Was versteht man im Naturschutz unter dem Begriff “Glazialrelikt”? (1P)
= Arktisches Florenelement
= durch die Eiszeit verdrängte Tier- oder Pflanzenart, die auch nach dem Rückzug der Gletscher in wärmeren Gebieten blieb
Definieren Sie den Begriff “Habitatfragmentierung”. (1P)
= Landschaftsskaliger Prozess, bei dem zusammenhängende Habitate auseinanderbrechen. Habitatfragmentierung hat immer auch Habitatverlust zur Folge.
Welche drei Prozesse finden zwischen isolierten Habitat-Patches nur noch eingeschränkt statt? (1,5P)
Verringerte Ausbreitung/Kolonisierung
Verringerte Bestäubung
Verringerter Genfluss
Ergänzen Sie: (2P)
Negative Randeffekte treten im Randbereich eines Habitat-Patches auf. In kleinen und linearen Patches ist der Anteil des Randhabitats ______ als bei großen und runden Patches. Beispiele für Randeffekte sind ein ________ Nährstoffeintrag, eine ______ Störungsfrequenz oder ein häufigeres Auftreten ______ Arten.
Negative Randeffekte treten im Randbereich eines Habitat-Patches auf. In kleinen und linearen Patches ist der Anteil des Randhabitats größer als bei großen und runden Patches. Beispiele für Randeffekte sind ein höher Nährstoffeintrag, eine höhere Störungsfrequenz oder ein häufigeres Auftreten habitatfremder Arten.
Nennen Sie drei Beispiele für dokumentierte, klimatisch induzierte Veränderungen von Vegetation und Pflanzenartenverbreitungen. (1,5P)
Bergaufwanderung von Pflanzenarten und
Vegetationszonen
Bergabwanderung von Pflanzenarten
Phenologische Phasen finden früher statt
Thermophilisierung von Pflanzengemeinschaften
Biomveränderung
Definieren Sie den Begriff “Velozität des Klimawandels”. (1P)
= Geschwindigkeit, mit der sich etwas (z.B. eine Pflanzenart) über die Erdoberfläche bewegen muss, um konstante Klimabedingungen beizubehalten [Maßeinheit: km/Jahr o. m/Jahr]
Nennen Sie vier Faktoren, die die Ausbreitungsrate von Pflanzenarten reduzieren können und es den Arten dadurch erschweren, einem für sie günstigem Klima zu folgen. (2P)
Landschaftsfragmentierung
Nicht-klimatische Standortfaktoren (z.B. ungeeignete
Bodeneigenschaften)
Konkurrenz von schon vorhandenen
Pflanzengemeinschaften
Asynchrone Ausbreitung von Mutualisten
Ergänzen Sie: (1P)
Habitate mit hohem Anteil invasiver Fremdarten zeichnen sich durch ______ Störungen sowie durch meist ______ Nährstoffverfügbarkeit aus.
Habitate mit hohem Anteil invasiver Fremdarten zeichnen sich durch häufige Störungen sowie durch meist höhere Nährstoffverfügbarkeit aus.
Welche genetischen Probleme treten in kleinen Populationen häufig auf? (1P)
Inzucht und Inzuchtdepression
Genetische Drift
Das klassische Metapopulationsmodell nimmt an, dass alle Habitat-Patches als _______ und ______ fungieren. Das Mainand-Island-Model nimmt an, dass das ‘Mainland’ eine Population mit ______ Wachstumsrate beherbergt und die Persistenz von Populationen auf ‘Inseln’ von hohen ________ abhängt.
Das klassische Metapopulationsmodell nimmt an, dass alle Habitat-Patches als Senke und Quelle fungieren. Das Mainand-Island-Model nimmt an, dass das ‘Mainland’ eine Population mit höherer Wachstumsrate beherbergt und die Persistenz von Populationen auf ‘Inseln’ von hohen Einwanderungsraten (=Immigrationsraten) abhängt.
Die nachstehende Abbildung zeigt die phylogenetischen Beziehungen der Arten (blaue Punkte) in zwei Pflanzengemeinschaften. Welche Pflanzengemeinschaft hat eine höhere phylogenetische Diversität? (1P)
Die linke Pflanzengemeinschafthat eine höhere phylogenetische Diversität.
Nennen Sie die drei Bausteine des Biotopverbunds. (1,5P)
Bausteine des Biotopverbunds:
Geben Sie an, welche Schutzgebietskategorie zu den Schutzzielen in der Tabelle passt. (1,5P)
Schutzziel
Schutzgebietskategorie
Schutz abiotischer Ressourcen und des Landschaftsbildes
Ablauf natürlicher Dynamik auf großer Fläche
Schutz von Arten und Lebensräumen
Landschaftsschutzgebiet
Nationalpark
Naturschutzgebiet
Nennen Sie vier Kriterien, die herangezogen werden können um zu bewerten, welche Arten prioritär geschützt werden sollten. (2P)
Seltenheit
Gefährdungsgrad
Phylogenetische Isolation
Evolutionäre Prozesse
Ökologische Funktionen und Schlüssel-Arten (‚keystone species‘)
Effektivität von Maßnahmen
In der Vorlesung haben wir die Studien von Myers et al. (2000) in Nature und Jung et al. (2021) in Nature Ecology & Evolution kennengelernt. Beide Studien haben Gebiete auf der Erde mit besonders hoher Schutzwürdigkeit identifiziert, jedoch unter Verwendung unterschiedlicher Kriterien. Nennen Sie die Kriterien, die in den Studien verwendet wurden sowie je zwei Regionen, die die Studien als besonders schutzwürdig identifiziert haben. (6P)
Myers et al. (2000): Nature
Endemische Arten der Region tragen >0.5% zur globalen Artenzahl bei (jeweils für Pflanzen + Vertebraten)
>70% Habitatverlust
Madagaskar &
Jung et al. (2021): Nature Ecology & Evolution
Was versteht man unter dem Begriff “Endemit”? (1P)
= Art, die lediglich in einem eng umgrenzten Gebiet oder in einer bestimmten Region vorkommt
Was versteht man unter ‘Eutrophierung’? Warum führt sie in der Regel zu einer Reduzierung der Pflanzenartenzahl? (2P)
= Meist anthropogen verursachte Anreicherung von Nährstoffen in einem Ökosystem, die ein verstärktes Pflanzenwachstum zur Folge hat.
—> Lichtkonkurrenz nach Eutrophierung führt zu Artenverlust
Nennen Sie die zwei Hauptursachen für atmosphärische Stickstoffanreicherung sowie drei Auswirkungen atmosphärischer Stickstoff-Deposition auf Arten und Ökosysteme, die Sie in der Vorlesung kennengelernt haben. (5P)
Hauptursachen:
NOx: Verbrennung von fossilen Brennstoffen und Biomasse
NH3: Landwirtschaft: Verflüchtigung aus Harnstoffen und Düngern
Auswirkunge:
Erhöhte N-Verfügbarkeit → Verdrängung konkurrenzschwacher Arten
NH4+ toxisch für manche Arten. Kann Kümmerwuchs verursachen, insbesondere auf schwach gepufferten Böden (pH 4.5–6.5)
Bodenversauerung, insbseondere auf schwach gepufferten Böden: Ammoniumsulfat (NH4)2SO4 (aus NH3+ H2SO4) schlägt sich auf Vegetation nieder und regaiert nach Einwaschung in Böden zu Salpeter- und Schwefelsäure → Freisetzung von (für manche Arten toxischem) Al3+ →Abnahme der Nitrifikation→Streuakkumulierung
Berechnen Sie aus der Genfrequenz-Tabelle den Anteil polymorpher Loci (P) sowie die Allel-Diversität (A). (Bruchzahlen reichen aus.) (2P)
Allel
Locus
a
b
c
GTM
0.32
0.45
0.23
GTS
0.92
0.08
ADA
0.26
0.74
KGR
0.89
0.11
PDA
1
PDB
Zeichnen Sie eine Kurve, die den häufig beobachteten Zusammenhang zwischen Artenzahl und Flächengröße zeigt. Achten Sie auf eine korrekte Beschriftung der Achsen. Erklären Sie, warum die Kurve diese Form hat. (3P)
bei einem großen Habitat sind viele Standorte gegeben, an den versch. Arten leben können
ab einem Schwellenwert nimmt die Artenzahl sprunghaft ab durch zunehmende Randeffekte (Verschlechterung Habitatqualität), durch Inzuchtdepression —> die verschiedenen Arten können nicht mehr dort überleben ==> Je kleiner das Habitat, desto kleiner ist die Artenzahl
Nennen Sie vier Möglichkeiten, die Pflanzenarten haben, um auf klimatische Veränderungen zu reagieren. (2P)
Toleration
Habitat shift
Migration
Extinction
Warum verwendet man in der Renaturierung häufig die Methode des Oberbodenabtrags? (1P)
Abtrag eies großen Teils der Nährstoffe
Dezimierung der Diasporenbak (unerwünschter Arten)
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