Überblick

Dieser Teil des Moduls führt anhand des Beispiels von Populationsdynamiken in die Thematik der dynamischen Prozesse in Ökosystemen ein.

Zunächst sollen hierfür die wichtigsten Leistungen und Dienstleistungen von Ökosystemen allgemein dargestellt werden. Diese beschreiben die großräumigen und langfristigen Zusammenhänge in Lebensräumen. Darauf folgend werden diverse Einflussfaktoren auf Populationen gegenübergestellt. Diese sind für lokale Effekte verantwortlich und stellen die Triebfedern der globalen Funktionen dar. Außerdem werden die Einflüsse des Menschen auf die Natur thematisiert.

Als Nächstes wird kurz in das Thema Differentialrechnung eingeführt, um anschließend einfache Wachstumsprozesse mathematisch beschreiben zu können. Dabei werden nur die grundlegendsten Begriffe veranschaulicht. Die mathematischen Hintergründe werden lediglich angerissen. Die zwei konkreten Wachstumsmodelle, die hier besprochen werden, sind exponentielles Wachstum und logistisches Wachstum. Hierbei dient isoliertes Bakterienwachstum als Beispiel, das in beiden Fällen modelliert werden soll.

Abschließend werden die Einflussfaktoren auf Populationen erneut aufgegriffen und mit den mathematischen Konzepten verbunden. Das führt zu einem einfachen Modell von Räuber-Beute-Systemen, in dem nun auch interspezifische Effekte betrachtet werden. Das vorgestellte Modell kann durch die Lotka-Volterra-Regeln charakterisiert werden. Dies erfolgt in diesem Modul hauptsächlich qualitativ.

Am Ende finden Sie Aufgaben für das Selbststudium, eine Liste der verwendeten Literatur und Aufgaben für den Schulunterricht.