In der Ökologie kann die Struktur eines Ökosystems vorrangig über eine räumliche und zeitliche Struktur erfasst werden. Während die räumliche Dimension die verschiedenen Bereiche eines Ökosystems betrachtet, setzt sich die zeitliche Dimension aus den Veränderungen über einen gewissen Zeitverlauf zusammen.
Ein Ökosystem meint den Lebensraum von Organismen (Biotop) und die darin lebende Gemeinschaft aus Pflanzen und Tieren (Biozönose). Deshalb umfasst ein Ökosystem sowohl die belebten (biotischen) als auch die nicht belebten (abiotischen) Faktoren. Das Ökosystem kann in zwei Kategorien eingeteilt werden: die terrestrischen und aquatischen Ökosysteme.
Struktur eines Ökosystems – Biologie
Die Struktur eines Ökosystems in der Biologie wird maßgeblich durch das Beziehungsgefüge von Biotop und der Lebewesen untereinander, der Biozönose, bestimmt. Dies gilt sowohl für terrestrische als auch für aquatische Ökosysteme. Es gibt je nach Lebensbedingungen also verschiedene Ökosysteme, wie eine Wiese, einen Wald oder ein Moor. Die Lebensbedingungen werden durch abiotische Umweltfaktoren bestimmt, die sich aus Klima, Licht, Temperatur, Gestein und vielen weiteren Attributen zusammensetzen.
Mit der Zeit stellt sich in solchen Systemen außerdem ein ökologisches Gleichgewicht mit Stoffkreisläufen ein. Ein Stoffkreislauf wird durch die Lebewesen in einem solchen Ökosystem beeinflusst, die in Produzenten, Konsumenten und Destruenten unterteilt werden können.
Die Unterteilung in Produzenten, Konsumenten und Destruenten stellt eine Nahrungskette dar, bei der die Lebewesen in einer Nahrungsbeziehung zueinander stehen. Dabei entsteht gleichzeitig ein Energiefluss, der dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Ökosystem Energie weitergegeben und verbraucht wird. Zu den Produzenten zählen Pflanzen wie Bäume und Algen. Zu den Primärkonsumenten zählen Pflanzenfresser wie Raupen, Eichhörnchen und Hasen. Sekundär- und Endkonsumenten können Fleischfresser sein, die sich teilweise auch pflanzlich ernähren. Zu den Destruenten zählen Regenwürmer, Bakterien und Pilze.
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Allgemeine Struktur eines Ökosystems
Die allgemeine zeitliche Struktur eines Ökosystems betrachtet die periodisch schwankenden Umweltfaktoren im Jahresverlauf oder auch zufällige Veränderungen in einem Zeitraum. Hier wird also die Dynamik in einem Ökosystem betrachtet. Die allgemeine räumliche Struktur eines Ökosystems dagegen betrachtet bestimmte Bereiche, die jeweils auf unterschiedliche Art von biotischen und abiotischen Faktoren geprägt werden.
Struktur eines Ökosystems – Bestandteile
Bestandteile einer räumlichen Struktur in einem Ökosystem sind primär die biotischen und abiotischen Umweltfaktoren.
Bei dem Ökosystem Moor handelt es sich zum Beispiel weder um festen Boden noch reines Wasser. Moore sind Gebiete, in denen ständig nasse Erde vorherrscht. Die Entstehung von Hochmooren ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus viel Regenwasser bestehen und deshalb nährstoffarm sind. Je nach Moortyp leben in solchen Gebieten Pflanzen- und Tierarten (Biozönose), die sich speziell den Bedingungen des Moores anpassen mussten. So lässt sich ein solches Ökosystem ganz klar räumlich von einem Wald oder einem See abgrenzen.
Eine weitere Form der räumlichen Struktur ist die Gliederung in eine horizontale und vertikale Ebene eines Ökosystems. Bei der horizontalen Strukturierung werden die biotischen und abiotischen Umweltfaktoren auf waagerechter Ebene nach Bereichen unterteilt. Bei der vertikalen Strukturierung werden die Faktoren in senkrechter Ebene nach Bereichen sortiert.
Horizontale Struktur des Ökosystems See
Die Struktur des Ökosystems See kann anhand einer horizontalen Strukturierung wie folgt vorgenommen werden.
Zuerst kann die Bodenzone eines Sees in zwei Zonen aufgeteilt werden: die Uferzone (Litoral) und die Tiefenzone (Profundal). In der Uferzone sind viele verschiedene Pflanzen vorhanden, da hier noch viel Sonnenlicht einstrahlt. In der Tiefenzone können dagegen kaum Pflanzen wachsen, da sie aufgrund der zu niedrigen Sonneneinstrahlung keine Photosynthese mehr betreiben können.
Die Uferzone kann nochmals in fünf Bereiche untergliedert werden. Die Bäume und Pflanzen, die in der Bruchwaldzone vorhanden sind, sind vom angrenzenden Ökosystem abhängig. In der Röhrichtzone wachsen bestimmte Uferpflanzen wie Wasser-Schwertlilien und Schilfrohr.
Die Pflanzen in der Röhrichtzone müssen an das Biotop angepasst sein. Hierzu haben sie unter anderem elastische Sprossachsen, um sich mit den Wellen des Wassers und dem Wind mitbewegen zu können. Außerdem wachsen sie sehr hoch, um die unterschiedlichen Wasserstände ausgleichen zu können.
In der Röhrichtzone leben zudem Tiere wie Libellen, Stockenten, Schnecken und Teichmuscheln. In der Schwimmblattzone können Seerosen und Teichrosen wachsen. Die Pflanzen der Tauchblattzone müssen gänzlich unter Wasser wachsen. Sie bilden oft schmale Blätter aus, um die wenigen Lichtstrahlen maximal nutzen zu können. In der Tiefalgenzone können nur noch Armleuchteralgen wachsen, da bis hier nur noch sehr wenige Lichtstrahlen durchdringen.
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Struktur Ökosystem Wald
Anhand der Struktur des Ökosystems Wald kann beispielhaft eine vertikale Strukturierung vorgenommen werden. Ein Wald lässt sich von oben nach unten in fünf verschiedene Bereiche aufteilen, in denen jeweils unterschiedliche abiotische Umweltfaktoren herrschen und demzufolge andere Tiere vorkommen.
Baumschicht
Die Baumschicht bildet das Dach eines Waldes. Dazu gehören alle Bäume, die sogar bis zu 40 m hoch werden können. Durch die vielen Blätter der Bäume gelangt weniger Sonnenlicht auf den Boden. In der Baumschicht sind Tiere wie Fledermäuse, Eichhörnchen, Vögel und Eulen zu finden.
Strauchschicht
Eine Schicht tiefer setzt sich im Ökosystem die Strauchschicht aus Pflanzen wie Büschen und Sträuchern zusammen. Aber auch noch nicht ausgewachsene Bäume kommen hier vor. Die Strauchschicht kann bis zu 5 m hoch sein und hier sind Tiere wie Hirsche, Rehe und kleinere Vögel wie die Amsel zu Hause. Besonders viele Büsche und Sträucher kannst Du am Waldrand sehen, da hier nicht so viel Sonneneinstrahlung von der Baumschicht weggenommen wird.
Krautschicht
Nochmals eine Schicht tiefer befindet sich die Krautschicht mit Pflanzen wie Kräutern, Blumen und Gräsern. Hier leben die Hasen, Füchse und Insekten wie Bienen und Hummeln. Pflanzen, die unter einer dicht besiedelten Baumschicht leben, müssen bereits im Frühling wachsen, da zu dieser Jahreszeit die Bäume noch keine Blätter ausbilden, die das Sonnenlicht wegnehmen.
Moosschicht
Im Erdgeschoss befindet sich die Moosschicht bestehend aus Moosen, Pilzen und Flechten. Diese Schicht wird nur wenige Zentimeter hoch. Hier kannst Du kleine Lebewesen wie Schnecken, Eidechsen, Spinnen, Igeln und Schlangen finden. In der Moosschicht werden außerdem Pflanzen- und Tierreste zu Humus verarbeitet.
Wurzelschicht
Im “Keller” befindet sich eines jeden Waldes die Wurzelschicht. Hier sind die Wurzeln, Zwiebeln und Knollen der Pflanzen und Bäume vorzufinden. Hier leben Regenwürmer, Tausendfüßler, Mäuse und Maulwürfe.
Struktur eines Ökosystems – Beschreibung der zeitlichen Struktur eines Ökosystems
Durch eine zeitliche Strukturierung solltest Du die Dynamik eines Ökosystems verstehen. Es gibt dabei Systeme, die fast unverändert bleiben und es gibt solche, die periodischen oder zufälligen Veränderungen unterliegen. Periodische Veränderungen kommen durch Zeitgeber zustande.
Zeitgeber sind in der Ökologie Faktoren, die von außen auf ein Lebewesen mit seinen Lebensvorgängen einwirken. So haben Zeitgeber Einfluss auf Entwicklung, Wachstum und Fortpflanzung von Lebewesen. In einem Ökosystem wirken vorwiegend abiotische Umweltfaktoren wie Licht, Temperatur und Niederschlag als Zeitgeber.
Struktur eines Ökosystems Beeinflussung
Die zeitliche Struktur eines Ökosystems wird primär durch Zeitgeber beeinflusst. Am Beispiel vom Laubwald in Mitteleuropa wird Dir nun aufgezeigt, wie die Zeitgeber auf periodische Strukturen Einfluss nehmen.
Die zeitlichen Strukturen entstehen in einem mitteleuropäischen Laubwald durch die Jahreszeiten und den daraus resultierendem verringerten, genauer gesagt gesteigerten Lichtangebot. Im Herbst lassen die Bäume ihre Blätter fallen, da sie durch die verringerte Lichteinstrahlung weniger Photosynthese betreiben.
Bevor sie das tun, entziehen sie den Blättern so viel Nährstoffe und Chlorophyll wie möglich, um somit überwintern zu können. Die Blätter lassen die Bäume außerdem deswegen abfallen, da über sie zu viel Wasser verdunstet wird und die Bäume dann vertrocknen würden. Da die Erdoberfläche im Winter oft gefriert, können die Bäume in dieser Jahreszeit nicht so viel Wasser aufnehmen. Im Frühling beginnt der Kreislauf von vorn.
Struktur eines Ökosystems Belastungen
Mit Blick auf die zeitliche Struktur eines Ökosystems können Belastungen auftreten, die eine zeitliche Stabilität durcheinanderbringen können. Du kannst auch von einem ökologischen Gleichgewicht sprechen, wenn in einem System die darin lebenden Arten über einen (langen) Zeitraum ähnlich bleiben. Störungen können beispielsweise durch einen Waldbrand, Pilzbefall oder menschlichen Eingriff wie Überdüngung eintreten. Je nachdem, wie ein Ökosystem mit solchen Störungen umgeht, wird zwischen einer Persistenz, Resilienz und Resistenz unterschieden.
- Persistenz: Wenn über einen langen Zeitabschnitt wenig Veränderungen innerhalb eines Ökosystems beobachtet werden.
- Resilienz: Wenn sich das System nach einer Störung wieder erholen und sogar wieder in seinen Ausgangszustand zurückkehren kann.
- Resistenz: Das Ökosystem bleibt trotz Störungen über lange Zeit unverändert.
Struktur eines Ökosystems – Das Wichtigste
- Struktur eines Ökosystems Biologie: Die Struktur eines Ökosystems in der Biologie wird maßgeblich durch das Beziehungsgefüge von Biotop und der Lebewesen untereinander, der Biozönose, bestimmt.
- Allgemeine Struktur eines Ökosystems: Die allgemeine Struktur eines Ökosystems kann vorrangig über eine räumliche und zeitliche Struktur betrachtet werden.
- Struktur eines Ökosystems Bestandteile: Bestandteile einer räumlichen Struktur in einem Ökosystem sind primär die biotischen und abiotischen Umweltfaktoren. Weitere Bestandteile einer räumlichen Struktur sind die horizontale und vertikale Gliederung.
- Bestandteile einer zeitlichen Struktur sind periodische Veränderungen, die durch Zeitgeber zustande kommen.
- Struktur Ökosystem See: Die Bodenzone eines Sees kann in eine Uferzone (Litoral) und Tiefenzone (Profundal) aufgeteilt werden.
- Struktur Ökosystem Wald: Ein Wald lässt sich vertikal in eine Baumschicht, Strauchschicht, Krautschicht, Moosschicht und Wurzelschicht aufteilen.
- Struktur eines Ökosystems Beeinflussung: Auf ein Ökosystem haben Zeitgeber wie Licht, Temperatur und Niederschlag Einfluss.
- Struktur eines Ökosystems Belastungen: Belastungen in einem Ökosystem können durch einen Waldbrand, Pilzbefall oder menschlichen Eingriff wie Überdüngung eintreten.
Nachweise
- Chamary (2016). 50 Schlüsselideen Biologie. Springer, Berlin, Heidelberg.
- Sadava et al. (2019). Purves Biologie. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg.
- Nentwig et al. (2017). Ökologie kompakt. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg.
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