Was ist extensive Bewurzelung?
Weit ausgebreitetes Wurzelsystem
Was ist intensive Bewurzelung?
Verdichtung des Wurzelsystems auf kleinem Raum
Was versteht man unter Transpiration?
Verdunstung von Wasser auf pflanzlicher Oberfläche
Wasserabgabe von Pflanzen in Dampfform an die Luft über Stomata & Kutikula
Was versteht man unter Evaporation?
Verdunstung von Wasser auf freien Wasserflächen bzw. auf unbewachsenen Landflächen
Wann ist treibende Kraft für Evaporation & Transpiration am geößten?
Bei hoher Lufttemperatur & niedriger Luftfeuchte
Was ist Ursache für Mittagsdepression am sonnigen Sommertagen wobei sich Stomata-Öffnungsweiten verringern?
Um zu große Wasserverluste zu verhindern
Was ist ein Therophyt?
Einjährige Pflanze, die als Same überwintert
Was ist ein Kryptophyt?
Ausdauernde Kräuter, deren Erneuerungsknospen unter der Erdoberfläche überwintern
z.B. Schneeglöckchen
Welche Resistenzmechanismen gegen Hitzeereignisse können der Strategie der Hitzevermeidung zugeordnet werden?
Vertikale Blattstellung
Strahlungsreflexion durch behaarte Blätter
Transpirationskühlung
Welche Resistenzmechanismen gegen Frostereignisse können der Sttategie der Gefriertoleranz zugeordnet werden?
extrazelluläre Eisbildung mit Dehydratation des Protoplasten
Bildung osmoprotektiver Substanzen bei frostbedingter Austrocknung
Membranstabilisierung durch mehr ungesättigte Fettsäuren in der Biomembran
Warum sind calcifuge Pflanzen auf einem Kalkboden nicht konkurrenzfähig?
Die erleiden Eisenmangelchlorose
Welche Aussagen lassen sich über Kalk-Blaugras (Sesleria caerula) treffen?
hinsichtlich des natürlichen Vorkommens der Art handelt es sich um einen Kalkzeiger des Bodens —> Calcicole Art
In Reinkultur wächst die Pflanze sowohl auf saurem als auch auf kalkreichem Boden
—>Physiologischer Toleranzbereich ohne Konkurrenz ist größer als der ökologische Toleranzbereich bei Konkurrenz mit anderen Pflanzen
Nenne einen Säurezeiger des Bodens!
Borstgras
Welche Aussagen lassen sich über carnivore Pflanzen treffen?
Verbessern Nährstoffversorgung durch Fang von Insekten
Besiedeln häufig nährstoffarme Lebensräume
Können sich bei ausreichendem Nährstoffangebot auch ohne Fang von Insekten entwickeln
Was betrachtet die Autökologie/Ökophysiologie?
Individuum-Beziehung einzelner Arten zu Umweltfaktoren
Morphologisch-anatomische, physiologische & verhaltensbiologische Anpassung des Individuums an abiotische & biotische Umwelt
Was betrachtet die Demökologie/Populationsökologie?
Struktur- & Funktionsmerkmale sowie Dynamik von Populationen
Was betrachtet die Synökologie?
= Gemeinschaftsökologie
Beziehungen zwischen Populationen & Arten innerhalb einer Lebensgemeinschaft (Biozönose), sowie zu ihrer Umwelt
Was ist ein Biom?
Lebensgemeinschaft von Tieren und Pflanzen in einem größeren geografischen Raum, die durch ein ähnliches Klima geprägt sind
Was gehört zum Makroklima (Großklima)?
Klimatische Eigentümlichkeiten größerer Gebiete (bis 500 km Ausdehnung), die insgesamt das Weltklima beeinflussen
Was gehört zum Mikroklima (Kleinklima)?
Klimatische Verhältnisse in kleinem, klar umrissenem Bereich (wenige Millimeter bis Meter), stark durch bodennahe Luftschichten, Oberflächenstrukturen usw. beeinflusst, oft sehr variabel
Was sind Neobiota/Gebietsfremde Arten?
Organismen die (nach 1492) durch den Menschen in andere Lebensräume verschleppt wurden
—> z.B. Nordamerikanischer Ochsenfrosch
—>Regenbogenforelle
Was sind Invasive Arten?
Neobiota/Gebietsfremde Arten werden als Invasiv bezeichnet, wenn sie unerwünschte Auswirkungen auf andere Arten, Lebensgemeinschaften oder Biotope haben
—>Asiatischer Marienkäfer
—>Signalkrebs
Gründe, die Verbreitungsgebiet einer Art bestimmen können
Behinderung der Ausbreitung
—>Gebiet nicht erreichbar
Biotische Faktoren
—>Räuber, Parasiten, Konkurrenten, Krankheiten
Abiotische Faktoren
—>chemisch: pH, Bodennährstoffe, Wasser…
—>physikalisch: Temperatur, Sonne, Feuchtigkeit
Stenöke vs. euryöke Organismen
Stenöke Organismen: geringer Toleranzbereich
Euryöke Organismen: breiter Toleranzbereich grüner Umweltfaktoren
Stenotherme vs. eurytherme Arten
Stenotherme Art: Optimum bei hoher Temperatur (Stern)
Eurytherme Art: Optimum bei geringer Temperatur
Sind Toleranzbereiche fixe Größen?
Nein, sie können sich verschieben durch:
Wechselwirkung mit anderen Faktoren (Luftemperatur/Luftfeuchtigkeit)
Intensitätsverteilung (konstant, wechselnd, Extremwerte)
Eineirkungsdauer (1malig, kurz, lang)
Entwicklungsstadium (Larve, Adulttier)
Adaption (Evolutive Anpassung)
Vorbehandlung (Akklimatisation)
Was ist eine Art?
Fortpflanzungsgemeinschaft bestehend aus Populationen sich kreuzender Individuen mit gemeinsamen Merkmalen (biologisches Artkonzept)
Typologisches Artkonzept (Abgrenzung aufgrund morphologischer Merkmale)
Phylogenetisches Artkonzept (Art ist eine Gruppe von Organismen mit gemeinsamer Abstammung; kleinste monophyletische Einheit)
Was ist eine Population?
Gesamtheit der Individuen einer Art, die zusammenhängenden Lebensraumabschnitt bewohnen mit genetischer Kontinuität über mehrere Generationen
Was ist eine Lebensgemeinschaft (Biozönose)?
Gemeinsames Vorkommen von Arten in einem Lebensraum bedingt durch ähnliche Umweltansprüche & ein- oder wechselseitige Abhängigkeit
Was ist ein Ökosystem?
Beziehungsgefüge der Lebewesen untereinander & mit ihrem Lebensraum
Charakterisiert durch Struktur & Funktionen des Ökosystems
Was besagt die RGT-Regel bzw. Arrhenius-Gleichung und für wen gilt diese?
Chemische Prozesse, eingeschränkt auch Stoffwechselprozesse, laufen bei einer Temperaturerhöhung um 10K um das 2 bis 3-fache schneller ab
—>gilt uneingeschränkt für Mikroorganismen
Wovon ist die Metabolismusrate abhängig?
Temperatur —>RGT-Regel
Kötpergröße —> Kleiner’s Gesetz
—>Metabolismusrate steigt mit Körpergröße an
Ist die Metabolismusrate/Energieverbrauch pro kg Körpergewicht bei kleineren oder bei größeren Tieren höher?
Deutlich höher bei kleineren —>mehr Körperoberfläche pro Masse um Wärme zu verlieren
Endothermie vs. Ektothermie
Endotherme (Gleichwarme/Homoiotherme/Warmblüter): Konstante Temperatur durch endogene Wärmeproduktion (Vögel & Säuger)
Ektotherme (Wechselwarme/Poikilotherme): Körpertemperatur abhängig von Umgebungstemperatur (Wirbellose, Fische, Amphibien, Peptilien)
Wie regulieren Ektotherme vs. Endotherme Tiere ihre Körpertemperatur?
Ektotherme: Regulation der Körpertemperatur über Verhaltensanpassung
Endotherme: Verwendung eigener Stoffwechselenergie zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur (35-43 Grad)
Welche Tiere betreiben Heterothermie & wie tun sie das?
Manche Fluginsekten z.B. Hummeln, Schwärmer
—>Erwärmung des Thorax durch Muskelkontraktionen (Kältezittern) erlaubt bei niedriger Außentemperatur das Fliegen
Vor- & Nachteile der Endothermie
-sehr hohe energetische Kosten
+bei kühlen Wassertemperaturen sind endotherme Jäger schneller als ektotherme Jäger & Beute
Unterschied zwischen Konformer & Regulierer des inneren Milieus
Konformer: folgen Schwankungen mit gleichsinnigen Änderungen ihres inneren Milieus
Regulierer: erhalten über Regulationsmechanismen ein konstantes inneres Milieu aufrecht
Nenne Mechanismen der Thermoregulation bei Tieren
Verdunstungskühlung: Hecheln, Schwitzen, Belecken, Bekoten
Isolation: mit Fett, Federn, Fell —>Berinflussung der Wärmeabgabe über Konduktion & Konvektion
Thermoregulation: Anpassungen an Kälte & Frost
Gefriervermeidung
—>Verhindern des gefrieren des Gewebes durch Absenkung des intrazellulären Gefrierpunkts (“Antifreeze”-Mittel: Glycerin, Glycoproteine)
Gefriertoleranz
—>Gewebe darf gefrieren, dabei Schutz der Zelle; Förderung der extrazellulären Eiskristallbildung durch Kristallisationskeime (Ca-Salze, Phospholipide, langkettige Aklohole)
—>hohe Glycerin- & Harnstoffkonzentration schützt Zellen
—>z.B. Bärtierchen, Muscheln im Watt, viele Insekten, Waldfrosch
Nenne Anpassungen an Wärme/Kälte
Morphologie: Bergmann’sche Regel (“Körpergröße nimmt mit abnehmender Temperatur zu”)
—>Anpassung an zunehmende Wärmeverluste
Größe exponierter Körperteile: Allensche Regel (“Schwänze & Ohren in kalten Gebieten relativ kürzer als in wärmeren”)
—>Anpassung an Wärmeverluste bzw. Überhitzung
Nenne Anpassungen an saisonale & tageszeitlich schlechte Umweltbedingungen
Diapause/ Dormanz: Entwicklungshemmung durch Außenfaktoren bei reduziertem Stoffwechsel (z.B. Insekten; Schwalbenschwanz überwintert als Puppe)
Hypometabolismus (verringerter Metabolismus) endothermer Tiere:
Hibernation (Winterschlaf): Schlafähnlicher Zustand bei saisonaler Nahrungsknappheit
—>Drosselung der Stoffwechselfunktionen, starker Verringerung der Endothermie
(z.B. Murmeltier, Igel)
bzw. Aestivation (Sommerschlaf) in Madagaskar
Torpor (physiologische Starre, Lethargie): Kälte, Hitze oder durch akute Nahrungsknappheit ausgelöst
—>Aktivität & Stoffwechsel zeitweise, teils täglich abgesenkt; vollkommene Inaktivität
(z.B. Fledermäuse, Hamster, Schwalben, Kolibris,…)
Migration: Wanderungsbewegungen
Welche Merkmale charakterisieren eine Population?
Populationsgröße
Populationsdichte
Verteilungsmuster in Population
Geographischer Ausbreitungsraum
Geschlechterverhältnis
Genetische Diversität
Altersstruktur
Zeitliche & räumliche Dynamik
Nenne Methoden zur Erfassung von Populationen
Linientransekte
Zählmethoden mit Flächen- oder Raumbezug
Fang-Wiederfang (Mark-Release-Recapture)
Wie berechnet man die Populationsgröße N?
N = Anzahl Geburten - Anzahl Sterbefälle + Zuwanderung - Abwanderung
Wovon wird die Verteilung von Individuen innerhalb einer Population bestimmt?
Vorkommen essenzieller Ressourcen
Konkurrenz
Dispersal
Verhaltensinteraktionen
Was ist interspezifische Konkurrenz?
Wechselbeziehung, bei der Arten um gemeinsame Ressource konkurrieren & damit ihr Wachstum gegenseitig hemmen
Was ist eine Metapopulation?
Räumlich getrennte Populationen, die durch Dispersal im Austausch stehen (Dynamik von lokalen Besiedlungs- & Aussterbeereignissen)
Gesamtpopulation aus Subpopulationen in einem Areal, dessen räumliches Besiedlungsmuster sich durch lokales Aussterben & Ein- (Immigration) & Auswanderung (Emigration) dynamisch ändert
Subpopulationen:
-leben in abgrenzbaren Habitatinseln
-können lokal aussterben; Aussterberisiko steigt mit zunehmender Isolation & sinkender Habitatgröße
-sporadische Migration zwischen Subpopulationen führt zur Wiederbesiedelung
-asynchrone Dynamik; verringern Aussterberisiko der Metapopulationen
Was ist die MVP?
Minimum Viable Populationsize = minimale überlebensfähige Populationsgröße:
Populationsgröße, die eine >90% Überlebenswahrscheinlichkeit über 100 Jahre ermöglicht
(Trotz Umweltstochastizität, genetischer Stochastizität, demographischer Stochastizität)
Definiere Phytozönose & Zoozönose
Phytozönose: Gesamtheit aller Pflanzen an einem Ort
Zoozönose: Gesamtheit aller Tiere an einem Ort
Wie werden Tiergemeinschaften erfasst?
Standardisierte Beobachtung (Bonitur)
Aktive Fangmethoden
Passive Fangmethoden
-Malaisefalle
-Lebendfalle
-Stammekletor
-Bodenfotoekletor
-Kescher
Nenne Kenngrößen von Lebensgemeinschaften
Artenzahl
Abundanz
Relative Häufigkeiten
Diversitätsindizes
Funktionelle Eigenschaften
Trophische Struktur
Interaktions-Netzwerke
Definiere Evenness
= Äquität; Gleichverteilung der Arten
Höhere Evenness —> höhere Diversität
Woraus setzt sich die Gesamtdiversität (Ökologischer Artenpool) zusammen?
aus der lokalen Artenvielfalt + der Artenturnover (Unterschied in Artenzusammensetzung)
Welche Faktoren bestimmen die Artenvielfalt?
Räumliche Faktoren
-Globaler & regionaler Artenpool
-Flächengröße
-Isolation
Zeitliche Faktoren
-Sukzession (zeitliche Dynamik)
-Störungen
Ökologische Faktoren
-Konkurrenz
-Trophische & mutualistische Interaktionen
Was ist Sukzession?
Nichtsaisonale, gerichtete & kontinuierliche Veränderung einer Artengemeinschaft
Primärsukzession: steriles Substrat, Vulkane, Gletscher
Sekundärsukzession: Wiederbesiedlung nach Störung (Flächenstillegung, Brachesukzession, Agrarumweltprogramme)
—>nicht langsamer als Primärsukzession
Nenne die wissenschaftlichen Ziele der Tierökologie!
Erforschung der Ursachen für Verbreitung & Häufigkeit von Organismen
Gesetzmäßigkeiten erkennen, die den Interaktionen zwischen Organismen mit ihrer abiotischen & biotischen Umwelt zugrundeliegen
Verständnis ökosystemarer Prozesse
Was behandelt die Ökosystemökologie?
Beziehungen zwischen Arten, Energieflüsse, sowie biogeochemischer Stoffkreisläufe
Auf welchen Ebenen findet sich Biodiversität?
Genetisch Diversität
Artendiversität
Diversität von Ökosystemen
Phylogenetische Diversität
Funktionelle Diversität
Welcher Zusammenhang besteht zwischen Ökologie & Evolution?
Ökologische Wechselbeziehungen bestimmen unterschiedlichen Reproduktionserfolg & sind die treibenden Kräfte der Evolution
Evolution ist die Veränderung der erblichen Merkmale einer Population oder Art im Laufe der Zeit
—>Mikroevolution
—>Makroevolution
Nenne wichtige Merkmale einer Population!
Populationsgröße (Anzahl Individuen)
Populationsdichte (Individuen/Fläche)
Geburten- & Sterberaten (zeitliche Dynamik)
Wachstum (räumliche Dynamik)
Was sind wichtige Merkmale einer Lebensgemeinschaft (Biozönose)?
Artenzahlen
Trophische Ebenen
Wechselbeziehungen
Welche Strukturen & Funktionen kennzeichnen ein Ökosystem?
Strukturen:
Physikalisch: Gliederung des Raumes
Chemisch: Menge & Verteilung anorganischer & chemischer Stoffe
Biologisch: Artenspektrum, Abundanz, tropische Ebenen
Funktionen:
Primärproduktion
Stoffkreisläufe
Wasserkreislauf
Energieflüsse
Bodenbildung
Klimaregulation
Ökologische Prozesse (Herbivorie, Prädation, Zersetzung, Bestäubung, Samenausbreitung)
Welches sind die Hauptgefährdungsursachen der Biodiversität?
Habitatverlust
Klimawandel
Invasive Arten
Ausbeutung natürlicher Ressourcen
Nährstoffeinträge, Pestizide, Umweltverschmutzung
Reicht eine Laborexperiment aus, um eine ökologische Fragestellung zu klären?
Künstliche Bedingungen
Reduzierte Komplexität & Variabilität
Nur Teilsysteme betrachtbar
Übertragbarkeitauf reale Systeme nicht gewährleistet
—>Common Garden & Freilandexperimente entlang von Umweltgradienten (Klima, Landnutzung)
Wodurch wird das Muster globaler Niederschläge geprägt?
durch die Temperatur, Wind- & Meeresströmungen
Definiere Biome & biogeografische Regionen
Biome: sind durch die dort vorherrschende Vegetation charakterisiert (die maßgeblich von Temperatur & Niederschlag geprägt wird). Man kann das gleiche Biom auf unterschiedlichen Kontinenten finden
Biogeografische Regionen sind als Ergebnisse historischer Prozesse definiert, die zu einer bestimmten Verteilung von Taxa auf dem Land und im Meer führten (im großen Maßstab Faunen- bzw. Florenreiche genannt)
Was wären mögliche Ursachen dafür, dass eine Vogelart, die aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit ein größeres Verbreitungsgebiet haben sollte nur in einem kleineren Teil davon beobachtet werden kann?
Unüberwindliche Barrieren (z.B. Hohe Gebirge)
Potentielles Verbreitungsgebiet nur unzureichend untersucht
Es gibt keine Bäume um Nester zu bauen
Die Art hatte noch keine Zeit das neue Gebiet zu besiedeln (Arten, die z.B. in der Eiszeit südwärts gedrängt wurden, benötigen Zeit, bis sie in alte Areale zurückkehren)
Potentielle Areale für die Art nicht erreichbar
Ist die Niederschlagsrate im Tiefland immer am höchsten & nimmt mit der Höhe (Berge) ab?
Nein, variiert teils auch auf verschiedenen Seiten des Bergs
Ist es richtig, dass das Durchschnittsklima früher wegen der Eiszeiten kälter war als heutzutage?
Nein, da den starken Abkühlungen während der Eiszeiten lange & ausgeprägte Warmzeiten gegenüberstehen
—>früher im Vergleich zu heute durchschnittlich wärmer
Nenne Beispiele für terrestrische Biome!
Immergrüner Tropischer Wald
Immergrüner Wald der gemäßigten Zone
Sommergrüner tropischer Wald
Sommergrüner Wald der gemäßigten Zone (Deutschland)
Dornwald
Borealer Wald (Taiga)
Savanne
Hitzewüste
Kältewüste
Nenne biogeografische Regionen!
Nearktis (Nordamerika)
Palaearktis (Europa)
—>Holarktis
Afrotropis (Afrika)
Orientalis
—>Palaeotropis
Neotropis (Südamerika)
Australia
Warum sollte man den Begriff Klima nicht mit “Wetter” oder “Witterung” vertauschen?
Da diese Zustände der Atmosphäre auf kleinerer zeitlichen Skala (Stunden bis zu einigen Monaten) beschreiben
Ist es richtig, dass aufgrund der hohen Niederschläge die äquatoriale Zone geprägt ist vom tropischen Regenwaldbiom?
Nein, am Äquator findet man sowohl Gebiete mit hohem & geringem Niederschlag, so dass sowohl Savannen als auch Regenwälder hier zu finden sind
Außerdem ist nicht nur der Niederschlag sondern auch die Temperatur für die Ausbildung von tropischen Regenwäldern wichtig
Ist es richtig, dass im subtropischen Hochdruckgürtel hohe Temperaturen für die Ausbildung von Wüsten & Trockengebieten sorgen?
Nein, in der suptropischen Hochdruckzone sorgen absteigende Luftmassen die Feuchtigkeit aufnehmen über weite Teile des Jahres für Trockenheit
Wie groß ist das kleinste endotherme Tier?
Hummelgroß (Thailändische Hummelfledermaus)
Was ist eine ökologische Nische?
Die ökologische Nische beschreibt die Gesamtheit der Umweltbedingungen unter der eine Art leben & sich fortpflanzen kann
Definiert als multidimensionaler Raum (durch abiotische & biotische Faktoren definiert)
Kampf um knappe Ressourcen wie Nahrung verhindert, dass eine Art den verfügbaren Raum der fundamentalen Nische ausschöpfen kann
—>reale Nische
Was kann die Rate des Wärmeaustausches zwischen Tier und seiner Umgebung verringern?
Gegenstrom-Wärmeaustauscher
Fett
Hornplatten
Federn
Welche Aussagen zur Gefriertoleranz sind richtig?
Eiskristallbildung zwischen den Zellen wird toleriert
Gewebe darf durchfrieren
Glycoproteine im Blut verhindern eine Eiskristallbildung
Tier fühlt sich gefroren an
Gefriertoleranz kommt bei Säugern nicht vor
Was ist Myrmecochorie?
Samenausbreitung durch Ameisen
—>Ameisen tragen sie in ihr Nest & schützen sie so durch Feuer
Was ist für ein Tier ein verlässliches Signal, ob Winter oder Sommer bevorsteht?
Tageslängenänderungen
Vergleiche einen kalten (z.B. arktische Taiga) mit einem warmen Lebensraum (z.B. Tropenwald)
Wie sollten in diesen Lebensräumen mikrobielle Abbauprozesse, z.B. von Pflanzenmaterial, verlaufen?
in der Taiga sammeln sich im Boden große Mengen nicht oder nur teilweise angebauter Biomasse an, weil die vorherrschende Kälte die Aktivität von Mikroorganismen drosselt
Im Tropenwald ist es warm & feucht, was Abbauprozesse durch Mikroorganismen beschleunigt (Konsequenz der RGT-Regel)
Unabhängig von der Temperatur erfolgt bei Trockenheit kein Abbau
Angenommen über den Zeitraum einer mark-release-recapture Untersuchungböeint die Populationsgröße N insgesamt gleich, aber Individuen der Population sterben, was durch Geburten ausgeglichen wird
Wenn man das nicht beachtet - welchen Einfluss hat das dann auf die Schätzung der Populationsgröße?
Überschätzung
Wenn markierte & unmarkierte Individuen in gleichem Ausmaß wegsterben/abwandern & dieser Verlust auch nicht kompensiert wird (Population schrumpft), für welchen Zeitpunkt gilt dann die Populationsgrößenschätzung in einer MRR Studie?
Moment des Erstfangs
Welche typischen (kleinräumigen) Verteilungsmuster kennst du & was sind potentielle Mechanismen, die zu den Mustern führen?
Aggregierte Verteilung weil Individuen sich an einer bestimmten Ressource häufen
Aggregierte Verteilung weil Individuen in Gruppen jagen
Gleichmäßige Verteilung weil Individuen Territorien bilden
Nimmt die Größe der Verbreitungsgebiete von den Polen zum Äquator ab oder zu? (Rapoport’s Regel)
Die Größe der Verbreitungsgebiete nimmt von den Polen zum Äquator ab
Nenne die verschiedenen Typen von Altersstruktur - Überlebenskurven mit Tierarten für die sie charakteristisch sind!
Typ I: die meisten Individuen werden alt
—>Wolf
Typ II: Konstante Überlebensrate
—>Singdrossel
Typ III: hohe Mortalitätsrate junger Individuen
—>Atlantischer Lachs
Skizziere die Phasenbeziehung zwischen einer Räuber- & Beutepopulation nach dem Lotka-Volterra-Gleichung
Wer reguliert wen?
Beute reguliert die Räuber
Modelliert die Lotka-Volterra Gleichung für interspezifische Konkurrenz die Koexistenz zweier Populationen?
In den meisten Fällen (Konfigurationen der Modellparameter) führt die interspezifische Konkurrenz, die durch die Lotka-Volterra Gleichung modelliert wird, zum Aussterben einer Art
Gebe Beispiele für interspezifische Konkurrenz & erörtere die Konkurrenzparameter (Konkurrenzkoeffizienten) der Lotka-Volterra Gleichung
Konkurrenz zwischen Fichten & Buchen im Licht
Konkurrenz zwischen Löwen & Hyänen um Beute
Konkurrenz zwischen Hummeln & Honigbienen um Blütennektar
Konkurrenzkoeffizient: Wie groß ist Beeinträchtigung der einen durch die andere Art
Was charakterisiert eine Metapopulation?
große Zahl klar abgetrennter lokaler Populationen
Lokale Populationen können aussterben
Wenn lokale Populationen aussterben, können sie von Immigration wiederbesiedelt werden
Definiere den Begriff Konkurrenz
-/- Wechselbeziehung, bei der 2 Arten um eine gemeinsame Ressource konkurrieren & damit ihr Wachstum gegenseitig hemmen
Definiere den Begriff Konkurrenz mathematisch (Lotka-Volterra Gleichung)
Was fördert & was senkt das Aussterberisiko?
Aussterberisiko steigt mit der Zeit & zunehmender Umweltstochastizität
Aussterberisiko sinkt mit steigender Populationsgröße
Was ist Umweltstochastizität?
Unvorhersehbare Umweltschwankungen
-erhöht das Extinktionsrisiko
-gefährdet v.a. kleine Populationen
-ist von der Populationsgröße unabhängig
Die Rang-Abundanz-Kurve einer Lebensgemeinschaft verläuft umso flacher…
je häufiger die seltensten Arten in einer Lebensgemeinschaft vorkommen
je geringer der Abundanz-Unterschied zwischen der häufigsten & der seltensten Art ist
je seltener die häufigsten Arten in einer Lebensgemeinschaft vorkommen
Was ist die Rang-Abundanz-Kurve?
Graphische Darstellung, die die Diversität einer Lebensgemeinschaft veranschaulicht, indem sie die Häufigkeit (Abundanz) der Arten in einer Gemeinschaft in Beziehung zu ihrem Rang (Platz in der Häufigkeitsreihenfolge) setzt
x-Achse: Rang der Arten (geordnet nach Häufigkeit, von der häufigsten bis zur seltensten Art)
y-Achse: relative Abundanz (Häufigkeit) der Arten
—>flachere Kurve zeigt eine gleichmäßigere Verteilung der Abundanz (hohe Gleichmäßigkeit, auch “Evenness” genannt)
—>steilere Kurve zeigt, dass wenige Arten dominant sind & die meisten Arten selten vorkommen (geringe Gleichmäßigkeit)
Ist es korrekt, dass die lokale Artenvielfalt geringer ist als der regional verfügbare Artenpool?
Ja, da filternde Prozesse (abiotische, biotische, Dispersionsbeschränkungen, Störung & Sukzession) wirken, die nur einen Teil der verfügbaren Arten in lokalen Gemeinschaften etablieren lassen
Wie hängen Pesistenz & Stabilität eines Ökosystems zusammen?
Persistent erhöht die Stabilität eines Ökosystems
Wie definiert man die Stabilität eines Ökosystems?
Die Fähigkeit eines Ökosystems nach Störung einen Ausgangszustand aufrecht zu erhalten oder in diesen zurückzukehren
Was besagt die Intermediate Disturbance Hypothesis?
Dass die Artenvielfalt in einem Ökosystem bei einem mittleren Störungsgrad am höchsten ist, da eine solche Störung die Koexistenz verschiedener Lebensstrategien ermöglicht (zu hohe oder geringe Störungsniveaus verringern hingegen die Diversität)
Störungen fördern r-Strategen
Hohe Störungsintensität führt zum lokalen Aussterben von k-Strategen
Niedriges Störungsniveau fördert die Dominanz konkurrenzstarker Arten
Was bestimmt va die Artenzusammensetzung in Gründer-dominierten Lebensgemeinschaften
(Vgl. Konkurrenz-dominierte Lebensgemeinschaften)
Der Zufall
Welche Veränderungen der Körpergröße von Insekten würde man im Verlauf einer Sekundärsukzession erwarten?
Tendenziell eine Zumahme der Körpergröße
Kleine, r-strategische Arten dominieren in frühen Phasen aufgrund ihrer Anpassung an instabile, ressourcenarme Bedingungen
Größere, K-strategische Arten werden mit zunehmender Habitatkomplexität & Stabilität wichtiger, da sie von reicheren & differenzierteren Ressourcen profitieren
Was besagt die Gleichgewichtstheorie der Inselbiogeographie?
Große Inseln: Höhere Einwanderungsrate, niedrigere Aussterberate
Isolierte Inseln: geringe Einwanderungsrate, höhere Aussterberate —>niedrige Artenzahl
Anzahl der Arten bleibt konstant, wenn Einwanderungs- & Extinktionsrate gleiche Werte haben
Festlandnahe Inseln beherbergen im Gleichgewicht eine größere Artenzahl, da die Einwanderungsrate da höher als die Extinktionsrate ist
Vergleicht man die Art-Areal-Beziehungen für unterschiedliche Artengruppen, wo müsste der u-Wert für die Artengruppe liegen, die am stärksten von Arealverlust betroffen ist?
Nahe 1
Was sind Ursachen für Arten-Areal-Beziehungen?
Habitatheterogenität (Beta-Diversität)
Areal per se (Primärproduktion, Populationsgröße)
Dynamisches Gleichgewicht zwischen Besiedlungs- & Aussterbeereignissen
Was versteht man unter Pedosphäre & wo ist die lokalisiert?
Im Boden, sie die oberste Schicht der Lithosphäre (Erdkruste & oberste Schicht des Erdmantels)
Nenne jeweils 1 Beispiel für ein Eruptivgestein & ein Sedimentgestein
Eruptivgestein: Granit
Sedimentgestein: Sandstein
Ist es richtig dass Ökosysteme naturschutzfachlich immer besonders hochwertige Biotope darstellen?
falsch
Was sind die 4 großen Umweltsphären?
Atmosphäre (Stratosphäre = Ozonschicht (15km-50km Höhe) & Mesosphäre = 50km-85km Höhe)
Lithosphäre (Troposphäre = Erdboden-15km Höhe & Pedosphäre)
Hydrosphäre (Wasser)
Biosphäre
Definiere den Begriff Ökosystem?
Beziehungsgeflechte zwischen Organismen & ihrer Umwelt auf begrenzten Raum
was versteht man unter einem Biom? In welchem Biom liegt das Deutschland? In welches Biom gelangt man, wenn man in Europa in nördliche Richtung reist?
Biom: klimatisch geografisch definiertes Areal ökologisch ähnlicher Ökosysteme
Deutschland: Sommergrüner Lsubwald der gemäßigten Zone
Nördlich: borealer Nadelwald/ Arktische Tundra
Was versteht man unter Anemophilie?
Windbestäubung
Was versteht man unter Zoochorie?
Ausbreitung von Diasporen
Was versteht man unter Allelopathie?
Chemische Beeinflussung (positiv oder negativ) einer Pflanze durch eine andere Pflanze
Nenne einen Einflussfaktor des Menschen auf das heutige Vegetationsbild in Mitteleuropa
Ammoniak für Düngemittel & Stickstoff
Welchen Wellenlängebereich umfasst die photosynthetisch aktive Strahlung?
380nm-780nm
Ist der Grenzschichtwiderstand besonders groß bei hoher Windgeschwindigkeit?
Richtig
Nenne 2 Lebensformen, die zu den Überwinterungsformen nach dem System von Raunkiaer zählen
Hemikryptophyt
Kryptophyt
Nenne 2 Prozesse des Wärmehaushalts der Pflanzen, durch die Energie an ihre Umgebung abgegeben wird, so dass eine Kühlwirkung erzielt wird
Transpiration
Reflektion
Definiere den Begriff Atmosphäre. Was ist der Hauptbestandteil?
Gasförmige Hülle um große Himmelskörper (Erde)
—>Stickstoff (78%)
—>Sauerstoff (21%)
—>Argon & weitere (1%)
Was versteht man unter Pedogenese (Bodenbildung), unter Verwitterung & welche Rolle spielen Flechten bei diesem Prozess?
Pedogenese: Bodenentwicklung auf Silikatgestein
Verwitterung: Zerfall von Gestein unter Wechselwirkung mit Atmosphäre & Hydrosphäre
—>Flechten besiedeln Gesteinsoberflächen & Flechtensäuren ätzen Bodenoberfläche an
Warum war eine O2-Anreicherung in der Stratosphäre notwendig, damit Pflanzen im Verlauf der Evolution den Übergang vom Wasserleben zum Landleben vollziehen konnten?
Schutz vor UV-Licht
Gleichgewicht zwischen Sauerstoffproduzenten (Pflanzen—>Photosynthese) & zwischen Sauerstoffverbrauchern (Tiere—>Atmung)
Nenne 2 unterirdische Ressourcen, bei deren Nutzung es zu einer Wurzelkonkurrenz zwischen Autoteilen Oflanzen kommen kann
Wasser
Nährstoffe
Nenne oberirdische Ressourcen, bei deren Nutzung es zu einer Sprosskonkurrenz zwischen autotrophen Pflanzen kommen kann
Licht
CO2
Temperaturbedingungen
Was versteht man unter dem Konkurrenzausschlussprinzip?
2 Arten mit der genau gleichen ökologischen Nische können nicht nicht miteinander in einem Lebensraum existieren
Nenne Beispiele für Symbiosen
Saprophytische Pilze, die vom Bestandesabfall der Pflanzen leben
Mykorrhiza
Bestäubung von Blütenpflanzen durch Insekten (z.B. Bienenblumen)
Nenne eine Ressource, um die Pflanzen unterirdisch & eine um die Pflanzen oberirdisch konkurrieren
Oberirdisch: Licht
Unterirdisch: Wasser
Welcher Interaktionstyp liegt bei Mykorrhiza vor?
Mutualismus
—>Nährstoffversorgung Pflanze verbessert (vergrößerte Fläche)
—>Nährstoffversorgung Pilz verbessert (auch Assimilate z.B. Traubenzucker)
Welcher Interaktionstyp liegt bei Flechten vor? Nenne Interaktionspartner
Algen & Pflanze
—>Symbiose (lebensnotwendiger Mutualismus)
—>ggseitoger Nutzen + Abhängigkeit
Was ist der Unterschied zwischen dem physiologischen Optimum & dem ökologischen Optimum einer Art hinsichtlich des Umweltfaktors Bodenfeuchte?
Physiologisch: optimales Wachstum bei Isolation jeder Art in Monokultur, ohne Konkurrenz
Ökologisch: optimales Wachstum bei Aufzucht der Arten in Mischkultur, mit Konkurrenz
Welchen Vorteil bietet Zooohilie gegenüber Anemophilie?
Zoophilie: Bestäubung durch Tiere
—>aktiv, gezielt, geringe Pollenmenge
—>effektiv bei Artenreichtum & geringer Individuenzahl
Anemophilie: Windbestäubung
—>passiv, ungerichtet
—>effektiv nur bei großer Individuenzahl derselben Art auf engen Raum
Was ist bei parasitischen Gefäßpflanzen der Unterschied zwischen Hemiparasiten & Holoparasiten?
Hemiparasit: Aufnahme anorganischer Stoffe über Xylem vom Wirt (organische Stoffe können selber hergestellt werden)
—>nicht zwingend negative Auswirkungen auf Wirt
—>Halbschmarotzer
Holoparasit: Entnahme von anorganischen & organischen Stoffen vom Wirt (ohne Wirt nicht lebensfähig)
—>Vollschmarotzer
Was versteht man unter Diskunktion? Nenne eine Art, die ein dusjunktes Areal aufweist
z.B. Silberwurz
Eine Art kommt in zwei oder mehreren voneinander getrennten Teilarealen vor
Mit welcher Methode kann man das Alter von Fossilien bestimmen?
Radiometrische Altersbestimmung (C14-Methode)
Ist es richtig, dass im Quartär erstmalig die Besiedelung von Landökosystemen stattfand
Nein, schon viel früher
Vor wie vielen Millionen Jahren begann das Zeitalter des Quartär? Welche klimatische Situation ist charakteristisch?
Vor 2,6 Millionen Jahren (bis heute)
Eiszeiten & Warmzeiten
Was versteht man unter der Erforschung der Floren- & Vegetationsgeschichte unter der Pollenanalyse (Palynologie)?
Exine der Pollen bleibt unter anaeroben Bedingungen erhalten = charakteristische Außenhaut der Pollen
Wann ist der Grenzschichtwiderstand besonders groß?
bei hoher Windgeschwindigkeit
Bei dichter Blattbehaarung
Was versteht man unter dem Licht-Kompensationspunkt der Photosynthese?
Beleuchtungsstärke, bei der O2-Produktion der Photosynthese gerade die O2-Aufnahme kompensiert
—>kein feststellbarer Gaswechsel
Nenne wesentlichen Unterschied zwischen CAM- & C4-Pflanzen
CAM: Zeitliche Trennung von CO2-Fixierung & Photosynthese (Speicherung in Äpfelsäure)
C4: Räumliche Trennung von CO2-Vorfixierung & Photosynthese (Bündelscheidenzellen & Mesophyllzellen)
Zeichne Graph für die Abhängigkeit der pflanzlichen CO2-Aufnahme bzw. -Abgabe (photosynthetische Nettoassimilationsrate) von der Lichtintensität (Photonenflussrate) für ein Schatten- bzw. Sonnenbestrahlung
Was versteht man unter Globalstrahlung?
Anteil an UV-Strahlung, der die Erdoberfläche erreicht nach Abschwächung durch die Atmosphäre bzw. Ozonschicht
Nenne 2 Unterschiede zwischen Sonnen- & Schattenblättern hinsichtlich der Abhängigkeit der photosynthetischen CO2-Nettoassimilationsrate von der Lichtintensität
Sonnenblatt: höherer Licht-Kompensationspunkt
Schattenblatt: niedriger Licht-Kompensationspunkt
Was versteht man unter CO2-Kompensationspunkt der Photosynthese? Welcher Unterschied besteht zwischen C3- & C4-Pflanzen?
CO2-Kompensationspunkt: ab dieser Lichtmenge übersteigt die CO2-Aufnahme die Abgabe
—>bei C4-Pflanzen deutlich niedrigerer (fast null) CO2-Kompensationspunkt
Was versteht man unter poikilohydren Pflanzen?
wechselfeucht & austrocknungstolerant
Wassergehalt der Pflanzen folgt ohne Kontrolle & Regulation der Umgebungsfeuchtigkeit
Gefäßpflanzen nehmen Wasser aus dem Boden über das Wurzelsystem auf. Was ist der Unterschied zwischen extensiver & intensiver Bewurzelung?
Extensiv: Weit ausgebreitetes Wurzelsystem
Intensiv: Verdichtung des Wurzelsystems auf kleinem Raum
Pflanzen regulieren die Wasserabgabe an die Luft über die Öffnungsweite der Stomata. Nenne 2 Auslöser des Spaltschlusses
Wasserstress
Extreme Temperaturen
Toxische Gase
Wenn die Zelle in eine isotonische Lösung überführt wird, tritt Grenzplasmolyse ein. Welchen Wert nimmt dann das Druckpotential an?
0 MPa
Mit welcher Messapparatur kann das Wasserpotential von Pflanzen bestimmt werden?
Scholander Druckkammer
Welches Wasserpotential besitzt Wasser?
Ist ein Blatt-Wasserpotential von 10 000 MPa für viele Pflanzen ein realistischer Wert?
Nein
Was versteht man unter homiohydren Pflanzen?
Sind Eigenfeucht (haben Zentralvakuole)
Eine Pflanzenzelle wird in eine hypotonische Lösung überführt. In welche Richtung findet Wassertransport statt? Welche treibende Kraft ist verantwortlich?
Wasser fließt in Gewebe
Wasserpotential ist verantwortlich
Grenze die Begriffe Evaporation, Transpiration, Guttation voneinander ab
Evaporation: Verdunstung von Wasser auf freien Wasserflächen & unbewachsenen Landflächen
Transpiration: Verdunstung von Wasser über pflanzliche Oberflächen über Stomata
Guttation: Ausscheidung von H2O über Wurzeldruck über Blattspitzen (passiv) oder Hydathoden (aktiv)
Welche Verhältnisse liegen bei der Grenzplasmolyse (=Turgornullpunkt) vor?
Druckpotential = 0 MPa
Wasserpotential = osmotisches Potential
Protoplast fängt gerade an sich von Zellwand zu lösen —> Blätter welken
Welche Verhältnisse liegen bei einer voll turgeszenten Zelle vor?
Wasserpotential = 0 MPa
Druckpotential = -osmotisches Potential (heben sich gegenseitig auf)
Nur bei wasserdurchtränktem Boden & 100% Luftfeuchtigkeit
Nenne 2 Faktoren, die zum Wärmehaushalt einer Pflanze beitragen können, indem sie eine Wärmeaufnahme bzw. -Abgabe bewirken
Abgabe: Transpiration
Aufnahme: Sonnenstrahlung
Nenne 2 Mechanismen von Pflanzen, die zur Hitzeresistenz beitragen, so dass bei Hitzeereignissen keine Hitzeschäden auftreten
Was versteht man unter Mikroklima & was unter Makroklima?
Makroklima: umfasst Zusammenhänge, die kontinentale oder globale Ausbreitung haben
Mikroklima: kleinräumige klimatische Verhältnisse im Bereich des Pflanzenwachstums
Nenne 2 Prozesse des Wärmehaushaltes der Pflanzen, durch die Energie an die Umgebung abgegeben wird, so dass eine Kühlwirkung erzielt wird
Nenne 1 Faktor, durch den das Mikroklima maßgeblich beeinflusst wird
Sonnenexposition
Nenne 2 Eigenschaften, die einen Kalkboden auszeichnen
hoher pH-Wert —> basisch
hohe Wasserdurchlässigkeit —> trockener & wärmer
Was sind calcifuge Pflanzen?
Wachsen auf Silikatböden —>kalkmeidend
Welches Ion geben Pflanzen an den Boden ab, um mineralische Nährstoffe aus dem Boden durch Austauschadsorption zu entnehmen?
2 H+ für 1 Ca2+
Was versteht man unter einem oligotrophen Standort? Nenne eine pflanzliche Anpassung an diese Standorteigenschaft
Allgemeiner Nährstoffmangel bestimmt als dominierender Faktor Pflanzenwachstum & Formenspektrum
—>Kleinwuchs
Was besagt das Minimumsgesetz von Justus von Liebig?
Der am geringsten verfügbare Nährstoff bestimmt den Ertrag von Pflanzen
Welche Auswirkungen hat ein niedriger pH-Wert des Bodens auf die Verfügbarkeit der kationischen Nährstoffe im Boden?
—>wichtige Nährstoffe fehlen, jedoch werden Schwermetalle mobil & gegen auf Pflanzen über
—>calcicole Pflanzen (scheiden mehr organische Säuren aus)
Was versteht man unter vikariierenden Arten?
Pflanzenarten, die taxonomisch nah miteinander verwandt sind, jedoch an unterschiedlichen Standorten stehen
Nenne 2 Stoffe, die von Pflanzenwurzeln abgegeben werden, um im Boden gebundene Nährstoffe zu mobilisieren
Wasserstoff
Chelatbildner
Welcher Stressfaktor kann Photoinhibition & Photodestruktion? Nenne Schutzmechanismen
Stress durch Strahlung
UV-Abschirmung durch UV-Abschirmstoffe
Änderung des Blattstellwinkels
In welchem Kompartiment des Blattes sind Schutzpigmenze gegen UV-Strahlung lokalisiert?
Epidermis (—>Flavonoide)
Welche makroklimatische Voraussetzung hinsichtlich Niederschlag & Evotranspiration für arides Klima?
Evotranspiration > Niederschlag
Nenne Anpassungsstrategien von Pflanzen, die bei Dürre eine Austrocknung verzögern (aride-aktive Strategie)
Wasserspeicherung (Sukkulenz)
Transpirationseinschränkung (schließen der Stomata)
Definition von pflanzlichem Stress
Außergewöhnliche Abweichung vom physiologischen Optimum der Pflanze
Nenne 2 Mechanismen zum Schutz vor Lichtstress bei Eineirkung von Starklicht
Änderung des Blattwinkels
Speicherung von Flavonoiden in Epidermis
Welche Wirkung hat UV-B-Strahlung auf Pflanzen
Erbgutschädigung & mutagene Proteine —>Störung der Fortpflanzung & Minderung des Ertrags
Was versteht man unter Xenobiotika?
Organisch & anorganische Schadstoffe
Wichtigste physiologische Funktion der Kutikula
Schutz vor Wasserverlust
Welche Eigenschaft der Kutikula ist Grundlage für ihren “Lotus-Effekt”?
Kristalline Strukturen auf Blattoberseite, ausgebildet durch extrem dünne Schicht aus Wachs
Woraus ist die Kutikula aufgebaut?
Aus dem Biopolymer Cutin & eingelagerten & aufgelagerten Proteinen
Nenne eine biotische Interaktion, die in der Phyllosphäre auf Blattoberflächen lokalisiert ist
Parasitismus
Parabiose
Welches Enzym ist für Stickstofffixierung notwendig & welche Reaktion wird von dem Enzym katalysiert?
Enzym: Nitrogenase
N2 —> NH4+
Welche biotische Interaktion ist notwendig, damit Pflanzen direkt von der Stickstofffixierung profitieren können. In welcher Pflanzenfamilie ist die biotische Interaktion zu finden?
Symbiose mit Prokaryoten
—>Schmetterlingsblütler
Welche Rolle übernehmen die Destruenten im Stickstoffkreislauf eines Ökosystems?
Ammonifikation
Was ist der wesentliche Unterschied zwischen Phosphorkreislauf & Stockstoffkreislauf
Sticlstoffkreislauf: Nährstoff liegt sowohl als Kation als auch als Anion vor
Phosphorkreislauf: Nährstoff liegt nur als Anion vor
Nenne 3 Prozesse des Stickstoffkreislaufs, bei denen Mikroorganismen zentrale Rolle haben
Assimilation (N2—>NH4+)
Ammonifikation (NH4+—>NO2-)
Nitrifikation (NO2- —> NO3-)
Was versteht man unter Eutrophierung?
Überschüssiges Angebot an Stickstoff & Phosphor im Boden
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