ÖKOLOGIE

Definition

Ökologie ist die Lehre von den Wechselbeziehungen der Tiere und Pflanzen untereinander und mit ihrer belebten und unbelebten Umwelt.

Man unterscheidet unbelebte (abiotische) Ökologiefaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit, Windverhältnisse, Bodenbeschaffenheit und biotische (belebte) Ökologiefaktoren wie Feinde, Nahrung bzw. Beute, Parasiten usw.

In der Ökologie begegnen uns viele neue Fachbegriffe.

Hier geht es zu einem online-Nachschlagewerk mit guten Definitionen.

Man unterteilt heute die Ökologie als Wissenschaft in Teilbereiche:

Gegenstand der Autökologie (Grundeinheit ist der Einzelorganismus) sind die Ansprüche des einzelnen Organismus an seine Umwelt; außerdem stehen die Beziehungen einer einzelnen Art zu den verschiedenen Umweltfaktoren im Mittelpunkt des Interesses.
Die Synökologie untersucht (Grundeinheit ist die Lebensgemeinschaft) den gesamten Lebensraum, in dem die Bewohner auf vielfältige Art direkt oder indirekt miteinander verknüpft sind.
Populationsökologie (auch Demökologie genannt; Grundeinheit ist die Population) beschäftigt sich mit den Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Individuen der gleichen Art.

Hier ist zum Einstieg ein Film über den Rotfuchs.

ÖkologieEinf.pdf

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Abiotische (unbelebte) Umweltfaktoren

Optimumskurven

Verschiedene Arten sind unterschiedlich tolerant gegenüber den abiotischen Faktoren, z.B. der Temperatur. In der Ökologie wird dies mit Hilfe von Toleranzkurven dargestellt.

Hier ist ein verständlicher Artikel über die Toleranzkurven mit guten Begriffsdefinitionen.

Temperatur

Die Temperatur ist sicher der abiotische Faktor mit der größten Bedeutung.

Für in Mitteleuropa lebende Tiere und Pflanzen ist das Überstehen der kalten Jahreszeit mit Frost die größte Hürde. So zeigen alle hier lebenden Tier- und Pflanzenarten spezifische Anpassungen bzw. Überwinterungsstrategien.

Anbei ein Auszug aus meinem Skript und einige interessante Links.

The simple biology: Allensche Regel auf you tube

The simple biology: Bergmannsche Regel auf you tube

Überwinterungsstrategien bei Pflanzen

Laubbäume und viele Sträucher werfen ihre Blätter ab
Bei vielen mehrjährigen krautigen Pflanzen sterben die oberirdischen Teile ab, die Pflanze überwintert mit Hilfe ihrer Wurzeln bzw. Knollen oder Zwiebeln.
Einjährige krautige Pflanzen sterben am Ende der Vegetationsphase ab, vorher haben sie Samen gebildet, diese keimen im nächsten Jahr neu aus.

Hier ist ein Spektrum-Artikel zur Überwinterung bei Pflanzen und Tieren

Abiotische Faktoren Temperatur.pdf

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Tiergeographische Regeln:

Für uns besonders wichtig: Allensche Regel und Bergmannsche Regel.

Wikipedia: Ökogeographische Regeln

Ökologische Potenz

Die ökologische Potenz (oder ökolog. Toleranz) gibr an, in welchem Wertebereich eines bestimmtent wird. Umweltfaktors eine Arte (über einen längeren Zeitraum) gedeihen bzw. überleben kann.

Man unterscheidet davon die physiologische Potenz, die im Versuchlabor unter experimentellen Bedingungen ermittelt wird. Dabei werden i.d.R. alle nicht zu untersuchenden Faktoren (bzw. Parameter) konstant bzw. optimal gehalten.

Die Begriffe euryök (breite ökolog. Toleranz) und stenök werden häufig auch auf Einzelfaktoren bezogen (z.B. . eurytherm und stenotherm).

Gesetz vom limitierenden Faktor (Minimumgesetz)

Der ökologische Faktor, der am weitesten vom Optimum entfernt ist, begrenzt das tatsächliche Wachstum / die tatsächliche Verbreitung.

Vgl. Wikipedia: MInimumgesetz

Hier geht es zum Telekolleg Biologie zum Thema Ökologie.

Hier geht es zum Telekolleg Biologie zum Thema Ökosyst.me im Wandel.

Licht

Licht als Faktor spielt insbesondere für die Pflanzen eine große Rolle (Abhänigkeit der Fotosynthese vom Faktor Licht.

Bei Tieren spielt der Tag-Nacht-Wechsel eine große Rolle. So gibt es tagaktive und nachtaktive Tiere. Aber auch die Tageslänge kann von Bedeutung sein z.B. für die Auslösung des Zugverhaltens bei Zugvögeln.

Hier geht es zur Seite über Licht bei Ulrich Hellmich.

Vergleich Lichtpflanzen und Schattenpflanzen als Tabelle

Ausführlicher Artikel über Licht- und Schattenpflanzen mit Abbildungen

Fotosyntheseleistung von Licht- und Schattenpflanzen

Hier ist ein online-Selbstlernkurs zur Fotosynthese

Film über Fotosynthese von the simple biology

Unten ist ein Auszug aus meinem Skript.

Abiotische Umweltfaktor Licht.pdf

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Feuchtigkeit

Wasser bzw. die Bodenfeuchtigkeit ist für Pflanzen einer der wichtigsten unbelebten Faktoren. Aber auch die Tiere sind vom Wasser abhänigig, sogar die Wüstenbewohner.

Moose und Flechten sind poikilohydrisch (wechselfeucht): Wasserhaushalt abhängig von äußeren Bedingungen.

Andere Pflanzen (homoiohydrisch = gleichfeucht) sind weitgehend unabhängig, regulieren Wasserabgabe und Gasaustausch

Grobe Regel:

Je trockener der Standort,

· umso mehr trockenes Festigungsgewebe

· umso verzweigtere und tiefer gehende Wurzeln

Nach der Anpassung an die unterschiedlichen Feuchtigkeitsbedingungen unterscheidet man

Betrachten Sie dazu auch die Abbildungen über den unterschiedlichen Blattaufbau in Ihrem Buch.

Hier gibt es einen kurzen Artikel zum Thema Wasser und Salzgehalt.

Boden

Bei Bodenuntersuchungen schaut man sich zunächst die Horizontierung an.

Hier ist ein gut verständlicher Artikel mit Abbildungen.

Biotische (belebte) Umweltfaktoren

Populationsökologie

S. 39 ff.

Umweltwiderstand: auf die Population einwirkende dämpfende Faktoren (Feinde, Parasiten, Konkurrenten…)

Wachstumsrate: Differenz zwischen Geburtenzahl („Schlupfzahl“) und Sterbezahl

Wachstum gelingt immer bis zur Kapazitätsgrenze. Dort geht die Wachstumsrate gegen null.

Vermehrungsstrategien

K-Strategen

Langlebigkeit
Geringe Nachkommenzahl
Hohe Investition der Eltern in ihren Nachwuchs (Brutpflege: Die Eltern kümmern sich auch nach der Geburt / dem Schlupf um die Nachkommen)
Beispiele: Primaten, Elefanten, Wale, große Greifvögel (Harpye)

r-Strategen

Hohe Vermehrungsrate, hohe Nachkommenzahl
Kurzlebigkeit
Hohe Jugendsterblichkeit
Keine Brutpflege
Beispiele: Heuschrecken, Blattläuse, Frösche

Brutpflege: Die Eltern kümmern sich auch nach der Geburt/dem Schlupf um ihren Nachwuchs. Beispiel Vögel, Säugetiere

Brutfürsorge: Die Eltern versorgen den Nachwuchs (die Eier) z.B. mit Nahrung oder sorgen für besonderen Schutz, kümmern sich aber nach der Geburt nicht weiter.
Beispiel: Meeresschildkröten, viele Spinnen

Skript Populationsökologie

Populationsökologie.pdf

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Nahrung (Beute) bzw. Feinde

Konkurrenz

Konkurrenz.pdf

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Die Hyäne und die Konkurrenz zwischen Räubern Afrikas (Film)

Parasitismus

Ein Parasit ist ein Organismus, der auf Kosten eines Individuums einer anderen Art (Wirt) lebt, sich von ihm ernährt und ihm schadet.

Kommt der Wirt dabei in jedem Fall um, spricht man von einem Parasitoid (Beispiel: Schlupfwespe)

Man unterscheidet:

Ektoparasiten (außen am Wirt)
Endoparasiten (im Wirt)
stationäre Parasiten (dauerhaft)
temporäre Parasiten (kurzzeitig).

Ein Rinderbandwurm ist somit ein stationärer Endoparasit, eine Stechmücke ein temporärer Ektoparasit.

Hier geht es zu einem Quarks und Co zum Thema Parasiten.

Hier ein kurzer Film von the simple biology

Symbiose

Eine Symbiose ist eine Lebensgemeinschaft zweier Organismen unterschiedlicher Art zu beiderseitigem Nutzen.

Beispiele:

Der Honigkuckuck führt den Honigdachs zu einem Bienenstock, der lässt ihm dafür etwas Honig übrig.
Einsiedlerkrebse leben häufig in Symbiose mit Seeanemonen (mehr dazu).

Hier gibt es ein Video zum Thema Symbiose auf you tube.

Hier ein kurzer Film von the simple biology

Dichteabhängige und dichteunabhängige Faktoren

Populationsdynamik/Populationsökologie

Man unterteilt Faktoren die auf Populationen einwirken in dichteunabhängige- und dichteabhängige Faktoren.

Dichteabhängig ist ein Faktor wenn er in Verbindung mit der Anzahl der Individuen einer Population steht.

Dichteunabhängig ist ein Faktor, wenn er nichts mit der Anzahl der Individuen einer Population zu tun hat.

Probiose (Karpose) = einseitiges Nutznießertum

Bei einer Karpose hat die eine Art einen Vorteil, die andere Art keinen Vorteil, aber auch keinen Nachteil

(mehr dazu).

Tarnen - Warnen -Täuschen

Tarnung bedeutet, dass eine Art an ihren Untergrund so angepasst ist, dass sie für einen potentiellen Feind (oder ein potentielles Beutetier nicht so leicht erkennbar ist.

Mimese ist eine Nachahmungstracht, hier werden Gegenstände aus der Umgebung nachgeahmt.

Mimikry ist eine Scheinwarntracht. Eine wehrhafte, giftige oder übelschmeckende Art wird nachgeahmt, um einen potentiellen Fressfeind abzuschrecken.

Wikipedia-Artikel zur Tarnung mit vielen Beispielen im Bild.

Wikipedia-Artikel zur Mimese.

Wikipedia-Artikel zum Mimikry

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Stoffkreisläufe

Stickstoffkreislauf

Hier ist eine gut verständliche Abbildung

Hier geht es zu einer verständlichen Animation auf you tube.

Hier ist ein ausführlicherer Vortrag

Der Kohlenstoffkreislauf

Der Kohlenstoffkreislauf besteht aus mehreren Teilschritten:

Die wichtigsten sind die sogenannte Assimilation (Aufnahme) von CO2 durch Pflanzen in der Photosynthese, und der entgegengesetze Vorgang, die Respiration (Veratmung) des von den Pflanzen produzierten Sauerstoffs zu CO2.

Hierbei wird auch die direkte Kupplung des Kohlenstoffkreislaufs mit dem Sauerstoffkreislauf deutlich.

Indem der Mensch mit Kohle, Öl und Gas fest im Boden gebundenen Kohlenstoff verbrennt und so in CO2 umwandelt, trägt er dazu bei, dass sich das Treibhausgas in der Atmosphäre anreichert.

Hier ist ein Artikel mit Abbildung dazu.

Hier ein Artkel vom Spektrum der Wissenschaft.

Hier ist ein Erklärvideo von the simple biology