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Globalklimatische Bedingungen
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Globalklimatische Bedingungen
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Globalklimatische Bedingungen: Die ITC
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Globalklimatische Bedingungen: Verlagerung der ITC
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Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000
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Die Verteilung der Landmassen und der Meere auf der Erde im Laufe ihrer extrem langen Geschichte ist entscheidend für die Evolution und damit für die Herausbildung von Pflanzen- und Tierfamilien und ihrer Fortpflanzungsgemeinschaften (den Arten).
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Platten-Tektonik
Kontinentaldrift und Artenentwicklung ...
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Die zeitlichen Abstände (in Mio Jahren) zwischen der Trennung der Landmassen als Folge der Kontinentaldrift der einzelnen Erdplatten.
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Kurze und lange Trennungen .....
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Bei der floristischen Gliederung der Erde werden 6 Florenreiche unterschieden (als Folge der Kontinentaldrift).
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... haben in der Vegetationsgeschichte zu Florenreichen geführt
Holarktis: Die gesamte aussertropische Nordhemisphäre
Paläotropis: Tropischer Teil der Alten Welt: Afrika, Indien SO-Asien und Polynesien.
Neotropis: Tropen der Neuen Welt nördlich und südlich des Äquators in Süd- und Mittelamerika.
Australis: NUR Australien als stark isoliertes Florengebiet.
Antarktis: Südl. Teil S-Amerikas, Antarktis, S-Neuseeland
Capensis: Nur äusserste SW-Spitze von Afrika
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Die Verteilung der Landmassen und der Meere auf der Erde im Laufe ihrer Geschichte ist entscheidend für die Herausbildung der Florenreiche.
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Die Florenreiche der Erde:
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Klimaschwankungen im Jungpleistozän und Holozän O
H-9
8/4-
4
H
o
l
o
z
ä
n
Bölling/Alleröd
Eem
15 +1-1-2
Holozäne ‘Optima’
‘Kleine Eiszeit’ca. 1350-1850 u.Z.
Mittelalterliches‘Optimum’
mittl. t in K gegenüber 15 °C = tm-global der letzten 10.000 Jahre(Skala im Holozän und Glazial verschieden!)
Gl
a z i a
l
Zeit
in
Jah
rtau
send
en
BP
(pr
esen
t = 1
950)
ca. 12.800 - 14.500 BP
Hypothetischer Kaltzeittrend(nach DKRZ 1998)
15-10 -5
Jüngere Dryas
75
50
30
20
15
12.5
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
100
125
ca. 11.500 - 12.800 BP
Denekamp
Odderade
Brörup
+5
Schwankungen der Mitteltemp. bis 15K innerh.weniger Jahrzehnte im Eem
HK,TU-Berlin, FB 07, Inst. f. Ökologie
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Die drei wichtigsten ParameterDie Wiederbesiedlung der Tundren und Steppen
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Die drei wichtigsten ParameterDer Weg in das Holozän, das aktuelle Interglazial
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Die trocken liegenden Schelfgebiete aller Kontinentehatten etwa die Fläche Europas. Regenwälder
bedeckten den Sunda-Schelf.
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Phase grösster Vereisung = LGM, ca. 25.000 – 18.000 BP
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Die drei wichtigsten Parameter
Warme und kühle Phasen in der nördlichen Hemisphäre
Zwischen den Eiszeiten von 100-125.000 Jahren immer wiederInterglaziale. Das aktuelle heisst Holozän.
Klimadynamik im Holozän
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Holarktisches Florenreich mit europäischen Geo- oder Florenelementen.
arktische (arc.): Primär baumlose arktische Tundra, bis in die Nadelwaldzone reichend, auch in den Alpen, mit sehr kurzer Vegetationszeit
boreale (bor.) E.: Nadelwaldzone N- und O-Europas, grösstes Waldgebiet der Erde (z.B. Fichte und Kiefer).
atlantische (atl.) E.: Ozeanisches W-Europa, tw. Mitteleuropa, sehr selten O-Europa, mildes Klima
mitteleuropäisch (eumi, submi): Hauptsächlich Arten der mitteleuropäischen Laubwaldzone.
mediterrane (med.): Hauptsächlich Arten der mediterranen Hartlaubzone mit ausgeprägter Dürrezeit, aber milden Wintern.
Vgl. Heinrich Walter (1986)
Vegetationsdynamik: Bildung Phytogeografischer Florenregionen
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Vegetationsdynamik: Bildung Phytogeografischer Florenregionen
03.05.
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pontische (po.): Elemente der baumlosen osteuropäischen Steppen, hier lange Dürrezeit und sehr kalte Winter.
euxinische (eux.): Oft submediterrane Arten der südlichen Schwarzmeerregion
südsibirische: Arten des Übergangsgebietes zwischen den westsibirischen Steppen und der Taiga (borealer Nadelwald).
Turanisch-zentralasiatische oder irano-turanische (ira-tur): Hauptsächlich Arten der südosteuropäischen Halbwüste, in Mitteleuropa selten auf Salzböden, manchmal an Meereküsten, aride Küstenregion NW-Afrikas, auch im Hochgebirge der O-Mediterraneis.
Vgl. Heinrich Walter (1986)
Vegetationsdynamik: Bildung Phytogeografischer Florenregionen
Holarktisches Florenreich mit europäischen Geo- oder Florenelementen.
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Es gibt ...
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Kosmopoliten: Kommen in allen Erdteilen vor.
Endemiten: Kommen nur in einem begrenzten Gebiet vor.
Reliktarten oder Paläoendemiten: Arten, die in der Erdgeschichte einmal sehr stark verbreitet waren und durch z.B. starke klimatische Veränderungen nur noch selten sind.
Neoendemiten: Relativ junge Arten, die sich z.B. auf Inseln oder isolierten Gebirgen, aber auch als Folge fehlender Ausbreitungs-hindernisse entwickelt haben und sich in Ausbreitung befinden.
Vegetationsdynamik: Florenentwicklung
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... ist immer abhängig,
... von sich ständig verändernden Umweltbedingungen, im kleinen und im grossen Massstab.
Evolution findet immer statt, auch jetzt und heute ...
Der Genbestand spiegelt die Evolutionsgeschichte, die immer einmalig ist: d.h. identische Entwicklungen kann es nicht geben.
Konvergente Entwicklungen: Aufgrund gleicher Umweltbedingungen kommt es zu Ausleseprozessen, welche jene Arten überleben lassen, die z.B. Sukkulenz oder Hartlaubigkeit aufweisen.
Vegetationsdynamik: Die Artenentwicklung ...
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ABER ...
... Dabei handelt es sich keinesfalls um Anpassungsprozesse im teleologischen Sinne (Anpassung im strengen Sinne ist nur ontologisch möglich), sondern um das Vorhandensein einer genetischen Variabilität, welche unter sich verändernden Umweltbedingungen nur jenen Arten ein Überleben ermöglicht, welche ZUFÄLLIG besser für die neuen Umweltbedingungen „ausgerüstet“ sind.
Vegetationsdynamik: Die Artenentwicklung ...
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Formationen bzw. Physiognomien ...
... Z.B: Wald – immergrün – laubabwerfend... Z.B: Grasland – Steppen - Savannen.
... Z.B: Halbwüste – Vollwüste – Extremwüste, oder Kältewüste.
Lebensformen ...
Physiologisch als Anpassung an die klimatischen Bedingungen, d.h. z.B. auch Lebensformentypen in verschiedenen Klimazonen.
Artenkompositionen ...
Floristische Zusammensetzung der Vegetation eines Standortes (Pflanzensoziologie).
Vegetationsbeschreibungen erfolgen nach ...
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Die Lebensformen wurden ursprünglich nach der Lage ihrer Über-winterungsknospen definiert, also tw. irrelevant für die Tropen.
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Lebensformentypen nach Raunkiaer (1934) ...
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Semachorie – Ausbreitung durch die Einwirkung äusserer Kräfte, die eine Ausstreu verursachen
Autochorie – Ausbreitung durch die Mutterpflanzen oder Diaspore selbst
Anemochorie – Ausbreitung durch Wind
Hydrochorie – Ausbreitung durch Wasser
Zoochorie – Ausbreitung durch Tiere
Hemerochorie – Ausbreitung durch den Menschen
Werden in der Ausbreitungsbiologie zusammengefasst. Arten der Ausbreitung sind ...
Barochorie – Ausbreitung durch Schwerkraft
Die Ausbreitungsarten der Pflanzen ...
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Spätglaziale und holozäne Einwanderung und heutiges Areal.
Aus Lang (1994)QuartäreVegetationsgeschichte
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Und welche Ausbreitungsart ?
Vegetationsdynamik: Wiederausbreitung nach der Eiszeit
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Vegetationsdynamik:Geschichte und Gegenwart
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Areal der Gattung Aesculus (Rosskastanie) ...
... Mosaikartig im Bereich der Subtropen u. nördl. Tropen.
Verbreitung einzelner Arten: z.B. disjunktes Arten-Areal ..
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Vegetationsdynamik:Geschichte und Gegenwart
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Artenverteilung und –entwicklung –2:
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OH-98/4-1
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Artenverteilung und –entwicklung –1:
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Änderung der Mannigfaltigkeit der Flora in Mitteleuropa
nach: FUKAREK 1979 REICHHOFF 1985 und PLACHTER 1991 (aus KORNAS 1983 (aus SUKOPP & TREPL 1987
nach FUKAREK 1979) nach FUKAREK 1980)
OH
-98/
4-5
5000 v.u.Z
4000
3000
2000
1000
0 1000 2000
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Dynamik der Artendiversität bei zunehmendem Bewirtschaftungsdruck
(aus KEHL 1995)
HK,TU-Berlin, FB 07, Inst. f. Ökologie
plant species diversity
economical pressure, eg. wood cutting, grazing etc.
extensivepasture
settlementmarginmosaic pattern macchie stands
decreasing increasing
OH
-98/
4-6
ca. 1000 m
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Artendynamik: Vor- und Nachteile | Neobiota
Heracleum mantegazzianumRiesenbärenklau
Bufo marinus Zuckerrohrkrötebzw.Aga-Aga
Procyon lotorWaschbär
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Vegetationsdynamik: Die modernen Landschaften
Artenvielfalt und Biodiversität?