Ökologie - naturnahe und naturferne wälder (monokulturen)

Pflichtaufgabe Ökologie br /
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AUFGABE:

1) VERGLEICHEN SIE NATURNAHE UND NATURFERNE WÄLDER UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DER TYPISCHEN MERKMALE DES ÖKOSYSTEMS. BEURTEILEN SIE DIE STABILTÄT DER VERSCHIEDENEN WALDTYPEN.

2) WELCHE BEDEUTUNG HAT DER WALD FÜR DAS ÖKOSYSTME UNTER STEFFWECHSELPHYSIOLOGISCHEN GESICHTSPUNKTEN.



1. Das Ökosystem umfasst allgemein die Organismen eine Biozönose (Lebensgemein-schaften zwischen bestimmten Tier- /Pilz- und Pflanzenarten sowie Mikroorganismen) und eines Biotops (Lebensraum der Biozönosen). Dabei fallen diese Lebensräume sehr unterschiedlich aus. Überall auf der Welt findet man die verschiedensten Biotope - sei es im feucht-warmen Regenwald, in der kalten Taiga oder der in Europa vorherrschende Laub- und Mischwald. Dabei unterscheidet man in naturnahe und naturferne Wälder.

Jedes Ökosystem, sei es naturnah oder naturfern, besitzt eine räumliche und zeitliche Struktur. Wie aus Material 1 zu entnehmen ist, sind Laubmischwälder naturnahe Wälder mit einem typischen Stockwerkaufbau. Dagegen stehen die naturfernen Wälder wie Wirtschaftswälder (Fichtenmonokulturen), die in Material 2 beschrieben werden. Die Grafik (Material 1) verdeutlicht den idealen Stockwerkaufbau eine Laubmischwaldes mit folgenden ausgeprägten Schichten: Baum-/Strauch-/Kraut-/ Moos- und Wurzelschicht. Die Baumschicht ist das oberste anzutreffende "Stockwerk" mit einer Höhe von 20-30 Metern. Ein weiteres Merkmal ist die größte Aufnahme des Lichtes und Regens. Deshalb sind hier auch viele einheimische Tier- und Pflanzenarten anzutreffen. Esche, Ahorn, Fichte, Lärche, Linde, Buche, Birke, Elster, Eichelhäher (Kronenbrüter), Habicht (Stammbrüter) sind nur einige Beispiele aus dieser ausgeprägten Schicht. Die darauffolgende, untere Schicht ist die Strauchschicht. Dieser Lebensraum auf 1-5 Meter Höhe bietet Windschutz , Schutz vor Austrocknung und liefert Nahrung. Sie ist meistens sehr gut entwickelt und es sind Vögel wie Rotkehlchen und Amsel sowie Spinnen, Insekten, Klettersträucher und Holunder anzutreffen. Die 1,50 Meter hohe Krautschicht ist die nächstfolgende Schicht und ist das Zuhause von Farnen, Waldsauerklee, Schnecken, Füchsen, Igeln und Insekten. Das Speichern von Wasser, der Schutz vor Bodenerosion, die Behausung vieler Tierarten (Milben, Dachse, Füchse Ameisen, Würmer) sowie das Vorhandensein von Pionierpflanzen werden der Moosschicht zugeordnet. Die letzte Schicht, welche u.a. Humus bildet, ist die Wurzelschicht mit Bakterien und Würmern. Zusammenfassend kann man feststellen, dass der Stockwerkaufbau des Mischwaldes sehr zu einem Artenreichtum beiträgt. In Monokulturen (naturfernen Wäldern) ist dies fast überhaupt nicht anzutreffen. Man findet eine sehr einseitig ausgestatte Baumschicht und eine einförmige Struktur (Material 2). Die Baumschicht ist dicht und lässt fast gar kein Licht bis auf den Boden. Strauch-/Kraut- und Moosschicht sind verkümmert. Hinzu kommt ein saurer Boden, der durch herabfallende Nadeln und den daraus folgenden chemischen Reaktionen entsteht. Der naturferne Wald (Monokultur) steht somit im drastischen Gegensatz zum üppigen Laubmischwald.

Auch die Zeitstruktur der naturnahen und naturfernen Wälder stehen in einem großen Kontrast zueinander. Während der Laubmischwald je nach Jahreszeit durch wechselnde Licht- und Wasserverhältnissen gekennzeichnet ist, sind in einer Monokultur ganzjährig die gleichen Licht- und Wasserverhältnisse anzutreffen. Die Entwicklung der niederen Schichten hängt davon ab, ob es sich um die im Laubmischwald befindlichen laubabwerfenden Bäume oder die in Monokulturen vorhandenen Nadelbäume handelt.

Die Besonderheit eines Ökosystems sind die Wechselbeziehungen zwischen Biotop und Biozönose. Sie werden von den abiotischen (nicht lebenden) Umweltfaktoren bestimmt. Durch die unterschiedliche Beschaffenheit der Wälder findet man, wie bereits bei der räumlichen und zeitlichen Struktur des Waldes erklärt, differenzierte Licht- und Niederschlagsverhältnisse. Dies führt auch zu unterschiedlichen Temperaturverhältnissen im Wald. Ein Problem für die Monokultur besteht im Wind, da diesen keine schützenden Sträucher und Büsche abhalten können. Stürme oder stärkere Winde können einen Fichtenwald (Flachwurzeln) viel mehr als einen Laubmischwald (ausgedehntes Wurzelnetz) schädigen.

Ein weiteres Kennzeichen des Ökosystems ist der Stoffkreislauf und Energiefluss. Dabei werden in einem naturnahen Wald organische Nährstoffe der Produzenten an die Konsumenten weitergegeben. So werden Tote Tiere und der Kot der Konsumenten sowie abgestorbene Pflanzenteile der Produzenten von den Destruenten zersetzt. Diese geben Mineralsalze an die Produzenten weiter. Dieser in sich greifenden Kreislauf ist in dieser Form nicht in einer Monokultur zu finden. Durch die einfache Struktur und die Artenarmut der Monokulturen gerät der Kreislauf ins stocken. Die Ökologischen Nischen, welche das Nebeneinander verschiedener Arten im gleichen Lebensraum durch Anpassung an bestimmte Lebensräume ermöglicht, fällt um so kleiner aus. Weiterhin ist die Räuber - Beute - Beziehung gestört. Das Fehlen eines Räubers kann fatale Auswirkungen für das gesamte Ökosystem haben, da man dieses Fehlen nicht ausgleichen kann. Jedoch kann auch der Mangel an Erstkonsumenten gravierende Konsequenzen für die Zweit- bzw. Endkonsumenten haben. Aufgrund der Abwesenheit eines artenreichen Ökosystems können die Räuber kaum oder sogar keine andere Nahrung finden. Diese Umstände ermöglichen eine bedenkliche Angelegenheit, die jeder kennt: der Borkenkäfer. Schon jetzt sind in vielen Monokulturen, auch in Thüringen, riesige Waldbestände wegen des Borkenkäfers verloren gegangen. In einem naturnahen Wald sieht dies jedoch anders aus. Hier stimmt das biologische und ökologische Gleichgewicht, während es im naturfernen Wald eine kritische Sache bleibt.

Des weiteren erkennt man ein Ökosystem an seiner Fähigkeit zur Selbstregulation. Selbstregulation ist die Möglichkeit der Organismen Populationsschwankungen immer wieder auszugleichen. Voraussetzung dafür ist Artenreichtum. Man sieht, das auch dies für eine Monokultur nicht voll zutrifft.

Ein weiteres Problem ist die Abnutzung der Erde sowie der daraus hervorgehende Mineralienmangel (wird versucht durch künstlichen Dünger zu lösen). Durch das Anlegen der Monokulturen werden natürliche Fressfeinde der Schädlinge getötet. Der Laubmischwald reguliert dies mit seiner ausgeklügelten Selbstregulation, bei Monokulturen müssen Pestizide verteilt werden. Monokulturen können nur durch den Menschen erhalten werden.

Der letzte, aber auch wichtige Unterschied ist die Entstehung und Nutzung dieser Waldtypen. Während der Laubmischwald auf natürliche Weise entstand, wurde der naturferne Wald (Monokulturen) vom Menschen angelegt. Diese, meist Fichtenwälder, wurden vor allem zur Holzgewinnung angebaut. Fichten sind relativ schnellwachsende Bäume und eignen sich gut für die Weiterverarbeitung. Jedoch haben Monokulturen auch noch andere Vorteile wie das Anlegen großer Plantagen. Es kommt zu Kostensenkungen durch günstige Einkaufspreise und effektiven Maschineneinsatz.

Doch so gut dies auch klingt überwiegen bei Monokulturen die Nachteile. Der gesunde Laubmischwald bietet die meisten Vorteile.

Ich denke, dass Monokulturen eine geringe Stabilität haben. Zum einen bietet diese nicht den idealen Lebensraum für Tiere, zum anderen ist sie sehr anfällig für Schädlinge und muss gedüngt werden. Monokulturen können nur durch den Menschen erhalten werden. Laubmischwälder dagegen sind sehr stabil. Dies liegt u.a. daran, dass er sich im Gegensatz zur Monokultur selbst regulieren können. Es herrscht ein biologisches und ökologisches Gleichgewicht.





2. Alle Organismen benötigen Energie zur Aufrechterhaltung ihrer Lebensprozesse. Die Pflanzen nutzen für ihren Stoffwechsel Assimilation und Dissimilation. Assimilation ist die Umwandlung von körperfremden Stoffen aus der Umwelt in körpereigene Stoffe. Sie wird in heteotrophe und autotrophe Assimilation unterschieden. So sind Photosynthese und Chemosynthese Beispiele für die autotrophe Assimilation. Heteotrophe Organismen benötigen Sauerstoff vor allem zur Energiegewinnung. Der Sauerstoff wird von autotrophen Organismen (wie Pflanzen) bei der Photosynthese aus Wasser freigesetzt - er ist "nur" ein Nebenprodukt. Ohne Sauerstoff wäre Leben, wie wir es heute kennen, auf unserem Planeten nicht möglich. In Grafik 3 ist zu sehen, wie viel der Energie in Form von Licht die Pflanzen des Waldes überhaupt nutzen. Es ist erstaunlich, dass nur 1-4% der Globalstrahlung für die Photosynthese genutzt werden. Die Sauerstoffproduktion der Wälder wird nur von der der Algen im Meer übertroffen. Er spielt also eine entscheidende Rolle bei der Existenz vieler Organismen und überhaupt der Entstehung von Leben. Bei der Photosynthese wird neben Wasser auch Kohlenstoffdioxid benötigt. Dieser ist maßgeblich bei der Bildung von Glucose beteiligt. Die Glucose kommt auch häufig in der Nahrung vieler Tiere vor. Diese können sie dann zur Energiegewinnung nutzen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Wälder durch Photosynthese das Ökosystem Erde im Gleichgewicht halten.

Aus stoffwechselphysiologischer Sicht kann man weiterhin erkennen, dass die Gärung (Form der Dissimilation) wesentlich an der Erhaltung des Ökosystems Erde beteiligt ist. So ist sie nicht nur für die Menschen von enorme Bedeutung (bei z.B. Sauerkraut- oder Joghurt- Bier- oder Weinherstellung), sondern auch die Fäulnis und Verwesung tragen zur Bewahrung dieses einzigartigen Ökosystems bei. Die Fäulnis und Verwesung dienen zur Zersetzung von Tieren.

Die Pflanzen bilden jedoch auch noch viele weitere organische Stoffe. Dazu zählen: Stärke, Fette und Eiweiße. Diese sind Hauptbestandteile der Ernährung vieler Organismen. Sie sind für das Überleben dieser Organismen wichtig.

Das Ökosystem versucht die Biozönosen und Biotope am Leben zu erhalten, denn beide profitieren von einander. So auch die Wälder, die unser Leben erst möglich machen und das Ökosystem Erde im Gleichgewicht halten.