Ökologie 1.3 UI13 2. Semester LZ 10

• Individuen zählen
• Bestimmte Teile der Organismen zählen
• Alle Organismen der Art sammeln und wägen
• Grösse der Organismen messen oder schätzen

• Simpsons Diversitätsindex

Mass für Wahrscheinlichkeit, dass zufällig ausgewählte Individuen einer LG zu verschiedenen Arten gehören. Werte liegen zwischen 1 und 0.

• Shannon Index

Mass für die Unsicherheit über die Artzugehörigkeit eines zufällig ausgewählten Individuums. Je höher der Index, desto ungewisser die Zuordnung des Individuums zu einer Art (desto grösser die Vielfalt).

• Feiner als Simpsons, Shannon gewichtet kleine Häufigkeiten stärker als grosse und „merkt“ früher, wenn die Häufigkeiten zurückgehen (Logarithmus). Der Simpsons kann auch bereits bei drei Arten hoch sein.

• Gleichmässigkeit (Evenness)

Misst Ähnlichkeit der Häufigkeit der vorhandenen Arten.

Quadratmethode (mehrere Stücke à 1m², alle Arten zählen und Deckungsgrad oder Anzahl zählen/schätzen (Fläche)), Transektmethode (8x1m, Arten beschreiben, die sich unter Messband befinden, für jeden Abschnitt Anzahl Arten notieren (Linie)))

Biom: weltweite Einteilung der Ökosysteme, Gebiete der Erde, bei denen die zonale Vegetation von einer bestimmten Lebensform dominiert wird. Die Biome sind durch unterschiedliche klimatische Bedingungen geprägt. Z. B. Wüste, Savanne, Regenwald

Zonale Vegetation: „Standart-Ökosystem“, entwickelt sich in tiefen Lagen, auf durchschnittlichen Böden und nach einer langen Zeit ungestörter Entwicklung.

Wuchsform: Grösse der Kompartimente, Formen s. unten

Lebensräume: (= Habitat, Biotop) bewohnter oder beanspruchter Raum einer sozialen Gruppe bzw. Population, Lebensgemeinschaft.

Bäume (immergrün, sommergrün, regengrün)

Sträucher (immergrün, sommergrün, regengrün)

Zwergsträucher (immergrün, sommergrün)

Ausdauernde Krautpflanzen (Gräser, Kräuter)

Kurzlebige Krautpflanzen

Moose, Flechten

Röhrichtpflanzen, Schwimmpflanzen, Wasserpflanzen

Tropischer Regenwald

Immergrüne Bäume, Pflanzenformen die mit Hilfestellung in Kronenraum kommen.

Hohe Sonneneinstrahlung

Regelmässige Niederschläge

Viele Baumsämlinge und Jungbäume verbleiben oft  jahrelang in unterdrücktem Zustand, wachsen schnell, wenn Lücke über ihnen.

Fast alle Vorgänge spielen sich im Kronenraum ab.

Hohe Tierdiversität

Savanne

Gräser, zerstreut vorkommende kleine Bäume

Saisonelle Regenfälle, Trockenheit

Weidende Herbivore, behindern die Regeneration von Bäumen

Feuer: schlecht für Bäume, gut für mehrjährige Gräser

Aber auch:

Staunässe, starke Trockenheit, oder Mineralstoffmangel -> Gräser

Grasland

Gräser

Prärie: moderate Niederschläge, nährstoff-reiche Böden

Steppe Eurasien: semiaride Bedingungen.

Überall: Saisonale Trockenheit

Weidende Tiere, grosse Populationen von Wirbellosen (z. B. Heuschrecken)

Grosse Teile in Kultur genommen

Wüste

Zwergsträucher, (kurzlebige Krautpflanzen?),

Sukkulenten

Heiss, trocken

Zwei Lebenszyklen:

1. Regen bringt Samen zum Keimen, wachsen schnell, leben nur wenige Wochen
2. Langlebigkeit, langsame physiolog. Prozesse (Kakteen, ertragen physiologische Inaktivität über lange Zeit)

Laubwald der gemässigten Breiten

Immergrüne Laubbäume,

mehrjähr. Kräuter (wachsen im Frühling schnell)

Starke Ausprägung der Jahreszeiten, kurze Wintertage. Frostperiode teils lang.

Heterogenität, da Bäume sterben und Lücken für neue Arten schaffen

Vögel sind meist Zugvögel, Böden reich an organischem Material, von vielen Detritivoren (Org. die v. toter org. Subst. leben) abgebaut und verarbeitet. Tiefer pH und Staunässe hindern Abbau teils und lassen Rohhumus akkum.

Nördlicher Nadelwald (Taiga)

Wenig immergrüne Bäume (Kiefern), viele laubabwerfende Bäume

Kurze Vegetationsperioden, starke winterliche Kälte

Permafrost, permanente Trockenheit

Geringe Diversität -> ideale Voraussetzungen für Krankheiten und Schädlinge

Tundra

Zwergsträucher, Seggen, Gräser, kleinwüchsige Kräuter

Moose, Flechten

Kurze Vegetationsperioden, starke winterliche Kälte

Starke Winde

Geringe Diversität.

Lemmingzyklus: Wenn Schnee schmilzt Population im Maximum, bilden Nahrungsgrundlage für wandernde Raubvögelpopulationen und Säugetiere.

Wasserläufe

• Unterschiedliche chemische und physikalische Umweltbedingungen: z. B. Sauerstoffkonzentrationen im Wasserlauf (turbulente Stellen sauerstoffreich) –> unterschiedliche Lebensgemeinschaften (Europäische Forelle hat hohen Sauerstoffbedarf und Hecht kann auch geringen tolerieren)
• Ufervegetation: Beschattung kann Primärproduktion im Bach lebender Algen reduzieren. Laubfall kann zur Nährstoffversorgung beitragen. Flüsse mit Ursprung in bewaldeten Gebieten: Externe Zufuhr organischer Stoffe. Flussabwärts, wo Beschattung weniger intensiv ist, können Wirbellose häufiger auftreten und Algen von Steinen abweide -> Zerkleinerung -> Nahrungsmenge für Sammler und Filtrierer nimmt flussabwärts zu.
• Veränderung der Ufervegetation hat grosse Folgen
• Überschwemmungen: massive Einträge von Mineralstoffen und organischem Material in den Fluss.

Seen

• Vertikale Schichtung des Wassers (oben wärmer, höherer Sauerstoffgehalt, produktiv, hohe Dichte an pflanzlichem und tierischem Leben)
• In tiefen Seen drei Schichten (Epilimnion, Termokline, Hypolimnion. Strömungen durchmischen die Schichten und bringen z. B. abgebautes org. Material von der untersten Schicht an die Seeoberfläche).
• Hoch gelegene Seen haben einen hohen Anteil Niederschlagswasser, tief gelegene eher Grundwassereintrag -> unterschiedliche Ionenkonzentrationen.
• Das Flachwasser in Ufernähe (Litoral) hat eine reichhaltige Flora. Zone reich an Sauerstoff, Licht, Nahrungsressourcen und Rückzugsorten.
• Salzseen: fruchtbar und hohe Dichte an Cyanobakterien, ernähren z. B. planktonfilternde Flamingos

Ozeane

• Photosynthese auf oberste 100m beschränkt (Euphotische Zone, kann auch getrübt sein in Küstennähe)
• Ozeane haben eher niedrige biologische Aktivität, da sie durch Knappheit an mineralischen Nährstoffen eingeschränkt ist.
• Grösste Produktivität dort, wo verlässliche Zufuhr von Mineralstoffen (N und P, teils Fe): Auswaschung aus Landflächen über Flüsse und Mündungsbereiche, Tiefenströme treten an die Oberfläche
• Lebensgemeinschaften im Ozean werden hauptsächlich von der Verfügbarkeit mineralischer Nährstoffe bestimmt!
• Unterste Schicht (Abyssal) lebt von absinkenden sterbenden und toten Lebewesen. Viele Wirbellose in dieser Schicht haben geringe Stoffwechselraten.
• Hydrothermale Vulkanschlote: Grosse Diversität, da hohe Sulfidkonzentrationen und hohe Temperaturen -> thermophile Bakterien und Fauna aus Polychaeten, Krabben und grossen Mollusken (Weichtiere).

Küsten

• Einflüsse: Nährstoffeinträge, Gezeiten, starke Wellenbewegung
• Steilküsten: Zonierung komprimiert, Flora und Fauna durch physikalische Kraft stark beeinflusst. Anemonen, Seepocken und Muscheln heften sich fest und filtern pflanzliches und tierisches Plankton, wenn sie von der Flut bedeckt sind. Andere bewegen sich mit den Gezeiten. Flora unter der Niedrigwasserlinie: Seetang (Kelp)
• Flachküsten: Gezeiten wühlen Sand und Schlick auf. Viele Mollusken und Polychaeten im Substrat eingegraben, filtern Wasser aus bei Flut. Frei von Seetang, da kein Haftpunkt. Selten auch Blütenpflanzen (in stabileren, schlickigen Flächen)

Mündungen

• Süss- und Salzwasser trifft aufeinander. Salzwasser als Keil am Grund da höhere Dichte.
• Steile Gradienten der Salinität, räumlich und zeitlich -> spezialisierte Fauna. Manche sind angepasst, andere graben sich ein oder schliessen die schützenden Schalen oder weichen aus in andere Bereiche um Salzkonzentrationen zu vermeiden.