durch morphologische Merkmale von anderen solchen Gruppen unterscheiden. (Problematik: Subjektiv, Sexualdimorphismus, Intraspezifischer Polymorphismus, Phänotypische Plastizität, Zwillingsarten) Ökologisches Artkonzept: Eine Art ist eine Grupper von individuen oder Populationen, die eine für sie jweils sehr spezifische ökologische Nische besetzt. (Prolematik: ökologische Nische ist nicht einfach zu definieren) Biologisches Artkonzept: Eine Art ist eine Gruppe sich miteinander kreuzender Populationen, die reproduktiv von anderen solcher Gruppen isoloert ist. (Problematik: Allopatrische Taxa, Arten kreuzen sich auch in der Natur untereinander fruchtbar,, nicht auf fossile Organismengruppen anwendbar, ungeschlechtiche Fortplanzung) Evolutionäres Artkonzept: Eine Art ist eine Entwicklungslinie (= Abfolge von einander abstammender Populationen), die unabhängig von anderen Linien evolviert ist. (Problematik: Evo vieler Taxa verläuft retikular)
Nennen Sie Charakteristika für die sogenannten r-Strategen und die K-Stategen: (6P)
r-Strategen: (Mäuse, Mücken,Wildkräuter) hohe Zuwachsrate r schnelle Reproduktion mit vielen Nachkommen wenig konkurrenzfähig oft kurzlebig leben im kurzleigen Habitaten K-Strategen: (z.B. Hirschkäfer, Elefanten, Waldbäume) leben an K-Grenze konkurrenzstark, um zu überleben oft Brutpflege betreibend oft langlebig
Nennen Sie mindestens 5 Faktoren, welche Populationsdichten regulieren: (5P)
Ressourcen Intraspezifische Konkurrenz Intraspezifische Konkurrenz Räuber-Beute-Beziehung Mutualismus und Symbiosen
Welche Faktoren erlauben Koexistenz?
Heterogenität der Umwelt Nischendifferenzierung Character Displacement
Wie kann interspezifische Konkurrenz zwischen Arten nachgewiesen werden?
Kompetetive Entlastung Ghost of competition past
Welche Folgen kann Konkurrenz für die ökologische Nische haben?
Nischenerweiterung Nischenverengung
Welche Folgen kann Konkurrenz für die ökologische Nische haben?
Nischenerweiterung: Intraspezifisch Nischenverengung/Nischendifferenzierung: Interspezifisch
Nennen sie die Formen der Konkurrenz
Intraspezifisch: innerhalb einer Art Interspezifisch. zwischen verschiedenen Arten
Wie kann man intraspezifische Konkurrenz quantifizieren? (2P)
K= log(Anfangsdichte) - log (Enddichte) = log (Anfangsdichte/Enddichte) (Je größer K, desto größer die Mortalität, desto stärker die Konkurrenz)
Wie kann man intraspezifische Konkurrenz quantifizieren? (2P)
K= log(Anfangsdichte) - log (Enddichte) = log (Anfangsdichte/Enddichte) (Je größer K, desto größer die Mortalität, desto stärker die Konkurrenz) intraspez. K. kann in Abhängigkeit von Pop.dichte die Geburtenrate, die Sterberate beeinflussen und damit den Zuwachs der Population regeln
Beschreiben Sie in Stichpunkten das Konkurrenzausschluss-Prinzip nach Gause.
wenn zwei konk. Arten in einer stablien mwelt miteinander koexistieren → als Resultat einer Nischendifferenzierung Falls derartige nicht vorliegt: eine der konk. Arten wird die andere eliminieren oder ausschließen.
Beschreiben sie in wenigen Sätzen die Kernaussage des Räuber-Beute-Modells nach Lotka und Volterra.
Räuber- und Beutepop. zeigen die Tendenz, zeitlich verzögert auf die Abundanz des jeweils anderen zu reagieren. Das führt zu gekoppelten Abundanzschwankungen
Was geschieht bei kompetitiver Entlastung im Hinblick auf die ökologische Nische der Arten? 2 P
Nischenerweiterung in Abwesenheit von Konkurrenten
Definieren Sie folgende Begrifflichkeiten: eurytherm, stenök, oligotrophes Gewässer, polysaprob, Biotop, Habitet
eurytherm: Bezeichnung für Arten, die große Temperaturschwankungen ertragen können stenök: Lebewesen, die ihrer Umwelt in engen Toleranzenangepasst sind. oigotrophes Gewässer: nährstoffarm polysaprob. übermäßig verschmutzt(es Gewässer) Biotop: Lebensraum einer Biozönose Habitet: Lebensraum einer Art
