Ökosystem und Umwelt Organismen setzen sich ständig mit ihrer natürlichen Umwelt auseinander, wobei beide Seiten bestimmten Gesetzmäßigkeiten unterliegen. Organismen leben teils aktiv, teils passiv in einem Spannungsfeld, in dem die höher organisierten Lebenseinheiten funktionelle, dynamische Systeme bilden, die als Ökosysteme bezeichnet werden. Ökosysteme können sehr unterschiedliche Größenordnungen haben, vom einzelnen Baum bis zum Wald oder noch größeren Vegetationseinheiten. Dabei werden eine bestimmte Rangordnung mit Integrationsstufen und ein architektonischer Stufenbau sichtbar. Für ein Ökosystem niederer Ordnung ist das System höherer Ordnung, in das es eingebettet ist, jeweils seine natürliche Umwelt. Die Biosphäre lässt sich als eine Einheit auffassen, die durch Integration von Ökosystemen verschiedener Größenordnung und Entwicklungsstufe aufgebaut ist. Dabei führt der Weg über den Einzelorganismus zu verschiedenen vergesellschafteten Organismen und von da über Populationen zu den Biozönosen , von den Formationen und zonalen Lebenseinheiten zu immer komplexeren Ökosystemen in der Biosphäre.
Die ökologische Betrachtungsweise soll die Wechselbeziehungen der Ökosysteme untereinander und ihre Wechselwirkungen mit der übrigen Umwelt aufzeigen. Die Ökologie ist die Wissenschaft von den Wechselbeziehungen zwischen Leben und natürlicher Umwelt. Ihre Aufgabe ist es unter anderem, den Haushalt der Natur (nach Ernst Haeckel; 1834-1919) zu erforschen, d.h. Weitergabe, Speicherung und Umwandlung von Stoff und Energie in den Organismen und Lebensgemeinschaften zu untersuchen.
Der Naturhaushalt umfasst im Wesentlichen Ketten biologischer Prozesse. Die Gesetzmäßigkeiten ihrer Struktur sind von den Besonderheiten der jeweiligen Umweltbereiche wie Ozean, Binnengewässer, Tiefland, Gebirge und vom historisch-genetischen Aspekt abhängig. Ökosysteme sind Ergebnisse der Evolution.
Der Umweltbegriff hat im Zusammenhang mit den bewussten und unbewussten Einwirkungen des Menschen auf die Biosphäre besondere Bedeutung erlangt. Zunächst versteht man unter natürlicher Umwelt die Gesamtheit der materiellen Dinge, Erscheinungen und Energien, von denen das Dasein der Lebewesen abhängt. Strenggenommen müssen neben den irdischen Wechselwirkungen zwischen Lebewesen und natürlicher Umwelt auch außerirdische Beeinflussungen des Lebens wie kosmische Strahlung und Sonnenflecken berücksichtigt werden, die eine kosmische Verflechtung allen Geschehens deutlich machen. Als wirksame natürliche Umwelt bezeichnet man den Teil der Umwelt, der über bestimmte abiotische und biotische Faktoren direkten Einfluss auf eine bestimmte Lebensgemeinschaft ausübt. Zur natürlichen Umwelt eines Tieres gehören z.B. Klima, Lebensstätte, Nahrung, andere Tiere als Beute oder Feinde, Krankheitserreger sowie der Mensch als Pfleger oder Feind. Sobald ökologische Faktoren keinen direkten Einfluss auf das gesamte System ausüben, sondern nur einzelne Bestandteile verändern, dienen sie als Modifikatoren . Die Gesamtheit von Pflanzen und Tieren, die einen bestimmten Raum der Geosphäre besiedeln, nennt man Biozönose . Ihr kleinster homogen beschaffener und abgrenzbarer Verbreitungsraum wird als Biotop bezeichnet. Die Biozönose bildet mit der Gesamtheit der natürlichen Umweltbedingungen, unter denen sie existiert, wie Boden, Klima, Wasser und Luft, eine Biogeozönose (Lebensstätte), deren Leitprozess die biologische Wanderung der Elemente darstellt.
Unter der Stabilität und Belastbarkeit der Umwelt versteht man die Eigenschaft des Ökosystems, gegenüber Störeinflüssen den Gleichgewichtszustand zu erhalten oder zumindest rasch zu ihm zurückzukehren. Innerhalb des Stabilitätsbereichs kann das System Störungen ohne permanente Strukturänderungen abzupuffern. Kybernetische Systeme, zu denen die Umwelt gehört, bewahren ihre Stabilität gegenüber äußeren Eingriffen durch kompensierende Rückkopplungen. Ein Fluss z.B. vermag Abwässer in bestimmtem Umfang durch biologische Selbstreinigungsprozesse zu klären. Gelegentlich reagiert ein Umweltsystem durch Ausweich- oder Anpassungsmechanismen oder durch Errichtung von Schutzbarrieren gegen den Störfaktor. Bezieht man menschliche Populationen in ökologische Betrachtungen ein, müssen die Fähigkeiten des Menschen, seine Umgebung bewusst zu erfassen und zu verändern, beachtet werden. Das Wirkungsgefüge zwischen Mensch und Umwelt differenziert sich hauptsächlich in zwei Bereiche, die auch untereinander in engem Zusammenhang stehen: die natürliche Umwelt und die technische Umwelt , die zum Zwecke des Lebensunterhalts unter gegebenen wirtschaftlichen Verhältnissen geschaffen wurde. Die wechselseitigen Beziehungen zur technischen Umwelt sind als Teil der Wechselwirkung mit der natürlichen Umwelt aufzufassen.
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