Trophische Beziehungen: Nahrungsketten, Netze und Ökologische Pyramiden

Nahrungsbeziehungen im Ökosystem verstehen

Zur Untersuchung der trophischen Beziehungen, die in einem Ökosystem etabliert sind, werden verschiedene grafische Modelle verwendet:

• Nahrungsketten
• Nahrungsnetze
• Ökologische Pyramiden

Die Nahrungskette (Food Chain)

Die Nahrungskette beschreibt die lineare Übertragung von Materie und Energie zwischen Organismen.

Eigenschaften der Nahrungskette

• Bei der Übertragung von einer Stufe zur nächsten geht ein Großteil der vorhandenen Energie verloren.
• Deshalb bestehen Nahrungsketten oft nur aus 3 bis 5 Gliedern (trophischen Ebenen).

Arten von Nahrungsketten

Grasland-Nahrungskette (Weidekette)

1. Beginnt mit einer grünen Pflanze (Produzent).
2. Materie und Energie werden an Pflanzenfresser (Primärkonsumenten) weitergegeben.
3. Folgt die Weitergabe an fleischfressende Raubtiere (Sekundär- und Tertiärkonsumenten).

Detritus-Nahrungskette (Zersetzungskette)

Diese Kette basiert auf der großen Menge an akkumuliertem organischem Abfall (Detritus).

• Vorkommen: Sedimente (aquatische Ökosysteme) oder Boden (terrestrische Ökosysteme).
• Detritusfresser (Detritivore) ernähren sich von diesem Detritus.
• Detritivore bilden den Lebensnerv dieser Kette.

Das Nahrungsnetz (Food Web)

Nahrungsketten sind miteinander verbunden und bilden ein Nahrungsnetz. Eine einzelne Art dient dabei oft als Nahrung für mehr als ein Raubtier.

Allgemeine Regeln für Ökosysteme

• Die verschiedenen Arten können entsprechend ihrer ökologischen Nische in trophische Ebenen gruppiert werden.
• Eine Spezies auf einer trophischen Ebene kann gleichzeitig von mehreren anderen Arten gefressen werden.
• Eine Art kann in Bezug auf verschiedene Nahrungsquellen mehr als einer trophischen Ebene angehören.

Bedeutung des Nahrungsnetzes

• Die Beseitigung von Arten oder Artengruppen aus einer trophischen Ebene kann schwerwiegende Folgen für den Rest der Organismengemeinschaft haben.
• Das Wissen über das Nahrungsnetz eines Ökosystems ist von großem Nutzen für die Beurteilung seines ökologischen Zustands.

Die Ökologische Pyramide

Jede trophische Ebene nimmt eine Stufe in der Pyramide ein. Die Basis wird von den Produzenten besetzt.

Arten von Ökologischen Pyramiden

1. Pyramide der Individuenzahlen
2. Pyramide der Biomasse
3. Pyramide der Energie

Pyramide der Individuenzahlen

Jede Stufe ist proportional zur Gesamtzahl der Individuen der verschiedenen Arten, aus denen sich die jeweilige trophische Ebene zusammensetzt.

• In manchen terrestrischen Ökosystemen kann eine umgekehrte Pyramide entstehen.
• Diese Pyramiden sind häufig nicht sinnvoll, um Ökosysteme zu vergleichen.

Pyramide der Biomasse

Sie repräsentiert die Menge der biologischen Masse (Biomasse).

• Ausdruck: Die Biomasse wird in Einheiten wie t/km², kg/ha oder g/m² angegeben.

Pyramide der Energie

Jede Stufe stellt die Menge an Biomasse oder Energie dar, die pro Zeiteinheit produziert wird.

• Ausdruck (Biomasse-Einheiten): t/km²/Jahr, kg/ha/Jahr oder g/m²/Jahr.
• Ausdruck (Energie-Einheiten): Kcal/m²/Jahr oder cal/cm²/Jahr.
• Sie quantifiziert die Produktion von Biomasse oder Energie, die jeder trophischen Ebene für den Verbrauch zur Verfügung steht.
• Sie liefert das klarste Bild der trophischen Beziehungen in einem Ökosystem.
• Sie definiert die Menge an Biomasse oder Energie, die pro Zeiteinheit von einer trophischen Ebene zur nächsten übertragen wird.