Hast Du Dich schon einmal gefragt, was eigentlich nach einem Waldbrand passiert und was aus der einst bewohnten Fläche wird?
Wenn nach der Zerstörung eines Ökosystems Leben zurückkehrt und ein Gebiet für Tiere und Pflanzen wieder bewohnbar wird, bezeichnet man das als Sukzession.
Natürliche Sukzession: Definition in der Biologie
Bei der Sukzession geht es darum, einen unbelebten Standort nach und nach mit Pflanzen und Tieren zu besiedeln. Es handelt sich dabei um einen natürlichen Prozess, bei dem der Mensch höchstens unterstützend wirken kann.
Die Sukzession definiert den natürlichen Vorgang, bei dem Tiere, Pflanzen und Pilze in ein Ökosystem zurückkehren, welches vorher weitestgehend zerstört wurde.
Der Name geht auf den lateinischen Begriff successio zurück und bedeutet so viel wie „Nachfolge”.
Sukzessionsstadien
Die Sukzession kann prinzipiell in drei Sukzessionsstadien unterteilt werden: die Initialsukzession, die Folgestadien und das Klimaxstadium.
Sukzession Biologie: Initialsukzession/Initialstadium
In der ersten Phase der Sukzession kehren die ersten Arten zurück, wobei es sich in der Regel um Pflanzen handelt. Diese sind oft an extreme Bedingungen angepasst, sodass sie in den für Tiere unbewohnbaren Gebieten überleben und sich ausbreiten können. Diese Arten heißen Pionierarten bzw. -gesellschaften. Sie müssen in der Lage sein, sich großflächig zu verbreiten. Das gelingt ihnen z.B. durch die Verteilung von Samen mithilfe des Windes.
Als Initialstadium wird das Stadium der Sukzession beschrieben, in welchem sich Pioniergesellschaften ansiedeln.
Bei diesen Pionierarten handelt es sich um sogenannte r-Strategen. Sie können sich rasant vermehren, sind aber konkurrenzschwach. Das bedeutet, dass sie schnell von anderen Arten verdrängt werden können.
r-Strategen haben ihren Namen daher, dass r für die Reproduktionsrate steht, die bei dieser Art von Strategen sehr groß werden kann.
Sie heißen auch deswegen Pionierarten, weil sie den nachfolgenden Lebewesen den Weg ebnen, um sich im Ökosystem anzusiedeln. Das erreichen sie beispielsweise durch die Produktion von Biomasse, die als Futter dienen kann, oder durch die Veränderung der Bodenbeschaffenheit. Wenn Pflanzen bestimmte Stoffe im Boden akkumulieren oder den Wasserhaushalt ändern, spricht man von Pedogenese bzw. Bodenbildung.
Mit der Zeit wird das Ökosystem somit zugänglicher für immer mehr Arten, wodurch diese sich im nächsten Stadium schließlich auch ansiedeln.
Sukzession Biologie: Folgestadium bzw. Folgestadien
Im Folgestadium verlassen einige Arten das Ökosystem aufgrund von Konkurrenzen wieder, während andere sich dort ansiedeln. Das kann eine ganze Weile so gehen, weswegen auch von Folgestadien gesprochen wird.
Das Folgestadium der Sukzession wird dadurch definiert, dass ein Artenwechsel stattfindet und sich immer mehr K-Strategen ansiedeln.
Anders als im Initialstadium siedeln sich nun immer mehr K-Strategen an. Sie vermehren sich nicht so schnell, dafür hat ihr Nachwuchs jedoch eine höhere Überlebenschance und ist konkurrenzstark. K-Strategen sind somit schwieriger aus dem Ökosystem zu verdrängen als r-Strategen.
K-Strategen haben ihren Namen aufgrund der Lebensraumkapazität K.
Diese K-Strategen verdrängen die Pionierarten immer mehr, da diese im Konkurrenzkampf deutlich unterlegen sind. Genau wie die Pionierarten verändern auch die neuen Mitbewohner die Beschaffenheit des Lebensraumes, was das Ökosystem für manche Arten attraktiver macht, während andere Arten unter den veränderten Bedingungen verdrängt werden.
Wenn z.B. die ersten Tierarten das neue Ökosystem besiedeln, beginnen sie, die Pflanzen zu fressen. Das verändert das Nahrungsangebot und führt oft dazu, dass mehrere Arten um die bestehenden Ressourcen konkurrieren müssen. Außerdem scheiden sie das aufgenommene Futter verdaut wieder aus, was zur Akkumulation neuer Stoffe im Boden führt.
Wenn sich nach einiger Zeit eine gewisse Balance entwickelt hat und sich die Artenzusammensetzung kaum noch ändert, beginnt das nächste Stadium.
Sukzession Biologie: Klimaxstadium
Im Klimaxstadium ist das Ökosystem wieder voll funktionsfähig und besitzt eine hohe Biodiversität.
Als Biodiversität bezeichnet man eine vielfältige Zusammensetzung aus Tier-, Pflanzen-, Bakterien- und Pilzarten.
In diesem Stadium wird davon ausgegangen, dass die maximal mögliche Produktion an Biomasse stattfindet, die für das betreffende System möglich ist, da die Ressourcen am effektivsten genutzt werden.
Ist ein Ökosystem im Klimaxstadium angekommen, ist es wieder voll funktionsfähig und besitzt eine hohe Biodiversität.
Nun ist es aber nahezu unmöglich, dass in einem sehr großen Gebiet wie einem Wald in jedem Teil gleich viele Arten leben und somit überall der gleiche Entwicklungsstand herrscht. Diese Tatsache beschreibt das Mosaik-Zyklus-Konzept.
Sukzession Biologie: Mosaik-Zyklus-Konzept
Das Mosaik-Zyklus-Konzept (auch Mosaik-Zyklus-Theorie), welches von Kurt Michael Zukrigl beschrieben wurde, definiert den Lebensraum als ein Mosaik, in dem verschiedene Stadien der Sukzession nebeneinander existieren.
In einem Bereich eines Waldes könnte dann z.B. eine sehr einfache Struktur vorherrschen, in der noch viele Pionierarten leben, während an einer anderen Stelle viele verschiedene Tierarten leben, unter denen sich vor allem K-Strategen befinden.
Sukzession Biologie: Arten
Die Sukzession kann sowohl anhand des Ursprungszustands eines Biotops als auch an der treibenden Kraft unterschieden werden, welche die Sukzession vorantreibt.
Betrachtet man den Ursprungszustand des neu zu besiedelnden Lebensraumes, so werden 2 Arten der Sukzession unterschieden: die Primär- und die Sekundärsukzession.
Sukzession Biologie: Primär- und Sekundärsukzession
Bei der Primärsukzession handelt es sich um eine Erstbesiedlung von Tieren und Pflanzen. Die Fläche wurde also vorher entweder vom Menschen genutzt oder war nicht bewohnbar.
Es handelt sich um Sekundärsukzession, wenn ein vorher bereits bewohnter Standort nach einer Schädigung wieder von den Lebewesen besiedelt wird, die auch vorher schon dort gelebt haben. Hier handelt es sich also um eine Wiederbesiedlung.
Bei der Sekundärsukzession war die neu besiedelte Fläche vorher schon bewohnt, wurde aber durch ein störendes Ereignis vorerst unbewohnbar.
Ausgehend von den Umständen, die die Sukzession vorantreiben, werden die allogene und autogene Sukzession unterschieden.
Sukzession Biologie: Autogene und Allogene Sukzession
Wenn die in einem Ökosystem lebenden Organismus den Fortschritt eigenständig vorantreiben und somit das Ökosystem verändern, wird das als autogene Sukzession bezeichnet.
Autogene Sukzession beschreibt die eigenständige Veränderung eines Ökosystems durch die Bewohner.
Wird das Ökosystem jedoch von äußeren Einflüssen wie der Veränderung abiotischer Umweltfaktoren abgewandelt, spricht man von der allogenen Sukzession.
Verändern äußere Einflüsse ein Ökosystem, handelt es sich um allogene Sukzession.
Verändert sich unter anderem die Temperatur des Ökosystems durch den Klimawandel dauerhaft, kann das für manche Arten lebensbedrohlich sein. In diesem Fall würden sie sich einen neuen Lebensraum suchen.
Sukzession Biologie: Regressive und progressive Sukzession
Die regressive Sukzession stellt den Umkehrprozess der (progressiven) Sukzession dar. Dabei entwickelt sich komplexe Systeme und Gesellschaften zu einfacher strukturierten Gesellschaften. Die Biodiversität und Komplexität des Ökosystems nimmt bei diesem Vorgang ab.
Dieser Fall kann eintreten, wenn ein Ökosystem sich in der Klimaxphase befindet und dann durch menschliche Einflüsse gestört wird. Eine Rodung zwingt ein Ökosystem dazu, die Artenvielfalt zu verringern, da unter den neu geschaffenen Bedingungen weniger Arten überleben können.
Sukzession Biologie: Dauer
Wie lang die Sukzession dauert, hängt stark davon ab, inwiefern und wie stark ein Standort beeinträchtigt wurde.
Bei Wäldern in Mitteleuropa handelt es sich meist um etwa 300–600 Jahre. Nördliche Nadelwälder können sogar 1500–2000 Jahre benötigen, um ihren Ursprungszustand wieder zu erreichen.
Sukzession Biologie: Bedeutung
Die Sukzession spielt in erster Linie eine große Rolle für die Tier- und Pflanzenwelt. Würde der Prozess der Sukzession nicht stattfinden, würden aufgrund des schwindenden Lebensraumes immer mehr Arten aussterben. Die Sukzession ist also ein Werkzeug der Natur, das Überleben von Tieren und Pflanzen zu ermöglichen, auch wenn die Umweltbedingungen erst einmal unüberwindbar erscheinen.
Im Umkehrschluss ist die Sukzession somit auch für den Menschen wichtig. Da sich Lebewesen in Ökosystemen gegenseitig beeinflussen, kann das Wegfallen einer oder mehrerer Arten Probleme für andere Lebewesen darstellen.
Im Prinzip leben auch Menschen in einem Ökosystem. Wir benötigen Sauerstoff zum Überleben, welcher uns von Pflanzen bereitgestellt wird. Mensch und Tier atmen CO₂ aus, welches Pflanzen als Kohlenstoffquelle für ihr Wachstum benötigen. Dementsprechend ist es für die Menschheit von großer Bedeutung, das Überleben von Tieren und Pflanzen zu sichern.
Die Erkenntnis über die Möglichkeit der Wiederherstellung eines Ökosystems findet unter anderem im Naturschutz und in Aufforstungsprojekten Anwendung.
Sukzession Wald Beispiel
Käme es in einem Wald zu einem großflächigen Brand, würden erst einmal alle dort lebenden Arten verdrängt.
Nach wenigen Monaten würden in Form von einfachen, kleinen Pflanzen die ersten Arten zurückkehren. Diese würden sich immer weiter vermehren und das Nahrungsangebot für komplexere Lebensformen sowie die Bodenbeschaffenheit verändern, sodass die Bedingungen für mehrere Arten besser werden. Es würden hauptsächlich Kräuter und Gräser wachsen.
Innerhalb weniger Jahre würde sich so die Artenzahl in diesem Ökosystem enorm steigern, bis es zum Folgestadium kommt. In diesem Stadium würden einige Arten aufgrund der Konkurrenz wieder auswandern, während andere sich dort einfinden. Dieses Stadium kann einige Jahre bis Jahrzehnte dauern und ist größtenteils vom Standort abhängig. Mit und mit würden immer mehr größere Pflanzen, wie Sträucher, wachsen.
Ändert sich die Zusammensetzung der Arten kaum noch, befindet sich das Ökosystem Wald im Klimaxstadium und ist somit wieder in seiner vollen Blüte. Die Artenzahl ist zwar niedriger als im Initialstadium, jedoch handelt es sich bei den angesiedelten Arten um komplexe Lebensformen, die stark miteinander interagieren und einander beeinflussen. In diesem Stadium ist ein Wald voller Bäume zu beobachten.
Bis es das neu entstandene Ökosystem jedoch ins Klimaxstadium schafft, werden mehrere Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte vergehen. Schließlich benötigen besonders große und komplexe Pflanzen viel Zeit zum Wachsen und Vermehren.
Sukzession See Beispiel
Die Sukzession eines Sees wird auch Verlandung genannt, da sich der ehemalige See immer mehr zum Festland entwickelt.
In der ersten Phase würden durch die Eutrophierung des Sees viele Lebewesen und Pflanzen absterben und am Boden des Sees anlagern, wodurch er flacher wird. Deswegen wird diese Phase auch Verflachung genannt.
Bei einer Eutrophierung kommt es durch eine zu hohe Biomassenbildung früher oder später zu einem Sauerstoffmangel, durch den viele Lebewesen im See absterben.
Die zweite Phase ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen am Rande des Sees immer mehr in das Wasser vordringen und die Wasserpflanzen verdrängen. Das Wasser wird im gleichen Zug durch die immer weiter wachsenden Pflanzen weniger, sodass das Volumen des Sees schrumpft. Diese Phase nennt man Verlandung.
In der letzten Phase siedeln sich Bäume um das Gebiet des Sees an, wodurch ein Moor entsteht. Kleine Mengen an Wasser können verbleiben, jedoch sind diese in Relation zum einstmaligen See winzig. Am Ende ist ein Flachmoor oder auch ein Bruchwald entstanden.
Ein Flachmoor bezeichnet ein sumpfiges Gebiet, welches aus einem eutrophierten Gewässer entstanden ist. Ein Bruchwald ist dadurch charakterisiert, dass es dort dauerhaft nass und sumpfig ist.
Sukzession - Das Wichtigste
- Bei der Sukzession kehren Tiere und Pflanzen in ein Gebiet zurück, welches zuvor beschädigt oder sogar zerstört wurde.
- Bei der Primärsukzession findet eine Erstbesiedlung statt, bei der Sekundärsukzession eine Wiederbesiedlung nach Beschädigung eines bestehenden Ökosystems.
- Bei der autogenen Sukzession verändern die Lebewesen des Ökosystems eigenständig die Umweltbedingungen. Die allogene Sukzession zeichnet sich dadurch aus, dass äußere Einflüsse das Ökosystem verändern.
- Bei der Initialsukzession kehren die ersten Pflanzen (Pionierarten) zurück und bereiten den Lebensraum für andere Arten vor.
- In den Folgestadien werden die Pionierarten durch neue Arten verdrängt. Es findet ein Wechsel von Arten innerhalb des Ökosystems statt.
- Im Klimaxstadium hat sich ein Gleichgewicht entwickelt, wodurch es kaum noch zu Artenwechseln kommt. Es besteht die effizienteste Ressourcennutzung, wodurch sehr viel Biomasse produziert wird.
- Durch äußere Einflüsse kann es zur sogenannten regressiven Sukzession kommen. Dabei entwickelt sich das Ökosystem zu einem einfacheren System zurück.
Nachweise
- spektrum.de: Sukzession. (06.06.2022)
- biologie-seite.de: Sukzession (Biologie). (06.06.2022)
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