Lerntext Ökologie

Roland Heynkes, 14.7.2019

Gliederung

zum Text Baum-Steckbriefe
zum Text Bäume im Jahresverlauf
zum Text Was ist und wer braucht Ökologie (pdf)
zum Text Ökologie für Eilige kurzgefasst (pdf)
zum Text wichtige Fachbegriffe
zum Text Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz
zum Text Fotosynthese
zum Text Fotosynthese und Zellatmung
zum Text So gesund ist unser Wald
zum Text die Geschichte unserer Wälder
zum Text Wälder im Wandel
zum Text Wälder sind verschieden
zum Text Pflanzen und Tiere im Wald
zum Text Moorentwicklung
zum Text Lebensraum und Lebensgrundlage Boden
zum Text Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus
zum Text Die Ökologie unserer zukünftigen Ernährung
zum Text
zum Text Wissen aktiv zu erarbeiten ist besser als sich passiv unterrichten zu lassen.
zum Text naturwissenschaftliche Grundlagen für das Verständnis der Biologie

Baum-Steckbriefe nach oben

Eine schöne Übung zur Erarbeitung von Artenkenntnis ist die Erstellung eines Baum-Steckbriefs. Als Beispiele dienen Baum-Steckbriefe von Schülerinnen und Schülern des Kreisgymnasiums Heinsberg.

Bäume im Jahresverlauf nach oben

In der Ökologie spielen Jahreszeiten eine Rolle als abiotische Umweltfaktoren, an welche sich einzelne Lebewesen und ganze Spezies anpassen müssen. Ein ökologisches Projekt kann daher das Dokumentieren eines oder mehrerer Bäume im Jahresverlauf sein. Beispiele dafür sind zwei Bäume im Jahresverlauf und Bäume an einem Parkplatz im Jahresverlauf.

Was ist und wer braucht Ökologie nach oben

Die Ökologie ist eine Teildisziplin der Biologie. Sie beschäftigt sich aber nicht mit Strukturen und Funktionen oder der Entwicklung (Ontogenese) einzelner Lebewesen. Sie erforscht auch nicht die Beziehungen zwischen Individuen oder die Entwicklung (Phylogenese) der Spezies im Verlauf der Evolution. In der Ökologie geht es "nur" um die vielfältigen Beziehungen der Spezies zu ihren Umwelten. Dabei unterscheidet man zwischen abiotischen und biotischen Umweltfaktoren. Biotische Umweltfaktoren sind andere Spezies im selben Lebensraum (Biotop). Abiotische Umweltfaktoren sind Einflüsse der unbelebten Natur wie Temperatur, Luftdruck, Sauerstoff-Konzentration, Salzgehalt oder die positiven und negativen Auswirkungen verschiedener Arten von Licht. Ökologen versuchen möglichst jede Spezies und ihre Rolle in einer Biozönose und ganze Ökosysteme mit ihren Energieflüssen und Stoffkreisläufen zu verstehen.

Schon dieser kurze Abschnitt hat gezeigt, dass es in den Naturwissenschaften und ganz besonders in der Biologie immer auch darum geht, sehr viele Fachbegriffe, Fakten und Zusammenhänge zu verstehen und sie sich auch über längere Zeiträume zu merken. Wie fast alle Themen in Medizin und Biologie ist auch Ökologie kein gutes Thema für faule Genies, die in Mathematik, Physik und Chemie deutlich besser aufgehoben sind. Aber intensive Beschäftigung mit der Ökologie trainiert das Gedächtnis und die Fähigkeit zu vernetztem Denken.

Wer überhaupt keine Ahnung von Ökologie hat, kann leicht Fehlentscheidungen treffen, die Lebensgrundlagen von Menschen und anderen Spezies zerstören. Darum sollte eigentlich jeder Mensch wenigstens ungefähr wissen, was intakte Wälder, Moore und Meere für uns leisten und was sich in der Landwirtschaft dringend ändern muss, damit sie nicht mehr unser Trinkwasser vergiftet sowie durch Bodenverdichtung und Erosion ungeschützter Äcker die Grundlage für die Ernährung der Menschheit vernichtet.

Besondere Aufmerksamkeit sollte man deshalb auch dem Boden schenken, der lebensfeindlich oder wertvoller Lebensraum für unzählige kleine Lebewesen sein kann, von denen viele an der Bildung von Humus beteiligt sind und damit die Bodenfruchtbarkeit steigern.

Ökologie für Eilige kurzgefasst nach oben

In der Ökologie geht es um Ökosysteme, von denen es auf unserem Planeten und sogar auf und im menschlichen Körper sehr viele gibt. Ein Ökosystem ist ein System aus einem Lebensraum (Biotop), sämtlichen darin lebenden Lebewesen (Biozönose) und allen Beziehungen zwischen den Arten (Spezies) untereinander sowie mit ihrer Umwelt. Biozönose heißt die gesamte Lebensgemeinschaft aller Lebewesen innerhalb eines Biotops, wobei es aber eigentlich nicht um die Individuen, sondern um die Spezies und deren Beziehungen zueinander geht. Ein Biotop ist ein zusammenhängender Lebensraum mit überall ähnlichen Lebensbedingungen.

In einem Biotop gibt es Spezies, die nicht direkt etwas miteinander zu tun haben. Ansonsten gibt es unter den Spezies Konkurrenten um verschiedene Ressourcen (z.B.: Nahrungskonkurrenten), Symbiosen zwischen sich gegenseitig unterstützenden Spezies und Räuber-Beute-Beziehungen. Wenn eine Spezies regelmäßig Beute einer anderen wird, die wiederum Beute eines noch größeren Beutegreifers (Raubtiers) ist, dann spricht man von einer Nahrungskette (z.B.: Pflanze -> Käfer -> Spitzmaus > Eule). Am Anfang einer Nahrungskette steht immer ein Produzent. So nennt man autotrophe Lebewesen, die niemanden fressen müssen. Produzentenen werden von Primärkonsumenten gefressen, die wiederum Opfer von Sekundärkonsumenten (oft kleinen Raubtieren) werden. Die Sekundärkonsumenten können ihrerseits zur Beute von Tertiärkonsumenten (meist großen Raubtieren) werden. Alle Konsumenten und Destruenten sind heterotroph.

Destruenten (z.B.: Pilze, Bakterien, Fliegen-Larven, Geier) fressen tote Lebewesen und schließen dadurch mit ihren Ausscheidungen Nahrungsketten zu Nahrungskreisläufen. Nahrungsnetze sind miteinander verbundene Nahrungsketten. Statt Nahrungskette sagt man auch Nahrungspyramide, wenn man zum Ausdruck bringen möchte, dass es in einem Ökosystem immer viel mehr Produzenten als Konsumenten und viel mehr Primärkonsumenten als Sekundärkonsumenten geben muss, damit die unteren Glieder einer Nahrungskette nie zu sehr dezimiert werden.

Der Lehrplan verlangt von uns außerdem, zwischen Sporen- und Samenpflanzen, Bedeckt- und Nacktsamern unterscheiden zu können und einige typische Vertreter dieser Gruppen zu kennen. Schüler sollen das dynamische Gleichgewicht in der Räuber-Beute-Beziehung, die Anpassungen von Organismen an ihre Umwelten, ein ausgewähltes Ökosystem im Wechsel der Jahreszeiten, langfristige Veränderungen von Ökosystemen, Veränderungen von Ökosystemen durch Eingriffe des Menschen, das Zusammenleben in Tierverbänden wie Wirbeltierherden oder Insektenstaaten, den Treibhauseffekt und seine Bedeutung für die Biosphäre beschreiben und erklären können.

wichtige Fachbegriffe nach oben

Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz nach oben

Grundlegendes zum Thema Energie findet man im Lerntext naturwissenschaftliche Grundlagen.

Im Ökosystems Wald fließt die ursprünglich von der Sonne stammende Energie von Stufe zu Stufe, wobei sie immer wieder umgewandelt wird. Es beginnt mit der Fotosynthese, die Strahlungsenergie in chemischen Energie umwandelt. Weil bei jeder Energieumwandlung ein Teil der nutzbaren Energie als nicht mehr nutzbare Wärmeenergie quasi verloren geht, gibt es im Wald keinen Energiekreislauf, sondern einen Energiefluss.

Schema zu Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz
Schema zum Energiefluss und Stoffkreislauf im Nahrungsnetz
Dieses Schema zeigt, wie die Energie mehr und mehr als Wärme verloren geht, während die Stoffe nicht verloren gehen, sondern immer wieder im Kreislauf durch die Nahrungsketten weitergegeben werden.

Stoffkreislauf nennen Biologen das Phänomen, dass Pflanzen und andere Produzenten Mikronährstoffe (Kohlenstoffdioxid und Mineralstoffe) und Wasser aufnehmen und in Biomoleküle einbauen, die dann nacheinander durch Fressen von Primärkonsumenten, Sekundärkonsumenten sowie Tertiärkonsumenten aufgenommen werden, am Ende aber spätestens von Destruenten wieder als die energiearmen Stoffe ausgeschieden werden, die dann den Produzenten erneut als Mikronährstoffe dienen. Ökologen unterscheiden unter anderem zwischen Kohlenstoffkreislauf, Stickstoffkreislauf, Schwefelkreislauf und Phosphorkreislauf.

Fotosynthese nach oben

Beobachtet man schon seit Stunden intensiv beleuchtete Wasserpflanzen, dann kann man nicht selten aufsteigende Bläschen beobachten. Das passiert allerdings nur, wenn im Wasser ausreichend Kohlenstoffdioxid (CO2) und bereits die maximal möglich Menge an Sauerstoff gelöst ist. Dann steigt in den Bläschen der Sauerstoff (O2) auf, den die Pflanzen produzieren. Die Ursache für diesen Effekt ist ein komplizierter und immer noch nicht vollständig erforschter Prozess namens Fotosynthese. Die Fotosynthese ist ein vielstufiger Prozess, der durch ein komplexes System zahlreicher zusammenwirkender Moleküle ermöglicht wird. Die Fotosynthese ist einer der wichtigsten Prozesse unseres Planeten, weil sie die Strahlungsenergie des Lichts benutzt, um aus den energiearmen Ausgangsstoffen (Edukte) Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O) nach mehreren Zwischenschritten am Ende die Produkte Sauerstoff (O2) und Glucose (C6H12O6) zu machen und dabei einen Teil der Lichtenergie in Form von chemischer Energie in der Glucose zu binden. "Erfunden" haben die Fotosynthese vermutlich die Cyanobakterien vor grob geschätzt 2,5 Milliarden Jahren. Heute leben nach der Endosymbiontentheorie Nachkommen dieser Cyanobakterien als Chloroplasten genannte Plastiden (Organellen) in Pflanzenzellen und färben diese grün. Verantwortlich für die Grünfärbung ist der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll, ohne den die Fotosynthese nicht funktionieren würde.

eine stark vereinfachte Darstellung der Fotosynthese
Fotosynthesein der Thylakoidmembran
Yikrazuul (Pseudonym), CC BY-SA 3.0

Die Glucose dient der Pflanze als Energieliferant und wird außerdem zu verschiedenen anderen Stoffen wie Eiweißen (Proteinen), Fetten und Kohlenhydraten weiterverarbeitet. Weil Pflanzen mit Hilfe der Strahlungsenergie energiereiche Stoffe selbst herstellen können, müssen sie normalerweise keine anderen Lebewesen fressen. Man nennt diese Ernährungsweise der Pflanzen autotroph. Pilze und Tiere können das nicht und müssen deshalb andere Lebewesen fressen. Diese Lebensweise nennt man heterotroph.

Besonders interessierte Lernende können folgende Experimente zur Fotosynthese durchführen:

  1. Experimentell kann man die von Wasserpflanzen namens Wasserpest (Elodea) produzierten Bläschen auffangen und so die Sauerstoff-Produktionen bei verschiedenen Licht-Intensitäten vergleichen. Trägt man in einem Koordinatensystem mit der Licht-Intensität als X-Achse und der Sauerstoff-Produktion als Y-Achse die Messwerte ein, dann kann man durch die Messwerte eine Kurve zeichnen. Dabei stellt man fest, dass die produzierte Menge an Sauerstoff zunächst proportional zur Zunahme der Licht-Intensität zunimmt. Dann aber flacht die Kurve ab, bis weitere Steigerungen der Licht-Intensität keinerlei Steigerung der Sauerstoff-Produktion mehr bewirkt.
  2. Wiederholt man das zunächst mit normalem Leitungswasser durchgeführte Experiment einmal mit Mineralwasser und einmal mit abgekochtem Wasser, dann beobachtet man in Mineralwasser eine höhere Sauerstoff-Produktion. Mit abgekochtem Wasser funktioniert das Experiment gar nicht.
  3. Variiert man bei optimaler Beleuchtung und ausreichender CO2-Konzentration in einer Reihe von Experimenten mit identischer Pflanzenmasse die Temperatur von 2 bis 50 Grad Celsius und trägt die pro Minute produzierte Menge Sauerstoff in ein Koordinatensystem ein, dann sieht man eine mit zunehmender Temperatur steigende Sauerstoff-Produktion. Ab einer bestimmten Temperatur steigt aber die Sauerstoff-Produktion mit zunehmender Temperatur immer langsamer, bis ein Temperaturoptimum erreicht ist. Danach sinkt die Kurve zunächst langsam und danach immer schneller bis auf Null ab.
  4. Zerquetscht man Blätter von zuvor stundenlang beleuchteten oder dunkel gehaltenen Pflanzen und tropft man dann eine Iod-Kaliumjodid-Lösung auf die zerquetschten Blätter, dann verfärbt sich nur das Blatt-Material von der beleuchteten Pflanze blauviolett.

Überprüfe Deinen Lernerfolg, wiederhole und vertiefe das Gelernte mit dem Lernmodul Fotosynthese mit Aufgaben und Antworten!

Fotosynthese und Zellatmung nach oben

Den Zusammenhang zwischen den beiden extrem wichtigen biologischen Prozessen Fotosynthese und Zellatmung erklärt der Lerntext Fotosynthese und Zellatmung.

So gesund ist unser Wald nach oben

Leicht angereichert mit recherchierten Informationnen fasst dieses Kapitel die Xenius-Dokumentation: "So gesund ist unser Wald" zusammen. Man kann sich diese kurze Dokumentation bei YouTube ansehen.

Früher hatten viele Menschen Angst vor dem Wald, aber etwa seit der Zeit der Romantik empfinden viele Deutsche den Wald als ruhig, friedlich und schön. In ihm fühlen wir uns wohl und auch gesundheitlich besser. Weltweit versuchen Naturwissenschaftler, Mediziner und Psychologen zu ergründen, warum uns Wälder so gut tun. Dabei haben sie unter anderem entdeckt, dass Waldluft viele Stoffe enthält, die unsere Gesundheit fördern.

Clemens G. Arvay ist ein österreichischer Biologe und Buchautor, der sich mit der Heilkraft des Waldes beschäftigt und seine Bücher im Wald schreibt. Er sagt, dass der Aufenthalt bei Depressionen, psychischen Stressbelastungen und Burn out hilft, vor ernsthaften chronischen Krankheiten und Herzinfarkt schützt und unser Immunsystem stärkt. Das berühmte Wissenschaftsmagazin Science veröffentlichte schon 1984 eine Studie, die einen positiven Einfluss des Anblicks von Bäumen auf die Gesundheit nachwies. Patienten benötigten weniger Schmerzmittel und wurden schneller gesund, wenn vor ihren Krankenhausfenstern Bäume standen. An von der University of Chicago entdeckte der Umweltpsychologe Professor Marc Berman den statistischen Zusammenhang, dass Zivilisationskrankheiten in der Stadt umso häufiger vorkommen, je weniger Bäume es in einem Viertel gibt. Im Durchschnitt scheinen Menschen auch älter zu werden, wenn es zwischen ihren Häusern Bäume gibt. Statistische Zusammenhänge wie der altbekannte zwischen der Zahl der Störche und der Zahl der Kinder beweisen allerdings noch lange keine ursächlichen Zusammenhänge, auch wenn inzwischen viele weitere Studien für positive gesundheitliche Wirkungen von Bäumen hindeuten.

Es gibt aber auch harte Fakten, die für positive gesundheitliche Wirkungen von Bäumen sprechen. So fanden Naturwissenschaftler in Waldluft 90% weniger gesundheitsschädliche Staubteilchen als in der Stadt. Im Sommer kühlen Bäume die heiße Stadtluft und machen sie feuchter. Wälder tauschen nicht nur das von uns und unseren Maschinen abgegebene Kohlenstoffdioxid gegen frischen Sauerstoff aus, sondern sie entziehen der Luft auch Schadstoff und machen sie unschädlich. Auf einer Fläche von einem Quadratkilometer gibt der Wald an einem schönen Sommertag rund 10.000 Kilogramm Sauerstoff in die Luft ab. Das ist genügend Sauerstoff für 10.000 Menschen. Viele größere Städte sind deshalb von Wäldern umgeben und enthalten Stadtparks oder wenigstens möglichst viele Stadtbäume, weil sie das Klima der Stadt wie eine natürliche Klimaanlage entscheidend verbessern. Außerdem verströmen Bäume ätherische Öle, die gut für unsere Atemwege sind und die Regeneration kranker Lungen beschleunigen. Weniger gesund ist das Stadtleben für die Bäume. Deshalb müssen regelmäßig deren abgestorbene Äste entfernt werden, damit sie nicht irgendwann herunter fallen und Schäden anrichten.

Die Blätter des Waldes bremsen Regentropfen und Wind ab und schützen den Boden auch vor dem Austrocknen durch zuviel Sonnenlicht. So bleibt der Waldboden weich und schont menschliche Gelenke. Der lockere Waldboden und die auf ihm wachsenden Moospolster können sehr viel Regenwasser speichern und uns auf diese Weise vor Überschwemmungen schützen. Windgeräusche an den Blättern, der Anblick der Bäume und das Zwitschern der Vögel lösen bei Menschen positive Gefühle aus und aktivieren den Parasympatikus, dessen Aktivität die Erholung und Regeneration des menschlichen Körpers fördert. Der Aufenthalt in einer Stadt aktiviert hingegen übermäßig den Sympatikus, der ein Gegenspieler des Parasympatikus ist. Waldluft enthält ein Gemisch aus über 8000 verschiedenen Terpenen. Das sind Stoffe, mit denen sich Bäume untereinander verständigen, oder beispielsweise die Feinde ihrer Feinde anlocken. Bei Menschen scheinen sie eine Stärkung der Abwehrkräfte zu bewirken. Japanische Forscher konnten schon nach nur einer Nacht in Waldluft eine Vermehrung und Aktivierung natürlicher Killerzellen nachweisen, die wir für die Bekämpfung von Krebszellen und Viren brauchen. Außerdem fördern Terpene unsere drei wichtigsten Antikrebs-Eiweiße. Der Pionier der Waldmedizin Dr. Quing Li empfiehlt den Aufenthalt im Wald als Medizin. Der Wald-Biologe Clemens Arvay empfiehlt ein besonders tiefes Ein- und Ausatmen, um sich im Wald von den Schadstoffen der Stadt zu befreien.

Umgekehrt leidet die Gesundheit der Bäume, wenn wir um sie herum für Wege den Boden verdichten. Immerhin ist aber Deutschland heute wieder zu rund einem Drittel bewaldet, nachdem man überall in Europa die Wälder über Jahrhunderte stark übernutzt und ganz oder fast ganz vernichtet hatte. Heute können wir ihn als grüne Lunge, Holzlieferant und Erholungsgebiet nutzen, während man in anderen Ländern ganz auf ihn verzichten muss. Für Deutschlands berühmtesten Förster Peter Wohlleben ist der Wald aber noch viel mehr. Der große Verkaufserfolg seines Buches: "Das geheime Leben der Bäume" zeigt das große Interesse an Wald und Bäumen, für das wir Deutschen bekannt sind. Aber während die meisten Menschen den Wald erstmal nur mit Sauerstoff, Schatten und Schönheit verbinden, faszinieren ihn die Bäume als Lebewesen mit ganz reichem Sozialleben, mit Gedächtnis und Gefühlen. Er glaubt, dass Bäume im Familienverbund leben und sogar Freundschaften schließen. Viele Forstwissenschaftler halten das für noch nicht ausreichend naturwissenschaftlich belegt, aber im Sinne der Evolutionstheorie ergäbe die gegenseitige Unterstützung der Bäume durchaus Sinn, weil für Bäume das Leben in Wäldern viel besser ist, als wenn sie vereinzelt leben müssen. Naturwissenschaftlich gesichert ist, dass sie tatsächlich Botschaften untereinander austauschen und sich beispielsweise vor Gefahren wie für sie schädlichen Insekten warnen. Über 100 verschiedene Duftbotschaften von Bäumen sollen schon nachgewiesen worden sein. Zu den Botenstoffen gehören auch die für uns so gesunden Terpene. Aber Bäume können auch über ihre Wurzeln kommunizieren, denn die Wurzeln vieler Bäume werden durch die riesigen, fadenförmigen Körper von Pilzen miteinander verbunden. Naturwissenschaftler nennen es das wood wide web.

Wenn Käfer an ihren Blättern knabbern, können Bäume darauf reagieren, indem sie in ihren Blättern bittere Gerbstoffe produzieren. Fichten wehren sich mit Harz, in dem Insekten festkleben. Dabei erkennen Bäume am Speichel der Insekten, wer gerade an ihnen knabbert. Und sie können auf jeden ihrer verschiedenen Fressfeinde mit einer genau angepassten Verteidigungsstrategie reagieren.

Nicht nur die Bäume des Waldes, in Parks und in der Stadt fördern die menschliche Gesundheit, sondern auch viele in Wäldern lebende Kräuter. Quasi schon immer wussten Tiere und Menschen, dass gegen fast jede Krankheit ein Kraut gewachsen ist. Seit vielen Jahren erforscht auch der Biologe Dr. Markus Strauß mit der Heilkraft von Wildpflanzen. Er versucht für jede Krankheit ein heilsames Kraut kennenzulernen. Die seit Jahrtausenden überlieferte Volksmedizin birgt diesbezüglich wahre Schätze, die mehr und mehr von Naturwissenschaftlern wiederentdeckt und als korrekt nachgewiesen werden. Als Heil- und Nahrungspflanze schätzt Dr. Strauß besonders die unterschätzte Brennnessel, die er wegen der natürlichen Düngung am liebsten im Wald sammelt. Man kann ihre Blätter, und Triebspitzen als wertvolles Gemüse essen, die Samen als Nahrungsergänzung nutzen, aus getrockenten Blättern Tee zubereiten. Wenn man die Samen bei nicht mehr als 42°C dörrt, bleiben ihre entzündungshemmenden mehrfach ungesättigten Fettsäuren erhalten und helfen bei Darm- und Harnwegserkrankungen sowie Rheuma. Baldrian hingegen ist allgemein bekannt als Mittel gegen Schlafprobleme. Auch die Samen der Waldengelwurz eignen sich gut für verdauungsfördernde Tees. Das an Bächen wachsende Mädesüß enthält schmerzstillende Substanzen, die als natürliche Grundlage für die Entwicklung des Wirkstoff Acetylsalicylsäure im bekannten Aspirin wirken, dessen Name a wie von und Spirin wie Mädesüß (Die Filipendula ulmaria hieß früher Spiraea ulmaria) bedeutet. Für entspannende und die Haut pflegende Wannenbäder kann man sich selbst einen Sud aus Tannen- oder Fichtennadeln herstellen.

die Geschichte unserer Wälder nach oben

Am Ende der Eiszeit gab es in Deutschland keine Wälder. Die Bäume mussten die Fläche erst erobern. Ein Wald ist ein Ökosystem aus einer mit Bäumen bewachsenen Fläche, die groß genug ist, um den typischen Waldboden und die saubere, feuchte sowie moderat temperierte Waldluft zu bilden. In Parks passiert das normalerweise nicht, weil darin die Lücken zwischen den Bäumen zu groß sind. Ein Forst ist ein von Menschen angelegter Wirtschaftswald, in dem Bäume ähnlich wie Gemüse auf Feldern wachsen. Größere von Menschen unberührte Urwälder konnten in Europa auch nach der Eiszeit nicht entstehen, denn menschenleer war das Land seit der Eiszeit nie. Aber solange die Menschen als Jäger und Sammler lebten, begrenzten nur Hochgebirge, Seen und Moore die Ausbreitung und Entwicklung (Sukzession) der Wälder. Allerdings sorgten große Weidetiere wie Rinder, Pferde oder Wisente für Lücken im Wald, indem sie junge Bäumchen fraßen. Von Natur aus gäbe es in Deutschland fast überall Laubwälder. Nur in höheren Gebirgen gäbe es Nadelwälder, weil es dort den Laubbäumen zu kalt ist.

Weil Industrie und Bergbau viel Holz brauchten, weil nach beiden Weltkriegen Siegermächte rücksichtslos ganze deutsche Wälder als Reparationsleistungen kahlschlugen, weil auch für die heimische Wirtschaft der Profit im Vordergrund stand und weil man die ökologischen und wirtschaftlichen Risiken noch nicht verstanden hatte, sahen Wälder in Deutschland im letzten Jahrhundert meistens aus wie Fichten-Plantagen. Nur wenige Tier- und Pflanzenarten konnten darin leben, viele starben aus. In den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts begann jedoch eine wachsende Anzahl von Förstern, Wirtschaftswälder und Bäche zu renaturieren. An Ufern pflanzte man Erlen, die Überschwemmungen ertragen und deren ins Wasser fallenden Blätter wichtige Grundlage eines Nahrungsnetzes vom Bachflohkrebs über Fische und Wasseramseln zu Schwarzstorch und Habicht wurden. Auch Feuersalamander und Gebirgsstelze kamen zurück in früher verarmte Bach-Biotope.

In Deutschland ist aber noch heute nur ein kleiner Teil der Wälder naturbelassen. Bei uns werden die meisten Laubwälder, Nadelwälder und Mischwälder wirtschaftlich genutzt und heißen daher Wirtschaftswälder. Bis zum katastrophalen Orkan Lothar Ende 1999 wurden bei uns in den letzten 100 Jahren hauptsächlich Fichtenmonokulturen gepflanzt. Sie wachsen besonders schnell und können leicht geerntet werden. In Fichtenmonokulturen ist die biologische Vielfalt (Biodiversität) besonders gering. Das macht sie anfällig für Schädlinge und Sturmschäden und macht sie im Falle eines Klimawandels weniger anpassungsfähig. In Laub- und Mischwäldern ist die Biodiversität erheblich größer. Deshalb werden heute auch in Wirtschaftswäldern Nadelholz-Monokulturen durch Laub- oder Mischwälder ersetzt.

Überprüfe Deinen Lernerfolg, wiederhole und vertiefe das Gelernte mit dem Lernmodul: "die Geschichte unserer Wälder" mit Aufgaben und Antworten!

Wälder im Wandel nach oben

In naturnah bewirtschafteten Wirtschaftswäldern verzichtet man nicht unbedingt auf den Einsatz des Harvesters bei der Holzernte. Man macht aber seltener Kahlschläge, sondern entnimmt häufiger gezielt nur bestimmte Bäume und lässt das Ökosystem weitgehend intakt. Hat ein Baum seine Zielstärke (für die wirtschaftliche Nutzung sinnvolle Dicke) erreicht, dann wird individuell für jeden einzelnen Baum entschieden, ob er wertvolleren jungen Bäumen in seiner Umgebung Platz machen oder weiter wachsen soll. Wo noch Kahlschläge durchgeführt werden, pflanzt man heute oft Laubmischwälder. Es kommt zwar zu einer Bodenverdichtung durch die schweren Maschinen, aber man bleibt damit auf Waldwegen und fährt nur bei trockenem Wetter, wenn der Boden weniger leidet. Das Fällen einzelner Bäume hat sogar positive Effekte, weil in der Baumschicht geschaffene Lücken für einige Jahre kleinen, lichthungrigen Pflanzen genügend Licht bescheren. Über die Jahrzehnte wachsen ältere Lichtungen wieder zu, aber neue werden geschaffen. Deswegen sind Naturwälder und naturnah bewirtschaftete Wirtschaftswälder bunte Mosaike unterschiedlicher Miniökosysteme. In solchen Wäldern müssen Tier- und Pflanzen-Arten ständig umziehen, weil sie ihre bevorzugten Lebensbedingungen an immer anderen Stellen finden. Sie sterben aber nicht aus, weil für sie günstige Verhältnisse niemals zu weit entfernt sind.

Glücklicherweise haben auch einige riesige alte Bäume die Zeit der extrem an schnellem Profit orientierten Forstwirtschaft überlebt. An manchen Stellen haben mindestens 15 Generationen von Förstern sogar einige Fichten über 400 Jahre alt und über 50 Meter hoch werden lassen. Heute werden in Staatsforsten zunehmend sogenannte Habitat-Bäume markiert, die möglichst auch in Zukunft nicht gefällt und uralt werden sollen. Statt der früher üblichen Monokulturen mit gleich alten Bäumen der selben Art möchte man Mischwälder mit besser an die Standorte angepassten Baumarten und ganz unterschiedlich alten Bäumen entwickeln. Sogar tote Bäume lässt man heute häufiger im Wald liegen, weil von ihnen viele Pilz- und Tierarten leben und das Holz in neuen Humus verwandeln. Trotzdem wird hierin wohl immer der größte Unterschied zwischen Naturwald und Wirtschaftswäldern liegen, weil natürlich im Naturwald letztlich jeder Baum einmal abstirbt und im Wald zu Humus abgebaut wird, falls nicht ein Waldbrand dazwischen kommt.

An vielen Stellen wurden tiefe Löcher gegraben, um Schichten und Zusammensetzung des Bodens, vielleicht auch mal Spuren früherer Pflanzengesellschaften zu untersuchen. Damit und unter Berücksichtigung von Klimadaten fand man heraus, welche Baumarten am besten zu den jeweiligen Standorten passten. Nach und nach werden nun unpassende Baumarten gefällt und besser geeignete Baumarten gepflanzt, um den Umbau der Wirtschaftswälder zu beschleunigen. Oft wachsen jetzt junge Laubbäume wie Bergahorn oder Eberesche in älteren Fichtenmonokulturen. So werden die Baumgesellschaften immer vielfältiger und damit nimmt auch die Zahl der Tierarten im Wald zu.

Seltene Arten wie Schwarzspecht und Rauhfußkauz, Wildkatze und Luchs zeigen an, wo der ökologische Umbau der Wirtschaftswälder gelungen ist. Gerade erobert der lange ausgestorbene Wolf unser Land neu und manche Förster träumen sogar von einer Wiederansiedlung von Wiesenten. Diese riesigen, aber auch nicht ganz ungefährlichen Tiere würden auf natürliche Weise Lichtungen im Wald länger offen halten, weil sie außer Gras und anderen Kräutern auch junge Bäume fressen. Spezialisten freuen sich auch über seltene Pilz- oder Käfer-Arten.

Es gibt in Deutschland immer mehr Flächen, auf denen der Mensch gar nicht mehr in die Natur eingreift und Urwälder von morgen heran wachsen lässt. Aber auch mit Großeinsätzen schwerer Maschinen können beispielsweise in ehemaligen Steinbrüchen interessante neue Biotope geschaffen werden, die seltenen Biozönosen neue Lebensräume schaffen. Nicht nur ökologisch ist die neue Vielfalt deutscher Wälder ein Gewinn, sondern auch Menschen lieben alte Bäume und seltene Tierarten wie den Uhu oder den Kammmolch.

Wälder sind verschieden nach oben

Zum Verständnis des Ökosystems Wald sollte man Flechten, Moose, Kräuter, Sträucher und Bäume als die wichtigsten Produzenten kennen, aber auch die Primär-, Sekundär- und Tertiärkonsumenten sowie Destruenten unter den Tieren, Pilzen und Schleimpilzen. Ganz wichtig ist die Bedeutung des Waldbodens mit den in ihm lebenden Tieren, Pilzen und Mikroorganismen, der Humusbildung und der Probleme Bodenverdichtung, Erosion und Bodenversauerung. Man sollte auch wissen, warum es Frühblüher und verschiedene Waldgesellschaften gibt.

Fichten-Monokulturen (Fichtenforste) versprechen besonder hohe Gewinne, weil Fichten relativ schnell wachsen. Sie können außerdem dicht nebeneinander stehen und liefern dann relativ wertvolles, weil gerades und astreines Holz. Um das Anpflanzen und Ernten von Fichtenforsten zu erleichtern, wurden traditionell die Bäumchen auf bisher waldfreien oder gerodeten Flächen von Menschen mit geringen Abständen in geraden Reihen angepflanzt und durch Kahlschlag geerntet. Ein Kahlschlag ist eine Fläche, auf der man einen Wald komplett abgeholzt hat. Deshalb sind die Bäume in Fichten-Forsten auch alle gleich alt. Weil sie so dicht nebeneinander stehen, fällt in Fichten-Monokulturen zwischen die Bäume nur wenig Licht. Deshalb verkümmern ihre unteren Äste schnell und man erhält astfreies Holz. Der Waldboden in Fichten-Monokulturen ist sehr dunkel und auch sehr trocken, weil die extrem dicht stehenden Baumkronen kaum Regen durchlassen. Kräuter und der eigene Nachwuchs haben deshalb in Fichtenforsten keine Chance.

In Laubwäldern lassen die weniger dicht stehenden Bäume mehr Licht und Regen auf den Waldboden, sodass dort auch Blumen wachsen, Baumsamen keimen und junge Bäume überleben. In Laubwäldern sind die Bäume unterschiedlich alt, weil einige ihrer Nachkommen genügend Licht und Wasser bekommen. In manchen Laubwäldern lässt man tote Baumstämme stehen. Tote Baumstämme bieten vielen Lebewesen Nahrung. Von diesen kleinen Lebewesen ernähren sich wieder andere. Spechte bauen in toten Baumstämmen für sich und andere Vögel Höhlen und bekämpfen Schädlinge.

In jungen Wäldern den ersten Jahren leben zwischen den jungen Bäumen relativ viele andere Pflanzen und Tierarten. Später nehmen die etwas größeren Bäume den meisten anderen Pflanzen zuviel Licht und es verschwinden mit diesen Pflanzen auch viele Tierarten. Werden die Bäume noch älter, dann nimmt in ihnen die Zahl der Tierarten wieder zu. Darum entwickelt sich die Biodiversität eines Waldes mit zunehmendem Alter der Bäume.

Frühblüher genannte Kräuter wachsen und blühen in Laubwäldern nur im Frühjahr. Wenn es wegen der wachsenden Blätter der Bäume auf dem Waldboden dunkler wird, sterben die oberirdischen Teile der Frühblüher ab und es bleiben bis zum nächsten Frühjahr nur die unterirdischen Speicherorgane mit der im Frühjahr gesammelten Energie.

Naturnahe Wirtschaftswälder sollten immer auch alte Bäume und Lichtungen enthalten, damit sie möglichst vielen Arten Lebensraum bieten und dadurch ökologisch stabiler werden.

Pflanzen und Tiere im Wald nach oben

Typische Eigenschaften ermöglichen die Unterscheidung verschiedener Baumarten im Wald. So lässt sich die Fichte von der Tanne dadurch unterscheiden, dass bei der Fichte die Nadeln stechen und die Zapfen nach unten hängen. Tannennadeln erkennt man gut an zwei weißen Streifen an der Unterseite. Die Kiefer hat viel längere Nadeln, die meistens paarweise auftreten. Typisch für die Rotbuche ist ihre glatte, oft silbergraue Rinde.

Die Erkennung ganz junger Bäumchen ist nicht so einfach, denn die allerersten Blätter, die sogenannten Keimblätter, unterscheiden sich deutlich von den späteren Blättern.

Man kann die verschiedenen Baumarten leichter kennenlernen, wenn man von jeder Baumart einen Steckbrief mit Bildern vom gesamten Baum, der Baumkrone von untern, den Blättern und Früchten sowie der Rinde in einem kurzen Text mit den wichtigsten Informationen anfertigt. Früher schrieb man den Text auf ein Blatt und klebte Fotos oder Teile eines Baumes ein. Dafür wurden allerdings oft Blätter oder gar Rinde abgerissen und wie im Film zu sehen konnte die Rinde auch mit der falschen Seite aufgeklebt werden. Heute macht man digitale Fotos und benutzt Textverarbeitungs- oder Präsentationsprogramme oder schreibt direkt Internetseiten in der Seitenbeschreibungssprache HTML.

Eichen sollen bis zu 1000 Jahre alt werden können. Ihr Holz ist besonders hart und dauerhaft. Eichen und die in deutschen Wäldern besonders verbreiteten Rotbuchen werden auch Tiefwurzler genannt, weil weil ihre starken Hauptwurzeln steil und tief nach unten wachsen. Bei extremen Stürmen fallen sie daher nicht um, sondern brechen eher ab. Flachwurzler wie die Fichte fallen viel leichter um.

In Mischwäldern wächst nicht nur eine Baumart, sondern beispielsweise verschiedene Laub- und Nadelbäume. Mischwälder sind stockwerkartig gegliedert. Ganz oben sind die Baumkronen der höchsten Bäume. Darunter in der Strauchschicht gibt es junge Bäume und Sträucher wie Holunder, Brombeeren und Wildrosen, von denen allerdings viele nur an Waldrändern oder auf Lichtungen genügend Licht bekommen. Noch weiter unten in der Krautschicht findet man Farne, Gräser, Heidelbeeren und andere nicht verholzte Kräuter. Und ganz unten in der Moosschicht gibt es Moose und Pilze. Was man Pilze nennt, sind allerdings nur die Fortpflanzungsorgane der sehr viel größeren, unterirdisch als fadenförmiges Netzwerk lebenden Pilzes.

Moose sind sehr wichtig für Wald und Menschen, weil sie zwischen ihren dicht gedrängten Stängeln bei Regen viel Wasser speichern und langsam wieder abgeben. So tragen sie zum kühle, feuchten Waldklima bei und schützen Menschen vor Überschwämmungen.

Um ihren Nachwuchs aufziehen zu können, hämmern Spechte Höhlen in morsche alte Bäume und fangen unzählige Insekten. Mit ihren langen Schnäbeln und Zungen erwischen sie sogar Borkenkäfer-Larven, die Bäumen sehr schaden können, indem sie unter der Borke Gänge graben und die lebende Schicht zwischen Holz und Borke fressen. Förster lassen deshalb einige tote Bäume im Wald stehen, damit die Spechte genügend Höhlen bauen können. Verlassene Spechthöhlen werden auch von Eulen und Käuzen genutzt, die wie der Specht reine Fleischfresser sind und sich gerne von Mäusen und Insekten ernähren. Den Spechten und damit dem Wald hilft es auch, wenn es möglichst viele verschiedene Insekten-Arten im Wald gibt, damit die Spechte nicht von der Häufigkeit einer einzigen Insektenart abhängig sind.

Die vor allem morgens und abends aktiven Rehe und die tagaktiven Hirsche hingegen sollten sich im Wald nicht zu stark vermehren, weil sie junge Bäumchen fressen, ältere Bäume anknabbern und mit ihren Geweihen Bäume beschädigen. Für den Wald ist es deshalb gut, wenn in ihm Luchse oder sogar Wölfe die Rehe und Hirsche jagen. Gibt es diese Raubtiere nicht, dann müssen Jäger diese Aufgabe übernehmen. In den letzten Jahren ist es den Jägern allerdings nicht gelungen, die starke Vermehrung der Wildschweine zu verhindern. Auf der Suche nach Insekten, Würmern, Bucheckern, Eicheln und Wurzeln wühlen diese den Boden auf und richten damit auf Äckern und inzwischen sogar schon in Städten großen Schaden an. Dort belästigen sie auch Menschen und greifen deren Hunde an. Wildschweine leben in sogenannten Rotten, die meistens hauptsächlich aus Schwestern und deren Frischlingen bestehen. Die männlichen Wildschweine leben in eigenen Gruppen und suchen nur im Frühjahr während der Paarungszeit die Nähe der Weibchen.

Eichhörnchen und Eichelhäher vergraben im Herbst Eicheln und Bucheckern als Wintervorrat. Weil sie im Winter aber nicht alle wiederfinden, tragen sie damit zur Vermehrung der Bäume bei. Im Gegensatz zum vegetarisch lebenden Eichhörnchen bevorzugt der Fuchs tierische Nahrung. Er frisst vor allem Mäuse, aber auch geschwächte kleinere Waldtiere.

Auch im lockeren Waldboden leben viele Tiere, die auch Hobbywaldforscher gut mit sogenannten Becherlupen untersuchen können. Da gibt es verschiedene Arten von Würmern, Springschwänzen, Käfern, Larven, Asseln, Hundertfüßern, Tausendfüßern und Spinnen. Die häufigsten Bodenbewohner kann man allerdings nur mit einem Mikroskop sehen, denn die Bakterien sind normalerweise extrem klein und zählen daher zu den Mikroorganismen. Vor allem der Regenwurm lockert und belüftet den Boden und düngt ihn mit seinem Kot. Aber auch viele andere Bodenbewohner tragen zur Bildung von fruchtbarem Humus bei, indem sie abgefallene Blätter und tote Lebewesen fressen und letztlich zu Mineralstoffen zersetzen, von denen sich dann wieder die Pflanzen ernähren.

Zu den besonders nützlich Tierarten des Waldes gehören auch die Waldameisen, die deswegen besonders geschützt werden. Auch sie fressen viele Insekten, die sonst ihrerseits Pflanzen fressen würden. Manche Ameisenarten bauen große Ameisenhügel.

Insgesamt zeichnen sich gesunde Wälder durch eine große Artenvielfalt (Biodiversität) aus. Im ökologischen Gleichgewicht spielt jede Spezies ihre Rolle und ihre Vielfalt stabilisiert das Gleichgewicht. Man erkennt diese Biodiversität allerdings nur, wenn man sich die Pflanzen und Tiere des Waldes genau ansieht und möglichst viele von ihnen kennt.

Moorentwicklung nach oben

Das folgende Schema soll vereinfacht darstellen, wie sich aus einem verlandenden See zunächst ein Niedermoor und später ein Hochmoor entwickelt, indem die Torfmoospflanzen auch oberhalb des Grundwasserspiegels einfach immer weiter wachsen. Mehr und mehr erhalten sie deshalb ihr Wasser nur noch vom Regen, der allerdings so wenig Mineralstoffe enthält, dass am Ende nur noch Torfmoos damit auskommt.

Schema zur Moorentwicklung
Schema zur Moorentwicklung
Blau steht für das Grundwasser, Orange für wasserdurchlässige Erdschicht, Dunkelbraun für abgestorbenes Pflanzenmaterial, Grün für noch lebende Pflanzen.

Lebensraum und Lebensgrundlage Boden nach oben

Solange der Mensch nur als Jäger und Sammler lebte, konnte es in jedem Lebensraum (Biotop) nur so wenige Menschen geben, wie der Lebensraum an jagdbarem Wild und essbaren Pflanzenteilen produzierte. Mit unserer heutigen vergleichbare Zivilisationen konnten sich damals nicht entwickeln, weil es einfach nicht genügend viele Menschen gab, die sich auf all unsere heutigen Berufe hätten spezialisieren können. Im Grunde kann es in Jäger-und-Sammler-Gesellschaften nicht viel mehr als Jäger, Sammlerinnen, Köchinnen, Werkzeugmacher und Medizinmänner geben. Obwohl die Menschen damals eher intelligenter als dümmer waren, wäre es ihnen allein aufgrund ihrer geringen Zahl unmöglich gewesen, komplexe Maschinen wie Flugzeuge herzustellen oder auf verschiedene Krankheiten spezialisierte Ärzte zu haben. Moderne menschliche Gesellschaften konnten sich daher erst entwickeln, nachdem Menschen gelernt hatten, durch Ackerbau und Viehzucht genügend Nahrungsmittel für eine sehr viel höhere Bevölkerungsdichte zu produzieren. Immer wieder sind deshalb Zivilisationen zusammengebrochen, wenn plötzliche Klimaänderungen, menschlicher Raubbau an der Natur oder schlicht Überbevölkerung massive Nahrungsmittel-Knappheit verursachten und viele Menschen starben oder auswanderten.

Fruchtbarer Boden für Wiesen und Äcker ist daher eine der wichtigsten Voraussetzungen für hochgradig arbeitsteilige menschliche Zivilisationen. Von seiner Gesamtfläche und seiner Fruchtbarkeit hängt es hauptsächlich ab, wieviele Menschen insgesamt ernährt werden können. Leider geht die Menschheit trotzdem nicht sorgsam mit fruchtbarem Boden um. Relativ hemmungslos bauen wir auf fruchtbarem Boden Häuser und Straßen. Allein die Deutschland werden täglich etwa 70 Hektar neu bebaut, obwohl unsere Bevölkerung gar nicht wächst. Noch wird dieser Flächenverlust teilweise durch die Rodung von Wald ausgeglichen, aber dessen Vernichtung ist ebenfalls ein schwerer Fehler, der die Menschheit noch teuer zu stehen kommen wird. Außerdem gibt es weltweit immer weniger Wald, den man noch roden könnte. Deshalb nähern wir uns rasch dem Zeitpunkt, ab dem die Zahl der maximal ernährbaren Menschen sinken wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, sich mit unserer Lebensgrundlage Boden zu beschäftigen, ihn zu kennen, zu verstehen und zu schützen.

Besonders wichtig zu verstehen ist, dass fruchtbarer Boden leicht und schnell verloren geht, sich aber nur ganz langsam neu bildet. Damit fruchtbarer Boden entstehen kann, müssen zunächst Felsen zu Steinen und Steine zu Sand, Lehm oder ähnlich feinem Material zerkleinert werden. In großem Maßstab geschah das durch die Gletscher in den Kälteperioden unserer aktuellen Eiszeit. Nachdem sich die Gletscher zurückgezogen hatten, wuchsen Flechten, Pilze, Moose und erste höhere Pflanzen auf den öden Flächen und es fielen tote Tiere sowie Pflanzenreste auf die kahlen Böden. Seitdem produzieren Destruenten Humus, indem sie die toten Körper langsam zu wasserlöslichen Mineralstoffen zersetzten. Ob dabei der Humusanteil im Boden zunimmt, gleich bleibt oder abnimmt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zur Abnahme des Humusgehaltes kommt es vor allem durch Erosion und dann, wenn Menschen ständig Nutzpflanzen von den Äckern oder Wiesen holen oder Weiden abfressen lassen. Durch Mineraldünger (Kunstdünger) kann man dem Humusverlust nicht entgegenwirken, denn Humus besteht nicht nur aus Mineralstoffen. Wichtig für die lockere Boden-Struktur sind auch die noch nicht ganz abgebauten Pflanzenteile. Ohne sie gäbe es auch kein nichtpflanzliches Leben im Boden und es könnte kein Humus entstehen.

In einer Handvoll Boden können mehr Lebewesen stecken, als es Menschen gibt. Die zahlenmäßig bei weitem größten Gruppen bilden die Viren und die Mikroorganismen. Letztere sind hauptsächlich Bakterien, aber auch Archäen sowie pflanzliche (Algen), tierische (z.B. Wimpertierchen) und pilzliche (Hefen) Einzeller. Viren werden nicht zu den Mikroorganismen gezählt, obwohl die meisten von ihnen noch sehr viel kleiner als Bakterien sind. Sie sind nicht-lebende (aber keine toten) Lebewesen, extrem reduzierte Parasiten oder Endosymbionten, die erst in einer allerdings oft zeitlich sehr begrenzten Symbiose mit einer Zelle anfangen zu leben. Außer Viren und Mikroorganismen existieren im Boden zahlreiche Pilze, Rädertierchen, Würmer, Milben, Spinnen, Insekten, Springschwänze und viele andere Gliederfüßer sowie deren Larven, aber auch Säugetiere wie Wühlmäuse und Maulwürfe. Sie alle sind wichtig für die Bodenfruchtbarkeit. Einige der Bakterien und Pilze sind sogar in der Lage, an unbelebte Bodenteilchen gebundene Schadstoffe abzubauen. So reinigt fruchtbarer Boden nebenbei sogar unsere Luft.

Einer der wichtigsten und bekanntesten Bodenbewohner ist der Regenwurm. Genau genommen müsste man von den Regenwürmern sprechen, denn es gibt allein in Deutschland mindestens 46 Regenwurm-Spezies. Mit 60 cm der längste ist der bisher nur in den sauren Böden des Hochschwarzwaldes gefundene Lumbricus badensis. Regenwürmer besitzen kein Skelett und nicht einmal eine Wirbelsäule. Ähnlich wie im Elefantenrüssel sorgen auch im Regenwurm nur seine vielen Muskeln für Stabilität, Beweglichkeit und Bewegung. So sind einige Regenwurm-Arten in der Lage, sich mehrere Meter tief in den Boden zu bohren und lange Gänge zu erzeugen, durch welche Luft und Wasser in den Boden gelangen und Pflanzen-Wurzeln leichter ihre Wege finden. Manche Ökologen sprechen sogar von einem eigenen Biotop namens Drillosphäre, in dem längst nicht nur der Regenwurm selbst lebt. Regenwürmer sind maßgeblich daran beteiligt, den Boden derart aufzulockern, dass er ungefähr zur Hälfte aus Luft besteht und erst dadurch zum riesigen Lebensraum für die Bodenlebewesen wird. Vor allem im Schutz der Dunkelheit kommen Regenwürmer an die Boden-Oberfläche, um Pflanzenteile in ihre Gänge zu ziehen. Im Darm eines Regenwurms mischen sich unverdaute Pflanzenteile mit dem Boden, den ein Regenwurm beim Graben aufnimmt. So entsteht ein besonders fruchtbarer Boden, den der Regenwurm ausscheidet und mit dem er das Erdreich düngt.

Neben der Versiegelung (Bebauung) sind Erosion und Verdichtung die größten Bedrohungen für unsere fruchtbaren Böden. Viel zu oft sind Äcker unbepflanzt und dadurch schutzlos Regen und Wind ausgesetzt. Dadurch werden ungeheuere Mengen der fruchtbaren obersten Bodenschicht fortgeweht oder weggeschwemmt. Außerdem fahren die meisten Bauern mit viel zu schwerem Gerät über Felder und Wiesen. Unter dem Druck brechen die Hohlräume im Boden zusammen und Bodenbewohner verlieren ihren Lebensraum. Der Boden wird dadurch sauerstoffarm und verliert seine Fähigkeit, Regenwasser aufzunehmen. Und es ist sehr schwierig und aufwendig, verdichteten Boden wieder zu lockern und verlorenen Humus zu ersetzen. Schädlich ist aber auch das Pflügen, weil es die Bodenlebewesen immer wieder in falsche Bodenschichten bringt. Das alles ist lange bekannt, aber die meisten Bauern zeigen sich wenig lernfähig.

Viele Bauern mißbrauchen sogar ihre Böden als Abfalldeponien. Jährlich werden in Deutschland Hunderttausende Tonnen Klärschlamm auf landwirtschaftlich genutzten Flächen entsorgt und damit unsere Böden vergiftet. Außerdem werden Unmengen stinkender Gülle auf deutschen Äckern und Wiesen verklappt. In großen Teilen Deutschlands ist deshalb das Grundwasser längst derart mit Nitrat belastet, dass es für Säuglinge schon gefährlich ist. Im Boden landen auch in großen Mengen Gifte, die unerwünschte Kräuter und Insekten töten sollen. In dieser Form schadet unsere Landwirtschaft unserem Land und wird dabei auch noch auf Kosten der Steuerzahler hochsubventioniert.

Unsere Landwirtschaft schadet massiv der biologischen Vielfalt und das betrifft auch die Bodenlebewesen. Das schon deshalb schlimm, weil es sehr viele gegenseitige Abhängigkeiten (z.B. Symbiosen) zwischen den Spezies gibt. Wir riskieren damit aber auch den Verlust vieler medizinisch wichtiger Wirkstoffe, die von Bodenlebewesen produziert werden und noch erforscht werden müssen.

Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus nach oben

Seitdem nur noch wenige Menschen als Jäger und Sammler leben, brauchen wir für unsere Ernährung fruchtbare Weiden und Äcker. Deren Fruchtbarkeit ist jedoch bedroht durch Bebauung und Erosion. Da Wälder ihre Böden vor Erosion schützen und die Fruchtbarkeit der Böden sogar zunimmt, lohnt sich ein Vergleich zwischen den Böden in Wäldern und Feldern.

Vergleich zwischen Wald und Feld hinsichtlich der Bildung bzw. Erosion von Humus
Wald Feld
Blätter bremsen Regentropfen und Hagel. Starkregen verwandelt Boden in Schlamm.
Moose und andere Pflanzen halten viel Wasser fest. Besonders an Hängen und unbepflanzten Feldern fließen Regen und Schmelzwasser mit dem aufgelösten Mutterboden in Bäche oder Kanalisation (Erosion des Ackerbodens)
Insbesondere die Blätter des Waldes schützen den Boden vor zuviel Sonne und Wind. Unbepflanzter Ackerboden trocknet aus und wird hart. Dadurch kann er schlechter Wasser aufnehmen, BodenLebewesen bekommen Probleme und Wind kann den Boden abtragen.
Blätter sowie tote Pflanzen und Tiere fallen zu Boden und werden zu Humus. So bleiben Mineralstoffe im Stoffkreislauf und die Produkte der Fotosynthese sorgen für ständigen Zuwachs an Biomasse im Ökosystem Wald. "Unkräuter" werden vernichtet, Kulturpflanzen geerntet. Dadurch fehlt Material für die Humusbildung und Mineralstoffe werden aus dem Kreislauf entfernt.
Bodenlebewesen werden nur gelegentlich von wühlenden Wildschweinen gestört. Felder werden normalerweise gepflügt. Das schadet vielen Tieren im Boden.
Waldboden wird kaum verdichtet. Schwere Maschinen verdichten den Boden. Das behindert die Wasseraufnahme und Bodenlebewesen verlieren Lebensraum. Deshalb können sie weniger Humus aufbauen und den Boden nicht auflockern.
Im Waldboden halten Wurzeln den Boden zusammen und fangen Druck von oben auf. Ackerboden enthält viel weniger Wurzeln. Deshalb lässt er sich leichter verdichten sowie durch Wind oder Regen erodieren.

Die Ökologie unserer zukünftigen Ernährung nach oben

Fischfleisch kann einen wichtigen Beitrag zur gesunden Ernährung der Weltbevölkerung leisten, aber industrielle Fischerei ist bis heute nicht nachhaltig und überfischt fast überall in den Weltmeeren die Bestände der Speisefische. Leider löst die Aquakultur das Problem nicht wirklich, weil die Fischzucht in Käfigen große Umweltprobleme verursacht. Ein interessanter neuer Ansatz ist die Zucht von schmackhaften Fischen und Schalentieren in geschlossenen Systemen, in denen die Ausscheidungen der Tiere von Pflanzen als Dünger genutzt werden. Die Fische können mit Insekten gefüttert werden, die beispielsweise mit Schlacht- oder Küchenabfällen gefüttert werden. Diese Art Landwirtschaft kann sogar in Hochhäusern großer Städte funktionieren.

Sehr wichtig für unsere zukünftige Welternährung ist auch die biologische Schädlingsbekämpfung. Das sieht man beispielsweise in der Dokumentation: Insekten - die besseren Schädlingsbekämpfer, den ich zum Nachlesen zusammengefasst habe.

Wissen aktiv zu erarbeiten ist besser als sich passiv unterrichten zu lassen. nach oben

Im Biologie-Unterricht der 7. Klasse müssen sehr viele Fachbegriffe und ungewohnte Konzepte gelernt werden. Gleichzeitig macht die Pubertät viele Lernende unaufmerksam. Wer deswegen jetzt im Unterricht Lücken in seinem Vorwissen bemerkt, kann Hilfe zum Selberlernen in meinem buchunabhängigen Lerntexten sowie in den Dokumentationen und natürlich in diesem Lerntext der Klasse finden.

Abgesehen von den insbesondere während der Pubertät deutlich werdenden praktischen Problemen des Unterrichts möchte ich darauf hinweisen, dass Unterricht nicht automatisch zu Bildung führt. Bildung kann niemandem vermittelt werden, sondern Lehrkräfte können dazu nur Anregungen geben. Bildung kann man sich nur selbst erarbeiten und dazu muss man es selber wollen. Wer hauptsächlich für Noten lernt oder nur Unterrichtsinhalte wiedergeben können möchte, wird niemals ein gebildeter Mensch werden. Bildung ist die Haltung, Zusammenhänge zwischen den Informationen verstehen zu wollen, der nie endende Prozess selbständigen Lernens und das ständig anwachsende Ergebnis von beidem. Unter anderem deshalb ist selbständiges Nachdenken über einen Lerntext besser als das simple Konsumieren eines Unterrichts. Eher praktische Hintergrund-Informationen dazu liefert mein Lerntext Lernen.

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Roland Heynkes, CC BY-SA-4.0

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