Ökologie

Eutrophierung: übermäßige Nährstoffaufnahme in Gewässern

Nährstoffe: z. B. Stickstoff und Phosphor

Ursprung der Nährstoffe: Abwässer, Düngemittel, Industrieabfälle

Folge: übermäßiges Algenwachstum (Algenblüte)

Probleme durch Algenblüte:

• Sauerstoffmangel durch Abbau der Algen

• Fischsterben und Schädigung von Wasserlebewesen

• Giftstoffproduktion durch bestimmte Algenarten

Gefährdung von Trinkwasser und Gesundheit

Umweltproblem mit weitreichenden Auswirkungen

Temperatur: Die Messung der Wärme oder Kälte in einem bestimmten Bereich. Organismen haben unterschiedliche Temperaturtoleranzen.

Licht: Die Intensität, Dauer und Qualität des Lichts können das Wachstum von Pflanzen beeinflussen und den Lebensrhythmus von Tieren steuern.

Feuchtigkeit: Der Wassergehalt in der Umgebung beeinflusst das Überleben und die Aktivitäten von Organismen. Einige Arten können in feuchter Umgebung gedeihen, während andere an trockenere Bedingungen angepasst sind.

Bodenzusammensetzung: Die Art des Bodens, seine Textur, Nährstoffgehalt und pH-Wert können das Pflanzenwachstum beeinflussen.

Luftqualität: Die Zusammensetzung der Luft, insbesondere der Gehalt an Sauerstoff, Kohlendioxid und Schadstoffen, wirkt sich auf Organismen aus.

Verfügbarkeit von Wasser: Die Menge und Qualität des Wassers in einer Umgebung beeinflusst das Überleben von Organismen.

Topographie: Die physischen Merkmale des Geländes wie Höhenlage, Hangneigung und Bodenbeschaffenheit haben Auswirkungen auf die Verteilung von Organismen.

Druck: Der Druck in Gewässern nimmt mit der Tiefe zu und kann das Überleben von Meeresorganismen beeinflussen.

Stockwerkbau des Waldes: vertikale Gliederung von Pflanzenarten

Kronen- oder Baumstockwerk: höchste Schicht mit hohen Bäumen und breiten Kronen

Unterstockwerk: Schicht unter den Baumkronen mit mittelgroßen Bäumen und größeren Sträuchern

Krautschicht: Schicht mit niedrig wachsenden Pflanzen wie Gräsern und Kräutern

Bodenschicht: Schicht des Waldbodens mit Moosen und Bodendeckern

Funktionen: Lebensraum, Nahrung und Schutz für verschiedene Tierarten

Effiziente Nutzung von Licht und Ressourcen

Beitrag zur Biodiversität und ökologischen Beziehungen im Wald

Sukzession: Abfolge von Veränderungen in einer Lebensgemeinschaft über die Zeit

Primäre Sukzession: Besiedlung eines unbewohnten Gebiets (z. B. nach Vulkaneruption oder Gletscherrückzug)

Sekundäre Sukzession: Wiederbesiedlung eines bereits bewohnten Gebiets nach einer Störung (z. B. Waldbrand oder Rodung)

Pionierarten: Erste Pflanzen- oder Tierarten, die sich in einer Sukzession etablieren

Klimaxstadium: Stabile, reife Phase der Sukzession, in der eine Gemeinschaft ihr ökologisches Gleichgewicht erreicht

Schrittweise Veränderung von Artenzusammensetzung und Biodiversität während der Sukzession

Nischenentwicklung: Neue Arten nutzen verschiedene Ressourcen und Lebensräume im Verlauf der Sukzession

Interaktionen zwischen Pflanzen, Tieren und Umweltfaktoren beeinflussen den Verlauf der Sukzession

Sukzession kann Jahrzehnte bis Jahrhunderte dauern, abhängig von Umweltbedingungen

Bedeutung der Sukzession für die Ökosystemerholung und -entwicklung nach Störungen

Symbiose: Wechselwirkung zwischen zwei verschiedenen Arten, die gemeinsam in enger Beziehung leben

Mutualismus: Beide Arten profitieren voneinander (win-win-Situation)

Kommensalismus: Eine Art profitiert, während die andere neutral ist

Parasitismus: Eine Art (Parasit) profitiert auf Kosten der anderen (Wirt)

Endosymbiose: Eine Art lebt innerhalb der Zellen oder Körper eines anderen (z. B. Mitochondrien in tierischen Zellen)

Ektosymbiose: Eine Art lebt außerhalb des Körpers einer anderen Art (z. B. Kuhreiher, der auf dem Rücken von Büffeln sitzt)

Symbiotische Beziehungen können sich im Laufe der Evolution entwickeln und können obligatorisch oder fakultativ sein

Beispiel: Mykorrhiza, eine Symbiose zwischen Pilzen und den Wurzeln von Pflanzen, die den Austausch von Nährstoffen verbessert

Beispiel: Pollinatoren (z. B. Bienen) bestäuben Blüten und erhalten im Gegenzug Nahrung (Nektar)

Symbiosen können in verschiedenen Ökosystemen und zwischen verschiedenen Organismengruppen vorkommen (Pflanzen-Pflanzen, Tier-Pflanze, Tier-Tier)

Ökologische Nische: Die spezifische Rolle oder Position einer Art in einem Ökosystem.

Umfasst die Interaktionen einer Art mit den abiotischen (nicht-lebendigen) und biotischen (lebenden) Umweltfaktoren.

Enthält die Art der Nahrungsaufnahme, den Lebensraum, das Verhalten, die Fortpflanzung und andere spezialisierte Anpassungen.

Jede Art hat ihre einzigartige ökologische Nische, um Ressourcen zu nutzen und Konkurrenz zu vermeiden.

Konkurrenzvermeidung: Durch unterschiedliche Nischen können Arten ähnlicher Ressourcenknappheit ausweichen und koexistieren.

Fundamentale Nische: Gesamte Bandbreite der Bedingungen und Ressourcen, unter denen eine Art leben und reproduzieren kann.

Realisierte Nische: Tatsächlicher Bereich, in dem eine Art aufgrund von Konkurrenz und anderen Interaktionen existiert.

Konkurrenz um begrenzte Ressourcen ist ein Hauptfaktor, der die Ausprägung der ökologischen Nische beeinflusst.

Veränderungen in der Umwelt können zu Verschiebungen oder Verengungen der ökologischen Nischen führen.

Die Gesamtheit der ökologischen Nischen einer Gemeinschaft bildet das ökologische Gefüge und bestimmt die Artenvielfalt und Stabilität des Ökosystems.

Produktionspyramide: Grafische Darstellung des Energieflusses und der Biomasse in einem Ökosystem.

Jede Stufe repräsentiert eine Trophieebene (Nahrungsstufe) in der Nahrungskette.

Primärproduzenten: Pflanzen und andere autotrophe Organismen, die durch Photosynthese Energie aus Sonnenlicht gewinnen.

Erste Ordnung Konsumenten: Herbivore, die sich von den Primärproduzenten ernähren.

Zweite Ordnung Konsumenten: Fleischfresser, die sich von den ersten Ordnung Konsumenten ernähren.

Dritte Ordnung Konsumenten: Fleischfresser, die sich von den zweiten Ordnung Konsumenten ernähren.

Jede Trophieebene enthält weniger Energie und Biomasse als die darunterliegende Ebene.

Pyramidenform entsteht aufgrund des Energieverlustes bei jeder Übertragung von einer Trophieebene zur nächsten.

Trophieebenen können weitere Stufen haben, je nach Komplexität des Ökosystems.

Destruenten: Organismen, die tote Pflanzen- und Tierreste abbauen und die Energie zurück in den Nährstoffkreislauf führen.

Pyramide kann auf Biomasse oder Energie basieren.

Produktionspyramiden zeigen die Effizienz der Energieübertragung und die begrenzte Verfügbarkeit von Ressourcen in einem Ökosystem.

Stickstoff-Kreislauf: Der natürliche Prozess, bei dem Stickstoff durch verschiedene Stadien im Ökosystem zirkuliert.

Stickstoff (N) ist ein lebenswichtiges Element für Organismen und Bestandteil von Proteinen und Nukleinsäuren.

Stickstofffixierung: Umwandlung von atmosphärischem Stickstoff (N₂) in eine für Pflanzen und Tiere verwertbare Form, durch Bakterien (z.B. Knöllchenbakterien an Wurzeln von Leguminosen) oder durch Blitzentladungen in der Atmosphäre.

Assimilation: Aufnahme von Stickstoffverbindungen durch Pflanzen (z.B. Nitrate, Ammonium) und Integration in ihre Gewebe.

Trophische Übertragung: Stickstoff wird von Pflanzen auf herbivore Tiere, Fleischfresser und schließlich auf Destruenten übertragen.

Ammonifikation: Bakterielle Umwandlung organischer Stickstoffverbindungen (z.B. Aminosäuren) in Ammonium (NH₄⁺).

Nitrifikation: Bakterielle Oxidation von Ammonium (NH₄⁺) zu Nitrit (NO₂⁻) und weiter zu Nitrat (NO₃⁻).

Denitrifikation: Bakterielle Reduktion von Nitrat (NO₃⁻) zu atmosphärischem Stickstoff (N₂), wodurch der Stickstoff in die Atmosphäre zurückgeführt wird.

Abiotische Fixierung: Stickstoff kann auch durch Blitzentladungen in der Atmosphäre fixiert werden.

Menschliche Einflüsse (z.B. Düngemittel, Abwasser) können den Stickstoff-Kreislauf stören und zu Umweltproblemen wie Eutrophierung und Gewässerverschmutzung führen.

Der Stickstoff-Kreislauf ist ein wichtiger Bestandteil des biogeochemischen Kreislaufs und beeinflusst das Wachstum von Pflanzen, die Produktivität von Ökosystemen und die Gesundheit der Biosphäre.

Insektizide: Chemische Substanzen, die zur Bekämpfung von Insekten eingesetzt werden.

Wirkungsweise: Insektizide können Insekten abtöten, ihre Fortpflanzung beeinträchtigen oder ihr Verhalten stören.

Breites Wirkungsspektrum: Manche Insektizide wirken gegen eine Vielzahl von Insektenarten, während andere spezifischer sind.

Kontaktinsektizide: Wirken, wenn sie mit dem Insekt in Berührung kommen (z. B. durch Absorption über die Haut).

Mageninsektizide: Wirken, wenn das Insekt die Substanz aufnimmt, indem es sie frisst oder saugt.

Systemische Insektizide: Werden auf Pflanzen angewendet und von der Pflanze aufgenommen, um Insekten abzutöten, die sich von der Pflanze ernähren.

Persistenz: Einige Insektizide können lange in der Umwelt verbleiben und Auswirkungen auf Nichtzielorganismen haben.

Nebenwirkungen: Insektizide können auch nützliche Insekten, wie Bienen und natürliche Feinde von Schädlingen, sowie andere Tiere und die Umwelt schädigen.

Widerstandsfähigkeit: Übermäßiger und unsachgemäßer Einsatz von Insektiziden kann zu Resistenzen bei Insekten führen, wodurch die Wirksamkeit abnimmt.

Regulation: Die Verwendung von Insektiziden unterliegt in vielen Ländern strengen Vorschriften und Kontrollen, um Umweltauswirkungen zu minimieren.

Alternative Ansätze: Integrierter Pflanzenschutz und biologische Schädlingsbekämpfung werden zunehmend als nachhaltigere Alternativen zu Insektiziden eingesetzt.