Das war mal eine Hausaufgabe bei meinem Fachabitur. Hab Stunden daran gearbeitet.
Erläutern
Sie die Wechselbeziehungen innerhalb und zwischen Biotop, Bioconenose, Ökosystem
und Mensch!
Das Wirkungsgesetz der
Umweltfaktoren
Gegenüber jedem einzelnen der
zusammen wirkenden ökologischen Faktoren hat eine Art eine gewisse ökologische
Valenz.1 Das Vorkommen und die Häufigkeit einer Art in einem
bestimmten Lebensraum wird daher von demjenigen Faktor am meisten bestimmt
werden, der vom Optimum am weitesten entfernt ist oder im Minimum vorhanden ist.
( nach dem Gesetz von Justus v. Liebig ) Bezieht man die unterschiedliche ökologische
Valenz verschiedener Entwicklungsstadien einer Art in diese Überlegungen mit
ein, so lässt sich das Wirkungsgesetz der Umweltfaktoren so erklären : Die dem
Pessimum 2 am meisten genäherten Umweltfaktoren begrenzen die Dichte
( Anzahl von Individuen ) einer Art
in ihrem Lebensraum. Betrachtet man die Natur so kann man grundsätzlich
unterscheiden in :
Unsere Landschaft ist geprägt
von einer Vielzahl an Lebensräumen wie Wälder, Äckern,
Moore, Wiesen, Seen, Teiche. Bächen, Flüssen, Dörfern und Städten. Solche
Lebensräume bezeichnet man als Biotop. Die verschiedenen Organismen
haben je nach Art bestimmte Lebensbedürfnisse und stellen somit bestimmte Ansprüche
an ihre Umwelt. Sie sind also an bestimmte Lebensräume gebunden, die ihnen für
ihre Existenz notwendigen Bedingungen haben. Er gibt gewissermaßen die "
Adresse " an, an der eine bestimmte. Art angetroffen werden kann. In einem
bestimmten Biotop lebt eine größere Anzahl von Tier- und
Pflanzengemeinschaften ( Zoocoenose,
Phytocoenose ) zusammen. die dort ihnen zusagenden Bedingungen vorfinden. Sie
bilden eine Lebensgemeinschaft, die Biocoenose genannt wird.
Die Gesamtheit von Biotop
und Biocoenose ergibt ein Ökosytem, dass mit allen in einer
Wechselbeziehung steht. Ein intaktes Ökosytem besteht aus verschiedenen
Teilökosytemen. Diese sind zur Selbstregulation befähigt. Sie weisen eine große
Artenvielfalt aus, die anpassungsfähig sind ( eine relativ große ökologische
Valenz besitzen ). Auch die Teilökosyteme können aufeinander einwirken, (
Austausch von Stoffen und Energie ) diese gleichen sich aber im Gesamtökosytem
wieder aus.
Innerhalb eines Biotopes
beeinflussen sich die verschiedene Umweltfaktoren gegenseitig. Wenn zum Beispiel
bei Sonneneinstrahlung die Temperatur steigt, so verdunstet mehr Feuchtigkeit
aus Böden und von Gewässeroberflächen, wodurch lokal"3 der
Wasserdampfgehalt der Luft erhöht wird. Diese erhöhte Luftfeuchtigkeit
beeinflusst wiederum den Energieeintrag in den Boden durch die
Sonneneinstrahlung, und damit letztlich auch die weitere Wasserverdunstung. So
entsteht lokal ein Gleichgewicht zwischen Sonneneinstrahlung, Verdunstung und
Luftfeuchtigkeit.
Zusätzlich kann die lokale
Luftfeuchtigkeit durch weitere klimatische Faktoren beeinflusst werden. Großräumige
klimatische Situationen können durch Wechselwirkungen mit benachbarten Regionen
( z.B. durch Windverfrachtung ) den lokalen Wassergehalt der Atmosphäre
beeinflussen, geschlossene Schneedecken oder Eisflächen können im Winter die
Verdunstung behindern usw. Das Mikroklima in einem begrenzten Biotop wird daher
immer von großräumigen klimatischen Verhältnissen und Veränderungen
beeinflusst.
In einer ausgeglichenen Biocoenose
besteht im allgemeinen über einen gewissen Zeitraum hinweg ein konstante
Induvidiendichte der beteiligten Arten. Es herrscht also ein biocoenotisches
Gleichgewicht. Die Produzenten, Konsumenten und die Destruenten sind Bestandteil
der Biocoenose. Fast immer sind die Pflanzen die Produzenten. Sie ernähren
sich autotroph also sind befähigt mit Hilfe der Sonnenenergie energiearme
anorganische Stoffe in energiereiche organische Stoffe umzuwandeln. Als
Nebenprodukt fällt Sauerstoff an der für alle anderen Lebewesen erst ein Leben
möglich macht. Die Pflanzen stehen fast immer am Anfang einer Nahrungskette.
Von ihnen ernähren sich die heterotrophen Konsumenten ( Primär -, Sekundär -
und Tertiärkonsumenten ). Sie wird auch als Konsumentenkette bezeichnet. Aus
Scheidungsprodukte und tote organische Substanzen werden von den Destruenten
wieder zerlegt und den autotrophen Pflanzen zugeführt. Eine einfache
Nahrungskette umfasst in der Regel 3 -5 Stufen.
Diese kann z.B. sein: Pflanze
( Produzent ) - Regenwurm ( Primärkonsument ) - Maulwurf
( Sekundärkonsument ) - Wiesel ( Terziärkonsument ) — die Ausscheidungsprodukte
aller und derer toten organischen Substanz werden von den Destruenten (
Mikroorganismen ) wieder umgewandelt und zurück in den Kreislauf der Natur
gebracht.
Die Primärkonsumenten sind
Pflanzenfresser, die Sekundär - und Tertiärkonsumenten sind Räuber. Da die
Mehrzahl der an Nahrungsketten beteiligten Glieder nicht monophag"4
sind, kommt es zur Verzeigung der
Nahrungsketten und zu deren ineinander
greifen. Es entsteht ein
biocoenotischer Konnex5. Je
stärker ein biocoenotischer Konnex ausgebildet ist in innerhalb eines
Lebensraumes um so stabiler wird das in ihm herrschende biologische
Gleichgewicht.
Zwischen Biotop und Biocoenose
besteht ein enger Zusammenhang. So kann z.B. das Licht das Wasser und die
Temperatur das Wachstum und den Stoffwechsel der Produzenten ( Pflanzen )
beeinflussen. Es ist abhängig von der Lichtintensität bzw. vom Spektralbereich
des Lichtes um die Energie des Lichtes in die Pflanze verwertbare chemische
Energie umzuwandeln. Zu starke Sonneneinstrahlung lässt auch die Temperatur
steigen. Dies führt zur erhöhten Verdunstung der Pflanze und somit zum Schließen
der Spaltöffnungen. So kann kein Kohlendioxid mehr aufgenommen werden und die
Dunkelreaktion ( Stoffumwandlung ) nicht stattfinden. Das Wasser ist
Transportmittel für Nährstoffe und Assimilate in der Pflanze. Und es wird
gebraucht für die Photolyse6 um aus dem Enzym NADP das Enzym NADPH +
H+ herzustellen, welches ebenfalls wichtig für die Dunkelreaktion
der Pflanze ist. In der Lichtabhängigen Reaktion findet auch die Umwandlung von
ADP in den universellen Energieträger ATP ( ADP + P --> ATP ) statt. Auch
dieser wird für die Dunkelreaktion gebraucht.
Pflanzen können sich an
verschiedene Licht - und Temperaturverhältnisse anpassen wie z.B. Kakteen die
ihre Blätter fast vollständig zurückgebildet haben und nur noch Stacheln
sind, um sich so vor den erhöhten Temperaturen zuschützen, und sie haben ein
sehr flaches
Wurzelwerk,
mit dem sie den wenigen Regen der in solchen Gebieten im Jahr fällt, so viel
wie möglich davon aufzunehmen und dies dann in einem speziellen Speichergewebe
zu speichern.
Auch der Mensch ist ein
Lebewesen und als solcher in Wechselbeziehung mit seiner Umwelt. Auch er stellt
bestimmte Ansprüche an seine Umwelt und ist deren Einflüssen ausgesetzt.
Dennoch ist er weitgehend unabhängig von der Natur, da er durch die Erforschung
der Natur und dem Stand der Technik im weitesten Sinne die Natur beeinflussen
kann und dies auch tut. Jedoch ist das nicht immer gut für die Natur und auch
nicht gut für ihn selbst.
Im Gegensatz zu den Tieren und
Pflanzen die sich im Laufe der Evolution an die Natur angepasst haben, hat der
Mensch mit Hilfe seiner Technik die Natur an sich angepasst. Er rodet Wälder,
entwässert Sümpfe und Moore, baut Häuser, in denen er die Temperatur durch
Heizungen regulieren kann, fährt Autos die Schadstoffe produzieren, versiegelt
den Boden durch den Bau von Industriegebieten und Parkplätzen, baut
Monokulturen, vergiftet die Meere, zerstört die Natur mit nicht abbaubaren Müll
auf Deponien und baut nicht reproduzierbare Ressourcen der Natur ab (
Braunkohle, Erdöl, Erze ).
Durch die Freisetzung von
Stoffen in die Atmosphäre, verursacht er in Unkenntnis der Zusammenhänge
langfristige Klimaveränderungen, die letztendlich die eigene Lebensgrundlage
zerstören ( FCKW, CO2 ). Der Mensch ist eine der wenigen Arten auf
der Erde, der fast überall auf ihr zu finden ist. So z.B. im Bereich des ewigen
Eises sowie in großer Hitze wie der Wüste oder dem tropischen Regenwald.
Auch der Mensch lebt von den
Produzenten und von den Konsumenten. Auch des Menschen Ausscheidungsprodukte und
tote organische Substanz wird von den Destruenten reproduziert und dem Kreislauf
wieder zugeführt. Er steht fast immer an vorletzter Stelle der Nahrungsketten.
Der Mensch ist dadurch das Lebewesen, das am meisten die Umweltgegebenheiten auf
unserer Erde verändert und in den Haushalt der Natur eingegriffen hat.
Seit geraumer Zeit legt jedoch
der Mensch wieder etwas Wert auf seine Umwelt. Er bemüht sich durch genauere
Forschungen über die Natur und deren Zusammenhänge die bereits verursachten
Schäden zu mindern. Er fängt an Artenschutz zu betreiben, sich für den Bau
und den Erhalt von Biotopen einzusetzen,
den Müll
zu reduzieren , biologisch
abbaubare Kunststoffe
herzustellen, pflanzt neue Bäume ( mehr Grün in den Städten ),
verbietet und vermindert Schadstoffe, u.s.w.
Jedoch gibt es noch sehr viel
zu tun, und jeder von uns kann seinen Betrag dazu leisten. Wenn alle nur ein
kleines Bisschen umweltbewusster leben, ist die Erde mit ihren Tieren, Pflanzen
und auch der Mensch vielleicht noch zu retten.
1. ökologische Valenz - ist
die Reaktionsbreite einer Art gegenüber der Umwelt in gewissen Grenzen die
genetisch festgelegt ist,
2. Pessimum - schlechteste
Umweltbedingungen für Tier und Pflanze
3. lokal - nur in diesem
Bereich, an einen bestimmten Ort,
4. nicht monophag - sich nicht
nur von einer bestimmten Pflanzen - oder Tierart ernähren (z.B. Schaf- von
verschiedenen Pflanzenarten ernähren ), monophag - ernährt sich nur von einer
bestimmten Pflanzen - oder Tierart ( Koalabär - ernährt sich nur von
Eukalyptusblättern )
5. biocoenotischer Konnex -
ein Verknüpfungsgefüge zwischen verschiedenen Nahrungsketten,
6. Photolyse - ist die
Abspaltung der Wasserstoffatome vom Sauerstoff mit Hilfe von Licht
2 H2O --> H2O
+ 2 H+ + 2 e- 1/2 O2
* Herder Freiberg - Basel -
Wien, Der Neue Herder, Wissen im Überblick, Achter Band, Verlag Herder KG, 1971
* Der kleine Duden. Femdwörterbuch, Dudenverlag Mannheim/ Leipzig/
Wien/ Zürich, 1991
*
Stoffwechselphysiologie, Karl
- Heinz Scharf /
Wilhelm Weber, Schroedel
Schulbuchverlag GmbH, Hannover, 1987