Flora: Gewässer 🪷🌾

Buffl

Heimische Flora und Fauna 🌲🌾🪲🦝

von Helli P.

Nenne drei Arten von Gewässern.

Stillgewässer (Tümpel, Teich und See)
Fließgewässer (Bach, Fluss, Strom)
Quellen

Wie kann man Gewässer nach ihrem Nährstoffgehalt einteilen?

eutroph - nährstoffreich
mesotroph - mäßig nährstoffreich
oligotroph - nährstoffarm
dystroph - huminsäurehaltige Braunwasserseen

Warum eignen sich Seen besser für die Erfassung von ökologischen Systemen als Flüsse?

Seen sind geschlossene Systeme und Flüsse offene Ökosysteme

Welche Bedinungen erfordern in Gewässern besondere Formen der Anpassung (zwei Oberbegriffe)?

hydrophysikalische Bedingungen: Auftrieb, Strömung, hydrostaischer Druck, Lichtmangel unter Wasser, Temperaturgradient Wasser/Luft, verlangsamte Diffusion der Atemgase
hydrochemische Bedingungen: O2-Gehalt, gelöste Nährstoffe

Was ist in Gewässern mit der Kompensationsebene gemeint?

bezeichnet die Ebene ab der es zu wenig Licht für Pflanzen gibt

=> je nachdem wie klar das Wasser ist, kann diese höher oder tiefer liegen

Welche Unterteilung gibt es Grundsätzlich bei Gewässern (nährstoffreicher See)?

Pelagial: Freiwasserbereich -> Pflanzen schweben oder treiben
=> epipelagial (trophogen): Pflanzenwuchs möglich
=> bathypelagial (thropolytisch): kein Pflanzenwachstum mehr möglich -> unter der Kompensationsebene
Benthal -> Gewässergrund
Litoral:
=> eulitoral: Strand oder Ufer -> wechselnder Wasserstand
=> sublitoral: Niedrigwasserstand, aber immer wasserbdeckt
Profundal: Pflanzenfreie Zone

Welche drei Formen von im Wasser lebenden Pflanzen gibt es? Nenne jeweils zwei Beispiel.

submerse Pflanze:

Wasserpest, Turionen, Chara & Seekreide
freischwimmende Pflanze:

Wasserlinsen, Bau & Funktion der Schwimmblätter der Seero-se, Exkurs Lotoseffekt, Heterophyllie beim Wasserhahnenfuß
Schwimblätter:
Seerose

Welche Besonderheit weist die Raue Armleuchtenalge auf ihrer Blattoberseite auf? Woher kommt das?

=> Calcitkristalle

Wasserpflanzen (vor allem Armleuchteralgen) assimilieren Kohlenstoff während der Fotosynthese -> Entnahme von gelöstem CO2 und Hydrogencarbonat (HCO3-) im Wasser setzt Hydroxidionen (OH-) frei ->pH-Wert steigt an -> Löslichkeitsprodukt von Ca2+und CO32-wird überschritten -> schwerlösliches Kalziumkarbonat(CaCO3) fällt mit Calcitkristallenaus -> biogene Gewässerentkalkung

Um welche Pflanze handelt es sich? Wie lebt diese Pflanze

Elodea canadensis, Kanadische Wasserpest

=> submerese Pflanze -> lebt untergetaucht

Nenne Eigenschaften und Anpassungen an das Leben im Wasser von der Kanadischen Wasserpest.

die Blätter sind dünn und zart, Epidermis schwach kutinisiert -> erleichtert die Nährstoffaufnahme und den Gaswechsel
Chloroplasten liegen in der Epidermis -> kein Paslisadenpalenchym, kein Mesophyll
Leitgefäße in Stängeln und Wurzeln stark reduziert -> läuft über die Blattoberfläche

Wie läuft die vegetative Vermehrung über Turionen? Nenne ein Beispiel für eine Pflanze, die sich so vermehrt.

Überwinterungsorgan bei verschiedenen submersen Wasserpflanzen
knospenartige Bildungen aus kurzem Stück Sprossachse mit Blättern oder Blattteilen (Blattscheide, Nebenblätter)
lösen sich von Mutterpflanze und überwintern am Gewässerboden
Regeneration zu neuer Pflanze im Frühjahr => Gewässer frieren nicht durch

Beispiel: Myriophyllum spicatum, Ähriges Tausendblatt

Nenne Anpassungen der Kleinen Wasserlinse an die entsprechende Lebensweise.

=> freischwimmende Lebensweise

Blüten sind maximal reduziert
die Wurzelhaube (Kalyptra) hat einen Funktionswechsel durchgemacht -> ist jetzt für die Nährstoffaufnahme aus dem Wasser zuständig
exponentielles Wachstum -> verschatten sich schnell -> Chloroplasten stellen sich in eine Ebene für eine bessere Lichtausnutzung

Welche Anpassungen weist die Seerose an ihre Lebensweise im Gewässer auf?

=> Schimmblätter

Blätter mit weiten Interzellularen für eine gute Durchlüftung -> Leben an der Grenze zwischen Luft und Wasser
Festigungsgewebe ist stark reduziert
zahlreiche Stomata auf der Oberseite sorgen für eine starke Transpiration => sehr lichtreich durch die Position auf der nicht verschatteten Seeoberfläche
auf der Unterseite befinden sich Hydropoten, drüsenartige Bildungen der unteren Epidermis für die Aufnahme von Nährstoffen aus dem Wassser und zur Abgabe von Stoffwechselprodukten
Blattstiele mit Durchlüftungsgewebe zur Sauerstoffversorgung des Rhizoms und zum Abtrabsport von Kohlenstoffdioxid

Welche biologische Phänomen weisen Schwimmblätter auf?

parallelle Evolution

-> bei Seerosengewächsen und bei Laichkrautgewächsen

Beschreibe den Querschnitt eines Blattstieles einer Teichrose

weite Interzelulare
Ideoblasten = Festigungsgewebe

Beschreibe den Sauerstoffgehalt sowie den Kohlenstoffdioxidgehalt in der Interzellularluft in der Weißen Seerose.

Kohlenstoffdioxid nach der Nacht hoch, der vom Sauerstoff gering
über den Tag wird CO2 vom Rhizom ins Blatt trabsportiert
der Sauerstoffgehalt steigt durch die Photosynthese im Blatt an und wird in das Rhizom transportiert

Welche zwei Phänomene sorgen für den Gaswechsel bei der weißen Seerose?

Druckstromventilation: Diffusion entlang eines Partialdruckes zwischen Blatt und Rhizom -> von viel zu wenig über die Interzellularen
Thermoosmose: Diffusion durch die Membran entlang eines Temperatugefälles
-> beim Blatt ist es durch den Sonnenstrahleneinfall wärmer als im Wasserkörper wo sich das Rhizom befindet => Temperaturgradient

Wie funktioniert der Lotus-Effekt?

Funktion: Offenhalten der Diffusionsfläche auf der Blattoberseite (nicht mit Wasser benetzt)

=> Schmutzpartikel werden von der Blattoberseite entfernt

Ermöglicht durch:

Papillen von 10-20 µm Größe, die ca. 10-15 µm voneinander entfernt stehen
epikutikulärenWachsen

=> die Oberflächenspannung des Wasser bleibt erhalten

=> die Adhäsionskräfte vom Wassertropfen und von der Blattoberseite werden minimiert

Bei welcher Wasserpflanze kann man eine Heterophylie erkennen? Welche Funktion wird dadurch erfüllt?

Beim Wasserhanenfuß

-> sumerse Blätter zur Oberflächenvergrößerung durch die zerschlitzte Blattspreite, schwebt dadurch gut und kann gut Nährstoffe und Gase aufnehmen

zusätzlich Schimmblätter

Welche zwei Pflanzen werden oft zusammen im Röhricht gefunden?

Schilf - Phragmites australis
Seesimse - Schoenoplectus lacustris

Beschreibe den unterschiedlichen Aufbau des Schilfes und der Seesimse

Schilf: Aufbau einer Landpflanze

-> nur die Blätter über dem Hochwasserstand bleiben grün

-> ringförmige Leitbahnen

-> hohl

Seesimse: Aufbau einer Sumpfpflanze

-> Durchlüftungsparenchym -> weite Interzellulare

=> beim Abknicken läuft die Pflanze nicht sofort mit Wasser voll

=> Spross und Blätter kommen mit Überstauung zurecht

Wir vermehrt sich der Röricht?

besitzte 20 m lang Rhizome zur vegetativen Vermehrung, auch durch Legehalme
Austrieb erst bei 8-10 Grad
sexuelle Reproduktion wenig effektiv, aber wenn können durch vegetative Vermehrung schnell größe Flächen an neuen Standorten entstehen => Windfahnen
Fruchstände sind Wintersteher

Nenne die wesentlichen Erkennungszeichen der Schwarzerle.

gestielte Blütenstände ! (einamlig)
Zapfen an einem Laubbaum

Nenne die Anpassungsstrategien der Schwarzerle.

• Durchlüftungssystem Spross -> Wurzel

• Symbiose mit N-fixierendem Bakterium Frankeniaalniin knolligen Auswüchsen an den Wurzeln

• bis 4 m tief wurzend und Stammbasis mit Adventivwurzeln zur Stabilisierung im schlammigen Untergrund => Stelzwurzeln, stehen dauerhaft im Schlamm

• kurzlebiger Pionierbaum, Samen brauchen

Warum sind der Röhricht und die Schwarzerle produktiver als sumere, freischwimmende und Schimblätter ?

haben einen höheren Blattflächenindex und können damit mehr Photosynthese betreiben

Warum friert ein ausreichend tiefer Teich bei uns nie völlig zu? Und was bedeutet das für die Überwinterung von Pflanzen und Tieren?

am Teichboden H2O mit höchster Dichte bei 4°C (Dichteanomalie!), kälteres Wasser ist weniger dicht und liegt daher oben, weshalb der Teich an der Wasseroberfläche zuerst zufriertSchwimmblätter werden eingezogen, Überdauern im Winter mit stark reduziertem Stoffwechsel im Teichschlamm

Bis zu welcher Tiefe kommen untergetauchte Wasserpflanzen in Klarwasserseen noch vor?

ab 6-7(10) m Tiefe wird Druck für luftgefüllte Gewebe von Gefäßpflanzen zu hoch; Armleuchteralgen (Chara) sind nicht luftgefüllt und können im Prinzip bis 60 m Tiefe vorkommen, der max. Eindringtiefe von Licht in Wasser

Warum perlt das Wasser an den Blättern der Seerosen und anderer Wasserpflanzen ab?

Vermeidung von Diffusionsbarrieren für Gasaustausch (CO2diffundiert in Wasser 10.000x langsamer als in Luft), Selbstreinigung der spaltöffnungstragenden Blattoberseite

Welche Auswirkung hat eine dichte Decke Entenflott (Wasserlinsen) auf den O2-Gehalt des Wassers?

Lichtmangel und dadurch erhöhte O2-Zehrung durch mikrobielle Zersetzung organischer Substanz

Woher bekommen Wasserpflanzen das für die Photosynthese nötige CO2?

CO2& Hydrogencarbonat HCO3-gelöst in Wasser oder CO2der Luft diffundiert ins Aerenchym(Durchlüftungsgewebe)

Wie werden die Rhizome von Wasserpflanzen mit dem nötigen Sauerstoff versorgt?

Druckluftventilation im Aerenchymentlang Konzentrationsgefälle von hoch (Blattoberfläche) zu niedrig (Rhizom im Teichschlamm) und Thermoosmose von O2durch Membranen entlang Temperaturgradient (Blatt Rhizom)

Wie nehmen freischwimmende Wasserpflanzen Wasser auf und warum haben sie eine Wurzel mit Wurzelhaube (Kalyptra)?

über die oft vergrößerte Blattoberfläche und dünne, nicht kutinisierteEpidermis; Wurzel verbleibt im primären Zustand, da weitgehend funktionslos

Warum treibt das Schilf erst so viel später aus als die Rotbuche?

vegetatives Wachstum beginnt nach ausgeprägter Winterruhe erst bei Temperatur von 8-10°C; Wasser hat höhere spezifische Wärmekapazität als Luft und erwärmt sich daher im Frühjahr deutlich langsamer