Biogeo und Landschaftsöko (Grün)

·       Mechanismen der Artenentstehung

·       Muster & Ursachen der Artenverbreitung

·       Einflüsse von Erd- und Klimageschichte

·       Aut- und Synökologie zu Naturschutz

·       Historische Biogeographie

·       Funktionelle Biogeographie

·       Pflanzengeographie

·       Tiergeographie

·       Experimentelle Biogeographie

• Von Naturerkundung zur Global Change Forschung

• Carl von Linné (18.Jhd)

  —>Erfinder der Systematik und binären Nomenklatur der Arten, beschrieb die skandinavischen Vegetationseinheiten & entwickelte ein phänologisches System zur Klimacharakterisierung

• Alexander von Humboldt (19.Jhd)

  —>Autor verschiedener Werke

  —> z.B. Ideen zu einer Geographie der Pflanzen

  —>Zusammenspiel aus geographischer Breite und Lage über NN bestimmt Art der Vegetation (ganz bedeutende Perspektive der Biogeographie)

• 19. Jhdt: Evolutionstheorie

  —> Beschreibung wie biologische Einheiten entstanden sind und sich verändert haben (speziell Arten)

  —> Unabhängig voneinander von Charles Darwin und Alfred Wallace entwickelt

• 20.Jhdt: Theorie der Inselbiogeographie durch Robert MacArthur und Edward Wilson

  —> Beschreibt und analysiert das Artengleichgewicht, das sich zwischen Zuwandern und Aussterben auf Inseln oder inselartigen Ökosystemen einstellt

• Schnittstelle zwischen Biologie & Geographie

• Beschäftigt sich mit den raum-zeitlichen Verbreitungsmustern, Merkmalen, Funktionen und Gemeinschaften von Organismen

• Analysiert Prozesse und Mechanismen, die zur Entstehung dieser Muster beitragen bzw. beigetragen haben

• Ziel

  —> Ordnung der enormen Vielfalt von Organismen nach natürlichen Verwandtschaftsverhältnissen auf Basis verschiedener Merkmale

• Was braucht man?

  —>Erkennung von einzelnen Arten und deren Zusammenfassung zu systematischen Gruppen höherer Rangstufe

• Taxon

  —>Jede systematische Gruppe wird als Taxon bezeichnet

• Domäne

  Lebewesen

  —>Domäne Eukaryoten (besitzen einen Zellkern, dort befindet sich DNA)

  —>Domäne Bakterien

  —>Domäne Archaebakterien (besitzen sehr ursprüngliche Merkmale, die der Frühzeit angepasst scheinen)—>z.B. salzliebende Halobakterien

• Reiche

  Eukaryoten

  —>Reich Pflanzen (primär photoautotrophe (=Photosynthese betreibende), überwiegend sessile eukaryotische Organismen)

  o   Moospflanzen

  o   Farnpflanzen

  o   Samenpflanzen

  —>Reich Mehrzellige Tiere (eukaryotische, ausschließlich heterotrophe & frei bewegliche Organismen)

  —>Reich Mehrzellige Pilze

  —>Reich Pflanzliche und tierische Einzeller

• Vielfalt unterschiedlicher Arten (taxonomische Diversität)

• Genetische Vielfalt innerhalb einzelner Arten (genetische Diversität)

• Vielfalt an Ökosystemen sowie an funktionalen Eigenschaften und Ökosystemfunktionen (ökologische bzw. funktionelle Diversität)

• Biodiversität ist ein vielschichtiger Begriff und muss immer noch spezifiziert werden!

Geschätzte Gesamtartenanzahl der Erde: 5-20mio (aber hohe Unsicherheiten!!)

• Stoffliche Zusammensetzung

  —>bestehen hauptsächlich aus organischen Verbindungen

• Fortpflanzung

  —>Reproduktion: können sich selbst vermehren (Sicherung des Fortbestands)

  —>Vererbung: Lebewesen können bestimmte Eigenschaften von sich selbst auf ihre Nachkommen übertragen

  —>Programm: Es existiert ein Informationsträger, der sich vervielfältigen lässt, an Tochterzellen vererbt und in Proteine übersetzt wird

• Evolution

  —>Veränderungen im Zuge der Reproduktion, verursacht durch zufällige Mutationen (natürliche Selektion)

  —>Genotyp: Informationen in Genen; Phänotyp: physische Eigenschaften

• Bewegung

  —>Grundsätzliche Fähigkeit der Zelle/Organismus sich zu bewegen

• Reaktion auf Reize

  —>Aufnahme von Signalen aus der Umwelt oder aus dem Inneren des Organismus (z.B. Phototropismus —>Sonnenblumen richten sich zur höchsten Strahlenintensität nach Südosten aus)

• Metabolismus

  —>Durch ständigen Energie- und Stofffluss in einem mittleren Fließgleichgewicht gehalten (Homöostase)

  —>Heterotrophe—>Aufnahme energiereicher & Abgabe energiearmer Stoffe

• Wachstum & Entwicklung

  —>Wachstum vielzelliger Organismen unter Zellvermehrung und -spezialisierung (häufig Veränderung der Gestalt)

• Zellen

  —>Mindestens eine Zelle, die von einer Zellmembran umgeben ist

Befasst sich mit der Lage, Größe, Form und dem Alter von Verbreitungsgebieten von Organismen

Aktuelle Felddaten

—>regelmäßiges, zufälliges oder stratifiziertes Sampling

—>hohe Lagegenauigkeit (GPS)

—>geringe räumliche Abdeckung (kleines Studiengebiet)

—>hohe Qualität

—>im Rahmen spezifischer Studien/Kontexte erstellt

Museums-/Herbariumsammlungen

—>große Datenmengen

—>unklare/fehlende Lagegenauigkeit

—>zeitliche Informationen oft fehlend

—>häufig taxonomische Fehler

—>Digitalisierung ist ein fortlaufender Prozess

Citizen Science Projekte

Global Biodiversity Information Facility

—>aber geographischer bias

Atlasdaten

—>systematische Erhebungen eines Rasters

—> häufig genutzt bei Regionen, die weniger zugänglich sind

• Punktkarten auf der Grundlage von Daten aus Einzelnachweisen

  —>für seltene Arten

• Rasterkarten

  —>Punkte werden in Raster transferiert

  —>In einzelnen Rastern wird Vorkommen oder Nichtvorkommen der Art markiert

  —>Rastergröße bestimmt Genauigkeit der Karte

  —>Vorteil: einfache Aktualisierung, einfaches Sehen von Verbreitungslücken

• Vorkommen auf Basis politischer Einheiten (selten genutzt)

  —>Vorteil: bessere Übersicht bezüglich der Umsetzung von Naturschutzmaßnahmen

  —>Nachteil: unterschiedliche Größe und Form der einzelnen Bezugsflächen

• Umrisskarten

  —>Starke Generalisierung (nur Umriss des Verbreitungsgebiets, keine Infos zu unterschiedlichen Vorkommensdichten)

• Schraffurkarten

  —>Vorteile: unterschiedliche Dichte kann veranschaulicht werden, charakteristisches Ausdünnen von Fundorten in Randgebieten kann sichtbar gemacht werden

• Abundanzkarten (3D-Darstellung)

  —>Darstellung von Isolinien zur Abgrenzung von Gebieten mit gleicher Abundanz (Anzahl)

  —>Nachteil: mehr Infos zur Erstellung notwendig, z.B. Monitoring

• Kontinuierliche (geschlossene) Areale

  —>Zusammenhängende Fläche

  —>Lücken zwischen Einzelvorkommen sind klein (natürlicher Genaustausch möglich)

  —>Beispielart: Sumpfporst —>fast nur rechtselbisch

• Disjunkte (zerstreute) Areale

  —>Zwei getrennte Populationen

  —>Kein natürlicher Genaustausch zwischen Teilarealen möglich —>genetische Verinselung (unterschiedliche genetische Weiterentwicklung)

  —>Beispielart: Bucklige Wasserlinse (wird im Gefieder von Wasser- und Zugvögeln verbreitet)

Endemiten

—>Taxa, die nur in einer bestimmten, räumlich abgegrenzten Umgebung vorkommen

—>endemisch heißt aber nicht selten!! (kann in dem Bereich sehr häufig vorkommen)

—>Am häufigsten in Tropen: länger isolierte Regionen wie z.B. Inseln & Gebirge; sehr stenöke Arten (sehr enge ökologische Nische)

—>Unterscheidung zwischen Paläoendemiten (Reliktendemiten, z.B. Ginkgo) und Neoendemiten (Entstehungsendemiten, z.B. Darwinfinken—>siehe adaptive Radiation)

—>Beispielart: Violettes Galmei-Stiefmütterchen (wächst auf Böden mit hoher Schwermetallbelastung aufgrund früheren Erzabbaus (endemisch für Westfalen))

Kosmopoliten

—>Kommen prinzipiell auf ganzer Welt vor (aber natürlich auch Lücken in Verbreitungsgebiet)

—>Sehr kompetitive Arten

—>Beispielart: Ratte, Taube (meisten Kosmopoliten stehen im Zusammenhang mit anthropogenem Einfluss)

—>Zwei Taxa, die nah miteinander verwandt sind und einander vertreten

—>Entsteht nach Trennung eines Areals in isolierte Teil-Areale

—>Beispielart: Rabenkrähe und Nebelkrähe, die in Nordeuropa in letzter Eiszeit getrennt wurden

Barrieren & andere physiologisch begrenzende Faktoren

—>Geographisch, z.B. Insellage

—>Geomorphologisch, z.B. Relief

—>Klimatisch, z.B. Temperatur (Frost!), Wind

—>Hygrisch, z.B. Trockenheit

—>Edaphisch, z.B. Boden-pH

—>Sonderfaktoren/-standorte, z.B. Salz, Schwermetallbelastung

Zeit & Ausbreitungsgeschwindigkeit

Konkurrenz und andere biotische Wechselwirkungen —>Synökologie

• Arealgrenzen sind multifaktoriell bestimmt

  —>klimatisch

  —>geomorphologisch

  —>biotisch

  —>edaphisch (Boden)

  —>temporär

• Potenzielles Areal beinhaltet Reales Areal

  (Reales Areal < potentielles Areal)

• Potenzielle Nische beinhaltet Reale Nische

  (Reale Nische < potentielle Nische)

• Kaltzeiten in Europa haben zum Entstehen verschiedener Ökosysteme beigetragen (bestimmte Teile Europas waren mit Eis bedeckt, andere nicht —>unterschiedliche Mikroklimata)

• Verlust vieler Arten in Eiszeiten—>vergleichsweise kurze Warmzeiten erlaubten nur einem Teil der ehemaligen Arten zurückzukehren—>sukzessive Ausdünnung

• Kälteliebende Taxa konnten sich durch Eiszeit in südlicheren Gebieten ausbreiten (Bsp. Silberwurz), nach Erwärmung dann Wanderung in kühlere Gebiete wie z.B. Alpen

• Wiederausbreitung von Arten noch nicht abgeschlossen (Bsp. Rotbuche: von Südeuropa nach Nordeuropa)

• Verbreitungsgebiete nach dem LGM haben sich schneller nach Norden verschoben als die heutigen Samenausbreitungsraten

• Die meisten Arten, die auf der Erde leben, wurden noch nicht beschrieben

  —>Großteil der Arten ist unbekannt

• Geographische Verbreitung von Arten schlecht verstanden

  —>durch Unsicherheiten in Verbreitungsdaten

• Aktive Ausbreitung vs. Passive Ausbreitung

• Genetische Veränderung

  —>Überwindung vorheriger Barriere

• Allochorie (Ausbreitung mittels Vektoren/Transportmittel)

  —>Wind: anemochore Ausbreitung (Bsp.: Löwenzahn)

  —>Wasser: hydrochore Ausbreitung (Bsp.: Roter Spitzkopfschleimfisch)

  —>Tiere: zoochore Ausbreitung (Bsp.: Große Klette)

• Autochorie (Selbstausbreitung)

  —>Früchte öffnen sich explosionsartig—>Samen werden über weite Entfernungen verteilt

  —>Bsp.: Drüsiges Springkraut, Deutscher Ginster

• Hemerochorie (Ausbreitung durch den Menschen)

  —>Bewusste oder unbewusste Einführung von Taxa in neue Gebiete

  —>Bsp.: Dänisches Löffelkraut

• Region, die sich durch eine eigenständige Flora oder Fauna auszeichnet

• Große Anzahl von Familien/Gattungen/Arten, die ausschließlich dort vorkommt

  —>Diese Taxa bezeichnet man als Floren-bzw. Faunenelement (z.B. Olivenbaum für mediterranen Raum)

• Eigenständigkeit der Flora/Fauna resultiert aus unabhängiger Entstehungsgeschichte (Phylogenese)

• Floren-/Faunenkontrast=a(Summe aller Arten die für Gebiet A spezifisch sind)+b (Summe aller Arten die für Gebiet B spezifisch sind)

  • vollständige Verschiedenheit

    • Kontrast=a+b

  • vollständige Gleichheit

    • Kontrast=0

• An Grenze zwischen zwei Floren-/Faunenreichen ändert sich Flora/Fauna über kurze Distanzen sehr stark

• Ursache natürliche Barrieren (Hochgebirge, Ozeane, Wüsten)

Floren-/Faunenkontrast bezogen auf 100km Strecke

• Plattentektonik

• Klimatische Unterschiede

• Barrieren, insbesondere Gebirge

• bei Faunenreichen Abgrenzung durch Mobilität der Tiere oftmals schwerer, Grenzen eher Übergangsräume

Holarktis

Neotropis

Palaeotropis

Capensis

Australis

Antarktis

• Unterscheidung in Paläarktis und Nearktis

• Größtes Florenreich, das den außertropischen Bereich auf der NHK umfasst

• Besitzt kaum endemische Familien

• Charakteristische Pflanzenfamilien

  —>Hahnenfußgewächse, Rosengewächse, Birkengewächse, Weidengewächse, Kieferngewächse

• Tropen & Teile der Subtropen der „Neuen Welt“ (Amerika)

• Zusammenhängende Einheit

• Viele Endemiten

• Ursprung vieler Nutzpflanzen (Mais, Kartoffel, Kürbis)

• Charakteristische Pfanzenfamilien

  —>Kapuzinerkressengewächse, Bromeliengewächse, Kakteengewächse

• Tropen & Teile der Subtropen der „Alten Welt“

• Größte Artenvielfalt aller Florenreiche

• Sehr viele Inseln & sehr „zerfasert“

• Charakteristische Pflanzenfamilien

  —>Kannenpflanzengewächs, Maulbeerbaumgewächse, Birkenfeige, Gummibaum, Wolfsmilchgewächse

• Sehr kleines Florenreich, nur Südspitze Afrikas

• Große Artenvielfalt, viele Endemiten

• Ähnlichkeit mit Australis & Antarktis

• Charakteristische Pflanzenfamilien

  —>Mittagsblumengewächse, Silberbaumgewächse

• Australien & Tasmanien

• Sehr isoliert

• Charakteristische Pflanzenfamilien

  —>Grasbäume, Eucalyptus („australische Fichte“)

• Kontinentale Antarktis, Südspitze Chiles und südlicher Teil Neuseelands

• Wenig artenreich

• Charakteristische Pflanzenfamilien

  —>Kerguelen-Kohl, Stachelnüsschen, Azorella, Chilenische Araukarie

Wallace-Linie (zw. Paläotropis und Australis)

·       Biodiversitätshotspot

·       Holarktis

·       Neotropis

·       Paläotropis

·       Australis

·       Archinotis

• Größter Teil Eurasiens (Paläarktis) & Nordamerika (Nearktis)

• Flächengrößtes Faunenreich

• Endemitenarm

• Charakteristische Tierarten

  —>Europäischer Biber, Feuersalamander, Hecht

• Südamerika & Antillen

• Große Artenvielfalt

• Charakteristische Tierarten

  —>Großer Ameisenbär, Hoffmann-Zweifingerfaultier, Sechsbindengürteltier

• Größter Teil Afrikas, Indien, Südchina & Südostasien

• Sonderstellung: Madagassis mit stark eigenständiger Fauna

• Charakteristische Tierarten

  —>Berggorilla, Afrikanischer Elefant, Lemuren

• Australien, Neuseeland & pazifische Inseln

• Isolierte Lage

• Viele Endemiten

• Charakteristische Tierarten

  —>Schnabeltier, Koala

• Antarktis und umliegende Inseln

• Sehr artenarm

• Charakteristische Tierarten

  —>Königspinguin

• Ähnliche Pflanzen innerhalb einer Vegetationszone, die hauptsächlich vom Großklima beeinflusst sind

• Unabhängig vom Verwandtschaftsgrad

• Pflanzen wachsen auf Standorten, bei denen das Mikroklima und Standortverhältnisse stark vom Großklima abweichen

• Vegetation gleicht eher der einer anderen Klimazone

• Vegetationstypen, die sich nicht „gürtelförmig“ um die Erde ausgebreitet haben

• Dominante Faktoren: Standortwasserhaushalt, Bodenverhältnisse oder Geochemie

1. Klimaregel: Bergmannsche Regel

• Durchschnittliche Körpergröße nah verwandter Arten von Säugetieren und Vögeln steigt zu den Polen hin

• Innerhalb einer Art sind die Individuen in kalten Gebieten größer als in den warmen

• Ursache: großer Körper verliert über seine relativ geringe Oberfläche weniger Wärme als ein kleiner

• Beispiel: Kaiserpinguin>Königspinguin>Galápagos-Pinguin

2. Klimaregel: Allensche Regel

• Nah verwandte, gleichwarme Arten verfügen in wärmeren Regionen über längere Körperfortsätze im Vergleich zu ihrer gesamten Körpergröße

• Ursache: verlängerte Körperanhänge stellen wichtiges Werkzeug zur Wärmeregulation dar

• Beispiel: Wüstenfuchs>Rotfuchs>Polarfuchs

Allgemein

• Therophyten—>annuelle krautige Pflanzen (überdauern Vegetationsruhe als Samen in Boden)—>Bsp: Drüsiges Springkraut

• Kryptophyten—>mehrjährige krautige Pflanzen (überdauern Vegetationsruhe mittels unterirdischer Organe)—>Bsp: Zwiebel

  • Geophyten

  • Hydrophyten

• Hemikryptophyten—>mehrjährige krautige Pflanzen (überdauern Vegetationsruhe als Knospen nahe Erdoberfläche, Laubdecke als Schutz)—>Bsp: Erdbeere, Löwenzahn

• Chamaephyten—>mehrjährige krautige Pflanzen (Knospen bis max. 30cm über Erdoberfläche, Schneedecke als Schutz)—>Bsp: Heidelbeeren

• Phanerophyten—>höhere, überwiegend verholzende Pflanzen (Erneuerungsknospen mind. 30cm über Erdboden)—>Bäume, Sträucher

• Hydrophyten (Wasserpflanzen)

  —>Ständig im Wasser

  —>Dünne Epidermis & Cuticula & Blätter mit großer Oberfläche, starkes Aerenchym (leichterer Gasaustausch & Aufnahme gelöster Nährstoffe)

• Helophyten (Sumpfpflanzen)

  —>Übergang Wasser-/Landpflanzen: sehr feuchte bis flach überschwemmte Standorte

  —>Wurzeln & unterirdische Teile ständig/überwiegend im Wasser (O2-Versorgung stark erschwert)

• Hygrophyten (Feuchtpflanzen)

  —>Ständig feuchte Standorte

  —>Förderung von Transpiration & Wasserableitung für Aufrechterhaltung des Wasserstroms (Wasserspalten zur Wasserausscheidung (Guttation))

• Tropophyten (wandlungsfähige Pflanze)

  —>Ändern während ungünstiger Jahreszeiten (Trockenheit/Winter) ihr Aussehen

  —>Periodisch trockene Standorte

  -->Assimilationsorgane nur in feuchter Zeit aktiv

• Xerophyten

  —>Trockene Standorte (Wüsten & Hochgebirge)

• Krautige Arten

  —>Pflanzen sterben ab und ziehen sich in Überdauerungsorgane zurück

• Holzige Arten

  —>Stellen Wachstum ein

  (Laubabwurf—>Assimilation & Wassertransport wird unterbrochen)

  —>Härten für Winter ab (ziehen Wasser ab und häufen Zucker an—>Schutz vor Eisbildung)

  —>Schneedecke wirkt als Frostschutz

• Stickstofffixierende Pflanzen

  —>Knöllchenbakterien (Rhizobien) in Wurzelknollen: Stickstoffverbindungen werden von Mikroorganismen aufgebrochen und für die Pflanze verfügbar gemacht (Stickstofffixierung)

  —>Ganz bedeutend für Landwirtschaft

  • Gründüngung, proteinreiche Früchte (z.B. Soja)

• Fleischfressende Pflanzen

  —>Besitzen spezielle Einrichtungen zum Fangen & Festhalten kleiner Tiere (Insekten als Stickstoffquelle)

• Pflanzen, die in salzhaltigen Umgebungen gedeihen (Halophyten)

  —>Salzdrüsen (überschüssiges Salz kann ausgeschieden werden)

  —>Spezielle Wurzelstrukturen, die helfen überschüssiges Salz aus dem Boden zu entfernen

• Dornen (Teil des Holzkörpers) und Stacheln (nur im Rindengewebe)

• Reizstoffe in Drüsenhaaren

• Gifte, Bitterstoffe

• Dicke Borke (äußerste Schicht der Rinde)

• Pflanze brennt oberirdisch ab, kann aber aus unterirdischen Organen wieder ausschlagen

• Krautige Pflanzen, deren Saat im Boden lagert —>Samenkeimung erst nach Feuer (nährstoffreiche Asche, Konkurrenz ist weg)

• Frühblüher

  —>Durch gespeicherte Nährstoffe & Stärke sehr schnelle Entwicklung möglich (oft Geophyten)

  —>Schatten-/Sonnenpflanzen

• Schattenpflanzen (Skiadophyten)

  —>benötigen nur Teil der üblichen Lichtmenge um Maximum an Photosynthese betreiben zu können

  —>größere, dünnere Blätter

• Sonnenpflanzen (Heliophyten)

  —>besitzen bestimmte Blatteigenschaften (kleiner, dicker, mehr Chlorophyll, Ausrichtung zum stärksten Lichteinfall)

• Stenöke Arten

  —>Enger Toleranzbereich, geringe Anpassungsfähigkeit

• Euryöke Arten

  —>Breiter Toleranzbereich, hohe Anpassungsfähigkeit

• Physiologisch günstigster Bereich des Vorkommens

• Alleiniger Bezug auf Umweltfaktoren, ohne Konkurrenzeinfluss

• Toleranzbreite des Organismus (ohne Berücksichtigung Konkurrenz) = physiologische Potenz

• Bsp: Wiesenfuchsschwanz an Standort mit mittlerer Grundwassertiefe

• Vorzugsbereich des Vorkommens in einer Lebensgemeinschaft

• Bezogen auf Umweltfaktoren & Konkurrenz durch andere Arten

• Bsp: Wiesenfuchsschwanz an Standort mit niedriger Grundwassertiefe

• Ziel: Untersuchung der ökologischen Potenz (Fähigkeit Organismus unter variablen Umweltbedingungen zu überleben/reproduzieren, durch Toleranzbereich bestimmt, mit Konkurrenz!), des autökologischen und des synökologischen Optimums von Pflanzenarten

• Aufbau: Beete mit kontinuierlich abnehmender Grundwassertiefe, Aussaat von verschiedenen Grasarten

  • Alle Arten erreichten maximale Höhe bei mittlerer Grundwassertiefe —>autökologisches Optimum

  • Konkurrenzstärkste Art verdrängt konkurrenzschwächere Arten jeweils an die Randbereiche

    • Für konkurrenzstärkste Art fallen autökologisches und synökologisches Optimum zusammen

    • Konkurrenzschwache Arten werden von Konkurrenten aus ihrem autökologischen Optimum verdrängt

• Arten desselben Lebensraums und identischer ökologischer Ansprüche können langfristig nicht koexistieren wenn lebenswichtige Ressource ins Minimum gerät

• Arten, die gleichen Lebensraum besitzen, müssen langfristig ökologisch differenziert sein

• Konkurrenzschwächere Art weicht in ökologische Nische aus

• Wechselseitige Beeinträchtigung von Lebewesen

• Konkurrenz um Ressourcen (werden verbraucht) und Umweltbedingungen (werden nicht verbraucht)

• Bsp.: Rotbuche & Fichte

• Pflanzen erkennen andere Pflanzen um sich herum

  • Längenwachstum bei kurz- und dichtwachsenden Nachbarspflanzen

  • Entwicklung hoher Schattentoleranz bei hoch- und dichtwachsenden Nachbarspflanzen

  • Seitwärts gerichtetes Wachstum mit Ausläufern bei hohen, aber licht wachsenden Nachbarspflanzen

  —>Phototropismus

• Parasitismus

  • Parasit beutet Wirt aus ohne ihn zu töten

  • Bsp: Schlupfwespen

    • Larvenentwicklung in Schmetterlingsraupen

• Prädation (Räuber-Beute-Beziehungen)

  • Beziehung zwischen Populationen, bei denen die eine Population (Beute) als Nahrung der anderen (Räuber) dient

  • Koevolution von Räuber und Beute

  • Individuenzahl von Räuber und Beute schwankt periodisch

    • Maxima von Räuber und Beute phasenweise verschoben

  • Mittelwerte der Populationen bleiben langfristig konstant

  • Bsp: Schneeschuhhase & Kanadaluchs

• Beide Arten ziehen Vorteil aus Beziehung

• Bsp.: Flechte im Hochland

  —>besteht aus Pilz und Alge

• Ein Partner zieht Vorteil, der andere nicht

  • Kommensalismus (Aasfresser)

  • Metabiose (Sperlingskauz profitiert von Buntspecht)

Aber: Intraspezifische Wechselwirkungen viel größer als interspezifische Wechselwirkungen!

• Wassertemperatur steigt (ca. 1°C)

  • als Stressreaktion produzieren Mikroalgen giftige Substanzen

• Polypen nehmen Mikroalgen als Fremdkörper wahr und stoßen sie aus —> weiße Farbe

• Korallenbleiche als Reaktion auf Hitzestress

  • für kurze Zeit reversibel, danach sterben Polypen ab

• Isolation

  • Inseln sind physisch von anderen Landmassen getrennt

  • Öko-evolutive Prozesse können weitestgehend unabhängig stattfinden

  • Inseln als natürliche „Labor“experimente um ökologische evolutionäre Prozesse zu verstehen

    
    

• Gigantismus

  • Kleine Arten entwickeln auf Inseln oft Riesenwuchs

  • Selektion größerer Phänotypen

  • Es gibt keine größeren Konkurrenten/Prädatoren (keine Selektionsdrücke, die ursprüngliche Größe beeinflusst haben)

  • Bsp.: Riesenschildkröten

• Zwergwuchs

  • Große Arten entwickeln auf Inseln oft Zwergwuchs

  • Limitierte Ressourcen oder Fehlen von kleineren Konkurrenten

  • Bsp.: Zwergmammut von Kreta

• Flugunfähigkeit

  • Flugfähigkeit für Vögel auf Inseln mehr Nach- als Vorteile

  • Auf Inseln keine großen bodenlebenden Raubtiere

  • Vorteil Flugunfähigkeit: keine Energie für Aufbau Flugmuskulatur/Fliegen benötigt

  • Vögel auf Inseln größer und schwerer als Festlandsarten, erschlossen sich dadurch Nischen die andernorts durch Säugetiere besetzt waren, z.B Dodo, Moas, Kiwis

  • Mit Ansiedlung der Menschen/eingeführten Räubern großes Aussterben

• Anzahl der Arten & Artenzusammensetzung auf einer Insel vom Gleichgewicht der Einwanderung und dem Aussterben bestimmt

  • Isolation (je isolierter, desto weniger Arten aber mehr Endemiten)

  • Inselgröße (je kleiner, desto weniger Arten)

    
    

• Inseltypen decken verschiedene Bereiche der Isolations-Skala ab

  • Kontinentale Inseln meist schwach isoliert, hohe Einwanderungsraten (ökologische Prozesse dominieren)

  • Ozeanische Inseln können ähnlich nah am Festland liegen, sind aber meist stärker isoliert (evolutive Prozesse dominieren)

  —>geologische Dynamiken der Inseln fanden erst deutlich später als Entwicklung der Theorie zur Biogeographie Beachtung!

• Aktiver Vulkanismus lässt im Zeitraum von mehreren zehn/hunderttausend a die Insel wachsen

  • Einwanderungsrate kurz danach am höchsten

• Nachlassender Vulkanismus lässt stabilere Umweltbedingungen entstehen

  • Artbildungsrate kurz danach am höchsten

• Erosionsprozesse verkleinern Insel, schaffen aber vielfältige topographische Strukturen

  • Reichtum an Arten und „carrying capacity“ kurz davor am Maximum

  • Aussterberate am höchsten

• (In tropischen Zonen kann sich zusätzlich ein Atoll um die Vulkaninsel bilden)

• Erosion führt zum Abtragen der Vulkaninsel. In tropischen Zonen kann ein Atoll verbleiben

• im Laufe der Evolution entwickeln sich mehrere spezialisierte Teilpopulationen aus einer ursprünglich wenig spezialisierten Gründerart

• durch Anpassung an spezielle Umweltbedingungen entstehen neue Arten/Spezies

• Darwinfinken

  • Einige Vögel der Stammart auf Galapagosinseln gelandet

  • schnelle Verbreitung

  • nach einiger Zeit Intraspezifische Konkurrenz

  • Spezialisierung auf andere Nahrungsquellen

  • irgendwann Reproduktive Isolation

  • neue Arten (Schnabelform je nach Ernährung anders)

• Krakatau

  • Vulkanausbruch zersprengte die Insel und vernichtete alles Leben

    • cool für Inselbiogeographie, da die Besiedlungsgeschichte direkt beobachtet werden konnte

  • paar Jahre später wurden die Überreste des alten Vulkankegels Rakata durch angeschwommene Warane besiedelt

  • Nach 50 Jahren war das biologische Gleichgewicht wiederhergestellt

• Hurricanes

  • Zerstörung Bahamas endemischer Kiefernwälder

  • Artenzahlen stabilisieren sich schnell, aber Abundanz von Individuen noch ein Jahr nach Ereignis stark beeinträchtigt

  • Bahamakleiber nach mehreren Hurricanes mittlerweile ausgestorben

Theorie der Inselbiogeographie kann auf andere ökologische Systeme übertragen werden, die ähnliche Prinzipien der Artenvielfalt und Isolation aufweisen

o   Isolierte Berggipfel

o   Flussinseln

o   Seen

o   Waldfragmete (Patches)

• Bestimmtes n-dimensionales Hypervolumen (z.B. 2D/3D)

• Dimensionen (Umweltbedingungen und Ressourcen) legen fest, welche Anforderungen ein Individuum/eine Art zum Überleben und zur Fortpflanzung braucht

• 2 Dimensionen

  • Fundamentale Nische

    • Teil eines Nischenraums

    • Art könnte dort aufgrund ihrer physiologischen Potenz leben

  • Realisierte Nische

    • Teil eines Nischenraums

    • Art lebt dort tatsächlich (entsprechend ihrer ökologischen Potenz)

    • Teil der fundamentalen Nische

• Umwelt-Raum

  • Lebensraum, in dem Taxa unter best. Umweltbedingungen leben (beeinflussende Faktoren: Temperatur, Niederschlag, Höhe…)

• Geographischer Raum

  • Räumliche Verteilung der Taxa (Verbreitungsmuster, Migration….)

• 1. zwei wichtige Eingabedaten

  • Daten über Vorkommen der Art

  • Umweltvariablen

• 2. Mathematische Modelle

  • Quantifizieren Beziehung zwischen Vorkommen der Arten und der gegebenen Umweltvariablen

• 3. Erzeugen eines Habitatmodells

• 4. Kontinuierliche Vorhersage über Verbreitung

  • im Anschluss Validierung der Genauigkeit des Modells

• 5. Erstellen von Schwellenwerten

• 6. Binäre Vorhersage über Verbreitung

  • kommt vor/ kommt nicht vor

• Zum Design von (Feld)studien, im Naturschutz oder Testen von Hypothesen

  • Planung der Wiederansiedlung gefährdeter Arten

  • Besseres Verständnis von Mechanismen der Artbildung

• Zur Vorhersage des wahrscheinlichen Wertes von y aus den Werten von x

  • Risiko von biologischen Invasionen

  • Zukünftige Wirksamkeit von Schutzgebieten angesichts von Klimawandel

·       Klima (Temperatur und Niederschlag)

·       Topographie (Höhe, Hangneigung, Exposition)

·       Boden & Geologie

·       Landnutzung, Vegetation

·       Anthropogene Einflussfaktoren (Bevölkerungsverteilung, human footprint)

• Definition Neobiota

  • Arten, die von Natur aus nicht in bestimmter Region vorkommen

  • Durch anthropogenen Einfluss in Region gekommen

  • Gebietsfremde/ nichtheimische Arten

• Definition invasive Art

  • Wenn Neobiot

    • Ökologische

    • Ökonomische oder

    • Gesundheitliche Gefahr im neuen Areal darstellet

• Schritte einer biologischen Invasion

  • Ausgangspunkt: native Umgebung der Art

  • Transport

  • Überleben in neuer Umgebung

  • Reproduktion

  • Verbreitung

• Ausbreitungswege von invasiven Arten

  • Globaler Warenhandel

  • blinder Passagier (Flugzeug)

  • natürliche Verbreitung

  • Transport über Wasserwege

    • Ballastwasser

    • Aquakulturen

    • Festsitzen an Schiffsrümpfen

    • Plastikmüll!!!!

• Ökologische Schäden – Biodiversität

  • Prädation und Herbivorie (z.B. Waschbär)

    • heimische Arten werden durch einen gebietsfremden Fressfeind gefährdet

  • Interspezifische Konkurrenz (z.B. Nilgans)

    • Heimische Arten werden durch die Konkurrenz einer gebietsfremden Art gefährdet

  • Hybridisierung (z.B. Schwarzkopf-Ruderente)

    • Genetischer Austausch zwischen heimischer und gebietsfremder Art, führt zu fertilen Hybriden und damit zur Gefährdung heimischer Arten

  • Krankheits- und Organismenübertragung (z.B. Kamberkrebs überträgt Krebspest)

    • gebietsfremde Art überträgt Krankheiten oder Organismen —>Gefährdung heimischer Arten

  • Negative ökosystemare Auswirkungen (z.B. Indisches Springkraut)

    • Ökosystemeigenschaften (z.B. Vegetationsstrukturen) oder ökosystemare Abläufe (z.B. Nährstoffdynamik) eines Lebensraumes werden durch die gebietsfremde Art stark verändert —>Gefährdung heimsicher Arten

• Wirtschaftliche Schäden

  • Fraßschädlinge

• Gefährdung der menschlichen Gesundheit (Allergien)

• Ausbreitung der Agakröte in Australien

  • Ziel der Einführung war Bekämpfung landwirtschaftlicher Schädlinge

  • Aber: Kröten vermehren sich stark und fressen unspezifisch (Paradebeispiel für enormen Risken einer unkontrollierten und unüberlegten biologischen Schädlingsbekämpfung)

• Pazifischer Rotfeuerfisch in der Karibik

  • Ursprünglich aus Pazifik

  • 1 ausgewachsener Rotfeuerfisch frisst 50 Kleinfische pro Tag—>Bedrohung vieler einheimischen Arten

  • In Karibik weniger natürliche Feinde, da Raubfische Feuerfisch wegen Gift meiden

• Allopatrisch (räumliche Isolation)

• Parapatrisch (räumliche Distanz, aber keine Barriere dazwischen)

• Sympatrisch (am selben Ort)

• Abundanz (Anzahl an Individuen einer Art in einem Gebiet)

• Artenreichtum

• Diversität (Kombi aus Abundanz und Artenreichtum)

• Weltweiter Rückgang der Arten (seit 1960 mehr als 70%)

  • Insbes. einheimischer Pflanzen (insbes. Archäophyten)

• Zunahme der Neophyten konnte Verlust anderer Arten nicht ausgleichen

• Flughafen und Hafen als räumliche Hotspots (Mitbringen nicht-einheimischer Arten)

Allgemein

• Vulkanausbruch

• Vereisung/starke Erwärmung

• Ozeanübersauerung

• Asteroideinschlag

• extremer O2-Verbrauch von Algen

Genau

• Ordovizisches Massenaussterben vor 450 Mio. Jahren

  • Vereisung und darauffolgende Erwärmung

• Massenaussterben im Oberdevon vor 350 Mio. Jahren

  • Arten erstickten durch extrem hohen O2-Vebrauch von Algen oder Abkühlung + Vereisung

• Massenaussterben an der Perm-Trias-Grenze: vor 250 Mio. Jahren

  • Vulkanausbrüche -> Co2 und Methan erhitzten Planeten Ozeanübersäuerung

• Massenaussterben an der Trias-Jura-Grenze vor 200 Mio. Jahren

  • Vulkanausbrüche -> Co2 Ausstoß und Ozeanübersäuerung oder Asteroid-/Kometeneinschlag

• Massenaussterben an der Kreide-Paläogen-Grenze vor 70 Mio. Jahren

  • Asteroideneinschlag + Abfall der globalen Temp.

• Globale Treiber des globalen Biodiversitätsverlustes

  • Veränderte Land-/Meeresnutzung

  • Direkte Ausbeutung

  • Klimawandel

  • Verschmutzung

  • Invasive Arten

Biodiversitätskrise oder Massenaussterbeereignis?

• 99% aller Arten, die je gelebt haben, sind ausgestorben

• Massenaussterben: >75% der Arten sind in „kurzer Zeit“ ausgestorben

  • Bislang noch kein Massenaussterben, da noch nicht 75% der Arten ausgestorben sind

  • Aber laufen gerade darauf zu!

Definition

• Globale Umweltveränderungen

  —>Werte unserer Gesellschaft zu annehmbaren Umweltbedingungen verändern sich („environmental generational amnesia“)

• Menschen unterschiedlicher Generationen nehmen Veränderungen in der Biodiversitätskrise/ Klimawandel unterschiedlich schlimm wahr

  • Später aufwachsende Generationen geringere Verbindung zu Natur und Umwelt

• Molekulare Biogeographie

  • nutzt molekulargenetische Informationen von Arten um biogeographische Muster und Prozesse zu erkennen und zu verstehen

• phylogenetischer Baum

  • stellt evolutionäre Verwandtschaft verschiedener Spezies dar

  • auf Grundlage von Genen und Proteinsequenzen

    • von Wurzel aus gelesen, Länge zeigt genetische Distanz

    • Klade=Aufspaltungseinheit

    • Haplotyp: jeder Kreis=eine Merkmalsausprägung

      • Größe Kreis=Anzahl Individuen

• Molekulare Uhren—>Nutzung von fossilen Arten zur Datierung (wie schnell Evolution voranschreitet)

• Nearktis

  • Eiszeitliche Refugien

  • Wiederbesiedelung von Flächen

  • Bsp.: Pennsylvania-Klappschildkröte

• Paläarktis

  • Klimatische Diversität, komplexe Wirkstrukturen (als Ausbreitungsbarrieren)—>Alpen, Inselgruppen

  • Mehrere wichtige Refugialräume (iberische Halbinsel, Balkanhalbinsel)

  • Bsp.: Rundaugen-Mohrenfalter, Kreuzotter, Braunbär

• Neotropis

  • Schrittweises Aufspalten der Anden —>Diversifizierung der Arten

  • Lange Isolation und starke orographische Veränderungen im Tertiär

  • Bsp.: Chiloé-Beutelratte, Kröten-Artenkomplex, Pantoffelblumenart

• Australis

  • Zwei unterschiedliche Wettersysteme: arider & semiarider Bereich (humider & semihumider Bereich nur in extremen Lagen)

  • Geringe Unterschiede in Höhe—>geringe Diversifizierung

  • Bsp.: Australischer Laubfrosch, Australischer Sandelholzbaum, Kiwi

• Afrotropis

  • Tropische Regenwälder in den tropischen Gürteln (komplexe und kleinräumige Muster)

  • Dahomé Gap wichtige Trennlinie (trennt westliche und zentralafrikanische Regenwälder)

  • Savannen & Wüsten (einfach strukturiert)

  • Madagaskar mit eigener inselbiogeographischer Entwicklung

  • Flusssysteme als geobiographische Barrieren

  • Bsp.: Spechtarten, Zwergschimpanse, Chamäleon

• vom Menschen als räumliche EInheit wahrgenommenes Gebiet

• Landschaftscharakter ist Ergebnis des Zusammenwirkens natürlicher und/oder anthropogener Prozesse und Faktoren

• Abtrennung von anderen Landschaften anhand von natürlich oder anthropogen verursachten Grenzen

untersucht Ökosysteme in den räumlichen Ausmaßen von Landschaften mit Konzentration auf Aspekte des ökologischen Gegenstands, die aus landschaftlicher Perspektive von Interesse sind

• Verbindung ökologisch-funktionaler Ansatz der Ökosystemforschung mit geographisch räumlichem Ansatz

• Wechselwirkungen zw. Faktoren, die sich funktional (visuell wahrnehmbar) in Landschaft repräsentieren -> Vielfalt, unterschiedliche Schwerpunkte, Fachgebiete

Biotop: durch abiotische Umweltfaktoren geprägter Lebensraum einer spezifischen Artengemeinschaft von Pflanzen oder Tieren

• Stellt unterschiedliche Habitate zur Verfügung (Habitat kann auch mehrere Biotope umfassen)

Biozönose: Lebensgemeinschaft, Wirkungsgefüge zw. Organismen -> synökologische Perspektive

Habitat: Lebensraum einer Art, einer Population, Individuums (für jede Art anders), abhängig von:

• Raumbedarf

• Vielzahl unt. Strukturen

• Jahres-/ tageszeitliche Unterschiede

• Unterschiede im Lebenszyklus

Zusammenfassung verschiedener aktueller globaler Veränderungsprozesse, die sich zu einem erheblichen Teil gegenseitig beeinflussen

• Umweltveränderungen

  • Globale Erwärmung

  • Entwaldung

  • Biodiversitätsverlust

  • Bodenversiegelung

• Auswirkungen der Globalisierung

  • Artenverschiffung

• Demographische Veränderungen

  • Bevölkerungswachstum, Alterung, Migration

Genese: längerfristige Wandlung der Landschaftsökosysteme unter Einbezug erdgeschichtlicher Aspekte

Dynamik: gegenwärtiger Zeitraum, nicht sprunghaft, sondern allmähliche Landschaftssukzession (Etablierung der für einen Standort typischen Biozönose)

1. endogene Reliefbildung

2. exogene Reliefbildung

3. exogene Substratstruktuierung

4. geochemische Strukturierung

5. biologische Strukturierung (Biotisierung, Leben erobert Land)

6. anthropogene Strukturierung

Primäre Sukzession: Erstbesiedelung eines neuen Lebensraumes, der z.B. durch Vulkanismus, Gewässerbildung, … entstanden ist. Bei gleichbleibenden Umweltfaktoren: Pioniergesellschaften, Folgegesellschaften, Klimaxgesellschaft

Sekundäre Sukzession: Wiederbesiedlung nach Störung, schneller als primäre

Für Mitteleuropa: Sukzessionsdauer 300-600a von unbelebter Fläche bis Wald

Schlüsselprozesse:

• Förderung: Vorgänger fördern Nachfolger, Arten späterer Stadien sind auf Pionierpflanzen angewiesen -> Verändern Lebensraum zu Gunsten (Akkumulation von Nährstoffen durch Streu)

• Toleranz: Arten können sich ansiedeln, ohne von den vorher dort wachsenden Arten zu profitieren (z.B. Schattentoleranz)

• Hemmung: spätere Arten können sich nur trotz der Pionierarten etablieren, solange diese vital sind, hindern sie Folgearten an der Etablierung

Entwicklung des Artenreichtums:

• Konkurrenz wesentlich (Ersatz von konkurrenzschwachen durch-starke)

• Zuerst niedrig, Maximum zur Mitte der Sukzession (Pionier- bis Klimaxarten), fällt dann wieder durch Konkurrenzausschluss

Resilienz: Fähigkeit eines Ökosystems, angesichts von Störungen seine grundlegende Organisationsweise zu erhalten anstatt in einen qualitativ anderen Systemzustand überzugehen

Persistenz: kein Effekt zu beobachten

Stabilität: Anzahl der wechselwirkenden Landschaftselemente sowie Art und Intensität ihrer Interaktionen bleibt weitgehend gleich, Ökosysteme=dissipativ (gewisse Stabilität), Potentialmulde

Instabilität/Vulnerabilität: besondere Empfindlichkeit von Ökosystemen, Arten und Populationen gegenüber Umweltbedingungen -> System muss Veränderung ausgesetzt sein

• Anthropogene Einflüsse -> Wandel zu Potentialberg / instabiles Gleichgewicht

• Geringe Schwankungen in Kontrollparametern versetzten System in anderen Zustand

• Bsp.: Gebirgsregionen: thermische Veränderungen in Höhe haben großen Einfluss auf Ökologie

Tipping Point: Schwellwert, der bei seinem Überschreiten zu einem Übergang von einem stabilen Zustand in einen neuen stabilen Zustand führt

• Nicht linearer Übergang (nach langsamen Veränderungen schneller Wechsel)

• Viel Energie nötig, um wieder in vorherigen Zustand zu kommen (bei Ökosystemen tw. unmöglich)

• Bifurkation: Springen eines Systems in einen anderen Zustand

o   Horizentalstruktur: was von oben sichtbar ist

o   Komposition=Zusammensetzung: wie viele Klassen, relative Anteile an Landschaft

o   Konfiguration=Anordnung: Position und Ausrichtung der Patches (zusammenhängend, fragmentiert)

o   Shape Index (Verhältnis Umfang zu Fläche) -> Randeffekte: Bäume am Rand mehr von Stürmen, Feuern, Dürren betroffen, aber auch mehr Licht und Nitrogen

o   Total class area (Indikator für Habitatverfügbarkeit)

o   Area share (Anteil einer Klasse an Gesamtfläche) -> beschreibt Charakter einer Landschaft

o   Mean patch size

o   Total edge length

o   Shannon Diversity Index (Vielfalt der Landnutzungen)

Beiträge, die Ökosysteme zum menschlichen Wohlbefinden liefern

• Lebensmittel, Baustoffe, sauberes Wasser, saubere Luft, Ruhe und Schönheit der Natur, …

• 87,5% der Blütepflanzen hängen von Tierbestäubung ab (Zoophilie, nicht Anemophilie (Windbestäubung)) -> zentrale Rolle für Stabilität von Nahrungsketten

• Bei 75% der wichtigsten landw. Produkte hängen Erntemengen und -qualität von Bestäubung ab

• Globaler wirtschaftlicher Nutzen der nat. Best. = 265 Milliarden Euro

• Wildbienen effektiver als Honigbienen

  • Fliegen bei niedrigeren Temperaturen

  • Sind behaarter -> mehr Pollen bleibt hängen

  • Wechseln öfter die Bäume

  • Sammeln Pollen trocken -> höhere Keimrate

  • Sind schneller

• Bestäuber: Bienen, Taubenschwänzchen, Schwebfliegen, Rosenkäfer, Kolibris, Fledermäuse

• Verlust der Bestäuber durch: Pestizide, Rückgang der Nahrungsverfügbarkeit durch Herbizide, Zerstörung, Veränderung Lebensraum (Fragmentierung, Verinselung)

  • In Dtl.: bei 45% Insektenarten Bestand rückläufig

• Simultane Bereitstellung von multiplen Ökosystemfunktionen

  • Wildlife Habitat

  • Nahrungsproduktion

  • Sauberes Wasser

  • Bestäubung

  • Klimaregulierung

  • Viehhaltung

  • Nährstoffkreislauf

• Konzepte:

  • Ökosystemfunktion Multifunktionalität (Überblick über Performance von ÖS)

  • Ökosystemservice Multifunktionalität (Repräsentiert Versorgungsleistungen von ÖS nach menschlichem Bedarf)

• Indikatoren:

  • Richness indicators (wie viele ÖF bereitgestellt in bestimmtem Gebiet)

  • Supply indicators (level von bereitgestellten Leistungen (durchschnittlich/summiert/nur gezählt, wenn bestimmtes Level überschritten)

  • Diversitätsindikatoren (kombiniert Anzahl und Menge) SHDI

• planar (flach) und kollin (Hügelland): Laub- und Mischwald

• montan (>1000m): Buchenmischwald, Nadelwald

• subalpin (>1400): Nadelwald (Fichte, Lärche, Zirbelkiefer), Hochgebigswiesen, alpine Rasen

• alpin (>2100): baumfrei, alpine Rasen und Zwergsträucher, Polsterpflanzen

• nival (>2700): Moose und Flechten

• Gedrungene Wuchsform (z.B. Polster- bzw.Rosettenwuchs)

• Dichte Wurzeln zur Bodenverankerung

• Verdickte Epidermis und wachsartige Überzüge/Cuticula (UV-Schutz)

• Kurze Vegetations- und Blühphase:

• Mehrjährige Pflanzen

• Anreicherung von Kohlenhydraten

• Farbenprächtige, stark duftende Blüten (Bestäubung)

• Dichte Behaarung

Feuchtheide

feuchte, bodensaure Böden, wintermilden atlantischen Klimazone, erhöhten Niederschlägen bzw. Grundwassereinfluss

Trockenheide

versauerte Böden, Untergrund aus reinem Sandgebieten oder Binnendünen, trockene Standorte (dort wo Wasser schnell abfließt)

• niedrige und dichte Vegetation aus Sträuchern und Gräsern, die auf nährstoffarmen Standorten wachsen können

• Lange und farbenreiche Blühphasen zum Anlocken von Bestäubern

• Anpassung an Nährstoffarmut und saure Standorte: z.B. Ausbildung von stickstoffbindenden Knöllchenbakterien.

  
  

• In Trockenheiden: Anpassungen an Trockenheit (z.B. Wasserspeicherung in den Blättern)

• In Feuchtheiden: hauptsächlich Moose und Gräser, die einen dauerhaften Wasserspiegel aushalten.

• Nutzungsintensivierung oder – änderung (z.B. Urbanisierung, Tourismus, Umwandlung von Heiden in Ackerland)

• Klimawandel (z.B. Dürren)

• Eintrag von Nährstoffen (insbesondere Stickstoff) aus angrenzenden Flächen oder über die Luft

→ Stark gefährdete Biotoptypen/Pflanzengesellschaften und Pflanzenarten!

→ Schutzmaßnahmen: Traditionelle Nutzung (Schafbeweidung, Entfernung von Gehölzen), Reduktion von Freizeitaktivitäten und Einrichtung von Pufferzonen (geh mir weg mit Buffer, Geoinfo ist fertsch)

Steineiche, Erdbeerbaum, Mastixstrauch, Lavendel

Außerdem: Rosmarin, Thymian, Oregano, Korkeiche, Zistrose

immergrüne Gebüschformation der winterfeuchten Subtropen

Anpassungen in Machhie:

• Verdunstungsschutz: Wachsschicht, verdickte Cutikula,

• Kleine, dicke Blätter

• Wasserspeicher in Wurzel/Stamm/Blätter

• Schutz gegen Feuerschäden (dicke Rinde, chemische Stoffe)

trocken <———— xeromorphe Traubeneichenwälder ——-->

mäßig trocken <—— Traubeneichen-Hainbuchenwälder->

mäßig frisch

frisch Buchenwälder

mäßig feucht <-Hainsimsen- —>

feucht Buchenwald

mäßig nass <— Stieleichen-Hianbuchenwälder—————>

nass <—Birkenbrüche—-> <————-Erlenbruchwald————>

sehr nass

pH : sehr sauer schwach sauer neutral alkalisch

• trocken: xeromorphe Traubeneichenwälder

• mäßig trocken und sauer: Traubeneichen-Hainbuchenwald

• mäßig trocken bis feucht und sauer bis alkalisch: Buchenwälder

• mäßig frisch bis mäßig feucht und stark sauer: Eichenmischwaldn

• mäßig nass und stark sauer bis alkalisch: Stieleichen-Hainbuchenwälder

• nass und stark sauer bis mäßig sauer: Birkenbrüche

• mäßig nass bis sehr nass und schwach sauer bis alkalisch: Erlenbruchwald

• • Ökosystemleistungen gefährdet

    • Natürliche Rohstoffe für Entwicklung von Arzneimitteln

    • Vielfalt an Lebensmitteln

    • Ideengeber für technische Lösungen

    • Bestäubung