Übungsaufgaben zum Thema Ökosystem Wald

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1 Übungsaufgaben zum Thema Ökosystem Wald I Waldformen und Bäume des Waldes 1. Die Zusammensetzung und die Verbreitung verschiedener Waldformen hängen vom Klima und den Bodenverhältnissen ab. a) Beschreibe die Auswirkungen des Klimas a) in Westeuropa / -deutschland b) in Osteuropa / -deutschland c) im Mittelgebirge und den höher gelegenen Gebirgsgegenden auf das Vorkommen verschiedener Baumarten. b) Beschreibe den Einfluss der Bodenverhältnisse auf das Vorkommen bestimmter Baumarten 2. Vergleiche den Stockwerkbau eines Mischwaldes und eines Fichtenforstes. 3. Nenne je 3 Pflanzenarten des jeweiligen Stockwerks 4. Nenne die unterschiedlichen Merkmale der beiden Waldarten. 5. Nach einem Sturm kam es in einem Fichtenforst zu einem Windbruch großen Ausmaßes, ein benachbarter Laubmischwald blieb dagegen von Sturmschäden weitgehend verschont. Erkläre. 6. Nenne die Unterschiede zwischen Tanne und Fichte. a) Nadeln b) Zweige c) Zapfen d) Wurzel 7. Warum verdunstet ein Nadelbaum viel weniger Wasser als z.b. eine Buche? 8. Nenne Kennzeichen der Kiefer. 9. Beschreibe das Aussehen der männlichen und weiblichen Blütenstände. 10. Beschrifte folgende Abbildungen. a) b) c) d) 11. Die Kiefer ist ein Nacktsamer. Erkläre den Begriff. 12. Die Wurzel der Kiefer ist eine Nenne die Schichten einer Stammscheibe im Querschnitt von außen nach innen. 14. Nenne die Aufgaben der Stammteile. 15. Wie bestimmt man das Alter von Bäumen? 16. Warum ist die Methode unzuverlässig? II Moose, Farne und Pilze 1. Nenne drei Bedeutungen der Moose für das Ökosystem Wald. 2. Beschreibe den Aufbau deiner Moospflanze. 3. Wie vermehren sich Moose? 4. Wie heißt die am häufigsten vorkommende Farnart im Wald? 5. Nenne die Kennzeichen der Farnpflanze. 6. Wie vermehren sich die Farne? 7. Beschreibe den Aufbau eines Hutpilzes. 8. Beschreibe die Lebensweise der Pilze. a) Saprophyten b) Parasiten c) Symbiose 9. Welche Bedeutung haben die Pilze für das Ökosystem Wald? R.Redecker

2 Lösungen zum Thema Ökosystem Wald I Waldformen und Bäume des Waldes 1a) Westeuropa: im Winter vorwiegend mild, im Sommer eher kühl, weitgehend feuchtwarm; Rotbuche, Hainbuche, Traubeneiche benötigen dieses Klima und mindestens 5 frostfreie Monate im Jahr Traubeneiche benötigt Wärme und Feuchtigkeit. Sie kommt häufig im den wärmsten Gegenden Deutschlands (Südwesten) vor. b) Osteuropa: Kontinentalklima mit trockenen, eher heißen Sommern und trockenen kalten Wintern; keine Rotbuchen, aber Stieleichen und Kiefern und Birken. c) Mittelgebirge und höhere Lagen: an den westlichen Hängen Rotbuche, Tanne, Bergahorn, Fichte; an den Osthängen Fichte, Bergkiefer und Birke. 1b) In Flussauen und feuchten Böden: Weide, Erle, Pappel Eichen brauchen tiefgründigen, feuchten, nährstoffreiche Boden mit hohem Grundwasserspiegel. Fichten, Kiefern und Birken gedeihen auf nährstoffarmen Böden. Kiefern und Fichten gedeihen auch auf steinigen Böden. Buchen, Ulmen, Ahorn, Eschen brauchen nährstoffreichen Boden. Tannen benötigen tiefgründigen Boden, denn sie haben Pfahlwurzeln. 2. Mischwälder weisen mehrere Stockwerke auf: Moos-, Kraut-, Strauch- und Baumschicht. In einem Fichtenforst gibt es nur die Baumschicht. Am Boden finden sich überwiegend Nadeln. Vereinzelt findet man Sauerklee, Heidelund Preiselbeere. 3. Moosschicht: Schlaf-, Grünstengel-,Stern-,Katharinenmoos Krautschicht: Sauerklee, Springkraut, Schattenblume,Buschwindröschen Strauchschicht: Efeu, Holunder, Schlehe, Brombeere, Weißdorn Baumschicht: Ulme, Ahorn, Eiche (Stiel-,Trauben-)Rotbuche. 4. Fichtenforst: artenarm, ganzjährig schattig, saurer Boden Mischwald: Die Wurzeln der Laubbäume dringen tief in den Boden ein. Die Moosschicht ist ein großer Wasserspeicher und reguliert den Wasserhaushalt. Sie bietet vielen Käfern, Spinnen, Ameisen... einen Lebensraum. Die Krautschicht wird bis zu einem Meter hoch. Im Frühling vor dem Austrieb der Laubbäume gibt es einen hohen Artenreichtum, später nur Arten, die Schatten vertragen. Viele Tiere: Insekten, Schnecken, Spinnen, Eidechsen und Bodenbrüter (Nachtigall, Rotkehlchen, Laubsänger) Strauchschicht: bis 5 m, hält Wind ab, schützt vor Austrocknung Him-und Brombeere, Schlehe, Hasel, Holunder..., hier leben viele Vogel- Arten. Baumschicht: bis 40 m, Das Kronendach filtert das Sonnenlicht, fängt Regen auf und leitet es langsam ab; viele Vögel (Kleiber, Specht, Taube, Buchfink, Pirol 5. Der Stockwerkbau verhindert großflächigen Windbruch. Im Fichtenforst fehlt dieser Schutz. Zudem sind Fichten Flachwurzler mit großem Wurzelteller, so dass die Fichten großflächig entwurzelt werden. Durch den Artenreichtum im Mischwald sind die Bäume gesunder und widerstandsfähiger gegen Krankheiten und Windbruch. Viele Bäume des Mischwaldes sind tief verwurzelt.

3 6. Tanne Nadeln: Spitze abgerundet, flache Nadel, 2 weiße Längsrillen an der Unterseite Spitz, vierkantig Fichte Zweige: waagerecht, Nadeln in 2 Reihen am Zweig Zapfen: stehend, rundliche Spitze, Schuppen fallen ab, Spindel bleibt stehen Wurzel: Tiefwurzler (Pfahl-/Herzwurzel) hängend, Nadeln spiralig um den Zweig hängend, fallen als Ganzes ab lang, eher spitz Flachwurzler, Wurzelteller 7. Die Nadel hat eine kleine Oberfläche mit wenigen versenkten Spaltöffnungen und eine Wachsschicht. 8. Sie ist anspruchslos gegenüber Klima und Boden. Kegelförmige, schirmartige Krone, rötliche Rinde mit dünnen Schuppen, Pfahlwurzel, ca. 45 m hoch 5cm lange, spitze Nadeln, immer paarweise am Zweig (Gabel) blüht im Mai, hat weibliche und männliche Blüten, die Samenanlagen liegen frei (Nacktsamer). 9. weiblich: rote kleine Zäpfchen an den Spitzen der neuen Triebe Männlich: längliche gelbliche Zäpfchen in Büscheln am Grund der Triebe. Die Zäpfchenbestehen aus Staubbeuteln. 10. a) Pollen (stark vergrößert) b) Samenschuppe mit 2 Samenanlagen c) Samen d) vorjähriger Zapfen 11. Die Fruchtschuppen der weiblichen Blüten tragen je 2 Samenanlagen. Es fehlen die Fruchtblätter, die Samenanlagen liegen frei. 12. Pfahlwurzel 13. Rinde bestehend aus Borke und Bast, Kambium, Splintholz, Kernholz, Mark. 14. Borke: Schutz, Bast: leitet Nahrung (Zucker) von der Krone in die Wurzel, selten in umgekehrter Richtung, Kambium bildet nach außen die Bastzellen, nach innen hin Zellen, die Holz bilden, Holz: Transport von Wasser und Mineralstoffen aus den Wurzeln, Markstrahlen: transportieren Wasser und Nährstoffe in das Stamminnere 15. durch die Jahresringzählmethode nach einer Bohrkernentnahme Diese ist bei Nadelbäumen einfacher, da die Jahresringe deutlicher abgegrenzt sind. 16. Manchmal werden in einem Jahr 2 Jahresringe gebildet, wenn der Baum aufgrund von Trockenheit oder Kälte die Holzbildung vorübergehend stoppt.

4 II Moose, Farne, Pilze 1. Sind Pionierpflanzen, Wasserspeicher und somit regulieren sie den Wasserhaushalt, bieten vielen Kleintieren Lebensraum, halten die Bodenkrume fest und verhindern Erosion. 2. Eine Moospflanze hat keine Wurzeln, sondern nur wurzelähnliche Schläuche = Rhizoide. Sie nehmen kein Wasser auf, sondern dienen nur der Verankerung. Es hat ein dünnes Stämmchen mit vielen kleinen dünnen Blättchen. Im Sommer tragen sie Sporenkapseln. 3. In den Sporenkapseln entwickeln sich Sporen. Sind diese reif, platzen die Kapseln und die Sporen werden vom Wind verbreitet. Die Sporen keimen und bilden Vorkeime. Daraus entwickeln sich entweder männliche oder weibliche Moospflanzen. Die weiblichen Pflanzen bilden die weiblichen und die männlichen Pflanzen die männlichen Fortpflanzungsorgane aus. Die Fortpflanzungszellen der männlichen Organe haben Geißeln, mit denen sie über Wassertropfen zu den weiblichen Fortpflanzungsorganen schwimmen. Sie befruchten die Eizellen darin. Aus der befruchteten Eizelle entwickelt sich wieder eine Sporenkapsel. Man spricht bei der Entwicklung von Moosen (und Farnen) von einem Generationswechsel. Die geschlechtliche und die ungeschlechtliche Generation wechseln sich ab. Ungeschlectl. Gen.: Sporen Geschlechtl.Gen.: die weiblichen und männlichen Moospflanzen mit ihren Organen 4. Bei uns der Wurmfarn 5. Sie haben große gefiederte Wedel und meistens einen Wurzelstock. Die jungen Wedel sind zunächst eingerollt. Durch das Wachstum an der Spitze entrollen sie sich. Sie benötigen viel Feuchtigkeit. 6. Sie vermehren sich ähnlich wie die Moose durch Sporen. An der Unterseite der Wedel befinden sich die Sporenhäufchen. Diese bestehen aus vielen Sporenbehältern, in denen die Sporen heranreifen. Sobald die Sporen reif sind, öffnen sich die Sporenbehälter und die Sporen fallen heraus. Auf feuchtem Boden keimen sie. Es entstehen die herzförmigen Vorkeime. Auf der Unterseite der Vorkeime befinden sich die männlichen und weiblichen Geschlechtsorgane. Bei Regen schwimmen die Spermien zu den weiblichen GO und befruchten die Eizellen. Die befruchtete Eizelle wächst zu einer neuen Farnpflanze. 7. Aufbau eines Hutpilzes: Das Mycel im Boden besteht aus den Hyphen. Es ist der eigentliche Pilz. Hut und Stiel bilden den Fruchtkörper. An der Unterseite des Hutes befinden sich Lamellen, Röhren oder Leisten. 8. Pilze besitzen kein Chlorophyll, betreiben also keine Photosynthese. Sie besitzen keine Blätter und keine Wurzeln. Als Speicherstoff haben sie keine pflanzliche Stärke, sondern Glykogen. Pilze sind bei ihrer Ernährung von anderen Lebewesen abhängig. Sie zersetzen tote oder lebende Tiere und Pflanzen, auch Holz. Daraus gewinnen sie ihre Energie. Am besten gedeihen sie auf faulenden Stoffen. Sie gewinnen ihre Nährstoffe, indem sie die organischen Stoffe mit ihren Hyphen durchdringen, Enzyme abgeben und dadurch die Stoffe zersetzen. Diese Pilze nennt man Saprophyten.

5 Manche Pilze leben als Parasiten. Der Hallimasch befällt z. B. geschwächte Bäume. Er dringt in das Holz oder die Wurzel des Baums ein und breitet sich aus. Sie entziehen dem Baum die Nährstoffe Der Baum stirbt irgendwann ab. Mansch Pilze leben als Symbioten. Beispiele: a) Mykorrhiza b) Flechten zu a) Das Mycel umgibt die Baumwurzeln ohne sie zu schädigen. Der Pilz erreicht durch seine langen Hyphen auch an trockenen Standorten genügend Wasser. Dieses Wasser liefert er dem Baum und zusätzlich liefert er noch Mineralsalze. Als Gegenleistung erhält der Pilz vom Baum Zucker. zu b) die als ein Lebewesen erscheinende Flechte besteht aus einem Pilz und einer Grünalge. Die Hyphen bilden die Außenschicht der Flechte. Im Pilzgeflecht sind einzellige Grünalgen eingelagert. Der Pilz liefert Wasser Und Mineralsalze, die alge den Zucker, da sie Photosynthese betreiben kann. 9. Pilze sind an der Humusbildung beteiligt, da sie viele abgestorbenen Blätter, Nadeln, holz und Tiere zersetzten. Dadurch entstehen viele Mineralstoffe. R.Redecker