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Physiologische und ökologische Potenz

Was ist Ökologie? Grundlegende Regeln im Haushaltsspiel der Natur

Der Einfluss eines jeden Umweltfaktors kann experimentell untersucht werden. Z.B. wird die Lebenserscheinung (Vitalität, Fortpflanzungshäufigkeit ...) einzelner Arten kann in Abhängigkeit von einem ganz bestimmten Umweltfaktor erfasst und grafisch ausgewertet werden. Hieraus ergibt sich eine sogenannte Toleranzkurve mit typischer Glockenform.

Toleranzkurve trägt die Form einer Glockenkurve (Normalverteilung)

Der Toleranzbereich eines Lebewesens gegenüber einem Umweltfaktor beschreibt den kleinsten bzw. größten Wert eines Umweltfaktors, der von einem Organismus gerade noch ertragen werden kann.

Das Optimum spiegelt diejenige Stärke des Umweltfaktors wider, die für den betrachteten Organismus ausgezeichnete Bedingungen darstellt (=Präferendum). Minimum und Maximum bilden die Extreme, also Lebensbedingungen, die vom beobachteten Organismus gerade noch toleriert werden. Man nennt diesen Bereich auch Pessimum.

Abbildung 2. Reaktion der Lebewesen auf einen Umweltfaktor entspricht der Glockenkurve oder der Gauß-Normalverteilung. Dargestellt sind Toleranzbereich, Pessimum (rot) und Präferendum (grün). Problem in der Natur: Oft sind die Umweltfaktoren in ihrer Wirkungsweise miteinander gekoppelt; hier wird immer nur die Toleranz gegenüber einem einzelnen Umweltfaktor betrachtet!

Die Reaktion eines Lebewesen entspricht der Glockenkurve oder der Gauß-Normalverteilung. Dargestellt sind Toleranzbereich, Pessimum (rot) und Präferendum (grün). Problem in der Natur: Oft sind die Umweltfaktoren in ihrer Wirkungsweise miteinander gekoppelt; hier wird immer nur die Toleranz gegenüber einem einzelnen Umweltfaktor betrachtet.

Physiologische Potenz

stenök: Arten mit engem Toleranzbereich gegenüber ihren Umweltfaktoren

  • Beispiele: Bachforelle, Hering, Koala
  • auch als Stenopotenz bezeichnet

euryök: Arten mit weitem/breitem Toleranzbereich

  • Beispiele: Lachs, Aal, Möwen
  • auch als Eurypotenz bezeichnet

Die Begriffe stenök und euryök sind immer im Vergleich zueinander zu benutzen.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen

stenök = eng              euryök = weit/breit

Ökologische Potenz

Durch Konkurrenz kann sich der Toleranzbereich verändern. Dieser veränderte Toleranzbereich wird als ökologische Potenz bezeichnet!

  • bei konkurrenzstarken Arten gilt:                   physiologische Potenz = ökologische Potenz
  • bei konkurrenzschwachen Arten gilt:               physiologische Potenz > ökologische Potenz

Die linke Seite zeigt die physiologische Potenz der Schwarzerle gegenüber den abiotischen Faktoren Feuchtigkeit und pH-Wert des Bodens: dunkelgrau entspricht dem Optimum; hellgrau dem Toleranzbereich. Die rechte Seite skizziert die ökologische Potenz. Die Schwarzerle (hellbraun) kann in einem von Buchen (grün) dominierten Wald nur in einer bestimmten Nische bestehen.

Abbildung 3. Ökogramm der Schwarzerle:  linke Seite -> physiologische Potenz der Schwarzerle gegenüber den abiotischen Faktoren Feuchtigkeit und pH-Wert des Bodens: dunkelgrau = Optimum; hellgrau = Toleranzbereich rechte Seite -> ökologische Potenz. Die Schwarzerle (hellbraun) kann in einem von Buchen (grün) dominierten Wald nur in einer bestimmten Nische bestehen. Nach einer Untersuchung der ETH Zürich (DeMicheli, Daehler)
Ökogramm der Schwarzerle
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Ökologie

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

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  • Was ist Ökologie? Grundlegende Regeln im Haushaltsspiel der Natur
    • Einleitung zu Was ist Ökologie? Grundlegende Regeln im Haushaltsspiel der Natur
    • Ökologie als Thema im Abitur
    • Umweltfaktoren
    • Physiologische und ökologische Potenz
    • Zeigerorganismen
    • Einfluss abiotischer Faktoren
      • Einleitung zu Einfluss abiotischer Faktoren
      • Einfluss der Temperatur auf Lebensvorgänge
        • Einleitung zu Einfluss der Temperatur auf Lebensvorgänge
        • Regelkreise (generell)
        • Regelkreis zur Thermoregulation
      • Einfluss der Temperatur auf Pflanzen
      • Einfluss von Wasser- und Ionenverfügbarkeit auf Pflanzen
        • Einleitung zu Einfluss von Wasser- und Ionenverfügbarkeit auf Pflanzen
        • Wasser- und Stofftransport in der Pflanze
        • Osmoregulation: Meerestiere-Süßwassertiere-Landtiere
      • Extrembereiche des Lebens
      • Fotosynthese
    • Einfluss biotischer Umweltfaktoren
      • Einleitung zu Einfluss biotischer Umweltfaktoren
      • Konkurrenzausschlußprinzip
    • Zusammenfassung: Was ist Ökologie?
  • Überlebensstrategien
    • Einleitung zu Überlebensstrategien
    • Parasitismus
      • Einleitung zu Parasitismus
      • Malaria - ein Beispiel für Parasitismus
    • Symbiose
    • Zusammenfassung: Überlebensstrategien
  • Populationsökologie- und wachstum
    • Einleitung zu Populationsökologie- und wachstum
    • Regulation des Populationswachstums
      • Einleitung zu Regulation des Populationswachstums
      • Dichteabhängige und dichteunabhängige Regulation des Populationswachstums
    • Räuber und Beute (Lotka-Volterra)
    • Zusammenfassung: Populationsökologie
  • Ökosysteme
    • Einleitung zu Ökosysteme
    • Spieler im Ökosystem
    • Räumliche und zeitliche Struktur des Ökosystems
    • Mosaik-Zyklus-Theorie
    • Sukzession
    • Energiefluss und Trophieebenen
      • Einleitung zu Energiefluss und Trophieebenen
      • Schadstoffanreicherung - Umkehrung der Nahrungskette
    • Stoffkreisläufe
      • Einleitung zu Stoffkreisläufe
      • Einfluss abiotischer und biotischer Faktroren auf den Stickstoffkreislauf
  • aquatische Ökosysteme
    • Einleitung zu aquatische Ökosysteme
    • stehendes Gewässer - See
      • Einleitung zu stehendes Gewässer - See
      • See im Wechsel der Jahreszeiten
      • Stoffkreislauf im See
    • Fließgewässer
      • Einleitung zu Fließgewässer
      • Selbstreinigung
        • Einleitung zu Selbstreinigung
        • Gewässergüte
          • Einleitung zu Gewässergüte
          • Messwerte zur Bestimmung der Wassergüte
          • Saprobienindex
          • Phosphatfalle und Überdüngung
        • Gewässergüteklassen
      • Beispiele zur Renaturierung von Fließgewässern
  • terrestrisches Ökosystem
    • Einleitung zu terrestrisches Ökosystem
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      • Einleitung zu Vegetationsaufnahmen
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    • Funktionen des Waldes
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  • Zusammenfassung: Ökosysteme
    • Einleitung zu Zusammenfassung: Ökosysteme
  • Nachhaltige Entwicklung
    • Einleitung zu Nachhaltige Entwicklung
    • ökologische Schädlingsbekämpfung
    • nachhaltige Bodennutzung
    • Fallbeispiel: Naturfreibad Grone
    • Klimawandel
    • Zusammenfassung: Nachhaltige Entwicklung
  • Literatur Ökologie
    • Einleitung zu Literatur Ökologie
  • Ende des Kurses Ökologie
    • Einleitung zu Ende des Kurses Ökologie
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