Post on 09-May-2019
GEOBOTANIK I
Material für Studenten/innen
Dr. Martinus Fesq-MartinLehrstuhl Physische Geographie und
Quantitative MethodenUniversität Augsburg
Weiterführende Literatur:
1.
Frey, W. & R. Lösch (2004):Lehrbuch der Geobotanik.
Elsevier
Spektrum Akademischer Verlag. 528 S.
2. Walter, H. (1986): Allgemeine Geobotanik. Verlag Eugen Ulmer Stuttgart. 279 S.
3. Pott, Richard (2005): Allgemeine Geo-botanik. Springer Verlag. 652 S.
4. Nentwig, W., Bacher, S. & R. Brandl (2009): Ökologie - kompakt. Spektrum Akademischer Verlag. 354 S.
5. Lüder, Rita (2008): Grundkurs Pflanzenbestimmung. Quelle & Meyer Verlag. 372 S.
6. Schubert & Wagner (2000) Botanisches Wörterbuch. UTB 1476
Inhalte der Vorlesung GEOBOTANIK I
•
Floren-
und Vegetationsgeschichte:a
„Meilensteine“
der Pflanzenevolutiona
Beispiel für Pflanzensystematik: Biodiversität
Gymnospermena
Grundprinzipien der Evolution•
Ökophysiologische Geobotanik / Autökologie:
a
Angepasstheiten der Pflanzen an pysikalisch/chemische
Umwelt: Strahlung, H2
O, N2
, Ionen, CO2
(Standortlehre), u.a. •
Biozönologische
Geobotanik / Synökologie:
a
Interaktion der Organismen: Pilze, Herbivorena
Sukzession: Primärsuk., Mosaik-Zyklus-Konzept•
Floristik / Arealkunde sowie Naturschutz:
a
Vorkommen/Verbreitung von Pflanzensippen im regionalen/globalen Kontext
a
Konzepte des Natur-
und Landschaftsschutzes
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
Abteilung
Spermatophyta
(ca. 241000 A)
•
1. Unterabteilung
Coniferophytina
•
2. Unterabteilung
Cycadophytina
•
3. Unterabteilung
Magnoliophytina
/ Angiospermae
(ca. 240000 A)
a
1. + 2. UA = Organisationsstufe Gymnospermae
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
Gymnospermae
/ Nacktsamer
allgemein:
a
Blüten immer getrenntgeschlechtlich
–
Zapfen = ♀
komplexe Blütenstände
–
ohne Blütenhülle
–
ohne Fruchtknoten
–
ohne Narbe
–
meist Windbestäubung = Anemophilie
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterabteilung Coniferophytina
a
1. Klasse
Ginkgoopsida
a
Eine rezente Art: Ginkgo biloba in
Ostchina:
Provinzgrenze
Chekiang
/ Anwhei
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterabteilung
Coniferophytina
a
2. Klasse
Coniferopsida
/ Pinatae
(525 A)
a
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer,
Koniferen)
a
2. Unterklasse
Taxidae
(Eiben)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
1. Familie
Cephalotaxaceae
(Kopfeiben),
eine Gattung in Ostasien / Himalaya
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
2. Familie
Podocarpaceae
(Steineiben), trop.-
subtropische
Gebirgswälder, südl. Hemisphäre
a
Gattung
Podocarpus
a
Gattung
Dacrydium
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae•
1.
Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
3. Familie
Araucariaceae
a
Araucaria araucana (Andentanne)
a
Araucaria heterophylla (Zimmertanne),
Nordfolkinsel, Südpazifik
a
Araucaria angustifolia
a
Wollemnia nobilis,
1994 von David Nobilis
in
den Blue Mountains bei Sydney entdeckt
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
4. Familie
Pinaceae
a
Abietoideae
a
Gattung
Abies
(Tannen, 50 A)
a
Gattung
Picea
(Fichten, 40 A)
a
Gattung
Pseudotsuga
(Douglasien, 4 A)
a
Gattung
Tsuga
(Hemlocktannen, 14 A)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
4. Familie
Pinaceae
a
Laricoideae
a
Gattung
Larix
(Lärchen, 9 A)
a
Gattung
Cedrus
(Zedern, 4 A)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
4. Familie
Pinaceae
a
Pinoideae
a
Gattung
Pinus
(Kiefern, 93 A)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
5. Familie
Taxodiaceaea
Sequoiadendron giganteum (Mammutbaum), bis 3000 J., Ø
8m
a
Sequoia sempervirens (Redwood), ↑
100ma
Metasequoia glyptostroboides,
erst 1944 rezent in China (Hupeh/Sechuan) entdeckt
a
Taxodium distichum (Sumpfzypresse), mit Wurzelknie = Atemwurzel, Everglades u.a.
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
6. Familie
Cupressaceae
a
1. Gattung
Juniperus (50 A), mit
Beerenzapfen → Endozochorie
a
Juniperus communis (Wacholder)
a
Juniperus sabina (Sade-Baum)
a
Juniperus virginiana (Bleistiftzeder)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
6. Familie
Cupressaceae
a
2. Gattung
Cupressus (13 A)
a
Cupressus sempervirens (Mittelmeer- Zypresse)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
6. Familie
Cupressaceae
a
3. Gattung
Chamaecyparis (8 A)
a
Chamaecyparis lawsoniana (Lawsons Scheinzypresse)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
Ordnung
Pinales
a
6. Familie
Cupressaceae
a
4. Gattung
Thuja (5 A)
a
Thuja occidentalis (Abendländischer
Lebensbaum)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
1. Unterabteilung
Coniferophytina
a
2. Klasse
Coniferopsida
/ Pinatae
(525 A)
a
1. Unterklasse
Pinidae
(Nadelhölzer)
a
2. Unterklasse
Taxidae
(Eiben)
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
2. Klasse
Coniferopsida
/ Pinatae
(525 A)
a
2. Unterklasse
Taxidae
(Eiben)
a
Ordnung
Taxales
a
Familie
Taxaceae
a
Taxus baccata,
Eibe als einzige europäische Art
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
Abteilung
Spermatophyta
(ca. 241000 A)
•
1. Unterabteilung
Coniferophytina
•
2. Unterabteilung
Cycadophytina
•
3. Unterabteilung
Magnoliophytina
/ Angiospermae
(ca. 240000 A)
a
1. + 2. UA = Organisationsstufe Gymnospermae
Biodiversität
/ Systematik Gymnospermae
•
2. Unterabteilung
Cycadophytina
a
Klasse
Cycadopsida
(Cycadeen
= Palmfarne, 140 A)
a
Klasse
Gnetopsida
(Chlamydospermen, 80 A)
a
Familie
Gnetaceae
a
Familie
Welwitschiaceae, Weltwitschia mirabils
a
Familie
Ephedraceae
Evolution des Pflanzenreiches
•
Im Holozän
Domestikation von Arten durch den Menschen → Kulturpflanzen, z.B. Getreide der Poaceae
(Süßgräser):
Weizenarten (Triticum spp., Einkorn (T. monococcum) u. Emmer
(T. dicoccum) ältester Nachweis: ca. 10.500
J.BP)
Gerste (Hordeum vulgare)
Roggen (Secale cereale)
Saat-Hafer (Avena sativa)
Reis (Oryza sativa)
Mais (Zea mays)
Hirsen (z.B. Rispen-, Kolben-, Perl-, Sorgumhirse)
Stickstoff: Symbiose
•
Symbiose
zwischen
Actinomyceten
(Gat. Frankia) und:
a
Rutenstrauch (Casuarina) a
Erlen (Alnus) a
Sanddorn (Hippophae) a
Gagelstrauch
(Myrica) a
Silberwurz (Dryas) a
Ölweide (Elaeagnus) a
u.a.
Stickstoff: Symbiose
•
Symbiose
mit
Cyanobakterien:
a
Wasserfarn
Azolla +
Anabaena azollae
300 kg N/ha im Jahr !
Stickstoff: Symbiose
•
Symbiose
mit
Cyanobakterien:
a
Gattung
Gunnera spp. +
Nostoc spp.
Stickstoff: Symbiose
•
Symbiose
mit
Rhizobium, Bradyrhizobium,
Azorhizobium
(„Wurzelknöllchen-Bakterien“):
a
Leguminosen
(wichtige Kulturpflanzen)
Stickstoff: Symbiose
•
Erbse → Rhizobium leguminosarum
•
Luzerne
→ R. meliloti•
Klee
→ R. trifolii
•
Bohne → R. phaseoli
•
Lupine → R. lupini
•
Sojabohne
→ Bradyrhiobium japonicum•
Sesbania
→ Azorhizobium caulinodans
•
Cyanophyceen, Blaualgen–
Rivularia haematites, Lyngbya spp.
•
Desmidiaceen, Zieralgen–
Oocardium depressum
•
Charales, Armleuchterlagen
•
Bryophyta, Moose–
Cratoneurum commutatum, Eucladium verticillatum
•
Angiospermen–
Potamogeton spp., Hydrocharis spp., Elodea spp.
Biogene
Kalkausfällung: Pflanzenauswahl
•
viele Poaceen-Gattungen
(Gräser, Monokotyle) in den Savanengebieten
der semiariden Subtropen
•
Mais und Zuckerrohr •
konvergente Evolution
in verschiedenen
Verwandtschaftskreisen, z.B. auch innerhalb Dikotylenfamilien: Amaranthaceae, Chenopodiaceae, Polygonacea
•
in bislang 18 Angiospermen-Familien nachgewiesen
C4-Pflanzen
•
Biotop
(der/das): Lebensraum
oder Standort mit
bestimmten Bedingungen für die Existenz und das
Gedeihen von Organismen
niedrigste, lokal begrenzte Einheit der Ökologie
•
aus Schubert & Wagner (2000)
Synökologie
•
Synökologie: Ökologie der Populationen,
Biozönosen
und Ökosysteme.
Biozönose
(=Biocoenose): Lebensgemeinschaft oder Vergesellschaftung von Lebewesen, die
einen einheitlichen Abschnitt des Lebensraumes
bewohnen und die in einem Zustand
gegenseitiger Bedingtheit leben.
•
aus Schubert & Wagner (2000)
Synökologie
•
Grasmoore:
Seggenmoore, Schilfröhrichte, u.a.
•
Braunmoosmoore
•
Bruchwaldmoore:
Erlen-, Birken-, Kiefern-,
Fichtenbrüche inkl. Gräser u. Moose
•
Zwergstrauch-Torfmoosmoore:
Sphagnum spp. mit
Ericaceen
u.a.
•
Waldmoore:
Kiefern u. Birken mit Sphagnum, Gräsern u.a.
•
nach Friedmann 2003
Moore -
Vegetation
•
Luzulo-Fagetum typicum: Wald-Hainsimsen-Buchenwald•
Lathyro-Fagetum: Kalk-Buchenwald•
Carici albae-Fagetum: Orchideen-Buchenwald•
Seslerio-Fagetum: Blaugras-Buchenwald•
Asperulo-Fagetum: Waldmeister-Buchenwald•
Mercuriali-Fagetum: Bingelkraut-Buchenwald•
Allio ursini-Fagetum: Bärlauch-Buchenwald•
Abieti-Fagetum: Buchen-Tannenwald•
Hordelymo-Fagetum: Waldgersten-Buchenwald•
Helleboro-Fagetum: Schneerosen-Buchenwald•
Aposerido-Fagetum: Nordalpiner Fichten-Tannen-Buchenwald•
Aceri pseudoplatanii-Fagetum: Subalpiner Bergahorn-Buchenwald
Pflanzengesellschaften des Fagion sylvaticae
Zufällige genetische Variation
a
Mutationen:
Gen-, Chromosomen-,Genommutationen
AdaptationAngepasstheit
Zufällige genetische Variation
a
Meiose:
interchromosomale
(homologe Chromosomen der
Eltern) u. intrachromosomale
(crossing
over)
Rekombination
→ sexuelle Fortpflanzung
AdaptationAngepasstheit
Zufällige genetische Variation
a
Hybridisierung
(„Bastardierung“):
Kreuzungsvorgänge
zwischen unvollständig isolierten Sippen mit
unterschiedlicher genetischer Struktur.
AdaptationAngepasstheit
• Die vollständigen Quellen zu dieser Materialsammlung
entnehmen Sie der Vorlesung GEOBOTANIK I bzw. erhalten Sie
auf Anfrage bei:
• fesq-martin@geo.uni-augsburg.de
• Die vorliegende Materialsammlung stellt eine sehr beschränkte
bzw. unvollständige Lernhilfe dar und kann den Besuch der
Vorlesung nicht ersetzen!
Wichtiger Hinweis !