LaTeX document generated at 2025-04-08T15:40:04.367Z

document.tex

% Generated at: 2025-04-08T15:40:04.367Z
\documentclass[10pt,a4paper]{article}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[T1]{fontenc}
\usepackage[ngerman]{babel}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\usepackage{avant} % Use Avant Garde font
\renewcommand{\familydefault}{\sfdefault} % Set default font to sans-serif (Avant Garde)
\usepackage{cmbright} % Use cmbright for math
\usepackage{graphicx}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{positioning} % Load positioning library for 'of =' syntax
\usepackage{pgfplots}
\usepackage{placeins} % For \FloatBarrier
\usepackage{wrapfig} % For text wrapping around figures (use sparingly)
\usepackage{enumitem} % For customizing lists
\usepackage[margin=1.5cm]{geometry} % Set small margins
\usepackage{textcomp} % Required for \textdegree
\usepackage{float}
\usepackage{placeins}

% PGFPlots settings
\pgfplotsset{compat=1.14}

% Define colors
\definecolor{lightblue}{rgb}{0.8, 0.85, 1.0}
\definecolor{lightgreen}{rgb}{0.8, 1.0, 0.8}
\definecolor{lightgray}{rgb}{0.9, 0.9, 0.9}

% Basic TikZ styles using \tikzset (recommended over \tikzstyle)
\tikzset{
    box/.style = {rectangle, draw, fill=lightblue, text centered, rounded corners, minimum height=2em},
    arrow/.style = {thick,->,>=stealth},
    line/.style = {thick}
}

% Reduce spacing in lists
\setlist{nosep} % Removes vertical space within lists (enumitem package)

% Define Euro symbol if not available by default with avant/utf8/T1
\providecommand{\euro}{EUR} % Simple text fallback

\begin{document}
\pagestyle{empty} % No page numbers

\section*{\centering Ökologie und Biodiversität - Lernzettel Klasse 10}

\vspace{-0.5cm} % Reduce space after title

\small % Use smaller font size for the main content

\FloatBarrier
\FloatBarrier
\section{Grundlagen der Ökologie}

\begin{itemize}
    \item \textbf{Ökologie:} Wissenschaft von den Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen (Organismen) und ihrer Umwelt sowie den Beziehungen der Lebewesen untereinander.
    \item \textbf{Biotop:} Lebensraum einer Lebensgemeinschaft (Biozönose), charakterisiert durch abiotische Faktoren (z.B. Klima, Bodenbeschaffenheit). Beispiele: See, Waldstück, Wiese.
    \item \textbf{Biozönose (Lebensgemeinschaft):} Gesamtheit aller Organismen (Pflanzen, Tiere, Mikroorganismen), die in einem Biotop leben und miteinander in Wechselwirkung stehen.
    \item \textbf{Ökosystem:} Funktionelle Einheit aus Biotop und Biozönose. Es umfasst alle Lebewesen und die abiotischen Faktoren in einem bestimmten Gebiet sowie deren Wechselwirkungen. Ökosysteme sind offene Systeme (Energiefluss, Stoffkreisläufe).
    \item \textbf{Biosphäre:} Gesamtheit aller Ökosysteme der Erde; der vom Leben besiedelte Raum.
\end{itemize}

\begin{center}
\begin{tikzpicture}[node distance=1.5cm, auto, scale=0.8, transform shape]
    % Use 'right=of biotop' syntax from positioning library
    \node [box, fill=lightgray] (biotop) {Biotop (Lebensraum)};
    \node [box, fill=lightgreen, right=of biotop] (biozoenose) {Biozönose (Lebewesen)};
    % Use 'below=of ...' syntax
    \node [box, fill=lightblue, below=1cm of biotop, xshift=1.5cm] (oekosystem) {Ökosystem};

    \draw [arrow] (biotop) -- node[midway, above, sloped] {bildet mit} (oekosystem);
    \draw [arrow] (biozoenose) -- node[midway, above, sloped] {bildet mit} (oekosystem);
    \draw [line, dashed] (biotop.north east) -- (biozoenose.north west);
    \draw [line, dashed] (biotop.south east) -- (biozoenose.south west);
    % Use 'above=of ...' syntax
    \node [above=0.1cm of biotop, xshift=1.5cm] {Wechselwirkungen};
\end{tikzpicture}
\end{center}

\FloatBarrier
\FloatBarrier
\section{Umweltfaktoren}

Man unterscheidet zwei Arten von Umweltfaktoren, die auf Lebewesen einwirken:

\begin{itemize}
    \item \textbf{Abiotische Faktoren:} Faktoren der unbelebten Umwelt.
        \begin{itemize}
            \item \textit{Klima:} Temperatur, Licht (Intensität, Dauer), Wasser (Niederschlag, Luftfeuchtigkeit), Wind.
            \item \textit{Boden (edaphische Faktoren):} Bodenart, Mineralsalzgehalt, pH-Wert, Wassergehalt.
            \item \textit{Lage (topographische Faktoren):} Höhenlage, Hangneigung, Exposition (z.B. Südhang vs. Nordhang).
        \end{itemize}
    \item \textbf{Biotische Faktoren:} Faktoren der belebten Umwelt; Einflüsse, die von anderen Lebewesen ausgehen.
        \begin{itemize}
            \item \textit{Intraspezifisch:} Innerhalb einer Art (z.B. Konkurrenz um Nahrung, Partner, Territorien; Kooperation).
            \item \textit{Interspezifisch:} Zwischen verschiedenen Arten (z.B. Konkurrenz, Räuber-Beute, Symbiose, Parasitismus).
        \end{itemize}
\end{itemize}

\textbf{Ökologische Potenz:} Fähigkeit einer Art, Schwankungen eines Umweltfaktors innerhalb bestimmter Grenzen zu ertragen (Toleranzbereich).
\begin{itemize}
    \item \textbf{Stenök:} Geringer Toleranzbereich (z.B. Forelle bzgl. Sauerstoffgehalt). Zeigerarten.
    \item \textbf{Euryök:} Weiter Toleranzbereich (z.B. Ratten bzgl. Nahrung).
    \item \textbf{Physiologische Potenz:} Toleranzbereich ohne Konkurrenz (Laborbedingungen).
    \item \textbf{Ökologische Potenz:} Toleranzbereich unter natürlichen Bedingungen mit Konkurrenz.
\end{itemize}

\begin{center}
\begin{tikzpicture}[scale=0.7, transform shape]
\begin{axis}[
    xlabel={Umweltfaktor (z.B. Temperatur in \textdegree{}C)}, % Corrected \textdegree C
    ylabel={Aktivität / Häufigkeit},
    xtick=\empty, % No specific ticks needed for general illustration
    ytick=\empty,
    axis lines=left,
    ymin=0,
    ymax=1.2, % Adjusted for labels
    width=8cm,
    height=5cm,
    legend pos=outer north east,
    legend style={font=\tiny}
]
\addplot [domain=-5:5, samples=100, smooth, thick, blue] {exp(-x^2)};
\addlegendentry{Toleranzkurve}

% Coordinates for lines and labels
\coordinate (min) at (axis cs:-4,0);
\coordinate (max) at (axis cs:4,0);
\coordinate (opt) at (axis cs:0,0);
\coordinate (pess1) at (axis cs:-3,0);
\coordinate (pess2) at (axis cs:3,0);
\coordinate (pref1) at (axis cs:-1.5,0);
\coordinate (pref2) at (axis cs:1.5,0);
\coordinate (tol1) at (axis cs:-2.5,0);
\coordinate (tol2) at (axis cs:2.5,0);

\draw [dashed] (tol1) -- (axis cs:-2.5, {exp(-(-2.5)^2)});
\draw [dashed] (tol2) -- (axis cs:2.5, {exp(-(2.5)^2)});

\node[below] at (opt) {Optimum};
\node[below, font=\tiny] at (pref1) {Präferendum};
% \node[below, font=\tiny] at (pref2) {}; % Removed empty node
\node[below, font=\tiny] at (pess1) {Pessimum};
\node[below, font=\tiny] at (pess2) {Pessimum};
\node[below, font=\tiny] at (min) {Minimum};
\node[below, font=\tiny] at (max) {Maximum};

\draw[<->, thick] (axis cs:-4, -0.2) -- (axis cs:4, -0.2) node[midway, below, font=\tiny]{Toleranzbereich};
\end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{center}

\textbf{Ökologische Nische:} Gesamtheit der Ansprüche einer Art an ihre biotische und abiotische Umwelt. NICHT nur der Raum, sondern das \glqq{}Berufsbild\grqq{} / die Rolle der Art im Ökosystem.
\begin{itemize}
    \item \textbf{Fundamentalnische:} Ansprüche einer Art unter Laborbedingungen (ohne Konkurrenz).
    \item \textbf{Realnische:} Tatsächliche Nutzung der Ressourcen unter Freilandbedingungen (mit Konkurrenz, Fressfeinden etc.). Meist kleiner als die Fundamentalnische.
\end{itemize}
\textbf{Konkurrenzausschlussprinzip:} Zwei Arten mit identischen ökologischen Nischen können nicht dauerhaft im selben Lebensraum koexistieren. Eine Art wird sich durchsetzen.
\textbf{Nischendifferenzierung:} Entwicklung unterschiedlicher Nischen durch konkurrierende Arten, um Konkurrenz zu vermeiden. Dies kann z.B. durch unterschiedliche Nahrungsquellen, Aktivitätszeiten oder Raumnutzung geschehen.

\FloatBarrier
\FloatBarrier
\section{Populationen und ihre Dynamik}

\begin{itemize}
    \item \textbf{Population:} Gruppe von Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit im selben Gebiet leben und sich potenziell miteinander fortpflanzen können.
    \item \textbf{Populationsdichte:} Anzahl der Individuen pro Flächen- oder Raumeinheit.
    \item \textbf{Populationswachstum:} Veränderung der Individuenzahl über die Zeit. Wird beeinflusst durch Geburtenrate, Sterberate, Zu- und Abwanderung.
        \begin{itemize}
            \item \textit{Exponentielles Wachstum:} Unbegrenztes Wachstum bei konstanten Wachstumsraten (idealisiert, nur bei unbegrenzten Ressourcen möglich). Formel: $N(t) = N_0 \cdot e^{rt}$
            \item \textit{Logistisches Wachstum:} Wachstum, das durch kapazitätsbegrenzende Faktoren (z.B. Nahrungsmangel, Raumknappheit) begrenzt wird. Die Wachstumsrate nimmt mit Annäherung an die Kapazitätsgrenze (K) ab. Formel: $\frac{dN}{dt} = r \cdot N \cdot (1 - \frac{N}{K})$
        \end{itemize}
    \
\end{itemize} % Automatisch geschlossen
\end{document}