abiotischer Faktor Licht – Einfluss auf Pflanzen

abiotischer Faktor Licht – Einfluss auf Pflanzen Übung

• Erkläre die zeitliche Rhythmik im Wald.

  Tipps

  An Weihnachten ist es Tradition, sich einen der beiden oben genannten Baumtypen geschmückt ins Wohnzimmer zu stellen. Hat dieser Baum im Winter noch Blätter? Wie sehen sie aus?

  Lösung

  Es gibt verschiedene Typen von Wäldern, beispielsweise die Laubwälder oder Nadelwälder. Die Lichtverhältnisse, welche am Waldboden herrschen, unterscheiden sich je nach Waldtyp und wirken sich auf die Artenzusammensetzung der Krautschicht im Wald aus.

  Laubwälder bestehen in unseren Breiten vorwiegend aus Buchen. Die lassen sich leicht an ihren charakteristischen Früchten, den Bucheckern erkennen. Wie alle Laubbäume tragen sie im Sommer ein dichtes Laubdach, welches im Herbst abgeworfen wird. Dadurch ändern sich die Lichtverhältnisse am Boden je nach Jahreszeit.

  Nadelbäume besitzen auch Blätter. Diese sind jedoch in robustere Nadeln umgewandelt. Nadelbäume sind meist immergrün – sie werfen ihre Nadeln im Herbst nicht ab. Daher sind die Lichtverhältnisse hier das ganze Jahr über gleich.

• Nenne Eigenschaften von Frühblühern.

  Tipps

  Früh-blüher treiben im Früh-ling aus.

  Früh im Jahr reicht die Energie der Sonne noch nicht aus, um Pflanzen zum Blühen zu bringen. Wie schaffen es Frühblüher dennoch auszutreiben?

  Vier der fünf Aussagen über Frühblüher sind richtig.

  Lösung

  Frühblüher treiben früh im Jahr aus, um den hohen Lichteinfall auf dem Waldboden auszunutzen. Sobald die Kronendecke im Sommer geschlossen ist und nur noch wenig Licht den Boden erreicht, sterben die oberirdischen Organe der Frühblüher ab.

  Um im nächsten Jahr wieder austreiben zu können, besitzen Frühblüher unterirdische Speicherorgane, wie Knollen, Zwiebeln, oder Erdsprossen, zur Einlagerung von Vorratsstoffen. Diese Speicher werden im Frühjahr aufgefüllt und ermöglichen den unterirdischen Organen der Frühblüher, den Winter unbeschadet zu überdauern.

• Bestimme die unterirdischen Speicherorgane der Frühblüher.

  Tipps

  Erdsprossen sehen am ehesten wie typische Wurzeln aus.

  Die Zwiebel als Speicherorgan kennst du sicherlich schon, da sie dir regelmäßig beim Essen begegnet. Vergleiche die Abbildungen mit einer typischen Speisezwiebel.

  Lösung

  1. Schlüsselblume mit Erdsprosse bzw. Rhizom
  2. Schneeglöckchen mit Zwiebel
  3. Veilchen mit Rhizom
  4. Scharbockskraut mit Wurzelknolle
  5. Hyazinthe mit Zwiebel

• Vergleiche Laub- und Nadelbäume.

  Tipps

  Die Karte zeigt dir das geografische Vorkommen des Nadelwaldes (dunkelgrün) und des Laubwaldes (hellgrün) an. Kannst du daraus schließen, woran die jeweiligen Waldtypen angepasst sind?

  Wenn du im Herbst draußen spazieren gehst, welche Art Blätter siehst du auf dem Boden: Laubblätter oder Nadeln?

  Laubblätter haben eine viel größere Oberfläche als Nadeln. Damit können sie deutlich mehr Sonnenlicht einfangen. Was bedeutet das für ihre Fotosyntheseleistung?

  Lösung

  $\begin{array}{l|c|c} \color{#669900}Überbegriff & \color{#669900}Nadelbaum & \color{#669900}Laubbaum \\ \hline Fotosyntheseorgane & Nadeln & Laubblätter\\ \hline Verfärbung & immergrün & rot,~orange,~gelb\\ \hline Blattabwurf & nie & im~Herbst\\ \hline Angepasst~an & lange,~kalte~Winter & kurze,~milde~Winter\\ \hline Verdunstungsschutz & hoch & niedrig\\ \hline Fotosyntheseleistung & niedrig & hoch\\ \hline Wasserverbrauch & niedrig & hoch\\ \end{array}$

• Benenne die Unterschiede zwischen Sonnen- und Schattenblättern an Laubbäumen.

  Tipps

  Die in der Botanik häufig verwendete Abkürzung Bl. steht für „Blatt“ und „Blätter“.

  Die Namen der Blätter verraten dir den richtigen Standort im Baum. Wo herrscht Schatten, wo Sonne?

  Je größer die Oberfläche eines Blattes, desto besser können geringe Lichtmengen eingefangen werden.

  Lösung

  Laubbäume besitzen zwei Blatttypen, welche es ihnen ermöglichen, die unterschiedlichen Lichtverhältnisse im und am Baum effektiv auszunutzen, um Fotosynthese zu betreiben.

  Sonnenblätter sind an hohen Lichteinfall angepasste Blätter. Sie befinden sich an der Außenseite der Krone, dem Licht zugewandt. Sie zeichnen sich durch eine relativ kleine Blattfläche aus und sind eher dick.

  Schattenblätter können auch bei sehr geringer Lichteinstrahlung noch Fotosynthese betreiben. Sie befinden sich im schattigen Kroneninneren. Um den schwächeren Lichteinfall zu kompensieren, haben Schattenblätter eine große Blattfläche und sind eher dünn.

• Begründe, warum Laubbäume im Herbst ihre Blätter abwerfen.

  Tipps

  Blätter haben zu jeder Jahreszeit verschiedene Farbstoffe in sich. Im Frühling und Sommer dominiert das Blattgrün und überdeckt die anderen Farben.

  Ist der Boden gefroren, kann kein Wasser mehr durch die Wurzelhaare aufgenommen werden.

  Zersetzer (Destruenten) wie Mikroorganismen, Pilze und Regenwürmer bilden aus abgestorbenem organischen Material, wie gefallenen Blättern, Humus.

  Lösung

  Im Herbst werden die Tage kürzer und die Sonnenstrahlen verlieren an Energie. Die Fotosyntheserate der Laubblätter, welche im Sommer auf Hochtouren lief, verringert sich mit Abnahme der täglichen Sonnenstunden. Somit produzieren die Blätter weniger Glukose für den Baum.

  Kalte Luft kann weniger Wasser aufnehmen. Außerdem können Wurzeln aus kaltem Boden weniger Wasser entnehmen. Niederschlag besteht oft nicht mehr aus Regen, sondern Schnee, welcher bei gefrorenem Boden ebenso wenig von den Wurzelhaaren aufgenommen werden kann wie Eis. Da über die Laubblätter weiterhin Wasser verdunstet, läuft der Baum Gefahr, auszutrocknen.

  Bevor ein Blatt abstirbt, werden Nährstoffe und Chlorophyll abgebaut. Dadurch kommen die roten, orangen und gelben Farbstoffe zum Vorschein, welche im Sommer vom Blattgrün überdeckt werden.

  Nun wird eine wasserundurchlässige Trennschicht zwischen Stamm und Blattstiel aufgebaut und so die Wasserversorgung des Blattes unterbrochen.
  Ohne Wasser welken Laubblätter und sterben schließlich ab. Kommt Wind auf, dann reißt er die welken Blätter vom Geäst zu Boden. Dort bildet das Laub eine isolierende Schicht, die Tieren und Pflanzen als Winterdomizil dienen kann.

  Destruenten wie Mikroorganismen oder Regenwürmer arbeiten an der Zersetzung der Laubschicht. Es entsteht nährstoffreicher Humus, der die Grundlage für das Austreiben neuer Pflanzen im nächsten Frühjahr bildet.