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Einführung zur Ökologie

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Zusammenfassung

ist die Wissenschaft von den Wechselbeziehungen zwischen den Lebewesen und ihrer Umwelt. Sie beschreibt in der die Wechselwirkungen von Tierpopulationen untereinander und definiert die Zentraler Bestandteil ist das Verständnis von und Stoffkreisläufen. Über die bilden Pflanzen energiereiche organische Verbindungen und damit die Grundlage der Stoffkreisläufe. Außerdem sind hochwertige für ein fruchtbares Pflanzenwachstum eine Grundvoraussetzung.

Grundlagen

Ökologie

  • Die ist die Wissenschaft von den Wechselbeziehungen zwischen den Lebewesen und ihrer Umwelt.
  • Ökosystem: Gefüge aus Lebewesen untereinander () und mit ihrem Lebensraum ()

Ökologische Grundbegriffe

Ökologische Nische

  • Die ist die Stellung einer Art in den Wechselwirkungen ihrer Umweltfaktoren („Beruf“ einer Art).
  • Beispiel: und
    • Ähnlicher Lebensraum (Kulturlandschaft)
    • Gleiche Nahrung (Feldmäuse)
    • Aber unterschiedliche Bejagungsmuster (Tag- und Nachtjäger)

Bioindikatoren

  • sind Organismen, die sehr sensibel auf ihre Umwelt reagieren und deshalb Rückschlüsse auf die Umweltqualität ermöglichen.
  • Flechten sind ein Beispiel für
    • Sehr sensibel auf Luftverschmutzung → Fehlen von Flechten als Hinweis für Luftschadstoffe

Zeigerpflanzen

Beispiele für Zeigerpflanzen
Bodenqualität
Stickstoffreich
Nährstoffarm und sauer
Nährstoffarm und alkalisch
  • Wiesensalbei
  • Hufeisenklee
  • Wundklee
Nährstoffarm und feucht
  • Breitblättriges Knabenkraut
  • Schlangenknöterich

Weitere Begriffe

  • Schlüsselarten: Arten, die eine Voraussetzung für das Vorkommen anderer Arten bilden
  • Leitarten: Arten mit sehr hohen Ansprüchen an ihren Lebensraum (z.B. und

Populationsökologie

  • Definition: Teilgebiet der das die Wechselwirkungen von Populationen untereinander und mit ihrer Umwelt untersucht
  • Population: Gesamtheit der Individuen einer Art in einem bestimmten Raum
  • Art: Organismen, die sich von anderen Organismen unterscheiden und sich untereinander fortpflanzen können.
  • Jagdlich für die Abschussplanung relevant
  • Die Populationsgröße ist abhängig von der Reproduktionsrate und der Sterblichkeit.

Fortpflanzungsstrategien

  • Unterscheidung von zwei Fortpflanzungsstrategien
  • R-Strategen sind Arten mit einer hohen Reproduktionsrate (R), die sich über ihre Kapazitätsgrenze hinaus vermehren und so nur ein geringer Teil der Nachkommen überlebt.
  • K-Strategen sind Arten mit einer niedrigen Reproduktionsrate, die sich nahe an der Kapazitätsgrenze (K) ihres Lebensraums vermehren und deren Nachwuchs höhere Überlebenschancen hat.
  • Fließende Übergänge zwischen den beiden Strategien

MerkeJe komplexer ein Lebewesen ist, desto eher verfolgt es eine K-Strategie.

R-Strategie

K-Strategie

ReproduktionsrateHochGering
KörpergrößeKleinGroß
LebensdauerKurzLang
PopulationsgrößeVariabelStabil
BeispielBlattlaus

Nahrungskette

  • Die ist ein Modell der Zusammenhänge von Organismen als Nahrung füreinander („Fressen und Gefressen werden“).
  • Mehrere bilden ein Nahrungsnetz

Stoffkreislauf

  1. Produzenten: Grüne Pflanzen
  2. Konsumenten
    1. Pflanzenfresser (Primärkonsumenten)
    2. Fleischfresser (Sekundärkonsumenten)
    3. Nahrungsgeneralisten (z.B.
  3. Reduzenten/Destruenten → Mineralisierung
    1. Pilze


MerkeNur grüne Pflanzen können energiearme (anorganische) Stoffe in verwertbare (organische) Stoffe umwandeln.

Pflanzen

Hintergrund

  • Unterteilung in Samen- und Sporenpflanzen nach Art der Vermehrung
  • Nutzpflanzen sind vorwiegend Samenpflanzen

SamenpflanzenSporenpflanzen
VerbreitungsorganeSamen (aus Blüten)Sporen
BeispieleGemüse, Obst, NüsseAlgen, Moose, Farne

Aufbau der Samenpflanzen

Grundorgane

  1. Wurzel
  2. Spross

Aufgaben der Organe

Wurzel
  1. Verankerung
  2. Nährstoffaufnahme (Wasser und Salze)
  3. Nährstoffspeicher (z.B. Knollen oder
Spross
    • Wasser und Salze von den Wurzeln zu den Blättern
    • Nährstoffe von den Blättern in die Pflanze zum Wachstum
  • Wachstum
Blatt
    • Synthese organischer Verbindungen
    • Abgabe von Traubenzucker und Sauerstoff
    • Abgabe von Wasser und Kohlendioxid

Bedürfnisse

  • Wasser
    • Wasserstoff (H)
    • Sauerstoff (O)
  • Luft
    • Sauerstoff (O)
    • Kohlenstoff (C)
  • Nährstoffe
    • Hauptnährelemente
    • Spurenelemente
  • Licht → Energie

Nährstoffe

Hauptnährelemente
  • Stickstoff (N): Grundbaustein von Eiweißen
  • Phosphor (P): Blüten, Früchte
  • Kalium (K): Standfestigkeit und Widerstandskraft
  • Calcium (Ca): Wachstum
  • Magnesium (Mg): Wasserhaushalt
  • Schwefel (S): Baustein von Eiweißen

Spurenelemente
  • Eisen
  • Mangan
  • Zink
  • Kupfer
  • Chlor
Gesetz des Minimums
  • Pflanzenwachstum ist abhängig vom am wenigsten vorhandenen Nährstoff
  • Überschuss anderer Nährstoffe kann nicht kompensierend wirken

Stoffwechsel

Fotosynthese (Assimilation)

MerkeBei der entstehen mithilfe von Blattgrün und der Energie des Sonnenlichts aus energiearmen (anorganischen) Stoffen energiereiche (organische) Verbindungen.

  • Kohlendioxid + Wasser + Sonnenlicht (und Blattgrün) → Traubenzucker (energiereich) + Sauerstoff
    • Kohlendioxid (CO₂) wird aus der Luft gezogen
    • Wasser (H₂O) wird aus dem gezogen
    • Traubenzucker wird an die Pflanze abgegeben
    • Sauerstoff wird in die Luft abgegeben

Zellatmung (Dissimilation)

MerkeBei der Atmung von Pflanzen werden energiereiche (organische) Verbindung zur Energiegewinnung verbrannt. Es entstehen Kohlendioxid, Wasser und Wärme.

  • Traubenzucker + SauerstoffKohlendioxid + Wasser + Wärme
  • findet vor allem nachts zur Energiegewinnung bei Pflanzen statt
    • Nachts fehlt die Sonnenenergie

Böden

Allgemeines

  • Die Bodenart bestimmt, welche Pflanzen dort gut wachsen (z. B. sandiger .
  • Bodenfruchtbarkeit: Natürliche Fähigkeit des Pflanzen zu ernähren
  • Das Gemisch der bestimmt Wasserhaushalt, Luftdurchlässigkeit und Fruchtbarkeit
MerkeBodenschutz ist Umweltschutz.

Bodenarten

  • Unterscheidung anhand der Korngrößen
  • Sandboden: Große Körner, leicht, schlechte Wasserbindung, nährstoffarm, gut erwärmbar
  • Tonboden: Kleine Körner, schwer, gute Wasserbindung, nährstoffreich, schlecht erwärmbar
  • Lehmboden: Optimale Mischung aus Sandböden und Tonböden

pH-Wert

  • Der ist ein Maß für den Säuregehalt von Wasser.
    • pH < 7 → Sauer
    • pH = 7 → Neutral
    • pH > 7 → Alkalisch
  • Pflanzen haben unterschiedliche Anforderungen an den .
  • Saure können mit Kalk neutralisiert werden.

Feuchtigkeit

  • Wasserhaushalt ist eine zentrale Voraussetzung für die Fruchtbarkeit von .
  • Wasser ist zum Lösen der Nährstoffe notwendig.
  • Totwasser: Wasser, das von Pflanzen aufgrund der Tiefe nicht verwertet werden kann.
  • Stauwasser: Überschüssiges Wasser aufgrund von einer Wasserundurchlässigkeit tieferer Bodenschichten.

Fruchtbare Böden

  • Humus: mit vielen organischen und mineralischen Bestandteilen, sowie Bodenlebewesen
  • Lössböden: Sehr fruchtbare
    • Humushaltig, speichern Feuchtigkeit und sind durchlässig
    • Neutraler

Waldboden

  • Streuschicht
    • Abgestorbene und gefallene Pflanzenteile
    • Unzersetzte, organische Substanz
    • Zersetzte Pflanzenteile
    • Nährstoffreich
  • Oberboden/Unterboden
    • Abnehmender Anteil organischer Substanz
    • Zunehmender Anteil an Mineralien

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