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Ökologie Wissenschaft vom Ökosystem, in der die Zusammenhänge zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt untersucht werden.
Abiotischer Faktor (unbelebt): Jedes Lebewesen hat seinen Standort oder Lebensraum, in dem bestimmte Temperaturen, Lichtverhältnisse, Feuchtigkeitswerte, Bodenstrukturen vorherrschen.
Biotischer Faktor ( (Biotische Komponenten sind die Lebewesen, die ein Ökosystem formen) beleben): Diese Lebewesen sind mit anderen Lebewesen verwandt – als Sexualpartner, als Konkurrenten, als Feinde oder als Beute – und damit in die Handlungsstruktur eingebettet.
Das Klima ist für die Existenz bestimmter Organismen wichtig, und der vorherrschende Einfluss auf Fauna und Flora zeigt nicht nur die großen Klimagürtel der Erde (Tropen, Subtropen, gemäßigte Zonen, Polarregionen ), sondern auch Klimaveränderungen, die von der Entfernung vom Meer abhängen. Erhebliche Unterschiede im Mikroklima, ob der Lebensraum eines Kleintiers viel Feuchtigkeit erhält oder nicht, werden vor Strahlung geschützt. So zeigen Lebensräume große Unterschiede in der Vielfalt ihrer Umweltstruktur und in ihrem Umfang. Der Wertebereich eines Umweltfaktors, in dem Individuen einer bestimmten Art vorkommen können, wird als Toleranzbereich bezeichnet. Die Grenzen dieses Bereichs, in dem die Organismen noch existieren, werden als Pessima bezeichnet. Pflanzen und Tiere mit einem engen Toleranzbereich werden al
s Zeigerarten bezeichnet. Ihr Auftreten zeigt den konkreten Ausdruck des Umweltfaktors an. Ökologische Potenz: Organismen tolerieren Schwankungen von Umweltfaktoren unter Wettbewerbsbedingungen im Toleranzbereich. Je größer die ökologische Potenz einer Art, desto vielfältiger können die Wachstumsstandorte sein. Tiere sind selbst die wichtigsten Energie- und Nahrungslieferanten für andere Organismen, denn Nahrung ist der wichtigste biotische Faktor überhaupt. Daher ist das Verhältnis von Beute zu Fresser, das Raubtier-Beute-Verhältnis oder das Feind-Beute-Verhältnis, die wichtigste und häufigste Beziehung zwischen verschiedenen Arten. Feind und Beuteorganismen sind an einer gemeinsamen Wirkungsstruktur beteiligt, und wenn die Zahl der Beuteorganismen zunimmt, steigt auch die Zahl der Raubtiere. Unter einfachen Bedingungen können in artenarmen Lebensräumen Beute und Feind Dichteschwankungen ausgesetzt sein.
In einem artenreichen Lebensraum sind die Beziehungen zwischen Feind und Beute vielfältig und verflochten. Mimesis a (In der Evolutionsbiologie ist Mimikry eine Ähnlichkeit eines Organismus, meist eines Tieres, mit einem anderen, der sich entwickelt hat, weil die Ähnlichkeit durch das Verhalten eines gemeinsamen Signalempfängers, der auf beides reagieren kann, selektiv begünstigt wird) und Mimik Viele Organismen haben spezielle Schutzanpassungen gegen den Feind entwickelt Tarnfarben, Repliken verschiedener Teile der Umgebung (Mimesis) Auffällige Farbzeichnungen sind bei befestigten Tieren (z.B.g. Zwischen den Individuen einer Art besteht ein Wettbewerb (innerartliche Konkurrenz), da sie die gleichen Anforderungen an Nahrung und Umwelt stellen, insbesondere dort, wo die Kolonisation dicht ist und das Nahrungsangebot gering ist. Die Natur ist auch in der Lage, Mechanismen zu entwickeln, die eine Überproliferation verhindern, z.B. bilden einige Organismen Inhibitoren, die gegen ihre eigene Spezies gerichtet sind. Verschiedene Arten, die um die gleichen Umweltfaktoren konkurrieren (interspezifische Konkurrenz), können daher nicht miteinander existieren. Ökologische Nische (In der Ökologie ist eine Nische ein Begriff mit einer Vielzahl von Bedeutungen in Bezug auf das Verhalten einer Art, die unter bestimmten Umweltbedingungen lebt) Die ökologische Nische ist der Lebensraum, der die Gesamtheit aller Umweltfaktoren umfasst, die für einen Organismus lebenswichtig sind. Ein Baum wird von verschiedenen Tierarten bewohnt und wird auf unterschiedliche Weise genutzt, z.B. durch Nahrung – nur die Blätter , Insekten, Früchte und frisches oder faules Holz werden als Nahrung verwendet. Von Symbiose bis Parasitismus-Symbiose; das ist das Zusammenleben verschiedener Arten zum gegenseitigen Vorteil.
Population
In der Regel bevölkert eine kleinere oder größere Anzahl von Individuen der gleichen Art ein bestimmtes Gebiet über viele Generationen; die Gesamtheit dieser Organismen wird als Population bezeichnet. Bevölkerungswachstum Es ist in 4 Phasen unterteilt: 1. nach der Neugründung ist das Wachstum zunächst gering. Das Wachstum nimmt rapide zu, wobei sich die Zahl der Individuen in gleichen Zeiträumen verdoppelt. 3. Die zunehmende Nahrungsmittelknappheit verlangsamt das Wachstum. 4. Das Bevölkerungsniveau hat sich schließlich auf einem konstanten Wert eingependelt. Es gibt Organismenarten, die darauf ausgerichtet sind, die Nutzung der Umweltkapazitäten zu maximieren. Sie sind sehr wettbewerbsfähig, haben eine mittelmäßige Reproduktionsrate und leben in meist hoch entwickelten Ökosystemen. Zu diesen Umweltstrategen gehören viele Säugetiere (z.B.: Graue Vögel, Raubkatzen), aber andere Arten werden als Reproduktionsstrategen bezeichnet. Bevölkerungspyramiden Die Altersverteilung in einer Bevölkerung kann durch die Alterspyramide dargestellt werden. Verschiedene Faktoren (z.B. Feinde, Konkurrenten) können dazu führen, dass die Sterblichkeitsrate über einen längeren Zeitraum die Geburtenrate übersteigt, und dann besteht die Gefahr, dass die Bevölkerung aussterbt. Biologisches Gleichgewicht in einer Population Zu diesem Zeitpunkt sind die Wechselwirkungen von Organismen in artenreichen Lebensräumen so ausgewogen, dass die Geburten- und Sterberaten etwa gleich sind.
Dadurch kann die Population über einen längeren Zeitraum gehalten werden und unterliegt nur geringen Dichteschwankungen. Biotop, Biozönose und Ökosystem Unterschiedliche Lebensbereiche mit relativ einheitlichen Lebensbedingungen werden als Biotope bezeichnet; z.B: Teiche, Wälder, Wiesen, Steppen Die Lebewesen eines Biotops d (Ein Biotop ist ein Gebiet mit einheitlichen Umweltbedingungen, das einen Lebensraum für eine bestimmte Ansammlung von Pflanzen und Tieren bietet) sind aufeinander angewiesen und durch viele Beziehungen miteinander verbunden. Zusammen bilden sie eine Biozönose. (Eine 1877 von Karl Möbius geprägte Biozönose beschreibt die interagierenden Organismen, die in einem Lebensraum zusammenleben.) Biotop und Biozönose stehen in einem komplizierten Wechselverhältnis der gegenseitigen Einflüsse; zusammen bilden sie eine höhere Einheit, das Ökosystem. Ernährungsniveau Das Ökosystem c (Ein Ökosystem ist eine Gemeinschaft von lebenden Organismen in Verbindung mit den nicht lebenden Komponenten ihrer Umwelt, die als System interagieren) wird in verschiedene Ernährungsniveaus unterteilt. Autotrophe Pflanzen bilden die Grundlage der Ernährung und werden daher als Produzenten bezeichnet. Diese sind in mehrere Ebenen unterteilt: Primärverbraucher, Sekundärverbraucher, tertiäre Verbraucher usw. Nahrungsketten, Nahrungsnetze, Feind- und Beutepopulationen gehören zu übereinander liegenden Stufen, denn Feinde können als Beute dienen und sich in mehrgängigen Nahrungsketten aufstellen lassen. Aufgrund des Energieverbrauchs einzelner Organismen bestehen Nahrungsketten selten aus mehr als vier bis fünf Gliedern. Tote Organismen, Futterreste, tierische Exkremente werden durch Bakterien und Pilze abgebaut. Diese Organismen werden als Destruktoren oder Zerleger bezeichnet. Organische Rückstände und mineralische Sedimente bilden zusammen den Detritus, jedoch nur in Gewässern.
Durch das Zusammenwirken von Produzenten, Konsumenten und Zerstörern kann ein ungestörtes Ökosystem immer wieder Lebensmittel von Grund auf neu produzieren. Es bildet ein geschlossenes System und hält sich selbst. Materialkreisläufe Bei den Elementen Sauerstoff und Kohlenstoff ist zu erkennen, dass sie beide getrennte Wege durchlaufen, die zwischen Photosynthese und Atmung wechseln. Als Bestandteil des Wassers gelangt die Säure aus dem Boden zur Pflanze und wird durch die Zersetzung des Wassers in die Atmosphäre abgegeben. Es wird dann von Pflanzen und Tieren als Gas aufgenommen, an Wasserstoff gebunden und als Wasser in die Atmosphäre zurückgeführt. Der Kohlenstoff wird als Kohlendioxid (Kohlendioxid ist ein für das Leben auf der Erde lebenswichtiges, farbloses und geruchloses Gas) von der Pflanze aus der Luft aufgenommen und gelangt dann in die Körper der Lebewesen. Beim Atmen wird Kohlendioxid freigesetzt und in die Atmosphäre abgegeben. Produktionspyramide und Energiefluss Die Stoffkreisläufe werden durch Solarenergie in Gang gehalten. Die Menge der produzierten organischen Stoffe wird als Primärproduktion (Bruttoerzeugung) bezeichnet. Die Nettoproduktion ist die Differenz zwischen der Bruttoproduktion und dem Stoffverbrauch durch die Atmung . Die Produktionsabnahme von Schritt zu Schritt wird als Produktionspyramide bezeichnet. Nachfolge In Mitteleuropa ist der Wald die Gemeinschaft von Tieren und Pflanzen. Die Abfolge der biologischen Gemeinschaften an einem Standort wird als Folge bezeichnet. Die verschiedenen aufeinanderfolgenden Lebensgemeinschaften als Nachfolgestufen. Nachfolge. Der einzige Weg für den Menschen, sowohl ein produktives als auch ein stabiles Umfeld zu haben, besteht darin, eine gute Mischung aus frühen und reifen Nachfolgestufen beizubehalten.