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Lexikon der Geographie: limitierende Faktoren

limitierende Faktoren, jene (normalerweise günstige) Ökofaktoren, die eine ungünstige Wirkung ausüben, wenn ihre Konzentration gewisse Grenzen unter- oder überschreitet. Die ideale Umwelt, bei der alle für die Entwicklung eines Organismus relevanten Standortparameter in der jeweils günstigsten Ausprägung vorliegen, wird als ökologisches Optimum (Potenz) bezeichnet. Da eine synchrone Optimierung aller Faktoren jedoch in der Realität extrem unwahrscheinlich ist, bleiben Erfolg und Individuenzahl einer Art vom Grad der Abweichung eines oder mehrerer Standortfaktoren vom Optimum abhängig.
Das ökologische Optimum ist vor allem klimatisch bestimmt; denn das Vorliegen günstiger Temperatur- und Feuchtewerte zur rechten Zeit bildet eine unabdingbare Voraussetzung für die Entwicklung von Organismen. Das chemische Optimum, d.h. die günstigsten Nährstoffverhältnisse im Boden oder Wasser, bedingen die Produktivität der Pflanzen und Tierwelt bzw. die Ertragsleistung von Kulturpflanzen und Nutztieren. Außerdem gibt es ein synökologisches Optimum, bei dem die biozönotischen Vernetzungen am besten gestaltet sind und hemmende Ökofaktoren (beispielsweise Parasiten oder Krankheitserreger) fehlen. Betrachtet man die artspezifische Reaktion eines Organismus gegenüber der Variation eines Ökofaktors, so ergibt sich eine Toleranzkurve, die durch die Kardinalpunkte Minimum, Optimum und Maximum oder ökologisches Pessimum bestimmt wird (ökologische Toleranzgrenzen). Bei Betrachtung mehrerer Faktoren ergeben sich im allgemeinen Fall höherdimensionale Flächen, wie die Abbildung am Beispiel der licht-, temperatur- und leitfähigkeitsabhängigen Assimilationsrate (A) der Haselnuss zeigt. Als Spezialfall der oben beschriebenen Zusammenhänge kann das schon 1840 von J. v. Liebig aufgestellte Minimumgesetz betrachtet werden, demzufolge die Entwicklung einer Pflanze hauptsächlich von dem in der niedrigsten Konzentration vorkommenden Nährstoff abhängt. Eine Präzisierung erfolgte durch Mitscherlich, nach dessen Wirkungsgesetz der Wachstumsfaktoren sich der Pflanzenertrag faktorspezifisch derart erhöht, dass die Ertragssteigerung mit Zufuhr des jeweiligen Wachstumsfaktors der an einem Höchstertrage fehlenden Produktivität proportional ist.
Die im Rahmen früherer Untersuchungen zur Biotopbindung von Pflanzen und Tieren angenommene Auswechselbarkeit klimatischer, edaphischer und biotischer Faktoren existiert nur innerhalb gewisser Grenzen. So zeigt die Abbildung, dass sich Lichtintensität und CO2-Konzentration teilweise kompensieren können. Der gleichzeitige Mangel an Licht und Wärme wird innerhalb gewisser Grenzen durch die Wirkung von Gibberellinen (als Wachstumsregulatoren wirkende Phytohormone) kompensiert. Insgesamt aber gilt: Eine Abweichung der Faktorenkombination vom Optimum setzt die Resistenz der Organismen und damit die Stabilität der Biozönose herab. Dabei kann der integrale Hemmeffekt limitierender Faktoren im Sinne einer hyperadditiven Wirkung größer sein als die Summe der Einzelwirkungen.

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limitierende Faktoren: limitierende Faktoren:Nettophotosynthese von Corylus avellana (Haselnuss) bei großer stomatärer Leitfähigkeit als Funktion der limitierenden Faktoren Licht und Temperatur.
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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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