Vorlesung 4 Ökologische Nische Flashcards
Liebig´s Gesetz des Minimums
Die relative Wirkung eines Faktors ist um so größer, je mehr sich
dieser den anderen Faktoren gegenüber im Minimum befindet.“
Wachstum einer Pflanze durch die knappste Ressource
eingeschränkt, dem Minimumfaktor
• wird ein Nährelement zugegeben welches im Überfluss
vorhanden ist, hat das keine Wirkung
• als Modell dient die Minimumtonne
• Gesetz ist ein wichtiger Grundsatz der Düngung
Shelford´s Toleranzgesetz:
„Nicht nur ein Zuwenig, sondern auch ein Zuviel eines Faktors
hat die gleiche, entscheidende (lebensbegrenzende) Wirkung.“
Thienemann´s Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren:
Die Zusammensetzung einer Lebensgemeinschaft nach Art und
Zahl wird durch denjenigen Umweltfaktor bestimmt, der sich am
meisten dem Pessimum nähert.“
Pessiumum
Grenzwert der Reaktionsfähigkeit gegenüber der Umwelt
Ökologische Potenz
ist die Reaktionsbreite (Toleranz) einer Art
gegenüber einem bestimmten Umweltfaktor
Eurypotent - gesamte Amplitude - Schwankungen toleriert Stenopotent - deutlich abgegrenzte, enge Bereiche
Eurypotent ;
- Oligo niedrige Bereiche, die optimale Wachstumsbedingungen bieten
- Meso mittlerer Bereich des Umweltfaktors
- Poly hohe Bereiche, die bevorzugt werden
Stenopotent:
- Oligo
- Meso
- Poly
homoio: wenn bedingungen gleichbleiben ist es bevorzugt (Organismen im Gewässergrund)
poikilo: Die organismen die an den Wechsel von den Umweltfaktoren anpegasst sind (Arten in Gezeiten zone)
Physikalisch-chemische Umweltbedingungen
- Temperatur
- Salzgehalt
- Säuregrad (pH)
metabolische Aktivität (Q10-Wert)
Q10 = Vt+10/Vt ~ 2-4 V = Geschwindigkeit, t = Temperatur
Bei einer Temperaturerhöhung von 10°C verdoppelt bis vervierfacht sich die Reaktionsgeschwindigkeit von chemischen Prozessen
humus
SOM (Soil organic matter)
poikilotherme
(wechselwarme) Tiere
Organismen, deren Körpertemperatur vollständig von der Umwelt abhängig ist und bei denen
keine Regulation der Temperatur über den Stoffwechsel stattfindet. Sie gewinnen ihre Wärme aus der Umgebung, dieses
Verhalten wird Ektothermie genannt
bei ortswechsel abhängig von der Temperatur oder bei adaptationen wie farben änderung. Bei schnecke ist ein beispiel dass sie temparataur abhängig farben haben
Homoiotherme
Gleichwarme (homoiotherme) Organismen sind in der Lage, ihre Körpertemperatur
endogen, das heißt durch ihren Stoffwechsel konstant zu halten. Dieser Vorgang wird
Endothermie genannt und kommt bei allen Vögeln und Säugetieren vor.
Kleine
homoiotherme Organismen benötigen eine höhere Stoffwechselaktivität, um ihre
Körpertemperatur aufrecht zu erhalten
Temperatur-Adaptationen bei Homoiothermen
- Speicherung Körperwärme (Kamel, Gazelle)
- Gefrierpunktsenkung (Kryoprotektoren: Proteine, Zucker, Alkohole)
- Wärmeaustauch (Gegenstromprinzip zum Heizen oder Kühlen) : bei Wolf gegenstrom, bei Sießbock wundernetz für kühlung des Gehirns, arterielles blut passt durch ein kapillarnetz aus gekühltem venen
Umweltarten nach Salzgehalt
• isoosmotische Umwelt
- marine Lebensräume, für die meisten wirbellosen Tiere
• hypoosmotische Umwelt
Das überschüssige Wasser wird anschließend über den Darm ausgeschieden, um
ein Platzen des Fisches zu verhindern. Dadurch verlieren Fische allerdings auch permanent Salz
an das umgebende Wasser, so dass eine stete Aufnahme von Salzen über die Kiemen erfolgen
muss.
- Süßwasser, für alle Organismen
hyperosmotische Umwelt:
Als Ausgleich nehmen sie Meerwasser mit den darin enthaltenen Salzen
auf, die Salze werden dann über die Kiemen wieder ausgeschieden
- Meer, Gezeitentümpel, Salzseen
- viele Wirbeltiere
- Ausnahme: Knorpelfische (sie weisen ein isoosmotisches Milieu durch Harnstoff im Blut auf)
Brackwasser
Bereich, in dem die Flüsse ins Meer münden
Diversität nach salzgehalt
mehr salz mehr diversität, weil evolutionär das leben ist in salz entstanden und später in süßwasser gegangen und des wegen stellte die hyoosmose eine barierre dar.
Bedeutung von säuregrad für die organismen
steuert Löslichkeit anorganischer Komponenten im Boden
- Mineralstoffe (wichtig für Pflanzen)
- Schwermetalle (toxisch)
Physikalisch-chemische Umweltbedingungen
3. Säuregrad (pH)
19
• Versauerung von Ökosystemen hat starke Auswirkungen
auf terrestrische und aquatische Lebensgemeinschaften
Welche abiotische Ressourcen sind wichtig für die Organismen
1.Raum
2.Licht
3.Sauerstoff und Co2
4.Mineralische nährstoffe :
Stickstoff: Dominierende limitierende Ressource für Mikroorganismen und Vegetation in Terrestrischen Lebensröumen
Phosphor: Dominierende limitierende Ressource für Mikroorganismen und Pflanzen in auqatischen Lebensräumen
5. Nahrung
Herbivore bzw. Phytophage
Carnivore bzw. Zoophage
Detritivore bzw. Saprophage (totes organisches Material)
Rekalzitranz und C/N-Verhältnis,
z beschreibt den Gehalt schwer abbaubarer Verbindungen. Diese polymeren
Kohlenwasserstoffe wie Lignin oder Cellulose sind in Form von verholzten Pflanzenteilen, als
Grundvorlesung Ökologie VL 4 – Ökologische Nische
11
Borke an Bäumen oder auch als Bestandteil von Blättern in der Natur vorhanden
also der Anteil an Kohlenstoff und Stickstoff in einer Nahrungsquelle. Ein hohes (weites) C/NVerhältnis bedeutet, das relativ wenig Stickstoff enthalten ist und die Nahrung eine schlechte
Qualität aufweist. Ist Stickstoff in größerer Menge vorhanden, ergibt sich ein niedriges (enges)
C/N-Verhältnis, was ein Merkmal für gute Nahrungsqualität ist.
Ökologische Potenz und Ökologische Existenz
potenz ist toleranz bereich und existenz (tatsächliche) ist präsenz unter einschluss aller endogener und exogener Faktoren
Autökologische Amplitude und Synökologische Amplitude
Auto: Fundamentale ökologische Potenz
einer isolierten Art (diese untergrenze wird durch Belastung und mangeln vorgegeben)
Synökologische Amplitude: Reale ökologische Potenz einer Art in
ihrer natürlichen Lebensgemeinschaft (wird durch konkurenz vorgegeben)
Opponenz und Synergismus
erniedrigung des Potenzes durch ein opponent
und das gegenteil bzw symbiose
Typen von ökologischen Nischen
- Habitatnische („Adresse einer Art“)
- Trophische Nische („Beruf einer Art“, nach ELTON) r Löwe als Spitzenräuber
- Fundamentale Nische (fundamentale ökologische Potenz, nach HUTCHINSON) Bereich verschiedener Umweltfaktoren (Temperatur, Nahrung u.a.)
- Realisierte Nische (reale ökologische Potenz)
fundamentale/realisierte Nische
mögliche und tatsächliche nische
Nischenentleerung und Nischentrennung
eine Art verdrängt wird – nur die
konkurrenzstarke Art wird den vorhandenen Ressourcenraum weiter nutzen
trennung: das heißt, meist
kommt es dann zu einem Ausweichen auf andere Ressourcen und zu einer unterschiedlichen
trophischen Einnischung.
allopatrische Nischentrennung und sympatrische Nischentrennung
allopatrisch bezeichnet das Nicht-Überschneiden von Nischen,
wodurch sich eine vollständige räumliche Trennung der Verbreitungsgebiete ähnlicher Arten
ergibt. Allopatrisch bezieht sich also auf unterschiedliche Räume oder geographisch getrennte
Bereiche.
Sympatrisch: beschreibt Nischen, die nebeneinander im selben
Raum oder im selben geografischen Gebiet vorkommen: sympatrisch steht für
Arten/Populationen mit überlappenden Verbreitungsgebieten. Es kommt zu einer Auftrennung
der Nischen entlang eines Gradienten des Umweltfaktors, zum Beispiel pH-Wert (abiotisch)
oder Beutegröße (biotisch). Dies wird auch als ökologische Separation bezeichnet
Koexistenz durch wechselnden Vorteil
Die Variabilität über einen längeren Zeitraum (einige Generationen) ermöglicht das zeitlich
unterschiedliche Auftreten von Arten im gleichen Habitat, wodurch ein Ausschluss des
unterlegenen Konkurrenten verhindert wird. Hierbei handelt es sich nicht um eine räumliche
(allopatrische), sondern um eine zeitliche Trennung.
Die Intermediate Disturbance Hypotheses von CONELL (1978) b
besagt, dass die
Artenvielfalt (Diversität) in Habitaten bei mittlerer Störungsintensität am höchsten ist. Dies
basiert darauf, dass bei einer geringen Störung des Konkurrenzausschluss-Prinzip nach GAUSE
wirkt, wobei die dominante Art alle anderen verdrängt. Bei einer starken Störung können nur
tolerante (euryöke) Arten überleben.
Sukzession
Unter Sukzession versteht man die natürliche Rückkehr der für einen Standort typischen Pflanzen-, Tier- und Pilzgesellschaften, die sich nach einer Störung aufgrund der vorherrschenden Umweltfaktoren dort wieder einstellt
