Populationsökologie: Wachstum und Dynamik von Populationen
Die Populationsökologie beschäftigt sich mit der Entwicklung und Dynamik von Populationen in ihrem natürlichen Lebensraum. Ein zentraler Aspekt ist dabei das Populationswachstum, das die Veränderung der Individuenzahl über die Zeit beschreibt.
Definition: Eine Population ist eine Gruppe von Individuen einer Art, die zur gleichen Zeit am gleichen Ort leben und sich untereinander fortpflanzen können.
Unter idealen Bedingungen, wenn ausreichend Ressourcen vorhanden sind und die Geburtenrate hoch sowie die Sterberate niedrig ist, wächst eine Population exponentiell. Dies bedeutet, dass sich die Populationsgröße in regelmäßigen Zeitabständen verdoppelt. In der Natur ist dieses exponentielle Wachstum jedoch selten zu beobachten, da verschiedene limitierende Faktoren wie Krankheiten, Nahrungsknappheit oder Räuber-Beute-Beziehungen das Wachstum begrenzen.
Beispiel: Eine Bakterienkultur in einer Petrischale mit unbegrenztem Nährstoffangebot zeigt zunächst exponentielles Wachstum. Sobald die Ressourcen knapper werden, verlangsamt sich das Wachstum.
In natürlichen Ökosystemen geht das exponentielle Wachstum meist in ein logistisches Wachstum über. Dabei nähert sich die Populationsgröße einer Kapazitätsgrenze an, die durch die verfügbaren Ressourcen bestimmt wird. An dieser Grenze halten sich Geburten- und Sterberate die Waage. Häufig schwankt die Populationsgröße um diese Kapazitätsgrenze herum, was als natürliche Populationsdynamik bezeichnet wird. In extremen Fällen kann es auch zum Zusammenbruch der Population kommen, wenn die Ressourcen plötzlich stark limitiert sind oder andere ungünstige Umweltbedingungen auftreten.
Highlight: Die Kapazitätsgrenze einer Population wird durch verschiedene Umweltfaktoren bestimmt:
- Verfügbare Nahrung
- Lebensraum
- Konkurrenz mit anderen Arten
- Krankheiten und Parasiten
- Klimatische Bedingungen