Grundlagen der Ökologie und Ökosysteme

Grundlagen der Ökologie

Die Geosphäre interagiert mit der Biosphäre, der Atmosphäre und der Hydrosphäre. Die Ökologie ist die Wissenschaft, die die Wechselwirkungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt untersucht.

• Biotop: Der physische Lebensraum, in dem sich Organismen eines Ökosystems entwickeln.
• Biozönose (Lebensgemeinschaft): Alle Lebewesen, die gemeinsam in einem bestimmten Ökosystem leben.

Ökologische Faktoren

Diese setzen sich aus abiotischen und biotischen Bedingungen zusammen:

• Abiotische Faktoren: Licht, Wasser, Temperatur, Gase, Bodenbeschaffenheit und geografische Lage.
• Biotische Faktoren: Wechselwirkungen wie Prädation, Parasitismus und Symbiose.

Dynamik im Ökosystem

Umweltbedingungen können sich durch Trockenheit oder zyklische Schwankungen verändern. Migrationen sind Ortsveränderungen von Lebewesen aufgrund von Lebensraumveränderungen oder Populationsungleichgewichten.

Trophische Ebenen

• Produzenten: Autotrophe Organismen.
• Konsumenten: Heterotrophe Organismen (Primär- und Sekundärkonsumenten).
• Destruenten: Zersetzer organischer Stoffe.

Die Nahrungskette stellt die linearen Beziehungen in einem Ökosystem dar, während ein Nahrungsnetz die komplexen trophischen Verflechtungen aufzeigt. Der Stoffkreislauf beschreibt die Bewegung der Materie, während der Energiefluss die Weitergabe der Energie von den Produzenten zu den höheren trophischen Ebenen umfasst. Die Biomasse misst die Gesamtmasse der Lebewesen.

Ökosystemtypen

Aquatische Ökosysteme

Wichtige Faktoren sind Licht, Temperatur, Salzgehalt und gelöster Sauerstoff.

• Marine Ökosysteme: Unterteilt in den neritischen Bereich (über dem Festlandsockel) und den pelagischen Bereich (Epipelagial, Bathyal und Abyssal).
• Süßwasser-Ökosysteme: Umfassen Flüsse, Seen, Lagunen und Feuchtgebiete.

Terrestrische Ökosysteme

Geprägt durch Wasserknappheit, Luftdichte und Temperaturschwankungen. Die Einteilung erfolgt meist nach Breitengraden (tropisch, gemäßigt, polar).

Wichtige Biome

• Mediterraner Wald: Milde Winter, heiße Sommer; Vegetation aus Bäumen und Sträuchern.
• Laubwald: Anpassung an kalte Winter; typische Fauna wie Hirsche.
• Wüste: Hohe Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht; geringe Biomasse.
• Steppe: Staudenvegetation und Tiere wie Bisons.
• Taiga: Lange, kalte Winter; Nadelwälder (Kiefer, Tanne).
• Tundra: Kurze Sommer unter 0 °C; Eisbären und spärliche Vegetation.
• Savanne: Hohe Niederschläge, ausgedehnte Graslandschaften mit Zebras und Löwen.
• Regenwald: Hohe Temperaturen (24–27 °C) und starke Niederschläge; hohe Artenvielfalt.