Tutorium Physische Geographie im SS 2009 Universität Augsburg Fakultät für Angewandte Informatik Institut für Physische Geographie und Quantitative Methoden Prof. Dr. Jucundus Jacobeit Tutorium Physische Geographie im SS 2009 7. Sitzung am 01.07.2009 Tutorin: Claudia Weitnauer

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Vikarianz …getrennte Verteilungsmuster verwandter Taxa, die ähnliche Habitate belegen (vikariierende Arten) …nahe verwandte Taxa vertreten einander in geographischen Räumen bzw. unter bestimmten ökologischen Bedingungen, d.h. sie bewohnen jeweils gleiche oder ähnliche ökologische Nischen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Vikariierende Arten Schwarzrandige Schafgarbe, Ostalpen Moschus- Schafgarbe, Ostalpen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Pseudovikarianz …ökologische Stellenäquivalenz …nicht verwandte Taxa bei denen Vikarianz zu erkennen ist Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Arealentstehung Arten erobern Areale durch wandern Auf welche Weise und wie schnell hängt von Art der Diasporenausbreitung ab (Samen, Früchte, vegetativ usw.) Arten differenzieren sich bei der Wanderung z.B. durch Mutation, Selektion, Isolation, Kreuzung Entstehungsgebiet (genetisches Zentrum) eines Taxons: Ausgangspunkt, von dem die Differenzierung und Ausbreitung ausgegangen ist Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Arealentstehung Progressive Areale: breiten sich aus Regressive Areale: schrumpfen Variabilitäts- oder Mannigfaltigkeitszentren: Areale mit hoher Besiedlungsdichte und hoher genetischer Diversität Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Arealgrenzen Meist mechanische Hindernisse (z.B. Meeresküsten, Gebirge) Ansonsten standörtlich bedingte Grenzfaktoren wie Klima oder Boden Konkurrenz als limitierender Faktor Absolute Grenzen pflanzl. Lebens: Extrema von Dürre, Kälte, Salz- und Schwermetallgehalte im Boden usw. Unterscheidung: rezente- fossile Areale, natürliche- künstliche Areale Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Grenzen von Arealen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Arealtypen und Geoelemente Geoelemente = Florenelemente Arealtypen = Gruppen von Taxa, deren Gesamtareale eine ähnliche Grundform und Position aufweisen Geoelement: Gruppen von Pflanzen- und Tierarealen, deren Hauptverbreitungsgebiet weitgehend zusammenfällt und die sich regional deutlich von anderen Gruppen abheben Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Arealdiagnose nach Meusel et al. (1978) Die Erde wird mit einem Rasternetz belegt und innerhalb der Florenreiche wird eine Differenzierung der Vegetation nach Temperaturfaktor, Ozeanität/Kontinentalität und Humidität/Aridität vorgenommen. Die drei Gesichtspunkte der Arealdiagnose: Zonalität, Ozeanität, Höhenstufen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Arealdiagnose nach Meusel et al. (1978) Auf der NHK werden von N nach S folgende Arealtypen unterschieden: Arktische, borealm temperate, submeridionale, meridionale, boreo- subtropische, tropische Florenzone Auf der SHK von N- S: Austro- subtropisch, australe, antarktische Florenzone Boreo = nord, austro = süd Auch Höhenstufen werden unterschieden: planar bis nival Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Arealdiagnose nach Meusel et al. (1978) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Geoelemente nach Walter (1970) Arktisches Geoelement: Arten mit Hauptverbreitungsgebiet in der baumlosen Tundra Alpines Geoelement: Verbreitungsschwerpunkt der Arten in der alpinen Stufe der Hochgebirge Boreales Geoelement: Verbreitungsschwerpunkt in der Nadelwaldzone Nordeurasiens Mitteleuropäisches Geoelement: Verbreitungsschwerpunkt im Laubmischwaldgebiet Mitteleuropas Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Geoelemente nach Walter (1970) Mittelrussisches (samatisches) Geoelement: verbreitet im Laubmischwaldgebiet Osteuropas Atlantisches Geoelement: Verbreitungsschwerpunkt im ozeanisch geprägten Klima Westeuropas Mediterranes G.: verbreitet in der Hartlaubzone des Mittelmeergebietes Illyrisches G.: verbreitet im Balkangebiet Pontisches G.: Verbreitungsschwerpunkt in den osteuropäischen Steppengebieten Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Geoelemente nach Walter (1970) Südsibirisches Geoelement: Arten, die aus dem Parklandschaftsgürtel zwischen den borealen Wäldern und den Steppen stammen Turanisches G.: verbreitet in den asiatischen Halbwüsten Saharo- sindisches G.: verbreitet in den trockenen afrikanischen Wüsten Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Vorsilbe sub- : weniger deutliche Merkmalsausprägung Doppelbezeichnungen wie arktisch- alpin: typische Arten haben gleiches Verbreitungsgebiet i.d. Tundra und alpiner Stufe der Hochgebirge Weitere Abstufungen: circum-, supra-, eu-, thermo-, xero-, alto- Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Vernetzung der Geoelemente Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Bioreiche Floren- und Tierreiche: übergeordnete floristische und faunistische Raumeinheiten Grad der Eigenständigkeit: Zahl der nicht übereinstimmenden Taxa (Kontrast) und Ranghöhe der endemischen Taxa Floren- bzw. faunistisches Gefälle: Kontrast auf 100 km Strecke Ausschlaggebend für die Grenzziehung zwischen zwei Florengebieten und deren hierarchische Einordnung ist die Stärke des Florenkontrasts oder das Florengefälle. Kennzeichen der Florenreiche sind ihre jeweiligen endemischen Arten. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Bioreiche Ursachen für Entstehung: geologische Entwicklung in der Vergangenheit (Lage, Bewegung, Isolierung der Landmassen, Gebirgsbildung) und wechselvolle Klimageschichte Sieben Florenreiche: Holarktis, Paläotropis, Neotropis, Australis, Capensis, Antarktis, Meeresflora Sechs tiergeographische Regionen: Holarktis, Neotropis, Paläotropis, Wallacea, Australis, Antarktis Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Die sieben Florenreiche der Erde Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Sechs tiergeographische Regionen der Erde Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Historische Vegetationsgeographie Versuch, mit verschiedenen Methoden die Evolutions- und Ausbreitungsgeschichte der Pflanzen und Tiere nachzuzeichnen (Floren- /Faunengeschichte) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Rekonstruktionsmethoden paläontologische Untersuchungen an Tier- und Pflanzenresten aus geologischer Vergangenheit (Skelette, Versteinerungen, Tier- und Pflanzenabdrücke, inkohlte Pflanzenreste, Bernstein u.a.  Paläontologie). Untersuchung von organisch erhaltenen Pflanzengroßresten (z.B. Blätter, Früchte, Samen, Rinde, Hölzer, Holzkohle): Makrorestanalyse Untersuchungen an Mikrofossilien (Mikrofazies) u.a. an fossilem Blütenstaub und Sporen:  Pollenanalyse vegetationskundlich-systematische Untersuchungen Auswertung historische Quellen, Bilder und Fotos Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Rekonstruktionsmethoden Makrofossilien: mit bloßem Auge oder Lupe erkennbare Reste höherer Pflanzen, geben Infos über lokale Vegetation am Untersuchungsort Mikrofaziesuntersuchungen: Untersuchung terrestrischer Mikrofossilien (Blütenstaub, Sporen, Holzkohle, usw.) Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Rekonstruktionsmethoden Es gibt zahlreiche physikalische, chemische, biologische, stratigraphische Methoden zur Altersdatierung. Für die Rekonstruktion der Vegetationsgeschichte ist es nötig Altersangaben von Fundstücken zu erhalten. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Rekonstruktionsmethoden Man unterscheidet absolute, radiometrische und relative Datierungsmethoden: Absolute Methoden der Altersdatierung ermöglichen die direkte Bestimmung von Kalenderaltern Radiometrischen Methoden liefern Jahresangaben mit unterschiedlich großem Fehlerbereich Relative Methoden ermöglichen eine relative zeitliche Einordnung eines Horizonts im Vergleich zu einem anderen, woraus eine zeitliche Reihenfolge abgeleitet werden kann. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Absolute Methoden der Altersdatierung Dendrochronologie: Zählung und Analyse von Gehölz- Jahresringen Warvenchronologie: Bestimmung des Alters anhand jährlich geschichteten Seesedimenten Lichenometrie: benutzt Flechtenarten (z.B. Rhizocarbon geographicum) mit bekannter lokaler Wachstumsrate zur Berechnung des Erstbesiedlungsjahres des exponierten Ausgangsmaterials Flechten = Lichen, Datierung von Oberflächen, die weniger Als wenige Jahrhunderte alt sind Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Dendrochronologie: Altersdatierung wie bei Warvenchronologie Von max. spätglazialen Ablagerungen Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Radiometrische Methoden Basieren auf dem Zerfall radioaktiver Elemente mit konstanter Halbwertszeit Aus der relativen Konzentration des radioaktiven Elements und seines Zerfallsproduktes  Bestimmung des Probenalters Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009

Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009 Relative Methoden Tephrochronologie: verwendet Ablagerungen von Vulkanausbrüchen (z.B. Asche), als Zeitmarker Paläomagnetische Datierung: stützt sich auf Umpolung des Magnetfeldes Pollen- und Sporenanalyse: hiermit können lokale und regionale Biozonen ausgewiesen werden und zur relativen Altersdatierung eingesetzt werden Artefakte (z.B. Keramik) gestatten die zeitliche Einordnung mit Hilfe archäologischer Methoden. Ist in Gebieten mit großem Fundreichtum möglich. Tutorium Claudia Weitnauer im SS 2009