8. Ökologie (PF)

Ein einfaches Ökosystem besteht aus einer Gemeinschaft lebender Organismen (Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen) und deren physikalischen Umgebung (Luft, Wasser, Boden), die durch Stoff- und Energieflüsse miteinander verbunden sind. Beispiel: Ein Teich, in dem Pflanzen durch Photosynthese Energie einbringen, Tiere die Pflanzen fressen und Mikroorganismen organisches Material zersetzen.

1. Biotop: Der Lebensraum einer Lebensgemeinschaft. 2. Biozönose: Die Gemeinschaft aller Lebewesen in einem Biotop. 3. Trophiestufen: Verschiedene Stufen einer Nahrungskette, z.B. Produzenten, Konsumenten, Destruenten.

Neue Arten können das Gleichgewicht eines Ökosystems stören, indem sie z.B. heimische Arten verdrängen oder ökologische Nischen übernehmen. Auf Inseln ist dies besonders gefährlich, da die Arten dort oft keine natürlichen Feinde haben und die Ökosysteme isolierter sind. Beispiel: Kaninchen in Australien.

Eine mögliche Lösung ist die Förderung ökologisch nachhaltiger Landwirtschaft, z.B. durch Agroforstsysteme, die die Produktion erhöhen und gleichzeitig den Boden schützen. Gleichzeitig könnte man neue Technologien und ressourcenschonendere Anbaumethoden nutzen, um Flächen besser zu nutzen.

Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Austausch von Kohlenstoff zwischen Atmosphäre, Biosphäre, Lithosphäre und Hydrosphäre. Pflanzen nehmen CO₂ auf, Tiere konsumieren Pflanzen, und durch Atmung und Zersetzung wird CO₂ wieder freigesetzt. Ein Teil wird in fossilen Brennstoffen gespeichert, die durch Verbrennung erneut Kohlenstoff freisetzen.

Maßnahmen umfassen die Reduktion von Nährstoffeinträgen, insbesondere von Phosphaten und Stickstoffen aus Düngemitteln, Kläranlagen und Industrie. Auch die Förderung der natürlichen Vegetation entlang von Ufern kann helfen, Nährstoffe abzufangen.

Ein Biotop ist der Lebensraum einer Gemeinschaft von Lebewesen. Beispiel: Ein Moor, ein Wald oder ein See.

Flussbegradigungen und Stauungen können zu erhöhter Erosion, Verlust von Lebensräumen, Veränderung der Wasserqualität und reduzierter biologischer Vielfalt führen.

Eine ökologische Nische beschreibt die Gesamtheit der Umweltbedingungen, unter denen eine Art lebt und überlebt. Beispiel: Der Ameisenbär besetzt die Nische als Insektenfresser, der auf Termiten und Ameisen spezialisiert ist.

Destruenten wie Bakterien, Pilze und Würmer zersetzen organisches Material und setzen dabei Nährstoffe frei, die für Pflanzen wieder verfügbar werden. Sie sind wichtig für den Nährstoffkreislauf in Ökosystemen.

Sukzession ist die schrittweise Veränderung eines Ökosystems nach einer Störung. Klimax beschreibt das Endstadium dieser Entwicklung. Beispiel für Sukzession: Waldwachstum auf einer gerodeten Fläche. Klimax: Ein stabiler Wald mit ausgewogener Artenvielfalt.

Biotische Faktoren sind lebende Elemente wie Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen. Abiotische Faktoren sind nicht-lebende Elemente wie Temperatur, Licht, Wasser, Boden und Mineralien.

Ein See oder Teich ist ein stehendes Gewässer, das Lebensraum für eine Vielzahl von Organismen bietet. Es gibt Produzenten (Algen), Konsumenten (Fische, Amphibien) und Destruenten (Bakterien), die zusammen ein komplexes Nahrungsnetz bilden.

Ein Gewässer ist stabil, wenn Nährstoffeinträge (insbesondere Stickstoff und Phosphor) im Gleichgewicht stehen und durch natürliche Prozesse wie Pflanzenwachstum und Sedimentation abgefangen werden können. Biotische und abiotische Faktoren wie das Vorkommen von Pflanzen und der Sauerstoffgehalt spielen dabei eine Rolle.

Der Bauer düngt seinen Boden, um das Wachstum der Pflanzen zu fördern, indem er Nährstoffe wie Stickstoff, Phosphor und Kalium hinzufügt. Dies kann mit mineralischen Düngern oder organischen Stoffen wie Mist oder Kompost erfolgen.

Kläranlagen sind notwendig, um Schadstoffe aus Abwasser zu entfernen, bevor es in die Umwelt gelangt. Sie arbeiten in mehreren Stufen: mechanische Reinigung (Grobstoffe), biologische Reinigung (Bakterien bauen organische Stoffe ab) und chemische Reinigung (Phosphatentfernung).

Ja, Artenschutz hilft, das Aussterben von Arten zu verhindern und die biologische Vielfalt zu erhalten. Dies ist wichtig, da Arten für das Funktionieren von Ökosystemen notwendig sind. Schutzprogramme umfassen Habitat-Erhalt und Zuchtprogramme.

Ursachen: Industrie, Verkehr, Landwirtschaft. Auswirkungen: Atemwegserkrankungen, Klimawandel, saurer Regen, Schädigung von Pflanzen und Tieren. Maßnahmen: Filtertechnologien, erneuerbare Energien, Emissionsvorgaben.

Ein natürlicher Fluss hat mäandernde Verläufe, vielfältige Uferzonen und eine hohe Biodiversität. Ein begradigter Fluss hat eingeschränkte Uferbereiche, oft stärkere Erosion und weniger Lebensraum für Pflanzen und Tiere.

Wichtig sind der übermäßige Einsatz von Chemikalien, Erosion und Verdichtung durch Landwirtschaft und Bebauung. Maßnahmen zur Reduktion: Erosionsschutz, organische Landwirtschaft, Bodensanierung.

Konvergenz beschreibt die Entwicklung ähnlicher Merkmale bei nicht verwandten Arten aufgrund ähnlicher Umweltbedingungen. Beispiel: Delfine (Säugetiere) und Haie (Fische) haben ähnliche stromlinienförmige Körper.

Eine Nahrungskette zeigt eine lineare Beziehung von Produzenten zu Konsumenten und Destruenten. Ein Nahrungsnetz ist ein komplexes Geflecht aus vielen Nahrungsketten, die miteinander verbunden sind.

Für: Hohe Effizienz, einfache Bewirtschaftung. Gegen: Nährstoffarmut des Bodens, höhere Anfälligkeit für Schädlinge und Krankheiten, Verlust der Biodiversität.

Symbiose: Bienen und Blumen, Pilze und Pflanzen (Mykorrhiza). Parasitismus: Zecken und Säugetiere, Bandwürmer und Menschen.

Eine Population ist die Gesamtheit aller Individuen einer Art in einem bestimmten Gebiet. Populationsdynamik beschreibt Veränderungen in der Größe und Zusammensetzung von Populationen durch Geburten, Todesfälle, Zuwanderung und Abwanderung.

Der Stickstoffkreislauf beschreibt den Wechsel von Stickstoff zwischen der Atmosphäre, dem Boden und Lebewesen. Stickstofffixierende Bakterien wandeln Stickstoff aus der Luft in Ammonium um, das Pflanzen aufnehmen. Tiere nehmen Stickstoff über Pflanzen auf, und beim Abbau von organischem Material gelangt Stickstoff wieder in die Atmosphäre.

Tropische Regenwälder sind artenreich, haben konstante hohe Temperaturen und hohe Niederschläge. Bergwälder sind kälter, weniger artenreich und haben ausgeprägte Jahreszeiten.

Stickstofferzeugende Pflanzen, wie Leguminosen, beherbergen stickstofffixierende Bakterien in ihren Wurzeln, die Luftstickstoff in eine Form umwandeln, die Pflanzen nutzen können.

Ameisen leben in sozialen Gemeinschaften mit Arbeitsteilung. Es gibt spezialisierte Arbeiterinnen, Soldaten und Königinnen. Ameisen spielen eine wichtige Rolle im Ökosystem, z.B. als Zersetzer.

Ein hohes Maß an Artenvielfalt erhöht die Stabilität eines Ökosystems, da verschiedene Arten unterschiedliche ökologische Rollen übernehmen und das System widerstandsfähiger gegen Störungen machen.

Verschiedene Vogelarten können sich den Lebensraum teilen, indem sie unterschiedliche Nischen besetzen, z.B. fressen einige Insekten von der Rinde, andere von den Blättern.

In Entwicklungsländern führt Armut oft zu Mangelernährung. Hauptprobleme sind fehlende Nahrungsversorgung, ungleiche Verteilung und Klimawandel.

Metamorphose ist die Entwicklung eines Lebewesens durch verschiedene Stadien, z.B. Ei, Larve, Puppe und adultes Tier, wie bei Insekten oder Amphibien.

Umweltschutz kostet Ressourcen, bringt aber langfristige Vorteile wie saubere Luft, Wasser und die Erhaltung von Biodiversität. Beispiele: Aufforstung, erneuerbare Energien.

r-Strategen setzen auf viele Nachkommen mit geringer Überlebensrate (z.B. Insekten), K-Strategen auf wenige Nachkommen mit hoher Überlebensrate (z.B. Elefanten).

Der Treibhauseffekt beschreibt die Erwärmung der Erde durch Treibhausgase (z.B. CO₂), die Wärme in der Atmosphäre zurückhalten. Ursache: Verbrennung fossiler Brennstoffe. Maßnahmen: Reduktion von CO₂-Emissionen durch erneuerbare Energien und Energieeffizienz.

Zeigerpflanzen sind Pflanzen, die auf bestimmte Umweltbedingungen hinweisen, z.B. auf nährstoffarme oder saure Böden.

Fischerei ist der Fang von Fischen als Nahrungsquelle. Nachhaltige Fischerei zielt darauf ab, Überfischung zu vermeiden und die Meeresökosysteme zu schützen.

Ökologische Potenz beschreibt die Fähigkeit einer Art, unter bestimmten Umweltbedingungen zu leben. Pessimum ist der ungünstigste Bereich, Maximum der höchste Wert eines Umweltfaktors, den die Art noch tolerieren kann.

Ozon in der Stratosphäre schützt die Erde vor UV-Strahlen, in Bodennähe ist es ein schädliches Reizgas und Bestandteil des Smogs.

Ja, weil Primärwälder eine hohe Artenvielfalt bieten, wichtige Klimaregulatoren sind und indigene Kulturen beherbergen.

Laubwälder sind artenreicher und durch größere Nährstoffkreisläufe gekennzeichnet. Tannenwälder sind meist Monokulturen und weniger vielfältig, bieten jedoch Schutz vor Erosion und extreme Witterungsbedingungen.