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Wurzeln. Neben dem Klima hat die Einwirkung von Feuer und der dort vorkommenden Großherbivoren einen erheblichen Einfluss auf die Vegetation.

      Trockengebiete (Wüsten) bedecken etwa 30 % der Landflächen der Erde. Dabei liegen die heißen tropisch/subtropischen Wüsten zwischen dem 15. und 30. Breitengrad. Die Wüsten der gemäßigten Breiten befinden sich dagegen im Regenschatten großer Gebirge oder im Landesinneren in kontinentalen Regionen. Die Wüsten zeichnen sich durch den Mangel an Niederschlag und dem Wechsel von extrem hohen und niedrigen Umgebungstemperaturen aus. Die Diversität von Tieren in Wüsten ist im Vergleich zu den tropischen Savannen gering.

      F Welches Klima ist für die arktische Tundra charakteristisch?

      Die arktische, baumlose Tundra tritt in Regionen mit kurzen Vegetationsperioden und langer winterlicher Kälte auf. Aufgrund der ständig gefrorenen Bodenschichten (Permafrost) ist das Pflanzenwachstum ebenso wie die zersetzende Tätigkeit der Mikroorganismen verlangsamt. Gleichzeitig herrschen Trockenheit und starke Winde, sodass in großen Teilen der Tundra die Vegetation lediglich aus Flechten und Moosen besteht.

      G Welche abiotischen und biotischen Merkmale kennzeichnen die borealen Nadelwälder?

      Der boreale Nadelwald (Taiga) umfasst die größten Waldkomplexe der Erde in Eurasien und Nordamerika. Es herrscht ein kaltes, kontinentales Klima mit starken jahreszeitlichen Schwankungen mit langen, schneereichen Winterperioden und kurzen, kühlen Sommern. In kalten Regionen herrscht Permafrost, der das Versickern des Wassers verhindert und gleichzeitig für eine hohe Bodenfeuchtigkeit sorgt. Dadurch können viele Pflanzenarten auch noch in den niederschlagsärmsten Regionen der Arktis wachsen. Die Taiga ist gekennzeichnet durch immergrüne Nadelbäume und beheimatet viele unterschiedliche Tierarten wie beispielsweise Elch (Alces alces), Schneeschuhhase(Lepus americanus), Wolf (Canis lupus) und Rotes Eichhörnchen (Sciurus hudsonicus). Außerdem nutzen zahlreiche Zugvögel aus dem Süden die borealen Nadelwälder als Nistgebiete.

      H Welche sind die wichtigsten Schichten der Wälder gemäßigter Breiten?

      In den Wäldern gemäßigter Breiten herrschen sommergrüne Laubbäume vor, die am Ende der Vegetationsperiode nach dem Blattfall in die Winterruhe eintreten. Der Laubwald ist in vier Schichten aufgebaut: ein geschlossenes Kronendach der dominanten Baumarten, eine untere Kronenschicht, eine Strauchschicht und eine Feldschicht, die aus krautigen Pflanzenarten, Farnen und Moosen besteht. In Zusammenhang mit dieser Schichtenstruktur und der Wuchsformen der Pflanzen finden wir in diesen Wäldern eine artenreiche Tierwelt.

      J Welche Faktoren beeinflussen die Entstehung der Steppenlandschaften der gemäßigten Breiten?

      Gras- oder Steppenlandschaften befinden sich in den trockenen und winterkalten Regionen der gemäßigten Breiten. Das Klima der Steppenlandschaften zeichnet sich durch immer wiederkehrende Trockenheit aus. Der Winter ist mit durchschnittlichen Temperaturen weit unter –10 °C extrem kalt, der Sommer dagegen heiß mit Temperaturen, die häufig über 30 °C ansteigen. Neben den klimatischen Faktoren, spielen natürliche Brände und in der neueren Zeit auch Eingriffe durch den Menschen bei der Entstehung von Steppenlandschaften eine entscheidende Rolle. Um die fruchtbaren Böden ackerbaulich und viehwirtschaftlich zu nutzen, ist heute ein Großteil der Steppenlandschaften in Acker- und Weideland umgewandelt. Eine große Rolle bei der Entstehung von Graslandschaften spielen grasfressende Herbivore, deren Abweiden zu kompensatorischem Wachstum und somit zu einer Vergrößerung der Primärproduktion (s. Kap. 3.1.1, Frage 2) führt.

      K Nennen Sie typische Tierarten, die in kalt-ariden Graslandschaften vorkommen.

      Nur besonders daran angepasste Tierarten können in den kalten und unwirschen klimatischen Bedingungen der Arktis überleben. Unter den Wirbeltieren dominieren die Herbivoren wie Lemminge (Lemmus), Moschusochsen (Ovibos moschatus), sowie Karibus in Nordamerika bzw. Rentiere in Eurasien (beides Rangifer tarandus). Der Wolf (Canis lupus) und der Polarfuchs (Alopex lagopus) sind hingegen wichtige carnivore Säuger der Arktis. Ebenso besiedeln Vogelarten wie die Schneeeule (Nyctea scandiaca), das Alpenschneehuhn (Lagopus muta) und zahlreiche Arten von Wasservögeln die Arktis. Dicht unter der Erdoberfläche finden sich große Populationen wirbelloser Tierarten wie beispielsweise Springschwänze (Collembola) und Fliegen (Diptera). Im Sommer ziehen riesige Schwärme von Kriebelmücken (Simuliidae), Stechmücken (Culicidae) und Bremsen (Tabanidae) über das Land.

      1.1.5 Aquatische Lebensräume

      A Welche Anpassungen zeigen Organismen in schnell und langsam fließenden Gewässern?

      Ein Fließgewässer ist in seinem Verlauf von seiner Quelle bis zur Mündung durch sich ständig verändernde Umweltbedingungen charakterisiert. Um nicht von der Strömung verdriftet zu werden, sind die in schnell fließenden Gewässerabschnitten lebenden Organismen häufig stromlinienförmig (z.B. die Bachforelle, Salmo trutta), stark abgeflacht (z.B. strömungsliebende Larven einiger Eintagsfliegen und Steinfliegen), oder haben eine stark seitliche Beinstellung (z.B. Larven einiger Eintagsfliegen), welche beim Anpressen an das Hartsubstrat und für den Aufenthalt in der strömungsarmen Grenzschicht von Vorteil ist. Manche Organismen heften sich mit Haftscheiben an Steinen fest (z.B. Larven von Kriebelmücken, Simuliidae). In langsam fließenden Gewässern mit nur geringer Strömung und viel Bewuchs ist hingegen eine schmale Körperform von Vorteil, um sich durch die dicht stehenden Wasserpflanzen hindurchschlängeln zu können (z.B. der Flussbarsch, Perca fluviatilis). Ebenso finden sich frei schwimmende Insekten, wie z.B. Wasserkäfer (Hydrophilidae oder Dytiscidae) im Wasser und auf der Wasseroberfläche treten Wasserläufer (Gerridae) auf.

      S Welche speziellen Anpassungen zeigen Tiere im freien Wasser stehender Gewässer?

      Im freien Wasser der Seen und Meere (Pelagial) lebt vor allem das Plankton. Diese Lebensgemeinschaft von Organismen weist als Anpassung an diesen Lebensraum eine geringe Körpergröße auf, die es ihnen ermöglicht, im Wasser zu schweben oder zu treiben (Sinkgeschwindigkeit nimmt mit dem Quadrat des Radius bzw. der Körpergröße zu – Stokessches Gesetz). Oftmals findet man an pelagialen Organismen auch Schwebehilfen bzw. Mechanismen zur Reduktion des spezifischen Gewichtes, wie z.B. die Ausbildung von Gallerthüllen oder die Einlagerung von Gasvakuolen. Sie sind zudem oft transparent als Schutz gegen Prädation durch beispielsweise Fische, da das Freiwasser keine Versteckmöglichkeiten aufweist oder zeigen eine tageszeitliche Vertikalmigration.

      D Welche Faktoren sind für die Veränderungen der marinen Lebensräume an den Küsten verantwortlich?

      Die marinen Lebensräume in der Nähe von Küsten ändern sich drastisch in Abhängigkeit von der Anreichung von Nährstoffen, die von der Landoberfläche ins Wasser gelangen. Zusätzlich beeinflussen Wellen, die Gezeiten und die Küstentopografie die für den jeweiligen Küstenabschnitt charakteristische Lebensgemeinschaft aus Pflanzen und Tieren.

      F Welche Anpassungsmechanismen zeigen Pflanzen und Tiere, um erfolgreich an Steilküsten und Felswänden zu überleben?

      Die innerhalb eines bestimmten Küstenabschnitts vorkommenden Lebensgemeinschaften aus Pflanzen und Tieren werden von der Dauer bestimmt, die der Küstenabschnitt durch die Wellen mit Wasser bedeckt oder der Luft ausgesetzt ist. An exponierten Stellen wie Steilküsten und Felswänden hat ein Wellenschlag große Auswirkungen auf die dortige Flora und Fauna. Um nicht fortgespült zu werden, heften sich viele Tiere fest und dauerhaft an das Substrat, wie z.B. Entenmuscheln (Pedunculata) oder Seepocken (Balanidae), beides Vertreter der Rankenfüßler (Cirripedia), oder echte Muscheln, wie die Miesmuschel (Mytilus edulis). Hier erfolgt die Nahrungsaufnahme über die Filtration von Plankton aus dem Wasser. Als Anpassung an das steile Substrat haben manche Pflanzen spezialisierte Haftscheiben, mit denen sie sich an den Felsen festsetzen. Die beherrschende Pflanzenart der Steilküsten ist dabei der braune Seetang.

      G Was sind Ästuare und wo treten sie auf?

      Ästuare sind trichterförmige Mündungsbereiche, in denen ein Fluss (Süßwasser) und eine Gezeitenbucht (Salzwasser) aufeinandertreffen. Sie bilden sich dort, wo der Gezeitenhub groß ist (z.B. deutsche Nordseeküste) und die Tideeinströmungen den Oberwasserzufluss des Flusses auf eine längere Strecke fast völlig überdecken. Dabei vermischen sich Salz- und Süßwasser und es entstehen Brackwasserbereiche mit starker und mit schwacher Durchmischung.

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