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2.6: Ökologische Sukzession – Wie sich Arten und Ökosystempopulationen im Laufe der Zeit verändern - Geowissenschaften

2.6: Ökologische Sukzession – Wie sich Arten und Ökosystempopulationen im Laufe der Zeit verändern - Geowissenschaften


Studien zum Fossilienbestand zeigen, dass das Aussterben in der Erdgeschichte vom Verschwinden einer Art (einer Aussterben), zum Verschwinden ganzer Abstammungslinien und Populationen innerhalb regionaler Gemeinschaften oder weltweit (a Massenaussterben). In vielen Fällen haben sie detaillierte Analysen der Fossilienpopulation und -verteilung in einer Region durchgeführt, in der Gesteinsschichten eines bestimmten Alters erhalten sind – ein Beispiel betrifft ausgedehnte Sedimentgesteinsformationen wie die Chinle-Formation aus der Trias in der Painted Desert-Region von Arizona, die eine Fülle von gut erhaltenen Fossilien (Abbildung 2.11).


Abbildung 2.11. Das Aufschlussgebiet der Chinle-Formation aus der Trias in der Painted Desert, Arizona, ist ein Beispiel für ein ideales Untersuchungsgebiet, in dem eine Fülle von Fossilien in vielen Schichten von Schichten über eine große Region hinweg erhalten ist.

Die Veränderungen in der Artenstruktur einer ökologischen Gemeinschaft im Laufe der Zeit nennt man ökologische Nachfolgen. Die ökologische Sukzession findet auf Zeitskalen statt, die von Jahrzehnten (wie das, was mit einer Waldgemeinschaft nach einem massiven Waldbrand oder einem katastrophalen Supersturm passiert) oder sogar Millionen von Jahren während einer Eiszeit oder eines Massensterbens reichen. Abbildung 2.12 zeigt eine Interpretation der Veränderungen der Artenpopulationen innerhalb eines alten Ökosystems im Laufe der Zeit, wie sie von Fossilien gezeigt wurden, die in aufeinanderfolgenden Schichten von Sedimentschichten erhalten wurden. Veränderungen in alten Artenpopulationen und Ökosystemen können aus der Fülle des erhaltenen (oder fehlenden) Fossils, dem Charakter der Fossilien selbst abgeleitet werden, und manchmal können Informationen aus den die Fossilien umgebenden Sedimenten oder Spurenfossilien in den in einer Studie untersuchten Sedimentschichten abgeleitet werden Bereich. Studien zeigen, dass Arten auftauchen, Populationen wachsen und dann zurückgehen und verschwinden, manchmal zurückkehren oder oft durch andere Arten ersetzt werden, die sie entweder verdrängt haben oder sie einfach ersetzt haben, wenn Klimaänderungen oder andere Prozesse eingetreten sind, die eine Ökosystemgemeinschaft verändert haben im Laufe der Zeit.


Abbildung 2.12. Bevölkerungsänderungen in einem lokalen Ökosystem im Laufe der Zeit (Arten und Gesamtpopulation aller Arten auswählen). Interpretationen wie diese können aus ausführlichen Studien von Fossiliensammlungen aus einem Gebiet wie in Abbildung 2.11 gemacht werden.


Mr. G’s Umweltsysteme

Nach dem Rückzug der Gletscher nach der letzten Eiszeit wurde neues, unberührtes Land freigelegt, auf dem nichts mehr lebte. Das blieb nicht lange so. Bald war das Land mit Moosen und Flechten bedeckt. Allmählich wurde organisches Material zu den einfachen mineralischen Böden hinzugefügt, die von den Gletschern und der Erosion des nackten Gesteins hinterlassen wurden. Dies schuf Bedingungen, die es ermöglichten, dass sich zuerst Gräser und kleine Kräuter ansiedelten und schließlich im Laufe der Zeit Nordeuropa von Wäldern bedeckt wurde.

Dieser Richtungswechsel in der Gemeinschaft wird als Nachfolge bezeichnet.

PRIMÄRE NACHFOLGE

Beinhaltet die Besiedlung von neu geschaffenem Land durch Organismen.

Einfache, durch Erosion entstandene Mineralböden werden langsam von Moosen und Flechten besiedelt. Diese und andere frühe Pflanzen sind an Dürreperioden angepasst, da das Wasser schnell aus den Mineralböden abfließt. Diese tragen beim Absterben und Ausbreiten organisches Material zum Boden bei, wodurch Bedingungen geschaffen werden, die das Eindringen größerer Moose ermöglichen. Diese tragen dazu bei, dem Boden mehr organisches Material hinzuzufügen, was seine Wasserhaltekapazität verbessert, und bieten einen Lebensraum für Bodenorganismen, die den Abbau von organischem Material und die Freisetzung von Nährstoffen beschleunigen.

Dann werden die Bedingungen für Farne und höhere Pflanzen günstig, um sich auf den primitiven Böden und Humusformen zu etablieren, wenn mehr organisches Material hinzugefügt wird. Schließlich dringen Sträucher und Bäume ein, zuerst durch windverstreute Samen und schließlich durch Tierverschleppung. Im Laufe der Zeit entwickelt sich schließlich eine stabile Waldgemeinschaft.

Nachfolgeverlauf in Stufen ab

Pionierarten, die angepasst sind, um sich in begrenzten Umgebungen zu einer stabilen entwickelten Gemeinschaft zu entwickeln. Diese letzte Gemeinschaft wird als CLIMAX-GEMEINSCHAFT bezeichnet.

Mit der Entwicklung der Gemeinschaft nimmt auch die Biodiversität zu.

Der gesamte Prozess vom nackten Fels bis zum Höhepunkt wird als SERE bezeichnet und verläuft richtungsweisend durch SERAL STAGES.

Ein Beispiel für die primäre Sukzession ist die Entwicklung des natürlichen Laubwaldes, der nach dem Ende der letzten Eiszeit einen Großteil Nordeuropas bedeckte.

Wir wissen, dass sich nach dem Rückzug des Eises vor etwa 10.000 Jahren bis vor etwa 7.500 Jahren eine boreale Gemeinschaft gebildet hat. Zuerst Wacholder, dann Birke und später Kiefer. Als sich das Klima erwärmte, änderte sich die Gemeinde von einer Dominanz von Birke zu Eiche mit reichlich Bergulme, Erle und Linde, was einen Wechsel zur warmen, feuchten Atlantikperiode bis vor etwa 5.000 Jahren markierte. Ein Großteil Nordeuropas wäre noch immer von diesem gemischten Laubwald bedeckt, wenn der neolithische Mensch nicht damit begonnen hätte, die Pflanzengemeinschaft um ihn herum zu verändern, während sich die Landwirtschaft entwickelte.

Wenn die Primärsukzession auf dem Trockenen beginnt, handelt es sich um ein XEROSERE

Wenn es im Wasser (einem Teich) beginnt, ist es ein HYDROSERE.
Teiche und Seen erhalten kontinuierlich Sedimenteinträge aus Bächen und Flüssen, die in sie münden. Ein Teil dieses Sediments geht durch, aber ein Großteil sinkt auf den Teichboden. Wenn sich Pflanzengemeinschaften entwickeln, fügen sie diesen Sedimenten totes organisches Material hinzu.

Im Laufe der Zeit bauen sich diese Sedimente auf, die es bewurzelten Pflanzen ermöglichen, in die Teichränder einzudringen, während sich der Teich langsam füllt. Dies führt schließlich zur Etablierung von Klimaxgemeinschaften um die Teichränder und in kleineren Teichen zum endgültigen Verschwinden des Teichs. In Regionen mit hohen Niederschlägen kann sich die Xerosere-Climax-Gemeinschaftsmatte nach einem Hydrosere nicht etablieren. Die nassen Bedingungen schaffen die Entwicklung von Hochmooren als Höhepunkt nach Hydrosere Sukzession.

SEKUNDÄRE NACHFOLGE

Wenn eine bereits etablierte Gemeinschaft plötzlich zerstört wird, wie beispielsweise nach einem Brand oder einer Flut oder sogar einer menschlichen Aktivität (Pflügen), tritt eine verkürzte Version der Nachfolge auf.

Diese Sekundärsukzession findet auf Böden statt, die bereits entwickelt sind und bereit sind, vom Wind eingebrachte Samen aufzunehmen. Auch gibt es oft ruhende Samen, die von der vorherigen Gemeinschaft im Boden verbleiben. Dies verkürzt die Anzahl der Stufen, die die Gemeinschaft durchläuft.

Gute Beispiele für sekundäre Sukzession wurden in verlassenem Formland in North Carolina in den Vereinigten Staaten untersucht. Das Ackerland war durch zu wenig Nährstoffe nach der Ernte und durch Winderosion unfruchtbar geworden. Als das Land unproduktiv und unwirtschaftlich wurde, gaben die Bauern das Land einfach auf. Dies hinterließ Flecken von ehemaligem Ackerland unterschiedlichen Alters.


  1. Essay zur Einführung in die biotische Gemeinschaft
  2. Essay über die Eigenschaften einer biotischen Gemeinschaft
  3. Essay über die Interaktion zwischen biotischen Gemeinschaften
  4. Essay über die Zusammensetzung biotischer Gemeinschaften
  5. Essay zur biotischen Stabilität
  6. Essay über die ökologische Sukzession oder Veränderungen in einer biotischen Gemeinschaft

Aufsatz Nr. 1. Einführung in die Biotische Gemeinschaft:

Das Wort Biozönose, Biozönose, Biozönose, Biotische Gemeinschaft, Biologische Gemeinschaft, Ökologische Gemeinschaft wurde 1877 von Karl Mobius geprägt. Biotische Gemeinschaft ist eine Gruppe von voneinander abhängigen Organismen, die im selben Lebensraum oder einer Gruppe fossiler Arten leben und miteinander interagieren werden typischerweise zusammen im selben Habitat oder Standort gefunden.

Einigen Ökologen zufolge ist die Biotische Gemeinschaft eine Vereinigung mehrerer miteinander verbundener und unabhängiger Populationen verschiedener Arten in einer gemeinsamen Umgebung, die in der Natur überleben kann. Spezies ist die Summe aller Populationen der gleichen Art von Organismen auf der ganzen Welt. Im Allgemeinen wird eine Art oft als eine Gruppe von Organismen definiert, die in Struktur, Funktion und Verhalten ähnlich sind.

Biotische Gemeinschaften variieren in der Größe, und größere können kleinere enthalten. Arteninteraktionen sind in Nahrungs- oder Nahrungsbeziehungen offensichtlich. Eine Methode zur Abgrenzung biotischer Gemeinschaften besteht darin, das Nahrungsnetzwerk zu kartieren, um zu identifizieren, welche Arten sich von welchen anderen ernähren, und dann die Systemgrenze als diejenige zu bestimmen, die relativ zur Anzahl der Arten innerhalb der Grenze durch die wenigsten Konsumverbindungen gezogen werden kann. Die Tiergemeinschaft wird als Zoozönose bezeichnet, während die Pflanzengemeinschaft als Phytozönose bezeichnet wird. Mikrobiozönose wird für die mikrobielle Gemeinschaft verwendet.

Essay # 2. Merkmale einer biotischen Gemeinschaft:

In natürlicher Umgebung kann nur eine Art von ihnen nicht existieren. Arten existieren immer in einer Population, die im selben Gebiet zusammenlebt. Die Bevölkerung ist die nächste Stufe in der ökologischen Hierarchie. Das Wort Bevölkerung hat seinen Ursprung in dem lateinischen Wort ‘populus’, was ‘people’ bedeutet.

Ein Zusammenschluss einer Anzahl verschiedener miteinander verbundener Populationen verschiedener Arten in einer gemeinsamen Umgebung in einer Natur bildet eine Biotische Gemeinschaft. Jede biotische Gemeinschaft braucht abiotische Faktoren für ihr Überleben. Zu jeder Zeit bestimmt die Dominanz eines abiotischen Faktors die Dominanz einer bestimmten Population in einer biotischen Gemeinschaft.

Zum Beispiel: Eine biotische Gemeinschaft im Grasland hat Samen fressende Vögel, Mäuse und Raubvögel, die von kleinen Insekten leben. In einem feuchten Sumpf leben Frösche, Kröten, Fische, Wasserinsekten und Wasservögel, die sich von kleinen Lebewesen ernähren. Wasserpflanzen unterschiedlicher Art, die an unterschiedliche Lichtintensitäten an der Oberfläche oder in unterschiedlichen Tiefen angepasst sind, würden in einer Lebensgemeinschaft vorkommen.

Eine Gruppe von Individuen mit ähnlichen strukturellen und funktionellen Merkmalen, die zur potentiellen Kreuzung fähig sind, wird als Art bezeichnet. Mehrere Mitglieder einer Art haben einen bestimmten Lebensraum, in dem sie ihre Nahrung finden. In der Natur zeigen alle Arten kooperative und kompetitive Interaktionen zwischen den Mitgliedern der Art (intraspezifisch) und auch mit Mitgliedern anderer Arten (interspezifisch).

Die Mitglieder einer Lebensgemeinschaft können Erzeuger, Verbraucher oder Zersetzer sein. Die Mitglieder einer biotischen Gemeinschaft sind alle voneinander abhängig. Eine biotische Gemeinschaft kann klein oder groß sein. Die Teichgemeinschaft kann eine begrenzte Fläche einnehmen, während sich die Wüsten- oder Graslandgemeinschaften über mehrere Kilometer ausbreiten können.

Eine Lebensgemeinschaft kann nur aus Pflanzen oder Tieren bestehen oder manchmal auch beides umfassen. Da verschiedene Arten eine gemeinsame Umgebung teilen, gibt es eine Reihe von direkten oder indirekten Interaktionen zwischen ihnen innerhalb einer biotischen Gemeinschaft. Eine biotische Gemeinschaft interagiert mit den abiotischen Faktoren und bildet ein Ökosystem.

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Eine stabile und autarke Gemeinschaft hat bestimmte Besonderheiten:

(а) Dominanz der Arten:

Jede Gemeinschaft hat eine oder mehrere dominante Arten. Dies können Kiefer, Eiche, Sal oder Teak sein, je nach Gebiet und klimatischen Bedingungen in dieser Lebensgemeinschaft. Die dominierenden Arten sind die zahlreichsten Pflanzen. Sie sind im Allgemeinen groß und haben die größte Biomasse. Sie beeinflussen das lokale Umfeld.

Die Arten können in gemäßigten Wäldern weniger vorkommen. 90% der Bäume können Kiefern und Eichen einer biotischen Gemeinschaft sein. Die Art kann eher in tropischen Regenwäldern vorkommen. Andamanische Inselgruppe, auf der etwa 12 dominante Arten vorkommen.

(b) Lebensraum:

Die biotische Gemeinschaft nimmt einen bestimmten Bereich mit spezifischer physikalischer Umgebung wie Temperatur, Feuchtigkeit, Boden, Verfügbarkeit von Wasser usw. ein, die als limitierender Faktor wirkt und die Populationsgröße verschiedener Arten innerhalb der Gemeinschaft reguliert.

(c) Selbstversorgung:

Auf der Grundlage der Ernährung umfasst jede Gemeinschaft autotrophe und heterotrophe als perfekt ausbalanciert. Pflanzen sind autotroph und werden als Erzeugertiere bezeichnet, sind heterotrophe Organismen und werden als Verbraucher bezeichnet. Die Überreste und Leichen dieser Produzenten und Verbraucher werden von den Zersetzern (Bakterien und Pilze) zersetzt und helfen beim Recycling von Materialien.

(d) Struktur und Schichtung:

Eine stabile Gemeinschaft besteht aus verschiedenen Schichten, wobei jede Gemeinschaft aus der Population einer bestimmten Art besteht. Ihre Wuchsformen helfen, die Struktur einer Gemeinschaft zu etablieren, und auf ihrer Anordnung zeigt die Gemeinschaft entweder eine horizontale Schichtung, die als Zonierung bezeichnet wird, oder eine vertikale Schichtung, die als Schichtung bezeichnet wird.

(e) Artenvielfalt:

Gemeinschaft besteht aus einer Reihe von verschiedenen Populationen. Auch die Artenzahl und die Populationsdichte in einer Gemeinschaft variieren stark. Die Artenvielfalt hängt von der Größe des Gebiets, der Vielfalt der Lebensräume in diesem Gebiet, der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, der Verfügbarkeit des Wasserbodentyps, der Höhe usw. ab.

(f) Dominanz und Nachfolge:

Jede Gemeinschaft hat unterschiedliche Populationstypen, nur wenige Arten, von denen eine mehrheitlich ausgeprägt ist und als dominant bezeichnet wird. Jede Gemeinschaft entwickelt sich als Ergebnis einer Richtungsänderung, die als Nachfolge bezeichnet wird.

Aufsatz Nr. 3. Interaktion zwischen biotischen Gemeinschaften:

Wenn verschiedene Arten (Gemeinschaften) in einer biotischen Gemeinschaft zusammenleben, findet eine Reihe von Interaktionen entsprechend den spezifischen Bedürfnissen nach Nahrung, Unterkunft und Gewohnheiten statt.

Es wurden folgende Wechselwirkungen beobachtet:

(vii) Einige passive Interaktionen

(i) Prädation:

Prädation ist eine direkte und oft komplexe Interaktion zweier Arten in einer Lebensgemeinschaft. Das stärkere Tier namens Raubtier, das das schwache Tier namens Beute fängt und sich davon ernährt. Die Abnahme der Zahl der Räuber führt zu einer Zunahme der Beute.

Eine Zunahme der Raubtierpopulation führt zu einer Abnahme der Beutepopulation in einer biotischen Gemeinschaft. Diese Schwankungen spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der natürlichen Population. Tiger ernährt sich von Hirschen, Eulen von Ratten usw. In einer gemeinsamen biotischen Gemeinschaft kann ein Tier zu verschiedenen Zeiten sowohl ein Raubtier als auch eine Beute sein.

(ii) Aufräumen:

Aasfressen ist eine direkte Nahrungsbeziehung, bei der sich Tiere von anderen toten Tieren ernähren, die als Aasfresser bezeichnet werden, während sie sich als ein anderes Tier in einer biotischen Gemeinschaft ernähren, die entweder auf natürliche Weise gestorben sind oder getötet wurden. Sie spielen eine wichtige Rolle in einer Lebensgemeinschaft, da Lebensmittel nicht verschwendet und auch entsorgt werden. Geier ernährt sich von Leichen. Hyänen und Schakale ernähren sich von übriggebliebenen Tieren, die von Löwen getötet wurden. Sie ernähren sich möglicherweise von großen Tieren wie Zebras und Giraffen, die von anderen Tieren getötet wurden.

(iii) Parasitismus:

Parasitismus ist eine negative Interaktion in einer biotischen Gemeinschaft, in der man nicht nur Nahrung bezieht, sondern auch einen Teil oder das ganze Leben auf einem anderen Organismus lebt. Der Parasit ist ein Organismus, der von einem anderen Organismus lebt, dem Wirt, von dem er sowohl Nahrung als auch Schutz in einer biotischen Gemeinschaft erhält. Es kann zwischen Tieren zwischen Pflanzen oder zwischen Tieren und Pflanzen in einer biotischen Gemeinschaft sein.

In der Wirtsparasiten-Beziehung greift der Schwache den Stärkeren an. Es ist vorteilhaft für Parasiten und schädlich für den Wirt. Im Allgemeinen kann ein Parasit eine Krankheit oder Krankheit verursachen, den Wirt jedoch nicht töten, außer in einigen speziellen Fällen. Es kann mehrere Parasiten auf einem Wirt geben.

(iv) Kommensalismus:

Beim Kommensalismus profitiert ein Organismus oder eine Population, während der andere weder profitiert noch geschädigt wird. In einigen Fällen kann der Gastgeber einen geringfügigen Nutzen daraus ziehen. Es findet keinerlei physiologischer Austausch statt. Die Assoziation kann vorübergehend oder dauerhaft in einer biotischen Gemeinschaft sein. Remora ist ein kleiner Fisch, der sich an der Unterseite eines Hais festsetzt. Remora ernährt sich von Haifischfutterresten und wird nicht geschädigt.

(v) Symbiose:

Symbiose ist eine Vereinigung von zwei Populationen in einer biotischen Gemeinschaft, von der beide Populationen profitieren. Oft besteht eine enge oder dauerhafte Verbindung. In einigen Fällen sind beide so voneinander abhängig, dass keiner in dieser biotischen Gemeinschaft allein leben kann. Flechten sind das beste Beispiel für symbiotische Assoziationen.

(vi) Wettbewerb:

Die beiden Arten in einer Lebensgemeinschaft interagieren so, dass dies ihr Wachstum und ihr Überleben beeinflusst. Beide Arten teilen sich die gleichen Ressourcen wie Wasser, Nährstoffe, Raum, Sonnenlicht, Nahrung usw. einer biotischen Gemeinschaft. Mitglieder beider Arten konkurrieren um das Überleben in der jeweiligen Lebensgemeinschaft. Es gibt eine direkte Hemmung des einen durch den anderen. Es gibt kein festgelegtes Muster, da jeder erfolgreich sein kann. Fleischfressende Tiere wie Tiger und Löwe konkurrieren um die Beute. Bäume, Kräuter und Sträucher konkurrieren in einer biotischen Gemeinschaft um Sonnenlicht, Wasser und Nährstoffe.

(vii) Einige passive Interaktionen:

Es gibt viele Interaktionen, die in der Natur einer biotischen Gemeinschaft zwischen den Tieren oder zwischen Tieren und der Umgebung existieren, die auch einem Organismus helfen, in dieser biotischen Gemeinschaft zu überleben. Die Verschmelzung eines Tieres mit seiner Umgebung wird Tarnung genannt. Es wird auch als Schutzfärbung bezeichnet.

Sie tarnen ihre Körperform und -farbe, um sich der Umgebung anzupassen. Die Stabheuschrecke Carausius morosus ähnelt einem dünnen trockenen Ast. Dead Leaf Schmetterling Kalima parolecta ähnelt einem trockenen Blatt. Gottesanbeterin Mantis religiosa ähnelt dem grünen Laub. Mimikry ist auch eine Art schützende Ähnlichkeit in einer biotischen Gemeinschaft. Dabei ahmt ein Tier ein anderes Tier nach, um Prädation zu vermeiden.

(viii) Andere Interaktionen:

Es können viele andere Wechselwirkungen beobachtet worden sein. Die Vögel/Tiere sind mit der Verbreitung von Samen und Früchten und der Bestäubung verbunden. Die Vögel ernähren sich von Zecken, sie sind Parasiten am Körper von Rindern. Der Rufusspecht baut ein Nest in einem Loch im kugelförmigen Nest der Ameisen. Die wilden Ameisen schaden weder den Eiern noch den Jungen, aber die Vögel ernähren sich von diesen Ameisen und kontrollieren ihre Population, um ihre Generation in einer biotischen Gemeinschaft fortzusetzen.

Aufsatz Nr. 4. Zusammensetzung der biotischen Gemeinschaft:

Biotische Gemeinschaften bestehen sowohl aus lebenden als auch aus nicht lebenden Komponenten. Nicht lebende Organismen werden als abiotisch bezeichnet und umfassen Wasser, Sonnenlicht, Luft usw., während lebende Organismen als biotisch bezeichnet werden.

Es gibt drei Arten von lebenden Organismen, die eine biotische Gemeinschaft bewohnen:

Die Klassifizierung biotischer Organismen ist wie folgt:

(i) Hersteller:

Zu den Produzenten oder Autotrophen gehören Pflanzen, Algen und Bakterien, die überleben, indem sie Sonnenenergie in Nahrung umwandeln. Dies sind hauptsächlich Grünpflanzen. Sie synthetisieren organische Nahrung aus einfachen anorganischen Verbindungen, nämlich Kohlendioxid und Wasser, mit Hilfe von Chlorophyll und Sonnenlicht, daher der Name als Produzent. Der Vorgang wird Photosynthese genannt.

Es kann kurz wie folgt dargestellt werden:

Die Produzenten sind für die biotische Gemeinschaft sehr wichtig, weil sie:

(i) Versorgen Sie die Tiere mit Nahrung und Sauerstoff

(ii) CO . reduzieren2 und H2O-Inhalte aus der Umwelt.

Somit beeinflussen sie sowohl Tiere als auch die Umwelt.

(ii) Verbraucher:

Verbraucher oder Heterotrophe essen Pflanzen und Tiere, um zu überleben. Das sind hauptsächlich die Tiere. Sie sind nicht in der Lage, Nahrung selbst zu synthetisieren. Daher nehmen sie andere Organismen oder deren Teile, daher ihr Name. Die Verbraucher werden als Pflanzenfresser bezeichnet, wenn sie sich von Pflanzen ernähren, und als Fleischfresser, wenn sie andere Tiere aufnehmen. Heuschrecke, Ratte, Kaninchen, Ziege und Rinder sind häufige Pflanzenfresser.

Frosch, Wölfe, Tiger und Löwen sind bekannte Fleischfresser. Katze, Hund, Bär und Mensch nehmen sowohl pflanzliche als auch tierische Nahrung zu sich. Sie werden als Allesfresser bezeichnet. Die Verbraucher verwenden auch O2 der Umwelt und addieren CO2, stickstoffhaltige Abfälle und Fäkalien. Sie beeinflussen somit auch die Umwelt sowie die Organismen. Zu den Verbrauchern gehören Pflanzenfresser (bekannt als Primärkonsumenten), die nur Pflanzen fressen, Fleischfresser (bekannt als Sekundärkonsumenten), die andere Tiere fressen, und Allesfresser, die sowohl Pflanzen als auch Tiere fressen.

Unterkategorien von Verbrauchern sind Detrivores oder Detritus Feeder. Diese Kreaturen fressen Pflanzen und Tiere, die bereits tot sind. Ihre Nahrung besteht aus toten Organismen sowie organischen Abfällen. Krabben, Geier und Termiten sind bekannte Beispiele für Detrivoren oder Detritusfresser.

(iii) Zersetzer:

Die letzte Art von lebenden Organismen sind Zersetzer. Sie verwandeln abgestorbene Pflanzen in Nährstoffe, die ihnen das Überleben ermöglichen. Tiere, die im Wasser oder im Boden leben, ernähren sich oft von toten Zersetzern. Dies sind hauptsächlich Bakterien und Fäulnispilze. Sie werden auch als Reduzierstücke bezeichnet. Sie erhalten Nahrung von den toten Produzenten (Pflanzen) und Konsumenten (Tiere) und deren Abfallprodukte.

Sie zersetzen diese Materialien in:

(i) Kleine organische Moleküle, die sie selbst verwenden.

(ii) Anorganische Verbindungen, die von den Herstellern zur Wiederverwendung als Rohstoffe in die Umwelt freigesetzt werden.

Die Zersetzer geben nicht nur chemische Nährstoffe an die Umwelt zurück, sondern machen auch Platz für neue Produzenten. Ohne dies wird alles Leben letztendlich aufhören zu verschwinden. Somit spielen die Zersetzer eine Rolle in der Umwelt. Sie finden sich im Boden und auf dem Grund von Teichen, Seen und Ozeanen.

Aufsatz Nr. 5. Biotische Stabilität:

Eine biotische Gemeinschaft ist eine natürlich vorkommende Gruppe von Pflanzen und Tieren, die in derselben Umgebung leben. Sie alle interagieren, um die Gemeinschaft stabil zu machen. Es hat sich gezeigt, dass je mehr Arten, desto stabiler die Gemeinschaft ist. Eine Lebensgemeinschaft, die eine große Population von Eukalyptus oder einer anderen Pflanze enthält, kann durch eine Pilzkrankheit oder eine Insekteninfektion vollständig ausgelöscht werden.

Aber wenn eine Lebensgemeinschaft viele Arten und verschiedene Pflanzenarten enthält, würde immer nur eine auslöschen und der Rest würde überleben. Da eine biotische Gemeinschaft aus einer großen Anzahl unterschiedlicher Arten von Populationen von Pflanzen, Tieren und Mikroben besteht, sind alle diese Populationen für die biotische Stabilität unerlässlich. Jede Art frisst auf einer anderen Art von Gras oder Sträuchern. Einige ernähren sich von derselben Art, während nur wenige sich in unterschiedlichen Grasstadien ernähren. Dies macht die biotische Gemeinschaft reich und stabil.

Essay # 6. Ökologische Sukzession oder Veränderungen in einer biotischen Gemeinschaft:

Ökologische Sukzession ist der Prozess der Veränderung der Artenstruktur einer ökologischen Gemeinschaft im Laufe der Zeit. Die Gemeinschaft beginnt mit relativ wenigen Pionierpflanzen und entwickelt sich durch zunehmende Komplexität, bis sie zu einer stabilen Gemeinschaft wird. Es ist ein Phänomen oder ein Prozess, durch den eine ökologische Gemeinschaft mehr oder weniger geordnete und vorhersehbare Veränderungen durchläuft, nachdem Störungen oder die anfängliche Besiedlung eines neuen Lebensraums aufgetreten sind.

Eine Community wird über einen Zeitraum aufgebaut. Im Laufe der Zeit verändern sich Gemeinschaften. In einer biotischen Gemeinschaft gibt es Wechselwirkungen zwischen den Organismen und zwischen den biotischen und abiotischen Faktoren wie Klima, Licht, Boden usw. All dies bewirkt Veränderungen in einer biotischen Gemeinschaft.

Eine biotische Gemeinschaft ist eine dynamische Einheit, in der es tropische Ebenen gibt, es gibt einen Energiefluss und einen Nährstoffkreislauf. Es ist ein lebendiger Teil eines Ökosystems. Wind, Feuer, vulkanische Aktivität oder andere Ereignisse in der Natur oder beim Menschen können die in einer biotischen Gemeinschaft lebenden Organismen zerstören.

Bleibt dieser Bereich nun in Ruhe, würde eine Sukzession beginnen und schließlich eine dauerhafte biotische Gemeinschaft entstehen. Dieser Prozess vom Anfang bis zum Höhepunkt kann Tausende von Jahren dauern.

Während dieser Zeit wird eine geordnete und schrittweise Ablösung einer Lebensgemeinschaft durch eine andere erfolgen, bis eine relativ stabile Lebensgemeinschaft entsteht. Dies wird als ökologische Sukzession bezeichnet. Eine vollständige Abfolge wird als Sere bezeichnet. Ein Sere besteht aus einer Reihe von Seralstufen. Eine Höhepunktgemeinschaft ist die letzte oder die serielle Phase.

Die ökologische Sukzession kann wie folgt ausgedrückt werden:

1. Die an einem bestimmten Ort lebenden Arten ändern sich im Laufe der Zeit allmählich, ebenso wie die physikalische und chemische Umgebung in diesem Gebiet.

2. Sukzession findet statt, weil Organismen durch die Prozesse des Lebens, des Wachsens und der Fortpflanzung mit der Umwelt in einem Gebiet interagieren und diese beeinflussen und sie allmählich verändern.

3. Jede Art ist angepasst, um unter bestimmten Umweltbedingungen zu gedeihen und am besten mit anderen Arten zu konkurrieren. Wenn sich diese Bedingungen ändern, werden die bestehenden Arten durch andere Arten verdrängt, die besser an die neuen Bedingungen angepasst sind.

4. Die am häufigsten zitierten Nachfolgebeispiele befassen sich mit der Pflanzennachfolge. Es sei daran erinnert, dass sich mit der Veränderung der Pflanzengemeinschaft auch die zugehörigen Mikroorganismen sowie Pilz- und Tierarten ändern. Die Nachfolge betrifft die gesamte Gemeinschaft, nicht nur die Pflanzen.

5. Der Wandel der in einem Gebiet vorkommenden Pflanzenarten ist eine der treibenden Kräfte für den Wandel der Tierarten. Dies liegt daran, dass jede Pflanzenart assoziierte Tierarten hat, die sich davon ernähren. Die Anwesenheit dieser Pflanzenfresser-Spezies wird dann diktieren, welche bestimmten Fleischfresser anwesend sind.

6. Die Struktur oder „Architektur“ der Pflanzengemeinschaften beeinflusst auch die Tierarten, die in den von den Pflanzen bereitgestellten Mikrohabitaten leben können.

7. Veränderungen der Pflanzenarten verändern auch die vorhandenen Pilzarten, da viele Pilze mit bestimmten Pflanzen verbunden sind.

8. Die Nachfolge ist richtungsweisend. Verschiedene Stadien in einer bestimmten Habitatsukzession können normalerweise genau vorhergesagt werden.

9. Diese Phasen, die durch die Anwesenheit verschiedener Gemeinschaften gekennzeichnet sind, werden als ‘seres’ bezeichnet.

10. Gemeinschaften ändern sich allmählich von einem Ort zum anderen. Die Seres unterscheiden sich nicht vollständig voneinander und neigen dazu, allmählich ineinander überzugehen und schließlich zu einer ‘climax’-Community zu gelangen.

11. Die Nachfolge wird nicht über die Höhepunktgemeinschaft hinausgehen. Dies ist die letzte Stufe.

“Die Entwicklungsstudien der Vegetation beruhen notwendigerweise auf der Annahme, dass die Einheit oder Klimaxbildung eine organische Einheit ist. Als Organismus entsteht, wächst, reift und stirbt die Formation&8230 Darüber hinaus ist jede Klimax-Formation in der Lage, sich selbst zu reproduzieren und ihre Entwicklung mit essentieller Genauigkeit zu wiederholen.&8221

Ursachen der Pflanzennachfolge:

Klimatische Faktoren können sehr wichtig sein, aber auf einer viel längeren Zeitskala als alle anderen. Veränderungen der Temperatur- und Niederschlagsmuster werden Veränderungen in den Gemeinschaften fördern. Als sich das Klima erwärmte, fanden große sukzessive Veränderungen statt. Die Tundravegetation und die kahlen glazialen Geschiebeschichten wurden zu Laubmischwäldern.

Der Treibhauseffekt, der zu einem Temperaturanstieg führt, wird wahrscheinlich Veränderungen in der Gemeinschaft mit sich bringen. Auch geologische und klimatische Katastrophen wie Vulkanausbrüche, Erdbeben, Lawinen, Meteore, Überschwemmungen, Brände und starker Wind bringen allogene Veränderungen mit sich. Allogene Sukzession wird durch äußere Umwelteinflüsse und nicht durch die Vegetation verursacht.

Bodenveränderungen durch Erosion, Auswaschung oder die Ablagerung von Schluff und Tonen können den Nährstoffgehalt und die Wasserverhältnisse in den Ökosystemen verändern. Autogene Sukzession kann durch Bodenveränderungen durch die dortigen Organismen herbeigeführt werden. Diese Veränderungen umfassen die Ansammlung von organischem Material in der Einstreu oder Humusschicht, die Veränderung der Bodennährstoffe, die Veränderung des pH-Wertes des Bodens durch die dort wachsenden Pflanzen.

Auch die Struktur der Pflanzen selbst kann die Gemeinschaft verändern. Wenn größere Arten wie Bäume ausreifen, spenden sie Schatten auf dem sich entwickelnden Waldboden, der lichtbedürftige Arten tendenziell ausschließt. Auch Tiere spielen eine wichtige Rolle bei allogenen Veränderungen, da sie Bestäuber, Samenverbreiter und Pflanzenfresser sind. Sie können auch den Nährstoffgehalt des Bodens in bestimmten Bereichen erhöhen und Flecken im Lebensraum schaffen. Dadurch können Regenerationsstellen entstehen, die bestimmte Arten begünstigen.

Nachfolgemechanismen:

Frederic Clements schlug 1916 die Theorie der ökologischen Sukzession vor. Nach dieser Theorie hatte die Sukzession einen starken Einfluss auf die ökologische Gemeinschaft. Clements' Konzept wird normalerweise als klassische ökologische Theorie bezeichnet.

Nach Clements ist die Nachfolge ein Prozess, der mehrere Phasen umfasst:

Es ist die Entwicklung einer kahlen Stelle, die von Organismen unbewohnt ist. Der Prozess wird in der Regel durch Störungen verursacht. Diese Faktoren können entweder topografisch wie Bodenerosion, Windeinwirkung etc., klimatisch wie Hagel, Sturm, Vergletscherung, Feuer etc. oder biotisch sein. Das so gebildete Gebiet kann nur autotrophe Organismen beherbergen, die anorganische Substrate verwerten können. Die Umweltbedingungen werden für die Besiedlung neuer Arten geschaffen.

Der Migrationsprozess hilft bei der Ankunft von Samen, Sporen oder anderen reproduktiven Keimen zur Etablierung von Arten. Die anderen Arten sind nicht heimische Organismen, die sich in einer Gemeinschaft weit verbreiten können. Diese bedrohen normalerweise das normale Ökosystem und verursachen Störungen in der Gemeinschaft.

Nacheinander tragen sie jedoch dazu bei, die Bodenbeschaffenheit und -funktion zu verändern. R-selektierte Arten sind aufgrund ihrer hohen Reproduktionsraten und besseren Ausbreitungsmechanismen oft die ersten Kolonisatoren.

Dies ist die erste Gründung der Pflanzengemeinschaft. Es beinhaltet die Etablierung und das anfängliche Wachstum der Vegetation. Dies ist abhängig von der Bodenstruktur. Die Bühne wird auch als ‘colonization’ bezeichnet. In diesem Stadium vermehren sich die frühen kolonisierenden Arten durch Keimung, Wachstum und Reproduktion reichlich.

Ekese ist auf allogene Mechanismen zurückzuführen. Dies ist das Stadium, in dem die Pionierarten durch die Ausbreitungsmechanismen überleben. Die verschiedenen Pionierarten können unterschiedliche Reifungsraten aufweisen, wodurch dieser Prozess länger dauert und allmählich einige Arten durch andere ersetzt werden können. Der Prozess macht auch die Bodenstruktur für diese Arten geeignet.

Sobald sich die wenigen Ausgangsarten etabliert haben, beginnt sowohl die intra- als auch die interspezifische Konkurrenz zwischen den Arten. Als sich die Vegetation etablierte, wuchs und sich ausbreitete, begannen verschiedene Arten, um Platz, Licht und Nährstoffe zu konkurrieren.

Diese Phase wird Wettbewerb genannt. Die Konkurrenz besteht in der Regel um Ressourcen wie Nahrung, Wasser usw. Konkurrenz findet sowohl bei Pflanzen als auch bei Tierarten statt. Der Prozess führt zur gemeinsamen Nutzung von Ressourcen (Ressourcenpartitionierung) oder zum Wettbewerbsausschluss.

Die Umweltbedingungen werden durch die Einwirkung der den Lebensraum besetzenden Arten verändert. Diese Veränderungen lösen in der Folge die Verdrängung und den Ersatz einer Art durch eine andere aus. Während dieser Phase wirken sich autogene Veränderungen auf den Lebensraum aus und führen dazu, dass eine Pflanzengemeinschaft durch eine andere ersetzt wird.

Die bestehende Gemeinschaft wird sich aufgrund der harten Bedingungen nicht selbst versorgen können. Der wichtigste zugrunde liegende Mechanismus ist die autogene Sukzession, bei der die Pflanzen selbst die Umweltbedingungen verändern.

Stabilisierung ist der Prozess, durch den die Klimax-Gemeinschaft etabliert wird. Eine Klimax-Gemeinschaft ist reif, selbsttragend und stabil und bildet die letzte Stufe der Nachfolge. Die physikalischen und chemischen Bedingungen werden so verändert und stabilisiert, dass es die gesamte Gemeinschaft unterstützt.

The climax communities are best adapted to the regions of succession and the community structure is likely to continue until another disturbance steps in. This represents a steady state of ecological equilibrium with specific composition, structure and energy flow. Reaction phase leads to development of a climax community.

Aggregation is the increase in population of the species which has become established in the area. The shrubs replace the small herbs in most successions. This also proves as a source of food for future inhabitants

Hydrosere is the primary succession sequence which develops in aquatic environments such as lakes and ponds. It results in conversion of water body and its community into a land community. A hydrosere is a plant succession which occurs in an area of fresh water. Hydrosere is simply a succession which starts in water. Hydrosere, also called hydrarch involves the ecological succession in the newly formed pond or lake.

A wetland is a transitional area. Freshwater provides a good and an excellent place to observe several stages of a hydrosere at the same time. In time, an area of open freshwater such as a lake will naturally dry out, ultimately becoming woodland.

During this process, a range of different habitats such as swamp and marsh will succeed each other. This succession from open water to climax woodland is likely to take at least two hundred or more years. Some intermediate stages will last a shorter time than others.

Fresh water lack soil, minerals etc., which support the growth of vegetation. Deep freshwater will not support rooted, submerged plants because there is not enough light for photosynthesis in the depths. There will be micro-organisms and plankton floating in the water.

Ecological succession is of great importance as:

(i) It provides information, which help to have control on the growth rate of one or more species in a given geographical area.

(ii) It helps in reforestation and forest management programs

A xerosere may include lithoseres (on rock) and psammoseres (on sand). A lithosere is a sere (succession) on rock. Lithosere is a plant succession starts on a newly exposed rock surface. Xerosere is a plant succession which is limited by water availability. It includes the different stages in a xerarch succession. Xerarch succession of ecological communities originated in extremely dry situation such as sand deserts, sand dunes, salt deserts, rock deserts etc.

Pioneer species are the first organisms that colonies an area, of which lithoseres are an example. They will typically be very hard i.e., they will be xerophytes, wind-resistant or cold-resistant. In the case of a lithosere the pioneer species will be lichens, cyanobacteria and algae, which create their own food and water.

They are autotrophic and so do not require any external nutrition except sunlight. Other examples of lithoseres include communities of mosses and lichens, as they are extremely resilient and are capable of surviving in areas without soil. Xerosere or lithosere is a gradual change in community due to change in climate, nutrition etc.

Key points of Lithosere /Xerosere:

(i) Bare rock colonized, by pioneer community, for example, lichens, mosses, bacteria, that can survive in hardy conditions, and need few nutrients.

(ii) Rock slowly weathered creating thin soil.

(iii) Plants die, creating humus, leading to a more fertile soil grasses replace the mosses and lichens as the dominant species.

(iv) Grasses decrease in number quick-growing shrubs become dominant.

(v) Fast growing trees dominate.

(vi) Over time slower growing trees such as oak become dominant and form the climatic climax community.


Mr G’s Environmental Systems

After the retreat of glaciers following the last ice age, new virgin land was exposed with nothing living on it. It didn’t remain that way for long. Soon the land was covered with mosses and lichen. Gradually organic material was added to the simple mineral soils left behind by the glaciers and from the erosion of bare rock. This created conditions that allowed, first grasses and small herbs to establish, and eventually over time for northern Europe to be covered by woodland.

This directional change in community is termed succession.

PRIMARY SUCCESSION

Involves the colonisation of newly created land by organisms.

Simple mineral soils evolved from erosion are, slowly invaded by mosses and lichen. These and other early plants are adapted to survive periods of drought as water drains quickly away from the mineral soils. These contribute organic matter to the soil as they die and spread, this creates conditions that allow larger mosses to invade. These help add more organic matter to the soil, which improves its water holding capacity, and provide a habitat for soil organisms that help speed up the breakdown of organic matter and release of nutrients.

Conditions then become favourable for ferns and higher plants to establish on the primitive soils and humus forms as more organic matter is added. Eventually shrubs and trees invade, first from wind-dispersed seeds and eventfully by animal dispersal. Eventually over time a stable woodland community develops.

Succession progress in stages from

Pioneer species that are adapted to develop in limiting environments to a stable developed community. This final community is termed a CLIMAX COMMUNITY .

As the community develops, so biodiversity also increases.

The entire process from bare rock to climax is called a SERE and that progress directionally through SERAL STAGES.

An example of primary succession can be seen in the development of the natural broad-leafed forest that covered much of Northern Europe following the end of the last Ice Age.

We know that following the retreat of ice around 10,000 years until around 7,500 years ago, a Boreal community formed. First of Juniper then birch and later pine. As the climate warmed so the community changed from a dominance of birch to Oak with abundant wych elm, alder and lime, marking a change to warm, moist Atlantic period until about 5,000 years ago. Much of Northern Europe would still be covered in this mixed broad leaf forest if Neolithic man had not started changes the plant community around him as agriculture developed.

If primary succession starts on dry land it is a XEROSERE

If it starts in water (a pond) it is a HYDROSERE.
Pond and lakes get continuous inputs of sediment from streams and rivers that open into them. Some of this sediment passes through but a lot sinks to the pond bottom. As plant communities develop they add dead organic material to these sediments.

Over time these sediments build up allowing rooted plants to invade the pond margins as the pond slowly fills in. This eventually leads to the establishment of climax communities around the pond margins and in smaller ponds the eventual disapearance of the pond. In regions where rainfall is high, the xerosere climax community mat not establish after a hydrosere. The wet conditions creat the development of raised bogs as the climax following hydrosere succession.

SECONDARY SUCCESSION

Where an already established community is suddenly destroyed, such as following fire or flood or even human activity (ploughing) an abridged version of succession occurs.

This secondary succession occurs on soils that are already developed and ready to accept seeds carried in by the wind. Also there are often dormant seeds left in the soil from the previous community. This shortens the number of seral stages the community goes through .

Good examples of secondary succession have been studied in abandoned form land in North Carolina in the United States. The farmland had become infertile through not enough nutrients being returned after crops had been taken and through wind errosion. As the land became unproductive and uneconomical to farm, farmers simply abandoned the land. This left patches of former farmland of various ages.


7.1. DEFINITION - variety and different among living organisms from all sources

7.2. TYPES OF BIODIVERSITY

7.2.1. community and system diversity

7.2.1.1. different habitat, niches and species interacton

7.2.1.2.1. alpha (within community diversity)

7.2.1.2.2. beta (between community diversity)

7.2.1.2.3. gamma (diversity of the habitat of the total landscape)

7.2.2.1. different kinds of organisms, relationship among species.

7.2.2.2. variety of species in a region

7.2.2.3. number of species in an area

7.2.3.1. different genes and combination of genes within population

7.2.3.2. total number of genetic characteristic in a genetic

7.3. VALUES

7.4. CONSERVATION OF BIODIVERSITY

7.4.1. DEFINITION - management of human use of the biosphere so that it may yield the greatest sustainable

7.4.2.1. IN-SITU (conservation of species in its natural ecosystem

7.4.2.2. EX-SITU (conservation of component of biological diversity and involves maintenance and breeding


Ecological Relationships

Students watch videos and discuss ecological relationships with a focus on observing symbiosis. Then they classify the ecological relationships they observe as mutualism, commensalism, and parasitism.

Geowissenschaften, Ozeanographie, Geographie, Physische Geographie

1. Introduce vocabulary terms related to ecological interactions and symbiosis.

Explain that in this activity students will use a series of videos, images, and scenarios to identify and discuss examples of ecological and symbiotic relationships in the ocean. Write the following terms on the board: competition, predation, symbiosis, mutualism, commensalism, und parasitism. Do not include the definitions yet. First, ask students to identify the root words and brainstorm what types of ecological and symbiotic relationships the terms describe. Then, review the definitions of the terms. Point out that the term symbiosis is an overarching term for mutualism, commensalism, and parasitism and that the ecological relationships Raub und Wettbewerb are not generally considered to be symbiotic.

  • Wettbewerb—when two or more organisms rely on the same environmental resource
  • Raub—behavior of one animal feeding on another
  • symbiosis—the close relationship of two dissimilar organisms
  • mutualism—a symbiotic relationship where both organisms benefit
  • commensalism—a symbiotic relationship where one organism benefits and one does not benefit but is unharmed
  • parasitism—a symbiotic relationship where one organism benefits and one is harmed

2. Build background about National Geographic Crittercam.
Explain to students that they will watch footage from a National Geographic project called Crittercam. Crittercam’s goal is to help researchers understand the day-to-day lives and ecological relationships of different species. Scientists fit wild animals with a GPS tracker and a combination video and audio recorder with environmental data instruments to measure such things as depth, temperature, and acceleration—which allow the study of animal behavior without interference by human observers. Ask students to think about the benefits of studying animal behavior and ecological interactions without interference by human observers.

3. Have students use a Crittercam video to identify ecological relationships.
Show students the National Geographic video “Fish Thieves Take Rare Seals’ Prey” (3.5 minutes), in which an endangered Hawaiian monk seal preys upon and competes for fish and invertebrates on the seafloor at 80 meters (262 feet) deep. Fragen: What is the ecological relationship between the monk seal and the octopus/eel/trigger fish? (predator/prey)  Ask: What is the ecological relationship between the monk seal and the jacks/sharks? (competition) Ask students to again think about and discuss the benefits of studying animal behavior and ecological interactions without interference by human observers. Elicit from students that Crittercam allows researchers to examine the behavior and interactions of marine species that they normally would be unable to observe. 

4. Have students view videos to identify symbiotic relationships.
Show students the three videos of different marine species interactions. After each video, have the class identify and discuss the symbiotic relationships they observed.

  • “Caribbean Cleaners” (2.5 minutes)—mutualism
  • “Giving Fish a Bath” (5.5 minutes)—parasitism
  • “Clownfish and Sea Anemone Partnership” (1.5 minutes)—mutualism

Fragen: What type of symbiotic relationship was not shown in the videos? (commensalism)

5. Use a National Geographic image to explore commensalism and discuss the origins of Crittercam.
Display the image “lemon shark” in the resource carousel and have students observe it closely. Fragen: Other than the shark, are there any other organisms you see? Elicit from students that the shark and the remoras, the smaller fish below the shark, have a symbiotic relationship called commensalism, where the remoras benefit from holding onto the shark, but neither species is harmed. Tell students that this commensal relationship is why Greg Marshall, marine biologist and filmmaker, invented Crittercam. In 1986, a shark approached him during a dive near Belize. Marshall noticed a remora clinging to a shark, and as he watched the shark disappear, it occurred to him that if he could put a camera in the place of the remora, he could see the shark's behavior unfold without disturbing the shark. Explain that with Crittercam, Marshall learned that remoras attach themselves to predatory fish like sharks for two reasons: a free ride and protection due to hanging onto a feared predator. The shark is not affected in the process since remoras eat only leftover food from the shark.

6. Have students read statements and identify types of ecological interactions.
Give each student a copy of the Symbiotic Interactions worksheet. Read aloud the directions. Tell them that they should be able to provide reasons for their choices. Discuss the answers as a class. Have students explain why they classified the different scenarios as one type of symbiosis and not the others. Fragen: How do ecological relationships shape the marine ecosystem? Why is it important to identify and understand these relationships?

Informelle Bewertung

Use the provided answer key to check students' completed worksheet for accuracy. Ask students to orally explain why they labeled each mutualism, commensalism, oder parasitism.

Erweiterung des Lernens

Have students identify one new marine-related example for each of the ecological relationships discussed in this activity: predation, competition, mutualism, commensalism, und parasitism. Discuss the examples as a class.


Ecological types and bioindicator macrophyte species of pollution of riparian vegetation of Oued Lârbaa in Taza City of Morocco

The object of our study is devoted to the Spermatophyta of the wetlands of Oued Lârbaa, the main river of the city of Taza, Morocco, and which is under strong anthropic pressure. Our work involved a floristic inventory, to define ecological types and groups of dominant plants in relation to seasonal factors and types of pollution, explaining the meaning of their presence. For this purpose, floristic sampling was carried out along the Oued during the dry periods (2017 and 2018) and the wet period (2018). A total of 66 plant species belonging to 54 genera and 30 families were identified, including 44 species during the wet period (2018) and 27 species during the dry periods (2017 and 2018). This difference is due to the favorable conditions for vegetation development during the period of precipitation and to the increase in pollution rates during the dry season. The inventoried flora shows the dominance of 10 ecological types characterized by the following plants: Cynodon dactylon, Arundo donax, Olea europaea, und Tamarix gallica (common between the two periods) Dittrichia viscosa, Visnaga daucoides, Typha angustifolia, und Ricinus communis (during the dry periods of 2017 and 2018) and Juncus maritimus und Populus nigra (during the wet period of 2018). The ecological types identified in this work decrease from the dry season to the rainy season, while specific richness increases. These dominant plants are all considered as bioindicators of the presence of heavy metals.

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Secondary Succession: Clearcutting

Secondary succession looks a how an ecosystems forms after a previous ecosystem suffered some sort of disturbance. This can be something natural, like a fire, or cause by humans, like the example we will look at: clearcutting. Soils exist, so don’t need to be formed from scratch, but there is no guarantee that the ecosystem that replaces the old on will be of the same type that was disturbed.

Clearcutting is a logging practice where a whole area of trees is cut at the same time, and often replanted with a monoculture of new trees. This is a very efficient, but highly controversial logging practice, so let’s take a look at some of the impacts and controversy around this practice.

A very powerful tool used to study forest health is satellite imagery and remote sensing. One very cool thing about these sensors is that they can see types of light human eyes cannot. Near Infrared light is not visible to human eyes, but plants give off a ton of it when they are making food with photosynthesis. You can read more here:

The two images below are of forest clearcutting in Washington State using reflected near-infrared light. Areas of more near-infrared light are in green, and areas with less are in red. Green areas have the most healthy vegetation, and red areas the least. You can get a good idea about clearcutting and regrowth in an area by comparing these images:

Source: Logging and Regrowth in Washington State, NASA Earth Observatory. July 5, 2011, viewed March 4, 2019. https://earthobservatory.nasa.gov/images/51257/log…

You can see the full images below.

6. Describe how the forest has changed between 1984 and 2010. Is there more or less mature forest in the area? How would describe the regrowth area compared to the mature unlogged forest?

Next, open Google Earth, and go to Mt. Rainier, Washington. You can see Mt Rainier in the bottom left corner of the full sized images. Zoom out in Google Earth until you are in the same extent at the satellite photos. The picture on Google Earth is different, because it shows the area in visible light, instead of near IR light like the previous images. Areas here with healthier forests are darker green, and the more brown, the less vegetation.

7. Describe what you see in the Google Earth image forest cover compared to the images from 1984 and 2010. How have things changed? What looks the same? Make sure to talk about both regrowth areas and unlogged areas.

Pros and cons

Please explore these two websites about clearcutting. The first is from a logging advocacy group, and is very pro-clearcutting. The second is from a non-profit that is trying to end the practice.

Stop Clearcutting California: https://www.stopclearcuttingca.org/about-clearcutting/what-is-clearcutting/ (链接到外部网站。) 链接到外部网站。 (make sure to look at the different sections, you can see the table of contents to the right. You must look at the first page, and “What’s wrong with it?”.)

Please answer the following questions:

8. After looking through the material, briefly list some pros and cons to clearcutting.

9. You have the means to try and settle part of the argument over clearcutting. Select one of the concerns people have about clearcutting, and design a way to test if the concern is accurate or not. Please do some research of real methods scientists use to collect this kind of data, and cite your sources.

Invasive Species: Zebra Mussels

One of the concerns about man made disturbance is that it provides opportunities for invasive species to take over an ecosystem. An invasive species is a non-native lifeform that moves into an area and causes damage to the area’s diversity and overall health. Invasive species can be a very serious problem. We will look at one of these species that has cause both economic and ecological harm in the US, the Zebra Mussel.

Please watch this short video about zebra mussels and their impact on lakes in the US:“Silent Invaders” Zebra Mussels 2013 (链接到外部网站。) 链接到外部网站。

Use the graph below to answer the following questions:

Densities of zebra mussels and unionid mussels are given in number per square meter, averaged over the freshwater tidal Hudson (RKM 99-248) data collected in August for zebra mussels and July for unionids. Scientists began collected unionid data in 1991. One meter squared equals ten square feet.

Source of both graphs: Michelle Smith, Zebra Mussel Graphing Exercise, BIO 124 Lab, Windward Community College. Accessed 3/4/2019, https://windward.hawaii.edu/facstaff/miliefsky-m/B…

10. When were the zebra mussels introduced to the Hudson river?

11. Record the density of zebra mussels and unionid mussels for the following years: 1992, 1997, 2004. Please note: The density for zebra mussels is labeled on the left, and the unionids is on the right side of the graph.

12. How did the native unionid mussel density change over this time period?

13. How did the zebra mussel density change over this time period?

Effect on Food Sources

To understand the effect the zebra mussels may have had on the food supply, we first need to look at predator and prey relationships. Please go to the following website to explore how populations of predators and prey affect each other: http://www.phschool.com/atschool/phbio/active_art/predator_prey_simulation/index.html (链接到外部网站。) 链接到外部网站。

Please note: You will need adobe flash player to do this activity.

The graph below shows the relationship between zebra mussel populations and their food supply, phytoplankton. Use what you learned about predatory/prey relationships and the graph below to answer the following questions.

14. What are the phytoplankton population density for 1992, 1997, and 2004?

15. Compare the relationship between phytoplankton density and zebra mussels. What patterns do you see?

16. Give an overview of how you think zebra mussels have affected both native mussels and phytoplankton on the Hudson river based on this data. Please support your discussion with data and evidence.


2.6: Ecological Succession- How Species and Ecosystem Populations Change Over Time - Geosciences

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Ecological succession is a gradual change in community structure over time. This change is often initiated by environmental disturbances. Ecologists describe how a community develops following an environmental disturbance as either primary succession or secondary succession.

Primary succession occurs when organisms colonize bare rock introduced by retreating glaciers or volcanic eruptions. In both cases, the rock lacks both soil and life forms. Pioneer species are hardy organisms that can thrive in the harsh conditions created by such environmental disturbances.

Lichens, symbiotic organisms comprised of a fungus and algae or cyanobacteria are common pioneer species. Lichens absorb nutrients from the rock and generate biomass through photosynthesis. Over time, lichens accelerate the weathering of rocks by releasing acids and penetrating the rock surface.

Dead biomass from lichens contributes to soil formation. The soil is then sequentially colonized by different types of plants. Mosses often appear first, then grasses, followed by shrubs, shade intolerant trees, such as pines, and shade tolerant trees such as oaks.

Eventually, the species composition of the new community will become relatively stable. Such a climax community will change little until a disturbance occurs. Overall, it may take hundreds of years for primary succession to produce a climax community.

Secondary succession occurs when organisms re-colonize a habitat that was cleared by a disturbance such as a flood or fire that left the soil in place. Following such a disturbance, pioneer species like annual plants, herbaceous perennials, and grasses, typically reinhabit the soil first, followed by shrubs and trees. The climax community that emerges in secondary succession may be very different than the previous one. Secondary succession establishes a climax community more rapidly, typically in about 150 years for oak and hickory forests.

28.7: Ecological Succession

Ecological succession is influenced by the processes of facilitation, inhibition, and toleration. Facilitation occurs when early successional species create more favorable ecological conditions for subsequent species, such as enhanced nutrient, water, or light availability. In contrast, inhibition happens when early successional species create unfavorable ecological conditions for potential successive species, such as limiting resource availability. In some cases, later successional species only have the chance to thrive if a disturbance negatively impacts the early inhibitory species. Finally, toleration occurs when the ecological conditions created by early successional species neither aid nor impede the emergence of later succession species.

For example, ecologists have extensively studied primary succession resulting from glacier retreats at Glacier Bay in Alaska. Over a period of 1,500 years, pioneer species such as liverworts paved the way for creeping shrubs, which in turn set the stage for larger shrubs and trees like alder. Eventually, a climax community emerged that was dominated by spruce trees. Facilitation and inhibition influenced this succession pattern. Dryas shrubs and alders improved the nitrogen content of the soil, facilitating the establishment of spruce seedlings. However, competition and leaf litter produced by these early successional species also hindered later species&rsquo germination and seedling survival.

Understanding ecological succession is important because humans significantly impact ecological communities. Agriculture, clear-cutting, and overgrazing by livestock disturb terrestrial ecosystems, causing species diversity to decline. Although ecosystems can naturally recover from such disturbances via ecological succession, severe damage (e.g., soil nutrient loss or toxic chemicals) may prolong or prevent recovery. To address this issue, restoration ecologists apply the principles of ecological succession to accelerate the time to climax community&mdashthus, repairing the damaged ecosystem.

Chang, Cynthia C., and Benjamin L. Turner. "Ecological succession in a changing world." Journal of Ecology 107, no. 2 (2019): 503-509. [Source]

Emery, Sarah. 2010. &ldquoSuccession: A Closer Look.&rdquo Nature Education Knowledge 3 (10): 45. [Source]

Chen, Jie, Hans-Peter Blume, and Lothar Beyer. &ldquoWeathering of Rocks Induced by Lichen Colonization &mdash a Review.&rdquo Catena 39, nein. 2 (March 1, 2000): 121&ndash46. [Source]


Chapter 4 Ecological Principles and Concepts

This chapter discusses ecological principles. In an ecosystem two major processes are in operation: an unidirectional flow of energy and chemical cycling of important elements. Ecosystems are not static, but dynamic. The biotic communities that make up an ecosystem are continually changing in response to environmental changes caused either by the communities themselves or by external stresses, among which is the impact of man's activities. An ecosystem is able to maintain its overall stability by three major mechanisms: (1) by controlling the rate of energy flow through the system, (2) by controlling the rate of element cycling within the system, (3) by maintaining a diversity of species and food webs. The ecosystem is capable of self-maintenance and self-regulation. All the components of an ecosystem are in constant: interaction and information from each component is continually fed back into the system. This interaction preserves the integrity of the system. Thus the science of control mechanisms, cybernetics, has an important role in ecology, especially since man tends to disrupt natural control. Homoeostasis is the term generally applied to the tendency for biological systems to resist changes and to remain in a state of dynamic equilibrium.


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