Wiesen sind Grünlandgesellschaften, die vorwiegend durch Mähen in der Landwirtschaft genutzt werden. Sie bieten vielen verschiedenen Tieren und Pflanzen, wie blühenden Gräsern und Kräutern, einen Lebensraum. Je nach Bodenbeschaffenheit und Klima unterscheidet man z. B. Feuchtwiesen und Trockenwiesen. Sie werden seit Jahrtausenden von Menschen geschaffen und dienen auch als Liege- und Erholungsflächen in Parks oder als Spielplatz für verschiedene Sportarten.

1.

Definiere den Begriff Ökosystem und begründe, dass die Wiese ein Ökosystem darstellt (M 1).

4 BE

2.

Ordne die in M 2 aufgeführten Beziehungen der Sichelwanzen begründet biotischen Wechselbeziehungen zu.

8 BE

3.

Beschreibe die abiotischen Umweltfaktoren in den einzelnen Höhenbereichen der Wiese (M 3).

Analysiere die Abbildung in M 3 hinsichtlich der Vorzugsbereiche der beiden Sichelwanzenarten und ziehe Schlussfolgerungen zur ökologischen Beziehung der beiden Arten zueinander.

12 BE

4.

Diskutiere die Aussage „Parasitismus ist eine Räuber-Beute-Beziehung“ (M 4).

6 BE

Material 1: Lebensraum Wiese

Die Wiese bietet mit ihren sehr unterschiedlichen Umweltbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Windgeschwindigkeit vielen verschiedenen Lebewesen einen Lebensraum. Diese sind in den verschiedenen Schichten und auch im Tagesverlauf nicht gleichartig, sondern variieren stark.

Die Streuschicht ist z. B. am Tag feucht mit geringem Lichteinfall, wohingegen die Kraut- und Blütenschicht trockener und heller ist. Die Wurzelschicht ist gleichbleibend feucht.

Abb. 1: Ausschnitt aus dem Ökosystem Wiese

Material 2: Aus dem Leben von Sichelwanzen

Sichelwanzen sind eine weltweit verbreitete Familie der Wanzen mit ca. 500 Arten. Sie besiedeln eine Vielzahl verschiedener Lebensräume. Sie leben an der Bodenoberfläche, in Krautschichten und auch in Baumkronen, wobei die einzelnen Arten ihre eigenen Vorzugsbereiche besiedeln. Man findet sie sowohl in Wäldern und Gebüschen als auch in Offenlandbiotopen wie beispielsweise Wiesen und anderen Gras- und Krautfluren.

Sie ernähren sich von kleinen Insekten, deren Larven, Spinnen oder Milben, die sie mit dem sichelartig gebogenen Rüssel aussaugen. Bei einigen Arten sind dazu die Vorderbeine zu Fangbeinen umgestaltet. Die meisten Arten haben ein unspezifisches Nahrungsspektrum und sind somit polyphag.

Die mitteleuropäischen Arten durchlaufen nur eine Generation im Jahr. Nach der Paarung stechen die Sichelwanzenweibchen mit Hilfe ihres Legebohrers Grashalme oder Stängel von krautigen Pflanzen an und legen in deren Hohlräume die befruchteten Eier ab. Im warmen Frühjahr schlüpfen die Larven und ernähren sich von den Pflanzensäften.

Material 3: Vorzugsbereiche zweier Sichelwanzenarten

Die zwei in Europa weit verbreiteten Sichelwanzenarten Wilde Sichelwanze (Nabis ferus) und Gelbrand-Sichelwanze (Nabis flavomarginatus) leben vor allem auf Wiesen. Die folgende Abbildung zeigt Untersuchungsergebnisse hinsichtlich der Vorzugsbereiche der beiden Sichelwanzenarten in einer Wiese mit Angaben über die Intensität einiger abiotischer Faktoren. Die Angaben beziehen sich auf nachmittags.

Abb. 2: Untersuchungsergebnisse zu Vorzugsbereichen von Sichelwanzen

Material 4: Populationsdynamik

Wanzen haben bislang keine Feinde, verursachen daher ungehindert Schäden an Obst, Gemüse und anderen Ackerpflanzen. Zur Bekämpfung können parasitäre Schlupfwespen eingesetzt werden, die ihre Eier in den Gelegen der Wanzen platzieren. Die Brut der Schlupfwespen frisst den Wanzennachwuchs auf.

Das Diagramm zeigt Untersuchungen der Populationsdynamik von Schlupfwespen und Wanzen.

Abb. 3: Populationsdynamik von Wanze und Schlupfwespe

1.

Definition Ökosystem:

Ein Ökosystem ist ein dynamisches Beziehungsgefüge aus einer Lebensgemeinschaft von Arten (Biozönose) und deren Lebensraum (Biotop).

Wiese als Ökosystem:

Biozönose aus vielen verschiedenen Arten von Gräsern, Bakterien, Insekten, Wirbeltieren in verschiedenen Abhängigkeiten bzw. Beziehungen, Biotopmerkmale wie z. B. verschiedene Licht-, Temperatur und Feuchtigkeitsverhältnissen in den Schichten.

2.

Begründete Zuordnung biotischer Wechselbeziehungen:

• Partnerbeziehung innerhalb der Art zur Erzeugung von Nachkommen

• Räuber-Beute-Beziehung: Kleine Insekten, deren Larven, Spinnen oder Milben als Beute, Konkurrenz um Nahrung und Eiablage zu anderen Sichelwanzen gleicher und anderer Art,

• Parasitismus: Anbohren von Grashalmen oder Stängeln krautiger Pflanzen zur Ablage befruchteter Eier in deren Hohlräumen; Larven ernähren sich von den Pflanzensäften.

3.

Abiotischen Umweltfaktoren in den einzelnen Höhenbereichen der Wiese:

• Blütenschicht: Licht, Temperatur, Witterung (Wind/Regen) durch exponierte Lage

• Krautschicht: Licht/Schatten, Temperatur, Feuchtigkeit

• Streuschicht: Feuchtigkeit, Bodenbeschaffenheit

• Wurzelschicht: Feuchtigkeit, Mineralstoff und Sauerstoffgehalt

Analyse zu Vorzugsbereichen:

• Wilde Sichelwanze bevorzugt Höhe zwischen 60–90 cm, relative Luftfeuchtigkeit zwischen 50–60 %, Temperatur zwischen 22–24 °C

• Gelbrand-Sichelwanze bevorzugt Höhe zwischen 10–40 cm, relative Luftfeuchtigkeit zwischen 60–90 %, Temperatur zwischen 24–27 °C.

• Schlussfolgerungen zur ökologischen Beziehung: unterschiedliche Bereiche der Wiese mit unterschiedlichen abiotischen Umweltfaktoren, Besetzung unterschiedlicher ökologischer Nischen, Konkurrenzvermeidung.

4.

Diskussion der Aussage „Parasitismus ist eine Räuber-Beute-Beziehung“:

• Pro: Diagramm zeigt typische Räuber-Beute-Beziehung (Lotka-Volterra-Regeln): phasenverschobene Kurvenverläufe, Durchschnittsanzahl Beute (Wanze) größer als Räuber (Schlupfwespe). Laut Material tötet die Brut den Wirt.

• Contra: Laut Definition tötet ein Parasit seinen Wirt nicht.

• Fazit: Die Aussage ist in diesem Fall zutreffend. Dieser Parasit verhält sich wie ein Räuber.