Pollenanalytische Untersuchungen zur Rekonstruktion der spät

GEOBOTANIK I
Material für Studenten/innen
Dr. Martinus Fesq-Martin
Lehrstuhl Physische Geographie und
Quantitative Methoden
Universität 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 Pflanzenevolution
a
Beispiel für Pflanzensystematik: Biodiversität Gymnospermen
a
Grundprinzipien der Evolution
• Ökophysiologische Geobotanik / Autökologie:
a
Angepasstheiten der Pflanzen an pysikalisch/chemische Umwelt:
Strahlung, H2O, N2, Ionen, CO2 (Standortlehre), u.a.
• Biozönologische Geobotanik / Synökologie:
a
Interaktion der Organismen: Pilze, Herbivoren
a
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 Taxodiaceae
a Sequoiadendron giganteum (Mammutbaum),
bis 3000 J., Ø 8m
a Sequoia sempervirens (Redwood), ↑ 100m
a 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 (MittelmeerZypresse)
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
Biogene Kalkausfällung: Pflanzenauswahl
• 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.
C4-Pflanzen
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
•
Synökologie
•
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)
Moore - Vegetation
•
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
Pflanzengesellschaften des Fagion sylvaticae
• 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
Zufällige genetische Variation
a
Mutationen: Gen-, Chromosomen-,Genommutationen
Adaptation
Angepasstheit
Zufällige genetische Variation
a
Meiose: interchromosomale (homologe Chromosomen der
Eltern) u. intrachromosomale (crossing over)
Rekombination → sexuelle Fortpflanzung
Adaptation
Angepasstheit
Zufällige genetische Variation
a
Hybridisierung („Bastardierung“): Kreuzungsvorgänge
zwischen unvollständig isolierten Sippen mit
unterschiedlicher genetischer Struktur.
Adaptation
Angepasstheit
Wichtiger Hinweis !
• Die vollständigen Quellen zu dieser Materialsammlung
entnehmen Sie der Vorlesung GEOBOTANIK I bzw. erhalten Sie
auf Anfrage bei:
• [email protected]
• Die vorliegende Materialsammlung stellt eine sehr beschränkte
bzw. unvollständige Lernhilfe dar und kann den Besuch der
Vorlesung nicht ersetzen!

Download Report