Naturschutzbiologie
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Flashcards
Korallenriffe
>weltweite Fläche 600000 quadratkilometer; = 0,2% der Meeresfläche
>Manche haben höhere Artenvielfalt pro Flächeneinheit als der tropische Regenwald
>ca. 1/3 aller Fischarten des Meeres in diesem Lebensraum zu finden
>93% sind durch Menscheneiinfluss beschädigt, davon 5-10% total zerstört.
>bei gleichbleibend fortschreitendem Ausmass an Zerstörung: in 20-40 Jahren: 60% der zur Zeit bestehenden Riffe werden zerstört
Grundlegende Ursachen für das Aussterben von Arten:
>deterministische Gefährdungsfaktoren
>Stochastische Gefährdungsfaktoren:
-extrinsische:
Umweltstochastizität (Prädatoren, Konkurrenz, Krankheiten..)
Katastrophen (Feuer, Flut..)
-intrinsische:
demographische Stochastizität
genetische Stochastizität (Drift, Inzucht und Auszuchtdepression)
Deterministische Gefährdungsfaktoren
umfassen die Zerstörung von lebenswichtigen Ressourcen, die zum unausweichlichen Aussterben von Arten führen.
Alle Individuen einer Art sind betroffen unabhängig von der Populationsgröße.
Stochastische Gefährdungsfaktoren
Umweltstochastizität (enviromental stochasticity)
beinhaltet die nicht vorhersehbare Variation von abiotischen Faktoren oder der biologischen Umwelt
bei diesen extrinsischem Gefährdungsfaktor sin alle Individuen einer Population in ähnlicher Weise betroffen
viele Arten haben sich durch Selektion an derartige Ereignisse angepasst
generell führt Umweltstochstizität zu Populationsschwankungen
natürliche Katastrophen
unvorhersehbar, in natürlichen Intervallen wiederkehrend
Dürren, Stürme, Feuer, Überschwemmung...
können Populationsschwankungen verursachen, oder einen Prozentsatz/die komplette POPULATION AUSLÖSCHEN
Demographische Stochastizität
die zufällige und zwischen Individuen unkorrelierte Variation in den Geburten- und Sterberaten in endlich großen populationen.
Genetische Stochastizität
Empfindlichkeit (v.A. kleiner Populationen) gegenüber verschiedener schädlicher genetischer Effekte
(Inzuchtdepression, Verlust an geneticsher Flexibilität oder Viefalt (durch Drift oder Inzucht) Aus- oder Fremdzuchtdepression)
Inzuchtdepression
>Inzucht
inbreeding, Paarung zw. nahe verwandten Individuen
Inzuchtdepression = negtive Effekte von inzucht:
Totgeburten, erhöhte Juvenilmortalität, verkleinerte Wurfgrösse, vorkommen von nicht reproduktiven Paarungen, geschwächtes Immunsystem
Auszucht
outbreeding
Paarung zw. nicht verwandten, meist weit voneinander entfernt lebenden Individuen
Ursachen von negativen Auswirkungen von Inzucht
>Durch Verpaarung nahe verwandter Individuen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass zwei identlische rezessive und schädliche Allele in den Nachkommen homozygot sind und sich somit phänotypisch auswirken und dessen Lebenstüchtigkeit reduzieren
>heterozygote Organismen sind oft lebensfähiger als homozygote
>ein erhöhter Homozygositätsgrad (homozygot für die gleichen Allele) bei den Elternvermindert die genetische Variabilität der gemeinsamen Nachkommen; Verlust genetischer Variabilität erhöht die Ähnlichkeiten der Nachkommen, die ihrerseits mehr um die gleichen Ressourcen konkurrieren
Inzuchtkoeffizient
F = Wahrscheinlichkeit dass zwei Allele an einem Locus eines Individuums gleich sind aufgrund gemeinsamer Abstammung;
Auszuchtdepression
Schwäche oder Unfruchtbarkeit bei Nachkommen von Individuen verschiedener Populationen die sich an unterschiedliche Umweltbedingiungen angepasst haben.
Ehr selten da die Individuen über starke morphologische, physiologische oder Verhaltensmechanismen verfügen, die sicher stellen, dass es nur innerhalb der Population oder Art zu Paarungen kommt
Genetische Drift
Verlust an evolutiver Flexibilität;
Zufällige Änderung der Häufigkeiten von Allelen innerhalb einer kleinen Population;
Probleme in kleinen Populationen
tendieren mehr zum Aussterben als große, drei Hauptursachen:
>Umweltstochastizität
>Demographische Stochastizität
>Genetische Stochastizität
MVP
kleinste überlebensfähige Population (minimal viable population size)
Schwellenwert für die minimale Individuenanzahl welche das Fortbestehen der Pop. über i.R. 100 jahre mit einer Wahrscheinliche´keit von 95% garantiert
es werden Simulationsmodelle genutzt
Effektive Populationsgrösse
Ne
Anzahl Individuen die an der Reproduktion beteiligt sind; i.d.R. kleiner als die vorhandene Anzahl Individuen
Faktoren die auf die effektive Populationsf´größe Einfluss ausüben
patches
Muster von geeigneten Flächen, die die spezifischen Ansprüche einer Art erfüllen, welche oft inselartig verteilt sind
Source- und Sink-Populationen
Source-Pop.: optimaler patch / Lebensraum von großer Habitatsqualität in dem die Geburtenrate höher ist als die Sterberate
Sink-Pop: Gegenteil; Individuen dieser Pop sind auf Zuwachs aus anderen Pop. angewiesen um länger bestehen zu können
Metapopulationsdynamik
Metapop.: umfasst ein System von Teilpopulationen
Metapopulationsdynamik beschreibt das aktuelle Vorkommen einer Art in einem begrenzten Gebiet als die Nettosumme von neuentstehenden, überlebenden und aussterbenden Teilpopulationen
Simulation:
räumliche Struktur, lokalen Populationsgrössen, biologische Eigenschaften der Art und Teilpopulationen (zB Geburten- und Sterberate, Altersstruktur, Ein-und Auswanderungsrate, dichteabhängige Prozesse wie Konkurrenz und Eikannibalismus) werden berücksichtigt
Nutzen des Metapopulationskonzeptes für den Naturschutz:
aufkommende Fragen:
Habitatfragmentierung und seine Effekte
Durch Fragmentierung (Zerschneidung) der Landschaft entstehen kleinere Restflächen (Fragmente) mit ursprünglicher Vegetation welche von verschiedenen oft lebensfeindlichen Habitattypen umgeben sind
Effekte:
>Verkleinerung des Lebensraumes
>Aufsplitterung und Verkleinerung der bestehenden Populationen
>Isolation der aufgesplitterten Teilpopulationen
>Randeffekte und Veränderungen von abiotischen und biotischen Faktoren in Fragmenten
Randeffekte und Veränderungen von a-/biotischen Faktoren in Fragmenten
Randeffekte: Einflüsse aus der Umgebung auf die Randbereiche von Fragmenten; wirken sich auf unterschiedliche Distanzen aus. Wirkt unterschiedlich auf versch. Individuen
der davon nicht betroffene Bereich des Fragmentes: Kernfläche;
Veränderung von biotischen und abiotischen Faktoren durch die Fragmentierung von großen Flächen
>(Mikro-) Klima: Energiegleichgewicht kann verändert sein (zB Tagesablauf der Temperatur)
>Windverhältnisse: Habitatfragmente sind oft stärker dem Wind ausgesetzt, kann zu Schäden der Vegetation führen, Bodenerosion beschleunigen, Staubpartikel oder Dünger und anderes mittragen,
>Wasserhaushalt:
Biotopschutz
es wird versucht, vielfältige und seltene Lebensräume längerfristig zu erhalten; solche mit langer Entstehungszeit haben besondere Priorität
Artenschutzprogramme
Ins Zentrum stellen einer Pflanzen- oder Tierart; ihre Überlebensbedürfnisse werden abgeklärt, es werden spezifische Förderungsmassnahmen entwickelt; Ziele: Erhalt und Wiedereinbürgerung lokal oder regional bereits ausgestorbener Arten
Schutzprogramme Bsp: Großer Panda (CHina) , Steinbock (Schweiz)
Segregation und Integration
Segregation> konzept der Trennung von artenreichen Flächen und Landwirtschaftsgebieten
Integration> wieder naturverträglicherer Nutzung von Landschaften, Arten sollen auf 100% der Landesflächen überleben
in situ- und ex situ-Erhaltungsstrategien
in situ > Schutzbestrebungen vor Ort, auch in ungeschützten Biotopen, informieren der Bevölkerung etc.
ex situ > bei zu großer Störung durch den menschen, Erhalt Individuen unter menschlicher Aufsicht an einem anderen Ort; Überleben von Kolonien in Menschenobhut (Bsp. Davidshirsch, oder in zoos, Aquarien und Zuchtprogrammen, botanischen Gärten..)
Organisation des Naturschutzes in der Schweiz
Bundesverfassungsgericht: Naturschutz ist primär Sache der Kantone, Bund hat nur Unterstützungs und Ausgleichsfunktion. Bund selbst: kann Naturreservate vertraglich erwerben und sichern und bildet die Gesetzgebungshoheit zum Schutz der pflanzen- und Tierwelt>botanischer und zoologischer Naturschutz untersteht dem Bund und die Kantone dürfen diesen nicht abschwächen; sie dürfen nur zusätzliche und strengere Vorschriften aufstellen und über den Katalog des Bundes hinaus weitere Arten unter Schutz stellen; Bundesrat: Lässt Inventare erstellen und lässt durch das Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft Rote Listen und Kennartenlisten erstellen
>Kantone: Anwendung des Bundesrechts/Vollzug: Bewilligungs-, Überwachungs und Strafverfolgungsorgan, Schutz und Unterhalt von Biotopen nationaler, regionaler und lokaler Bedeutung
>Gemeinden: auf Gemeindeebene wird das Naturschutzrecht oft zu wenig angewendet und vollzogen
>Naturschutzorganisationen: als "Anwälte der Natur" können sie im Namen des öffentlichen Interesses können sie Verfügungen anfechten; dieses Beschwerderecht ist als demokratisches Instrument der Mitwirkung am Gemeinwesen zu verstehen
Rote Listen und Gefährdungskategorien
zeigen welche Arten wie stark gefährdet sind
rote Listen der IUCN:
Gefährdungskategorien: EX (Extinct - ausgestorben), EW (extinct in the wild - in der Natur ausgestorben), CR (Critically Endangered - vom Aussterben bedroht) EN (Endangered - stark gefährdet), VU (Vulnerable - verletzlich), NT (Near threatened - potentiell gefährdet), LC (Least Concern - nicht gefährdet), DD(Data Deficient - ungenügende Datengrundlage), NE (not evaluated - nicht beurteilt)