VL 11 Teil 3 Flashcards
Welche zwei Arten von Hauptnahrungsketten werden in Ökosystemen unterschieden?
- Lebendfresserkette (engl.: grazing food chain) à„grüner Weg“
* Herbivore ernähren sich von lebender pflanzlicher Biomasse (Phytomasse)
* Carnivore ernähren sich von Herbivoren - Zersetzerkette (engl.: detritus food chain) à„brauner Weg“
* Detritus (tote, organische Biomasse) als Basis
* saprophage Organismen ernähren sich von Detritus
* Carnivoren fressen saprophage Organismen
Vergleiche ein Phytophagennetz mit einem Zersetzernetz.
Phytophagennetz (Lebendfresserkette mit Herbivoren)
* Prädatorenanzahl durch Populationsdichte der Phytophagen (Herbivoren) begrenzt
* Phytopage durch Prädatoren reguliert
* à indirekte Interaktion
- klassisches Muster tritrophischer Interaktion: Primärproduzent, Herbivore & Prädatoren in engen Wechselwirkungen zueinander
- top down reguliert = Räuber haben entscheidenden Einfluss
- aber: keine effektive Kontrolle der Pflanzen durch Phytophagen => Vorlesung Herbivorie
Zersetzernetz
* Zersetzer insgesamt durch Verfügbarkeit von Bestandesabfall limitiert
* Menge toten organischen Materials aber durch Detritivore nicht kontrollierbar
* Einfluss der Prädatoren auf Zersetzer gering
* bottom-up-Kontrolle à Verfügbarkeit der Ressource entscheidender Faktor
Welche Typen der Effizienz der Energienutzung durch Konsumenten lassen sich unterscheiden?
Assimilationseffizienz (A/I)
* Verhältnis von Assimilation (A) zu aufgenommener Nahrungsmenge (I)
* Effizienz mit der die Energie aus der Nahrung verwertet wird
Produktionseffizienz (P/A)
* Verhältnis von Produktion (P) zu Assimilation (A)
* Effizienz, mit der die assimilierte Energie verwendet und umgewandelt wird, d.h. in Sekundärproduktion überführt wird (z.B. Aufbau körpereigener Strukturen)
und Ökologische Effizienz (eigene KK dazu)
Ökologische Effizienz
- unterschiedliches Verhalten von Arten und Artengruppen bei dieser Umwandlung der Energie
- generell bei Wirbeltieren relativ gering
o Poikilotherme (wechselwarme) Organismen (hier: Fische) à ca. 10%
o Homoiotherme (gleichwarme) Organismen (Säuger, Vögel) à ca. 1-2% - Ursache: relativ hoher Energieverbrauch zur Aufrechterhaltung
konstanter Körpertemperatur bei gleichwarmen Tieren - wechselwarme Tiere können größeren Teil der assimilierten Energie in Produktion stecken
- bei Wirbellosen Verhältnis P/A daher relativ hoch (20-40%)
- Abweichungen: soziale Insekten à Energie in Brutpflege oder Anlegen Pilzgärten
- Herbivore geringere Assimilation von Energie als Carnivore : da Aufnahme energiearmer Nahrung
Durch welche Formel lässt sich die Effizienz der Energienutzung durch Konsumenten berechnen?
I = A + W
I = Nahrungsmenge (Ingestion) à Gesamtmenge die durch Konsumenten aufgenommen
A = Assimilation à Teil der Nahrung der assimiliert (aufgenommen) wird (i.d.R. über Darm)
W = Ausscheidung (engl. waste = Abfall)
-> Von der assimilierten Energie fließt ein Teil in die Atmung (R = Respiration), es kommt zu einem Verlust in Form von CO2. Der restliche Teil wird zur Produktion (P) verwendet, dies beinhaltet Reproduktion und den Aufbau von Biomasse
Wie lässt sich der Energiefluss durch trophische Ebenen beschreiben?
- Energiefluss anhand folgender Faktoren erfassbar:
o P_n = Produktion, die auf einer Ebene (n) erfolgt (Herbivore)
o P(n-1) = Nettoprimärproduktion = Produktion, abhängig von Produktion der nächstniedrigen Ebene (Pflanze) - Ein Teil (I) der verfügbaren Nahrung wird gefressen
- nur Teil (A) von (I) wird assimiliert
- Rest (W) geht als abgestorbenes Material in die Zersetzerkette ein
- gewisser Anteil an Energie geht bei der Respiration (R) verloren
- Aus allem ergibt sich Produktion (P_n) der Herbivoren
- Faustregel zum Muster der Energieübertragung: 10% pro trophische Ebene in Biomasse umgewandelt à mit jeder trophischen Ebene nimmt Menge an Biomasse ab
- Ökosysteme darum Biomassepyramiden: Produzenten (Pflanzen) i.d.R. größere Biomasse als Konsumenten
- à Ausnahme Ökosysteme des Pelagials im See oder Meer
der Energiefluss durch trophische Ebenen im Ökosysteme des Pelagials im See oder Meer
o Zooplankton hohe effekMve Fraßrate
o Organismen des Zooplanktons langlebiger als Lebewesen des Phytoplanktons
o hohe ReprodukMonsrate von Phytoplankton
o durch hohe ProdukMvität kleinere BiomasseprodukMon der Primärproduzenten
im Vergleich zum Zooplankton
o à Biomassepyramide „steht auf dem Kopf“
Zusammenfassung Nahrungsnetztypen und Effizienztypen
- Zwei Hauptnahrungskegen: die Lebendfresserkege und die Zersetzerkege
à besitzen unterschiedliche Konsumenten erster Ordnung, aus denen sie ihre Energie
beziehen
o Lebendfresserkege: lebende pflanzliche Biomasse
o Zersetzerkege: totes organisches Material (Detritus) - ökologische Effizienz der Nahrungsausnutzung ist unterschiedlich
- ProdukMonseffizienz schwankt zwischen systemaMschen Gruppen
à bei Wirbellosen generell höher als bei WirbelMeren
à wechselwarme (poikilotherme) Organismen wie Amphibien, RepMlien, Fische und
Insekten, haben eine hohe ProdukMonseffizienz
à gleichwarme (homoiotherme) Organismen wie SäugeMere und Vögel weisen eine
deutlich geringere ProdukMonseffizienz auf (nur 1-3%)
àbei sozialen Lebensformen ebenfalls geringer - Etwa 10% der Energie pro trophische Ebene wird in Biomasse umgesetzt
à wird in Biomassepyramiden widergespiegelt
à Ausnahme: Pelagial der Meere (Phytoplankton: hohe ReprodukMonsrate)
