Biologie (Fach) / Öko (Lektion)

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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 ...
  • Demökologie PopulationsökologieWechselwirkungen der Population einer Art mit anderen Population derselben oder einer anderen Art bzw. den einwirkenden Umweltfaktoren. Erfasst Struktur, Dynamik, Alterszusammensetzung, ...
  • 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 ...
  • 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 ...
  • Pflanzen: Umweltfaktor Wasser Pflanze besteht größtenteils aus Wasser, Aufrechterhaltung des Austauschs von CO2 mit Luft setzt ausgeglichenen Wasserhaushalt voraus. Evaporation und Transpiration
  • 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 ...
  • 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 ...
  • 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 ...
  • 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 ...
  • 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 ...
  • Zonobiome Klimazonentypische Biome in charakteristischen Breitengraden (aride, semiaride, humide Zonen) quer dazu: Orobiome Lage entspricht Temperatur und Niederschlagsbedingungen auf den Kontinenten -> globale ...
  • 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 ...
  • 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 ...
  • 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, ...
  • 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. ...