Population

Jede Art versucht nun durch Fortpflanzung und Ernährung die Art zu erhalten und gleichzeitig die Anzahl der Individuen zu vermehren. Da dies jede Art versucht, kommt es zu einem Konkurrenzdruck, der das Wachstum einer Population nach oben einschränkt. Begrenzende Faktoren des Populationswachstums sind vorwiegend die drei folgenden.:

1. optimales Nahrungsangebot
2. optimale klimatische Umweltbedingungen
3. das Auftreten von Fressfeinden

Ein vierter Faktor ist die innerartige Konkurrenz um Nahrung, Geschlechtspartner und Nistplatz. Dies begrenzt das Populationswachstum ebenfalls nach oben.

Die Wachstumsrate einer Population ergibt sich aus der Differenz zwischen Geburten- und Sterberate. Manche Lebewesen haben zunächst ein exponentielles Wachstum, wenn sie in eine ökologische Nische kommen und sich frei entfalten können. Dieses exponentielle Wachstum dauert nicht ständig an, sondern verläuft zu einer Kurve mit einem Gleichgewichtszustand, bei dem die Sterberate und die Geburtenrate sich ausgleichen. Die Wachstumsrate ist also gleich Null. Diese regelung der Populationsdichte und größe auf einen Gleichgewichtszustand, welcher Kapazität (K) wird durch von einer Population unabhängigen, dichtebegrenzende Faktoren bestimmt. Die Wachstumsrate kann mit folgenden Formeln berechnet werden:

dN
dt  = r * N

dN: ist der tatsächliche Zuwachs
dt: Verdopplungszeit
N: Anzahl der vorhandenen Individuen
r: Zuwachsrate

Die erweiterte Wachstumsgleichung trägt aber dem Umstand Rechnung, dass eine ökologische Nische nie frei besetzt werden kann, sondern, dass sich in einen Zustand mehr oder weniger weit vom Gleichgewichtszustand befindet:

dN(K-N)
dt             = r * N * K

Da die Population durch unterschiedliche Faktoren höchst selten die Kapazität (K) erreichen und innerhalb der Population immer Veränderung durch Zuwanderung und Abwanderung ergeben, spricht man von einem Fließgleichgewicht.

Regelung der Populationsdichte einer Tierart

Wie bei physiologischen Regelkreisen liegt eine negative Rückkopplung vor (rote Pfeile). Beispielsweise verstärkt eine Erhöhung der Populationsdichte die innerartliche Konkurrenz. Diese erniedrigt die Populationsdichte wieder. Die Wirkungen eines Reglers entsprechen die dichtebegrenzenden, von der Populationsdichte abhängige Faktoren.

Den „Sollwert“ bestimmen die von der Regelgröße unabhängigen dichtebegrenzenden Faktoren. Der Sollwert kann sich ändern. Beispielsweise kann günstiges Wetter das Nahrungsangebot erhöhen und dadurch die innerartliche Konkurrenz vermindern, so dass die mittlere Populationsdichte erhöht wird.

Populationsdynamik

Das Gleichgewicht bzw. die Kapazität (K) einer Population, wird nun von Beute- Räuber- Verhältnissen. Dabei können folgende Abhängigkeiten festgestellt werden.

1. Die Populationsdichte von Beutetieren und darauf spezialisierten Räubern stehen in einem bestimmten Verhältnis zueinander.
2. Wächst die Population eines Beutetieres auf Grund guter Umweltverhältnisse, so wächst in zeitlichem Abstand auch die Population der Räuber.
3. Da mehr Räuber mehr Beutetiere fressen vermindert sich die Population der Beutetiere mit wiederum mit zeitlichem Abstand die Population der Räuber.

Es kommt zu Schwingungen der Populationsdichten von Räuber und Beutetieren, die zeitlich voneinander verschoben sind. Neuere Untersuchungen legen aber auch Nahe, dass solche Populationswellen auch ohne Räuber auftreten, weil nämlich viele Populationen auf dem Höhepunkt einer Populationswelle aus sozialem Streß zusammenbrechen.

Die gegenseitige Abhängigkeit der Arten voneinander führt, was Populationsgrößen angeht, zu einem biologischen Gleichgewicht. Dieses ist, da es ein offenes System ist (Zu- und Abwanderung/ Änderung klimatischer Faktoren) ein sogenanntes Fließgleichgewicht. Je artenreicher ein Ökosystem ist, desto stabiler ist es und desto weniger Populationsschwankungen treten bei den Arten auf. Dieses biologische Gleichgewicht kann sich ändern, wenn Umweltfaktoren, insbesondere Klima- Faktoren , sich ändern. Ändern sie sich dauerhaft, kommt es zu einer Bildung eines neuen biologischen Gleichgewichts. Dies gilt ebenso dann, wenn neue Arten eindringen, oder (was heute wesentlich häufiger der Fall ist) wenn der Mensch unbewußt oder bewußt eingreift, oder neue Arten einführt.