Ökologie und Stoffflüsse (Fach) / Ökologie D (Lektion)
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Biodiversität
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- Was ist Biodiversität? Artenvielfalt (bis zur genetischen Ebene) und Diversität von Strukturen und funktionelle Verknüpfungen -Habitatdiversität (Vielfalt der Standorte) eng mit Biodiversität verknüpft
- Einflußfaktoren auf den Artenreichtum Arten-Aral-Beziehung , Ressourcen, Spezialisierung, Umweltfaktoren
- Arten-Areal-Beziehung idR steigt Artenzahl mit zunehmendem Areal
- Modell Artenreichtum n: genutzter Anteil der verfügbaren Ressourcen (R) durch eine Art o: Ausmaß der Überschneidung in der Ressourcennutzung a) mehr Arten wegen größerer Spannbreite der Ressourcen (größeres R) b) mehr Arten durch stärkere Spezialisierung (kleiner Durchschnittswert für n) c)mehr Arten durch stärkere Überschneidung der Ressourcennutzung (größerer Durchschnittswert für o) d) mehr Arten wegen gründlicherer Ausbeutung der Ressourcen
- Beziehung zwischen Artenreichtum und Ressourcen: Evapotranspiration Baumartenzahl in Nordamerika gegen potentielle und aktuelle Evapotranspiration Vögel und Säuger: Aufrechterhaltung der Körpertemperatur erleichtert? Amphibien und Reptilien: Steigerung der Nahrungsaufnahme => Hypothese: Wärmere Lebensräume: Arten mit engeren Nischen können überleben -> mehr Arten im Lebensraum
- Ressourcenzunhame steigert den Artenreichtum nicht immer Grasland-Experiment: Parzellenaufteilung teils gedüngt/ungedüngt
- Rang-Abundanz-Diagramm Auftragung der Arten gegen den Rang ihrer Häufigkeit (häufigste Art Rang 1 etc) Je steilder die Steigung, desto größer ist die Dominanz häufiger Arten über seltene.
- Artenzahl und Umwelt-Heterogenität Kategorien: Substrat, Hangneigung, Wasserabfluß, Boden-pH...
- globales Muster und globale Trends der Artenvielfalt Veränderung über die Breitengrade
- Die Artenzahl (beziehungsweise taxonomische Diversität) nimmt auf großen Flächeneinheiten (>1km²) zu. - von den Polen zum Äquator -von Gebieten mit biologisch ungünstigem Klima (sehr kalt beziehungsweise trocken) zu Gebieten mit günstigem (+- gleichmäßigen warmem undfeuchtem) Klima -von erdgeschichtlich instabilen (Eiszeiten) zu stabilen Perioden -von standörtlich einheitlichen zu stark differenzierten Räumen mit hoher Biodiversität
- Muster des Artenreichtums entlang der Breitengrade Größerer Artenreichtum in den Tropen
- Mögliche Ursachen für größeren Artenreichtum in den Tropen -größere Intensität der Prädation (höhere Spezialisierung der Prädatoren) -> Verringerung der Bedeutung von Konkurrenz -> größere Nischenüberschneidung; Problem: Warum ist Artenreichtum der Prädatoren erhöht?
- Mögliche Ursachen für größeren Artenreichtum in den Tropen a Zunahme der Produktivität (größere Ressourcen von Licht und Wärme) Problem: in tropischen Böden oft nur geringe Menge an Nährstoffen Mögliche Lösung: Hohe Produktivität auf nährstoffarmen Böden führt zu hoher struktureller Diversität und damit zu großem Artenreichtum -> auf der Basis der Produktivität gibt es (wenn überhaupt) nur komplexe Erklärungsansätze
- Mögliche Ursachen für größeren Artenreichtum in den Tropen b höheres evolutionsgeschichtliches Alter der Tropen Problem: Argumentationskette unzureichend belegt
- Mögliche Ursache für größeren Artenreichtum in den Tropen c geringe klimatische Variabilitätder Tropen erlaubt stärkere Spezialisierung der Arten -> Arten haben engere Nischen Problem: nicht alle Taxa die in den Tropen artenreicher sind,sind dort auch stärker spezialisiert (Beispiel Borkenkäfer)
- Mögliche Ursache für größeren artenreichtum in den Tropen d Wiederholte Fragmentierung und Verschmelzung tropischer Waldrefugien förderte genetische Differenzierung und Artbildung Problem: Hypothese unzureichend belegt => eindeutige Erklärung steht noch aus
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- Rate der genetischen Veränderungen in den Tropen 2,1 mal so hoch, wie in Taxa der temperaten Breiten (P=0,0001) -> weitere Untersuchungen erforderlich (Paarvergleiche tropischer und außertropischer, verbreiteter Gehölzarten aus 45 Sippen; genetische Analyse)