Nahrungsbeziehungen, Energiefluss und Stoffkreisläufe im Ökosystem

Nahrungsbeziehungen: Produzenten und Verbraucher

Produzenten: Autotrophe produzieren organische Stoffe aus anorganischen Stoffen.

Verbraucher: Heterotrophe Organismen.

• Pflanzenfresser: Primärkonsumenten (Pflanzenfresser).
• Fleischfresser: Sekundäre Verbraucher (essen Pflanzenfresser).
• Allesfresser: Konsumenten, die sowohl Pflanzen als auch Tiere fressen.

Zersetzer und Detritivoren

Decomposer (Zersetzer): Heterotrophe Organismen, die Detritus in anorganische Materialien umwandeln (z. B. Pilze, Bakterien).

Detritivoren: Regenwürmer, Schnecken; sie zersetzen organisches Material, wandeln es aber nicht vollständig in anorganische Stoffe um.

Ketten, Netze und trophische Ebenen

Nahrungskette: Eine Reihe von Organismen, die nacheinander gefressen werden.

Nahrungsnetz: Mehrere Nahrungsketten, die in einem Ökosystem miteinander verknüpft sind.

Energieübertragung und Detritus

Energieübertrag: Ein Teil der Energie wird durch Atmung und Lebensprozesse an die Umgebung abgegeben. Die verbleibende Energie läuft durch die Nahrungsbeziehungen weiter.

Atmung: Alle Organismen verwenden Energie und geben dabei Wärme und CO₂ ab.

Ein Teil des Detritus: Tote Materie, von Zersetzern genutzt.

Der Rest des Körpers: Organische Substanz, die vom nächsten Verbraucher aufgenommen wird.

Kohlenstoffkreislauf

Kohlenstoffkreislauf:

Produzenten nutzen Photosynthese → organischer Kohlenstoff wird gebildet → von Produzenten an Verbraucher in der Nahrungskette weitergegeben → durch die Atmung (aller Lebewesen) wird Kohlenstoff als CO₂ wieder freigesetzt. Tote Materie kann sedimentiert und begraben werden, wodurch Öl und Kohle entstehen.

Denken Sie an Vulkane und Autos. Viele Meeresbewohner nutzen gelösten Kohlenstoff, um ihre Schalen/Strukturen zu bilden.

Stickstoffkreislauf

Stickstoffkreislauf:

Produzenten nehmen Stickstoff aus dem Wasser oder Boden auf. Über Photosynthese bzw. Stoffwechsel wird dieser in organische Materie eingebaut. Stickstofffixierende Bakterien nehmen atmosphärischen Stickstoff auf und formen ihn um, sodass Produzenten ihn nutzen können.

Stickstoffverbindungen werden entlang der Nahrungskette an Verbraucher weitergegeben → beim Tod oder über Exkremente gelangt Stickstoff zurück in die Umwelt → zersetzende Bakterien wandeln organischen Stickstoff in Nitrat um; andere Prozesse wandeln Nitrat wieder in gasförmigen Stickstoff um und führen ihn der Atmosphäre zurück. Zur Herstellung anorganischer Dünger wird Stickstoff künstlich aus der Luft gewonnen.

Reproduktive Strategien

• Hohe Geburtenrate und hohe Sterblichkeit der Jungtiere (z. B. Fische).
• Niedrige Geburtenrate und geringe Sterblichkeit der Jungtiere (z. B. Säugetiere mit Fürsorge/Schutz der Jungen).

Populationswachstum: J- und S-Form

J-förmiges Wachstum: Bei unbegrenzten Mitteln wächst die Population exponentiell. Das nennt man Bevölkerungsexplosion.

S-förmiges Wachstum: Bei begrenzten Ressourcen verlangsamt sich das Wachstum, sobald die Populationsdichte steigt.

Die Tragfähigkeit ist die maximale Bevölkerungsgröße eines Lebensraums, die langfristig ohne Abbau möglich ist.

Schädlinge und Schädlingsbekämpfung

Pest: Jede Organismusart, die durch menschliche Tätigkeit als unerwünscht angesehen wird.

Schädlingsbekämpfungsmittel

Schädlingsbekämpfungsmittel: Systeme mit Chemikalien zur Entfernung unerwünschter Organismen. Idealerweise ist ein Schädlingsbekämpfungsmittel selektiv gegen die Zielart, spart Kosten und schadet nicht anderen Lebewesen.

Integrierte Schädlingsbekämpfung

• Einführung natürlicher Räuber, Parasiten und Pathogene.
• Sterilisieren männlicher Tiere der Schädlinge, sodass sie sich nicht fortpflanzen können.
• Konstruktion von Fallen: auffällige Lockstoffe, die die Schädlinge anziehen und töten.