Ökosystem

Die Populationen einer oder verschiedener Arten können nur in solchen Biotopen gedeihen, die ihren Ansprüchen entsprechen. Die Sumpf-Dotterblume z. B. kann nur auf sumpfigen oder sehr feuchten Standorten wachsen, weil sie auf hohe Feuchtigkeit angewiesen ist. Die meisten Lurche, beispielsweise Laubfrosch oder Wasserfrosch, können nur dort leben, wo es schattig und feucht ist. Das Frühlings-Hungerblümchen bevorzugt dagegen sandige, trockene und warme Standorte (Biotope); hier sind auch verschiedene Eidechsenarten zu finden. In einem bestimmten Lebensbereich bestehen also nicht nur Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen den abiotischen Faktoren des Biotops (z. B. der Intensität der Sonneneinstrahlung, der Temperatur- und Luftfeuchtigkeit) und den biotischen Faktoren der Biozönose (den Arten), sondern auch zwischen den biotischen Faktoren (den Individuen der vertretenen Populationen) selbst.

Zwischen dem Biotop und der Biozönose besteht also eine untrennbare Einheit (Beziehungsgefüge). Diese Einheit wird Ökosystem genannt. In jedem Ökosystem spielen die Pflanzen eine zentrale Rolle. Das Ökosystem ist ein Wirkungsgefüge von Lebensgemeinschaft (Biozönose) und Lebensraum (Biotop). Seine Struktur umfasst abiotische und biotische Ökosystemelemente (Bild 1).

Charakteristik eines Ökosystems

Das Wesen eines Ökosystems wird durch die vielfältigen Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen den Faktoren („Ökosystemelementen“), die seine Struktur ausmachen, bestimmt. Diese Abhängigkeiten und Wechselwirkungen bewirken das Funktionieren des Ökosystems, bilden seine Funktion.

• Ökosysteme besitzen eine (meist) deutliche Gliederung in Schichten (terrestrisches Ökosystem, Bild 2) oder Zonen (aquatisches Ökosystem, Bild 3).
• Ökosysteme sind offene Systeme.
• Die Organismen als Elemente eines Ökosystems lassen sich den Ernährungsstufen als Produzenten (Erzeuger), Konsumenten (Verbraucher) und Destruenten (Zersetzer) zuordnen.
• Die Organismen sind Bestandteile sehr komplexer Nahrungsnetze.
• Im Ökosystem bestehen ein Stoffkreislauf und ein Energiefluss.
• Im Ökosystem besteht ein (biologisches) ökologisches Gleichgewicht als ausgewogenes Verhältnis zwischen den Arten in einem längeren Zeitraum.
• Ökosysteme sind durch ihre Produktivität und die Fähigkeit zur Selbstregulation gekennzeichnet.
• Ökosysteme entwickeln sich, d. h., sie verändern sich in (meist) längeren Zeiträumen (Sukzession, Klimaxgesellschaft).

Ökosystem: Wüsten

Wüsten gibt es in 2 Gürteln, die jeweils in beiden Hälften der Erde zwischen dem 15. und 30. Breitengrad auftreten. Sie kommen in unterschiedlicher Ausprägung weltweit vor.

Von allen Landökosystemen sind die Wüsten am trockensten. (In manchen Jahren regnet es überhaupt nicht; teilweise nur 2 mm pro Jahr.) Die Niederschläge fallen unregelmäßig. Einige Wüsten sind sehr heiß (z. B. Nordafrika - Tagestemperatur über +60 ° C am Boden) und weisen starke Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht auf. Es gibt aber auch kalte Wüsten (z. B. Rocky Mountains).

Der Pflanzenwuchs ist durch die Höhe und Häufigkeit der Niederschläge bestimmt. Trockenheit ertragende Pflanzen wie Kakteen und andere sukkulente Arten, die Wasser speichern können, herrschen vor. Manchmal fehlt über weite Strecken eine Vegetation. Unter den Tieren sind samenfressende Vögel und Nagetiere verbreitet. Eidechsen und Schlangen sind Jäger dieser Tiere. Die Tiere sind ebenfalls an das Wüstenklima angepasst, ihr Organismus braucht wenig Wasser. Manche sind nachtaktiv, halten sich am Tage in Höhlen auf, wo sie vor der Hitze geschützt sind.

Agrarökosystem (z.B. Getreidefeld)

Agrarökosysteme (z. B. Getreidefeld) sind weltweit verbreitet, überall dort, wo Bedingungen für den Anbau von Kulturpflanzen gegeben sind und die Haltung von Tieren möglich ist.

Agrarökosysteme sind durch Veränderung natürlicher Landschaften (z. B. Waldrodung, Entwässerung oder Bewässerung) vom Menschen künstlich geschaffene Ökosysteme, die auch nur durch hohen Aufwand (u. a. Bodenbearbeitung, Düngung, Bewässerung, Schädlingsbekämpfung) aufrechterhalten werden können. Durch die mineralische Düngung gelangen zusätzlich z. B. Stickstoff und Phosphor in den natürlichen Stoffkreislauf und führen oftmals zu starker Umweltbelastung.

Die ständigen Kulturmaßnahmen zielen darauf ab, für Kulturpflanzen günstige Lebensbedingungen zu schaffen. Oft dominiert nur eine Art (z. B. Weizen, Mais, Reis). Andere Arten werden bekämpft. Entwickeln können sich vornehmlich einige einjährige Arten (Ackerwildkräuter), unter den Tieren Insekten und Kleinsäuger wie Mäuse, Hamster. Letzterer ist infolge der Kulturmaßnahmen kaum noch anzutreffen. Wildschweine und Rehe wechseln oft aus Wäldern in nahe gelegene Agrarökosysteme und können hier erheblichen Schaden anrichten.