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Abiotische Umweltfaktoren

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Abiotische Umweltfaktoren

Vielleicht hast Du schon mal einen Tag Natursee verbracht und Dir ist aufgefallen wie wenig Lebewesen, wie Fische oder Pflanzen dort nur noch existieren. Das einzige, was Du in großem Maße, dort findest, sind kleine Flecken von Algen, die im nährstoffarmen Wasser nicht mehr leben können. Die Ursache des Sterbens der Lebewesen versuchen Umweltschützer*innen zu erforschen, indem sie die jeweiligen abiotischen Umweltfaktoren am jeweiligen Standort untersuchen und analysieren.

Definition zu abiotischen Umweltfaktoren

Abiotische Umweltfaktoren sind die nicht lebenden Komponenten eines Ökosystems, die mit anderen unbelebten Faktoren und lebenden Organismen interagieren. Alle Einflüsse, die von der unbelebten Umwelt ausgehen, zählen zu den abiotischen Umweltfaktoren. Diese sind Umweltfaktoren, an denen Wesen nicht direkt beteiligt sind.

Die abiotischen Umweltfaktoren eines Ökosystems sind die folgenden:

  • Temperatur
  • Licht
  • Wasser
  • pH-Wert
  • Klima
  • Stoffkonzentration
  • Salinität

Abiotische Umweltfaktoren beeinflussen das Leben aller Lebewesen, also Tiere, Pflanzen, Pilze und Bakterien.

Abiotische Umweltfaktoren können unter anderem die Paarungszeit einiger Tierarten oder den Laubfall einiger Baumarten beeinflussen.

Abiotische vs. Biotische Umweltfaktoren

Umweltfaktoren sind sowohl unbelebte als auch belebte Faktoren, die die Umwelt eines Lebewesens direkt oder indirekt beeinflussen können. Abiotische Umweltfaktoren, also Veränderungen, die in der Natur vorkommen, werden nicht durch andere Lebewesen bewirkt.

Zu den abiotischen Umwelteinflüssen werden, wie du vielleicht schon gelernt hast, alle unbelebten Einflüsse, wie Temperatur, Wasser und Sonneneinstrahlung gezählt. Den abiotischen Umweltfaktoren stehen den sogenannten biotischen Umweltfaktoren gegenüber.

Manchmal sind bestimmte abiotische Faktoren menschlichen Ursprungs, wie der pH-Wert eines Sees aufgrund der Einleitung von Wasser in den See. Einzelne abiotische Faktoren sind nicht isoliert oder einzeln im Ökosystem vorhanden. Jedoch können sie miteinander interagieren.

Unter biotische Umweltfaktoren versteht man alle Einflüsse, die von lebenden Organismen ausgehen.

Biotische Umweltfaktoren sind alle Faktoren, die von Organismen ausgehen und andere Lebewesen sowohl positiv als auch negativ beeinflussen.

Beispiele und Einfluss von abiotischen Umweltfaktoren

Als wichtige Umweltfaktoren gelten unter anderem Temperatur, Licht, Wasser, der pH-Wert, die Bodenbeschaffenheit, das Klima, Nährstoffkonzentration und der Salzgehalt.

Temperatur

Die Temperaturen der Luft und des Wassers gehören zu den wichtigsten abiotischen Faktoren. Alle Lebewesen können nämlich nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs überleben. Liegt die Temperatur außerhalb des Bereichs, funktioniert ihr Stoffwechsel nicht mehr richtig. Daher können Abweichungen zu Stress bis hin zum Tod der Organismen führen.

Einfluss der Temperatur auf die Lebensweise der Pflanzen

Für sowohl die Fotosynthese als auch die Keimung spielt die Temperatur bei Pflanzen eine wichtige Rolle. Nur bei bestimmten Temperaturen können Pflanzen wachsen und sich vermehren. Außerdem benötigen Pflanzensamen eine bestimmte Mindesttemperatur, um zu keimen.

Roggen keimt beispielsweise bei Temperaturen von 1 - 2 °C, wohingegen Tomatensamen erst bei Temperaturen zwischen 12 und 16 °C keimen.

Einfluss der Temperatur auf die Lebensweise der Tiere

In der Regel weisen Tiere einen relativ großen Toleranzbereich gegenüber Temperaturen aus. Das bedeutet, ihr Überleben ist auch bei größeren Temperaturschwankungen gesichert. Aber nur in einem spezifischen Temperaturbereich können die Tiere erfolgreich wachsen und sich vermehren.

Poikilotherme Tiere (gleichwarme Tiere) sind besonders abhängig von der Temperatur ihrer Umgebung. Sie können nämlich ihre Körpertemperatur nicht selbst regulieren. Dadurch passt sich die Körpertemperatur der Außentemperatur an. Je kälter es ist, desto langsamer ist der Stoffwechsel und desto geringer ist ihre Aktivität. Im Winter gehen sie sogar in die Winterstarre. Doch für solche Tiere ist der Winter mehr als nur eine Herausforderung. Viele andere Tiere haben Strategien entwickelt, um den Winter zu überleben. Sie gehen entweder in den Winterschlaf, in eine Winterruhe oder im Fall von Vögel ziehen sie in den Süden.

Die Bergmann'sche Regel besagt, dass Tiere aus kälteren Regionen generell mehr wiegen und daher ein größeres Verhältnis von Körperoberfläche zu Körpervolumen haben. Je kleiner die Körperoberfläche, desto weniger ist die Abgabe der Wärme.

Die Allen'sche Regel besagt hingegen, dass Tiere in kälteren Gebieten kleinere Extremitäten haben, als ihre Verwandten in wärmeren Gebieten. Auch kleine Extremitäten bieten eine geringe Oberfläche, um Körperwärme abzugeben.

Licht

Für viele Lebewesen ist Licht eine wichtige Energiequelle, darum ist es für ihr Überleben von großer Bedeutung. Für die Fotosynthese bei Pflanzen wird Sonnenlicht, hier die Energiequelle, benötigt.

Einige Baumarten haben unterschiedliche Formen von Blatttypen ausgebildet. Das ist davon abhängig, ob die Blätter in den Bereichen wachsen, wo das meiste Sonnenlicht einfällt (Sonnenblätter) oder eher in den unteren beschatteten Bereichen des Baumes (Schattenblätter).

Das Sonnenblatt ist dicker und hat mehr Zellschichten, in denen Chloroplasten, die die einfallende Strahlung umwandeln, dichter gepackt sind. Schattenblätter, die erheblich dünner sind, absorbieren nur diffuse und gefilterte Strahlung im unteren beschatteten Bereich, bieten aber dennoch eine wichtige Ergänzung zur höheren fotosynthetischen Aktivität von Sonnenblättern in den oberen Bereichen.

Wasser

Wasser ist für die Existenz aller Lebewesen unentbehrlich. Sie brauchen es, um nicht auszutrocknen, also für die sogenannte Hydration. Die Anforderungen an Wassermenge, Wasserzusammensetzung oder pH-Wert sind bei den jeweiligen Tier- und Pflanzenarten unterschiedlich.

Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass auch die zu hohe Aufnahme von Wasser für Pflanzen und Tiere schädlich sein kann.

Einfluss des Wassergehalts auf die Lebensweise der Pflanzen

Von einer Pflanzenart zur anderen unterscheidet sich der entsprechend benötigte Wassergehalt. In diesem Fall wird zwischen Wasser-, Feucht- und Trockenpflanzen unterschieden.

Wasserpflanzen (Hydrophyten) wachsen ganz oder teilweise unter Wasser, an Ufern oder in Sümpfen. Sie haben im Vergleich zu Landpflanzen keine ausgebauten Wurzeln oder gar keine Wurzeln, weil sie immer ausreichend Wasser haben. Sie können Sauerstoff in den Blättern speichern, sodass sie auf der Wasseroberfläche schwimmen. Seerosen sind beispielsweise Hydrophyten.

Feuchtpflanzen (Hygrophyten), wie Farne und Springkraut, kannst Du in sumpfigen oder moorigen Gebieten und in tropischen Regenwäldern finden. Die Feuchtpflanzen haben flache, schwache Wurzeln, weil in ihrem Lebensraum, aufgrund von starken Regenfälle, meistens genügend Wasser vorhanden ist.

Trockenpflanzen (Xerophyten), wie Kakteen und Nadelbäume, kommen in sehr trockenen Regionen, egal ob kalt (Nadelbäume) oder heiß (Kakteen), vor. Ihre Wurzeln gehen tief in den Boden und sind weitverzweigt, damit sie auch bei geringen Niederschlägen ausreichend Wasser abbgekommen.

Einfluss des Wassergehalts auf die Lebensweise der Tiere

Ohne Wasser ist es für viele Lebewesen schwierig zu überleben. Jedoch gibt es einige Tiere, die über einige Tage ohne die Aufnahme von Wasser überleben können. Tiere, die in sehr trockenen Ökosystemen leben, wie Kamele, können sogar bis zu drei Wochen ohne Wasser überleben.

Viele Tiere haben sich im Laufe der Zeit angepasst, was die Aufnahme von Wasser betrifft.

Koalas und Springböcke fressen Pflanzen, die genügend Wasser gespeichert haben. Dafür brauchen sie kein Trinkwasser.

Einige marine Lebewesen, wie Delfine und Rochen, können das Salzwasser um sie herum nicht trinken. Stattdessen fressen sie solche Fischarten, die genügend Süßwasser enthalten.

Fische, die im Salzwasser leben, verlieren ständig Wasser, weil das Meerwasser salzhaltiger ist, als ihre Körperflüssigkeit (Osmose). Daher müssen auch Fische, die im Salzwasser leben, trinken. Sie nehmen Salzwasser mit ihrem Mund auf und filtern es zu trinkbarem Süßwasser.

pH-Wert und Boden

Die abiotischen Faktoren des Bodens und des pH-Werts sind eng miteinander verbunden. Der Boden fungiert als sogenannter Rohstofflager. Im Boden wird Wasser filtriert und gespeichert und wichtige Ionen von Mineralsalzen werden an die Lebewesen geliefert. Der Lebensraum im Boden ist für viele Organismen wie Bakterien, Pilze, Würmer und Insekten von großer Bedeutung.

Für Pflanzen ist der Boden ebenfalls von großer Bedeutung, da er lebenswichtige Stoffe für Pflanzen speichern kann. Der pH-Wert ist für Böden besonders wichtig, da er andere Bodeneingenschaften beeinflusst und maßgeblich die Fruchtbarkeit des Bodens bestimmt. Viele Pflanzen favorisieren einen pH-Wert zwischen 6 und 7,5. Sie können in sehr sauren oder sehr alkalischen Umgebungen nicht gut überleben.

Saurer, neutraler oder alkalischer Boden wird anhand der Konzentration freier Wasserstoffionen in Bodenproben bestimmt.

Klima und Meeresströmungen

Das Klima hängt von Sonne, Wind, Temperatur und Niederschlag ab und fasst daher mehrere abiotischen Umweltfaktoren zusammen. Es gibt Pflanzen und Tiere, die sich an harte Umweltbedingungen angepasst haben. Meeresströmungen sind ebenfalls von großer Bedeutung. Meeresströmungen sind ein relevanter Faktor unseres Klimas und haben daher direkten Einfluss auf die Flora und Fauna in ihrer Umgebung. Sie entstehen durch die Rotation der Erde und die Anziehungskraft von Sonne und Mond.

Der Golfstrom ist eine Meeresströmung, die den Atlantischen Ozean von Afrika überquert, die Westküsten Süd- und Nordamerikas erreicht und den Atlantischen Ozean bis zum Arktischen Ozean durchquert. Die erhöhte Kaltwasserdichte spielt eine entscheidende Rolle für das Klima in Mitteleuropa.

Aufgrund des anthropogenen Treibhauseffekts hat sich die Pumpleistung des Golfstroms verringert. Der Nachteil ist, dass es zu einem starken Anstieg der Niederschläge in Westeuropa kommt.

Da sich das Klima aufgrund der globalen Erderwärmung stetig verändert, müssen sich Pflanzen und Tiere, die sich über längere Zeiträume an bestimmte klimatischen Bedingungen angepasst haben, wieder neu anpassen. Vielen Arten gelingt diese Anpassung nicht in dem Tempo, in dem der Klimawandel fortschreiten, weshalb viele Arten durch den Klimawandel bedroht sind.

Nährstoffkonzentration

Wurzeln von Pflanzen entziehen dem Boden neben wichtigen Nährstoffen, wie Stickstoff, Schwefel und Magnesium aus dem Boden. Stickstoff und Phosphor sind besonders wichtig für die Regulierung der Fotosyntheserate und der Biomstruktur. Sollte sich unter anderem die Nährstoffkonzentration im Boden verändern, würde dies erhebliche Nachteile für die Struktur eines Bioms haben.

Ein Biom beschreibt ein Ort, an dem Pflanzen und Tiere leben können, indem sie sich an ihre Umwelt anpassen. In einem solchen Biom wirken sowohl biotische als auch abiotische Umweltfaktoren.

Ebenso hat sich die Verfügbarkeit dieser Nährstoffe weltweit aufgrund menschlicher Aktivitäten und der Tatsache, dass Menschen einen Anstieg des Kohlenstoffdioxidgehalts verursacht haben, erheblich verändert.

Alle Nährstoffe werden aus dem Boden oder bei Phytoplankton, Algen und Cyanobakterien direkt aus dem Wasser gewonnen. Die Böden sind sehr unterschiedlich (heterogen) und ungleich verteilt. Wurzeln, die in den Boden eindringen, können auf Bereiche mit unterschiedlicher Nährstoff- und Wasserzusammensetzung treffen. In Gebieten mit hohem Nährstoff- und Wassergehalt sind die Wurzeln oft stark verzweigt.

Salinität/ Salzgehalt

Der Salzgehalt ist ein Faktor, der den Lebensraum von Meeresorganismen direkt beeinflusst. Salze im Wasser bestehen aus verschiedenen Salzarten, wie Chlorid, Natrium, Magnesium etc. Der Salzgehalt ist ein wichtiger Faktor, der unter anderem die Dichte und Temperatur des Wassers bestimmt.

Toleranzbereich

Der Toleranzbereich beschreibt die ökologische Kraft, auch Potenz, einer Art relativ zu einem Umweltfaktor. Die ökologische Kraft ist die Fähigkeit von Organismen, Schwankungen eines Umweltfaktors zu widerstehen und sich zu vermehren. Diese Potenz ist immer größer als die eines einzelnen Individuums. Die physiologische Kraft beschreibt ausschließlich die Wirkung der abiotischen Faktoren auf die Lebewesen.

Jedes Umweltelement hat eine spezifische Toleranzkurve, die ihren Toleranzbereich definiert. Natürlich hat jeder Organismus andere definierte Toleranzbereiche.

Toleranzkurve

Es gibt einige wichtige Fachbegriffe, die Du in Bezug auf die Toleranzkurve unbedingt kennen solltest.

Ökologische Potenz

Die ökologische Potenz begrenzt den Teil einer Toleranzkurve, in dem Organismen reproduktionsfähig sind, sich also vermehren können. Die ökologische Potenz liegt im Normalfall zwischen dem Pessimum.

Maximum und Minimum

Die am äußersten Kurvenende liegenden Bereiche einer Toleranzkurve sind als Minimum und Maximum angegeben. Wird das Minimum nicht erreicht oder das Maximum überschritten, ist der Organismus sozusagen nicht überlebensfähig. Diese Werte begrenzen außerdem das Vorkommen der vorhandenen Art im Ökosystem.

Pessimum

Pessimen zeigen die Existenzgrenze einer Art an. An solchen Pessimen sind Lebewesen zwar überlebensfähig, aber in einer eingeschränkten Weise. Das bedeutet, dass sich die Tiere in dem Bereich aufgrund der vorhandenen Bedingungen sich nicht vermehren können. Kleinere Änderungen der abiotischen Faktoren haben einen großen Einfluss auf die Population.

Optimum

Das Optimum beschreibt den Bereich, in dem ideale Bedingungen vorzufinden sind. Der Präferenzbereich liegt nah am Optimum und ist der bevorzugte Bereich des einzelnen Lebewesens. In diesem Bereich können sich die Lebewesen am besten fortpflanzen.

Abiotische Faktoren im See

Das Ökosystem See ist ein typisches Ökosystem, welches häufig auf unserer Erde zu finden ist. Die abiotischen Faktoren Temperatur, Sauerstoff und Licht sind von großer Bedeutung in einem See. Die Existenz von Pflanzen, die für viele Tiere die wichtigste Nahrungsquelle darstellen, hängt stark von den Umweltfaktoren ab.

In der obersten Schicht des Wassers, auch Epilimnion genannt, ist stark von Wassertemperatur, Wellengang und Wind abhängig. Hier gibt es für Pflanzen einen hohen Sauerstoffgehalt und viel Licht, je nach Stand der Sonne und Trübung des Wassers. Hinsichtlich der Temperaturbedingungen gibt es jedoch eine relativ große Variation zwischen 0 °C und 30 °C Wassertemperatur.

In der Schicht des Metalimnions nehmen der Sauerstoffgehalt und die Intensität der eintreffenden Strahlung schnell ab.

In der untersten Schicht, auch als Hypolimnion bekannt, herrscht eine konstante Temperatur von 4 °C, aber geringe Sauerstoffkonzentration und komplette Dunkelheit. In der Tiefenschicht können keine Pflanzen Photosynthese betreiben und aus diesem Grund können dort keine Pflanzen mehr wachsen.

Wenn Du mehr zum Ökosystem See erfahren willst, lies Dir am besten gleich im Anschluss den Artikel dazu durch!

Abiotische Faktoren im Wald

Abiotische Faktoren, die in einem Wald wirken, sind alle, die Lebensweise der Organismen beeinflussen und die Waldaktivität regulieren. Die abiotischen Faktoren, die in einem Wald besonders relevant sind, sind unter anderem Licht, Temperatur, der Boden und der pH-Wert und Niederschlag.

In vielen Wäldern herrschen sehr niedrige Temperaturen im Winter. Deswegen gibt es auch öfter ein Mangel an verfügbarer Nahrung für die Organismen, die in dem Ökosystem leben. Viele Lebewesen, wie Eichhörnchen, Feldhamster, Rehe und Bären halten Winterruhe.

Im Gegensatz zum Winterschlaf ist die Winterruhe eine Bezeichnung für abwechselnde Wach- und Schlafphasen im Winter bei einigen Tieren, die nicht zu tief schlafen und oft Nahrung aufnehmen können.

Das bedeutet, dass diese Lebewesen vor ihrer Winterruhe mehr Nahrung einsammeln, die sie während der Wachphase fressen und so etwas Energie gewinnen. Eine weitere Energiequelle für solche überwinternde Tiere ist die dicke Fettschicht, die die meisten vor der Winterruhe durch Nahrungsaufnahme aufbauen.

  • Winterschlaf
    • Der Stoffwechsel wird verlangsamt.
    • Körpertemperatur kann eine extrem niedrige Temperatur erreichen, die eigentlich für Tiere tödlich sein könnte.
    • Beispieltierarten: Fledermäuse, Igel und Murmeltiere
  • Winterruhe
    • Der Stoffwechsel befindet sich im Normalbereich.
    • Körpertemperatur befindet sich im Normalbereich.
    • Beispieltierarten: Eichhörnchen
  • Winterstarre
    • Der Stoffwechsel wird signifikant verlangsamt.
    • Die Körpertemperatur kann parallel zur Außentemperatur auf, für diese Tiere, tödliche Temperaturen sinken.
    • Beispieltierarten: Fische und Reptilien

In dem Ökosystem des Regenwaldes herrschen konstante Temperaturen von etwa 20 bis 30 °C. Für das Ökosystem ist es auch typisch, dass eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit herrscht. Da der Regenwald am Äquator liegt, verändert sich das Klima dort nicht durch die Jahreszeiten. Da es in den Regenwäldern so viel regnet, haben die Böden nicht genügend Zeit, die Nährstoffe aufzunehmen und sind deswegen recht nährstoffarm.

Abiotische Umweltfaktoren bei Menschen

Abiotische Faktoren, die auf Menschen wirken, sind von einem Lebensraum zum anderen sehr unterschiedlich. Theoretisch wirken alle möglichen abiotischen Umweltfaktoren auf Menschen. Ein Beispiel dafür sind die Hautfarben. Die meisten Menschen in Europa haben eine hellere Hautfarbe, was darauf deutet, dass die Sonneneinstrahlung in diesen Gebieten nicht sehr hoch ist. Im Vergleich dazu haben die Menschen in Afrika dunklere Hautfarben, was darauf deutet, dass es eine Anpassung an die enorm starke Sonnenintensität ist.

Zusätzlich spielt die Luftfeuchtigkeit für Menschen eine essenzielle Rolle. Die trockene Luft macht sich oft als trockene Haut bei Menschen bemerkbar.

Vielleicht hast Du das schon mal festgestellt, dass Deine Haut im Winter durch die trockene Heizungsluft sehr spröde werden kann. Im Frühling sollte Deine Haut aber etwas Feuchtigkeit gewonnen haben und somit nicht mehr trocken sein wie vorher im Winter.

Übersicht zu abiotische Umweltfaktoren

Abiotische Umweltfaktoren
Wirkung auf Pflanzen
Wirkung auf Tiere
Licht
  • Sonnen- und Schattenblätter
  • Aktivitätsperioden
  • Entwicklungszyklen
Wasser
  • essenziell für Stoffwechselwege
  • Regelung der Körpertemperatur
Temperatur
Optimale Temperaturen, etwa 30 °C, zum Wachsen
  • Bergmann'sche Regel
  • Allen'sche Regel
Stoffkonzentration
Stickstoff und Phosphor sind essenziell für die Photosynthese.
pH-Wert und Boden
  • lebenswichtige Nährstoffe
  • Optimaler pH-Wert: 6 - 7,5
  • wichtiger Lebensraum
  • optimaler pH-Wert (Meeresfische): 8,2 bis 8,4
  • optimaler pH-Wert (Süßwasserfische): 7
Klima: Meeresströmungen
Pflanzen müssen sich aufgrund ändernder Umweltbedingungen neu anpassen.Tiere müssen sich aufgrund ändernder Umweltbedingungen neu anpassen.

Abiotische Umweltfaktoren – Das Wichtigste

  • Lebewesen und Organismen stehen in konstanter Wechselwirkung mit ihrem Lebensraum. Das bedeutet, sie können ihre Umgebung beeinflussen, sie können aber durch die vorherrschenden Faktoren in ihrer Umgebung beeinflusst werden.
  • Abiotische Umweltfaktoren sind die nicht lebenden Komponenten eines Ökosystems, die mit anderen unbelebten und lebenden Dingen interagieren.
    • Wasser
    • Temperatur
    • Klima
    • Licht
    • Stoffkonzentration
    • pH-Wert
    • Boden
    • Salzgehalt
  • Organismen haben eine sogenannte physiologische Toleranzgrenze für abiotische Faktoren.
  • In dem Ökosystem eines Sees haben folgende abiotische Faktoren eine große Bedeutung: Temperatur, Sauerstoff und Licht.
  • In dem Ökosystem eines Waldes haben folgende abiotische Faktoren eine große Bedeutung: Licht, Temperatur, Bodenreaktion und pH-Wert, Wetter und Mineralvorkommen im Boden.
  • Theoretisch gesehen wirken alle abiotischen Umweltfaktoren auf Menschen. Nur je nach Gebiet und Umweltbedingungen können unterschiedliche Reaktionen hervorgerufen werden.

Nachweise

  1. Townsend et al. (2009). Ökologie. Springer-Verlag.
  2. Begon et al. (2017). Ökologie. Springer-Verlag.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Abiotische Umweltfaktoren

Die abiotischen Faktoren sind alle Komponente in einem Ökosystem, die nicht lebendig sind. Einzelne Faktoren können mit anderen abiotischen Umweltfaktoren interagieren. 

Abiotische Umweltfaktoren werden dadurch gekennzeichnet, dass sie nicht lebend sind und miteinander interagieren können. Meist kommen diese natürlich vor. Sie können auch menschlichen Ursprungs sein. 

Biotische Faktoren sind Faktoren, die von Organismen ausgehen und andere Lebewesen beeinflussen. Das sind z.B. Konkurrenz und Parasitismus. 

Abiotische Faktoren sind Faktoren, die nicht lebend sind und Lebewesen in einem Ökosystem beeinflussen. Solche Faktoren sind z.B. die Temperatur und Licht.

Da Pflanzen lebende Organismen sind, sind sie biotisch. Biotisch bedeutet in diesem Fall auch "Leben".

Finales Abiotische Umweltfaktoren Quiz

Frage

Welche Art von Tieren fällt in den Winterschlaf?

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Antwort

In den Winterschlaf fallen manche gleichwarme Tiere (einige Säugetiere und Vögel).

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Frage

Was ist der Winterschlaf?

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Antwort

Der Winterschlaf ist ein Ruhezustand, in den manche Tiere während des Winters fallen. Dabei werden im Herbst alle Stoffwechselaktivitäten, allen voran die Körpertemperatur, stark heruntergefahren, damit so der Winter in diesem Zustand überbrückt werden kann.

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Frage

Beschreibe, wie einige Körperfunktionen während des Winterschlafs heruntergefahren werden.

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Antwort

Die Körpertemperatur sinkt auf bis zu 1 °C ab, das Herz schlägt nur noch wenige Male pro Minute und bei manchen Tieren beträgt die Pause zwischen zwei Atemzügen bis zu einer Stunde.

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Frage

Wie ernähren sich Tiere während des Winterschlafs?

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Antwort

Winterschläfer ernähren sich von Fettdepots, die sie sich vor dem Winter anfressen.

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Frage

Nenne Beispiele für Tiere, die Winterschlaf halten.

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Antwort

Tiere, die Winterschlaf halten, sind zum Beispiel der Siebenschläfer, die Haselmaus, der Braunbrustigel und das Murmeltier.

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Frage

Welche Vorbereitungen müssen Winterschläfer vor dem Winter treffen?

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Antwort

Für Winterschläfer sind der Spätsommer und Herbst wichtig, um die Vorbereitungen für den Winter zu treffen. Dabei sind zwei Dinge essentiell: Der Schlafplatz und die Fettreserven.

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Frage

Wie bereiten Winterschläfer ihren Schlafplatz vor?

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Antwort

Schlafplätze werden an Orten gesucht, die vor der Kälte und dem Wetter schützen, wie zum Beispiel in hohlen Baumstämmen oder Erdhöhlen. Zusätzlich werden diese Orte während dem Herbst mit Heu, Stroh, Wolle oder ähnlichem ausgestopft.

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Frage

Wie lange dauert der Winterschlaf?

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Antwort

Je nach Tier kann die Dauer des Winterschlafs um einige Monate schwanken. Während zum Beispiel der Igel drei bis vier Monate überdauert, sind es bei Siebenschläfern bis zu sieben Monate.

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Frage

Was sind die wichtigsten Auslöser für den Winterschlaf?

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Antwort

  • weniger Vitamin D durch kürzere Tage und weniger Sonnenstrahlen stellt Hormonhaushalt um
  • innere Uhr
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Frage

Was sind die Vermutungen dafür, warum Winterschläfer im Frühjahr wieder aufwachen?

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Antwort

Vermutlich stellen die wärmeren Außentemperaturen und das Ansammeln von Stoffwechselendprodukten im Körper die Wecksignale dar. Durch diese werden Hormone ausgeschüttet, durch welche die Körpertemperatur wieder erhöht wird. Dabei wird zunächst der Kopf- und Rumpfbereich aufgrund seiner lebenswichtigen Organe erhöht, und zuletzt die Gliedmaßen wie Arme und Beine.

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Frage

Ist der Winterschlaf überlebenswichtig?

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Antwort

Für viele Winterschläfer schon. Manche können aber, wenn es darauf ankommt, auch ohne Winterschlaf den Winter überstehen.

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Frage

Kann der Winterschlaf schädlich sein?

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Antwort

Auch wenn der Winterschlaf für die meisten Winterschläfer überlebenswichtig ist, so haben Forschungen herausgefunden, dass dieser negative Auswirkungen auf die Tiere haben kann. Vor allem die Gedächtnisleistungen können nach der Winterschlafphase schlechter sein, als wenn kein Winterschlaf gehalten wurde. Einige Untersuchungen haben sogar ergeben, dass Verbindungen zwischen Nervenzellen im Gehirn abgebaut wurden.

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Frage

Was passiert bei der Winterruhe?

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Antwort

Winterruher sind gleichwarm, fressen sich ein Fettpolster während des Herbstes an und verbringen einen Großteil des Winters in einem ruhigen Zustand, allerdings fahren sie ihren Stoffwechsel nur bedingt herunter und behalten ihre normale Körpertemperatur bei.

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Frage

Wie ernähren sich Winterruher?

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Antwort

Winterruher haben immer mal wieder längere Wachphasen, in welchen sie Nahrung fressen, die sie davor angesammelt und versteckt haben. Den Rest der Zeit ernähren sie sich - wie auch die Winterschläfer - von dem Fettdepot.

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Frage

Welche Lebewesen halten neben Tieren Winterruhe?

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Antwort

Auch einige Pflanzen halten in der kalten Jahreszeit eine Winterruhe. Laubbäume und andere winterharten Pflanzen werfen Blätter ab und lassen frostempfindliche Teile absterben, um so den Winter zu überdauern und im Frühjahr wieder neu zu blühen.

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Frage

Nenne die 3 gängigen Überwinterungsformen 

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Antwort

Winterruhe, Winterschlaf und Winterstarre

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Frage

Wann tritt die Kältestarre ein?

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Antwort

Automatisch ab niedrigen Temperaturen um 0 Grad Celsius.

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Frage

Wie lange dauert die Kältestarre?

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Antwort

Sie dauert ca. 3 bis 6 Monate an, ist jedoch bei jeder Spezies unterschiedlich.

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Frage

Es können nur           Tiere in eine Winterstarre verfallen.

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Antwort

poikilotherme

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Frage

Während der Kältestarre sind Stoffwechselprozesse:

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Antwort

verlangsamt

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Frage

Aus was besteht das körpereigene Frostschutzmittel?

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Antwort

Glucose

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Frage

Wo befindet sich das körpereigene Frostschutzmittel während es benutzt wird?

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Antwort

Im Blut

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Frage

Wie erwacht ein Tier aus der Kältestarre?

Antwort anzeigen

Antwort

Es erwacht bei steigenden Temperaturen automatisch.

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Frage

Was besagt die RGT-Regel?

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Antwort

Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel) ist eine Faustregel, die besagt, dass Reaktionen (wie Stoffwechselprozesse) bei einer Erhöhung um je 10 Kelvin doppelt so schnell ablaufen. Je wärmer die Umgebungstemperatur ist, in welcher die Reaktionen stattfinden, desto schneller können die Reaktionen also ablaufen.


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Frage

Wann tritt der Kältetod ein?

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Antwort

Beim Erreichen des Letalwertes, wenn Körperföüssigkeiten kristallisieren.

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Frage

Wie kann sich ein Tier vor dem Letalwert schützen?

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Antwort

Bevor es in die Starre fällt, muss es sich einen gut isolierten Ort suchen.

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Frage

Bei welcher Art kann der Stoffwechselprozess zu einem kompletten Erliegen kommen?

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Antwort

Bei Pflanzen ist es möglich, dass die Stoffwechselprozesse während der Starre komplett eingestellt werden.

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Frage

Wie gelangen Frösche in der Kältestarre an Sauerstoff?

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Antwort

Sie beziehen Sauerstoff über ihre Haut durch Wasser.

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Frage

Worüber nehmen Schildkröten während der Kältestarre Sauerstoff auf?

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Antwort

Über ihren Mund und Rachenraum und über ihre Kloake.

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Frage

Was ist der größte Unterschied zwischen Winterschlaf/Winterruhe und der Kältestarre?

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Antwort

Nur homoiotherme Tiere können Winterschalf und Winterruhe halten, während nur poikilotherme Tiere in die Kältestarre verfallen können.

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Frage

Wie nennt man den Hochpunkt der Toleranzkurve?

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Antwort

Man nennt ihn Optimum.

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Frage

Wie wird der Toleranzbereich dargestellt?

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Antwort

Der Toleranzbereich wird meist graphisch mithilfe einer Toleranzkurve dargestellt.

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Frage

Wie lauten die Tiefpunkte der Toleranzkurve?

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Antwort

Die Tiefpunkte der Toleranzkurve nennen sich Minimum und Maximum.

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Frage

Was sagt das Pessimum aus?

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Antwort

Im Bereich des Pessimums ist ein Überleben einer Art zwar möglich, sie kann sich jedoch nicht fortpflanzen.

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Frage

Was sagt der Begriff euryök aus?

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Antwort

Euryök bedeutet, dass die Toleranz gegenüber eines Umweltfaktors sehr weit ist.

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Frage

Was sagt der Begriff stenök aus?

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Antwort

Der Begriff stenök sagt aus, dass die Toleranz gegenüber eines Faktors sehr schmal ist.

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Frage

Was bedeutet die Ökologische Potenz?

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Antwort

Die ökologische Potenz ist der Bereich, in welchem eine Fortpflanzung der Art möglich ist.

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Frage

Zu welchem Umweltfaktor gehören die Begriffe euryhygr / stenohygr?

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Antwort

Diese Begriffe beschreiben die Toleranz bezüglich der Bodenfeuchtigkeit.

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Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der Nahrung?

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Antwort

Man unterscheidet zwischen euryphag / stenophag.

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Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der Wassertiefe?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterschiedet zwischen eurybatisch / stenobatisch.

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Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der Temperatur?

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Antwort

Man unterscheidet zwischen eurytherm und stenotherm.

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Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors der geografischen Lage?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterscheidet zwischen eurytop / stenotop.

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Frage

Wie lauten die Begriffe stenök und euryök bezüglich des Faktors des Sauerstoffgehalts?

Antwort anzeigen

Antwort

Man unterscheidet zwschischen euryoxygen / stenooxygen.

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Frage

Was sagt das Wirkungsgesetz aus?

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Antwort

Das Wirkungsgesetz sagt aus, dass bereits eine Unverträglichkeit gegenüber eines Umweltfaktors ausreicht, um die komplette Populationsentwicklung einer Spezies an diesem Ort zu hemmen bzw. sogar komplett zu unterbinden.

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Frage

Kann eine Art auch bezüglich verschiedener Faktoren stenök als auch euryök sein?

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Antwort

ja

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Frage

Was sind Hydrophyten?

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Antwort

Hydrophyten (oder auch Wasserpflanzen) sind Pflanzen, die ganz oder teilweise im Süß-, Brack- oder Meerwasser leben.

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Frage

Wie kann man die Wasserpflanzen unterteilen?

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Antwort

  • Pleustophyten
  • Rhizophyten
    • submerse Rhizophyten
    • Schwimmblattpflanzen
  • litorale Helophyten
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Frage

Was sind Pleustophyten?

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Antwort

Bei Pleustophyten handelt es sich um freischwimmende Wasserpflanzen. Man nennt sie auch Schwebepflanzen oder Wasserschweber, da sie keine Wurzeln im Gewässergrund haben. Oft sieht man diese Art Pflanzen als eine Art Teppich auf Seen oder anderen stehenden Gewässern.

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Frage

Was sind Rhizophyten (eigentliche Hydrophyten)?

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Antwort

Eigentliche Hydrophyten sind Wasserpflanzen, die sich im Boden des Gewässers mithilfe ihrer Wurzeln haften.

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Frage

Was sind litorale Helophyten?

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Antwort

Litorale Helophyten werden auch als Uferpflanzen oder Amphiphyten bezeichnet. Sie wachsen an Ufern und können als eine Mischform von normalen Wasserpflanzen und Sumpfpflanzen angesehen werden. Litorale Helophyten können je nach Wasserstand nämlich sowohl als Wasserpflanze sowie als Landpflanze agieren.

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