Öko - Biologie learn online

Biologie (Subject) / Öko (Lesson)

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Klassische Dreiteilung der Ökologie AutökologieDemökologieSynökologie
Autökologie Wechselwirkung zwischen Einzelorganismus und Umwelt. Leistungsfähigkeit, Verhalten, Lebensfunktionen, historische und rezente Verbreitung von Arten und deren Ursache, angewandte Fragestellungen, Versuche unter kontrollierten experimentellen Bedingungen.
Demökologie PopulationsökologieWechselwirkungen der Population einer Art mit anderen Population derselben oder einer anderen Art bzw. den einwirkenden Umweltfaktoren. Erfasst Struktur, Dynamik, Alterszusammensetzung, Wachstum, Entwicklung der Pop. unter einfluss von (a)biotischen Faktoren des Ökosystems.
Synökologie Betrachten des Ökosystems in seiner Gesamtheit. Untersucht Gesetzmäßigkeiten im zusammenleben von Individuen mehrerer Arten in einem Lebensraum.
ökologische Nachhaltigkeit Beschreibt den langfristigen und rücksichtsvollen Umgang mit (endlichen) natürlichen Ressourcen Ökonomie + Ökologie + Soziales = Nachhaltigkeit
Parameter zur Bewertung von Gewässern Biologische Qualitätskomponenten (Fische, Makrophyten.. Lebensgemeinschaften)Hydromorphologische Qualitätskomponenten (Wasserhaushalt und Gewässerstruktur)Chemische und physikalische Komponenten (Wasserbeschaffenheit)
Umweltfaktoren Pflanzen Klima (Strahlung, Lufttemperatur, Niederschläge, Luftfeuchtigkeit...)Relief (Hangrichtung, Lager zur Umgebung)Boden (Substrat, Gefüge, Mineralien, Austauschkapazität, Luft...)biotische Faktoren (Pflanzen und Tiere, menschliche Einwirkungen)
Optimumskurve die Extreme vieler Umweltbedingungen sind letal (Temperatur, Wasser, Licht..), Stress entsteht durch Abweichungen vom Optimum.
Reaktion der Pflanze auf Stress 1. Modulation-> schnelle / reversible Reaktion auf Umweltbedingungen (Spaltöffnen / Schließen) 2. Modifikation-> längerfristige / meist irreversible Reaktion-> plastische Reaktionen, nicht genetisch festgelegt (Licht und Schattenblatt) 3. evolutive Anpassung-> genetisch festgelegt-> Zunahme der in den frühen Generationen erfolgreichen / vererbten Merkmale (Sukkulenz)
Pflanzen: Umweltfaktor Wasser Pflanze besteht größtenteils aus Wasser, Aufrechterhaltung des Austauschs von CO2 mit Luft setzt ausgeglichenen Wasserhaushalt voraus. Evaporation und Transpiration
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Liebigs Gesetz vom Minimum Der in unzureichender Menge vorhandene Nährstoff begrenzt das Wachstum und die Massenentwicklung
Stickstoffmangel Frühzeitiges vergilben alter Blätter: Umverteilung von Mineralien
Phosphormangel Verkümmerung, Bronze violette Verfärbung
Eisenmangel wichtig für Chlorophyllsynthese, strohgelb
Anpassung von Pflanzen an nährstoffarme Bedingungen hohes Nährstoffaneignungsvermögensymbiotische N2 BindungenMykorrhiza
Optimal Partitioning Theorie Förderung solcher Gewebe, die die Mangelressource aufnehmen. Einfluss auf die Allokation: verändertes Wurzel-Spross-Verhältnis bei Mineralstoffmangel
Ressourcen: Pflanzen Eine Pflanze hat einen Effekt auf die Ressource. Ein Organismus hat eine mehr oder weniger starke Toleranz gegenüber schlechter Ressourcenverfügbarkeit. Ressourcen: Umweltfaktoren, die durch die Aktivität eines Organismus in ihrer allgemeinen Verfügbarkeit verändert oder verringert werden.
chemische Konkurrenz Pflanzen Interferenz-Konkurrenz durch allelochemische SubstanzenSubstanz exudiert aus Wurzeln in Boden und hemmt Wachstum anderer Pflanzen
physiologisches Optimum Optimum entlang eines ökologischen Gradienten ohne interspezifische Konkurrenz.
ökologisches Optimum Optimum entlang eines ökologischen Gradienten mit interspezifischer Konkurrenz.
ökologische Nische Der Begriff der ökologischen Nische bezieht alle möglichen Umweltfaktoren mit ein. Hutchinson: n-dimensionaler Hyperraum.
Artenpoolkonzept Historischer Filter: Kommt die Art an?Physiologischer Filter: Kann sie keimen, wachsen, überleben, sich reproduzierenBiotischer Filter: Kann sie erfolgreich konkurrieren und sich verteidigen? -> beobachtete Vegetation
Population Individuen derselben taxonomischen Art (meistens), gleicher Raum / Zeitpunkt
Individuum strukturell einheitlicher, physiologisch selbstständiger Organismus sexueller oder asexueller Herkunft.
Populationsstruktur Pflanzen Aspekte der Lebensphasen BestäubungAusbreitung im RaumAusbreitung durch ZeitKeimungLebensgeschichte und klonales Wachstum
Populationsdynamik Populationsentwicklung bzw. Wachstum exponentielles und logistisches Wachstumr- und k-StrategenSukzession (zeitliche Abfolge von Pflanzen-, Tier- oder Pilzgesellschaften (Biozönose) an einem Standort)
Selbstbestäuber Autogamie Vorteil: Unabhängigkeit von BestäubungsvektorenNachteil: mangelnder genetischer Austausch
Fremdbestäubung Allogamie, fakultativ oder obligat Verktoren für Pollentransfer: Wasser/Wind -> ungerichtete BestäuberTiere -> gerichtete Bestäuber (etwa 80% aller Pflanzen in Europa Insektenbestäubt)
Ausbreitung ungleich Verbreitung Ausbreitung: Prozess der Verdriftung einer Ausbreitungseinheit von der Mutterpflanze weg. Verbreitung: Ergebnis des Ausbreitungsprozesses, räumliche Verteilung aller Individuen in einem Raum.
Ausbreitung im Raum: Pflanzen - Wind (Anemochorie)- Wasser (Nautochorie)- Tiere (Zoochorie)- Mensch (Hemerochorie)- Ausbreitung durch Mutterpflanze (Autochorie)- Ausbreitung des Samen als Nahrungsbestandteil (Endozoochorie)- auf Oberflächen (Ektozoochorie)
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dispersal in time Überdauerung ungünstiger Perioden als Same / Diaspore Voraussetzungen: Die ungünstigen Bedingungen verhindern Keimung im Boden oder Samen dormant.
Diasporenbank Gesamtheit der an einem Standort vorhandenen keimungsfähigen pflanzlichen Ausbreitungseinheiten.
Keimung erfolgt unter ökologisch günstigen Bedingungen (Wasser, ausreichend Wärme, Sauerstoff...) viele Arten benötigen Stratifikation (Kältebehandlung von Samen) Gab detection: Keimung bei Temperaturschwankungen (dichte Vegetation gleicht Temperaturschwankungen aus)
Winter- / Sommerannuelle Winterannuelle: Keimung im HerbstSommerannuelle: Keimung im Frühjahr
Klonalität (zwei Typen) Phalanx-Typ: dicht gepackte Sprossen, resistent gegen Eindringen anderer Arten (Grasbüschel) Guerilla-Typ: lpse aggreggierte Sprosse, Ausntzen von Lücken oder nährstoffreichen Patches. (Strandhafer)
Populationsdynamik: Formel dN / dt = rN (Wachstumsrate der Population in einer bestimmten Zeiteinheit) r = spezifische ZuwachsrateN = Anzahl der Individuen zu einem bestimmten Zeitpunkt t
Abhängigkeit der spezifischen Zuwachsrate Differenz zwischen der Taze mit der neue Individuen pro Individuum geboren werden und der Rate, mit der vorher vorhandene Individuen pro Individuum sterben. 1.2.3. (ergänzen)
Konkurrenz Pflanzen nimmt nahe der Kapazitätsgrenze zu
r- Stratege zum Beispiel Hirtentäschel: kurzlebig (weniger als 1 Jahr), Reproduktion einmalig und schon nach 12 Wochen, viele kleine Samen, opportunistisch in unsaturierten Ökosystemen
k-Strategen Zum Beispiel Buche langlebig, Reproduktion erst nach 30 Jahren und mehrfach, große Samen, Konkurrenzstark in saturierten Ökosystemen
Primär- und Sekundärsukzession z.B. an Gletscherrücken z.B. an Brachflächen Frühe Kolonisten weichen späteren Stadien. Anschließend sogenannte Klimaxvegetation. Mitteleuropa: Häufig Buchenwald Begriff Potenzielle natürliche Vegetation (PNV) Waldentwicklungszyklen desynchron und phasenverschoben
Zonobiome Klimazonentypische Biome in charakteristischen Breitengraden (aride, semiaride, humide Zonen) quer dazu: Orobiome Lage entspricht Temperatur und Niederschlagsbedingungen auf den Kontinenten -> globale Verteildung der beiden wichtigsten metereologischen Größen -> maximale Abkühlung der Luft-> Jahressumme des Niederschlags (Gebirge und Saisonalität des Niederschlags dabei unberücksichtigt)
Subarktische und arktische Vegetation Zirkumpolarer Vegetationsgürtel auf der Nordhemisphäre (nördl. der Waldgrenze: 5% der Landoberfläche, ca. 1000 Angiospermenarten)
Tundra geschlossene Vegetationsdecke der Subarktis. In Europa und Grönland nördlicher als in Nordamerika wegen Golfstrom. Stark fragmentiert, günstige Mikrohabitate.
arktisches Klima 6-16 Wochen Vegetationsperiode, 24 Stunden Tageslicht, geringe Niederschläge (nur dünne Schneedecke, tief in Boden dringende Kälte), dennoch nass. (niedrige Verdunstung / geringe Versicherung wegen Permafrostboden)
arktische Böden Kälte und Staunässe, Hemmung des Abbauprozesses moorig, sauer -> Spezialisten (Ericaceae, Cyperaceae)
arktische Vegetation und Flore ZwergenstrauchtundraSeggen- und WollgrastundraMooreoffene Rohbodengesellschaften höherer PflanzenMoos- und FlechtenvegetationPilzsymbiosen wichtigÄhnlichkeit mit alpiner Stufe temperater Zone Primärproduktion überwiegend von <100 Arten bestritten
Boreale Wälder Gürtel nördlich der Temperaten Zone, Nadelbäume dominierend, Taigabis zum Polarkreis, bis -70°C im Winter, Sommer teils heißkein geschlossener Wald wo Staunässe und PermafrostFichten tief beastet, schlangriesige Ausdehnung (wichtiger globaler Klimafaktor, Strahlungsabsorption, C-Speicher)40% der Weltpapierproduktion -> gefährdet
Wüsten temperater Zonen frostiges Winterklima, regenlose SommerVerdunstung > als Niederschlagodt Bodenversalzung, Gipsanreicherung (für Wurzeln undurchdringbare Sperrschicht)
Steppen und Prärien kontinentale Bereiche temperater Zonen, riesige Grasländergeformt von Klime, Feuer, Huftieren, Menscheneurasische Steppen, Nordamerika Prärien (Great Basin) 1. Kurzgrasprärie -> trocken und kalt, Süd-Mongolei2. Langgrasprärie -> feuchter und milder, südafrikanische Prärie3. Artemisia Steppe -> besonders kalt, Great Basin4. Dornpolster Steppe -> Hochlagen Mittel und Vorderasiens