Grundlagen der Ökologie: Definitionen, Nische und Stoffkreisläufe

Grundlegende ökologische Definitionen

Population, Gemeinschaft und Biotop

Bevölkerung (Population): Eine Gruppe von Individuen derselben Art, die in einem bestimmten Gebiet leben.

Gemeinschaft (Biozönose): Eine Gruppe von Populationen, die in einem bestimmten Gebiet zusammenleben.

Biotop: Der Ort oder die physische Umgebung, die von einer Gemeinschaft besetzt wird. Jedes Biotop ist durch klar definierte Umweltbedingungen gekennzeichnet.

Habitat (Lebensraum): Die Art des Ortes, an dem ein Organismus die notwendigen Voraussetzungen für das Leben findet.

Das Ökosystem

Ökosystem: Die Einheit aus Biozönose (Gemeinschaft) und Biotop. Es umfasst die Wechselwirkungen der Lebewesen untereinander und mit ihrer Umwelt.

Faktoren und Toleranz

Limitierende Faktoren: Jene Faktoren, die das Wachstum einer Population begrenzen.

Toleranzbereiche

• Optimale Zone: Für einen gegebenen Umweltfaktor sind dies die Werte, bei denen die Art am schnellsten wächst, die meisten Nachkommen produziert und deren Überleben am besten gewährleistet ist.
• Toleranzgrenzen: Für einen gegebenen Umweltfaktor sind dies die Werte, bei denen das Überleben des Individuums fast Null ist und keine Nachkommen hinterlassen werden.

Die Ökologische Nische und Artenvielfalt

Ökologische Nische: Die Rolle, die eine Art im Ökosystem spielt.

Klassifizierung nach Nischenbreite

• Spezialisten: Nutzen Nischen, die für andere Arten nicht zugänglich sind, was Wettbewerb verhindert, aber ein großes Risiko bei Umweltveränderungen birgt.
• Generalisten: Arten, die jede Nische nutzen können (z. B. die Ratte).

Bedrohungen für die Artenvielfalt

Die Hauptbedrohungen für Arten sind:

• Zerstörung und Fragmentierung von Lebensräumen.
• Die Einführung fremder (invasiver) Arten.
• Übernutzung von Arten.
• Der Klimawandel.

Trophische Beziehungen und Energiefluss

Grundlagen der Ernährung

Trophische Beziehungen (Nahrungsbeziehungen): Beziehungen zwischen Lebewesen, die durch ihre Ernährung bestimmt sind, um die notwendige Materie und Energie zu erhalten.

Trophische Ebenen: Gruppierungen von Organismen in einem Ökosystem, basierend auf der Art und Weise, wie sie Energie und Materie aufnehmen.

Nahrungsnetz (Food Web): Eine Reihe von miteinander verbundenen Nahrungsketten, die in einem Ökosystem existieren.

Biomasse und Produzenten

Biomasse: Begriff, der verwendet wird, um die Gesamtmenge organischer Substanz anzugeben, die ein Individuum, eine trophische Ebene oder ein gesamtes Ökosystem umfasst.

Verwendung der durch Photosynthese produzierten organischen Stoffe

Die von Produzenten erzeugte organische Substanz wird wie folgt verwendet:

1. Ein Teil wird durch Atmung abgebaut und als Wärme an die Umgebung abgegeben.
2. Ein weiterer Teil (Abfälle) wird direkt an die Destruenten (Zersetzer) weitergegeben.
3. Der Rest wird im Körper gespeichert und kann von der nächsten trophischen Ebene genutzt werden.

Fluss von Materie und Energie im Ökosystem

Materie fließt in Zyklen: Produzenten wandeln anorganische Materie in organische Substanz um. Organismen der nächsten trophischen Ebenen konsumieren diese. Schließlich wandeln Destruenten totes Material in anorganische Verbindungen um, die von den Produzenten erneut wiederverwendet werden können.

Energie fließt unidirektional: Solarenergie wird von Pflanzen in organischer Substanz gespeichert, aber schließlich als Wärme an die Umwelt abgegeben und ist nicht wiederverwendbar für das Leben.