80 - Universität Augsburg
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Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut für Physische Geographie und Quantitative Methoden Prof. Dr. Jucundus Jacobeit Tutorium Physische Geographie im SS 2009 6. Sitzung am 24.06.2009 Tutorin: Claudia Weitnauer Bodengeo- Quiz Bodenwasser Bodentypen Bodenbildungs- Lebewesen Verschiedenes prozesse 20 20 20 20 20 40 40 40 40 40 60 60 60 60 60 80 80 80 80 80 100 100 100 100 100 Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 2 Fragen Bodenwasser: 20: Nenne 2 Formen des Bodenwassers (Grund-, Stau-, Sickerwasser). 40: Definition Feldkapazität! (maximale Menge an Wasser, das entgegen der Schwerkraft im Boden gehalten werden kann) 60: Wie kann die Wasserspannung im Boden ausgedrückt werden (pF- Werte oder cm Wassersäule). 80: Erkläre die Begriffe Permeabilität (allgemeine Wasserdurchlässigkeit eines Bodens), Infiltrieren (Wassereintritt von oben) und Perkolieren (Wasserversickerung bis zum Grundwasser/Stauwasser)! 100: Welche Wasserbindungskräfte gibt es und wie wirken sie? (Kohäsions (innerhalb eines Stoffes)- und Adhäsionskräfte (zwischen verschiedenen Stoffen)). Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 3 Fragen Bodentypen: 20: Welcher Boden: Ah/Go/Gr? (Gley) 40: Horizontfolge Parabraunerde/Lessive (Ah/Al/Bt/C) 60: Zu welchen Prozessen gehört die Marmorierung (Pseudogley), zu welchem die Ortstein- Bildung (Podsolierung)? 80: Nennen Sie 4 Ah/C- Böden (Ranker, Regosol, Tschernosem, Rendzina, Syrosem)! 100: Unterschied Ranker (festes Silikatgestein), Regosol (lockeres Silikatgestein), Rendzina (lockeres und festes Karbonatgestein). Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 4 Fragen Bodenbildungsprozesse: 20: Unterschied Gley- Pseudogley? (Grundwasser-, Stauwassereinfluss) 40: Nenne 4 Translokationsprozesse (Verbraunung, Turbationen, Tonverlagerung, Podsolierung, Karbonat-, Gips-, Salzverlagerung, Rubefizierung, Hydromorphierung, Ferralitisierung usw.) 60: Vorraussetzungen für Lessivierung? (mäßig warm, humid, periodisch ausgeprägtes Sickerwasserregime, schluffiges Lockermaterial) 80: Erkläre Unterschied Eluvial- und Illuvialhorizont! (Prozess der Podsolierung: Eluvialhorizont = Bleichhorizont, aus dem Sesquioxide und Huminstoffe ausgewaschen werden; Illuvialhorizont = Anreicherungshorizont, in dem diese Stoffe angereichert werden) 100: Benenne die drei Phasen der Mineralisierung und erkläre eine davon! (1. Biochemische Initialphase, 2. Mechanische Zerteilungsphase, 3. Mikrobielle Umbauphase) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 5 Fragen Lebewesen: 20: Erkläre die Begriffe Biozönose, Taxon und Individuum! (Lebensgemeinschaft, Sippe, unteilbare, selbstständig lebende Einheit) 40: Nenne die verschiedenen Ordnungsebenen der Sippensystematik! (Reich, Stamm/Abteilung, Klasse, Ordnung, Familie, Gattung, Art) 60: Unterscheiden Sie Kormophyten und Thallophyten und nennen Sie je ein Beispiel! (Kormophyten sind Sprosspflanzen, haben spezifischen Aufbau mit Wurzeln, Sprossachse und Blattorgane z.B. Gänseblümchen; Thallophyten sind Lagerpflanzen mit geringer differenziertem Aufbau z.B. Moose) 80: Was ist der Unterschied zwischen Nahrungsnetz und Nahrungskette? (Netz: verzweigter Verlauf der Nahrungsenergie von verschiedenen Pflanzen und Konsumenten zu den Endgliedern.; Kette: linearer Verlauf) 100: Was ist der Unterschied zwischen C3- und C4- Pflanzen? (C3: kontinuierliche Aufnahme von CO2 und Transpiration, C4: räumliche Trennung von CO2 Fixierung und Umwandlung im Blatt) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 6 Fragen Verschiedenes: 20: Nenne 3 Bodenbildungsfaktoren (Klima, Gestein, Relief, Lebewesen, Zeit, Mensch)! 40: Was ist das Edaphon? (alle lebenden Bodenorganismen, Flora und Fauna) 60: Wie sind 2- und 3- Schicht- Tonminerale aufgebaut? (2- Schicht- Tonminerale haben eine Si-OTetraeder- und eine Al- OH- Oktaeder- Schicht; 3Schicht- Tonminerale haben 2 Tetraeder- Schichten mit 1 Oktaeder- Schicht dazwischen) 80: Unterscheide Bodentyp(charakteristische Horizontabfolge) und Bodenart (Körnung)! 100: Nennen Sie 3 kombinierte Bodenklassifikationssysteme (FAO/WRB, BRD, Morphogenetisches System nach Schroeder). Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 7 Arealkunde Evolution: ist das Resultat des Zusammenspiels von Mutation, Genrekombination und natürlicher Selektion, weiterer Faktor Zufall Mutation und Rekombination von Genen führen zu Variationen des Erbgutes Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 8 Arealkunde In Abhängigkeit von ihrer genetischen Beschaffenheit werden die unterschiedlichen Individuen unterschiedlich erfolgreich in ihrer Umwelt sein. Die Erfolgreicheren setzen sich durch (natürliche Selektion), die weniger erfolgreichen sterben aus. Charles Darwin (1809- 1882) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 9 Arealkunde Die Neubildung von Arten (Speziation) erfolgt räumlich unterschiedlich durch Mutation, Kreuzung, natürliche Selektion und Isolation. 1. Allopatrische Artbildung: Aufspaltung einer Art in zwei oder mehrere Arten durch räumliche Trennung (Isolation) 2. Peripatrische Artbildung: Am Rande eines Verbreitungsgebiets lebende Population wird zunehmend isoliert und entwickelt sich unterschiedlich weiter. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 10 Arealkunde Links: allopatrische Artbildung, Rechts: peripatrische Artbildung Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 11 Arealkunde 3. Parapatrische Artbildung: Aneinandergrenzende Populationen entwickeln sich unterschiedlich weiter 4. Sympatrische Artbildung: Gemeinsam vorkommende Populationen entwickeln sich unterschiedlich weiter Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 12 Arealkunde - wichtige Begriffe Kladogenese: evolutionäre Entstehung zweier Tochterarten aus einer Mutterart Anagenese: Stammesentwicklung , aus Art A wird Art B Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 13 Arealkunde – Wichtige Begriffe Radiation: Durch klimatische, geologische oder geomorphologische Veränderungen hervorgerufene Änderung der Existenzmöglichkeiten und Konkurrenzsituation eines Taxons, in deren Folge eine intensive Artaufspaltung einsetzt Adaptive Radiation: Bei dieser Version der Radiation erfolgt eine durch unterschiedliche Anforderungen der Umwelt provozierte, meist relativ schnelle Entstehung neuer Arten (Artaufspaltung) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 14 Adaptive Radiation Oben die Hawaiianische Inselgruppe Links die adaptive Radiation auf den Hawaiianischen Inseln der Vogl-Gattungen Chlorophania und Tanagra. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 15 Arealkunde – Wichtige Begriffe Mikroevolution: Evolution in relativ kurzem Zeitraum Makroevolution: über geologisch lange Zeiträume Konvergenz: durch gleichsinnige Anpassung an analoge Lebensbedingungen entwickelte äußere Ähnlichkeiten genetisch verschiedener Organismen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 16 Konvergenz Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 17 Biodiversität = biotische Vielfalt = Konzept zur Fassung der Vielfalt unserer Umwelt Umfasst… … Vielfalt von Arten in ihrer genetischen Diversität … Vielfalt funktioneller Gruppen und trophischen Ebenen … Vielfalt von Lebensgemeinschaften (Ökosysteme) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 18 Biodiversität http://www.greenfacts.org/en/biodiversity/figtableboxes/1037-living-planet.htm Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 19 Biodiversität Artendichte: ist die Anzahl der Arten je Bezugsfläche; es gibt Gebiete mit Artenreichtum und Artenarmut Individuendichte: kennzeichnet die Anzahl der einzelnen Individuen einer Art Artenarme Gebiete können individuenreich sein und umgekehrt. Relation von Arten- zu Individuenmenge bezeichnet man als Diversität Artenreichtum beschreibt die Anzahl der Arten in einer Lebensgemeinschaft. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 20 Biodiversität Parameter für Artenreichtum: Größe des Lebensraumes (je größer, desto reicher) Höhenlage (Abnahme mit der Höhe) Heterogenität der Umwelt (je heterogener, desto höher) Ressourcenspannweite (je mehr R., desto artenreicher) Räuml. Produktivität (je wärmer und feuchter, desto höher) Störungen (regelmäßige, mittlere Störungen wirken erhöhend) Entwicklungsgeschichtliches Alter (je älter und reifer, desto höher Konkurrenz /Pedation (je höher Spezialisierung, desto reicher) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 21 Biodiversität Man unterscheidet: α- Diversität: Artenvielfalt einer Biozönose ß- Diversität: Unterschied zwischen verschiedenen Biozönosen γ- Diversität: Vielfalt der Strukturen eines Lebensraumes Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 22 Artenzahlen Global gibt es etwa 22,5 Mio. Arten Es gibt deutlich mehr Tier- als Pflanzenarten Höchste Biodiversität in feuchten subtropischen und tropischen Gebirgen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 23 Artenzahlen Weltweite Hotspots der Biodiversität (Megadiversitätsländer): Kolumbien Ecuador Peru Brasilien Kongo China Madagaskar Indien Malaysia Indonesien Australien Mexiko Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 24 Arealsysteme Areal: bezeichnet das Verbreitungsgebiet einer Art, Gattung oder Sippe Areale werden durch Feldarbeit (Beobachtungen) erfasst und in Arealkarten dargestellt. Man unterscheidet Umriss-, Flächen-, Punkt- oder Raster-Verbreitungskarten. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 25 Arealsysteme Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 26 Arealformen 1. Geschlossene Areale: zusammenhängendes Verbreitungsgebiet, Genfluss zwischen allen Populationen möglich Geschlossenes Areal des Ahorn Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 27 Arealformen 2. Disjunkte Areale: unzusammenhängendes Verbreitungsgebiet, es bestehen zwei oder mehr Teilareale Disjunktes Areal der Zirbelkiefer Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 28 Arealformen 3. Exklaven: Vom Hauptareal isolierte Teilareale mit wesentlich geringerer räumlicher Ausdehnung 4. Vorposten: eine bis wenige vom Hauptareal isolierte Populationen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 29 Arealmuster Kosmopoliten (Weltbürger): Arten, die auf der ganzen Erde verbreitet sind. z.B. Löwenzahn, Schilf, Adlerfarn sowie Hunde oder Menschen Ubiquisten (Allerweltspflanzen): hohe ökologische Toleranz. An besondere Umweltfaktoren gebunden. z.B. verschiedene Bakterien, Algen, Schimmelpilze u.a. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 30 Arealmuster Endemiten sind Taxa, die ausschließlich in einem bestimmten oft eng begrenzten Gebiet vorkommen. Endemische Arten sind z.B. die Rotbuche in Europa oder die Alpennelke in den nördlichen Kalkalpen sowie Pandabären in China. Der Grad des Endemismus ist ein Maßstab für die Dauer und das Ausmaß der Isolation eines Gebietes. Deswegen besitzen Inseln und Hochgebirge oft besonders hohe Zahlen von Endemiten. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 31 Endemische Arten Verbreitung der fossilen Ginkgo-Gewächse (gerastert) und der rezenten Art ;Ginkgo biloba (Pfeile) Reliktendemiten: Der Endemismus phylogenetisch meist älterer Sippen, die sich gegenwärtig aufgrund veränderter Umweltbedinungen nur noch auf kleinen Restflächen eines einst größeren Verbreitungsareals halten können. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 32 Endemische Arten Neoendemiten: Der Endemismus phylogenetisch junger Sippen, die sich noch nicht weiter ausbreiten können. Sie entstanden infolge geänderter Lebensumwelt in einem bestimmten Gebiet aus einer Stammform. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 33 Endemismus- mögliche Entstehung Relikttheorie Restareale im Zuge der Verdrängung Ausbreitungstheorie Vorposten der beginnenden Arealausweitung Glazialrelikte sind Pflanzen, die nach der Eiszeit in Mitteleuropa in kalte Gebiete wie die Mittel- und Hochgebirge zurückgedrängt wurden. Steppenrelikte (Xerothermrelikte) sind Pflanzen, die in Mitteleuropa während der Kaltzeit in den Periglazialgebieten siedelten und danach an trokkene Sonderstandorte verdrängt wurden. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 34 Endemismus Disjunkte Areale oder Reliktendemiten, deren ehemals größere Verbreitung z.B. durch Umweltveränderungen dezimiert wurde, sind auch in Mitteleuropa vertreten. Der Begriff „arktotertiäre Reliktflora“ bezeichnet unsere heutige verarmte Flora, die sich aus Teilen der tropischen Tertiärflora aufbaut. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 35 Vikarianz …getrennte Verteilungsmuster verwandter Taxa, die ähnliche Habitate belegen (vikariierende Arten) …nahe verwandte Taxa vertreten einander in geographischen Räumen bzw. unter bestimmten ökologischen Bedingungen, d.h. sie bewohnen jeweils gleiche oder ähnliche ökologische Nischen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 36 Vikariierende Arten Schwarzrandige Schafgarbe, Ostalpen Moschus- Schafgarbe, Ostalpen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 37 Pseudovikarianz …ökologische Stellenäquivalenz …nicht verwandte Taxa bei denen Vikarianz zu erkennen ist Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 38
