Der Autor befasst sich mit den Beziehungen innerhalb von Lebensgemeinschaften. Die Zielgruppe sind Studenten mit einschlägigen ökologischen Fächern, aber auch interessierte Fachwissenschaftler.
Phytophagie, Prädation, Konkurrenz und Mutualismus bestimmen die vielfältigen Wechselbeziehungen zwischen Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen in ihren jeweiligen Lebensräumen. In dieser ersten deutschsprachigen Einführung zur Ökologie der Biozönosen betrachten die Autoren die Wirkungen dieser Interaktionen: auf die Zahl der Arten und Individuen und auf die Regulationsprozesse in Biozönosen. Grundlagen und jüngste Forschungsergebnisse werden anhand zahlreicher Fallbeispiele und detailgenauer Zeichnungen und Grafiken anschaulich vermittelt.
/ AUS DEM INHALT: / / /
1 Einführung 1
1.1 Arten, Umwelt und Biozönosen 1
1.2 Definitionen der Interaktionen 5
1.2.1 Phytophagie und Herbivorie 5
1.2.2 Prädation 5
1.2.3 Konkurrenz 6
1.2.4 Mutualismus 7
2 Phytophagie 9
2.1 Wirkungen von Phytophagen auf die Pflanzenfitness 9
2.1.1 Rtnessverluste 9
2.1.2 Kompensation von Fraßschäden 11
2.1.3 Überkompensation 15
2.2 Granivorie und Zoochorie 18
2.3 Effekte von Pathogenen auf Pflanzenpopulationen 21
Zusammenfassung von Kapitel 2 25
3 Wechselbeziehungen zwischen Pflanzen und Phytophagen 27
3.1 Mechanischer Schutz der Pflanzenoberfläche 27
3.2 Sekundäre Pflanzenstoffe und ihre negativen Wirkungen auf Phytophagen 30
3.2.1 Welche Funktionen haben sekundäre Pflanzenstoffe? 30
3.2.2 Wirkungen auf Phytophagen 32
3.3 Anpassungen an sekundäre Pflanzenstoffe bei Insekten 33
3.3.1 Wie können sekundäre Pflanzenstoffe unschädlich gemacht werden? 38
3.3.2 Nutzung von sekundären Pflanzenstoffen durch Insekten 39
3.4 Warum sind so viele phytophage Insekten Nahrungsspezialisten? . 41
3.5 Mechanismen der direkten induzierten Abwehr bei Pflanzen. . . . 47
3.5.1 Anstieg der Konzentrationen sekundärer Pflanzenstoffe 47
3.5.2 Induzierte Bildung weiterer Abwehrsubstanzen 50
3.5.3 Pflanzliche Abwehr von Phytopathogenen 56
3.5.4 Wechselwirkungen zwischen Pflanzen, Phytophagen und Phytopathogenen 57
3.6 Koevolution von Pflanzen und Phytophagen 62
3.6.1 Gibt es Beweise für das Koevolutionsmodell? 62
Zusammenfassung von Kapitel 3 70
4 Prädation 71
4.1 Einflussfaktoren auf die Prädationsrate 73
4.1.1 Verteidigungsmechanismen von Beutetieren 73
4.1.2 Einfluss der Habitatstruktur 76
4.1.3 Verfügbarkeit alternativer Beutearten 78
4.1.4 Körpergrößenspezifische Beutepräferenz 80
4.2 Können Prädatoren ihre Beutepopulationen regulieren? 82
4.3 Biologische Schädlingsbekämpfung 86
4.3.1 Klassische biologische Schädlingsbekämpfung 86
4.3.2 Konservative biologische Schädlingsbekämpfung: Fallbeispiel
Getreideblattläuse 89
Blattläuse als Getreideschädlinge 90
Natürliche Antagonisten der Getreideblattläuse 91
Polyphage prädatorische Arthropoden 91
Blattlausspezifische prädatorische Arthropoden 96
Parasitoide 99
Pathogène 99
4.3.3 Diskussion: Welche Faktoren bestimmen die Beziehung zwischen Getreideblattläusen und ihren Antagonisten? 100
Zusammenfassung von Kapitel 4 105
5 Interspezifische Konkurrenz 107
5.1 Bedingungen für das Auftreten von interspezifischer Konkurrenz . 108
5.2 Formen und Wirkungen von interspezifischer Konkurrenz 113
5.2.1 Interferenz 113
5.2.2 Direkte Ausbeutungskonkurrenz 115
5.2.3 Zeitlich verzögerte Konkurrenz 119
5.2.4 Bedingungsabhängige Konkurrenz 120
5.3 Konkurrenzausschluss 123
5.3.1 Gibt es Beispiele für Konkurrenzausschluss in der Natur? 126
Zusammenfassung von Kapitel 5 132
6 Mutualismus 133
6.1 Wasserpflanzen, Aufwuchs und Schnecken 134
6.2 Pflanzen, Pflanzenläuse und Ameisen 137
6.3 Röhrenblüten und Schwärmer 142
6.4 Pflanzen und die Antagonisten ihrer Fressfeinde: Indirekte induzierte Abwehr 144
6.5 Kommunikation zwischen Pflanzen 150
6.6 Prokaryoten und Pflanzen 154
6.6.1 Knöllchenbakterien und Leguminosen 154
6.6.2 Die Azolla-Anabaena-Assoziation 156
Zusammenfassung von Kapitel 6 158
7 Intraspezifische Interaktionen 159
7.1 Kannibalismus 159
7.2 Intraspezifische Konkurrenz 161
7.3 Haben Populationen die Fähigkeit zur Selbstregulation? 165
7.4 Kooperation und Altruismus 170
Zusammenfassung von Kapitel 7 174
8 Die Struktur von Biozönosen 175
8.1 Der räumliche Aspekt: Arten-Areal-Beziehungen 175
8.1.1 Habitat-Heterogenität und Fläche per se 178
8.1.2 Die Gleichgewichts-Theorie und weitere Insel-Modelle 180
8.1.3 Die Rolle von ökologischen Prozessen bei Arten-Areal-Beziehungen 186
8.2 Funktionale Verbindungen: Trophische Ebenen und Nahrungsnetze 190
8.3 Nahrungsnetzmuster 193
8.3.1 Prädator/Beute-Verhältnisse 195
8.3.2 Verknüpfungsgrad 201
8.3.3 Diskussion: Welche ökologische Relevanz haben Nahrungsnetz-Parameter? 206
Zusammenfassung von Kapitel 8 209
9 Interaktionen in Biozönosen 211
9.1 Prädator-Beute-Beziehungen im Nahrungsnetz 212
9.1.1 Effekte mehrerer Prädatorenarten auf die gemeinsame Beutepopulation 213
9.1.2 Effekte von Prädatoren auf die Biozönosestruktur 220
9.2 Ökologische Schlüsselarten 226
9.3 Die Rolle von Parasiten in Biozönosen 232
9.4 Invasive Arten 235
9.4.1 Welche besonderen Merkmale besitzen invasive Arten? 237
Invasive Pflanzen 238
Invasive Tiere 239
9.4.2 Welche Faktoren beeinflussen die Invasibilität von Ökosystemen und Biozönosen? 240
9.4.3 Folgen und Auswirkungen von Arten-Invasionen 243
Zusammenfassung von Kapitel 9 246
10 Kontrolle der trophischen Ebenen: Modelle und die Wirklichkeit . 247
10.1 Bottom-up-Kontrolle: Das Modell von White 248
10.1.1 Herbivoren im bottom-up-Modell 249
10.1.2 Prädatoren im bottom-up-Modell 253
10.2 Alternierende bottom-up- und top-down-Kontrolle 255
10.2.1 Die HSS-Hypothese für terrestrische Systeme 255
10.2.2 Die Hypothese von Wiegert u. Owen für pelagische Systeme. . . . 257
10.2.3 Das Fretwell-Oksanen-Modell 259
Terrestrische Gemeinschaften 263
Nahrungskettenlänge 1 263
Nahrungskettenlänge 2 266
Nahrungskettenlänge 3 272
Nahrungskettenlänge 4 276
Pelagische Gemeinschaften 280
Meere 280
Seen 283
Benthische Gemeinschaften 290
10.3 Diskussion: Top-down, bottom-up und trophische Kaskaden - welche Faktoren sind bestimmend? 298
10.3.1 Die Struktur der trophischen Ebenen 299
Das Nahrungsspektrum der Arten 300
Die Diversität der Arten 301
10.3.2 Produktivität und Ressourcenverfügbarkeit 303
10.3.3 Witterung, Klima und andere physikalische Faktoren 305
10.3.4 Zeitliche Dynamik 306
10.3.5 Die Ökologie des Raums: vom lokalen zum globalen Maßstab. . . 307
10.3.6 Kombinierte Einflüsse verschiedener Faktoren 312
Zusammenfassung von Kapitel 10 316
11 Resümee 317
11.1 Bestimmende Faktoren für Populationsgrößen und Artenvielfalt 317
11.1.1 Einzelne Interaktionen 317
11.1.2 Kombinierte Interaktionen 319
11.1.3 Kontrolle der trophischen Ebenen 320
11.2 Grenzen und Perspektiven in der Biozönoseforschung 321
Glossar 325
Literatur 337
Verzeichnis der Gattungen und Arten 361
Sachverzeichnis 367