Fragen zu VL 3 Flashcards
Nennen Sie die 5 typischen Stockwerke (Vegetationsschichten) eines tropischen Regenwaldes.
In welchem Stockwerk erwarten Sie die höchste Biodiversität? Welche Stockwerke gibt es in
einem temperierten Laubwald?
Urwaldriesen (Emergenten)
- Dazu zählen bis zu 45 m hohe Einzelbäume. Sie sind höher als alle anderen Bäume, die
Kronen ragen wie Inseln aus dem Blätterdach heraus. Die Bäume stehen isoliert. Da
nur wenige Tiere sie erreichen können, sind sie nur schwach besiedelt
Obere Baumkronenschicht
- Sie bildet ein ca. 30 m hohes geschlossenes Kronendach und verhindert so größtenteils
den Lichteinfall in die tieferen Stockwerke
Niedrige Baumschicht
- Sie umfasst das gleichmäßige, fast geschlossene Blätterdach der “normalen” Bäume
und liegt in 20 Meter Höhe. Temperatur, Windgeschwindigkeit und Luftfeuchtigkeit
wechseln hier viel stärker als in den unteren Schichten
Strauchschicht
- In dieser Schicht ist windstill und dämmrig, Feuchtigkeit und Temperatur sind praktisch
immer gleich. Nur 1 bis 2 % des Lichtes kommen hier an
Bodenschicht
- mit Farnen und krautigen Pflanzen
Die größte Diversität würde ich in der niedrigen Baumschicht erwarten, da dort die Temperatur, die Windgeschrwindigkeit und die Luftfeuchtigkeit viel wechselt und genug Licht einfällt,
um eine gute NPP zu gewährleisten.
Wald gemäßigter Breiten
Der Wald gemäßigter Breiten hat ein geschlossenes Kronendach. Die Vegetationsschichten
gliedern sich in Baumschicht, Strauchschicht, Bodenschicht
Der Begriff Savanne wird auf eine Reihe verschiedener Vegetationstypen angewandt, so die
Baum-, Dorn- und Grassavanne. Erklären sie den Zusammenhang zwischen Baumbewuchs
und Feuchtigkeit. Warum ist das Wasserpotential ψ so wichtig für die Ausprägung der Vegetation?
- Das Auftreten von Baumbewuchs ist abhängig von der Feuchtigkeit: d.h. dem Ausmaß
an Niederschlägen und der Wasserspeicherkapazität des Bodens. In schwere Böden
(Ton) ist das Wasser schlechter verfügbar, d.h. es gibt ein hohes Wasserpotential ψ.
Dadurch ist mehr Jahresniederschlag notwendig für einen Baumbewuchs.
Es ergeben sich folgende Beziehungen: - Ton + Trocken: Grassavanne
- mittlere Ausprägung: Dornsavanne
- Sand + ausreichend Regen: Baumsavanne
Die Tundra – Tunturi – ist eine baumlose Ebene. Wie erklären sich die vielen Seen in dieser Region? Warum ist die Tundra ein maßgeblicher Faktor bei der globalen Klimaveränderun
- Der Permafrost bildet eine stauende Schicht, wodurch das Wasser horizontal abläu)
und sich sammelt - Permafrost speichert CO2, wenn er abtaut wird CO2 frei
Bionik ist eine Wissenscha), die Analogien in Form und FunkMon (Konvergenz), und hier Vorbilder aus der Natur nutzt. Welche Beispiele kennen Sie
- Tatzen von Geparden wurden als Vorbild für Autoreifen herangezogen
o perfekt für den schnellen Antrig, hocheffizient beim Geradeauslauf und ebenso
stabil beim Richtungswechsel - Rüssel vom Elefanten als Vorbild für Roboterarm (Motorik)
- Haihaut für den Flugzeugbau
o Verhinderung von Querwirbeln, RedukMon von Strömungswiderstand
Der pH-Wert (Säuregrad) ist ein wichtiger abiotischer Umweltfaktor: Benennen Sie Prozesse in
der Umwelt sowie in Organismen, welche durch den pH-Wert beeinflusst werden. Wie wirken
sich pH Änderungen auf Ökosystemebene aus? Kennen Sie Beispiele wo anthropogene Veränderungen des pH-Werts Ökosysteme zerstört haben bzw. zerstören?
Steuert die Löslichkeit von Mineralstoffen und Schwermetallen im Boden
-> also die Verfügbarkeit von Nährstoffen und somit die Nettoprimärproduktion von
Pflanzen
- Beeinflusst den Stoffwechsel von Organismen
à beeinflusst Funktion von Enzymen und Ladung von Zellmetaboliten wie AS und Carbonsäuren
->Versauerung von Ökosystemen kann die Diversität stark reduzieren
- Beispiele: Ansäuerung des Bodens durch Pyrit im Bergbau
Welche generellen Unterschiede in der Konsumptionsrate zeigen Saprophage, Phytophage
und Zoophage und warum? Was versteht man hierbei unter Kompensationsfraß? Wie schätzen Sie – auf Basis dieser Erkenntnisse - die Qualität der Nahrung ein bei Gemischtköstlern, Vegetariern und Veganern?
Konsumptionsrate:
Wieviel Nahrung muss aufgenommen werden um ausreichend essenzielle Nahrungsbestandteile zu erreichen**
- Abfallende KonsumpMonsrate à Saprophage à Phytophage à Zoophage**
o Grund: Zoophage Nahrung hat höchste Nahrungsqualität (Fleisch, Fisch = viele
Proteine (N) und Fette (C), keine Rekalzitranzen)
à Nahrungsqualität hängt von Rekalzitranz und C/N-Verhältnis ab
o Saprophagen ernähren sich von Toten Pflanzen und Tieren, die einen geringen
N-Gehalt haben. Deshalb müssen diese mehr Nahrung zu sich nehmen, um deren Nährstoffversorgung zu garantieren = Kompensationsfraß
- Einschätzung:
o Gemischtköstler höchste Nahrungsqualität, da Fleisch und Fisch hohen N-Gehalt haben
o Veganer geringste Nahrungsqualität, da höhere Konsumptionsrate durch geringeres C/N-Verhältnis
Was passiert nach dem Konkurrenz-Ausschlußprinzip (Gause, 1934) wenn zwei ökologisch
identische Arten in einem Habitat auf einander treffen? Welche Bedingungen ermöglichen
Koexistenz? Die Vorlesung nennt hier Wildkatzen und Zebrafinken als Beispiele – was gibt es
noch?
- Das Konkurrenzauschlussprinzip besagt, dass ökologisch identische Arten nicht koexistieren können
=> Es kommt entweder zu einer Nischenentleerung, also einer Verdrängung der unterlegenden Art oder zu einer Nischentrennung:
(a) allopathrisch:
o bezeichnet das Nicht-Überschneiden der Nischen
o Trennung der Verbreitungsgebiete ähnlicher Arten
o unterschiedlicher Ort im Habitat oder geographisch getrennt
à räumliche Separation
(b) sympathrisch:
o nebeneinander vorkommend
o im selber Raum oder geographischen Gebiet
o Auftrennung der Nischen entlang von Gradienten für Umwelraktoren - abioMsch (pH-Wert), bioMsch (Beutegröße)
à ökologische SeparaMon - Koexistenz wird ermöglicht
à wenn sich ökologische Nischen der Arten nur wenig überlappen und es zu keiner
Nischenentleerung, sondern nur zu einer Nischentrennung kommt
àdurch die zeitliche Trennung von Arten im gleichen Habitat
o durch die Variabilität über einen längeren Zeitraum möglich
o verhindert Ausschluss von unterlegenen Konkurrenten
à durch Ressourcenpulse (Ressource nicht limiMerend)
o ermöglicht eine hohe ReprodukMonsrate
o konkurrenzschwächere Arten können so dem Ausschluss durch überlegene
Konkurrenten entgehen - Beispiele für Koexistenzen:
à Beispiel Habicht und Sperber
o Habichte jagen etwas größere Tiere wie Hasen oder Krähen
o Sperber fressen kleinere Tiere wie Stare oder Buchfinke
- Was versteht man unter Sukzession? Beschreiben Sie hierzu ein Beispiel für Sekundärsukzession. Wie wirkt sich Sukzession als Faktor der zeitlichen Heterogenität auf die Artdiversität
in einem nährstoffreichen und einem nährstoffarmen Habitat aus? Kennen Sie noch andere
Sukzessionsabfolgen?
Sukzession = nicht jahreszeitliche, gerichtete Abfolge von Ökosystemzuständen an einem
Standort, bedingt durch Muster der Kolonisation und Extinktion von PopulaMonen
-> im Verlauf der Sukzession verändert sich die Artenvielfalt!
Beispiel Sekundärsukzession in einem Eichen-/Kiefernwald Artenvielfalt
(Diversität):
* zu Beginn gering, wenige Pionierarten
* am höchsten im mittleren Stadium (krautige Pflanzen und Gräser)
* Rückgang im Verbuschungsstadium
* Abnahme der Artenzahl im Klimaxstadium des Waldes (!)
Auswirkungen in nährstoffreiche/ -armen Habitat
Bedingungen nur geringer verfügbarer Ressourcen führen zu einer verlängerten Phase der
Koexistenz und damit zu höherer Artenvielfalt
->verfügbare Ressourcen haben Schlüsselrolle beim zeitlichen Verlauf
Wenige verfügbare Ressourcen führen zu einer Verlangsamung des Wachstums der konkurrenzstarken Arten
=> die Verdrängung der frühen Arten der Sukzession später
Dies führt zu einer verlängerten Phase der Koexistenz!
Generell gilt: Wenn Ressourcen nur gering verfügbar sind, ist mit der höchsten Artenvielfalt zu
rechnen!
Weitere Sukzessionsfolgen:
* Sukzession einer ehemaligen Ackerbrache zu einem Nadelwald:
Strukturelle Veränderungen in der Vegetationsdichte und –höhe im
Laufe der Pflanzensukzession verändern die Zusammensetzung der Tierzönosen.
- Räumliche Heterogenität führt zu Fragmentierung der Landschaft und Habitatinseln. Wie
wirken sich die damit verbundenen Randeffekte sowie Korridore auf die Diversität aus? Was
macht man in Deutschland um die negativen Effekte von Landschaftsfragmentierung auf Tierpopulationen abzupuffern?
Korridore verbinden die HabitaMnseln und ermöglichen einen PopulaMons- und Genaustausch.
Da beide Habitate den Übergangsbereich prägen und zusätzlich noch Arten Hinzukommen, die
speziell an diesen Bereich angepasst sind, ist die Diversität hier sehr hoch
sowohl Randeffekte als auch Korridore können negaMve Auswirkungen räumlicher IsolaMon
auf die Artdiversität abmildern
- Zur Bedeutung der Biodiversität für die Stabilität von Ökosystemen gibt es viele Hypothesen. Erklären Sie die unterschiedlichen Standpunkte der „Diversitäts-Stabilitäts-Hypothese“
(May 1975) und des „“ (Walker 1991). Im Falle einer Störung während der Vegetationsabfolge
in einer Sekundärsukzession (Frage 1) – wann erwarten Sie die höchste Diversität? Bei niedriger, mittlere oder hoher
Störung?
Diversitäts- Stabilitäts-Hypothese:
die Stabilität wächst mit steigernder Diversität
Redundanzmodels:
nicht alle Arten sind entscheidend für die Stabilität eines Ökosystems. Viele Arten sind wie die
Passagiere an Bord und die wichMgen sind die Besatzung
Verlust der Schlüsselart -> Dominoeffekt
