Biologie (Fach) / Hotes Fragen (Lektion)

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• Was ist ein wissenschaftliches Modell, und zu welchem Zweck erstellen wir Modelle? Modelle sind vereinfachte Abbildungen der Wirklichkeit
• Bei mathematischen Modellen, die zur Beschreibung von Phänomenen in natürlichen Systemen verwendet werden, unterscheiden wir verschiedene Grundtypen. Wie nennen wir Modelle zur Beschreibung von gesetzmäßigen Beziehungen, die für verschiedene Eingabewerte immer zum selben Ausgabewert führen, und wie nennen wir Modelle, in denen die Ausgabewerte vom Zeitpunkt der Beobachtung abhängen? Statische Modelle: Eingabewerte erzeugen immer denselben Ausgabewert Dynamische Modelle: Ausgabewerte können sich ändern. Hängen vom Zeitpunkt der Beobachtung ab
• Ökologische Systeme verändern sich über die Zeit. Welcher Typ von mathematischen Gleichungen eignet sich zur Beschreibung solcher zeitlicher Veränderungen? Dynamische Modelle (Differentialgleichung) -> Ausgabewert hängt vom Zeitpunkt der Beobachtung ab
• Welche Typen von Interaktionen zwischen Individuen werden in der Ökologie unterschieden? Benennen Sie die Art der Effekte der Interaktionen auf die jeweiligen Partner in einer einfachen Tabelle Mutualismus (+/+): Räuber-Beute (+/-) Konkurrenz (-/-) Neutralismus (0/0)
• In der Analyse des Nahrungserwerbs von Beutegreifern werden zwei verschiedene Phasen unterschieden. Nennen Sie diese Phasen, und ordnen Sie einzelne Schritte des Nahrungserwerbs diesen beiden Phasen zu 1. hunger haben 2. beute suchen 3. beute finden 4. beute überwältigen 5. beute sichern 6. beute fresse 2-3 = search time 4-6 = handling time
• Nennen Sie drei der grundlegenden Annahmen im klassischen Lotka-Volterra-Modell für Räuber-Beute-Systeme. räuber ist spezialist kontinuierlich wachsende räuber- und beutepopulation keine demographische/ räumliche struktur keine immgration/ emmigration
• Das klassische Lotka-Volterra-Modell geht von verschiedenen Annahmen zu den Eigenschaften von Räubern und Beute aus, die in der Realität häufig nicht erfüllt sind. Nennen Sie 3 davon räuber ist spezialist räuber wird nicht satt räuber braucht keine zeit um beute zu finden und zu fressen räuber kann konsum als funktion der beutepopulation immer steigern
• Wie nennt man die grafische Darstellung der Änderung von Populationsgrößen, die anhand von Differenzialgleichungen beschrieben werden? Welche Linien trennen die Bereiche von Zu- und Abnahme der Populationsgröße im Diagramm? ) Phasendiagramm Räuber- und beuteisokline
• Welche zusätzlichen Annahmen sind in Lotka-Volterra-Modelle von Räuber-BeuteInteraktionen eingeführt worden, um sie realitätsnäher zu machen? feeding rate kapazitätsgrenze bei der beute - dichteabhängigkeit
• Welche Konsequenz haben funktionelle Räuber-Antworttypen 2. und 3. Art auf die Regulation der Beute-Populationsgröße? Welche Folge hat es für das Gesamtsystem, wenn die ansteigende Beute-Isokline auf eine vertikale Räuber-Isokline trifft? durch limitierung durch eine maximale konsumrate bedarf es immer mehr prädatoren um wachsende beutepopulation zu regulieren wenn wachsende beuteisokline auf vertikale räuberisokline trifft, kommt es zum zusammenbruch
• Welche Bedingungen können zu einer höckerförmigen Beute-Isokline führen? Bei welchem Verhältnis der Räuber-Isokline zur Beute-Isokline entstehen die typischen zeitversetzten, neutralen Zyklen, die im klassischen Lotka-Volterra-Modell beobachtet werden? aufgrund von faktoren wie kapazitätsgrenzen, funktionelle reaktion des räubers, allee effekten etc. kann die beute isokline humped shaped sein solange räuber- und beuteisokline beim schneiden senkrecht zueinander stehen
• Räuber-Beute-Modelle können verschiedene Verläufe von Populationsgrößenänderungen der beteiligten Arten über die Zeit erzeugen. Nennen Sie wichtige Grundtypen, die anhand von Änderungen der Schwankungsamplitude über die Zeit bzw. dem Erreichen von stabilen Endpunkten der Populationsgrößen unterschieden werden können. zyklen mit neutraler stabilität (vollst. spez. räuber) gedämpfte zyklen (räuber mit kapazitätsgrenze prop. zur beuteabundanz) stabiler equilibrium punkt (räuber mit kapazitätsgrenze unabhängig von beuteabundanz)
• Was sind die jeweiligen Vorteile eines breiten bzw. eines schmalen Nahrungsspektrums (Nahrungsgeneralisten/Nahrungsspezialisten)? Spezialisierung Vorteile: optimale Anpassung an Nahrungsgrundlage, Konkurrenzvermeidung, Sequestierung von Abwehrstoffen Nachteile: Erhöhtes risiko keine Nahrung zu finden, einseitige Ernährung Generalisten Vorteile: Breites Nahrungsspektrum, können besser auf Veränderung reagieren Nachteile: Keine angepasste Verdauung, Konkurrenz
• Welche trophischen Ebenen werden in Nahrungsnetzen unterschieden? 1. Produzenten (pflanzen) 2. erster konsument = herbivore 3. zweiter konsument = prädator 4. dritter konsument = spitzenräuber
• Welche Faktoren und Prozesse können die Verbreitungsgebiete von Arten beeinflussen biotische, abiotische Faktoren evolutive, ökologische prozesse (immigration, emmigration)
• Wie können Organismen im Raum verteilt sein? Welche Konsequenzen hat das für die Erfassbarkeit von Arten- und Individuenzahlen im Freiland? willkürlich geordnet punktuell zentriert
• Biologische Vielfalt wird in Abhängigkeit von der räumlichen Betrachtungsebene unterschiedlich bezeichnet. Nennen Sie diese Bezeichnungen. Welche Aspekte der Biodiversität beschreiben die verschiedenen Typen? alpha diversität: Diversität der Stichprobe einer Biozönose oder eines eng umgrenzten Gebiets beta diversität: Vergleich zweier Alpha Proben zur Unterscheidung lokaler und regionaler Diversität -> Je weniger gemeinsamkeiten, desto größer ß-div. gamma diversität: Diversität einer großen Landschaft
• Welche grundlegenden physikalischen und biologischen Prozesse beeinflussen die Struktur und die Funktionen von Lebensgemeinschaften und Ökosystemen? Nennen Sie zwei Beispiele. biotische faktoren ( Konkurrenz, Feinde, Beute, Parasitismus) abiotische faktoren ( Klima,Feuchtigkeit, Bodensauerstoff)
• Definition Biodiversität Vielfalt innerhalb der Arten, zwischen den Arten und die Vielfalt der Ökosysteme Vielfalt des Lebens ( Ökosysteme, Arten, Gene )
• Biologische Vielfalt wird in Abhängigkeit von der räumlichen Betrachtungsebene unterschiedlich bezeichnet. Nennen Sie diese Bezeichnungen. Welche Aspekte der Biodiversität beschreiben die verschiedenen Typen? alpha diversität: Diversität der Stichprobe aus einer Biozönose beta diversität: Unterschiede zwischen zwei (ähnlichen) Messflächen gamma diversität: Diversität großer Areale
• Ökologie befasst sich mit unterschiedlichen Betrachtungsebenen. Nennen Sie fünf davon in der Reihenfolge von einfachen zu komplexen Ebenen (Biosphäre) (Biome) (Landschaften) Ökosysteme Lebensgemeinschften Arten Populationen Individuen (Gene) (Moleküle)
• Warum Biodiversitätsverlust? - Monokulturen - Düngemittel und Pestizideinsatz - Habitat Fragmentierung (durch Straßen etc.) - Landnutzungswechsel - Invasive Arten - Verschmutzung

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