Skoven som økosystem | Rapport

Side 1

Side 1 af 11

Biologirapport 1

Biodiversitet

Biologi B

Formål

Formålet med denne undersøgelse er, at se på hvilken af de to skovtyper, dvs. løvskov og nåleskov, der har den største biodiversitet. Udover det skal vi finde forskelle i de abiotiske faktorer der påvirker biodiversitet og levevilkårerne for dyrene og planterne, samt lære at beregne shanonindex og diversitetsindex.

Teori

Biodiversitet

Biodiversitet betyder mangfoldigheden af levende organismer. Ordet fortæller om, hvor meget forskelligt liv, der findes på det givne sted, fx i et økosystem. En enkel måde at beskrive biodiversitet på, er at tælle antallet af arter. Men det kan give upræcise resultater, da der fx er mange arter i kornmark, fordi der også er en masse ukrudt. For at få en høj biodiversitet, skal der altså både være et stort antal af forskellige arter, men også være en ligelig fordeling mellem arterne, så det ikke er en speciel art der dominerer.

Biodiversitet kan udregnes på en præcis måde, ved at bruge Shannon index. Shannon-indexet

bruges til at udtrykke artdiversiteten, ved at bruge en formel: 𝐻 = − ∑^{𝑠}_{𝑖=𝑙} 𝑝_{1} ln ( 𝑝_{1}) P er

1 hyppigheden i procent for arten ”i”.

Diversitetsindex (DI) beregnes som antal forløb/ antal individer, hvor et forløb udgøres af samme

art træer der passeres uden at man støder på andre arter af træer. Diversitetsindex er ligesom Shannon-index et udtryk for biodiversitet.

Side 2

Side 2 af 11

Succession

Små ændringer i en skov, kan have stor indflydelse på økosystemet. Hvis der fx vælter et træ i en skov, kommer der en lysning. Denne forstyrrelse vil ændre forholdene i skoven. Hvis sådan en lysning får lov til at passe sig selv, uden nogen indblanding, vil der starte en udvikling i økosystemet. Dette forløb kaldes for succession.

Der vil vokse nye planter frem, som variere efter hvordan skovbunden og de klimatiske forhold er.

Der findes tidlig succession og sen succession.

Hvis vi tager et eksempel, hvor der er et træ der er væltet, vil den tidlige succession komme hurtigt efter forandringen. De planter der dominerer i den tidlige succession, kaldes for r-strateger, de har en kort livscyklus, er gode til at sprede sig, udnytte lyset og kaste frø. R-strategerne producerer mere glukose, end de kan nå at respirere, det betyder at de producerer biomasse, så planterne vokser. Den sene succession vil komme længere tid efter forandringen. De planter der kommer i den sene succession, kaldes for k-strateger, de har en lang livscyklus, satser på at vokse sig store, og lave et stort rodnet, ved at trække vand op. K-strategerne udkonkurrerer r-strategerne. Hvis der ikke igen sker en ændring, vil k-strategerne dominerer i økosystemet.

Der findes en type mere af strateger, s-strateger (stress-strateger). De kan klare sig steder, som sætter høje krav til organismen. Fx tørre eller nærringsfattige områder.

Der findes også primær og sekundær succession. Primær succession sker på et landområde, der lige er opstået (sker tit efter et vulkanudbrud). Sekundær succession sker steder hvor der er sket en ændring, men hvor der altså stader er rester af frø, som kaldes frøbanker.

Midt i succession, altså i det tidsrum hvor der både er r-strateger og k-strateger, opnås den største biodiversitet.

Abiotiske/biotiske faktorer

De forskellige faktorer i et økosystem påvirker hinanden. Der findes de abiotiske faktorer og de biotiske faktorer. De biotiske faktorer er alt det organiske, altså organismer der har levet eller lever.

De abiotiske faktorer er det ikke levende, der påvirker de biotiske faktorer i økosystemet. De biotiske er dyr, planter og mikroorganismer, mens de abiotiske er lys, vand, temperatur, pH, næringstoffer og jordtyper.

Side 3

Side 3 af 11

Natur og kultur skov

Størstedelen af Danmarks skove er kulturskove, dvs. skov der er dyrket, som ofte kun indeholder få arter af træer, og hvor de fleste træer er lige gamle. Kun 8 % af Danmarks skove er naturskove, hvilket vil sige, at det er en skov, der er selvplantet.

I Danmark har vi naturnær skovdrift. Det vil sige at vores kulturskove, skal ligne naturskove. Det er en fordel, at have naturnær skovdrift, fordi vandforholdene bliver bedre og der opstår en større biodiversitet indenfor træer, planter og dyr.

Nåleskov og løvskov

Løvskov var en af de dominerende naturtyper i Danmark, indtil skovbrug og landbrug for alvor satte sit præg på den danske natur.

Rødgran, bøg og eg er de mest almindelige træer i Danmark i dag. 40 % af den danske skov er løvskov, mens resten er nåleskov. En af grundene til, at vi har så meget nåleskov i Danmark, er at salg af træ fra nåleskov er en god forretning. Rødgran, som er den dominerende art i nåleskove, er allerede klar til fældning efter 60 år, mens bøg og eg først er klar efter 100 og 120 år. Nåleskoven sætter heller ikke lige så store krav til jordbunden, som løvskoven gør. En ulempe ved de fleste træer i nåleskoven er dog deres rodsystem. Det er meget overfladisk, og træerne vælter derfor lettere i storm end de fleste løvtræer, som har et kraftigere og mere holdbart rodsystem.

I nåleskove er jorden mere sur end den er i løvskoven, på grund af grannålene der nedbrydes i jorden. Udover det er nåleskoven mere tæt og mørk, og der ses derfor mindre bundvegation.

Hypotese

Jeg forventer at der er højest lysintensitet i løvskoven. Fordi selvom løvskovens store trækroner skygger for meget lys, kommer der stadig lys ned, samt at træernes blade er gennemtrængelige for lys, i forhold til nåleskov, hvor træerme står tæt, så der derfor er mørkt. Deruder vil jeg forvente at pH værdien i nåleskoven vil være mere sur end i løvskoven, fordi nåleskovens grannåle nedbrydes i jorden, og gør den sur.

I forhold til træerne i de to forskellige typer af skov, forventer jeg at der er størst biodiversitet i løvskoven, da nåleskoven har en meget ensartet trævækst, som primært består af rødgran og andre nåletræer, mens løvskoven har en mere varieret bevoksning af forskellige arter af træer.

Side 4

Side 4 af 11

Så vil jeg forvente at der er størst biodiversitet indenfor dyr og bundvegetation i løvskoven, på grund af de forskellige træer, lyset, mere føde osv. I nåleskoven er bunden mest dækket af nåle fra træerne, hvor bunden derimod i løvskoven er dækket af flere forskellige former for organisk materiale.

Metode

Vi skulle ud og undersøge to forskellige biotoper, løvskov og nåleskov. Vi skulle undersøge pH-værdien i jorden, førnelagets tykkelse, lysintensiteten, bundvegation, dyr og træer. Det var meget vigtigt, at undersøgelserne var udført på samme måde i de to forskellige biotoper, så resultaterne kunne sammenlignes bagefter.

Vi skulle måle lysets intensitet og vi skulle lave to undersøgelser for at beskrive jorden (førnelag + pH). Vi brugte Raunkjærcirkler til at registrere bundvegation, vi skulle lede efter dyr (som foregik

10 minutter i hver biotop) og på en 100 meters strækning, skulle vi registrere alle træer efter art og rækkefølge.

(For detaljer se øvelsesvejledning)

Resultater

Lys og jordbund

Løvskov Nåleskov

pH | 6 | 5
Førnelag | 2 cm | 3 cm
Lysintensitet | 4022 lux | 660 lux
Lysintensitet | 4928 lux | 895 lux
Lysintensitet | 171 lux | 561 lux
Lysintensitet | 442 lux | 867 lux
Lysintensitet | 4377 lux | 1664 lux
Gennemsnit af lysintensitet | 2788 | 929,4

Bundvegataion

Løvskov:

Side 5

Side 5 af 11

Art 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ialt %

Lillebøg

1 3 - 4 4,25

Bingelurt

2 - 2 2,15

Skovsalat

2 1 3 - 6 6,4

Skovsyre

3 1 25 13 10 18 - 70 74,5

Mos

2 - 2 2,1

Alm. Syre

1 2 - 3 3,2

Bregne

1 - 1 1

Skovmæ.

6 - 6 6,4

Alle planter

- 94 100

Udregning hvor jeg vil bruge formlen for Shannonindex, som udtryk for biodiversiteten: 𝐻 =
− ∑^{𝑠}_{𝑖=𝑙} 𝑝_{1} ln ( 𝑝_{1})

Nåleskov:

Art 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I alt %

Bingelurt

1 - 1 0,34

Mos

3 4 20 6 3 - 45 1 82 27,9

Stjernemos

11 20 - 45 76 25,8

Skovsyre

13 1 45 - 30 20 109 37,16

Bregne

5 - 1 6 2

Græs

- 20 20 6,8

Alle planter

- 294 100

Udregning hvor jeg vil bruge formlen for shannonindex, som udtryk for biodiversiteten: 𝐻 =
− ∑^{𝑠}_{𝑖=𝑙} 𝑝_{1} ln ( 𝑝_{1})

Side 6

Side 6 af 11

Dyr

Løvskov

Art | Antal | %
Myre | 12 | 36,4
Mejer | 2 | 6
Bænkebidder | 17 | 51,4

Læderløber * 1 3,1

Ukendt | 1 | 3,1
I alt | 33 | 100

* Cárabus, coriáceus

Udregning hvor jeg vil bruge formlen for shannonindex, som udtryk for biodiversiteten: 𝐻 =
− ∑^{𝑠}_{𝑖=𝑙} 𝑝_{1} ln ( 𝑝_{1})

Side 7

Side 7 af 11

Nåleskov

Art | Antal | %
Natsværmer | 1 | 2
Salamander | 3 | 6
Bænkebidder | 35 | 70
Mejer | 1 | 2
Myre | 10 | 20
I alt | 50 | 100

Udregning hvor jeg vil bruge formlen for shannonindex, som udtryk for biodiversiteten: 𝐻 =
− ∑^{𝑠}_{𝑖=𝑙} 𝑝_{1} ln ( 𝑝_{1})

Træer

Løvskov:

13 bøg + 3 birk + 5 bøg + 1 birk + 6 bøg + 1 birk + 1 kvalkved + 3 bøg + 7 navr + 2 bøg + 1 navr +

8 bøg

Diversitetsindex (DI)= antal forløb/ antal individer

DI = 12/51= 0.24

løvskov

Nåleskov:

5 gran + 2 bøg + 30 gran + 1 birk + 29 gran + 1 bøg + 34 gran

Diversitetsindex (DI) = antal forløb/ antal individer

DI = 7/102= 0.069

nåleskov

Side 8

Side 8 af 11

Opsummerende skema:

Løvskov Nåleskov

pH | 6 | 5
Førnelag (cm) | 2 cm | 3 cm
Lysintensitet, gennemsnit | 2788 | 929,9

(Lux)

Bundvegation (SI) | 1,025 | 1,354
Dyr (SI) | 1,094 | 0,897
Træer (DI) | 0,24 | 0,069

Skovtype individer

Serie 1= løvskov

Serie 2= nåleskov

Diskussion

Der er ikke særlig stor forskel på førnelagets tykkelse og pH-værdien i de to biotoper. Kun 1 cm i førnelaget, mens pH-værdien kun var lidt mere sur i nåleskoven, hvor den var neutral i løvskoven.

Jeg havde regnet med at pH-værdien ville være mere sur, på grund af skovens nedfaldende nåle (se teori).

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1

7

13

19

25

31

37

43

49

55

61

67

73

79

85

91

97

Træ nummer

Series1

Series2

Side 9

Side 9 af 11

Lysintensiteten varierer derimod meget mellem de to biotoper, løvskoven har altså som forventet en meget højere lysintensitet end nåleskoven. Grunden er, at løvtræernes blade er mere gennemtrængelige for lys og at træerne ikke står lige så tæt, som i nåleskoven.

I min hypotese skrev jeg, at jeg forventede at bundvegationens biodiversitet ville være højere i løvskoven end i nåleskoven, da forskellen på hvor høj diversiteten er, kan påvirkes af abiotiske faktorer. Derfor undrer det mig, at vores undersøgelse viste at biodiversiteten indenfor bundvegetation var højere i nåleskoven. Jeg havde troet af den mere næringsrige og pH neutrale jord i løvskoven, i forhold til den mere næringsfattige og den sure jord i nåleskoven, ville udvirke at biodiversitet ville være højere i løvskoven. Derfor vurderer jeg, at det må have været nogle fejl i vores metode, der har påvirket undersøgelsens udfald. Vi kan have kastet ringene for tæt på hinanden, eller i for mange lysninger i nåleskoven, da der vil være mere bundvegation, der hvor den abiotiske faktor lys forekommer. Hvis holdet slog alle deres målinger sammen, vil jeg forvente, at udfaldet ville vise, at biodiversiteten ville være højest i løvskoven både i forhold til træer, bundvegetation og dyr grundet den næringsrige og pH neutrale jord i løvskoven ifølge teorien.

Diversitsindexet indenfor træer i de to biotoper, adskiller sig meget fra hinanden. Diversitsindexet er meget højere i løvskoven. Man kan også se på grafen, at den er en smule mere stigende i løvskoven, men forskellen er ikke så stor, som jeg havde forventet den ville være. Jeg ville have forventet flere forskellige arter, og derfor endnu højere diversitet i løvskoven, end vi fandt.

Hvis jeg skulle vejlede regeringen i forhold til at opnå en højere biodiversitet, ville jeg give dem følgende råd:

1. Når der skal fældes træer, skal det overvejende være nåleskov, og fældningen skal spredes ud over et større område, og ikke være en gruppe træer, der står tæt sammen, på den måde øger man den samlede lysintensitet og antallet af lysninger, som styrker bundvegetationens biodiversitet. Flere lysninger vil også give muligheder for vækst af selvsåede løvtræer, som også vil øge biodiversiteten. Efterhånden vil nåleskoven udvikle sig til en mere blandet skov, som også vil øge træernes diversitetsindex.

2. Når træer bliver fældet, anbefales det, at plante forskellige arter løvskov, som vil styrke biodiversiteten.

Side 10

Side 10 af 11

3. Man bør ikke fjerne døde og vindfældede træer, da det er en del af naturen, og er levested formange insekt-arter og andre dyr, der kan være ved at uddø. En stor variation af insektarter tiltrækker fugle og øger dermed biodiversiteten yderligere.

4. Man bør bevaree vandløbende i skovene, fordi der er specielle slags planter der kan vokse nær og i vandløbene i de fugtige omgivelser, og som skaber levested for flere arter af dyr.

Tudser og frøer har også brug for vandløbene, og de er føde for dyr og store fugle.

5. Man skal i højere grad lade skoven regulere sin sammensætning selv, og undlade at påvirke dens økosystem med menneskelige indgreb. Det er vigtigt at skovens forstyrrelser får lov at passe sig selv, da forstyrrelser følges af udvikling i plantesamfundet, som kaldes succession, hvilketer en naturlig del af de forandringer der sker i en skov over tid.

6. Den primære menneskelige indblanding, der kan være behov for, er at beskytte skoven modr invasive arter, fx bjørneklo og dræbersnegle, som ikke er naturligt forekommende i den danske natur og som derfor ikke passer til den naturlige danske skov og som dermed risikerer at ødelægge skoven. Overdreven vækst af specielle arter skal også begrænses for at øge biodiversiteten.

7. Generalt er det vigtigt at og at træerne har forskellige aldre og de ældre træer bevares. Fx har spætmejsen sit levested i gamle løvskove.

8. Desuden er det vigtigt at begrænse tilførsel af kvælstof til skoven. Kvælstof er fremmende på planternes vækst, men hvis der optræder et overskud af kvælstofforbindelser medfører det en uhensigtsmæssig balance i plantearternes konkurrenceforhold, således at arter der er tilpasset højere kvælstofniveauer vil udkonkurrere andre planter. Overdreven kvælstoftilførsel gør at planterne ikke længere behøver at udbygge deres rodnet, når nærringssaltene er lette at få fat i, hvilket kan gøre planterne mere følsomme overfor tørke og betyde at træerne vælter lettere ved storm. Desuden vil et overskud af kvælstof udvaskes til vandmiljøet, som også vil komme ud af balance.

Side 11

Side 11 af 11

Konklusion

Formålet med undersøgelsen var at finde forskelle i biodiversitet, diversitetsindex og påvirkning af abiotiske faktorer i de to forskellige biotoper, løvskov og nåleskov. De metoder vi brugte kunne anvendes til at finde forskelle mellem de to skovtyper, og derefter kunne vi beregne Shannon-index og diversitetsindex. Resultaterne har levet op til formålet, men et enkelt af resultaterne

(biodiversitetsmåling af nåleskov i forhold til løvskov) afveg fra min hypotese, hvilket formentlig skyldes upræcis målinger af bundvegetationen.