Taschenlehrbuch Biologie - Evolution - Oekologie

Aminosäuren, die mit Fe 3+ Komplexe bilden.
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    Nährelementlimitierung an Land und im Wasser: Die Tatsache, dass Stickstoff in Gesteinen praktisch nicht vorhanden ist, er also im Laufe der Entwicklung von Ökosystemen erst biogen fixiert und in Böden angereichert werden muss, führt dazu, dass die Produktivität terrestrischer Ökosysteme oft durch die Verfügbarkeit von Stickstoff begrenzt wird. Die hohe Mobilität von Stickstoff in Böden und die damit verbundene Gefahr der Auswaschung kann zudem dazu führen, dass Ökosysteme Stickstoff verlieren, was die Mangelsituation verstärkt. Andererseits tritt durch die hohe Mobilität von Stickstoff dieser in Fließgewässern sowie in Seen und dem Meer in relativ hohen Konzentrationen auf. Im Vergleich zu terrestrischen Systemen wird Pflanzenwachstum in aquatischen Systemen deshalb weniger durch die Verfügbarkeit von Stickstoff begrenzt.
    Phosphor ist in vielen Gesteinen vorhanden und wird durch die Immobilität von Phosphat im Boden effektiv zurückgehalten, tritt also im Sickerwasser und damit in Fließgewässern nur in sehr niedrigen Konzentrationen auf. In aquatischen Systemen spielt deshalb Phosphor oft die größte Rolle als limitierender Faktor für Pflanzenwachstum. Das Wachstum von Algen wird durch erhöhte Verfügbarkeit von Phosphor meist stark gesteigert. Die starke Förderung von Algenwachstum durch Abwässer ist in erster Linie auf erhöhte Verfügbarkeit von Phosphor zurückzuführen. Diese Zusammenhänge stellen allerdings eine starke Simplifizierung der tatsächlichen Situation in Ökosystemen dar. Die Limitierung durch Nährelementein aquatischen Systemen, insbesondere Seen, kann z. B. im Lauf des Jahres wechseln. In sehr alten terrestrischen Systemen, wie manchen tropischen Regenwäldern, spielt Phosphor als limitierendes Element eine größere Rolle als Stickstoff. Zudem unterscheiden sich Arten in ihrer Fähigkeit, Nährelemente in geringen Konzentrationen auszubeuten. In naturnahen artenreichen Systemen treten deshalb mehrere Elemente gleichzeitig als limitierende Faktoren auf.
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    Herkunft von Mineralstoffen: Mit Ausnahme von Stickstoff stammen fast alle Mineralstoffe aus der Verwitterung von Gesteinen.
    Stickstofffixierung: Anreicherung von Stickstoff durch freilebende (Cyanobakterien) und symbiotische N-Fixierer (z. B. Rhizobien).
    Biologische Bedeutung von Mineralstoffen: Mineralstoffe bilden die Grundlage pflanzlicher Primärproduktion und damit der Basis von Nahrungsnetzen.
    Verwitterung: Freisetzung von Mineralstoffen aus mineralischem Bodenkörper durch Oxidation und Säuren.
    Boden: Die Kombination von Verwitterung und Anreicherung von organischer Substanz führt zu Böden, die durch eine typische Abfolge von Schichten (Horizonten) geprägt sind.
    Mobilität von Ionen: Die Mobiltät von Ionen im Boden hängt von der Form der Ladung und ihrer Wertigkeit ab.
    Mykorrhiza: Symbiose zwischen Pilz und Pflanze, die insbesondere die Versorgung von Pflanzen mit Phosphor verbessert.
    Nährelementlimitierung: Stickstoff fungiert in terrestrischen Systemen oft als primäres limitierendes Element für Pflanzenwachstum, in aquatischen Systemen spielt dagegen Phosphor eine größere Rolle.
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2.2.7 Biotische Ressourcen
    Heterotrophe Organismen decken ihren Bedarf an Energie und Nährstoffen durch die Aufnahme von organischem Material. Biotische Ressourcen sind in ihrer chemischen Zusammensetzung und räumlichen und zeitlichen Verfügbarkeit extrem unterschiedlich. Nutzer können damit durch die Verfügbarkeit der Ressource, aber auch durch Mangel an bestimmten Inhaltsstoffen limitiert sein. Biotische Ressourcen werden in lebendem oder totem Zustand konsumiert. Je nachdem, welche lebenden Organismen konsumiert werden, trennt man z. B. Pflanzenfresser ( Phytophage = Herbivore ) und Fresser von Tieren ( Zoophage = Carnivore ). Im weiteren Sinn können alle Nutzer von lebender Beute auch als Prädatoren bezeichnet werden ( Siehe hier ). Nutzer toter organischer Substanz werden als Zersetzer ( Saprophage = Detritivore ) zusammen gefasst. Diese Unterscheidung ist aus ökosystemarer, aber auch evolutionsbiologischer Sicht fundamental. Prädatoren können ihre Beutepopulation regulieren, wobei diese durch Verteidigung und Wachstum auf die Nutzung durch Prädatoren zurückwirken kann. Zersetzer regulieren die Menge an toter organischer Substanz, eine Reaktion der genutzten Ressource erfolgt jedoch nicht. KoevolutiveProzesse existieren damit nur in