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Sukzession im Buchenwald - Exkursion in die Rehberge

Bevor das Laub der Bäume austreibt, wird der Waldboden im Buchenwald im zeitigen Frühjahr von einen dichten Blütenteppich bedeckt. Grund dafür sind die Geophyten (Erdpflanzen) mit ihrer großen Anzahl. Aufgrund ihrer unterirdischen Speicherorgane können diese Pflanzen sehr früh genügend Energie für ihr Wachstum mobilisieren. Zuerst blühen die Schneeglöckchen und Märzenbecher, vielfach leuchten die Scilla in blauen Flecken. Später kommen die weißen und gelben Buschwindröschen. Zum Schluss blüht der zart lilafarbene Lerchensporn.

 Buschwindröschen  Lerchensporn  Scharbockskraut

Arbeitsaufgaben für ein erstes Beobachtungsprotokoll

  • Fertigen Sie eine Skizze der  Pflanzenschichten im Buchenwald an und vergleichen Sie diese später mit dem  Stockwerksbau von Mischwäldern!
  • Skizzieren Sie einen Buchenzweig in seinem momentanen Zustand! Notieren Sie sich besondere Erkennungsmerkmale.
  • Bestimmen Sie die Pflanzen der krautigen Bodenschicht!
  • Überlegen Sie, von welchen abiotischen und biotischen Faktoren der Pflanzenbewuchs abhängt. Notieren Sie sich Luft- und Bodentemperatur, Lichteinfall , Wuchsstandort, Wurzeltiefe, benachbarte Pflanzen.

Das Konkurrenzausschlussprinzip

Dieses Prinzip besagt, dass Lebewesen verschiedener Arten, die einen Lebensraum gemeinsam besiedeln, nicht genau die gleichen Ansprüche an einen Lebensraum stellen. Ansonsten würde eine Art die andere verdrängen.
Das bedeutet für die Frühblüher im Buchenwald, dass sie sich hinsichtlicher ihrer Ansprüche an Licht, Temperatur oder Boden in mindestens einem Faktor unterscheiden müssen.
Alle frühblühenden Zwiebelpflanzen sind aus asiatischen Steppengebieten eingewandert und durch ihre spezielle Anpassung gegen Kälte und Trockenphasen geschützt, ihre Anpassungen und Ansprüche sind sehr ähnlich, aber nicht gleich. Beispiel dafür ist das Schneeglöckchen und der Märzenbecher (Frühlingsknotenblume). Das Schneeglöckchen liebt es etwas wärmer und sonniger, der Märzenbecher lieber etwas kühler und feuchter.

 

Die ökologische Nische

Das Wort Nische (Niche) wurde 1917 von Grinnell und 1927 von Elton in der Ökologie benutzt. Er sollte nicht als Raum, sondern als eine Art "Beruf" , auf das sich eine Art spezialisiert hat, verstanden werden.  Später versuchte man von Seite der Umwelt her den Begriff als Planstelle zu definieren.
Seit Hutchinson  1957 wird der Begriff praxisorientiert benutzt: Eine ökologische Nische beschreibt die spezifische Lebensweise einer Art, indem sie alle von der Art genutzten Ressourcen und speziellen Umweltfaktoren darstellt. Die ökologische Nische beschreibt also die Wechselwirkung zwischen ganz speziellen Faktoren der Umwelt mit ebenso spezifischen Anpassungen der Art.

 

Einstieg in eine  Unterrichtseinheit Ökologie zum Lebensraum Wald

Abiotische Faktoren, wie Licht und Temperatur bestimmen das Wachstum der Pflanzen. Nach der RGT-Regel sind die physiologischen Prozesse bei den sehr geringen Temperaturen im Frühjahr entsprechend verlangsamt,  die Photosyntheserate ist gering. Das Mikroklima auf dem Waldboden ist allerdings viel günstiger als in ungeschützten oder höheren Bereichen. Die Sonne kann noch ungehindert auf den Boden fallen, hier können bei Windstille und Sonnenseinstrahlung 15° - 20° Celsius gemessen werden. Neben dem Licht steht im Frühjahr auch genügend Feuchtigkeit zur Verfügung, da Regen bis auf den Boden vordringen kann. Im Sommer nach dem laubaustrieb hält das Laubdach der Buchen den Regen ab und die Bäume entnehmen viel Wasser. Zu dieser Zeit haben sich die krautigen Frühblüher(Geophyten)  zurückgezogen und überdauern  im Boden.

Im Oberstufenunterricht kann am Beispiel der Sukzession im Buchenwald der Zusammenhang von abiotischen und biotischen Faktoren, die Konkurrenz und der Begriff der ökologischen Nische im Freiland zusammen mit der Erweiterung der Artenkenntnis erarbeitet werden.
Methodisch werden der Umgang mit Bestimmungsschlüsseln, Beobachtung und Prootkollanfertigung sowie Fragestellungen und deren Lösung geschult. Als Dokumentation der Leistung eignet sich  ein Portfolio. Unterstützt wird die Exkursion durch Recherchearbeit im Klassenraum und kleineren Vorträgen.

 

   

Rechercheaufgaben

 http://weltnaturerbe-buchenwaelder.de/de/buchenwaelder.html

Beantworten Sie folgende Fragen zur Entstehung der Buchenwälder

1. Welche einheimischen Baumarten gibt es in Deutschland? Nennen Sie bitte 10 Arten!
2. Welche dieser Arten bilden Wälder bzw. welche Waldarten sind Ihnen bekannt?
3. Wo gibt es Buchenwälder und welchen Verbreitungsgrad haben sie?
4. Welche Besonderheiten in Wuchs, äußeren Auffälligkeiten und Ökologie lassen sich an einer Rotbuche beobachten? Welche Unterschiede bestehen zur Hainbuche?
5. Worauf beruht die Stellung der Rotbuche unter den Laubbäumen Mitteleuropas?

Wichtig sind zwei Gesichtspunkte:
 a. Einflüsse der abiotischen Faktoren;
 b. Einflüsse und mögliche Konkurrenz anderer Baumarten

Fragen zur Abhängigkeit des Unterwuchses von den Buchen

1. Nennen Sie einige der häufiger angetroffenen Pflanzen der Krautschicht und stellen Sie die verschiedenen Pflanzenarten der Krautschicht in einem Steckbrief kurz vor!
2. Welche ökologischen Besonderheiten haben sie?
 a. Was ist ein Kalkzeiger? Nennen Sie Beispiele.
 b. Welche der angetroffenen Arten der Kraut- und Strauchschicht sind Säurezeiger?
3. Auf der Exkursion kamen wir durch krautreiche und durch ausgesprochen krautarme Abschnitte des Buchenwaldes.
 Diskutieren Sie mögliche Ursachen für dieses Mosaik.  
4. Erklären Sie den Begriff Sukzession!
5. Welche Sukzessionen sind in einem Kahlschlag des Buchenwaldes zu erwarten?

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