Die vorliegende Arbeit thematisiert die Forschungsfrage: „Welche Unterschiede gibt es zwischen künstlichen Monokulturen (Buchenwald und Fichtenwald) in ihrer Biodiversität?“.
Als Monokulturen werden in der Forstwirtschaft Flächen bezeichnet, auf denen ausschließlich eine einzige forstwirtschaftliche Nutzpflanze angebaut wird, mit dem Ziel der wirtschaftlichen Erschließung. Eine intensive Nutzung des Waldes bringt Nachteile in der Biodiversität mit sich, welche in der Facharbeit aufgezeigt und erläutert werden sollen.
Es wird Angenommen, dass die unterschiedlichen Monokulturen verschiedenartig starke Einschränkungen auf die Biodiversität beinhalten, daraus resultiert die zentrale Fragestellung, welche Unterschiede es in der Biodiversität zwischen künstlichen Monokulturen gibt.
Diese Untersuchung ist von gemeinschaftlichem Interesse, da die Vereinten Nationen (UN) bereits in ihrem am 07. Mai 2019 veröffentlichte Biodiversitätsbericht vor dem schwinden der Biodiversität warnt. Durch die anthropogen veränderten Naturräume müssen verschiedene auch im Ökosystem Wald vorkommende Arten den Ansprüchen des Menschen weichen. Da jedoch auch das wirtschaftliche Interesse am Wald weiter gefördert werden soll. Ist die Zielsetzung der Facharbeit im Hinblick auf die ökologischen und ökonomischen Aspekte einen Konsens zu finden, hierzu sollen die Monokulturen auf ihre Biodiversität und dem ökonomischen Interesse verglichen werden. [...]
Gliederung
1 Einleitung 4
2 Fichtenwald 5
2.1 Geografie des Waldes 5
2.2 Abiotische Umweltfaktoren 6
2.3 Biotische Faktoren 7
2.3.1 Flora - Pflanzen 7
2.3.2 Zeigerwerte 9
2.3.3 Waldfauna - Tiere 10
3 Buchenwald 12
3.1 Geografie 12
3.2 Abiotische Umweltfaktoren 12
3.3 Biotische Faktoren 14
3.3.1 Pflanzen - Flora 14
3.3.2 Tiere - Fauna 17
4 Interpretation der Ergebnisse 20
4.1 Fichtenwald 20
4.2 Buchenwald 22
5 Okologische Bewertung 24
6 Fazit 26
7 Quellenverzeichnis 27
7.1 Literaturverzeichnis 27
7.2 Internetqullenverzeichnis 27
8 Anhang 29
Anmerkung :
Zur Kennzeichnung der Bearbeitung wird der/die Autor/Autorin eines Oberkapitels an den rechten Rand der Arbeit geschrieben. Oberkapitel (z.B. Einleitung) ohne gesonderte Kenn- zeichnung wurden von alien Verfassern gemali Deckblatt erstellt.
Aus Grunden der Ubersichtlichkeit werden lateinische Fachbegriffe nur bei Erstnennung an- gegeben.
1 Einleitung
Die vorliegende Arbeit thematisiert die Forschungsfrage: „Welche Un- terschiede gibt es zwischen kunstlichen Monokulturen (Buchenwald und Fichtenwald) in ihrer Biodiversitat?".
Als Monokulturen werden in der Forstwirtschaft Flachen bezeichnet, auf denen ausschlieftlich eine einzige forstwirtschaftliche Nutzpflanze angebaut wird, mit dem Ziel der wirtschaftlichen Erschlieftung. Eine intensive Nutzung des Waldes bringt Nachteile in der Biodiversitat mit sich, welche in der Facharbeit aufgezeigt und erlautert werden sollen. Es wird Angenommen, dass die unterschiedlichen Monokulturen ver- schiedenartig starke Einschrankungen auf die Biodiversitat beinhal- ten, daraus resultiert die zentrale Fragestellung, welche Unterschiede es in der Biodiversitat zwischen kunstlichen Monokulturen gibt.
Diese Untersuchung ist von gemeinschaftlichem Interesse, da die Vereinten Nationen (UN) bereits in ihrem am 07. Mai 2019 veroffent- lichte Biodiversitatsbericht vor dem schwindender Biodiversitat warnt. Durch die anthropogen veranderten Naturraume mussen verschie- dene auch im Okosystem Wald vorkommende Arten den Anspruchen des Menschen weichen. Da jedoch auchdas wirtschaftliche Interesse am Wald weiter gefordert werden soll. Ist die Zielsetzung der Fachar- beit im Hinblick auf die okologischen und okonomischen Aspekte ei- nen Konsens zu finden, hierzu sollen die Monokulturen auf ihre Bio- diversitat und dem okonomischen Interesse verglichen werden.
Die Untersuchungsflachen liegen im xxx Wald. Die monokulturell be- siedelten Flachen werden in Planquadrate mit den Maften4x4m ab- gegrenzt. Dort wurden an verschiedenen Tagen die Wetterverhalt- nisse, die Bodenbeschaffenheit und weitere abiotische Faktoren1 do- kumentiert. Des Weiteren wurden die biotischen Faktoren, der Flora und Fauna, Konkurrenz und Dichte der Lebewesen festgestellt. Diese genannten Faktoren werden in der Arbeit mit den monokulturellen Okosystemen verglichen und anschlieiend die Monokulturen anhand ihrer Biodiversitat bewertet.
Diese Arbeit basiert auf Verwendung von Fach-und Bestimmungslite- ratur sowie selbst durchgefuhrten Bodenuntersuchungen.
2 Fichtenwald
Das folgende Kapitel befasst sich mit den Untersuchungsergebnissen des zu untersuchenden monokulturellen forstwirtschaftlich genutzten Fichtenwald. Die einzige in Mitteleuropa vorkommende Fichtenart ist die Picea abies (Gemeine Fichte), diese gehort zur Familie der Pinaceae (Kieferngewachse) und zur Gattung der Picae (Fichten). Gemeine Fichten sind eingeschlechtlich und werden durch Fremd- oder Windbestaubung bestaubt. Sie bluhen vomMai bis Juni und sind fruchtreif vom September bis November.2
2.1 Geografie des Waldes
Der zu untersuchende Fichtenwald befindet sich in xxx an der xxx, Deutschland. Genauer lasst sich das Untersuchungsgebiet mit dem Sexagesimalsystem darstellen, dementsprechend liegt der Ort: xxxN, xxxO. In der Dezimalgradschreibweise ergeben sich daraus die Ko- ordinaten: xxx, xxx. Das untersuchte Planquadrat des Fichtenwaldes wurde in Hanglage aufgefunden, mit Westausrichtung.
2.2 Abiotische Umweltfaktoren
Als abiotische Umweltbedingungen werden Faktoren bezeichnet, an denen keine Lebewesen beteiligt sind (Biotop).
Durchgefuhrt wurde die Untersuchung am 16.04.2019 von 14.49 Uhr bis 16.25 Uhr. Nach der Internetseite weather.com betrug die Luft- feuchtigkeit an diesem Tag 34%, der Luftdruck 1,019 mbar und der UV-Index war niedrig (bei 1). Zum allgemeinen Wetter lasst sich fest- stellen, dass die Untersuchung an einem sonnigen und wolkenfreien Himmel durchgefuhrt wurde.
Die Beleuchtungsintensitat wurde mit durchschnittlich 2695,0 lx ge- messen. Die SI-Einheit Lux mit dem Einheitszeichen lx gibt den Licht- strom (gemessen in Lumen) pro Flache (in m[2]) an.
Zur Untersuchung des Humusanteils wurde ein 35 cm tiefes Loch ge- graben. Es stellte sich heraus, dass 10 cm dessen Humus war und 25 cm des Bodens aus einem Lehm/Sand Gemisch bestand.
Zusatzlich wurde der pH-Wert des Bodens untersucht, dieser lag bei geschatzten 4,4 - 4,73, der pH-Wert ist ein MaR fur die die Wasser- stoff-Ionen Konzentration in einer Probe. Je weniger Wasserstoff-Io- nen in einer Losung vorhanden sind, desto grower ist der pH-Wert. Saure Losungen weisen einen pH-Wert von unter 7,0 auf und alkali- sche Losungen einen uber 7,0 auf. Losungen mit einem pH-Wert von 7,0 sind neutral, Beispiel hierfur ist Wasser (H2O). Zur rechnerischen Ermittlung wurde der pH-Wert als „negativer dekadischer Logarithmus der Konzentration der Wasserstoff-Ionen bzw. Hydronium-Ionen“4 de- finiert.
Der pH-Wert wurde mit flussigem pH-Universalindikator ermittelt. Zu Beginn wurde die Bodenprobe der Humusschicht zusammen mit des- tilliertem Wasser in einem Filter aufgeweicht. AnschlieRend wurde der Universalindikator in die Flussigkeit gegeben. Der gemessene pH- Wert stellte sich als sauer heraus.
Ein Grund fur den gemessen sauren pH-Wertist, dass eine Anreiche- rung stark saurer organischer Materialien unter Fichtenbestockung zur Versauerung fuhrt.5
Ebenso wurde der Kalkgehalt experimentell festgestellt, hierbei wurde verdunnte Salzsaure (HCl) auf die Bodenprobe gegeben. Eine Zugabe der Saure setzt in einem kalkhaltigen Boden Kohlenstoffdioxid frei, es lasst sich dementsprechend ein aufbrausen beobachten. Die Intensi- tat der Freisetzung lasst auf Naherungswerte zum Kalkgehalt schlie- ien. Bei dem zu untersuchenden monokulturell besiedelten forstwirt- schaftlich genutzten Fichtenwald konnte ein niedriger Kalkgehalt (>1%) festgestellt werden, aufgrund des Nichtvorhandenseins von sichtbar aufbrausendem Boden.6
2.3 Biotische Faktoren
Als biotische Faktoren wird in der Okologie die lebende Umwelt (Bio- zonose) bezeichnet, diese umfasst unter anderem Konkurrenz, Nah- rungsangebot und Symbiosen.
Das folgende Kapitel, der biotischen Faktoren, wird in die Bereiche der Flora und Fauna untergliedert.
2.3.1 Flora - Pflanzen
In dem zu untersuchenden Planquadratdes Fichtenwaldes wurde eine bereits unter Gliederungspunkt 2 erlauterte Picea abies (Gemeine Fichte) aufgefunden. Zusatzlich wurde ein Baumstamm entdeckt, es wird aufgrund der Rindevermutet, dass es sich hierbei um einen Fich- tenbaum handelte. Hierzu lasst sich noch sagen, dass dieser Baum- stamm gerade und auffallig unnaturlich abgesagt wurde. Es lasst sich an dieser Stelle vermuten, dass dieser gefundene Baumstamm mit dem Ziel der forstwirtschaftlichen Nutzung gefallt wurde.
Aufterhalb des Untersuchungsgebietes wurden mehrere Jungbe- stande festgestellt. Es lasst sich erahnen, dass dieses Waldgebiet weiterhin forstwirtschaftlich genutzt wird.
Des Weiteren wurden ein Anemone nemorosa (Buschwindroschen), ein Digitalis purpurea (Roter Fingerhut) als Keimling, eine Brachypo- dium sylvaticum (Wald-Zwenke), Sagina subulata (Sternmoos), Rubus ulmifolius (Mittelmeer-Brombeere oder Ulmenblatt-Brombeere), Gale- obdolon luteum (Echte Goldnessel) und eine Rubus idaeus (Him- beere) gefunden.
Die Bestimmung der Pflanzen erfolgte uber die App „Plantnet“. Plant- net ist ein auf der Bilderkennung basierendes System. Die in der An- wendung gesammelten Daten werden verwendet, um die Forschung voranzutreiben.7
Die gefundenen Pflanzen stehen in interspezifischer Konkurrenz zuei- nander. Als interspezifische Konkurrenz werden in der Okologie als Wechselbeziehungen zwischen Individuen oder Populationen anderer Arten bezeichnet. Die Arten mussen um begrenzt verfugbaren Res- source konkurrieren, diese sind unter anderem verschiedene Nahr- stoffe, Wasser und Sonnenlicht.
Um diese interspezifische Konkurrenz zu vermeiden wird das Prinzip der Konkurrenzvermeidung angewandt.
Ein Prinzip der Konkurrenzvermeidung ist dasKonkurrenzausschluss- prinzip, dessen besagt, dass in einem komplexen Okosystem Indivi- duen oder Populationen mit den gleichen Lebensanspruchen langfris- tig nebeneinander nicht koexistieren konnen. Es findet dementspre- chend eine Vertreibung statt, die konkurrenzstarkere Population ver- drangt die konkurrenzschwachere Art.
Ein Grund fur die begrenzte Auspragung der Krauter- und Strauch- schicht konnte das Prinzip des Konkurrenzausschlusses darstellen, denn die Fichten sind konkurrenzstarker als die ubrigen gefundenen Pflanzen und benotigen somit essenzielle Nahrstoffe des Waldes.
Eine weitere Konkurrenzstrategie wurde an diesem Untersuchungsge- biet festgestellt. Hierbei handelt es sich um das des innerartlichen Konkurrenzausweichprinzips, denn die Fichten wurden mit groRen Ab- standen zueinander aufgefunden. Somit wurde die intraspezifische Konkurrenz zwischen den Fichten, durch raumliche Trennung nahezu vermieden.
2.3.2 Zeigerwerte
Zur Bestimmung der Zeigerwerte der gefundenen Pflanzen wurde mit der Literatur „Zeigerwerte fur den Schulgebrauch“ als reduzierte Fas- sung nach dem Werk von Heinz Ellenberg „Zeigerwerte der GefaR- pflanzen Mitteleuropas“ gearbeitet.
Die gefundenen Pflanzen, die bereits in Gliederungspunkt 2.3.1 be- schrieben wurden, konnten zur Zeigerwert Bestimmung genutzt wer- den. „Berucksichtigt wurden [zur Auswertung] zwei wichtige klimati- sche Faktoren (Licht und Warme) sowie drei Bodenfaktoren (Feuch- tigkeit, Bodenreaktion und Stickstoff-Versorgung).“8 Es muss jedoch betont werden, dass die angegebenen Zeigerwerte nur „das okologi- sche Verhalten der Pflanzen, d.h. ihr Vorkommen unter dem Konkur- renzdruck zahlreicher anderer Arten im Bestand“9 angeben. Die weiter gebildeten Toleranzbereiche gegenuber den zu untersuchenden Okofaktoren wurden in dieser Auswertung nicht berucksichtigt.
Die in dem Fichtenwald vorwiegend vorkommende Art Picea abies oder anderweitig bekannt als „Gemeine Fichte“ wird als Halbschatten- pflanze bezeichnet, die meist bei mehr als 10% relativer Beleuch- tungsstarke vorkommt. Zusatzlich dient diese Pflanze als bezogen auf den Standort als Kuhlezeiger, denn diese Fichte wird naturlich ver- mehrt in hochmontan-subalpinen Lagen aufgefunden.
Zusammenfassend kann man nach dem Auswertungsbogen10 nach dem Vorhandensein der Arten uber den vorgefundenen Standort sa- gen, dass sich dieser Standort nur selten im vollen Licht befindet, meist aber bei etwa 10% relativer Beleuchtungsstarke, dieses unter- stutzt die durchschnittlich gemessenen 2695,0 lx im Untersuchungs- gebiet. Die Zeigerpflanzen zeigen einen kuhlen bis maiig warmen Standort an. Zur Feuchtigkeit des Gebietes lasst sich mithilfe der Pflanzen zeigen, dass die Pflanzen als Feuchtezeiger fungieren mit dem Schwergewicht auf mittelfeuchten Boden. Die gefundenen Zei- gerpflanzen zeigen des Weiteren an, dass der Boden maiig sauer ist und der Standort einen maiig stickstoffreichen Boden aufweist.
2.3.3 Waldfauna - Tiere
Als Waldfauna wird die Tierwelt im Okosystem Wald bezeichnet. Das folgende Kapitel wird die im Untersuchungsgebiet gefundenen Vogel, Insekten und Weichtiere darstellen.
Im Untersuchungsgebiet wurden in der Makroebene (etwa 0,2 - 20 Millimeter) folgende Tiere gefunden: Formica (Waldameisen) in gerin- ger Anzahl und eine Bombus sylvarum (Waldhummel) zu erkennen an dem Korperbau und der Farbtone des Korperbaus. Zusatzlich wurde ein kaputtes Schneckengehause gefunden, ohne Bestimmung und eine Spinne es wird eine Philodromus dispar (Laufspinne) vermutet, aufgrund der in etwa gleichgebauten Beinpaaren und dem schmalen Korperbau. Auch konnte eine Porcellio scaber (Kellerassel) und Ario- nidae (Wegschnecken) gesehen werden. Zudem wurde eine Turdus merula (Amsel oder Schwarzdrossel) beobachtet, diese befand sich zur Zeit der Beobachtung auierhalb des Planquadrates, doch noch innerhalb des zu untersuchenden Fichtenwaldes.
[...]
1 s. 2.2 Abiotische Umweltfaktoren
2 vgl. o.V.: Gemeine Fichte (Picea abies) [30.04.2019].
3 s. Anlagen M3: Abiotische Bedingungen - Fichtenwald (S. 30)
4 o.V.: pH-Wert - Definition und Berechnung [30.04.2019].
5 vgl. Leitgeb, et al.: Fichte und Standort ist die Fichte besser als ihr Ruf?, 2013.
6 vgl. Strubing und Fangmeier: Pflanzenokologisches Praktikum (S. 29), 2010.
7 vgl. o.V. How? Why? - Plantnet.org [02.05.2019].
8 Dorn und Pohl: Pflanzenzeigerwerte fur den Schulgebrauch, 1991, S. 7.
9 Dorn und Pohl, 1991, S. 13.
10 s. Anlagen M5: Auswertungsbogen Zeigerwerte Fichtenwald (S.32).
- Quote paper
- Jannik Poggemann (Author), 2019, Ökologie des Waldes. Untersuchung zur Biodiversität in den künstlichen Monokulturen Buchen- und Fichtenwald, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/1273585
