Wer lebt von Blättern? Lösungshinweise

Fraßbild an Blättern einer Ulme

Vorbemerkung

Der Versuch kann im Juli und im September durchgeführt werden. Vor Juli gibt es noch kaum Fraßspuren und ab Oktober trocknen die Blätter schon zu sehr aus.

Fragestellungen

Von welchen Pflanzen werden Blätter von Phytophagen gefressen?
Wie groß ist der Anteil der von Phytophagen konsumierten Blattfläche an der Gesamtfläche?
Welches könnten die Verursacher des Blattfraßes sein?

Aufgabe 1

Es eignen sich z.B. Berg-Ahorn, Rotbuche, Stieleiche, Schneeball, Ampfer, Schwarz-Erle, Minze, Ulme. In der Folgestunde kann man noch einmal mehrere Pflanzen an Hand der Blätter bestimmen lassen, bspw. Sauerampfer, Minze, Brombeere, Erle, Stiel-Eiche, Rotbuche, Hainbuche, Birke, Bergahorn, Feldahorn, Spitzahorn. Es werden eventuell auch Pflanzengallen gefunden. Diese werden in einer späteren Stunde zum Thema gemacht.

Aufgabe 2

Ein Quadratzentimeter Ulmen-Blatt wiegt bspw. ca. 0,03 Gramm. Damit der Messfehler nicht zu sehr ins Gewicht fällt, sollten mind. 30 cm2 Blattfläche gewogen werden, bei kleinen Blättern sind das 10 Blätter. Bei zu vielen Blättern dauert das Messen der Fraßlücken zu lange. Bei größeren Blättern kann eine größere rechteckige Fläche gewogen werden, was den Messfehler verringert.

Aufgabe 5

In Laubwäldern der gemäßigten Breiten werden 1,5-2,5% der pflanzlichen Biomasse von Herbivoren gefressen. Bei Grasland und Feldbrachen schwankt dieser Anteil zwischen 5 und 60%. Im Pelagial der Ozeane dagegen werden 60-99% der produzierten Phytoplanktonbiomasse gefressen.

Überlegung 1: Phytophage Organismen

Rüsselkäfer (Curculionidae): Imagines und Larven
Blattkäfer (Chrysomelidae): Imagines und Larven
Schnecken
Schmetterlinge (Lepidoptera): Raupen=Larven
Heuschrecken: das Grüne Heupferd ist bspw. häufig omnivor
Blattwespen (Tenthredinidae): Larven
Blattschneiderameisen: Tropen und Subtropen Amerikas

Überlegung 2: Fehlerquellen

Messfehler beim Wiegen: Abhilfe: größere Massen wiegen
Zählfehler bei der Bestimmung der Fläche
Unregelmäßigkeiten der Blätter: Abhilfe: größere Flächen
Übertragungsfehler
Rechenfehler

Vertiefung

Biomasse

Biomasse ist die Masse an organischem Material in einem Ökosystem: lebende und abgestorbene Organismen und deren organische Stoffwechselprodukte.

Was passiert mit der pflanzlichen Biomasse?

Atmung - Energiefreisetzung: Grundgleichung der Zellatmung
Ausscheidung
Aufbau neuer=tierischer Biomasse

Biomassenpyramide

Biomassenpyramide in einem Ökosystem: http://de.wikipedia.org/wiki/Nahrungspyramide

Aufgabe

Welcher Anteil der Biomasse wird von den Produzenten (Pflanze) an die Primärkonsumenten (z.B.Blattkäfer) weiter gegeben? 16%
Welcher Anteil der Biomasse wird von den Primärkonsumenten an die Sekundärkonsumenten weiter gegeben? 1,8/16 Prozent = 11,25%

Aufgabe

In einem afrikanischen See werden Mückenlarven mit dem biologisch nicht abbaubaren Insektizid DDT getötet. Die Mückenlarven werden von kleinen Fischen gefressen, die wiederum von Greifvögeln erbeutet werden. Sage die Konzentration des Insektizids in den Fischen und den Greifvögeln voraus und begründe deine Voraussage!

Lösung

Die Konzentration wird immer höher, da die Gesamtmasse einer Trophiestufe immer geringer wird. Nur der Verlust durch Detritus verringert die Konzentration des DDTs.