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Autökologie

Frage

Was ist eine Population?

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Antwort

Eine Population umfasst alle in einem bestimmten Gebiet vorkom-
menden Individuen einer Art, die sich untereinander uneingeschränkt
fortpflanzen können (gemeinsamer Genpool).

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Frage

Was ist die Wachstumsrate?

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Antwort

Das Wachstum einer Population wird durch ihre Wachstumsrate be-
stimmt.

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Frage

Wie kann die Wachstumsrate berechnet werden?

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Antwort

Die Wachstumsrate ist die Differenz zwischen Geburtenrate
und Sterberate.

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Frage

Wie ist die Form der Wachstumskurve, wenn ein unbegrenzter Lebensraum vorhanden ist?

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J-Form

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Frage

Wie nenn man die Wachstumskurve, wenn die Populationsentwicklung durch einen oder mehrere Umweltfaktoren begrenzt wird?

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Logistische Wachstumskurve

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Frage

Nenn die 5 Phasen der Umweltkapazität?

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Anlaufphase (lag-Phase)

Expon. Phase (log-Phase)

Logistische Phase 

Stationäre Phase

Absterbephase

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Anlaufphase 

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Einstellung auf Lebensbedingungen

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Exponentielle Phase

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optimale Wachstumsbedingungen

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Logistische Phase

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Verringerte Wachstumsrate durch
begrenzenden Faktor

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Frage

Stationäre Phase

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Annähern und Erreichen der Umweltkapazität (Biotopkapazität) K

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Absterbephase

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Tod durch Nahrungsmangel und Anhäufung von Abfallprodukten

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Kennzeichen eines superexponentiellen Wachstums?

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Die ständig verkürzenden Verdoppelungszeiten 

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Gründe für superexponentielles Wachstum?


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• die Ausweitung der landwirtschaftlichen Anbauflächen,
• die Steigerung der Agrarproduktion durch Verbesserung der Tech-
nik, der Düngung und der Schädlingsbekämpfung,
• die Industrialisierung und
• die bessere hygienische und medizinische Versorgung.

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Frage

Regionale Unterschiede im Bevölkerungswachstum

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Etwa 90 % des jährlichen Bevölkerungswachstums entfallen auf die Entwicklungsländer in Afrika und Asien. Die meisten Industrienationen wei-
sen dagegen Geburtenrückgänge auf.

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Frage

Faktoren, die die Größe einer Population beeinflussen

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dichteunabhängige Faktoren (v. a. abiotische Faktoren):
Klima- und Bodenfaktoren


dichteabhängige Faktoren (v. a. biotische Faktoren):
– Nahrung
– Wohnraum
– Konkurrenten
– Fressfeinde
– Parasiten,
Krankheitserreger

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Zu was führt der Einfluss dichteabhängiger Faktoren auf die Populationsdichte?

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negativen Rückkopplung

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Fressfeind-Beute-Beziehung

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Die Wachstumsrate einer Fressfeindpopulation ist von der Populati-
onsdichte ihrer Beute abhängig. Umgekehrt führen natürlich auch ver-
änderte Fressfeinddichten zu Schwankungen in der Beutepopulation.

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Frage

Biodiversität 

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Antwort

Biodiversität bezeichnet den Artenreichtum der Tier- und Pflanzen-
welt. Ein Ökosystem gilt als umso stabiler, je größer seine Biodiversi-
tät ist, d. h. je mehr Arten in ihm leben.

Biodiversität bezeichnet den Artenreichtum der Tier- und Pflanzen-
welt. Ein Ökosystem gilt als umso stabiler, je größer seine Biodiversi-
tät ist, d. h. je mehr Arten in ihm leben.

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Vernichtung naturnaher Lebensräume

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U. a. durch Anlegen von Monokulturen (Nahrungs-, Holz- und Ener-
giepflanzen) sowie von Siedlungs- und Verkehrsflächen.

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Eintrag von Schadstoffen in die Umwelt

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• Boden: Übermäßige Düngung mit Mineraldünger, Pestizideinsatz
⇒ Rückstandsbildung, Auswaschung in Gewässer, Anreicherung in
den Nahrungsketten.
• Gewässer: Ungeklärte Abwässer, ausgewaschener Mineraldünger
⇒ Eutrophierung: Vermehrung des Phyto- und des Zooplanktons
→ Anhäufung toter Biomasse → Sauerstoffmangel → anaerober
Abbau.
• Luft:
– Schwefeldioxid und Stickoxide (z. B. aus Verbrennung fossiler
Brennstoffe) ⇒ Saurer Regen: Hemmung des Pflanzenwachs-
tums („Waldsterben“).
– Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) ⇒ Abbau der Ozon-
schicht.
– Kohlenstoffdioxid (z. B. aus Verbrennung fossiler Brennstoffe),
Methan, Stickoxide, FCKW ⇒ Treibhauseffekt: Treibhausgase
absorbieren Wärmestrahlung, die normalerweise ins Weltall
zurückgestrahlt wird → globale Erwärmung (Klimawandel).

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Frage

Invasive Arten

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Antwort

Invasive Arten beanspruchen die gleichen ökologischen Nischen
wie einheimische Arten und können diese verdrängen.
– Amerikanische Grauhörnchen verdrängen einheimische Eichhörn-
chen.
– Der Nilbarsch vernichtete im Victoriasee viele einheimische Bunt-
barscharten.
– Der Riesenbärenklau nimmt konkurrierenden Pflanzen das Licht.

• Invasive Arten beanspruchen die gleichen ökologischen Nischen
wie einheimische Arten und können diese verdrängen.
– Amerikanische Grauhörnchen verdrängen einheimische Eichhörn-
chen.
– Der Nilbarsch vernichtete im Victoriasee viele einheimische Bunt-
barscharten.
– Der Riesenbärenklau nimmt konkurrierenden Pflanzen das Licht.

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Nicht invasiven Arten

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Nicht invasiven Arten ist es gelungen, eine weitgehend konkur-
renzfreie ökologische Nische zu besetzen.
– Die Rosskastanie wächst verwildert in Laubwäldern. Stärkere
Ausbreitung wird durch schnelles Austrocknen der Samen (Kasta-
nien) und durch die Kastanien-Miniermotte verhindert.
– Der Bachsaibling lebt in begradigten Flüssen, die für Bachforel-
len als Lebensraum nicht mehr geeignet sind.

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Freizeitverhalten des Menschen

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Der boomende Tourismus führt zu Eingriffen in empfindliche Lebens-
räume (z. B. Gebirgsregionen, Gewässer): erhöhter Wasser- und Ener-
gieverbrauch, größere Mengen an Abfall, Abwasser und Abgasen.

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Frage

Ökonomische Aspekte


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• „Schatzkammer“ z. B. für neue Nahrungs- und Nutzpflanzen, Heil-
mittel und medizinische Wirkstoffe
• „Genetische Reserve“ in der Tier- und Pflanzenzucht
• Nutzwert z. B. für die Bestäubung von Nutzpflanzen

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Ökologische Aspekte

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• Voraussetzung für stabile Ökosysteme
• Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen

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Frage

Bioindikatoren

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Ein Bioindikator ist eine Art, deren Vorkommen an eine ganz be-
stimmte Kombination von Umweltfaktoren gebunden ist. Eine gute
Entwicklung einer solchen Art bzw. ihr Fehlen lässt Rückschlüsse auf
den Zustand eines Ökosystems zu.

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Frage

Zeigerpflanzen

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Gehäuftes Auftreten von Brennnesseln zeigt Stickstoffüberschuss im Boden an.

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Leitorganismen der Gewässergüteklassen

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In sehr reinem, sauerstoffreichem Wasser kommen Eintagsfliegenlarven, Steinfliegenlarven und Kieselalgen vor.

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Was ist eine Population?

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Eine Population umfasst alle in einem bestimmten Gebiet vorkom- menden Individuen einer Art, die sich untereinander uneingeschränkt fortpflanzen können (gemeinsamer Genpool).

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Was ist die Wachstumsrate?

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Das Wachstum einer Population wird durch ihre Wachstumsrate bestimmt. Die Wachstumsrate ist die Differenz zwischen Geburtenrate und Sterberate.

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Beschreibe das exponentielle Wachstum

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Wirkt keiner der Umweltfaktoren im Lebensraum begrenzend, verläuft die Wachstumskurve einer sich ideal vermehrenden Population exponentiell („J-Form“).

Beispiele: Neubesiedlung eines Lebensraums (frisch angelegte Bakterienkultur, Blattläuse im Frühjahr), menschliche Population

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Beschreibe das logistische Wachstum

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Meistens wird die Populationsentwicklung durch einen oder mehrere Umweltfaktoren begrenzt ⇒ logistische Wachstumskurve.

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Beschreibe die Populationsentwicklung des Menschen und Gründe für die Entwicklung

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Die Weltbevölkerung nahm in den letzten 300 Jahren von ca. 500 Millionen auf über 7 Milliarden zu. Die sich ständig verkürzenden Verdopplungszeiten sind Kennzeichen eines superexponentiellen Wachstums. 

Wesentliche Gründe für diese Entwicklung sind … 

  • die Ausweitung der landwirtschaftlichen Anbauflächen, 
  • die Steigerung der Agrarproduktion durch Verbesserung der Technik, der Düngung und der Schädlingsbekämpfung, 
  • die Industrialisierung und 
  • die bessere hygienische und medizinische Versorgung.
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Welche Faktoren beeinflussen die Größe einer Population?

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  • dichteunabhängige Faktoren (v. a. abiotische Faktoren): Klima- und Bodenfaktoren
  • dichteabhängige Faktoren (v. a. biotische Faktoren): Nahrung, Wohnraum, Konkurrenten, Fressfeinde , Parasiten, Krankheitserreger
    Der Einfluss dichteabhängiger Faktoren auf die Populationsdichte führt zu einer negativen Rückkopplung. 
    Bei einer hohen Populationsdichte nimmt die verfügbare Nahrung rasch ab -> Weniger Nahrung bewirkt eine geringere Wachstumsrate und damit eine Abnahme der Populationsdichte.
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Frage

Welche drei Regeln gelten in einer idealisierten Fressfeind-Beute-Beziehung?

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  • 1. Volterrasche Regel: Die Populationskurven von Fressfeind und Beute schwanken periodisch. Die Maxima der Fressfeindpopulation folgen dabei phasenverzögert denen der Beutepopulation. 
  • 2. Volterrasche Regel: Die Populationskurven schwanken jeweils um einen Mittelwert. 
  • 3. Volterrasche Regel: Vermindert man die Fressfeind- und die Beutepopulation gleich stark, nimmt die Individuenzahl der Beute- tiere schneller wieder zu als die ihrer Fressfeinde.
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Was versteht man unter Biodiversität?

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Biodiversität bezeichnet den Artenreichtum der Tier- und Pflanzen- welt. Ein Ökosystem gilt als umso stabiler, je größer seine Biodiversi- tät ist, d. h. je mehr Arten in ihm leben.

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Beschreibe die Bedeutung der Biodiversität in Hinblick auf ökonomische Aspekte

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  • „Schatzkammer“ z. B. für neue Nahrungs- und Nutzpflanzen, Heil- mittel und medizinische Wirkstoffe 
  • „Genetische Reserve“ in der Tier- und Pflanzenzucht 
  • Nutzwert z. B. für die Bestäubung von Nutzpflanzen
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Beschreibe die Bedeutung der Biodiversität in Hinblick auf ökologische Aspekte


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  • Voraussetzung für stabile Ökosysteme 
  • Anpassungsfähigkeit an veränderte Umweltbedingungen
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Was sind Bioindikatoren?

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Antwort

Ein Bioindikator ist eine Art, deren Vorkommen an eine ganz bestimmte Kombination von Umweltfaktoren gebunden ist. Eine gute Entwicklung einer solchen Art bzw. ihr Fehlen lässt Rückschlüsse auf den Zustand eines Ökosystems zu. 

  • Zeigerpflanzen: Gehäuftes Auftreten von Brennnesseln zeigt Stick- stoffüberschuss im Boden an. 
  • Leitorganismen der Gewässergüteklassen: In sehr reinem, sauer- stoffreichem Wasser kommen Eintagsfliegenlarven, Steinfliegenlar- ven und Kieselalgen vor.
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Definieren Sie den Begriff Biozönose!

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Als Biozönose wird das Zusammenleben verschiedener Arten von Lebewesen in einem abgegrenzten Raum bezeichnet.

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Definieren Sie den Begriff Biotop!

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Als Biotop bezeichnet man den abgegrenzten Lebensraum einer Biozönose. Zum Beispiel ist ein Teich ein Biotop in dem verschiedene Arten von Lebewesen zusammenleben.

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Was zählt zu den abiotischen Faktoren?

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Wasser

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Erklären Sie den Unterschied zwischen abiotischen und biotischen Faktoren!

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Abiotische Faktoren sind kaum durch Lebewesen veränderbar und durch die Natur vorgegeben (z.B. die Temperatur). Biotische Faktoren hingegen werden durch Lebewesen verursacht und haben eine positive oder negative Auswirkung auf andere Lebewesen.

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