Mehrere Umweltfaktoren gleichzeitig
von Ulrich Helmich (www.u-helmich.de)
Jedes Lebewesen, jede Population, jede Art und jedes Ökosystem wird von vielen Umweltfaktoren gleichzeitig beeinflusst. Die Autökologie beschäftigt sich mit dem Einfluss von Umweltfaktoren auf einzelne Lebewesen wie beispielsweise eine Waldameise. Analysieren wir doch einmal den entsprechenden Wikipedia-Artikel auf die genannten Umweltfaktoren.
"Waldameisen gelten als wichtiger Teil des Ökosystems im Wald, da sie einerseits viele Forstschädlinge (wie den Borkenkäfer) fressen, andererseits als Nahrungsgrundlage für Tiere wie den Grünspecht dienen. Sie spielen auch bei der Verbreitung von Samen und der Belüftung des Bodens eine Rolle."
Da haben wir schon die beiden ersten Umweltfaktoren: Borkenkäfer als Beute und Grünspecht als Fressfeind. Andererseits sind die Waldameisen wichtige Umweltfaktoren für Pflanzensamen und den Boden.
"Die Waldameisen sind Allesfresser und ernähren sich überwiegend von den Ausscheidungen der Baumläuse, dem sogenannten Honigtau. Damit wird der Großteil ihres Energiebedarfs abgedeckt."
Hier wird als weiterer Umweltfaktor die Baumlaus genannt, von deren Honigtau sich die Waldameisen ernähren.
"Die Nahrung eines durchschnittlichen einheimischen Waldameisennests mit ungefähr einer Million Individuen umfasst pro Jahr:
- 62% Honigtau (ungefähr 200 Liter)
- 33% Insekten (ungefähr 10 Millionen Insekten / 28kg)
- 4,5% Baumsäfte
- 0,5% Aas, Pilze..."
In dieser Auflistung finden sich viele weitere Umweltfaktoren, die für die Waldameisen wichtig sind. Zum Nestbau finden wir:
"An besonnten Plätzen werden die Streukuppeln eher flach angelegt. Je schattiger der Standplatz der Kuppeln, desto höher wird der Hügel."
Hier spielt der Umweltfaktor Licht eine besondere Rolle. Schließlich noch folgendes Zitat:
"Die Waldameisen überwintern ohne Brut und ohne Geschlechtstiere, da die Königin bereits im Spätsommer die Eierproduktion einstellt, und sich alle Entwicklungsstadien bis zum Winter zu Arbeiterinnen entwickelt haben."
Hier kann man auf den Einfluss der Temperatur oder der Tageslänge (oder beides) schließen; welcher Umweltfaktor jetzt wichtiger ist, erfahren wir in der Wikipedia leider nicht.
Alle Zitate aus dem Wikipedia-Artikel über die Waldameise vom 14. Februar 2012.
Jetzt kommen wir zu einer ganz neuen Erkenntnis: Ein Lebewesen kann durchaus von mehreren Umweltfaktoren gleichzeitig abhängig sein! Wahnsinn! Wer hätte das gedacht?
Abiotische und biotische Umweltfaktoren
Bei den Umweltfaktoren unterscheidet man zwischen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren. Die abiotischen Umweltfaktoren sind Einflussgrößen aus der unbelebten Natur, also beispielsweise die Lichtintensität, die an einer bestimmten Stelle des Waldes herrscht, oder der pH-Wert des Bodens, durch den die Waldameise gerade kriecht oder auf dem die pflanzliche Nahrung wächst. Der Sauerstoffgehalt der Luft, die die Ameise atmet, oder die Feuchtigkeit des Bodens, in dem sie ihre Nester baut sind weitere abiotische Faktoren.
Abiotische Umweltfaktoren haben den Vorteil, dass man ihren Einfluss relativ leicht quantitativ messen kann, so dass man Toleranzkurven erstellen kann.
Die biotischen Umweltfaktoren sind die Einflüsse, die von anderen Lebewesen ausgehen. In erster Linie sind das natürlich die eigenen Artgenossen, die ja recht lästig werden können, wenn es um Platz, Fressen, Fortpflanzungspartner etc. geht.
Allerdings ist der Einfluss artgleicher Individuen recht schwer zu messen, das liegt an dem prinzipiellen Vorgehen, wenn man Toleranzkurven erstellt. Eine Toleranzkurve ist eben nur dann eine Toleranzkurve, wenn man viele Tiere oder Pflanzen einer Population gleichzeitig beobachtet. Die Einflüsse, die die Individuen aufeinander ausüben, lassen sich dabei schlecht berücksichtigen. Auch bei der Ermittlung der autökologischen (physiologischen) Toleranz werden stets mehrere Individuen gleichzeitig beobachtet, so dass man eigentlich von einer demökologischen Toleranz sprechen müsste und nicht von einer autökologischen. Vielleicht ist der Fachbegriff "physiologische Toleranz" doch etwas besser als der Begriff der "autökologischen Toleranz".
Etwas besser ermitteln kann man dagegen den Einfluss artfremder Lebewesen bzw. Populationen, also zum Beispiel Feinde, Konkurrenten, Parasiten oder Symbionten.
Einfluss von zwei Umweltfaktoren
Betrachten Sie bitte die folgende Graphik, die man auch in einigen Schulbüchern findet (dort natürlich schöner):
Die Graphik zeigt die Präferenzbereiche von vier Baumarten unter Konkurrenzbedingungen, wenn man die beiden Umweltfaktoren pH-Wert und Bodenfeuchtigkeit berücksichtigt. Die Rotbuche scheint am konkurrenzstärksten zu sein, denn sie hat quasi den "besten Platz" besetzt. Sie lebt auf frischem Boden bei neutralen pH-Werten. Die anderen Baumarten leben innerhalb ihrer jeweiligen autökologischen Toleranz dort, wo es nicht ganz so optimal ist. Die Schwarzerle auf nassen bis sehr nassen Böden, die Stieleiche auf stark sauren Böden. Die Waldkiefer ist in dieser Beziehung sehr flexibel, wie man auf der Abbildung gut erkennen kann.
Die Aussage "Die Schwarzerle bevorzugt nasse bis sehr nasse Böden" ist allerdings fraglich. Wie autökologische Versuche ergaben, bevorzugt die Schwarzerle an sich eher frische, also mittelfeuchte Böden, kann aber auch auf nassen und trockenen Böden gedeihen. Dank ihres recht breiten Toleranzbereichs bezüglich der Bodenfeuchte kann die Schwarzerle aber auf nasse Böden ausweichen, wenn sie zusammen mit der Rotbuche wächst.
Die Waldkiefer hat eine noch breitere autökologische Toleranz, sie kann auf fast allen Feuchtigkeitsgraden von sehr trocken bis sehr nass wachsen, und auch in Bezug auf den pH-Wert ist die Art euryök (euryacid). In Anwesenheit anderer Baumarten wie Stieleiche und Rotbuche kann die Waldkiefer daher auf weniger bevorzugte Kombinationen ausweichen, die allerdings innerhalb ihrer autökologischen (physiologischen) Toleranz liegen müssen.
Die graphische Darstellung auf dieser Seite ist nur eine von mehreren Möglichkeiten, die Abhängigkeit einer Art bzw. einer Population von zwei Umweltfaktoren zu zeigen.
Die Abbildung ist natürlich recht ungenau, man kann nur die gesamten Toleranzbereiche der vier Baumarten sehen, nicht aber die Lage des Optimums bzw. Präferendums. Dazu müsste man eine Art Höhenlinien in die Ovale einzeichnen.
Siehe auch Seite "Ökologische Nische"
Zusammenfassung:
Organismen hängen von vielen Umweltfaktoren gleichzeitig ab. Manche Umweltfaktoren sind wichtiger als andere Umweltfaktoren. Die Abhängigkeit von zwei Umweltfaktoren kann man auf verschiedene Weise graphisch darstellen. Eine Möglichkeit ist in der Abbildung auf dieser Seite gezeigt.
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