Grundlagen der Ökologie: Ökosysteme und ihre Strukturen
Was ist ein Ökosystem?
Ein Ökosystem ist die Gesamtheit aus Populationen verschiedener Arten an einem bestimmten Ort sowie deren physikalisch-chemischen Eigenschaften, die miteinander verbunden sind.
Biotop
Das Biotop ist der Lebensraum, in dem Organismen unter spezifischen physikalisch-chemischen Bedingungen existieren. Zu den wesentlichen Elementen gehören:
- Energie
- Mineralien
- Substrat
- Umwelt- und Umgebungsbedingungen
Biozönose (Lebensgemeinschaft)
Die Biozönose umfasst die Gesamtheit aller Populationen verschiedener Arten, die in einem Gebiet leben und biotische Beziehungen untereinander pflegen.
Ökologische Nische
Die ökologische Nische einer Art beschreibt die Gesamtheit der Strategien zur Nahrungsbeschaffung sowie die Toleranzbereiche gegenüber verschiedenen Umweltfaktoren. Sie entspricht dem funktionalen Arbeitsplatz oder der Rolle einer Art innerhalb des Systems, wobei Konkurrenz auftreten kann.
Habitat
Das Habitat einer Art ist die Gesamtheit der Standorte, an denen diese Art lebt oder leben könnte. Es ist äquivalent zum Wohnort.
Trophische Ebenen
Die trophische Ebene umfasst alle Lebewesen einer Gemeinschaft, die sich auf die gleiche Weise ernähren, also die gleiche Position in einer Nahrungskette einnehmen. Man unterscheidet:
- Produzenten
- Primärkonsumenten
- Sekundärkonsumenten
- Tertiärkonsumenten
- Destruenten
Biomasse und Produktion
Die Biomasse ist die Masse lebender Organismen pro Flächeneinheit (Land) oder Volumen (Wasser), ausgedrückt in g/cm² oder g/cm³.
Die Produktion ist die Zunahme der Biomasse pro Zeiteinheit (z. B. mg/cm³/Tag oder kg/ha). Sie ist entscheidend, da sie die Menge an organischer Substanz angibt, die eine trophische Ebene der nächsten zur Verfügung stellt.
- Typen: Primär- oder Sekundärproduktion.
- Qualität: Sauber oder belastet.
Produktivität
Die Produktivität beschreibt das Verhältnis zwischen Biomasse und Produktion. Kleinere Organismen mit kürzerer Lebensdauer und schneller Reproduktion sind in der Regel produktiver.
Nahrungspyramide
Die Nahrungspyramide ist eine grafische Darstellung der trophischen Ebenen eines Ökosystems. Jede Ebene wird durch ein Rechteck dargestellt, dessen Größe sich auf die Biomasse, die Produktion oder die Anzahl der Individuen bezieht.
Sukzession
Unter Sukzession versteht man die graduellen Veränderungen in der Artenzusammensetzung einer Gemeinschaft im Laufe der Zeit als Reaktion auf Umweltveränderungen. Das Klimaxstadium ist erreicht, wenn sich die Gemeinschaft stabilisiert hat.
Arten der Sukzession
- Primärsukzession: Besiedlung an Orten, an denen zuvor kein Leben existierte (Pionierpflanzen, Sträucher, schließlich Bäume).
- Sekundärsukzession: Besiedlung an Orten, an denen bereits Gemeinschaften existierten, die jedoch teilweise oder vollständig zerstört wurden.