Dieses Ökologie-Lehrbuch führt in leicht verständlicher Weise in die Grundlagen – von den theoretischen Fundamenten bis zu Ihren praktischen Anwendungen - ein. Durchgehend farbige Abbildungen, einfache didaktische Elemente und eine Fülle an Beispielen machen dieses Buch zu einem idealen Einstieg in die Ökologie für Studierende aller Studienabschnitte. Neu in der 3. Auflage sind zusätzliche Erläuterungen in Form von Sprechblasen in den Abbildungen und die neue Gliederung des Textes in 5 Abschnitte. Ökosystem und Biogeochemie werden ausführlicher behandelt und hunderte neuer Studien sowohl für die grundlegenden als auch für die angewandten Aspekte der Ökologie werden einbezogen.
/ AUS DEM INHALT: / / /
I Einführung
1 Ökologie in Forschung und Praxis 3
1.1 Was ist Ökologie? 4
1.2 Ökologische Untersuchungsebenen, Vielfalt der Forschungsansätze und wissenschaftliche Exaktheit 7
1.3 Ökologie in der Praxis 20
2 Der evolutionäre Hintergrund der Ökologie 35
2.1 Evolution durch natürliche Selektion 36
2.2 Evolution innerhalb von Arten 39
2.3 Die Ökologie der Artbildung 50
2.4 Die Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Evolution und Verbreitung von Arten 59
2.5 Kontinentaldrift, parallele und konvergente Evolution . 61
2.6 Fazit 65
II Umweltbedingungen und Ressourcen
3 Abiotische Umweltbedingungen und die Verfügbarkeit von Ressourcen 71
3.1 Umweltbedingungen 72
3.2 Ressourcen für photosynthesebetreibende Organismen 85
3.3 Heterotrophe und ihre Ressourcen 99
3.4 Die Auswirkungen von interspezifischer Konkurrenz um Ressourcen 107
3.5 Umweltfaktoren, Ressourcen und ökologische Nische 110
4 Klima und die Biome der Erde 115
4.1 Die klimatischen Bedingungen auf der Erde 116
4.2 Terrestrische Biome 122
4.3 Aquatische Ökosysteme auf den Kontinenten 136
4.4 Marine Biome 143
III Individuen und Populationen
5 Geburt, Tod und Wanderbewegungen 155
5.1 Populationen und Individuen, Geburt und Tod 156
5.2 Lebenszyklen 160
5.3 Quantitative Erfassung von Geburt und Tod: Lebenstafeln und Fruchtbarkeitstabellen 166
5.4 Ausbreitung und Wanderbewegungen 174
5.5 Die Auswirkungen von intraspezifischer Konkurrenz auf Populationen 179
5.6 Lebenszyklusstrategien 185
6 Interspezifische Konkurrenz 195
6.1 Ökologische Auswirkungen von interspezifischer Konkurrenz 196
6.2 Evolutionäre Auswirkungen von interspezifischer Konkurrenz 212
6.3 Interspezifische Konkurrenz und die Struktur von Lebensgemeinschaften 217
6.4 Welche Bedeutung hat interspezifische Konkurrenz in der Praxis? 222
7 Prädation, Weidegang und Krankheiten 233
7.1 Was verstehen wir unter Prädation? 234
7.2 Biologische Fitness und Abundanz der Beuteorganismen .235
7.3 Die Feinheiten der Prädation 239
7.4 Verhalten von Prädatoren: Nahrungssuche und Übertragung von Parasiten 246
7.5 Prädation und Populationsdynamik 252
7.6 Prädation und die Struktur von Lebensgemeinschaften 265
8 Molekulare und evolutionäre Ökologie 273
8.1 Molekulare Ökologie: Unterschiede innerhalb und zwischen Arten 274
8.2 Coevolutionäres Wettrüsten 283
8.3 Mutualistische Wechselbeziehungen 291
IV Lebensgemeinschaften und Ökosysteme
9 Von Populationen zu Lebensgemeinschaften 307
9.1 Vielfältige Determinanten der Populationsdynamik 308
9.2 Ausbreitung, Habitatfragmente und die Dynamik von Metapopulationen 318
9.3 Zeitliche Muster in der Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften 325
9.4 Nahrungsnetze 338
10 Muster des Artenreichtums 355
10.1 Quantitative Erfassung von Artenreichtum und Diversität 356
10.2 Räumlich variierende Faktoren, die den Artenreichtum beeinflussen 360
10.3 Zeitlich variierende Faktoren, die den Artenreichtum beeinflussen 372
10.4 Fläche und Abgelegenheit von Habitaten: Inselbiogeografie 377
10.5 Gradienten des Artenreichtums 382
11 Energie- und Stofffluss durch Ökosysteme 391
11.1 Die Rolle der Energie in der Ökologie 393
11.2 Geografische Muster der Primärproduktivität 394
11.3 Limitierende Faktoren für die terrestrische Primärproduktivität 397
11.4 Limitierende Faktoren für die aquatische Primärproduktivität 403
11.5 Das Schicksal der Primärproduktion 413
11.6 Der Prozess der Zersetzung 420
11.7 Stofffluss durch Ökosysteme 423
11.8 Nährstoffbudgets und Kreisläufe in der Größenordnung von Ökosystemen 425
V Angewandte Aspekte der Ökologie
12 Globale biogeochemische Kreisläufe und ihre Veränderung durch den Menschen 437
12.1 Was ist Biogeochemie? 438
12.2 Der globale Kohlendioxidkreislauf 440
12.3 Der globale Methankreislauf 452
12.4 Der Stickstoffkreislauf in globalem und regionalem Maßstab 460
13 Naturschutzbiologie 473
13.1 Warum Naturschutz wichtig ist 474
13.2 Kleine Populationen 476
13.3 Bedrohungen der Biodiversität 483
13.4 Naturschutz in der Praxis 497
13.5 Ökosystemdienstleistungen 513
14 Die Ökologie des Menschen: Bevölkerungswachstum, Krankheiten und Versorgung mit Nahrung 521
14.1 Der Verbrauch ökologischer Ressourcen durch den Menschen .522
14.2 Das Problem des Bevölkerungswachstums 523
14.3 Ökologie und Gesundheit des Menschen 530
14.4 Kunstdünger und die Intensivierung der Landwirtschaft 535
14.5 Monokulturen, Schädlinge und Pestizide in der Landwirtschaft 539
14.6 Globaler Flächenverbrauch und andere Einschränkungen für eine weitere Intensivierung der Landwirtschaft 549
14.7 Nahrungsversorgung durch Fischerei und Aquakultur 556
Serviceteil 567
Literatur 568
Stichwortverzeichnis 587