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Ein Ökosystem kann so klein wie eine Wasserpfütze oder so groß wie eine Wüste sein. Es kann als ein spezifischer Bereich definiert werden, der aus lebenden Organismen - z. B. Flora und Fauna - und den nicht lebenden Faktoren besteht, die ihren Lebensraum ausmachen. Innerhalb dieses Ökosystems ist ein limitierender Nährstoff ein relativ seltenes natürlich vorkommendes Element. Wachstum tritt nur auf, solange der Nährstoff verfügbar ist.
Süßwasser-Ökosysteme
••• ueuaphoto / iStock / Getty ImagesSeen und Flüsse sind Süßwassersysteme, die auf Phosphor und Stickstoff angewiesen sind, um das Gleichgewicht zwischen Pflanzen- und Tierleben in ihnen aufrechtzuerhalten. Im Allgemeinen ist Phosphor der limitierende Nährstoff in Süßwassersystemen, was bedeutet, dass in Flüssen und Seen weniger Phosphor vorkommt als in Stickstoff. Dies begrenzt die Menge an Pflanzen, die in einem Gewässer wachsen können. Wenn die Phosphormenge steigt, wachsen die Pflanzen auf ein unangenehmes Niveau, verstopfen die Flüsse und erschweren die Navigation. In Seen blühen Algen mit Phosphorüberschuss, die das Wasser mit Sauerstoff versorgen und zum Töten von Fischen führen können. Dieses Phänomen wird als Eutrophierung bezeichnet. Überschüssiger Phosphor gelangt aus dem Düngerablauf auf Rasenflächen und Kläranlagen in Gewässer.
Marine Ökosysteme
Stickstoff und Phosphor kommen beide auf natürliche Weise im Ozean vor, wo sie das Wachstum von Wasserpflanzen unterstützen, von denen Schalentiere und andere Meeresorganismen leben. Stickstoff ist normalerweise der limitierende Nährstoff, der die Ökosysteme der Ozeane im Gleichgewicht hält. Wenn die Menge zunimmt, können Phytoplanktonblüten entstehen. Die mikroskopisch kleine Pflanze wächst beschleunigt und bildet einen grünen Schaum auf der Wasseroberfläche in der Nähe von Land. Überschüssiger Stickstoff gelangt durch Regenwasserabfluss und Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Ökosysteme der Ozeane.
Terrestrische Ökosysteme
••• theJIPEN / iStock / Getty ImagesPflanzen, die in landgestützten Ökosystemen wie einem Wald leben, benötigen zum Leben dreizehn verschiedene Mineralien. Wenn einer dieser Nährstoffe fehlt oder knapp ist, gilt er als limitierender Nährstoff. Phosphor und Stickstoff sind in der Regel limitierende Nährstoffe, da Pflanzen täglich große Mengen davon benötigen. Mikronährstoffe wie Eisen und Bor können jedoch Nährstoffe einschränken, wenn sie knapp sind, wohingegen ausreichende Mengen an Stickstoff und Phosphor vorhanden sind. Ein Boden Nährstoff in begrenzter Menge führt zu Wachstumsstörungen oder einer geringeren Anzahl von Pflanzen in einem Ökosystem.
Auswirkungen auf die Ökosysteme
Die Nährstoffbegrenzung ist wichtig, da sie die Menge der Pflanzen bestimmt, die den Tieren zur Nahrungsaufnahme zur Verfügung stehen. Dies beeinflusst, wie viele Tiere in einem bestimmten Lebensraum leben können. Wenn ein limitierender Nährstoff zu knapp ist, sinken die Tierpopulationen; Wenn es zunimmt, schwellen die Tierpopulationen an. Der limitierende Nährstoff in einem Ökosystem sollte nicht mit limitierenden Faktoren wie Nahrung, Unterkunft, Temperatur und Raum verwechselt werden, die alle den Anstieg und den Rückgang der Tierpopulationen beeinflussen. Der Begriff "einschränkender Nährstoff" bezieht sich auf ein Element, das bei der Herstellung von Lebensmitteln verwendet wird, nicht jedoch auf das Lebensmittel selbst.