Nahrungspyramide
Eine Nahrungspyramide bildet Nahrungsbeziehungen zwischen Tieren und Pflanzen ab. In diesem Beitrag erklären wir dir, wie eine Nahrungspyramide im Wald aufgebaut ist. Wenn du das Thema noch schneller und einfacher verstehen willst, schau dir unser Video zu dem Thema an!
Inhaltsübersicht
Nahrungspyramide einfach erklärt
Die Nahrungspyramide (auch ökologische Pyramide) ist neben dem Nahrungsnetz und der Nahrungskette eine weitere Möglichkeit Nahrungsbeziehungen darzustellen. Sie zeigt dir in der Tier- und Pflanzenwelt, wer von wem gefressen wird und wer wen frisst.
Die einzelnen Stufen der Nahrungspyramide stellen die verschiedenen Trophieebenen dar. Dabei werden die Lebewesen einer Stufe immer von den Tieren in der Stufe über ihnen gefressen.
Bewegst du dich in der Nahrungspyramide nach oben zur Spitze, dann gilt:
- Die Biomasse (Masse aller Lebewesen) und Energie nehmen ab.
- Die Individuenzahl nimmt ab.
- Die Reproduktionsrate und Zahl der Nachkommen nehmen ab.
- Die Größe der Individuen nimmt zu.
- Die Reviergröße und der Aktionsradius nehmen zu.
Die Nahrungspyramide ist also eine quantitative (=mengenmäßig) Darstellung der einzelnen Ernährungsstufen (=Trophieebenen) einer Biozönose (=Lebensgemeinschaft von Tieren und Pflanzen) in einem Ökosystem . Du schaust dir mit der Nahrungspyramide an wie sich die Menge und Anzahl verschiedener Größen entwickelt.
Nahrungsbeziehungen
Nahrungsbeziehungen zeigen dir in der Tier- und Pflanzenwelt, wer wen frisst und wer von wem gefressen wird. Neben der Nahrungspyramide gehören auch die Nahrungskette und das Nahrungsnetz zu den Nahrungsbeziehungen.
Eine Nahrungskette ordnet jedem Tier, genau einen Fressfeind und genau ein Lebewesen (Tier oder Pflanze) als Nahrung zu.
Das Nahrungsnetz weist einem Tier mehrere Prädatoren (=Fressfeinde) und mehrere Tiere oder Pflanzen als Nahrungsquelle zu.
Bei der Nahrungspyramide wird eine Nahrungskette bzw. ein Ausschnitt aus dem Nahrungsnetz dargestellt. Zusätzlich wird hier durch die Pyramiden-Form mit berücksichtigt, dass die Biomasse, die Energie und die Anzahl der Individuen entlang der Nahrungskette abnimmt.
Aufbau der Nahrungspyramide – Trophieebenen
Jede Stufe der Nahrungspyramide repräsentiert ein Glied der Nahrungskette und ist somit eine Ebene der Trophieebenen. Jede Stufe der Pyramide stellt die Nahrung für die darüberliegende Stufe dar. Da Nahrungsketten unterschiedlich lang sein können, haben auch die Nahrungspyramiden unterschiedliche Höhen.
Produzenten
Die Basis der Nahrungspyramide sind die Primärproduzenten. Zu ihnen gehören zum Beispiel Pflanzen und Algen. Sie stellen aus anorganischen Material im Boden durch Photosynthese organische Stoffe (= Biomasse; Beispiel: Blätter, Wurzeln, Grashalme) her. Sie sind also autotroph. Die Produzenten bilden die Nahrungsgrundlage für die Tiere. Zu den Produzenten im Wald zählst du beispielsweise Bäume, Sträucher und Gräser.
Konsumenten
Alle anderen Stufen der Nahrungspyramide kannst du den Konsumenten zuweisen.
Direkt nach den Produzenten kommen die Primärkonsumenten. Das sind die pflanzenfressenden Tiere. Sie ernähren sich also von den Produzenten. Beispiele für Primärkonsumenten im Wald sind zum Beispiel Raupen, Hasen, Mäuse und Rehe.
Sie werden wiederum von den Sekundärkonsumenten gefressen. Zu ihnen zählst du alle Fleischfresser, die sich von Pflanzenfressern ernähren. Dazu gehören im Wald Tiere wie Frösche, Füchse, Greifvögel und Wildschweine.
Die Sekundärkonsumenten werden von den Tertiärkonsumenten gefressen, die abermals von Konsumenten 4. Ordnung verspeist werden. Diese Kette kannst du mit den Konsumenten 5., 6. Ordnung usw. fortsetzen.
Dann kommst du beim Spitzenprädator an. Du nennst ihn auch Endkonsumenten. Er hat selbst keine ernstzunehmenden Fressfeinde und steht somit an der Spitze der Nahrungspyramide. Im Wald kann der Spitzenprädator zum Beispiel ein Wolf oder eine großer Greifvogel wie ein Uhu oder ein Adler sein.
Destruenten
Die dritte Trophieebene sind die Destruenten. Sie werden bei der Nahrungspyramide allerdings außer Acht gelassen, da sie keinen Einfluss auf die Nahrungsmenge haben. Sie zersetzen totes organisches Material in anorganische Bestandteile. Somit können sie ihre Beute nicht aktiv jagen, also können sie auch nicht beeinflussen, wie viel Nahrung sie zur Verfügung haben. Zu den Destruenten zählst du zum Beispiel Pilze, Bakterien und Regenwürmer.
Biomasse (Biomassenpyramide)
Zum einen kannst du dir die Biomasse genauer anschauen. Häufig bezeichnest du die Nahrungspyramide in diesem Zusammenhang auch als Biomassenpyramide. Die Biomasse ist die gesamte Masse der Lebewesen, die in einem Ökosystem leben. Du zählst also das Gewicht aller Bäume, Blumen, Hasen, Rehe, Vögel usw. zusammen und erhältst die Biomasse deines Ökosystems. In der Realität kannst du sie natürlich nur abschätzen und nicht alle Tiere und Pflanzen einzeln wiegen.
Die Biomasse nimmt von Trophiestufe zu Trophiestufe zur Pyramidenspitze hin ab. Die Biomasse der Pflanzen ist also größer als die Biomasse der Spitzenprädatoren.
Ein Konsument muss im Laufe seines Lebens ein Vielfaches seines Körpergewichtes an Nahrung zu sich nehmen, da zum einen ein Teil nicht verwertet und wieder ausgeschieden wird und zum anderen ein Teil für den eigenen Stoffwechsel verwendet wird.
Wenn ein Reh zum Beispiel 100 kg Gras frisst, nimmt es davon ca. zehn Kilogramm Körpergewicht zu. Ein Wolf verzehrt diese zehn Kilogramm Rehfleisch und nimmt ca. ein Kilogramm zu. Könnte der Wolf jetzt gleich die 100 kg Gras fressen, dann könnte er davon zehn Kilogramm zunehmen. Die Masse, die der Fressfeind durch das Beutetier zunimmt, sinkt also.
Energie (Energiepyramide)
Neben der Biomasse, die von Ebene zu Ebene weitergegeben wird, aber immer weiter abnimmt, kannst du auch die Energie (in Form von Kohlenhydraten) betrachten, die in der Biomasse vorhanden ist. Hier kannst du die Energiepyramide verwenden.
Auch die Energie nimmt von unten nach oben hin ab.
Alle Konsumenten geben Energie zum Beispiel durch Wärme oder durch Ausscheidungen in die Umwelt ab. Sie steht also dann ihren Fressfeinden in der Nahrungspyramide über ihnen nicht mehr zur Verfügung. Wenn du noch mehr zum Energiefluss erfahren möchtest, schau dir doch unser Video dazu an!
Individuenanzahl
Die Anzahl der Individuen nimmt tendenziell zur Spitze der Pyramide hin ab, weil ein Konsument viele Beutetiere fressen muss, um zu überleben. Ein Fuchs (Sekundärkonsument) muss zum Beispiel viele Mäuse (Primärkonsument) verspeisen, um nicht zu verhungern. Wenn es jetzt mehr Füchse als Mäuse geben würde, dann hätten viele Füchse keine Nahrung und würden sterben.
Reproduktionsrate und Nachkommenzahl
Je weiter unten ein Lebewesen in der Nahrungspyramide steht, desto mehr Fressfeinde hat es. Von den Nachkommen der Tiere am unteren Ende werden viele gefressen. Somit bekommen sie häufig und viele Nachkommen. Der Nachwuchs der Spitzenprädatoren hat kaum Feinde und überlebt sehr wahrscheinlich.
So nimmt die Reproduktionsrate und die Nachkommenzahl zur Pyramidenspitze hin ab.
Individuengröße
Damit ein Tier ein anderes Tier jagen und fangen kann, muss es in den meisten Fällen größer sein als sein Beutetier. Somit nimmt auch die Körpergröße tendenziell von unten nach oben hin zu.
Aktionsradius und Reviergröße
Ein Konsument muss sehr viel fressen, um sein Körpergewicht zu halten. Um ihren Nahrungsbedarf zu decken brauchen sie ein großes Revier zum Jagen. Außerdem sind Tiere am oberen Ende der Pyramide meistens größer und haben somit einen größeren Aktionsradius.
Die Reviergröße und der Aktionsradius nehmen also auch zur Pyramidenspitze hin zu.
Nahrungspyramide Mensch
Der Mensch wird oft an der Spitze der Nahrungspyramide gesehen, da er theoretisch mit Waffen jedem Tier überlegen ist und somit jeden tierischen Angriff gewinnen kann. Der Mensch isst Tiere und Pflanzen, aber es gibt kein Tier, das sich regelmäßig von Menschen ernährt.
Gegen diese Argumentation spricht, dass der Mensch nur mit körperlichen Verteidigungsmöglichkeiten im Nahkampf größeren Wildtieren, wie Bären oder Löwen unterlegen ist. Außerdem bereitet er die Tiere zu und verwertet nur einen kleinen Teil von den Lebewesen.
Grenzen
Die Nahrungspyramide bildet die Nahrungsbeziehungen, die in einem Ökosystem tatsächlich herrschen, nur vereinfacht ab. Das Modell hat somit einige Grenzen, die wir kurz vorstellen.
- Keine eindeutige Zuordnung zu Trophiestufe: Ein Tier kann zum Beispiel Pflanzen und andere Tiere fressen, dann kannst du es nicht eindeutig in eine Ebene der Pyramide einordnen.
- Ausnahmen bei den Abnahmen und Zunahmen zur Pyramidenspitze: Ein Baum (Produzent) ist von vielen Parasiten (Konsumenten) befallen. In diesem Fall nimmt die Individenzahl nach oben hin zu und die Individuengröße nimmt ab.
- Veränderung der Produzentenanzahl: Im Winter nimmt die Biomasse der Produzenten deutlich ab (Beispiel: Laub im Herbst), die Menge der Konsumenten bleibt überwiegend gleich (Ausnahme: Zugvögel)
Die Nahrungspyramide veranschaulicht die Nahrungsbeziehungen in der Tier- und Pflanzenwelt. Wenn du jetzt noch mehr über Nahrungsbeziehungen erfahren willst, schau dir doch unsere Beiträge zur Nahrungskette und zum Nahrungsnetz an.