Ökologische Grundlagen: Populationsdynamik und Ökosysteme

Biotisches Potenzial und Populationswachstum

Das biotische Potenzial ist der wichtigste Faktor für die Zunahme einer Population. Es beschreibt die maximale Anzahl an Nachkommen, die eine Art unter optimalen Bedingungen hervorbringen kann.

Fortpflanzungsstrategien

• r-Strategen: Hohe Geburten- und Sterberate (z. B. Fische).
• K-Strategen: Niedrige Geburten- und Sterberate (z. B. Säugetiere).

Wachstumsmodelle

• J-Kurven-Wachstum: Die Population wächst exponentiell über die Zeit (Bevölkerungsexplosion).
• S-Kurven-Wachstum: Das Bevölkerungswachstum verlangsamt sich, bis die maximale Kapazität (Umweltkapazität) erreicht ist.
• Umweltkapazität (K): Die maximale Populationsgröße, die ein Lebensraum dauerhaft aufrechterhalten kann.

Biologische Rhythmen

• Täglich: Wechsel von Ruhe- und Aktivitätsphasen (z. B. Plankton).
• Saisonal: Abhängig von Jahreszeiten (z. B. Blütezeit, Reproduktion, Winterschlaf).
• Gezeiten: Rhythmen bei Organismen in Küstenregionen.

Ökologische Folgen von Waldbränden

Nach einem Brand erleidet der Boden großen Schaden: Mikroorganismen und kleine Tiere sterben, und der Humus wird zerstört. Wenn der Boden nicht völlig zerstört ist, beginnt eine Regenerationsphase. Verbrannte Holzreste zersetzen sich und liefern Nährstoffe für den Boden.

Pyrophyten

Dies sind Pflanzen, die sich nach einem Brand schnell regenerieren (z. B. Steineiche, Kermeseiche, Heidekraut).

Ökosysteme und Umweltbelastungen

Ein Ökosystem besteht aus einer Reihe von Elementen und deren Wechselwirkungen. Es bildet eine Einheit mit spezifischen Eigenschaften, in der Materialflüsse stattfinden. Energie tritt als Sonnenenergie ein und wird als Wärme an die Umwelt abgegeben, während die Struktur über die Zeit erhalten bleibt und sich wandelt.

Umweltverschmutzung

• Bodenverschmutzung: Durch landwirtschaftliche Übernutzung, Bevölkerungswachstum und Abfall.
• Wasserverschmutzung: Unter anderem durch Ölunfälle.
• Luftverschmutzung: Saurer Regen, Verstärkung des Treibhauseffekts und Zerstörung der Ozonschicht.

Die Gaia-Hypothese

Diese Hypothese beschreibt die Bedingungen auf unserem Planeten:

• Physikalische und chemische Bedingungen ermöglichen Leben.
• Die ununterbrochene Tätigkeit von Organismen verändert die Lebensbedingungen.
• Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen durch die Präsenz von Lebewesen.
• Ein Ungleichgewicht in der Physik und Chemie kann das System gefährden.