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Gymnasium 8 · Biologie
Evolution des Menschen, Erdgeschichte, Pilze und Stoffkreisläufe · Fotosynthese, Zellatmung und Sukzession

Sukzession

Auf dem Gelände einer stillgelegten Zeche im Ruhrgebiet wächst nach einigen Jahren Gras, dann Gebüsch, schließlich ein Wald, obwohl niemand etwas pflanzt. Warum entsteht aus einer Brache ein Wald, und warum sieht er nach 100 Jahren ganz anders aus als nach 5 Jahren?

Was ist Sukzession?

Ein Lebensraum bleibt nicht für immer gleich. Wenn eine Fläche nicht mehr genutzt wird, siedeln sich nacheinander verschiedene Pflanzen und Tiere an. Diese zeitliche Abfolge von Lebensgemeinschaften nennt man Sukzession.

Man unterscheidet zwei Fälle:

Primärsukzession Sekundärsukzession
Ausgangslage nackter Fels, Sand, Lava, frisches Geröll: kein Boden Boden mit Samen und Wurzeln ist vorhanden
Beispiele Vulkaninsel, Gletscherrückzug, Felssturz aufgegebener Acker, Brache, Windwurf, Waldbrand
Dauer sehr lang (Jahrhunderte) deutlich kürzer

Der entscheidende Unterschied: Bei der Sekundärsukzession ist der Boden schon da. Er enthält Samen, Wurzeln und Bodenlebewesen. Bei der Primärsukzession muss der Boden erst entstehen.

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Erkläre den Begriff Sukzession und nenne den Unterschied zwischen Primär- und Sekundärsukzession.

Erkläre den Begriff Sukzession und nenne den Unterschied zwischen Primär- und Sekundärsukzession.

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Die Stadien der Sukzession

Auf einer Brache in NRW läuft die Sukzession typischerweise so ab:

Stadien der Sukzession von der Brache über Gräser, Sträucher und Pionierbäume bis zum Buchenwald Kahl Gräser Sträucher Pionier-bäume Buchenwald Zeit (Jahre bis Jahrhunderte) →
  1. Pionierstadium: Pionierpflanzen (Moose, Flechten, Disteln, Weidenröschen) besiedeln die kahle Fläche.

  2. Gräser und Kräuter: Es entsteht eine Wiese. Humus sammelt sich an.

  3. Sträucher: Brombeere, Weißdorn und Holunder wachsen auf.

  4. Pionierbäume: Birke, Weide und Kiefer wachsen schnell. Sie brauchen viel Licht.

  5. Schattenholzarten und Endstadium: Unter den Pionierbäumen keimen junge Buchen. Sie vertragen Schatten und wachsen später durch. Es entsteht ein Buchenwald.

Üben★☆☆Nicht begonnen
Ordne in der richtigen Reihenfolge: Buchenwald, Gräser und Kräuter, Pionierbäume (Birke), Sträucher.

Ordne in der richtigen Reihenfolge: Buchenwald, Gräser und Kräuter, Pionierbäume (Birke), Sträucher.

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Üben★☆☆Nicht begonnen
Nenne zwei Eigenschaften von Pionierpflanzen.

Nenne zwei Eigenschaften von Pionierpflanzen.

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Warum verändert sich der Lebensraum?

Jedes Stadium verändert seinen eigenen Lebensraum und bereitet so das nächste vor.

Primärsukzession (z. B. Vulkaninsel):

  • Flechten sind eine Symbiose aus Pilz und Alge. Sie wachsen auf nacktem Fels. Ihre Säuren lösen den Fels langsam an.

  • Verwitterung und abgestorbene Flechten bilden erste Krümel von Boden mit Humus.

  • Darin können Moose und später Gräser wurzeln. Der Boden wird dicker, speichert mehr Wasser und Nährstoffe.

Abiotische Faktoren ändern sich:

  • Licht: Auf einer kahlen Fläche ist es hell. Mit Sträuchern und Bäumen kommt immer weniger Licht am Boden an. Im Buchenwald im Sommer sind es oft nur wenige Prozent.

  • Boden: Mehr Humus, mehr Wasser, mehr Nährstoffe.

  • Temperatur und Feuchtigkeit: Im Wald ist es am Boden kühler und feuchter.

Biotische Faktoren: Konkurrenz um Licht. Lichtbedürftige Pionierarten werden von Schattenverträglichen verdrängt. Mit den Pflanzen kommen auch mehr Tiere (Insekten, Vögel, Säuger), die Samen verbreiten.

Üben★★☆Nicht begonnen
Eine Brachfläche im Ruhrgebiet (ehemaliges Zechengelände) wird nicht mehr genutzt. Die Gebäude wurden abgerissen, eine Bodenschicht mit Humus, Samen und Wurzelresten ist…

Eine Brachfläche im Ruhrgebiet (ehemaliges Zechengelände) wird nicht mehr genutzt. Die Gebäude wurden abgerissen, eine Bodenschicht mit Humus, Samen und Wurzelresten ist aber noch vorhanden.

  1. a) Erkläre, ob es sich um Primär- oder Sekundärsukzession handelt.
  2. b) Beschreibe die erwarteten Stadien.
  3. c) Nenne das Endstadium in NRW.
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Üben★★☆Nicht begonnen
Auf einer neuen Vulkaninsel besiedeln zuerst Flechten den Fels. a) Erkläre, wie Flechten Boden bilden. b) Beschreibe, wie sich das Lichtangebot am Boden im Lauf der…

Auf einer neuen Vulkaninsel besiedeln zuerst Flechten den Fels.

  1. a) Erkläre, wie Flechten Boden bilden.
  2. b) Beschreibe, wie sich das Lichtangebot am Boden im Lauf der Sukzession ändert.
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Artenzahl im Verlauf der Sukzession

Wie ändert sich die Zahl der Pflanzenarten? Zu Beginn sind es wenige. Mit besserem Boden und mehr Strukturen (Kraut-, Strauch-, Baumschicht) steigt sie stark an. Im Endstadium sinkt sie oft wieder, weil wenige konkurrenzstarke Arten alles dominieren.

Diagramm: Zahl der Pflanzenarten steigt mit der Zeit zunächst an und sinkt im Buchenwald wieder Zeit (Jahre) Artenzahl Pionier Wiese/Gebüsch Buchenwald Maximum

Berechnung am Beispiel: Auf einer Fläche wachsen im Jahr 1 acht und im Jahr 5 insgesamt 25 Pflanzenarten. Die durchschnittliche Zunahme pro Jahr berechnet man so:

(Lösung zur Übung: $7 : 15 \approx 0{,}47$ Arten pro Jahr. Die Zunahme ist viel langsamer, weil die meisten Arten schon da sind und die Konkurrenz größer wird.)

Üben★★★Nicht begonnen
Auf einer Fläche wird Folgendes gemessen: Jahr 1: 8 Pflanzenarten, Jahr 5: 25, Jahr 20: 32, Jahr 100: 14. a) Berechne die durchschnittliche Zunahme pro Jahr zwischen…

Auf einer Fläche wird Folgendes gemessen: Jahr 1: 8 Pflanzenarten, Jahr 5: 25, Jahr 20: 32, Jahr 100: 14.

  1. a) Berechne die durchschnittliche Zunahme pro Jahr zwischen Jahr 1 und 5.
  2. b) Ordne den Jahren Stadien zu.
  3. c) Begründe die Entwicklung mit abiotischen und biotischen Faktoren.
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Sukzession und Naturschutz

Der Mensch greift oft in die Sukzession ein und hält sie an. Eine Wiese bleibt nur Wiese, wenn sie ein- bis zweimal im Jahr gemäht oder beweidet wird. Ohne Mahd wachsen Sträucher und Bäume auf: Es kommt zu Verbuschung und schließlich zum Wald. Dann verschwinden Arten der offenen Fläche, z. B. Orchideen und viele Schmetterlinge.

Auch die Heideflächen in der Senne (Ostwestfalen) sind eine Kulturlandschaft. Sie bleiben nur offen, wenn man sie beweidet (Heidschnucken) oder Gehölze entfernt.

Zur Bewertung nutzt man Kriterien:

  • Sukzession zulassen (z. B. Industriebrache, Windwurf): schafft wertvolle Wildnis und natürliche Waldentwicklung, kostet nichts.

  • Sukzession verhindern (z. B. Heide, Magerwiese): erhält seltene Arten, die auf offene Flächen angewiesen sind, kostet aber Pflegeaufwand.

Üben★★☆Nicht begonnen
Eine Wiese wird jährlich zweimal gemäht. Ein Teil bleibt zehn Jahre ungemäht. a) Beschreibe, was auf dem ungemähten Teil geschieht. b) Erkläre, warum die Mahd die Wiese…

Eine Wiese wird jährlich zweimal gemäht. Ein Teil bleibt zehn Jahre ungemäht.

  1. a) Beschreibe, was auf dem ungemähten Teil geschieht.
  2. b) Erkläre, warum die Mahd die Wiese als Lebensraum erhält.
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Üben★★★Nicht begonnen
Im Verlauf einer Sukzession steigt die Artenzahl zunächst, sinkt im Endstadium aber teils wieder (Buchenwald mit dichtem Schatten). a) Erkläre den Anstieg. b) Erkläre…

Im Verlauf einer Sukzession steigt die Artenzahl zunächst, sinkt im Endstadium aber teils wieder (Buchenwald mit dichtem Schatten).

  1. a) Erkläre den Anstieg.
  2. b) Erkläre den Rückgang im Endstadium.
  3. c) Beurteile, ob Naturschützer Sukzession zulassen oder verhindern sollten (Beispiel: Heideflächen in der Senne).
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Üben★★★Nicht begonnen
Ein Windwurf hat in einem Fichtenforst eine Lichtung geschaffen. a) Erkläre, warum dies Sekundärsukzession ist. b) Vergleiche die Bodenbedingungen mit denen auf nacktem…

Ein Windwurf hat in einem Fichtenforst eine Lichtung geschaffen.

  1. a) Erkläre, warum dies Sekundärsukzession ist.
  2. b) Vergleiche die Bodenbedingungen mit denen auf nacktem Fels.
  3. c) Stelle eine begründete Prognose für die nächsten 30 Jahre auf.
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Zurück zum Anfang: Auf der Zechenbrache gibt es Boden mit Samen, daher läuft eine Sekundärsukzession ab. Gräser und Kräuter, Sträucher und Pionierbäume bereiten den Boden vor, bis die schattenverträgliche Buche den Wald im Endstadium bildet.

Auf einen Blick

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