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Globalklimatische Bedingungen

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Globalklimatische Bedingungen

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Globalklimatische Bedingungen: Die ITC

Globalklimatische Bedingungen: Verlagerung der ITC

Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

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 ...

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 .....

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

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:

Klimaschwankungen im Jungpleistozän und Holozän O

H-9

8/4-

4

H

o

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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

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.

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 ...

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 ...

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:

OH-98/4-1

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Artenverteilung und –entwicklung –1:

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

ahem

erob

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s ol

igoh

emer

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Neo

lithi

kum

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Mitt

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Röm

isch

es R

eich

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?