4 Lebensgemeinschaften

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4 Lebensgemeinschaften

• alle Organismen in einem Lebensraum
• Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere
• auf kleinen Flächen 1000e Arten
• Welche Arten? Artenarmut, -reichtum?
• Interaktionen?
• Regeln für die Struktur?
• Entwicklung, z.B. nach Störung?
• Veränderung in der Zeit?

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2
166
3
klare Beziehungen der Artenzahlen - zwischen
trophischen Ebenen - weniger zwischen
taxonomischen Gruppen
166
4
Artenreichtum Diversitätsindex
167
5
168
6
4.1 Struktur von Lebensgemeinschaften 4.1.1
Erfassung

• Pflanzengesellschaften
• Vegetationsaufnahme
• Rangskala für Häufigkeit
• Tiergesellschaften
• artenreicher (Bestimmungsspezialist?)
• mobiler
• kryptischer
• Stichprobenumfang?

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7
Berechnung des tatsächlichen Arteninventars rarefa
ction method
169
8
gewisse taxonomische Beziehungen vorhanden meist
aber schwer nutzbar
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9
4.1.2 Grundmuster in Artengemeinschaften

• häufige und seltene Arten
• ? Rang-Abundanz-Kurven
• artenreich bei günstigen Umweltbedingungen
• artenarm an Extremstandorten (Schnecken-Beispiel)
• (Thienemannsche Regeln)
• kleine Arten häufiger, mehr Individuen
• in grossen Lebensräumen mehr Arten
• (Inseltheorie, siehe unten)

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10
172
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• Artenreichtum hängt (neben Fläche) ab von
• für Taxon wichtige abiotische Parameter
• Umweltheterogenität (mehr Ressourcen, mehr
  Nischen)
• Produktivität des Lebensraumes
• Artenreichtum umgebender Gebiete

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173
13

• 4.1.3 Klassifizierung Artengemeinschaften
• Alpha-Diversität (Standort)
• Beta-Diversität (Artenumsatz, species turnover)
• Gamma-Diversität (alle Standorte einer
  Landschaft)

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14

• Pflanzengesellschaften
• Braun-Blanquet (1961)
• Mitteleuropa 700-800 Assoziationen
• Lebensformen nach Raunkiaer (1919)
• Tiergesellschaften
• begrenzte Möglichkeiten
• Leitartenkonzept
• Saprobiensystem

174
15
4.2 Ökologische Prozesse in
Lebensgemeinschaften4.2.1 Regionaler
Artenpool
179
16
abiotische und biotische Faktoren als Filter in
Anlehnung an Festland-Insel-Modell Artenzahl S
eines Lebensraumes S Wahrscheinlichkeiten p des
Vorkommens jeder Art in der Umgebung aus
Artenpool Spool wenn p für alle Arten gleich
i Immigrationsrate
e Extinktionsrate
nicht-interaktive Artengemeinschaft keine
Konkurrent / alle Arten gleich
? neutrales
Modell
179
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keine Wechselbeziehungen zwischen den Arten!
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18
? kleine und ferne Inseln weniger Arten
183
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20

• Neutrales Modell eines Lebensraumes
• alle Arten gleiche pro-Kopf-Sterberate
• alle Arten gleich pro-Kopf-Etablierungsrate
• ? Wahrscheinlichkeit der Neubesiedlung eines
  freien Platzes hängt von Häufigkeit der Art ab
• ? seltene Arten sterben aus, eine bleibt übrig
• ökologische Drift
• interessante Parallele zu genetischer Drift
• in einer geschlossenen Populationen reduziert
  sich die Zahl der Allele auf 1
• Zuwanderung neuer Individuen Genfluss
• Zuwanderung neuer Arten metacommunities
• 
  ? Gleichgewicht

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• Neutrale Theorie von Hubbels (2001)
  (für Lebensgemeinschaften)
• Arten müssen neu entstehen (Speziationsrate ?)
• proportional zur Individuenzahl x ? pro Geburt
• Ersatzrate m eines Individuums durch Individuen
  von aussen
• Annahme Interaktionen zwischen Individuen
  Ausbeutungskonkurre
  nz
• ? Übergang zu Gilden
• stochastische lokale Dynamik Zuwanderung?
  Beschreibung wichtigster Eigenschaften
  einer Lebensgemeinschaft

187
22
188
23

• Kommentar zu Hubbels neutraler Theorie
• natürlich sind Unterschiede zwischen Arten
  wichtig
• auch biotische Aktionen sind wichtig
• Aber auch ohne diese kann man emergente
  Eigenschaften von Lebensgemeinschaften
  modellieren bzw. verstehen

189
24
4.2.2 Bedeutung von Konkurrenz in
Artengemeinschaften
nichtinteraktive Lebensgemeinschaften
begrenzt durch Artenpool / Typ I interaktive
Lebensgemeinschaften Begrenzung
durch Nischenraum / Typ II
biotischer Widerstand / gesättigte

Gemeinschaft
189
25
190
26
biotischer Widerstand
Lokaler Etablierungserfolg aus regionalem
Artenpool hängt ab von der Anzahl bereits
etablierter Arten. ? wenig Arten
wenig Konkurrenz ? viele Arten viel
Konkurrenz Grosse Bedeutung für nichteinheimische
Arten!
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27
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28
4.2.3 Prädation und Störung
194
29

• Prädation via Konkurrenz und Nischenbreite
• Störung hinterlässt Lücke an Individuen
• Lückendynamik
• Maximum an Arten bei mittlerer Störfrequenz?
• Störungen Auslenkungen aus Gleichgewicht
• Resilienz (Elastizität) und Resistenz
• Antwort durch r- / K-Strategien
• ? dynamische Systeme in Raum und Zeit
• balance of nature? (siehe unten)

193
30
4.3 Dynamik von Lebensgemeinschaften

• Sukzession zeitliche Veränderung der
  Artenzusammensetzung nach einer Störung
• Klimax gerichtete Sukzession Endpunkt

- Kuhfladen Ende der Ressource Metapopulation -
Vegetation zonales Biom laubabwerfender Wald -
grosse Streuung wegen Zufall, Erstbesiedlungseffek
t
196
31
4.4. Gleichgewicht oder Ungleichgewicht
in Lebensgemeinschaften

• Artengemeinschaften organismengleich, sie
  ent-stehen, wachsen, reifen, sterben (Clements
  1929)
• Arten des Pools leben zusammen, Gemeinschaft
  durch Umweltbedingungen definiert (Gleason 1917)
• Störungen verhindern Gleichgewicht, zeitlich
  kontrastierende Sukzessionsstadien räumlich
  neben-einander, Mosaik-Zyklus-Theorie (Remmert
  1991)
• Gleichgewicht, balance of nature? (Pimm 1991)

198
32
4.5 Biodiversität

• Biological diversity means the variability among
  living organisms from all sources including,
  inter alia, terrestrial, marine and other aquatic
  ecosystems and the ecological complexes of which
  they are part this includes diversity within
  species, between species and of ecosystems. (CBD
  2003).
• Gene, Arten, Habitate, Ökosystemleistungen
• oft politischer Begriff Schutz und Wert

199
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rivet popper hypothesis
Redundanz Pufferinsurance hypothesis
diversity stability hypothesis
200
34
Ehrlich Ehrlich (1981) Bolzenlöserhypothese,
Nietenhypothese rivet popper hypothesis Vorsicht
Solange man die spezifische Funktion einer
(redundanten) Art nicht kennt, soll man von
ihrer Wichtigkeit ausgehen.
Titanic Airlines
200
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- oft Sättigung bei wenig Arten - auch Belege für
lineare Zusammenhänge - einzelne Arten sind
keystone species
201
36
4.6 Biogeographie4.6.1 Speziation, Extinktion,
Artenvielfalt

• Entstehen und
• Aussterben von Arten

203
37
204
38
206
39
4.6.2 Grossräumige Muster der Artenvielfalt
grösste Artenfülle am Äquator / in den Tropen
Abnahme zu den Polen
207
40
Gall-Peter-Projektion
Mercator-Projektion flächengetreu
winkelgetreu Flächen verzerrt
nicht flächengetreu
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• Gleichgewichtshypothesen
• Sonneneinstrahlung (Energie) am Äquator maximal,
  trophischer Bezug
• Flächenbezug (gross mehr Individuen, weniger
  Störungen, höhere Speziationsrate)

207
42
mid domain effect
210
43
4.6.3 Biogeographische Gliederung der
Erdoberfläche

• endemische Taxa
• Floren- Faunenreiche
• Kontinental-verschiebung
• Disjunktion

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