Der Kurs "Ökologie und Stoffwechselphysiologie" ist im Hessischen Lehrplan in drei Abschnitte unterteilt:

     -          Ökosysteme
     -          Stoff- und Energiefluss in Lebewesen
     -          Wechselbeziehungen zwischen Umwelt und Mensch

Am Anfang werden Beziehungen in Ökosystemen (weitgehend) ohne Einfluss des Menschen untersucht; dann schließt sich - als Grundlage für den dritten Abschnitt - Stoffwechselphysiologie an. Im letzten Abschnitt können dann sowohl globale Zusammenhänge als auch Schadstoffwirkungen auf Molekülebene behandelt werden.

Konzept für den Abschnitt „Ökosysteme“

Das Konzept zeigt eine von vielen Möglichkeiten. Die fett gedruckten Zeilen deuten den roten Faden an.

1. Lebensbedingungen (abiotische und biotische Faktoren)

1.1  Lebensbedingungen im Weltall
Diese Einführungsstunde stellt das Thema in einen größeren Rahmen.
Überblick mit Philip und Phylis Morrison. Powers of Ten bzw. Zehn Hoch (Video, Abbildungen aus dem Buch)

     „Flüssigwasserzone“ eines Sonnensystems
     ev. Hochrechnungen zur Zahl erdähnlicher Planeten im Weltall

1.2  Lebensbedingungen auf der Erde
Analyse von Verbreitungskarten von Tier- und Pflanzenarten (Biogeographie)

     Arten sind nicht gleichmäßig über die Erde verteilt
     Von der Erde ist nur eine dünne Zone von Lebewesen nutzbar

     Zusammenstellung von abiotischen und biotischen Faktoren

1.3  Beispiele

Die Bedeutung von zwei wichtigen Faktoren kann vertieft werden; daraus ergeben sich auch viele Möglichkeiten für Klausuraufgaben.

     Temperaturfaktor bei Mensch und Tieren - Regelkreis
     Wasserfaktor bei Pflanzen - Regelkreis

1.4  Schnittmenge
Standort einer Pflanzenart = Schnittmenge der Toleranzbereiche für abiotischen Faktoren
http://www.bossert-bcs.de/biologie/boeko/index1.htm#abiotisch

     Das Lebewesen ist vom Zusammenspiel der Faktoren abhängig.
Auch zu diesem Themenbereich gibt es eine Fülle von Aufgabenstellungen.

2. Populationen

Unter Punkt 1 wurden biotische Faktoren nur angesprochen; jetzt wird näher auf sie eingegangen. Abiotische Faktoren spielen hier weiterhin eine Rolle.

2.1 Vergleich des Wachstums der Weltbevölkerung mit dem der Bevölkerung Deutschlands, Geburtenrate, Sterberate, Wachstumsrate; Prognosen

     exponentielles „ungebremstes“ Wachstum, Wachstum bis Gleichgewichtsbedingung (logistischer Kurvenverlauf)

2.2 Analyse von kontrollierten Laborexperimenten, die auf Udo Halbach zurückgehen:

Udo Halbach: Das Zusammenwirken von Konkurrenz und Räuber-Beute-Beziehungen bei Rädertieren
Zool. Anz., Suppl. – Bd. 33, Verh. Zool. Ges. 1969 S. 72 – 79

Udo Halbach: Zum Adaptivwert der zyklomorphen Dornenbildung von Brachionus calyciflorus Palla (Rotatoria)
Oecologia (Berl.) 6, 267 – 288 (1971)

Udo Halbach, Gisela Lalbach-Keup: Quantitative Beziehungen zwischen Phytoplankton und der Populationsdynamik des Rotators Brachionus calyciflorus Pallas. Befunde aus Laboratoriumsexperimenten und Freilanduntersuchungen
Arch. Hydrobiol. 73  3  273 - 309

Wachstum von Grünalgenpopulationen unter verschiedenen Bedingungen.
Wachstum einer Population von Rädertierchen (Brachionus spec.) in Abhängigkeit von der Menge der einzelligen Grünalgen.
Wachstum einer Population von Rädertierchen (Brachionus spec.) in Abhängigkeit von der Anwesenheit des Rädertierchens Asplanchna sieboldi.

     Nahrungskette, Zusammenspiel von abiotischen und biotischen Faktoren, Rückkopplung, Räuber-Beute-Kurven, ökologische Nische

Hier folgt der Abschnitt „Stoff- und Energiefluss in Lebewesen“

Abschnitt 2 liegt noch nicht ausgearbeitet vor, zu Abschnitt 3 gibt es die beiden folgenden Links:

Abschnitt „Wechselbeziehungen zwischen Umwelt und Mensch“

Beim Übergang von Abschnitt 2 nach Abschnitt 3 bietet sich ein Rück- und Überblick an:

http://www.bossert-bcs.de/biologie/umweltbelastung/index.htm

http://www.bossert-bcs.de/biologie/zukunft/zukunft.htm