Der
Wald als Ökosystem
Ein naturnaher Wald ist in
der Landschaft von einem Feld oder einer Wiese durch seine dicht stehenden
und hoch aufragenden Bäume deutlich abgegrenzt. Gemeinschaftlich zusammenlebende
ältere und jüngere Laub- und Nadelbäume wie Buchen, Eichen,
Fichten und Kiefern dominieren im Erscheinungsbild eines naturnahen Waldes
(Bild 1).
Tritt man in einen solchen Wald
ein und schaut man genauer hin, so prägen auch andere Pflanzenarten
einen naturnahen Wald. Sie lassen sich im Unterholz des Waldes als Sträucher
(z. B. Hasel, Holunder) und auf dem Waldboden als Kräuter (z. B.
krautige Samenpflanzen, Farn und Moospflanzen) finden. Die waldbildenden
Pflanzen mit ihrem Laub- und Astwerk bieten zahlreichen Tierarten Aufenthaltsmöglichkeiten
in Form von Nist- und Brutplätzen und Lagerstätten. Alle Organismenarten,
die den Wald bilden, in ihm vorkommen und gemeinschaftlich zusammenleben,
bilden eine Lebensgemeinschaft. Sie wird auch als Biozönose
bezeichnet.
Alle von Organismen ausgehenden Wirkungen werden als biotische
Faktoren bezeichnet. Ein Waldökosystem weist aber auch einen
nicht lebenden Bestandteil auf, den Lebensraum (Biotop).
Der Boden- und Luftraum weist Eigenschaften wie verschiedene Bodenarten,
wechselnde Wasser- und Nährstoffverhältnisse, pH-Wert, unterschiedliche
Licht-, Temperatur- und Windverhältnisse auf. Alle Wirkungen, die
vom Biotop ausgehen, lassen sich als abiotische
Faktoren kennzeichnen.
Pflanzen als Mittelpunkt in jedem
Ökosystem
In jedem Ökosystem,
so auch im Wald, spielen die Pflanzen mit Chlorophyll eine zentrale Rolle.
Sie erzeugen aus anorganischen Stoffen (Wasser, Kohlenstoffdioxid, Mineralstoffen)
mithilfe der Sonnenenergie energiereiche organische Stoffe (autotrophe
Ernährung). Im Ökosystem haben Pflanzen daher die Funktion von
Produzenten. Tiere, die als
Nahrungsgrundlage energiereiche organische Stoffe benötigen und sich
von Pflanzen oder anderen Tieren ernähren, müssen (heterotrophe
Ernährung), haben im Ökosystem die Funktion von Konsumenten.
Pilze und Bakterien haben die Fähigkeit, organisches Material, d.
h. Abfallstoffe der Organismen und tote Lebewesen, abzubauen und wieder
in anorganische Stoffe umzuwandeln. Sie haben im Ökosystem die Funktion
von Destruenten. Der Vorgang
des Abbaus (Mineralisierung) schließt den Kreislauf der Stoffe im
Ökosystem. Durch die Zerlegung der organischen Stoffe entstehen wiederum
Wasser, Mineralstoffe und Kohlenstoffdioxid. Diese anorganischen Stoffe
sind die Ernährungsgrundlage für Pflanzen mit Chlorophyll.
Zwischen dem Biotop (Lebensraum) des Waldes und der Biozönose (Lebensgemeinschaft)
Wald besteht eine untrennbare Einheit. Diese Einheit wird als Ökosystem
Wald bezeichnet.
Raumstruktur des Waldes
Wird ein naturnaher Wald aufgesucht, so fallen am Waldrand nicht nur die
hoch aufragenden Laub- und Nadelbäume, sondern auch das Unterholz
auf. Es lassen sich Stufungen oder auch "Stockwerke"
erkennen. In einem Mischwald
z. B. kann man sie sehr schön erkennen. Sie sind ein wesentliches
Strukturmerkmal des Waldes.
In Laubmischwäldern z. B. in Eichen-Hainbuchen-Wäldern,
ist die Schichtung besonders
vielfältig ausgeprägt. Diese vertikale Ordnung im Wald ist als
günstige ökologische Nutzung des Luft- und Bodenraums aufzufassen.
Die unterschiedlich hohen Pflanzen "fangen" als Produzenten
das Sonnenlicht für die Fotosynthese ein. Durch Verzweigungen und
durch die Blätter können Pflanzen ihre Oberfläche zum Aufnehmen
des Sonnenlichts bedeutend vergrößern.
Die einzelnen Schichten des Waldes stellen für Tiere (Konsumenten), Pilze und Bakterien (Destruenten) vielfältige Teil-Lebensräume dar. Wichtige Schichten in einem Wald sind u.a. die Baumschicht, Strauchschicht, Krautschicht, Moosschicht und Bodenschicht (Bilder 2 und 3).
Die jeweils für eine Waldgesellschaft charakteristische Schichtung bildet sich in Übereinstimmung von Lebensbedingungen und ökologischen Ansprüchen waldbildender Pflanzenarten heraus. Ein naturnaher Wald hat bis zu sechs Schichten. Je höher die Anzahl an Schichten, desto größer ist auch die Anzahl an verschiedenen Teil-Lebensräumen, die den Tieren zur Verfügung stehen (Bilder 4 bis 7).
Die einzelnen bestandsbildenden Pflanzenarten kommen horizontal fein verteilt im Wald vor. Bei der Bestandsaufnahme der Pflanzen einer Waldfläche lassen sich Teil-Lebensgemeinschaften erfassen. In einer feuchten Senke wachsen beispielsweise Sumpf-Dotterblumen, dicht daneben kommen Busch-Windröschen und Frühlings-Scharbockskraut vor, auf einer Lichtung stehen abgestorbene Bäume, auf denen sich Pilze angesiedelt haben (Bild 8).
Die Pflanzenbedeckung als horizontale Ordnung und die Schichtung des
Waldes als vertikale Ordnung bilden die Raumstruktur
des Waldes. Sie ist ein Ausdruck dafür, wie der Luft- und Bodenraum
durch die waldbildenden Pflanzen genutzt wird.
Altersstruktur und jahreszeitliche
Struktur des Waldes
In dem Ökosystem Wald lässt sich auch eine zeitliche Ordnung
erfassen. Neben Altbäumen befinden sich Bäume mittleren Alters
und Jungwuchs. Die ständig ablaufende Verjüngung des Waldes
durch die Produktion von Samen, deren Verbreitung und das Entstehen von
Jungwuchs bewirkt das Ausbilden einer Altersstruktur
innerhalb des Waldes. Das ungleiche Alter von Waldbäumen in naturnahen
Wäldern ist eine Voraussetzung für die Dauerhaftigkeit des Waldes
und für dessen Gleichgewicht (Bilder 9 und10).
Waldbesuche in den verschiedenen Jahreszeiten lassen im Laubwald eine weitere zeitliche Ordnung erkennen. Das Aussehen des Laubwaldes wandelt sich periodisch mit den Jahreszeiten. Laubwälder weisen einen Frühjahrsaspekt, Sommeraspekt, Herbstaspekt und Winteraspekt auf.
Im März/April ist es vor der Belaubung im Buchenwald hell. Die
Krautschicht wird von Busch-Windröschen dominiert, die einen weißen
Blütenteppich bilden (Bild 11). Diese Pflanzenart zählt
zu den ersten Frühblühern im Laubwald. Zum Blühen und Fruchten
benötigen Busch-Windröschen viel
Licht, das im Frühjahr im Buchenwald reichlich vorhanden ist. Nährstoffe
für rasches Wachstum und Blütenbildung sind in Wurzelstöckchen
gespeichert. Als weitere Frühblüher treten z. B. Frühlings-Scharbockskraut
und Hohler Lerchensporn auf. Mit der zunehmenden Belaubung gelangt immer
weniger Sonnenlicht durch das dichte Kronendach. Waldmeister,
Frühlings-Platterbse und die Einbeere
lösen die Frühblüher ab. Die Krautschicht wird auch durch
verschiedene Gräser wie Knäuelgras
geprägt. Die farbenprächtige Blühperiode des Frühjahrsaspektes
geht zu Ende.
Der Sommeraspekt zeigt sich im Buchenwald mit üppigem grünem
Pflanzenwuchs.
Werden die Tage wieder kürzer und fallen die Temperaturen, so zeigt
sich bald der Herbstaspekt. Im Buchenwald dominieren dann prächtig
rot bis gelb gefärbte Laubblätter. Nach den ersten Frösten
genügen leichte Windstöße, um das Laub von den Bäumen
zu fegen. Es zeigt sich der Winteraspekt (Bild 12).
Diese jahreszeitliche
Struktur des Laubwaldes wird durch das unterschiedliche Wirken abiotischer
Faktoren (z. B. Licht, Temperatur, Wasser) ausgelöst.