1. Waldgrenzen (10 P) a) Nennen Sie 5 Beispiele für natürliche Waldgrenzen in Mitteleuropa. Welche Lebensräume (Vegetationstypen, Formationen) findet man dann statt Wald? b) Was ist jeweils der genaue ökologischen Faktor, der das Baumwachstum verhindert?
1. Böden mit geringem Speichervermögen für Bodenwasser -> Volltrockenrasen
Ökologischer Faktor: Trockenheit (aber edaphisch)
2. Sehr hoher Grundwasserspiegel -> Großseggensumpf, Niedermoor, Röhricht
Ökologischer Faktor: Nässe verursacht Hypoxie bis Anoxie im Wurzelraum
3. Ombrotrophe (Regen-ernährte) Standorte -> Hochmoore
Ökologischer Faktor: Nährstoffmangel
4. Flachgründige Felsstandorte -> Felsspalten, Kies- und Schotterfluren
Ökologischer Faktor: Feinerdemangel
5. Watt und Salzrasen der Küstengebiete -> Salzwiesen, Stranddünen
Ökologischer Faktor: Salzgehalt im Boden und in der Luft
1. Areal (12 P)
Die lichtbedürftige Art Swertia perennis hat in Deutschland das unten gezeigte Areal. Es besteht aus Vorkommen in den Alpen, einigen Mittelgebirgen und im nordostdeutschen Tiefland. Die roten Punkte zeigen Vorkommen an, die seit 1950 nicht mehr existieren. a) Wie kann man das Zustandekommen eines solchen Areals erklären? b) Wie bezeichnet man das Vorkommen der Art z. B. im Schwarzwald?
Relikte entstehen häufig durch Klimaveränderungen oder durch Evolution überlegener Konkurrenten. Z.B starben viele Offenlandarten durch die postglaziale Wiederbewaldung aus. Bei dem Vorkommen im Schwarzwald handelt es sich um ein Glazialrelikt -> Ein disjunktes Areal als Rest eines einst eingeschlossenen
Was versteht man unter einem Niederwald?
Abschlagen der Bäume alle 5, 15, 25 Jahre
Welchem Zweck diente der Niederwald früher vor allem?
Holzgewinnung -> Waldwirtschaft mit Förderung bestimmter Baumarten, Viehweide
Nennen Sie eine mitteleuropäische Baumart, die im Niederwald häufig vorkommt und eine, die man eher nicht findet.
Häufig: Hainbuche, Esche, Ahorn, Linde; Selten: Buche, Nadelholz
Galio-Fagetum (Waldmeister-Buchenwald) (10 P) a) Zeichnen Sie in einem Ellenberg-Ökogramm den Vorkommensbereich dieses Waldtyps ein. Vergessen Sie nicht die Achsen zu beschriften!
Beschreiben Sie die typische Struktur von Galio-Fagetum (Kennzeichen der Schichten) in den Tieflagen (planar – submontan) (bezogen auf die Optimalphase der Waldentwicklung, also ca. 120 Jahre alte Baumschicht).
Baumschicht: Buche herrschend, Begleitbaumarten sind Traubeneiche und Stieleiche (montan wäre noch Tanne)
Krautschicht: Artenzahl und Deckung oft gering; Frühjahrsgeophyten; Viele Differentialarten aber keine treue Assoziationscharakterart -> Zentralassoziation; Galium odoratum, Galeobdolon luteum, Dryopteris filix-maas, Phyteuma spicatum
Es gibt jedoch geographisch (westlich, östlich) und edaphisch bedingte Untergliederungen dieser Assoziation
5. Auen (11 P) a) Erläutern Sie 3 Umweltfaktoren, die in Auen den Gehölzbewuchs erschweren (d.h. viele Baumarten ausschließen)
1. Überflutung mit stagnierendem Wasser führt zu Sauerstoffmangel an den Wurzeln und damit zu Feinwurzelsterben, Blattabwurf, Zuwachsreduktion, Rindenschäden und begünstigt Sekundärschädlinge.
2. Sommerlicher Trockenstress besonders auf kiesigen oder sandigen Alluvionen beeinträchtigt die Auenbäume oft stärker als Überflutung. Es kommt zur Austrocknung, Blattabwurf und einer erhöhten Vulnerabilität gegen Schädlinge und Krankheiten.
3. Mechanische Faktoren wie Zugbeanspruchung durch Ab- und Wegreißen, Beschädigungen durch Geschiebe und Eisgang, Instabilität des Substrats durch Erosion und Überschüttung durch Sedimentation führen zu großen Schädigungen an Auenbäumen, was deren Wuchs und besonders die Etablierung dramatisch erschwert
Nennen Sie eine Gehölz-Gattung, die sich erfolgreich in Auen behaupten kann.
Nennen Sie 3 Anpassungen dieser Gattung, die das ermöglichen
Alnus glutinosa: Lenticellen an der Stammbasis zur O² Aufnahme, schnelles Wachstum, viele Diasporen, flexibles Stammwachstum
Welche Buchenwald-Arten des Unterwuchses können Überflutungen nicht überstehen?
Daphne mezereum, Galium odoratum und Mercurialis perennis
Was versteht man unter einem Saum (in der Vegetationsökologie)?
Formation aus krautigen Pflanzen zwischen Gebüschen aller Art und Offenland, meist schmal (< 1 m) und linear.
Welche 3 pflanzensoziologischen Klassen von Saumgesellschaften gibt es und wie unterscheiden sich diese in ihrem Biotop?
1. Trifolio-Geranieta: trocken bis mäßig frisch; mäßig sauer bis alkalisch, nährstoffarm
2. Melampyro-Holcetea: trocken bis feucht; sauer bis stark sauer, sehr nährstoffarm
3. Galio-Urticeta_ Frisch bis nass/wechselnass; mäßig sauer bis basenreich; nährstoffreich (Bei Eutrophierung in saure und trockene Säume eindringend
) Erläutern Sie die Bedeutung von Säumen für Tiere.
Säume bzw. Gebüsch-Saum Komplexe haben für die Unterschiedlichsten Tiere große Bedeutung. So sind sie Nahrungshabitate in denen Nektar, Früchte oder auch Beutetiere gefunden werden. Sie sind Wohn-, Nist- und Brutplätze für Vögel und Kleintiere, Rast- und Schlafplätze für z.B. Rehe, Ansitz und Singwarte für Vögel, bieten dem Feldhasen Deckung und Wetterschutz und dienen Igel und Erdkröten als Winterquartier. Diese Komplexe sind demnach ein wichtiger Lebensraum, viele Tierarten sind auf diesen Vegetationskomplex angewiesen. Sie dienen auch als Ausbreitungs- und Wanderkorridore, sodass sie bedeutsam für den Biotopverbund sind.
Welche 2 pflanzensoziologischen Klassen von Gebüschgesellschaften gibt es und wie unterscheiden sich diese in ihrem Biotop?
1. Rhamno-Prunetea: Trocken bis mäßig nass, mäßig sauer bis alkalisch
2. Franguletea: Trocken bis mäßig nass, stark sauer bis sauer
Lebensformen in Trockenrasen (12 P) Erläutern Sie 4 Lebensformen, die in Trockenrasen häufig zu finden sind und ihre jeweiligen Anpassungen an Wassermangelstress.
1. Therophyten: z. B. Veronica, Aira, Draba: nutzen das Frühjahr für Wachstum und Reproduktion, vertrocknen im Sommer, überdauern als Samen. Strategie: Escape (zeitliches Ausweichen).
2. Tiefwurzler: Kräuter, Gräser und Zwergsträucher: Strategie: Avoidance durch Optimierung der Wasseraufnahme:
• nutzen Wasserreserven des Unterbodens,
• sind auch in Trockenperioden oberirdisch sichtbar und grün!
• müssen Photosynthese erst bei langer Trockenheit einschränken, Aber: Investieren viel in Wurzeln
-> langsamwüchsig -> konkurrenzschwach.
3. Sukkulente: Sedum, Sempervivum (Blattsukkulenten), Geranium sanguineum (Wurzelsukkulente): Strategie: Avoidance durch:
• Wasserspeicherung und
• CAM-Photosynthese (Spaltöffnungen tags geschlossen). Wachsen noch langsamer -> vor allem in konkurrenzarmen Felsgrusfluren.
4. Xerophyten: Strategie: verminderte Wasserabgabe durch Xeromorphie:
• Behaarung, Strahlungsreflexion z. B. durch Wachse (“glauk“)
• verminderte Evaporation -> dicke Cuticula, Skleromorphie
• Stomata-Verschluss (blockiert CO2 -Austausch und Transpirationskühlung!)
• eingesenkte Spaltöffnungen (oft dazu eingesenkt in Krypten),
• Oberflächenverminderung: Rollblätter, Mikrophyllie, Nadelblätter, Blattverlust (temporär oder dauernd: Rutensträucher).
Segetalpflanzen (10 P) a) Woher stammen unsere Segetalpflanzen?
100 Sippen sind Indigene mit primären Vorkommen in kurzlebigen Pionierfluren nach Störungen, z.B. aus sommertrockenen Flussbetten, Spülsäumen, Steilufern von Gewässern oder Brandflächen und Sturmlücken im Wald. Die restlichen 40 Sippen sind Adventivpflanzen, also durch anthropogenen Einfluss zu Segetalpflanzen geworden.
Nennen Sie ggf. in welchen Biotopen der mitteleuropäischen Naturlandschaft Segetalpflanzen die nacheiszeitliche Wiederbewaldung überdauert haben könnten.
• sommertrockene Flussbetten und ephemere Stillgewässer
• Spülsäume,
• Steilufer von Gewässern,
• Schutthalden und Rutschhänge der Gebirge,
• Brandflächen und Sturmlücken im Wald,
• Tierbauten und Wildwechsel
• In Siedlungen
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