Überdauerung bei Pflanzen und Winterfütterung
Im Januar liegt im Kölner Stadtwald Schnee. Die Buchen sind kahl, und trotzdem sprießen im März an manchen Stellen schon Schneeglöckchen. Wie überstehen Pflanzen den Winter, und warum machen manche genau dann weiter, wenn andere noch ruhen? Am Ende der Seite kannst du das erklären.
Abiotische Faktoren im Jahreslauf
Pflanzen brauchen zum Wachsen Licht, Wärme und Wasser. Das sind abiotische Faktoren: Faktoren der unbelebten Umwelt. Sie ändern sich im Lauf des Jahres:
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Lichtdauer und Lichtstärke: Im Sommer ist es lange hell, im Winter nur wenige Stunden.
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Temperatur: Sie folgt der Tageslänge mit etwas Verzögerung.
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Wasser: Bei Dauerfrost ist Wasser im Boden gefroren und für Pflanzen nicht aufnehmbar.
Die Tabelle zeigt Werte für Köln:
| Monat | Tageslänge | Temperatur |
|---|---|---|
| Januar | 8 h | 2 °C |
| April | 14 h | 10 °C |
| Juli | 16 h | 19 °C |
| Oktober | 10 h | 11 °C |
Je länger der Tag, desto wärmer ist es meistens. Für die Fotosynthese (Licht + Wasser + Kohlenstoffdioxid → Traubenzucker + Sauerstoff) sind viel Licht und Wärme günstig. Der Juli hat von diesen Monaten die günstigsten Bedingungen (viel Licht, Wärme).
Nenne drei abiotische Faktoren, die sich im Jahreslauf ändern.
Nenne drei abiotische Faktoren, die sich im Jahreslauf ändern.
Die Tabelle zeigt für Köln die mittlere Tageslänge und Temperatur: Januar: 8 h, 2 °C. April: 14 h, 10 °C. Juli: 16 h, 19 °C. Oktober: 10 h, 11 °C. a) Beschreibe den…
Die Tabelle zeigt für Köln die mittlere Tageslänge und Temperatur:
Januar: 8 h, 2 °C. April: 14 h, 10 °C. Juli: 16 h, 19 °C. Oktober: 10 h, 11 °C.
- a) Beschreibe den Zusammenhang der beiden Faktoren.
- b) Nenne den Monat mit den besten Bedingungen für Fotosynthese und begründe.
- c) Erkläre, wie Frühblüher wie das Schneeglöckchen die Zeit vor dem Laubaustrieb der Bäume nutzen.
Laubfall und Verdunstungsschutz
Über die Blätter verdunstet eine Pflanze Wasser. Eine große Buche verdunstet im Sommer bis zu 200 l pro Tag. Im Winter ist der Boden oft gefroren, die Wurzeln können kein Wasser aufnehmen. Hätte der Baum dann noch Blätter, würde er vertrocknen.
Deshalb werfen Laubbäume im Herbst ihre Blätter ab:
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Die Tage werden kürzer, die Fotosynthese lohnt sich kaum noch.
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Der Baum zieht wertvolle Stoffe aus den Blättern zurück. Das grüne Chlorophyll wird abgebaut, die Blätter färben sich gelb und rot.
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Zwischen Blatt und Zweig bildet sich eine Trennschicht, das Blatt fällt ab.
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Der Baum überwintert mit Knospen, die von festen Schuppen geschützt werden. Im Frühjahr treiben sie aus. Die Energie dafür kommt aus Stärke, die der Baum im Sommer durch Fotosynthese gebildet und in Stamm und Wurzeln gespeichert hat.
Erkläre, warum Laubbäume im Herbst ihre Blätter abwerfen.
Erkläre, warum Laubbäume im Herbst ihre Blätter abwerfen.
Eine Buche verdunstet im Jahreslauf unterschiedlich viel Wasser: im Sommer etwa 200 L pro Tag, im Winter 0 L pro Tag. a) Berechne die Wassermenge im Juli (31 Tage) für 5…
Eine Buche verdunstet im Jahreslauf unterschiedlich viel Wasser: im Sommer etwa 200 L pro Tag, im Winter 0 L pro Tag.
- a) Berechne die Wassermenge im Juli (31 Tage) für 5 Bäume.
- b) Erkläre, warum bei Frost Wasser nicht mehr aufgenommen werden kann.
- c) Beurteile den Laubfall als Verdunstungsschutz.
- d) Erkläre die Rolle des Wasserspeichers bei Sukkulenten im Vergleich.
Überdauerungsorgane und Frühblüher
Krautige Pflanzen haben keinen Stamm, der den Winter übersteht. Ihre oberirdischen Teile sterben ab. Sie überdauern mit Überdauerungsorganen unter der Erde. Darin liegen Speicherstoffe, vor allem Stärke. Die Pflanze hat sie im Vorjahr durch Fotosynthese in den grünen Blättern gebildet.
| Organ | Beispiel | Aufbau |
|---|---|---|
| Zwiebel | Tulpe, Schneeglöckchen | verdickte Blätter speichern Stärke |
| Knolle | Kartoffel | verdickter Spross |
| Rhizom | Maiglöckchen | waagerechter unterirdischer Spross |
Im Frühjahr nutzt die Pflanze die Vorräte für den schnellen Austrieb von Blättern und Blüten. Die alte Zwiebel wird dabei aufgebraucht. Die Blätter müssen nach der Blüte aber stehen bleiben: Sie betreiben Fotosynthese und füllen die neue Zwiebel wieder auf.
Frühblüher wie Schneeglöckchen, Krokus oder Buschwindröschen blühen im März, bevor die Bäume Blätter haben. Dann erreicht viel Licht den Waldboden. Mit den Stärkevorräten aus der Zwiebel wachsen sie schnell. Im Sommer, wenn es im Wald dunkel ist, ziehen sie sich zurück.
Es gibt noch andere Strategien: Die Stockrose ist zweijährig. Im ersten Jahr bildet sie eine Blattrosette und speichert Vorräte in der Wurzel. Im zweiten Jahr blüht sie, bildet Samen und stirbt dann ab. Einjährige Pflanzen überdauern nur als Samen.
Alle Strategien sind Angepasstheiten an die abiotischen Faktoren Kälte, wenig Licht und gefrorenes Wasser: Pflanzen überstehen den Winter geschützt oder mit wenig Verdunstung und starten im Frühjahr mit Vorräten.
Nenne drei Überdauerungsorgane bei Pflanzen und gib zu jedem Organ eine Pflanze als Beispiel an (z. B. Zwiebel – Tulpe).
Nenne drei Überdauerungsorgane bei Pflanzen und gib zu jedem Organ eine Pflanze als Beispiel an (z. B. Zwiebel – Tulpe).
Eine Tulpenzwiebel wiegt im Herbst 30 g. Nach der Blüte im Frühjahr ist die alte Zwiebel verbraucht, es hat sich eine neue Zwiebel von 28 g gebildet. a) Erkläre, wofür…
Eine Tulpenzwiebel wiegt im Herbst 30 g. Nach der Blüte im Frühjahr ist die alte Zwiebel verbraucht, es hat sich eine neue Zwiebel von 28 g gebildet.
- a) Erkläre, wofür die Zwiebel im Frühjahr ihre Speicherstoffe nutzt.
- b) Erkläre, warum die Blätter nach der Blüte noch nicht entfernt werden sollten.
- c) Nenne den Speicherstoff und seine Herkunft.
Vergleiche die Strategien der Stockrose (zweijährig), der Tulpe (Zwiebel) und der Rotbuche (Laubfall und Knospen) zur Überwindung des Winters. Gib jeweils an:…
Vergleiche die Strategien der Stockrose (zweijährig), der Tulpe (Zwiebel) und der Rotbuche (Laubfall und Knospen) zur Überwindung des Winters. Gib jeweils an: überdauernde Organe, Speicherstoffe, Schutzmechanismus und Zeitpunkt des Neuaustriebs. Erkläre, warum diese Strategien als Angepasstheit an abiotische Faktoren gelten.
Winterfütterung für Vögel
Im Winter finden Vögel weniger Nahrung. Viele Menschen stellen deshalb Futterhäuschen auf. Ob und wie das sinnvoll ist, beurteilt man nach Kriterien.
Geeignetes Futter
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Körnerfresser (Grünfink, Spatz, Buchfink): Sonnenblumenkerne, Hanf, Haferflocken.
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Weichfutterfresser (Rotkehlchen, Amsel): Rosinen, Obststücke, Haferflocken, Insektenfutter.
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Meisen mögen zusätzlich Fettfutter, z. B. Meisenknödel (ohne Plastiknetz).
Hygiene
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Futtersilo statt offener Schale, damit Kot das Futter nicht verschmutzt.
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Futterstelle regelmäßig mit heißem Wasser reinigen und nur kleine Mengen nachfüllen.
Argumente
| Dafür | Dagegen |
|---|---|
| Hilft bei Schnee und Dauerfrost. | Auch schwache Tiere überleben und geben Krankheiten weiter. |
| Man kann Vögel beobachten und lernt sie kennen. | Es profitieren vor allem häufige Arten, seltene Arten haben wenig davon. |
| Schlechtes Futter oder schmutzige Futterstellen schaden den Vögeln. |
Langfristig helfen heimische Sträucher mit Beeren (Holunder, Vogelbeere, Weißdorn), Laubhaufen mit Insekten, Totholz und naturnahe Gärten.
In einem Park in Dortmund soll im Winter Vögeln zugefüttert werden. a) Nenne je drei geeignete Futtermittel für Körnerfresser und für Weichfutterfresser. b) Nenne zwei…
In einem Park in Dortmund soll im Winter Vögeln zugefüttert werden.
- a) Nenne je drei geeignete Futtermittel für Körnerfresser und für Weichfutterfresser.
- b) Nenne zwei Hygieneregeln für Futterstellen.
- c) Nenne ein Argument für und ein Argument gegen Winterfütterung.
Ein Biologielehrer plant ein Schulprojekt „Winterfütterung im Schulgarten“. Schüler argumentieren unterschiedlich: A: „Fütterung hilft allen Tieren.“ B: „Fütterung stört…
Ein Biologielehrer plant ein Schulprojekt „Winterfütterung im Schulgarten“. Schüler argumentieren unterschiedlich: A: „Fütterung hilft allen Tieren.“ B: „Fütterung stört die natürliche Auslese.“ C: „Fütterung ist nur bei Schnee sinnvoll.“
- a) Bewerte jedes Argument sachlich.
- b) Entscheide begründet, ob und wie gefüttert werden soll.
- c) Nenne Alternativen, die Tieren langfristig helfen (z. B. heimische Sträucher, Laubhaufen).
Auf einen Blick
Zurück zum Anfang: Die Schneeglöckchen im Kölner Wald überstehen den Winter als Zwiebel mit Stärkevorrat. Sie blühen im März, solange die Buchen noch kahl sind und viel Licht den Boden erreicht.