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Grundstudium – Modul Bio 8 Teil Geobotanik /Pflanzenökologie SS 2007 - 10., 11. Stunde, 21. u. 28. 06.2007 Projektionen, Stichworte u.ä.

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1 Grundstudium – Modul Bio 8 Teil Geobotanik /Pflanzenökologie SS , 11. Stunde, 21. u Projektionen, Stichworte u.ä.

2 Modul Bio 8 – Teil Geobotanik (Pflanzenökologie) 1. Fragestellungen, Aufgaben und Teilgebiete der Geobotanik 2. Floristik und kartographische Dokumentation des Vorkommens von Pflanzenarten 2.1 Das Areal einer Pflanzenart 2.2 Geoelemente der Flora – Arealtypen 2.3 Florenreiche 2.4 Florenregionen der Holarktis 3. Vegetationskunde 4. Vegetations- und Florengeschichte 4.1 Präkambrium 4.2 Paläophytikum 4.3 Mesophytikum: Trias, Jura 4.4 Kontinentaldrift 4.5 Neophytikum Kreide - Tertiär 4.6 Quartär Kaltzeiten (Eiszeiten) Spät- u. Nacheiszeit Mitteleuropäische Grundsukzession Prägung der mitteleuropäischen Vegetation durch den Menschen 5. Pflanzenökologie 5.1 Autökologie Pflanzlicher Strahlungs- u. Energiehaushalt

3 Elektromagnetische Strahlung trifft die Pflanzen - in Form von UV-Strahlung (schädlich), - mit Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich - mit Infrarotstrahlung. Heliophyten = Lichtarten | Skiophyten = Schattenarten Sichtbares Licht Photosynthetisch aktive Strahlung: Gewinn von Stoffwechselenergie für die Pflanze, Umwelteffekt für Vorgänge der Gestaltbildung Stimulus für Bewegungsvorgänge

4 Wärme-Dissipation durch langwellige Abstrahlung Konvektiver Wärmeaustausch mit der umgebenden Atmosphäre Verdunstungs-Kühlung durch die Transpiration (Energieaufwand für Wasser- verdunstung: = 2,45 MJ kg -1 H 2 O) Energie-Eintrag durch die Global- strahlung Fühlbare Wärme Latente Wärme T e m p e r a t u r Organ- Erwärmung Vereinfachte Wärmebilanz-Gleichung: Rn = M + S + E Netto- metabolisch fühlbare latente Energie- verbrauchte Wärme Wärme Gewinn Energie

5 . Stoffwechselvorgang Temperaturbereich Optimum unteres oberes Pessimum Kardinalpunkte der Temperatur Latenzgrenze Letalgrenze Verschiebungen: Modulativ <> modifikativ modulative Veränderung: kurzfristig und voll reversibel modifikative Veränderung: mittelfristig erfolgend, weitgehend irreversibel, im Zuge der individuenspezifischen Ontogenese Psychrophil Thermophil mesophil

6 Erkältungsempfindlich (chilling sensitive): Schädigung bei > 0°C Frostempfindlich : Schädigung zwischen 0°C und ca. –10°C Frosttolerant: Schädigung erst bei Temperaturen < ca. –10°C Gefrier-Exotherme

7 Kältehärtung und –enthärtung im Herbst bzw. Frühjahr Vorruhe VollruheNachruheAustrieb abhärtungsbereitenthärtungsbereit

8 Kältehärtung: Osmotika-Anreicherung (Zucker!) Vakuolen-Aufteilung Biomembran-Umbau partielle Zellentwässerung spezifische Gen-Expression (anti-freeze proteins, cold adaption proteins)

9 Lebensformen nach Raunkiaer

10

11 ....

12 sukkulente Blätter mesomorphe Blätter skleromorphe (= hartlaubige) Blätter Trocken- substanz Wasser- gehalt bis 70 % 90 % 98%

13 Hydratations- Depot- freies wasser wasser Wasser homoiohydre Pflanzen schadensloser Wasserverlust poikilohydre Pflanzen

14 Poikilohydrie Homoiohydrie (nahezu alle Kormophyten) Poikilohydre Thallophyten: Algen, Pilze, Flechten, Moose Einige Farne und Blütenpflanzen Poikilohydre Kormophyten

15 Syndrom der Poikilohydrie: - kleinlumige Vakuolen - Fähigkeit zur partiellen Stabilisierung von Membranen und Makromolekülen unter Wasserentzug - geregelter Ab- und Wiederaufbau von Organellen bei weitgehender Austrocknung - Produktion austrocknungsspezifische Proteine mit Chaperon- bzw. Schutzstoff-Charakter

16 SPAC = Boden-Pflanze-Atmosphäre-Kontinuum Bodenwasser: Haftwasser Senkwasser Feldkapazität

17 Evaporation = Verdunstung offener Wasserflächen Transpiration = stomatär geregelte Wasserabgabe der Blätter Luft- feuchte photo- synthet. aktive Strahlung Gesamt Transpi- ration des Baumes

18 Stomataweiten: Faktoren-Abhängigkeit (schematisch)

19 Mittagsdepression

20 Dürre-Resistenz von Pflanzen - Blattflächenverkleinerung - Profilstellung der Blätter - ledrige, wasserarme Konsistenz der Blätter - Kleinzelligkeit des Mesophylls - Verdickung der Epidermisaussenwände - Verdickung der Kutikula - eingesenkte Stomata - kleine Stomata in großer Anordnungsdichte - dichte Blattbehaarung Sukkulenz Wasserstress-Vermeidung (avoidance) Wasserstress-Toleranz (tolerance)


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