Aufgaben: Die Bestandteile eines Ökosystems

Ordne die folgenden Bestandteile eines Ökosystems den biotischen oder abiotischen Faktoren zu: das Sonnenlicht, eine Eiche, die Lufttemperatur, ein Regenwurm, ein Felsen, die Bodenfeuchte, ein Pilz und der Wind.

Erkläre mit eigenen Worten, was ein Ökosystem ist, und nenne zwei biotische und zwei abiotische Faktoren eines Tümpels.

Ein Specht lebt in einem Kiefernwald, wo er seine Nisthöhle in die Stämme zimmert und sich von Insektenlarven ernährt, die unter der Rinde leben. Gib sein Habitat an und beschreibe seine ökologische Nische.

Definiere, was ein abiotischer Faktor ist, und nenne drei Beispiele, die in einem Meeresökosystem vorkommen.

Gib für die folgenden Bestandteile eines Meeresökosystems an, welche biotisch und welche abiotisch sind: das Wasser, eine Alge, der Salzgehalt, ein Delfin, ein Felsen am Meeresboden und das Licht, das ins Wasser eindringt.

Erkläre den Unterschied zwischen Habitat und ökologischer Nische am Beispiel eines Eichhörnchens, das in einem Eichenwald lebt und sich von Eicheln ernährt.

Auf einer Wiese leben Gras, Pferde, Geier und Pilze. Ordne jeden Organismus den Produzenten, Konsumenten oder Destruenten zu.

Nenne zwei abiotische Faktoren, die das Leben von Pflanzen in einer Wüste begrenzen, und erkläre, wie einer davon wirkt.

Betrachte das Schema: Zwei Vogelarten, A und B, leben in derselben Eiche. Vogel A ernährt sich von den Eicheln in der Krone, Vogel B von den Insekten am Stamm. Teilen sie sich das Habitat? Teilen sie sich die ökologische Nische? Begründe deine Antworten mithilfe des Schemas.

In einer Wüste stehen die Pflanzen weit voneinander entfernt. Nenne den abiotischen Faktor, der ihr Wachstum deiner Meinung nach begrenzt, und erkläre, wie dieser Faktor die übrigen Lebewesen des Ökosystems beeinflusst.

Ein Aquarium mit Fischen, Wasserpflanzen, einem Filter, der das Wasser mit Sauerstoff anreichert, und einer Lampe ist ein kleines künstliches Ökosystem. Bestimme seine biotischen und abiotischen Bestandteile und beschreibe eine Wechselbeziehung zwischen ihnen.

Krabben leben im feuchten Sand eines Strandes eingegraben und kommen bei Ebbe heraus, um sich von organischen Resten zu ernähren. Gib ihr Habitat und ihre ökologische Nische an und nenne einen abiotischen Faktor, der ihre Aktivität bestimmt.

Ein temporärer Teich trocknet jeden Sommer aus. Erkläre, wie sich dieser abiotische Faktor auf die Lebewesen des Teichs auswirkt, und nenne eine Anpassung, die eine seiner Pflanzen aufweisen könnte.

Auf dem kahlen Fels im Hochgebirge wachsen nur Moose und Flechten. Nenne zwei harte abiotische Faktoren dieses Lebensraums und begründe, warum diese Organismen dort leben können.

Ein Gärtner gießt einen Blumentopf zu stark, und die Wurzeln der Pflanze faulen, weil dem staunassen Substrat der Sauerstoff fehlt. Bestimme die veränderten abiotischen Faktoren und erkläre die Wirkungskette auf die Pflanze.

Vergleiche die abiotischen Faktoren, die das Leben in der Tiefsee begrenzen, mit denen an der Meeresoberfläche, und nenne mindestens zwei Unterschiede.

Nach dem Fällen einer Waldfläche wird festgestellt, dass die mittlere Bodentemperatur um 7,5 °C gestiegen und die Oberflächenfeuchte im Vergleich zum angrenzenden unberührten Bereich um 40 % gesunken ist. Ein Gutachten behauptet: „Diese abiotischen Veränderungen betreffen nur die gefällten Bäume, nicht aber die übrigen Lebewesen im Boden.“ a) Widerlege die Aussage des Gutachtens, indem du begründest, wie die Temperaturänderung und die Austrocknung die Destruenten (Bakterien, Pilze und Regenwürmer) unmittelbar beeinträchtigen. b) Sage voraus, welche Folgen der Verlust dieser Destruenten in einer Kettenreaktion für den Nährstoffkreislauf und die Fähigkeit des Waldes zur natürlichen Regeneration haben wird.

In einem Naturpark leben der Iberische Luchs und der Rotfuchs im selben mediterranen Buschland. Der Luchs jagt fast ausschließlich lebende Kaninchen aus dem Hinterhalt in dichter Vegetation, während der Fuchs kleine Nagetiere, Aas, heruntergefallene Früchte und Insekten sowohl in dichten als auch in offenen Bereichen frisst. a) Bestimme begründet das Habitat beider Arten und vergleiche ihre ökologischen Nischen. Gib an, welche Art Spezialist und welche Generalist ist. b) Wenn eine Seuche den Kaninchenbestand um 90 % verringert, sage voraus, was mit der Population jeder Art geschieht, und begründe anhand der Nischenbreite, wer eine größere Überlebenschance hat.

Auf dem Schulhof gibt es eine sehr schattige Stelle, an der Pflanzen kaum wachsen. Entwirf ein einfaches Experiment, um herauszufinden, ob der begrenzende Faktor das Licht oder das Wasser ist. Gib an, was du konstant halten und was du messen würdest.

In einer Untersuchung werden die Wassertemperatur und die Anzahl der Amphibien in vier Tümpeln gemessen: Tümpel 1 (16 °C, 42 Individuen), Tümpel 2 (19 °C, 28 Individuen), Tümpel 3 (23 °C, 12 Individuen) und Tümpel 4 (27 °C, 3 Individuen). Beschreibe den Zusammenhang, den die Daten zeigen, begründe, welcher abiotische Faktor ihn erklären könnte, und gib an, wie du das überprüfen würdest.

Der Bau eines Staudamms setzt ein mit Buschwerk bewachsenes Flusstal dauerhaft unter Wasser und schafft einen Stausee von 30 Metern Tiefe. a) Erkläre, wie sich zwei wesentliche abiotische Faktoren (das Eindringen des Sonnenlichts und die Verfügbarkeit von gelöstem Sauerstoff) von der Oberfläche bis zum Grund des Stausees verändern, und begründe, in welchem Bereich sich photosynthetische Wasserproduzenten ansiedeln können. b) In den ersten zwei Jahren verrottet die überflutete pflanzliche Landbiomasse am Grund. Sage voraus, welche Auswirkung dieser biotische Prozess auf die Sauerstoffkonzentration in den tiefen Schichten haben wird und welche Folgen sich für die ersten Fische und bodenlebenden Organismen ergeben, die den Ort besiedeln.

Die Tomate ist eine Pflanze warmen Ursprungs, deren optimaler Temperaturbereich zwischen 20 °C und 25 °C liegt; unter 10 °C stellt sie ihr Wachstum ein, und bei 0 °C erfriert sie. In einer Gegend, in der die Wintertemperaturen im Mittel 4,5 °C betragen und nachts Frost herrscht, errichtet ein Landwirt ein beheiztes Gewächshaus mit Tropfbewässerung. a) Begründe mit den Begriffen „limitierender Faktor“ und „Toleranzbereich“, warum der Anbau im Freien nicht möglich ist und wie das Gewächshaus die Umweltgrenzen künstlich verändert. b) Bei konstant gehaltener Temperatur von 22,0 °C und gleichbleibender Wasserversorgung blühen die Pflanzen im Dezember nicht, und ihre Stängel wachsen schwach und blass. Leite ab, welcher abiotische Faktor nun als neuer limitierender Faktor wirkt, und schlage eine technische Maßnahme zu seiner Behebung vor.

Zwei benachbarte Täler in gleicher Höhenlage und mit identischer Ausrichtung erhalten dieselbe Sonneneinstrahlung und identische Niederschläge (950 mm pro Jahr). Dennoch gedeiht in der Talsohle von Tal A ein üppiger Buchenwald, während in Tal B nur ein lichter Kiefernwald überlebt. a) Da Klima und Ausrichtung gleich sind, leite zwei abiotische Faktoren des Bodens (edaphische Faktoren) oder des Reliefs ab, die erklären könnten, warum die Buchen Tal B nicht besiedeln. b) Entwirf ein Verfahren, um einen dieser Faktoren in beiden Tälern über einen Monat zu messen. Gib an, welches Messgerät du verwenden würdest, welche Variablen du kontrolliert halten würdest und welches Ergebnis deine Hypothese bestätigen würde.

In einer Großstadt speichern Asphalt und Gebäude Wärme, und der Mangel an Vegetation verringert die Verdunstung, sodass die Durchschnittstemperatur gegenüber dem Umland um 2,5 °C steigt (städtischer Wärmeinseleffekt). a) Eine Studie zeigt, dass die Bäume in Stadtparks drei Wochen früher austreiben und blühen als die auf dem Land, die bestäubenden Insekten aber zu ihrem gewohnten Zeitpunkt schlüpfen. Sage voraus, welche Auswirkung dieses Ungleichgewicht auf die Fortpflanzung der Pflanzen und auf die Bestände insektenfressender Stadtvögel haben wird. b) Ein städtisches Projekt schlägt vor, die Bäume eines Platzes durch Kunstrasen zu ersetzen, um „den Wasserverbrauch zu senken und den Platz kühl zu halten“. Widerlege diese Idee wissenschaftlich, indem du erklärst, welche abiotische Funktion lebende Pflanzen erfüllen, die Kunstrasen nicht nachbilden kann.