Ökologie
Ökosysteme
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Hier erfährst du, was ein Ökosystem ist und wie der Stoffwechselkreislauf und Energiefluss in ihm funktioniert.Du willst das Thema noch schneller verstehen? Schau dir unser Video zu dem Thema an!

Was ist ein Ökosystem?  

Unter einem Ökosystem verstehst du das Zusammenspiel zwischen verschiedenen Lebewesen und ihrem abgegrenzten Lebensraum

Die Lebensgemeinschaft von verschiedenen Tier-, Pflanzen- und Pilzarten ist die Biozönose . Ihren Lebensraum bezeichnest du Biotop . Biotop und Biozönose zusammen bilden das Ökosystem. 

Ein Biotop und eine Biozönose können nicht getrennt voneinander existieren, da jede Gemeinschaft von Lebewesen einen Lebensraum benötigt. Gleichzeitig wird ein Gebiet erst dann zum Lebensraum, wenn sich dort Tiere, Pflanzen und Pilze ansiedeln. 

Ökosysteme sind gekennzeichnet durch verschiedene Ausprägungen von Umweltfaktoren. Hier unterscheidest du zwischen den biotischen und den abiotischen Umweltfaktoren . Abiotische Umweltfaktoren sind zum Beispiel die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit, die in eine Lebensraum herrschen. Die biotischen Faktoren beschreiben die Beziehungen zwischen den Lebewesen, die dort leben, wie zum Beispiel das Verhältnis zwischen einem Beutetier und seinem Räuber. In jedem Ökosystem herrschen unterschiedliche Lebensbedingungen. 

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Ökosystem = Biotop + Biozönose

 

Die Definition lautet:

Ökosystem Definition

Ein Ökosystem (Englisch: Ecosystem; griechisch: okios = Haus und systema = Verbund) setzt sich aus einer Biozönose und einem Biotop zusammen. Die Biozönose ist die Lebensgemeinschaft verschiedener Tier-, Pflanzen- und Pilzarten. Das Biotop der Lebensraum dieser Lebewesen. Gekennzeichnet ist das Ökosystem durch verschiedene Ausprägungen der biotischen und abiotischen Faktoren.   

Eigenschaften von Ökosystemen  

Du kannst alle Ökosysteme durch bestimmte Eigenschaften charakterisieren. Neben seiner Größe und den äußeren Grenzen, sind das noch die Wechselbeziehungen darin sowie seine Offenheit, Komplexität und Dynamik. Darüber hinaus unterscheidest du Ökosysteme auch danach ob sie sich überwiegend an Land befinden oder im Gewässer.

Größe und Grenzen

Alle Ökosysteme haben unterschiedliche Größen. Es gibt auch keine Mindestgröße oder Maximalgröße für Ökosysteme. Du kannst einzelne Ökosysteme voneinander abgrenzen, indem du dir das Biotop (Lebensraum) und die Biozönose (Lebensgemeinschaft von Tieren, Pilzen und Pflanzen) genauer anschaust. Biotop und Biozönose zusammen bilden das Ökosystem. 

Ein Biotop ist gekennzeichnet durch verschiedene Ausprägungen der abiotischen (unbelebten) Umweltfaktoren , wie unterschiedliche Temperaturen, verschiedene Windstärken, die Sonneneinstrahlung ist in manchen Biotopen stärker und in anderen geringer und auch das Wasservorkommen ist unterschiedlich. Durch die verschiedenen Lebensbedingungen in den einzelnen Biotopen leben darin auch andere Lebewesen, also unterschiedliche Biozönosen. Du kannst also verschiedene Biotope und ihre Biozönosen voneinander abgrenzen. Die Grenzen die du hier ziehst, sind auch die Grenzen eines Ökosystems.

Im Ökosystem Wald leben zum Beispiel viele Bäume, Rehe und Vögel (Biozönose) und die Lufttemperatur ist etwas kühler. Im Gegensatz dazu ist das Ökosystem Wiese von verschiedenen Blumen, Gräsern und Schmetterlinge bewohnt und es ist etwas wärmer als im Wald. So kannst du die Grenze zwischen den Ökosysteme ziehen. 

Wechselbeziehungen

Innerhalb eines Ökosystems herrschen auch intensive Wechselwirkungen und Beziehungen zwischen den Lebewesen untereinander und ihrer Umwelt. 

Die Verhältnisse zwischen den Lebewesen bezeichnest du als biotische Umweltfaktoren . Hier betrachtest du zum Beispiel Räuber Beute Beziehungen . Sie zeigt dir, welches Tier (Räuber) welche Lebewesen (Beute) frisst. Im Wald frisst zum Beispiel der Fuchs (Räuber) Hasen und Mäuse (Beutetiere). 

Die abiotischen Faktoren (Beispiel: Temperatur, Wasservorkommen, Wind) wirken sich auch auf die Lebewesen aus. Es gibt beispielsweise Tiere, die mit deutlich weniger Wasser auskommen als andere. 

Die einzelnen Bestandteile eines Ökosystems stehen also in ständiger Wechselwirkung miteinander uns sind somit voneinander abhängig

Offenheit

Ökosysteme sind nach außen offen. Es gibt einen nahtlosen Übergang in andere Ökosysteme und die Lebewesen können zwischen den Ökosystemen wechseln und interagieren. Ein Vogel kann zum Beispiel problemlos aus dem Ökosystem Wald in das angrenzende Ökosystem Wiese fliegen. So herrscht auch ein Stoffaustausch und ein Energiefluss zwischen den Ökosystemen. Geschlossene Ökosysteme gibt es in der Natur nicht. 

Dynamik

Außerdem sind Ökosysteme dynamisch und verändern sich somit ständig. Grund dafür sind Einflüsse von innen und außen auf das Ökosystem. Mögliche Entwicklungsprozesse sind hier die Sukzession , Selbstregulation und Anpassungsprozesse, durch die die vorhandenen Ressourcen (wie zum Beispiel vorhandene Nahrung) immer besser genutzt werden.

Komplexität 

Ein letztes Charakteristika von Ökosystemen ist ihre Komplexität. Zwischen den Bewohnern des Ökosystems (Biozönose) und ihrer Umwelt (Biotop) herrschen unzählige, schwer durchschaubare Verbindungen. Dadurch entsteht ein komplexes Geflecht zwischen Tieren, Pflanzen und Pilzen und ihrer Umwelt. 

Stoffkreislauf im Ökosystem  

In jedem Ökosystem ist der Stoffkreislauf ähnlich aufgebaut. Aber die Lebewesen, die daran beteiligt sind, variieren abhängig von den verschiedenen Umweltbedingungen, die in den jeweiligen Ökosystemen herrschen. Die einzelnen Abschnitte des Stoffkreislaufes sind nach den verschiedenen Trophieebenen (Produzenten, Konsumenten, Destruenten) benannt.  

Der Stoffkreislauf beginnt mit den Produzenten. Zu ihnen zählst du alle Pflanzen und Algen, die Photosynthese  betreiben. So stellen sie aus anorganischen Nährstoffen im Boden und aus Sonnenlicht organische Biomasse (Beispiel: Blätter, Wurzeln, Grashalme) her. 

Die Produzenten werden dann von Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) gefressen. Zu ihnen gehören zum Beispiel Mäuse, Raupen oder Rehe. 

Als nächstes kommen dann verschiedene fleischfressende Konsumenten. Das sind alle Tiere, die sich von anderen Tieren ernähren wie Füchse oder Greifvögel.

Wenn die Tiere und Pflanzen sterben oder Abfall und Ausscheidungen anfallen, dann werden sie von den Destruenten – dem letzten Glied im Stoffkreislauf – zersetzt. So entstehen aus den organischen Stoffen wieder anorganische Nährstoffe. Diese verwenden die Pflanzen oder Algen (Produzenten) wieder für die Herstellung von Biomasse. So schließt sich der Stoffkreislauf

Darstellen kannst du den Stoffkreislauf anhand von verschiedenen Nahrungsbeziehungen. Wenn du mehr zu den Nahrungsbeziehungen erfahren möchtest, schau dir unsere Beiträge zur Nahrungskette , zum Nahrungsnetz und zur Nahrungspyramide  an. 

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Stoffkreislauf & Trophieebenen

 

Energiefluss im Ökosystem  

Innerhalb des Stoffkreislaufes wird innerhalb der einzelnen Schritte auch Energie weitergegeben. Sie muss allerdings in Form von Sonnenlicht von außen zugeführt werden. Energie in Form von Sonnenlicht ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass die Produzenten durch Photosynthese Biomasse herstellen können. Anschließen wird sie zwischen den Lebewesen in Form von Kohlenhydraten weitergegeben. Allerdings geht bei jedem Tier viel Energie verloren, weil sie zum Beispiel in Form von Wärme an die Umwelt abgegeben wird. Somit muss immer wieder von außen Energie in die Ökosysteme zugeführt werden. 

Gliederung von Ökosystemen  

Du kannst Ökosysteme in terrestrische Ökosysteme und in aquatische Ökosysteme gliedern. 

Terrestrische Ökosysteme

Zu den terrestrischen Ökosystemen (Terra = Erde) zählst du alle Ökosysteme, die sich an Land befinden. Beispiele für terrestrische Ökosysteme sind das Ökosystem Wald , das Ökosystem Wiese, das Ökosystem Regenwald oder das Ökosystem Hecke.

Aquatische Ökosysteme

Die aquatischen Ökosysteme (Aqua = Wasser) bestehen hauptsächlich aus Wasser. Abhängig von ihrem Salzgehalt (Salinität) unterscheidest du wie folgt:

  • Limnische Ökosysteme: Süßwasser (Beispiele: Ökosystem See , Ökosystem Fließgewässer, Ökosystem Teich)
  • Marine Ökosysteme: Salzwasser (Beispiele: Ökosystem Meer, Ökosystem Korallenriffe, Ökosystem Ozean)
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Terrestrische & aquatische Ökosysteme

 

Biome

Wenn du mehrere Ökosysteme mit ähnlichen Umweltbedingungen zusammenfasst, dann erhältst du ein Biom. Biome sind Grundtypen von Ökosystemen, die durch eine gleichartige Biozönose und durch vergleichbare Ausprägungen der abiotischen Faktoren gekennzeichnet sind. Beispiele für Biome sind zum Beispiel der tropische Regenwald, der boreale Nadelwald oder die Savanne. 

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Biome und Ökosysteme

 

Ökologische Nische  

In Ökosystemen befinden sich viele verschiedene ökologische Nischen . Eine ökologische Nische beschreibt die Lebensansprüche einer Tier-, Pflanzen- oder Pilzart. Ein Eichhörnchen benötigt zum Beispiel andere Nahrungsquellen und andere Nester als eine Maus, obwohl sie im gleichen Ökosystem leben. Insgesamt hat ein Ökosystem mindestens so viele ökologische Nischen wie es dort unterschiedliche Tier-, Pilz- und Pflanzenarten gibt, da jede Nische langfristig nur von einer Art bewohnt werden kann (Konkurrenzausschlussprinzip ).

Ökologisches Gleichgewicht und Störung von Ökosystemen 

Ein Ökosystem ist im ökologischen Gleichgewicht, wenn die darin lebenden Arten über einen längeren Zeitraum sehr ähnlich sind. 

Wenn es aber geschädigt wird, dann wird es aus dem Gleichgewicht gebracht. Es kommen neue Lebewesen hinzu, andere verschwinden. 

Gründe dafür sind zum Beispiel:

  • Zyklische Schwankungen (Beispiel: Absterben alter Bäume)
  • Natürliche Einflüsse: Katastrophen wie Waldbrände oder kleinere wiederkehrende Störungen wie Überflutung
  • Menschliche Einflüsse: Abholzung oder Beweidung 

Um das ökologische Gleichgewicht wieder herzustellen, tritt der Prozess der Sukzession  auf. Hierbei siedeln sich schrittweise die Lebewesen wieder an, die vor der Störung dort gelebt haben.

Insgesamt gibt es sehr sehr viele verschiedene Ökosysteme. Sie sind alle durch unterschiedliche Lebensbedingungen gekennzeichnet und von verschiedenen Lebewesen bewohnt. Schau dir doch jetzt unsere Beiträge zum Ökosystem Wald  und zum Ökosystem See an, um zu erfahren, von welche Tiere und Pflanze dort leben!

 

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