Das ökosystem wald (prüfungsthema)
Das Ökosystem WALD
Was ist ein Ökosystem?
Ein Ökosystem setzt sich aus unbelebten (abiotischen) und belebten (biotischen) Komponenten zusammen. Die Gesamtheit der biotischen Organismen - also der Tiere und Pflanzen - wird auch als Biozönose oder Lebensgemeinschaft bezeichnet. Die Biozönose besiedelt einen unbelebten Lebensraum, das Biotop.Unbelebte Komponenten sind z.B. das Gestein, der Mineralboden, die Luft und das Klima mit seinen Temperatur-, Luftfeuchtigkeits- und Niederschlagsbedingungen.
Biotop und Biozönose bilden also gemeinsam ein Ökosystem.Je nach den sich daraus ergebenden Lebensbedingungen entwickeln sich unterschiedliche Ökosysteme, wie z.B. ein Wald, eine Wiese, ein Gewässer oder ein Moor. Im Laufe der Entwicklung stellt sich ein ökologisches Gleichgewicht ein, das durch zahlreiche miteinander vernetzte Stoffkreisläufe (z.B.
Sauerstoff-, Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffkreislauf) aufrechterhalten wird.
Die Lebewesen in einem Ökosystem werden je nach ihrer Funktion in drei Klassen eingeteilt:Produzenten, Konsumenten und Destruenten/Reduzenten.
· Produzenten (Erzeuger)
Die Produzenten wandeln Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe von Sonnenenergie (Photosynthese) in Biomasse (organische Substanz) um. Zu diesem Umwandlungsprozess sind nur Pflanzen und bestimmte Bakterien fähig. Die Produzenten stellen somit ein wichtiges Glied im Energie- und Stoffkreislauf des Ökosystems dar.
· Konsumenten (Verbraucher)
Alle Konsumenten (Tiere und Menschen) sind direkt oder indirekt auf die Produktion von Biomasse angewiesen.
Die Pflanzenfresser (Herbivoren) ernähren sich direkt von der organischen Substanz, die Fleischfresser (Karnivoren) wiederum ernähren sich von den Herbivoren oder anderen Karnivoren.
· Destruenten (Zersetzer)
Destruenten (Regenwürmer, Asseln, Springschwänze etc.) zerkleinern und verdauen organische Substanz, die in den Mineralboden eingearbeitet wird.
· Reduzenten (Mineralisierer)
Die Reduzenten (Pilze und Bakterien) zerlegen die teilzersetzte Biomasse der Destruenten in ihre anorganischen Ausgangsstoffe (wie z.B. Magnesium, Calcium, Phosphor), die von den Produzenten wieder aufgenommen werden.
Zersetzer und Mineralisierer sind zur Aufrechterhaltung der Stoffkreisläufe und der Energieflüsse in einem Ökosystem unentbehrlich.
Jedes Lebewesen eines Ökosystems befindet sich in einem ständigen Anpassungsprozeß, um die für ihn optimalen Lebensbedingungen zu finden. Hat ein Lebewesen einen Lebensraum besetzt, der im Einklang mit seinen biotischen und abiotischen Umweltansprüchen steht, so spricht man von einer ökologischen Nische. Im Ökosystem Wald hat jedes Lebewesen bzw. jede Art ihre eigene ökologische Nische. Würden zwei Arten die gleiche ökologische Nische besetzen, so gäbe es Konkurrenz um Nahrung, Brutplatz, Winterquartier, Ruheplätze usw.
Das Ökosystem Wald
Unter allen Landnutzungsformen ist der Wald eine Lebensgemeinschaft, die sich durch hohe Stabilität und Vielfalt besonders auszeichnet. Als langlebiges Ökosystem ist er zur Selbstregulation fähig und enthält viel Biomasse. Dies trifft auch für den in vielfältiger Weise pfleglich und standortgerecht aufgebauten Wirtschaftswald zu.
· Konkurrenz
Die Standortfaktoren Klima, Boden, Kleinrelief und Exposition bestimmen die an jedem Wuchsort gegebenen ökologischen Bedingungen, auf die sich die dort lebenden Pflanzen und Tiere einstellen.
Entsprechend der jeweiligen Faktorenkombination entwickeln sich unterschiedlich strukturierte Waldlebensgemeinschaften. Das Auftreten einer Pflanzenart an einem bestimmten Wuchsort hängt von ihren physiologischen Ansprüchen (Wasser, Nährstoffe, Licht), aber auch von den Konkurrenzverhältnissen zu anderen Arten ab.
Die Schicht- oder Stockwerkstruktur des Waldes ist Folge der Anpassung verschiedener Arten an die unterschiedlichen Lichtverhältnisse. Schattenbaumarten wie Buche, Tanne und Linde ertragen in ihrer Jugend viel Schatten. Sie können in lichtarmen Verhältnissen lange verharren, ohne einzugehen. Die Lichtbaumarten wie Eichen, Kiefer, Lärche oder Birke dagegen stellen hohe Ansprüche an das Licht und spenden wegen ihres lichtdurchlässigen Blätterdaches selbst wenig Schatten.
Schattenertragende Bäume sind den lichtbedürftigen Baumarten im Konkurrenzkampf um Lebensraum langfristig überlegen. In höherem Alter verdrängen sie die weniger starken Baumarten auf Extremstandorte (z.
B. Auwälder), an denen sie selbst nicht mehr gedeihen könnten. Diese Konkurrenz zwischen den Arten wird auch als interspezifische Konkurrenz bezeichnet. Entsprechend herrscht auch Konkurrenz um die Standortfaktoren innerhalb der Arten, die man intraspezifische Konkurrenz nennt. Auch sie ist z.B.
für den Stockwerkaufbau des Waldes verantwortlich, da schwächere Individuen zurückbleiben und somit den typischen Aufbau kennzeichnen.
· Stoffkreisläufe
Stoffkreisläufe sind unabdingbar für den Erhalt eines Ökosystems. Der biotische Teil des Waldes hat die Dynamik, sich durch die ständige Produktion neuer Substanz immerwährend selbst zu erhalten. Daher besitzt der Wald die Fähigkeit zu einer gewissen Selbstregulierung.Anhand der Nahrungskette lässt sich der Kreislauf der Biomasse sehr gut verdeutlichen: Am Beginn jeder Nahrungskette stehen die grünen Pflanzen. Ihnen allein ist es möglich mit Hilfe von Sonnenlicht (Energie) aus Kohlendioxid und Wasser (Photosynthese) energiereiche Verbindungen wie z.
B. Traubenzucker herzustellen. Einen Teil der energiereichen Stoffe verbrauchen die Pflanzen wieder, um Energie für die eigenen Lebensvorgänge zu gewinnen. Einen anderen Teil bauen sie in organische Verbindungen um, die sie für das Wachstum und die Erneuerung ihrer Zellen benötigen. Diese organische Biomasse dient den Herbivoren (Konsumenten I. Ordnung; z.
B. Vögel) als Nahrung. Sie setzten mit Hilfe von Sauerstoff und unter Abgabe von Kohlendioxid (Atmung) einen Teil der Energie für die Lebensvorgänge frei und bauen einen anderen Teil der Stoffe in körpereigene Substanz um. Die Herbivoren können von Karnivoren (Konsumenten II. Ordnung) und diese wiederum von Karnivoren höherer Ordnung (Konsumenten III. Ordnung) verspeist werden, die jeweils wieder einen Teil der Energie für ihre Lebensvorgänge verbrauchen und einen Teil zum Aufbau von Gewebe etc.
benötigen. Die letzten Glieder der Nahrungskette sind meist sehr kleine Abbauorganismen wie Bakterien und Pilze (Destruenten und Reduzenten). Sie verwerten sowohl Ausscheidungen wie auch abgestorbene Lebewesen. Diese werden dabei vollends zu Ausgangsstoffen (Kalium, Magnesium etc.) abgebaut; die gebundene Energiemenge ist damit aufgebraucht. Die Ausgangsstoffe werden wiederum von den Bäumen über die Wurzeln aufgenommen, die für den Aufbau von Biomasse notwendig sind.
Der Kreislauf der Biomasse ist somit geschlossen.
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