3 - Konkurrenz an der LMU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für 3 - Konkurrenz an der LMU München

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Formen der Konkurrenz:

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Weiteres Beispiel für Selbstausdünnung

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Einflussfaktoren auf den Verlauf der Selbstausdünnung

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Geltungsbereich der Selbstausdünnungs-Regel

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Hohenheimer Grundwasserversuch: Ergebnisse

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Untersuchungen zur Konkurrenz im Freiland: Wurzelkonkurrenz Buche – Eiche

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Berechnung der Intensität der Konkurrenz

Ausgangsgröße der Berechnungen:

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Berechnung der Stärke der Konkurrenz - Definition


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Konkurrenzausschlussprinzip

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Resource ratio-Modell von Tilman

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Kritik am Resource ratio-Modell

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Das C-S-R-Modell trifft Annahmen über die Sukzessionsabfolge

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3 - Konkurrenz

Formen der Konkurrenz:

 Ressourcen-Konkurrenz (exploitation competition);
Konkurrenz durch direkte Wechselwirkung (interference competition) Wechselwirkungen mit negativem Einfluss auf die Fitness (z.B. mechanische Beschädigung durch Bewegung von Baumkronen, Ausscheidung von Hemmstoffen [Allelopathie]);
 indirekte oder apparente Konkurrenz (apparent competition), auch: Konkurrenz um feindfreien Raum:
z.B. bei Beeinflussung durch gemeinsame Fressfeinde.

3 - Konkurrenz

Weiteres Beispiel für Selbstausdünnung

  • Absterben von Altbeständen in Wäldern
  •  Entstehung von Lücken (gaps),
  • Besiedlung der Lücken durch andere Individuen (oder Arten),
  •  Verjüngung des Bestandes (oder Änderung der Vegetation).
    Abweichung vom linearen Verlauf!

3 - Konkurrenz

Einflussfaktoren auf den Verlauf der Selbstausdünnung

Verfügbarkeit von Mineralstoffen und Wasser

  •  Konkurrenz im Boden (statt im Kronenraum).

Vor allem in Ökosystemen (wie z.B. Wäldern der gemäßigten Zone) mit

– Bindung eines großen Teils der Mineralstoffe in Biomasse und

– wenig Mineralstoffen im Kreislauf (wegen begrenzter Verwitterungsraten);

Veränderung der Kronenform im Lebenszyklus

--> bei Verbreiterung der Krone: weniger Individuen pro Flächeneinheit (Beispiel: Waldkiefer);

Externe Störungen

Beispiele: Blitzschlag, Feuer, Wind- und Schneebruch;

Bewirtschaftung (z.B. Land- und Forstwirtschaft)

--> Schwelle der potenziellen Selbstausdünnung wird nicht erreicht.

Bei bewirtschafteten Pflanzenbeständen, in denen oft die Maximierung der von einer Einzelpflanze produzierten Biomasse im Vordergrund steht, sorgt der menschliche Eingriff für einen optimalen Kompromiss zwischen möglichst hoher Pflanzdichte und möglichst geringer intraspezifischer Konkurrenz.

3 - Konkurrenz

Geltungsbereich der Selbstausdünnungs-Regel

  • Im engeren Sinne nur für gleichaltrige Monokulturen;
  • zu Grunde liegende Gesetzmäßigkeiten (Biomasse proportional zu Kronenvolumen pro Kronenfläche):
    prinzipiell auch für ungleichaltrige Mischbestände gültig;
  • In ungleichaltrigen Mischbeständen: Ausdünnungskurve steiler
    Grund: komplementäre Ausnutzung von Nischen
    --> artenreiche Bestände können höhere Produktivität haben als Monokulturen (overyielding).

3 - Konkurrenz

Hohenheimer Grundwasserversuch: Ergebnisse

Reinkultur: bei allen Arten: stärkstes Wachstum bei mittlerer bis erhöhter Bodenfeuchte;
Mischkultur: Optimumbereich verschoben in Bereiche, die dem Vorkommen der Arten im Freiland entsprechen: (Bromus: in trockenen Bereich; Alopecurus: in feuchten Bereich);


Physiologisches ≠ ökologisches Optimum! 

Bedingungen, unter denen die Art ohne Konkurrenz optimal gedeiht ≠ Hauptverbreitung der Arten im Freiland


Einschränkung der Übertragbarkeit:
• mangelnde Replikation,
• nicht Bodenfeuchte, sondern Grundwasserentfernung variiert!


Ellenberg konnte damit zeigen, dass das ökologische Optimum (Hauptverbreitung der Arten im Freiland) stark durch interspezifische Konkurrenz bestimmt wird und vom physiologischen Optimum deutlich abweichen kann.



3 - Konkurrenz

Untersuchungen zur Konkurrenz im Freiland: Wurzelkonkurrenz Buche – Eiche

Biomasse der Feinwurzeln von Buche und Eiche  in organischer Auflage und Ah-Horizont bei unterschiedlicher Entfernung von Buchen- und Eichenstämmen


  • Buche hat eine größere Wurzelmasse, sowohl in der Nähe einer Eiche, als auch in der Nähe einer Buche
  • Ohne Anwesenheit von Konkurrenz zeigen beide Arten das gleiche Wurzelwachstum
  • Mit Konkurrenz wachsen Buchen besser als Eichen


gilt sowohl für Versuchsdauer von 6, als auch von 15 Monaten

Bei Konkurrenz hat die Rotbuche eine größere Wurzelmasse

3 - Konkurrenz

Berechnung der Intensität der Konkurrenz

Ausgangsgröße der Berechnungen:

Relative Wachstumsrate (relative growth rate; RGR)
RGR = (lnW2 – lnW1) / (t2 – t1) ;
wobei W = Biomasse zum Zeitpunkt t1 bzw. t2.

3 - Konkurrenz

Berechnung der Stärke der Konkurrenz - Definition


Analyse der Durchsetzungskraft eines Individuums gegenüber seinen Konkurrenten

3 - Konkurrenz

Konkurrenzausschlussprinzip

Arten mit identischen ökologischen Ansprüchen sind im selben Lebensraum nicht auf Dauer nebeneinander existenzfähig (Gause 1934).


  •  Sympatrische Arten müssen ökologisch differenziert sein


(sympatrische Arten: nahe verwandte [Unter-]Arten im selben geographischen Gebiet).

3 - Konkurrenz

Resource ratio-Modell von Tilman

Formuliert anhand der Experimente 1 und 2:


  • In der Konkurrenz ist eine (Pflanzen-)Art immer nur bei einer Ressource erfolgreich (und unterliegt in der Konkurrenz um eine andere Ressource);


  • wichtigste Ressourcen für Pflanzen in terrestrischen Habitaten: entweder im Boden (hier: meist Stickstoff) oder oberirdisch (Licht);


  • frühsukzessionale Pflanzenarten konkurrieren um Mineralstoffe (Stickstoff), die sich bisher kaum anreichern konnten;
    spätsukzessionale Arten konkurrieren um Licht, da Wuchsort nun schon relativ stark von Pflanzen besiedelt ist, Mineralstoffe aber bereits angereichert sind;


  • → inverses Verhältnis der Ressourcengrößen:
    bei niedrigem N-Angebot oft günstige Lichtverhältnisse und umgekehrt; zwischen den Extremen: Gradienten mit unterschiedlichen Sukzessionsstadien
    (viel Licht, wenig N --> wenig Licht, viel N):


  • Je heterogener ein Raum ist, desto artenreicher kann er sein.

3 - Konkurrenz

Kritik am Resource ratio-Modell

  • Erstellung einer Rangfolge von Pflanzenarten nach ihrer Konkurrenzstärke um Stickstoff und Licht ist problematisch;
  • die Hypothese, dass Pflanzenarten früher Sukzessionsstadien starke Konkurrenten um Stickstoff sind, ist ungenügend belegt (oft ist eher das Gegenteil wahr)
  • Tilman vermischt die Fähigkeit von Pflanzen, eine Ressource stark zu reduzieren, und ihre Fähigkeit, auf niedrigem Ressourcenniveau zu überleben;
  •  keine Belege, dass Mineralstoff- und Lichtknappheit im Verlauf der Evolution unterschiedliche Lebensweisen von Pflanzen hervorbringen. Es gibt aber zahlreiche Belege dafür, dass Mineralstoff- und Lichtknappheit gleiche Lebensweisen hervorbringen, die charakteristisch für späte Sukzessionsstadien von Pflanzen sind (Merkmale von K-Strategen).

3 - Konkurrenz

Das C-S-R-Modell trifft Annahmen über die Sukzessionsabfolge

Produktive Standorte: R --> C --> C-S (z.B. Kalkbuchenwald)
Wenig produktive Standorte: R --> RS --> S
Je produktiver der Standort, desto höher der C-Anteil in mittleren Sukzessionsphasen.
Konkurrenzintensität steigt mit zunehmender Standortproduktivität (# Tilman!).


Kritik am C-S-R-Modell:
• Zuordnung zu Strategietypen nicht immer eindeutig möglich;
• Stresstoleranz und Konkurrenzfähigkeit sind möglicherweise schwer trennbar;
• Akklimatisationsfähigkeit ungenügend berücksichtigt.

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