Ökologie und Artenvielfalt im Wald und am Bach
Kurs für Schülergruppen

Experimente

• Quantitative Aufnahme der Pflanzenarten und der Bestandesstruktur in einem repräsentativen, gut untersuchten Buchenwaldökosystem
• Einstufung der Wasser- und Nährstoffversorgung mit Zeigerartengruppen-Ökogrammen der forstlichen Standortaufnahme und Baumarten-Ökogrammen; Ermitteln weiterer abiotischer Standortfaktoren mit ökologischen Zeigerwerten
• Kurze Bodenansprache mit Untersuchung von Korngrößenverteilung, pH-Wert, Kalk- und Humusgehalt sowie Bodenaufbau zur Einstufung der Wasser-, Nährstoff- und Luftversorgung
• Vergleich mit einem kontrastierenden Buchenwaldökosystem durch Besuch oder basierend auf vorliegenden Ergebnissen
• Erkunden einer Forschungsfläche mit Mess-Einrichtungen für das langfristige Intensivmonitoring des Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffhaushalts
• Aufnahme und Bewertung der hydromorphologischen Struktur von Gewässer und Aue inkl. Vegetation sowie der wichtigsten abiotischen Variablen eines Mittelgebirgsbachs
• Semi-quantitative Multihabitat-Sammlung des Makrozoobenthos (wirbellose Kleintiere)
• Identifizierung des Makrozoobenthos im Labor zur Einstufung des ökologischen Zustands des Bachs mit aktuell verwendeten ökologischen Zeigerwerten der Organismen
• Vergleich mit einem kontrastierenden Abschnitt eines Mittelgebirgsbachs basierend auf vorliegenden Ergebnissen

Die Schüler*innen erlernen in der Geländepraxis die quantitative Erfassung und Beschreibung der pflanzlichen Biodiversität eines Waldgebiets. Weil die ökologischen Potenzen der Pflanzenarten bekannt und in Zeigerartensystemen gefasst sind, ist es möglich, die Wasser- und Nährstoffversorgung am Standort sowie weitere abiotische Faktoren einzustufen. Wir vergleichen die so gewonnenen Ergebnisse mit den entsprechenden praxisüblichen bodenkundlichen Einstufungen, die auf den erhobenen Eigenschaften und der Struktur von Streuauflage und Mineralboden beruhen. 
Der Besuch der Dauermessfläche veranschaulicht, wie Erkenntnisse u.a. zum Wasser- und Stoffhaushalt sowie zur Brutto- und Nettoproduktion von Ökosystemen gewonnen werden, die den Schüler*innen in ihren Arbeitsmaterialien begegnen.
Am Beispiel der Untersuchung des Makrozoobenthos im Mittelgebirgsbach erleben die Schüler*ìnnen, wie spannend, aber auch aufwendig die Erfassung der Diversität tierischer Organismen ist. Die meisten vorkommenden Tiere sehen so ungewohnt aus, dass viele Formen beim Sammeln übersehen werden, wenn nicht vorher mit Fotos oder Zeichnungen auf sie aufmerksam gemacht wurde. Ungewohnt ist auch, dass idealerweise alle in den Proben enthaltenen Tiere vollständig ausgezählt werden müssen, um Populationsdichten zu bestimmen; diese sind Voraussetzung für die Beurteilung der Biodiversität und für die Einstufung der ökologischen Qualität. 
Bei der Bestimmung der Organismen im Labor beschränken wir uns ohne Anspruch auf systematische Vollständigkeit auf die zur Einstufung des ökologischen Zustands notwendige Genauigkeit; dadurch erschließt sich der Zweck des Bestimmens unmittelbar. Nebenbei gewinnen die Schüler*innen Einblicke in die Lebensweisen und Entwicklungsverläufe der unterschiedlichen Tiergruppen.
Die Einstufung des ökologischen Zustands mit dem aktuellen Bewertungssystem folgt einem einfachen Prinzip: Je ähnlicher die gefundene Organismengemeinschaft derjenigen ist, die im untersuchten Fließgewässer natürlicherweise zu erwarten wäre, umso besser wird der ökologische Zustand des Fließgewässers bewertet.
 

Unterrichtsbezug

Qualitative und quantitative Erfassung von Arten in einem Areal; Biodiversität; freilandbiologische Geräte und Techniken; physiologische und ökologische Potenzen; Angepasstheit; ökologische Nische; Nahrungsnetz; Kompartimentierung im Ökosystem; Trophieebenen; Kohlenstoffkreislauf von Ökosystem und Biosphäre; Landnutzung; Klimawandel; Nachhaltigkeit