Bio

Biotop ist eine räumlich abgrenzbare kleine EInheit von einer bestimmten Mindestgröße, wobei dessen abiotische Faktoren maßgeblich und prägend sind. Ort des Lebens. Zusammen mit Biozönose wird so das Ökosystem beschrieben. Biotop ist die kleinste Einheit der Biosphäre.

Bsp.: mittelgroßer Tiech welcher möglicherweise isoliert in einem Waldstück liegt.

• Wenn das Habitat die Adresse eines Tieres ist so ist die Nische dessen Beruf.  
• Nische ist keine räumliche Beschreibung, bezeichnet viel mehr die ökologische Rolle welche die Art in dem betrachteten Ökosystem spielt / elche biotischen und abiotischen Bedingungen im Ökosystem für das Leben bzw. Überleben dieser Art bedeutend sind
• Bsp.: Tropische Baumleguane, Nische: Größe von Bäumen auf denen sie sich aufhalten, Art von Insekten die sie fressen und welche Tiere wiederum ihre Fressfeinde sind

• Sukzession: Abfolge ineinander übergehender Zustände von Pflanze-, Tier- Und Pilzgesellschaften (Biozönose) an einem Standort (räumliches Kontinuum) bei fortschreitender Zeit; Im Idealfall führt dies über verschiedene Stadien zu einer Klimaxgesellschaft, dabei ändert sich das gesamte Gefüge zu einer optimalen Ausnutzung der Ressourcen (ökoligsches Optimum)
• Im Initialstadium kolonisieren Pionierpflazen unbesiedeltes Gebiet; Veränderung der Standortfaktoren lässt neue Pflanzen ansiedeln diese verdrängen Pionierpflanzen und verändern erneut Standortfaktoren....usw.
• Klimaxstadium ist erreicht wenn sich Artzusammensetzung nicht oder nur sehr gerinfügig ändert, hier wird die hächste Biomassenproduktion erreicht, effektivste Nutzung der Ressourcen
• Bsp.: Mitteleuropa, in letzen 3000 Jahren hauptsächlich Buchemischwälder, dennoch gab es auch zahlreiche anderen Waldgesellschaften

• verschiedene Lebensgemeinschaften in den verschiedene Zonen (Uferzone, Freiwasserzone, Tiefenzone, Bodenzone)
• Uferzone: verschiedene Arten von Pflanzen (Algen und/oder Phytoplankton) die in realtive seichten Gewässern Sonnenlicht in chem. Energie umwandeln, zusätzlich produzieren sie Sauerstoff welche im Wasser gelöst und der Atmung von Fischen dient, sie spielen die Rolle der primären Prodzuenten
• verschiedene Tiere wie Krebse, Fische, Amphibien, Würmer, etc. ernähren sich von den Pflanzen oder anderen Tieren, diese Konsumenten leben in verschiedenen Regionen des Sees primär hängt dies von der Ernärhung ab ( Hecht, ein Raubfisch z.B. in tieferen Gewässern wo sie auf Jagd gehen; kleiner Fische oftmals an Oberfläche)
• da Pilze nicht Unterwasser wachsen wird ihre Rolle als Destruenten durch Bakterien ersetzt

• Verbesserung des Nährstoffangebots
• Wichtige Düngerbestandteile: Stickstoff, Phospor, Kalium --> meißt die wachstumsbegrenzende Faktoren
• vereinfacht: Stickstoff = Erzeugung von Blattmasse; Phosphor= Blüten und Fruchtbildung; Kalium = stärkt Holzbildung und Pflanzenstatik, Magnesium = Förderung der Nährstoffaufanhme
• Dünger fördert Ertrag und Wachstumsgeschwindigkeit
• früher Stickstoff in Form von Guano (Substanz auf Vogelkot) heute Haber-Bosch Verfahren (Synthese aus Ammoniak)

• Mechanische, chemische und biologische Verfahren zur Wiedernutzbarmachung des Abwassers
• Wasserressourcen sind begrenzt --> essentielles Glied in Recyclingkette
• Vorklärbecken: befreit Wasser von groben Feststoffen z.B. Hygiene Artikel, Präservative,etc.
• Sandfang: großes Becken in welchem Wasser langsam fließt damit Sand und ähnliche Stoffe sich auf Beckengrund ansammeln können
• Biologische Stufe: kleinste Lebewesen entfernen die noch verbleibenden Verunreinigungen
• Belebtschlammverfahren: Bakterien bauen chemische Verunreinigungen primär zu Kohelstoffdioxid und Nitraten ab
• Nachklärbecken: Belebtschlamm wird von Wasser getrennt und wieder in vorherige Kammer eingeführt

• früher primär uas moralischen / ethischen Gründen
• Umweltverschmutzung und Artensterben kosten jährliche Milliarden Dollar, Bsp.: Bienensterben in Amerika und Europa hat produzierten Honig merklich schrumpfen lassen und so Makrtwert gesenkt
• durch Schutz des natürlichen Lebensraums ermöglicht man den Aufbau stabiler Popultionen in ihrer natürlichen ökologischen Nische

• Ursachen: Lebenstandard, hoher Energieverbrauch (Fossile Brennstoffe) --> Kohlendioxid, -monoxid, Stick- und Schwefeloxide, Tierhaltung (Schweine --> Ammoniak, Kühe--> Methan)
• Auswirkungen: Saurer Regen --> Baumsterben, Eutrophierung von Gewässern, Erkrankungen z.B. der Atemwege des Menschen

• Primär durch Überdüngung, übermäßige Minerallstoffvorkommen bilden mit Wasser Säuren --> Übersäuerung des Bodens --> Unfruchtbarkeit
• Lösung durch kontrollierte Düngung sowie einen Fruchtwechsel von Stickstoffverbrauchenden bzw. -anreichernden Pflanzen --> optimaler Nährstoffgehalt des Boden und Verhinderung von Ammoniakgebrauch
• Eigenverantwortung: durch den Kauf von Phosphatfreien Waschmitteln und sorgsamen Umgang mit Abwässern bzw. Chemikalien kann jeder seinen Teil dazu beitragen

• Entwicklung ähnlicher Merkmale bei miteinander nicht verwandten Arten, welche im Laufe der Evolution durch Anpassung an ähnliche Funktion und Umweltbedingungen erfolgen
• Bsp. Wolf und Beutelwolf: Obwohl sich Vorfahren sehr früh in der Kreide teilten, entwickelte sich sowohl bei den Säugetieren als auch bei den Beuteltieren je ein Raubtier mit einigen Übereinstimmungen: Raubtiergebiss mit gleich ausgeprägten Zähnen, Schädel weißt ebenfalls fast identische Übereinstimmungen auf

• Entwicklung ähnlicher Merkmale bei miteinander nicht verwandten Arten, welche im Laufe der Evolution durch Anpassung an ähnliche Funktion und Umweltbedingungen erfolgen
• Bsp. Wolf und Beutelwolf: Obwohl sich Vorfahren sehr früh in der Kreide teilten, entwickelte sich sowohl bei den Säugetieren als auch bei den Beuteltieren je ein Raubtier mit einigen Übereinstimmungen: Raubtiergebiss mit gleich ausgeprägten Zähnen, Schädel weißt ebenfalls fast identische Übereinstimmungen auf

• Nahrungskette: lineare energetische und stoffliche Beziehungen von aufeinanderfolgenden Organismenpopulationen, bei denen sich die Organismen des jeweilis folgenden Niveaus von denen des vorherigen Niveaus ernähren, hier herrscht eine hohe Störanfälligkeit fällt ein Glied aus kann dies gravierende Folgen für alle anderen Glieder haben
• Nahrungsnetz: Überleppende bzw. verflochtene Beziehungen zwischen den einzelnen Organismenpopulationen hinsichtlich der Ernährung, deshalb ist dieses System insgesamt weniger Störanfällig da bei Ausfall eines Glied noch anderen Äste vorhanden sind über welche ein Organismus Nahrung beziehen kann

Vorteile:

• Anpflanzung von nur einer Sorte ist aus wirtschaftlicher Sicht zunächst billiger
• Maschinen und Arbeitskräfte sind spezialisiert und somit kosteneffizienter
• Günstige Einkaufspreise da Produkte für nur eine Kultur benötigt werden
• Geringerer Verwaltungsaufwand

Nachteile:

• Aushagerung nach Ernten
• Monokulturen zerstören Bizönose des weltweiten Ökysstems
• Boden wird erschöpft durch einseitige Belastung
• Mineralienmangel
• Monokulturen begünstigen Ausbreitung von spezialiserten Schädlingen
• Monokulturen zerstören die natürliche biologische Diversität
• Fungizide wirken sich nachhaltig auf Bodenpilze aus und somit auch auf Mykorriza
• Monokulturen weißen Mangel an Azotobacter (stickstofffixierende Bakterien) im Boden auf 
• Monokulturen führen zu erhöter Schädlingskonzentration

Symbiosen:

• Biene und Pflanzen
• Stickstofffixierende Baktieren und Pflanzen
• Mitochondria und Eukaryotische Zellen
• Mykorrhiza und Pflanzen

Parasitismus:

• Nichtgrüner Schmarotzer - Mistel
• Bandwürmer in Därmen von Tieren und Säugetieren
• Baketriophagen: auf Bakterien spezialisierte Viren welche Zellen befallen und dann zur Reproduktion nutzen

• Gruppe von Individuen der selben Art, die aufgrund ihrer Entstehungsprozesse miteinander verbunden sind, eine Fortplfanzungsgemeinschaft bilden, und zur selben Zeit in einem einheitlichen Areal sind
• entstehen durch Knospung bzw. Zellteilung und/oder sexuelle Fortpflanzung
• Charakterisierung erfolgt durch vorkommende Allele, Genotypen, Phänotypen --> entwicklen sich kontinuierlich
• Hardy-Weinberg Gleichgewicht: Zustand einer Population in dem sich weder Häufigkeit der Allele noch der Genotypen verändert da diese sich im Gleichgewicht befinden, dies bedeutet es findet keine Evolution statt da keine Evolutionsfaktoren greifen und den Genpool verändern

• Beschreibt die molekulare Umwandlung von verschiedenen Stickstoffhaltien Molekülen auf verschiedenen Ebenen
• Alle Lebewesen benötigen Stickstoff zur Protein- und DNA-Bildung
• Stickstoff ist war in großen Mengen in Atmosphäre vorhanden aber in nicht nutzbarer Form für viele Organismen
• es gibt symbiotisch lebende Bakterien "Knöllchenbaktieren" (Rhizobien) die z.B. Klee oder Erbsen direkt mit Stickstoff versorgen, durch die Pflanzen gelangen auch Tiere an Stickstoff
• es gibt auch im Boden frei lebende Baktierien (z.B. Cyanobakterien) welche den Atmossphärischen Stickstoff in Ammonium NH_4⁺ umwadeln
• Nitritbakterien im Boden wandeln Ammonium zu Nitrit NO₂^- was aber immernoch nicht für Pflanzen verwertbar und sogar giftig ist
• Nitratbakterien bilden aus Nitrit Nitrat NO₃^- was die Pflanzen verwerten können
• den Prozess von N₂ zu NO₃^- nennt man Nitrifikation und sie benötigt Sauerstoff
• Destruenten stellen aus Tier- und Pflazenresten wieder Ammonium her dies nennt man Ammonifikation
• die Produkte können währen der Nitrifikation auch jeder Zeit wieder in die Atmossphäre gelangen --> Denitrifikation (läuft ohne Sauerstoff ab)
• N₂ kann auch direkt über Blitze oder Hitze zu Nitrat gespalten werden

tropischer Regenwald:

• überschnittlich viel Niederschlag
• höhere Fotosyntheserate durch höhere Temperaturen und höheren partiellen Druck
• Vielfalt der Flora und Fauna bedeutent größer --> hohe Luftfeuchtigkeit ist ausschlaggebendes Kriterium (Amphibien)
• konstanter Temperaturverlauf
• kontinuierlicher Blattfall
• Humusschicht von ca. 5cm
• Biomasse in Baumkronen konzentriert
• nur etwa 1% des Lichts erreicht Boden

Bergwald:

• sinkende Temperatur limitiert Artenvielfalt
• Nadelbäume und kleine Sträcuher besonders gut an harschen Bedingungen angepasst
• nur wenige Tiere da Nahrungsangebot stark limitiert
• Temperaturschwankungen im Jahr
• Blattfall regelmäßig im Herbst
• Humusschicht von ca. 30-50cm
• Biomassen auch in Boden z.B. Wasserspeicher
• 5-10 % des Lichts erreicht den Boden

• Pflanzen die in Symbiose mit nitrifizierenden Bakterien leben und mit Hilfe dieser Nitrate aufnehmen können
• wichtig für Nährstoffgleichgewicht im Boden, viele Bauern welche nachhaltig wirtschaften benutzen Dikulturen wobei abwechselnd stickstofferzeugenden und stickstoffverbrauchenden Pflanzen angepflanzt werden

• staatenbildende Insekten, weltweit über 12 500 Arten bekannt
• Atmungssystem aus Tracheen, simpel verzweigtes NS und geschlossenen BK
• Fortpflanzung über Königin welche als einzige Fähigkeit besitzt weibliche Nachkommen zu gebären
• jedes Individuum hat feste Rolle im Staat: weibliche Tiere --> Soldatinnen, Arbeiterinnen, Brutpflege 
• Kommunikation mittels Pheromone welche von jedem Individuum abgesondert werden --> Wegmarkierungen für nachfolgende Ameisen
• extrem agressives Verhalten gegenüber anderen Ameistenstämmen, evtl. Frontalangriff: eindringen in fremden Stamm und töten von feindlichen Ameisen, deren Königin und Larven
• Ameisen sind Allesfresser
• Ökologische Aufgabe: Aufräum- und Recyclingfunktion, sie verzehren verschiedene Biomasse und sorgen damit dafür dass organische Substanzen nicht am Boden verfaulen

• biologische Vielfatl gilt vielfach als Grundlage für Stabilität des weltweiten ÖKS gegenüber Störeinflüssen
• gilt nicht immer, z.B. artenarme boreale Fichtenwälder welche Waldbrandschäden gegenüber sehr tolerant sind, im Gegensatz zu Artenreichen tropischen Regenwäldern da bei diesen die dünne Humusschicht leicht verlorgengeht z.B. durch Ausspüllung nach Regenfällen --> Nährstoffreserven erschöpft; die Fichtenwälder haben dagegen dicke Streuschichten entwickelt
• aber Ausrottung der Arten durch Umweltverschmutzung, Flächenversiegelung, Massenproduktion, Raubbau verursacht irreversible Verarmung von lora und Fauna --> hohe genetische Vielfalt ist aber vielfach Vorraussetzung für evolutionöre Anpassung der Arten z.B. an sich inbesondere durch den Menschen rapide verändernde Umweltbedingungen

• Metamorhphose tritt in Zoologie und in Botanik auf:
• Botanik: evolutionäre Anpassung einer Pflanze an ihre jeweiligen Umweltbedinungen, um ihr Überleben unter den unterschiedlichsten Bedingungen zu gewährleisten
• Zoologie: Umwandlung der Larvenform zum Adultstadium

• Bienesterben
• Mangrovenwälder - natürlicher Überschwemmungsschutz

• Steigenden Konzentration von treibhausaktiven Gasen in der Atmosphäre (CO₂,CH₄)
• Lichtstrahlen welche durch Atmosphäre Erde erreichen werden reflektiert, und durch erhöhte Konzentration der Treibhausgase wiederholt reflektiert und auf die Erde zurückgeworfen
• lichtreflektierende Wirkung von Methan um vielfaches höher als die von Kohlenstoffdioxid
• CO₂ primär aus Verbrennung fossiler Brennstoffe aber auch durch zunehmende Waldrodung (Wälder haben natürliche Funktion als Kohlenstoffspeicher)
• Methan primär aus Tierzucht besonders von Schweinen

• auch Indikatorpflanzen, Pflanzenarten mit einer geringen ökologischen Potenzm d.h. mit einer gerinen Toleranz auf Veränderung ihrer Lebensbedingungen, geben dadurch gute Hinweise auf Beschaffenheit des Untergrunds und Bodens auf welchem sie wachsen oder auf die Einträge von Luftschadstoffen und gehören damit zu den sog. Bioindikatoren
• Bsp.: Große Brennessel --> Stickstoffreicher Boden; Blaubeeren --> Sauerer Boden; Flechten --> gute Luftqualität

• seit Jahrhunderten ergiebige Nährstoffquelle der Menschen
• geringe Population von Menschen in letzten Jahrtausenden haben das natürliche Gleichgewicht der Fischpopulationen nicht beeinflussen können --> dies hat sich jedoch durch massive Überfischung stark geändert
• verschiedene Fischarten welche in weiten Teilen der Welt zu den Grundnahrungsmitteln gehören sind vom Aussterben bedroht --> Konsequenzen für die Unterernährung bzw. Zusammenbruch der Lebensgrundlage für Millionen von Menschen
• Überfischung hat auch weitreichende ökologische Konsequenzen --> Überflutung von meditrranen Stränden durch Quallen auf Überfischung des Thunfischs zurückzuführen welcher sich von Quallen ernährt

Beschreibt die Fähigkeit eines Lebewesen Schwankungen von Umweltfaktoren bei gleichzeitiger Einwirkung von Konkurrenz innerhalb des Toleranzbereichs zu etragen und darüber hinaus zu gedeihen und sich fortzupflanzen. Sie ist von Art zu Art verschieden.

Pessimum bezeichnet den grenzwert (Minimum, Maximum) eines Toleranzbereichs einer biologischen Art, innerhalb dem der jeweilige Organismus existieren kann, aber aufgrund von Konkurrenzschwäche nicht auf Dauer überleben kann.

Spanne eines Umweltfaktors innerhalb welchem ein Lebewesen all seine Lebensprozesse aufrecht erhalten kann.

• Sauerstoffverbindung O₃ welche extrem instabil ist und stark oxidierende Wirkung aufweist --> tödliches Gift
• Entsteht durch 3 Reaktionen: In der Atmossphäre unter Einwirkung von UV Strahlung aus Sauerstoff; In Erdnähe unter Einwirkung von UV Strahlung in einer Reaktion aus Sauerstoff und Stickstoff; Währen eines Blitzes bildet sich ein Ionenkanal in welchem sich auch Sauerstoffionen bilden und später zu Stickstoff reagieren
• Ozon spielt Schlüsselrolle in Reflektion von UV Strahlung von der Sonne, somit verantwortlich für einen Teil des UV Schutzes vor der Sonne durch die Atmosphäre
• durch Verwendung von FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe) wurde weltweit in den 70er/80er Jahren die Ozonschicht weitestgehend beschädigt bis hin zu einem riesigen Loch über Australien

Wälder haben verschiedenste Funktionen die folgenden sind nur die Hauptfunktionen:

• Kohlenstoffspeicher, Abholzung beschleunigt golable Erwärmung noch weiter
• natürliche Habitate für unzählige Tier- und Pflanzenarten welche Teil des globalen ÖKS sind, verschwindet der Welt verschwinden die Tiere und damit auch das gesamte ÖKS