Die Bestandteile eines Ökosystems
Geh über den Schulhof oder durch den Park in deiner Nähe: Du siehst Ameisen, Gras, Steine, Sonnenlicht und spürst den Wind. Alles zusammen, dazu die Beziehungen zwischen diesen Bestandteilen, bildet ein Ökosystem. Wie hängt das alles zusammen, und warum wachsen manche Pflanzen an einer Stelle gut und an einer anderen gar nicht? Das klären wir auf dieser Seite.
Biotop und Biozönose
Hebst du im Kölner Stadtwald einen Stein an, siehst du Regenwürmer, Asseln und Wurzeln, dazu dunkle Erde, Kiesel und feuchte Luft. Wie kannst du all das ordnen?
Die Einflüsse, die auf Lebewesen wirken, heißen Umweltfaktoren. Du unterscheidest zwei Gruppen:
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Biotische Umweltfaktoren gehen von Lebewesen aus (z. B. Fressfeinde, Konkurrenten, Nahrungspflanzen).
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Abiotische Umweltfaktoren gehören zur unbelebten Natur (Licht, Temperatur, Wasser, Wind, Boden, Salzgehalt).
Räumliche Gliederung und Jahresverlauf
Ein Ökosystem ist nicht überall gleich aufgebaut. Im Buchenwald unterscheidest du Schichten: Baumschicht, Strauchschicht, Krautschicht, Moosschicht. Jede Schicht hat eigene Lichtverhältnisse und eigene Arten.
Auch im Jahresverlauf ändert sich viel. Du kannst das beobachten: Besuche denselben Laubwald (z. B. im Teutoburger Wald) im Frühjahr, Sommer, Herbst und Winter und notiere jedes Mal dieselben Punkte, etwa Lichtmenge am Boden, Temperatur, Pflanzen und Tiere.
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Frühjahr: Bevor die Buchen Laub tragen, ist es am Boden hell. Frühblüher wie das Buschwindröschen blühen und nutzen das Licht.
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Sommer: Das dichte Blätterdach lässt kaum Licht durch, am Boden ist es schattig und kühl.
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Herbst: Das Laub fällt, Pilze und Bodentiere zersetzen es.
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Winter: Es ist kalt. Da die Buchen kahl sind, gelangt viel Licht zum Boden. Viele Tiere halten Winterruhe, Winterschlaf oder Winterstarre.
Die Erklärung: Licht und Temperatur ändern sich mit den Jahreszeiten, und die Lebewesen richten ihre Entwicklung danach aus.
Manche Pflanzen zeigen bestimmte Bodenbedingungen an. Die Brennnessel wächst auf stickstoffreichen Böden: Sie ist ein Zeigerorganismus.
Ordne die folgenden Bestandteile eines Ökosystems den biotischen oder abiotischen Faktoren zu: das Sonnenlicht, eine Eiche, die Lufttemperatur, ein Regenwurm, ein…
Ordne die folgenden Bestandteile eines Ökosystems den biotischen oder abiotischen Faktoren zu: das Sonnenlicht, eine Eiche, die Lufttemperatur, ein Regenwurm, ein Felsen, die Bodenfeuchte, ein Pilz und der Wind.
Gib für die folgenden Bestandteile eines Meeresökosystems an, welche biotisch und welche abiotisch sind: das Wasser, eine Alge, der Salzgehalt, ein Delfin, ein Felsen am…
Gib für die folgenden Bestandteile eines Meeresökosystems an, welche biotisch und welche abiotisch sind: das Wasser, eine Alge, der Salzgehalt, ein Delfin, ein Felsen am Meeresboden und das Licht, das ins Wasser eindringt.
Ein Aquarium mit Fischen, Wasserpflanzen, einem Filter, der das Wasser mit Sauerstoff anreichert, und einer Lampe ist ein kleines künstliches Ökosystem. Bestimme seine…
Ein Aquarium mit Fischen, Wasserpflanzen, einem Filter, der das Wasser mit Sauerstoff anreichert, und einer Lampe ist ein kleines künstliches Ökosystem. Bestimme seine biotischen und abiotischen Bestandteile und beschreibe eine Wechselbeziehung zwischen ihnen.
Lebensraum (Habitat) und ökologische Nische
Merke: Das Habitat ist die „Adresse“, die Nische eher der „Beruf“ der Art.
Koexistenz
Zwei Arten können im selben Habitat leben, wenn ihre Ansprüche verschieden sind. Das nennt man Koexistenz. Je ähnlicher die Ansprüche, desto stärker die Konkurrenz um Nahrung, Platz und Verstecke. Überschneiden sich zwei Nischen stark, spricht man von Nischenüberlappung. Ein Spezialist hat enge Ansprüche (z. B. nur eine Beuteart und nur dichte Vegetation). Ein Generalist hat weite Ansprüche und frisst vieles an vielen Orten. Fällt die Nahrung eines Spezialisten aus, leidet er stärker als ein Generalist, der auf andere Nahrung ausweichen kann.
Experiment: Habitatpräferenz
Wo hält sich eine Kellerassel am liebsten auf: feucht oder trocken, hell oder dunkel? Das prüfst du mit einer Wahlkammer.
Ein Specht lebt in einem Kiefernwald, wo er seine Nisthöhle in die Stämme zimmert und sich von Insektenlarven ernährt, die unter der Rinde leben. Gib sein Habitat an und…
Ein Specht lebt in einem Kiefernwald, wo er seine Nisthöhle in die Stämme zimmert und sich von Insektenlarven ernährt, die unter der Rinde leben. Gib sein Habitat an und beschreibe seine ökologische Nische.
Erkläre den Unterschied zwischen Habitat und ökologischer Nische am Beispiel eines Eichhörnchens, das in einem Eichenwald lebt und sich von Eicheln ernährt.
Erkläre den Unterschied zwischen Habitat und ökologischer Nische am Beispiel eines Eichhörnchens, das in einem Eichenwald lebt und sich von Eicheln ernährt.
Betrachte das Schema: Zwei Vogelarten, A und B, leben in derselben Eiche. Vogel A ernährt sich von den Eicheln in der Krone, Vogel B von den Insekten am Stamm. Teilen…
Betrachte das Schema: Zwei Vogelarten, A und B, leben in derselben Eiche. Vogel A ernährt sich von den Eicheln in der Krone, Vogel B von den Insekten am Stamm. Teilen sie sich das Habitat? Teilen sie sich die ökologische Nische? Begründe deine Antworten mithilfe des Schemas.
Produzenten, Konsumenten und Destruenten
Im Wald fallen jedes Jahr riesige Mengen Laub zu Boden, und Tiere sterben. Trotzdem ersticken die Bäume nicht unter Resten und haben genug Nährstoffe. Wie kommt das?
Das ist die Grundlage der Nahrung fast aller Lebewesen.
Fotosynthese und Zellatmung
Bei der Fotosynthese wandeln Produzenten Lichtenergie in chemisch gebundene Energie um. Bei der Zellatmung setzen alle Lebewesen diese Energie wieder frei und nutzen sie.
Konsumenten unterscheidest du nach ihrer Nahrung: Pflanzenfresser (Herbivoren) sind Konsumenten 1. Ordnung, Fleischfresser (Karnivoren), die sie fressen, Konsumenten 2. Ordnung.
Pilze und Bodenlebewesen
Pilze sind weder Pflanzen noch Tiere. Sie betreiben keine Fotosynthese (anders als Pflanzen) und nehmen Nahrung nicht in einen Körperhohlraum auf, sondern über feine Fäden (Pilzgeflecht) aus der Umgebung (anders als Tiere). Als Destruenten zersetzen sie vor allem totes Holz und Laub.
In der Laubstreu helfen Bodenlebewesen: Regenwürmer, Asseln und Springschwänze zerkleinern das Falllaub und mischen es in den Boden. Dann können Pilze und Bakterien es leichter vollständig zersetzen.
Auf einer Wiese leben Gras, Pferde, Geier und Pilze. Ordne jeden Organismus den Produzenten, Konsumenten oder Destruenten zu.
Auf einer Wiese leben Gras, Pferde, Geier und Pilze. Ordne jeden Organismus den Produzenten, Konsumenten oder Destruenten zu.
Ein temporärer Teich trocknet jeden Sommer aus. Erkläre, wie sich dieser abiotische Faktor auf die Lebewesen des Teichs auswirkt, und nenne eine Anpassung, die eine…
Ein temporärer Teich trocknet jeden Sommer aus. Erkläre, wie sich dieser abiotische Faktor auf die Lebewesen des Teichs auswirkt, und nenne eine Anpassung, die eine seiner Pflanzen aufweisen könnte.
In einem Naturpark leben der Iberische Luchs und der Rotfuchs im selben mediterranen Buschland. Der Luchs jagt fast ausschließlich lebende Kaninchen aus dem Hinterhalt…
In einem Naturpark leben der Iberische Luchs und der Rotfuchs im selben mediterranen Buschland. Der Luchs jagt fast ausschließlich lebende Kaninchen aus dem Hinterhalt in dichter Vegetation, während der Fuchs kleine Nagetiere, Aas, heruntergefallene Früchte und Insekten sowohl in dichten als auch in offenen Bereichen frisst. a) Bestimme begründet das Habitat beider Arten und vergleiche ihre ökologischen Nischen. Gib an, welche Art Spezialist und welche Generalist ist. b) Wenn eine Seuche den Kaninchenbestand um 90 % verringert, sage voraus, was mit der Population jeder Art geschieht, und begründe anhand der Nischenbreite, wer eine größere Überlebenschance hat.
Abiotische Faktoren bestimmen das Vorkommen von Arten
Ein Kaktus geht in einem feuchten Wald ein, ein Farn vertrocknet in der prallen Sonne. Warum gedeiht jede Art nur unter bestimmten Bedingungen?
Messen und auswerten
Du kannst abiotische Faktoren messen: Licht mit dem Luxmeter (in lx), Temperatur mit dem Thermometer (in °C), Feuchtigkeit mit dem Hygrometer, Boden-pH mit Teststreifen. Dann setzt du die Messwerte mit dem Vorkommen von Arten in Beziehung.
| Messstelle | Temperatur | Anzahl Amphibien |
|---|---|---|
| Teich 1 | 16 °C | 42 |
| Teich 2 | 19 °C | 28 |
| Teich 3 | 23 °C | 12 |
| Teich 4 | 27 °C | 3 |
Je wärmer das Wasser ist, desto weniger Amphibien gibt es: je-desto-Beziehung. Ein Zusammenhang ist noch kein Beweis. Man müsste den Faktor in einem Versuch gezielt verändern und die anderen konstant halten (z. B. Sauerstoffgehalt, Nahrung).
Angepasstheiten
Lebewesen sind an ihre Umwelt angepasst. „Angepasstheit“ beschreibt den Zustand, nicht eine Anstrengung des Einzelnen:
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Pflanzen: Sonnenblätter sind dick und klein, Schattenblätter dünn und groß, um auch wenig Licht möglichst gut zu nutzen. Kakteen speichern Wasser und haben Dornen statt Blätter.
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Tiere: Im Winter halten manche Tiere Winterruhe (Eichhörnchen, Dachs), Winterschlaf (Igel, Fledermaus) oder Winterstarre (Frosch, Eidechse). Zugvögel ziehen nach Süden.
Definiere, was ein abiotischer Faktor ist, und nenne drei Beispiele, die in einem Meeresökosystem vorkommen.
Definiere, was ein abiotischer Faktor ist, und nenne drei Beispiele, die in einem Meeresökosystem vorkommen.
Auf dem kahlen Fels im Hochgebirge wachsen nur Moose und Flechten. Nenne zwei harte abiotische Faktoren dieses Lebensraums und begründe, warum diese Organismen dort…
Auf dem kahlen Fels im Hochgebirge wachsen nur Moose und Flechten. Nenne zwei harte abiotische Faktoren dieses Lebensraums und begründe, warum diese Organismen dort leben können.
Nach dem Fällen einer Waldfläche wird festgestellt, dass die mittlere Bodentemperatur um 7,5 °C gestiegen und die Oberflächenfeuchte im Vergleich zum angrenzenden…
Nach dem Fällen einer Waldfläche wird festgestellt, dass die mittlere Bodentemperatur um 7,5 °C gestiegen und die Oberflächenfeuchte im Vergleich zum angrenzenden unberührten Bereich um 40 % gesunken ist. Ein Gutachten behauptet: „Diese abiotischen Veränderungen betreffen nur die gefällten Bäume, nicht aber die übrigen Lebewesen im Boden.“ a) Widerlege die Aussage des Gutachtens, indem du begründest, wie die Temperaturänderung und die Austrocknung die Destruenten (Bakterien, Pilze und Regenwürmer) unmittelbar beeinträchtigen. b) Sage voraus, welche Folgen der Verlust dieser Destruenten in einer Kettenreaktion für den Nährstoffkreislauf und die Fähigkeit des Waldes zur natürlichen Regeneration haben wird.
Zurück zum Anfang: Auf dem Schulhof sind Ameisen und Gras biotische Bestandteile (Konsumenten und Produzenten), Steine, Wind und Licht abiotische Faktoren. Sie bestimmen, welche Arten dort leben können.