Bezeichnungen sind einfach. Grenzen sind schwieriger. Eine Population wird erst dann zu einer Lebensgemeinschaft (Biozönose), dann zu einem Ökosystem und schließlich zu einem Biom, wenn sich die für die Betrachtung relevanten Prozesse ändern. Entscheidend ist das Prinzip, dass Grenzen durch Prozesse definiert werden, nicht durch Namen. Geht es um den Genfluss, zieht man Grenzen anders, als wenn Energieflüsse oder klimatische Einschränkungen im Vordergrund stehen.
Nutzen Sie folgende Entscheidungsregel: Identifizieren Sie die betrachteten Einheiten und wählen Sie dann die kleinste Ebene, welche die für diese Einheiten prägenden Wechselwirkungen umfasst.
Sie werden darin üben, sich auf dieser Hierarchiestufe auf und ab zu bewegen, ohne den Überblick darüber zu verlieren, welche Elemente miteinander interagieren. Derselbe Ort – etwa ein Teich oder ein Riff – kann je nach den Prozessen, die die Grenze definieren, unterschiedlich klassifiziert werden.
Ein beschriftetes Diagramm der Hierarchiestufen verknüpft jede Ebene mit einem konkreten Beispiel, bevor Sie neue Szenarien klassifizieren.
Eine Population besteht aus Individuen einer Art in einem abgegrenzten Gebiet, die tatsächlich demografisch interagieren; das heißt, sie beeinflussen gegenseitig ihre Geburts- und Sterberaten durch Paarung, Konkurrenz, Krankheitsübertragung oder die gemeinsame Begrenzung durch Ressourcen. Die Struktur besteht aus einer Ansammlung von Individuen derselben Art sowie deren räumlicher Nähe. Die Funktion ist die demografische Kopplung.
Eine Lebensgemeinschaft (Biozönose) umfasst alle Populationen verschiedener Arten in einem Gebiet, die durch biotische Interaktionen – wie Prädation, Konkurrenz, Mutualismus, Parasitismus und Fazilitation – miteinander verbunden sind. Die Struktur ist ein Netzwerk aus Arten und Interaktionsbeziehungen. Die Funktion besteht darin, dass sich Veränderungen in einer Population über diese Verbindungen auf andere Arten auswirken können.
Ein Ökosystem besteht aus einer Lebensgemeinschaft sowie der abiotischen Umwelt und den Energie- und Stoffströmen, die diese miteinander verknüpfen (z. B. Aufnahme von Sonnenlicht, Stoffkreisläufe, Wasserbewegung sowie Nährstoffeinträge und -verluste). Die Struktur besteht aus Organismen, die in physikalische Kompartimente wie Wasser, Boden, Luft und Detritus eingebettet sind. Die Funktion ist der Energiefluss und Stoffkreislauf zwischen diesen Kompartimenten.
Ein Biom ist eine großräumige Region, die durch Klimavariablen wie Temperatur und Niederschlag sowie die dadurch ermöglichte Vegetationsstruktur definiert ist. Die Struktur besteht aus einem wiederkehrenden Muster dominanter Pflanzenformen und der damit verbundenen Tier- und Mikroorganismengemeinschaften. Die Funktion liegt darin, dass das Klima weitreichende Rahmenbedingungen für Produktivität, Störungsregime und Saisonalität in vielen Ökosystemen vorgibt.
Eine Metapopulation ist eine Gesamtheit lokaler Populationen in räumlich getrennten Habitatfragmenten, die durch Ausbreitungsprozesse (Dispersal) miteinander verbunden sind. Die Struktur besteht aus Fragmenten, die durch Wanderkorridore oder Trittsteinbiotope verknüpft sind. Die Funktion ist das Fortbestehen der Population durch ein Gleichgewicht zwischen lokalem Aussterben und Wiederbesiedlung.
Das Artareal (Verbreitungsgebiet) ist das gesamte geografische Gebiet, in dem eine Art vorkommt. Die Struktur ist ein großflächiges Verbreitungsgebiet, das viele voneinander isolierte demografische Einheiten umfassen kann. Die Funktion ist nicht zwangsläufig eine demografische Kopplung, da Individuen an entgegengesetzten Enden des Areals möglicherweise niemals Gene austauschen.
Eine räumliche Karte der Habitatfragmente kann dabei helfen zu beurteilen, ob die Wanderungsaktivität stark genug ist, um die demografischen Prozesse zu koppeln, oder ob sie so schwach ist, dass sich die einzelnen Fragmente unabhängig voneinander verhalten.
Ein prozessorientierter Klassifizierungsansatz.
Goldene Regel: Ziehen Sie die Grenze dort, wo sich ändernde Bedingungen außerhalb dieser Grenze den betrachteten Prozess auf der relevanten Zeitskala nicht mehr beeinflussen.
Häufiges Missverständnis: Eine Metapopulation sei lediglich eine große Population. Dies erscheint intuitiv, da beide viele Individuen umfassen. Korrektur: Eine Metapopulation ist durch Fragmentstruktur und Migration definiert; lokale Aussterbeereignisse sind daher zu erwarten, und die Wiederbesiedlung ist Teil des Mechanismus, der das Vorkommen (die Besetzung der Habitate) aufrechterhält.
Die Grenzen von Lebensgemeinschaften orientieren sich an den Interaktionsnetzwerken zwischen Organismen. Zieht man die Grenze um die Lebensgemeinschaft eines Teichs, so schließt man Algen, Zooplankton, Insekten, Fische, Amphibien, Parasiten und Zersetzer (Destruenten) ein, deren Populationsdynamiken sich gegenseitig direkt oder indirekt beeinflussen.
Ökosystemgrenzen orientieren sich an Energie- und Stoffflüssen. Im selben Teich muss eine Ökosystemgrenze auch den Lichteintrag, gelöste Nährstoffe, Sedimente, die Sauerstoffdynamik und Detritusvorräte einbeziehen, da diese abiotischen Kompartimente die von Organismen benötigten Stoffe speichern und transportieren. Gelangt Phosphor durch Grundwasser in den Teich, so stellt dieser Fluss eine Verbindung auf Ökosystemebene dar, welche die Produktivität bestimmen kann – selbst wenn die Wasserquelle außerhalb des Interaktionsgefüges der Lebensgemeinschaft liegt.
Anhand zweier Vergleichsfälle lässt sich verdeutlichen, warum man zwischen Grenzen biotischer Interaktionen und Grenzen, die sowohl biotische Interaktionen als auch abiotische Stoffflüsse berücksichtigen, unterscheiden muss.