Tutorium Physische Geographie im SS 2009

Tutorium Physische GeographieTutorium Physische Geographieim SS 2009im SS 2009

Universität AugsburgUniversität AugsburgFakultät für Angewandte InformatikFakultät für Angewandte InformatikInstitut für Physische Geographie und Quantitative MethodenInstitut für Physische Geographie und Quantitative MethodenProf. Dr. Jucundus JacobeitProf. Dr. Jucundus Jacobeit

5. Sitzung am 17.06.20095. Sitzung am 17.06.2009

Tutorin: Claudia WeitnauerTutorin: Claudia Weitnauer

Tutorium Claudia Weitnauer im STutorium Claudia Weitnauer im SS 2009S 2009

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GrundlagenGrundlagen

Biota = Gesamtheit aller auf der Erde oder in einem Biota = Gesamtheit aller auf der Erde oder in einem bestimmten Gebiet vorhandenen Pflanzen und Tierebestimmten Gebiet vorhandenen Pflanzen und Tiere

Flora = PflanzenFlora = Pflanzen Fauna = TiereFauna = Tiere Vegetationsgeographie: befasst sich mit dem Vegetationsgeographie: befasst sich mit dem

Artbestand, Verbreitung, Entstehung, Entwicklung Artbestand, Verbreitung, Entstehung, Entwicklung und Dynamik der Flora sowie mit der Struktur, und Dynamik der Flora sowie mit der Struktur, Ordnung, Funktion, Wechselbeziehungen und der Ordnung, Funktion, Wechselbeziehungen und der Geschichte der Pflanzen im ÖkosystemGeschichte der Pflanzen im Ökosystem


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Arbeitsweisen und Arbeitsweisen und MethodenMethoden


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KlausurfragenKlausurfragen

1.1. Was versteht man unter Biozönose und Was versteht man unter Biozönose und Biotop?Biotop?

2.2. Welche Ordnungsebenen gibt es bei Welche Ordnungsebenen gibt es bei der Sippensystematik der Tiere und der Sippensystematik der Tiere und Pflanzen?Pflanzen?

3.3. Was ist der Unterschied zwischen Was ist der Unterschied zwischen Kormophyten und Thallophyten? Kormophyten und Thallophyten? Nennen Sie je ein Beispiel!Nennen Sie je ein Beispiel!


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SippensystematikSippensystematik

Begründer: Carl von Begründer: Carl von Linne (1707- 1778)Linne (1707- 1778)

Ziel der Sippensystematik Ziel der Sippensystematik ist es die Vielfalt der ist es die Vielfalt der Organismen Organismen unterschiedlicher Form unterschiedlicher Form und Lebensweise zu und Lebensweise zu ordnenordnen

man unterscheidet bei man unterscheidet bei den Organismengruppen den Organismengruppen Individuum, Taxa, Individuum, Taxa, Populationen und Populationen und LebensgemeinschaftenLebensgemeinschaften


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IndividuumIndividuum: unteilbare, selbstständig lebende Einheit: unteilbare, selbstständig lebende Einheit TaxaTaxa (Einzahl Taxon): entspricht der Sippe (Einzahl Taxon): entspricht der Sippe

(systematische Einheit jeder Rangstufe). Organismen (systematische Einheit jeder Rangstufe). Organismen (Pflanzen, oder Tiere) mit gleichen Verwandtschafts- (Pflanzen, oder Tiere) mit gleichen Verwandtschafts- und Ähnlichkeitsmerkmalenund Ähnlichkeitsmerkmalen

PopulationPopulation: Alle Individuen einer Art, die miteinander : Alle Individuen einer Art, die miteinander in Kontakt und Genaustausch treten können. Auch als in Kontakt und Genaustausch treten können. Auch als Fortpflanzungsgemeinschaft bezeichnet. Bei sehr Fortpflanzungsgemeinschaft bezeichnet. Bei sehr großen Gebieten kann sich die Gesamtpopulation in großen Gebieten kann sich die Gesamtpopulation in mehrere lokale oder Teilpopulationenmehrere lokale oder Teilpopulationen aufspalten.aufspalten.


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Hierarchisch gestuftes SystemHierarchisch gestuftes System Jedes Taxon erhält nach dem Prinzip der Jedes Taxon erhält nach dem Prinzip der

abnehmenden Verwandtschaft und abnehmenden Verwandtschaft und Ähnlichkeit seinen ihm aufgrund der Ähnlichkeit seinen ihm aufgrund der Stammesentwicklung (Phylogenese) Stammesentwicklung (Phylogenese) gebührenden Platz.gebührenden Platz.

Durch molekularbiologische Verfahren Durch molekularbiologische Verfahren (DNA- Tests) ist heute eine exaktere (DNA- Tests) ist heute eine exaktere Einordnung möglich!Einordnung möglich!


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Das System gliedert sich in verschiedene OrdnungsebenenDas System gliedert sich in verschiedene Ordnungsebenen (Kategorien).(Kategorien).

An der Basis des Systems stehen die Arten. Diese An der Basis des Systems stehen die Arten. Diese Grundkategorie umfasst Gruppen von Individuen, die in allen Grundkategorie umfasst Gruppen von Individuen, die in allen wesentlichen erblichen Merkmalen übereinstimmen und in freier wesentlichen erblichen Merkmalen übereinstimmen und in freier Natur miteinander fruchtbare Nachkommen zeugen können.Natur miteinander fruchtbare Nachkommen zeugen können.


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Binominale Nomenklatur (Namensgebung) der Arten: Ein Gattungsname, ein spezif. Beiname (Epitheton =

Artname) sowie die zusätzliche Kennzeichnung mit dem Namen des erstbeschreibenden Autors (bzw. dessen Abkürzung).

Beispiel Schwarzerle: Alnus glutinosa (L.) Gaertn. Beispiel Stubenfliege: Musca domestica L. L. für Linné; Gaertn. für J. Gaertner


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1. Klassifikationsbeispiel1. Klassifikationsbeispiel

Klasse: SäugetiereKlasse: SäugetiereUnterklasse: lebend gebärende Säugetiere (Theria)Unterklasse: lebend gebärende Säugetiere (Theria)Überordnung: Plazentatiere (Eutheria/ Placentalia)Überordnung: Plazentatiere (Eutheria/ Placentalia)Ordnung: Raubtiere (Carnivora)Ordnung: Raubtiere (Carnivora)Unterordnung: Landraubtiere (Fissipedia)Unterordnung: Landraubtiere (Fissipedia)1.1. Überfamilie: hundeartige (Canoidae) z.B. Marder, BärÜberfamilie: hundeartige (Canoidae) z.B. Marder, Bär2.2. Überfamilie: katzenartige (Feloidae) z.B. HauskatzeÜberfamilie: katzenartige (Feloidae) z.B. HauskatzeJeweils mehrere Arten und VarietätenJeweils mehrere Arten und Varietäten


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2. Klassifikationsbeispiel2. Klassifikationsbeispiel

Stamm: Gliederfüßler (Anthropoda)Stamm: Gliederfüßler (Anthropoda)

Klasse: Insekten (Insecta)Klasse: Insekten (Insecta)

Ordnung: Hautflügler (Hymenoptera)Ordnung: Hautflügler (Hymenoptera)

Familie: echte Biene (Apidae)Familie: echte Biene (Apidae)

Unterfamilie: Honigbienen (Apinae)Unterfamilie: Honigbienen (Apinae)

Gattung: ApisGattung: Apis

Art: westl. HonigbieneArt: westl. Honigbiene

Unterart: Italienerbiene (A.m. ligustica)Unterart: Italienerbiene (A.m. ligustica)


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Gliederung im Gliederung im PflanzenreichPflanzenreich


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PflanzenmorphologiePflanzenmorphologie


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KlausurfragenKlausurfragen1.1. Was versteht man unter Photosynthese und Was versteht man unter Photosynthese und

von welchen Faktoren hängt sie ab?von welchen Faktoren hängt sie ab?2.2. Wie unterscheidet sich der Wie unterscheidet sich der

Photosyntheseprozess von C3, C4 und CAM- Photosyntheseprozess von C3, C4 und CAM- Pflanzen? Geben Sie jeweils einen zonalen Pflanzen? Geben Sie jeweils einen zonalen Verbreitungsschwerpunkt mit den Verbreitungsschwerpunkt mit den limitierenden standörtlichen limitierenden standörtlichen Rahmenbedingungen an.Rahmenbedingungen an.

3.3. Was ist eine carnivore Pflanze?Was ist eine carnivore Pflanze?4.4. Was ist der Unterschied zwischen einer Was ist der Unterschied zwischen einer

Nahrungskette und einem Nahrungsnetz?Nahrungskette und einem Nahrungsnetz?


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EnergieflüsseEnergieflüssePhotosynthesePhotosynthese

Pflanzen nehmen Lichtenergie (Primärenergie) Pflanzen nehmen Lichtenergie (Primärenergie) auf und wandeln diese in Sekundärenergie um auf und wandeln diese in Sekundärenergie um Photosynthese. Photosynthese.

Pflanzen nehmen über Spaltöffnungen in den Pflanzen nehmen über Spaltöffnungen in den Blättern (Stomata) CO2 aus der Luft auf.Blättern (Stomata) CO2 aus der Luft auf.

Unter Ausnutzung der Sonnenenergie, Wasser Unter Ausnutzung der Sonnenenergie, Wasser und katalytischer Mitwirkung von Chlorophyll und katalytischer Mitwirkung von Chlorophyll werden Glucose und Stärke (Kohlenhydrate) werden Glucose und Stärke (Kohlenhydrate) erzeugt.erzeugt.

Wasser und O2 werden dabei freigesetzt Wasser und O2 werden dabei freigesetzt (Transpiration).(Transpiration).


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BlattaufbauBlattaufbau Die EpidermisEpidermis dient als

Schutz- und Stützschicht, sie ist lichtdurchlässig

die StomataStomata ermöglichen den Gasaustausch

das PalisadengewebePalisadengewebe enthält chloroplastenreiche Zellen für die Photosynthese

das lockere SchwammgewebeSchwammgewebe dient dem Gasaustausch und besitzt ebenfalls Chloroplasten


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PhotosynthesePhotosynthese


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Man unterscheidet Assimilation Man unterscheidet Assimilation (Energiebindung) und Dissmilation (Energiebindung) und Dissmilation (Energieabgabe, Atmung).(Energieabgabe, Atmung).

Photosynthese abhängig von Photosynthese abhängig von Temperatur, Licht, Wasserangebot und Temperatur, Licht, Wasserangebot und CO2- Konzentration.CO2- Konzentration.


2020


Man unterscheidet 3 Physiotypen nach Man unterscheidet 3 Physiotypen nach ihrem Kohlenstoffmetabolismus, d.h. ihrem Kohlenstoffmetabolismus, d.h. Kohlenstofffixierung auf 3 Wegen:Kohlenstofffixierung auf 3 Wegen:

1.1. C 3-Pflanzen:C 3-Pflanzen: Kontinuierlich ablaufende CO2-Kontinuierlich ablaufende CO2-Aufnahme und TranspirationAufnahme und Transpiration. Bei Pflanzen in temperierten Gebieten verbreitet, wo kein Wassermangel und zu große Hitze besteht und im inneren tropischen Regenwald.


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PhotosynthesePhotosynthese2.2. C 4-Pflanzen: C 4-Pflanzen: Räumliche Trennung der Räumliche Trennung der

nebeneinander ablaufenden CO2-Fixierung und nebeneinander ablaufenden CO2-Fixierung und Umwandlung im Blatt. Dies ist energieintensiver, Umwandlung im Blatt. Dies ist energieintensiver, bewirkt aber eine höhere Photosyntheseleistung. bewirkt aber eine höhere Photosyntheseleistung. Effektiv bei hohen Temperaturen, Wassermangel und Effektiv bei hohen Temperaturen, Wassermangel und hohem Lichtangebot. Verbreitet in den semiariden hohem Lichtangebot. Verbreitet in den semiariden Subtropen und Tropen (Savannen). Xeromorphe Subtropen und Tropen (Savannen). Xeromorphe Blätter typisch, z.B. trop. Gräser.Blätter typisch, z.B. trop. Gräser.

3. CAM-Pflanzen: Zeitliche Trennung des CO2-Zeitliche Trennung des CO2-Metabolismus: Crassulaceen-Säure- Stoffwechsel. Metabolismus: Crassulaceen-Säure- Stoffwechsel. nachts Stomata offen und CO2-Aufnahme tagsüber nachts Stomata offen und CO2-Aufnahme tagsüber Stomata geschlossen (geringer Wasserverlust durch Stomata geschlossen (geringer Wasserverlust durch Transpiration) und CO2-Metabolismus. Die CAM-Transpiration) und CO2-Metabolismus. Die CAM-Pflanzen sind somit sehr gut an aride, trocken-heiße Pflanzen sind somit sehr gut an aride, trocken-heiße Umweltbedingungen angepasst. Die Pflanzen sind Umweltbedingungen angepasst. Die Pflanzen sind Blatt- oder Stammsukkulenten, z.B. Kakteen.Blatt- oder Stammsukkulenten, z.B. Kakteen.


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Wasser- und Mineralhaushalt

Pflanzen benötigen zum Leben und Wachsen Wasser Pflanzen benötigen zum Leben und Wachsen Wasser und die darin enthaltenen Nährelemente.und die darin enthaltenen Nährelemente.

Wasser und Nährelemente werden über die Wurzeln Wasser und Nährelemente werden über die Wurzeln vom Boden aufgenommen und durch die vom Boden aufgenommen und durch die Wasserleitungsbahnen des Xylems an die Wasserleitungsbahnen des Xylems an die Verbrauchsstellen transportiert.Verbrauchsstellen transportiert.

Der Transport erfolgt durch den Transpirationssog und Der Transport erfolgt durch den Transpirationssog und in geringem Maße durch den Wurzeldruck.in geringem Maße durch den Wurzeldruck.

Über die Verdunstung (Transpiration) verliert die Über die Verdunstung (Transpiration) verliert die Pflanze das Wasser als Wasserdampf.Pflanze das Wasser als Wasserdampf.


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Energieflüsse im Energieflüsse im ÖkosystemÖkosystem

Organismen, die in der Lage sind aus Organismen, die in der Lage sind aus Primärenenergie und anorganischen Stoffen Primärenenergie und anorganischen Stoffen organische Substanz aufzubauen nennt man organische Substanz aufzubauen nennt man autotroph (Pflanzen, einige Bakterien).autotroph (Pflanzen, einige Bakterien).

Man unterscheidet photoautotrophe und Man unterscheidet photoautotrophe und chemoautotrophe, sowie arobe und anaerobe chemoautotrophe, sowie arobe und anaerobe Organismen.Organismen.

Die autotrophen Organismen gelten als Die autotrophen Organismen gelten als Primärproduzenten.Primärproduzenten.


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Energieflüsse im Energieflüsse im ÖkosystemÖkosystem

Die heterotrophen Organismen decken ihren Die heterotrophen Organismen decken ihren Energie- und Stoffbedarf aus organischen Energie- und Stoffbedarf aus organischen Substanzen, die zuvor von anderen Substanzen, die zuvor von anderen Lebewesen aufgebaut wurden.Lebewesen aufgebaut wurden.

Heterotrophe Organismen sind Konsumenten.Heterotrophe Organismen sind Konsumenten. Da Konsumenten auch organische Substanz Da Konsumenten auch organische Substanz

herstellen, sind sie auch herstellen, sind sie auch Sekundärproduzenten.Sekundärproduzenten.


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Unterscheidung Unterscheidung KonsumentenKonsumenten

Die Frisch- oder LebendmaterialfresserDie Frisch- oder Lebendmaterialfresser untergliedern sich in:untergliedern sich in:

- Pflanzenfresser- Pflanzenfresser (Herbivore, Phytophagen)(Herbivore, Phytophagen)

- Fleischfresser- Fleischfresser (Karnivore, Zoophagen)(Karnivore, Zoophagen)

- Allesfresser- Allesfresser (Omnivore)(Omnivore)

- Pflanzen- und Tierparasiten- Pflanzen- und Tierparasiten


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Unterscheidung Unterscheidung KonsumentenKonsumenten

Von totem Material leben die Destruenten Von totem Material leben die Destruenten (Zersetzer). Sie reduzieren (zerkleinern) (Zersetzer). Sie reduzieren (zerkleinern) und/oder mineralisieren das organische und/oder mineralisieren das organische Ausgangsmaterial (Ausgangsmaterial ( Bodenbildung). Bodenbildung).

Diese untergliedern sich in:Diese untergliedern sich in:- Detritusfresser (Detritovore): Verzehr von totem - Detritusfresser (Detritovore): Verzehr von totem

Tier- u. PflanzenmaterialTier- u. Pflanzenmaterial- Aasfresser (Nekrovore)- Aasfresser (Nekrovore)- Kotfresser (Koprovore)- Kotfresser (Koprovore)- Saprovore: Verzehr von verwesenden Abfällen.- Saprovore: Verzehr von verwesenden Abfällen.


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Nahrungketten und Nahrungketten und trophische Ebenen:trophische Ebenen:

Von Trophiestufe zu Trophiestufe nimmt die Von Trophiestufe zu Trophiestufe nimmt die Energie ab. Nur 10% der Energie kann pro Energie ab. Nur 10% der Energie kann pro Stufe verwendet werden (90% gehen verloren, Stufe verwendet werden (90% gehen verloren, z.B. Haut, Haare usw.).z.B. Haut, Haare usw.).

Infolge des Energieverlustes ist die Anzahl der Infolge des Energieverlustes ist die Anzahl der Trophieebenen begrenzt.Trophieebenen begrenzt.

Mehr Lebewesen können bei pflanzlicher Mehr Lebewesen können bei pflanzlicher Ernährung ernährt werden.Ernährung ernährt werden.


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Nahrungskette und Nahrungskette und NahrungsnetzNahrungsnetz

Nahrungskette: linear gerichteter Verlauf Nahrungskette: linear gerichteter Verlauf der Nahrungsenergie von den Pflanzen der Nahrungsenergie von den Pflanzen über verschiedene Konsumentenüber verschiedene Konsumenten

Nahrungsnetz: verzweigter Verlauf der Nahrungsnetz: verzweigter Verlauf der Nahrungsenergie von verschiedenen Nahrungsenergie von verschiedenen Pflanzen und Konsumenten zu den Pflanzen und Konsumenten zu den EndgliedernEndgliedern


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Die trophischen EbenenDie trophischen Ebenen1.1. Trophische Ebene: Pflanzen Trophische Ebene: Pflanzen

(Primärproduzenten)(Primärproduzenten)2.2. Ebene: Pflanzenfresser Ebene: Pflanzenfresser

(Primärkonsumenten)(Primärkonsumenten)3.3. Ebene: Fleischfresser, die sich von Ebene: Fleischfresser, die sich von

Pflanzenfressern ernähren Pflanzenfressern ernähren (Sekundärkonsumenten)(Sekundärkonsumenten)

4.4. Ebene: Fleischfresser, die sich von Ebene: Fleischfresser, die sich von Fleischfressern ernähren Fleischfressern ernähren (Tertiärkonsumenten)(Tertiärkonsumenten)

5.5. Ebene: große Fleischfresser, die sich von Ebene: große Fleischfresser, die sich von Fleischfressern ernähren (Quartär- oder Fleischfressern ernähren (Quartär- oder Endkonsumenten)Endkonsumenten)

Documents

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