Biologie: Lebensraum Wald - Stockwerkbau | Hintergrund

Im Regenwald von Costa Rica verspeist ein Hoffmann-Zweifingerfaultier (Choloepus hoffmanni) genüsslich Baumblätter in seiner "Etage" Imago

Unterschiedliche Mieter mit unterschiedlichen Ansprüchen

Auf dem Dachboden ist es im Sommer ganz schön heiß. Durch die Dachfenster scheint das Sonnenlicht herein und erwärmt den Raum. Geht man die Treppe hinunter ins Erdgeschoss, so ist es da schon etwas kühler und durch die Fenster fällt weniger Licht. Im Keller ist es dann richtig dunkel, kühl und feucht.

Was das mit dem Wald zu tun hat? Auch der Wald besitzt Stockwerke, und jede Etage beherbergt ihre eigenen Tier- und Pflanzengemeinschaften. Die Tiere und Pflanzen des Waldes halten sich jeweils in den Bereichen auf, an die sie am besten angepasst sind - manche mögen es eben hell und warm, andere eher kühl und feucht. Wer sich wo aufhält und wie sich die Stockwerke unterscheiden, erfährst Du in diesem Kurs.

Die Stockwerke des Waldes

Um das Leben in den Baumkronen zu erforschen, müssen Wissenschaftler teilweise sehr sportlich zu Werke gehen. In abgelegenen Urwäldern, in denen man keine Kräne oder Leitern einsetzen kann, bedient man sich einer abenteuerlichen Methode: Mit Pfeil und Bogen wird eine dünne Leine über einen stabilen Ast in großer Höhe geschossen. An dieser Hilfsleine wird dann ein Kletterseil über den Ast gezogen, an dem die Forscher dann, gesichert durch Karabiner und mithilfe von Steigklemmen, freischwebend am Seil aufsteigen können. Der Aufstieg ist sehr kräftezehrend. Ist man aber erst einmal oben angekommen, kann man sich anschließend von dort bequem abseilen und dabei in aller Ruhe die unterschiedlichen Stockwerke bewundern:

In etwa 40 m Höhe über dem Erdboden liegt das oberste Stockwerk, die Baumschicht. Dieses Stockwerk wird von den Kronen der höchsten Bäume gebildet. In unseren Breiten sind das meist Rotbuchen, aber auch Eiche und Ahorn. Häufig gibt es unter der Baumschicht einen Unterbau in etwa 20m Höhe. In dieser Schicht findet man z. B. Hainbuchen und Ebereschen.

Von links nach rechts: Buchenblätter, Ahornblätter, Eichenblatt Colourbox, Collage: SWR

Wir seilen uns nun weiter ab, bis etwa 3 Meter über dem Erdboden. Hier treffen wir auf das nächste Stockwerk, die Strauchschicht. Sie kann sich zwischen den Baumstämmen an lichteren Stellen ausbilden. Die Kronen der Bäume fangen den größten Teil des Sonnenlichts auf, so dass die Strauchschicht unter relativ lichtarmen Verhältnissen wächst. Sie besteht aus Sträuchern und niedrigen Bäumen wie zum Beispiel Schwarzer Holunder, Haselnuss oder Eberesche.

Von links nach rechts: Holunder, Eberesche, Haselnuss Colourbox, Collage: SWR

Dort, wo wir wieder festen Boden unter den Füßen spüren, befinden wir uns im nächsttieferen Stockwerk, der Krautschicht. Hier wird es zunehmend dunkler, denn auch die Sträucher haben einen Teil des Sonnenlichtes aufgefangen. So kommt an manchen Stellen kaum ein Hundertstel des vollen Lichtes an. Deshalb wachsen hier nur Pflanzen, die mit sehr wenig Licht auskommen, sogenannte Schattenpflanzen. Neben Farnen kann man hier verschiedene Blütenpflanzen wie Leberblümchen, Lerchensporn, Springkraut und andere Kräuter finden.

Von links nach rechts: Farn, Leberblümchen, Lerchensporn Colourbox, Collage: SWR

Das unterste Stockwerk liegt als echtes Erdgeschoss direkt am Boden. Es wird von Moosen, aber auch Flechten und Pilzen gebildet. Man nennt diese Schicht Moosschicht.

Von links nach rechts: Pilz, Moos, Flechte Colourbox, Collage: SWR

Noch ausgeprägter als in unseren Wäldern sind die Stockwerke im tropischen Regenwald. Welche Tiere und Pflanzen dort die unterschiedlichen Etagen bewohnen und wie sich die Umweltbedingungen mit der Höhe verändern kannst du in der Flash-Animation "Regenwald" erforschen.

Sonnendurchfluteter Laubwald, Nationalpark Hainich, Thüringen Imago Bild in Detailansicht öffnen

Buschwindröschen (Anemone nemorosa) Imago Bild in Detailansicht öffnen

Der Stockwerkbau ist eine Folge der unterschiedlichen Lichtverhältnisse und -bedürfnisse. Die Baumschicht empfängt das Sonnenlicht unmittelbar, die anderen Schichten erhalten nur das vom Laubwerk durchgelassene Licht. Schatten ertragende Arten geben sich auch mit einem lichtarmen Platz zufrieden. Schattenbedürftige Pflanzen, wie der Sauerklee, gehen im vollen Sonnenlicht sogar zugrunde.

Aber es gibt auch lichtbedürftige Pflanzen, die es schaffen, in der Krautschicht eines dichten Laubwaldes zu überleben. Dazu gehören die sogenannten Geophyten (Erdpflanzen); wie z. B. Buschwindröschen, Scharbockskraut und Salomonsiegel. Sie haben eine besondere Strategie entwickelt, um mit den lichtarmen Verhältnissen am Boden zurechtzukommen: Sie sind Frühblüher. Im Frühjahr, noch bevor die Bäume ihre Blätter austreiben, sind die Frühblüher bereits voll entwickelt. So können sie das Sonnenlicht nutzen, bevor es später im Jahr durch das Laub der Bäume abgefangen wird. Die Kraft für dieses frühe Austreiben beziehen sie aus Energiespeichern, die sie im vorangegangenen Jahr in unterirdischen Speicherorganen (Knollen, Zwiebeln und Wurzelstöcken) angelegt hatten.

Das Maximum der pflanzlichen Stoffproduktion verschiebt sich im Laubwald während des Jahres in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen. Es liegt im Frühjahr in der Krautschicht, im Sommer in der Strauch- und Baumschicht. Durch den jahreszeitlichen Wechsel der Belaubung und damit der Lichtverhältnisse am Waldboden, können im Laubwald auch viele andere Pflanzenarten existieren. Im Nadelwald dagegen ist der Boden das Ganze Jahr durchgängig beschattet - hier gedeiht kaum etwas in der Krautschicht. Reine Nadelwälder sind deshalb artenärmer.

Naturnahe Laubwälder bieten einer Vielzahl von Tieren Lebensraum. Hier finden sie Nahrung, Nistmöglichkeiten und Schutz vor Feinden. Voraussetzung für die Artenvielfalt ist, dass der Wald reich strukturiert ist. Er bietet sehr viele verschiedene Kleinlebensräume, die von den Tierarten unterschiedlich genutzt werden können, ohne sich gegenseitig Konkurrenz zu machen (Prinzip der Konkurrenzvermeidung). Obwohl die Bewohner der einzelnen Stockwerke räumlich eng benachbart sind, nutzt jede Art ihren Lebensraum anders - in der Ökologie sagt man: "Jede Art besetzt eine andere ökologische Nische".

Buntspecht Colourbox

Viele Vögel sind Bewohner der Baumschicht. Buntspechte z. B. zimmern hier ihre Nisthöhlen in die Stämme größerer Bäume und meißeln mit ihrem Schnabel Insekten und deren Larven aus der Borke. Auch der Baumläufer geht im Borkenbereich auf Insektensuche. Sein Schnabel ist allerdings feiner als der des Spechtes und leicht gebogen, denn er sammelt seine Beute nicht in, sondern auf der Borke und in ihren Ritzen. Ebenfalls in der Baumschicht leben Elstern und Krähen: Sie zimmern keine Höhlen, sondern bauen ihre Nester in den Baumkronen. Ganz hoch hinaus geht der Trauerfliegenschnäpper. Er nutzt die Baumspitzen als Warte, um dann im Flug Insekten erbeuten zu können. Ebenfalls hoch in den Wipfeln leben Greifvögel wie Sperber, Habicht und Mäusebussard. Sie legen hier ihre Horste an.

Eichhörnchen Colourbox

Aber nicht nur Vögel sind Bewohner der oberen Stockwerke, sondern auch Insekten und verschiedene Säugetiere. Bei den Insekten sind es vor allem die Blattfresser, die im Kronenbereich leben, wie z. B. der Eichenwickler, dessen Raupe von Eichenblättern lebt. Zu den Säugern der Baumschicht gehören das Eichhörnchen und der Baummarder. Beide sind als hervorragende Kletterer an das Leben hoch über dem Boden gut angepasst. Die Nahrung des Eichhörnchens besteht vor allem aus pflanzlicher Kost. Baummarder dagegen sind Raubtiere, die ihre Beute sowohl in der Strauch- und Kronenschicht als auch am Boden jagen.

Buchfink Colourbox

In der Strauchschicht leben ganz andere Vogelarten als im oberen Stockwerk: Es sind vor allem insektenfressende Kleinvögel. Hierzu gehören die Mönchsgrasmücke, der Buchfink und der Dompfaff. Im Gebüsch versteckt legen sie ihre Nester an. Auch kleine Säugetiere leben hier, wie Siebenschläfer und Haselmaus.

Schnecke Colourbox

Auch die Kraut- und Moosschicht beheimatet viele Tierarten. Vor allem Kleinlebewesen wie Spinnen, Regenwürmer und Schnecken gehören dazu. Diese sind die Ernährungsgrundlage von manchen Vogelarten, wie z. B. dem Rotkehlchen. Mit seinem spitzen und dünnen Schnabel pickt es Würmer, Spinnen und andere kleine Gliedertiere aus der Moosschicht. Auch der Buchfink findet hier seine Nahrung. Allerdings ist er ein Körnerfresser, der mit seinem kurzen, spitz zulaufenden und robusten Schnabel Samen und Früchte auf dem Boden sammelt.

Selbst die Moosschicht ist noch nicht der tiefstgelegene Lebensraum im Wald - es geht noch tiefer hinunter. An die Moosschicht schließt sich das Kellergeschoss des Waldes an - der Boden. Meist wird er wenig beachtet, denn man kann nur schwer in ihn hineinsehen. Der Boden ist aber durchaus beachtenswert, denn er bildet im wahrsten Sinne des Wortes die Grundlage für den gesamten Wald.

Woraus entsteht und besteht Waldboden?

Der Waldboden gibt den Bäumen Halt und versorgt sie über ihre Wurzeln mit Nährstoffen und Wasser Colourbox

Waldboden entsteht aus dem Gestein im Untergrund, das verwittert (mineralischer Bodenanteil) und aus abgestorbenen und zersetzten Pflanzen und Pflanzenteilen (organische Substanz). Der Einfachheit halber wollen wir den Boden als ein einzelnes Stockwerk betrachten. Eigentlich ist er aber in Schichten gegliedert: den Oberboden, Unterboden und Untergrund. Der Oberboden ist humusreich und am stärksten belebt. Der Unterboden ist durchwurzelt, es leben hier nur noch wenige Tiere. Der Untergrund besteht aus festem Gestein.

Der Waldboden ist also einerseits wichtig als mechanische Verankerung der reich verzweigten Wurzeln. Der Boden ist es aber auch, der den Bäumen überhaupt erst Nährstoffe und Wasser zur Verfügung stellt und somit deren Wachstum ermöglicht.

Unterirdische Metropole

Der Regenwurm ist ein Waldbodenbewoher – er macht aus abgestorbenen Pflanzenresten Humus Colourbox Bild in Detailansicht öffnen

Auch er wohnt im Waldboden - der Dachs Colourbox Bild in Detailansicht öffnen

Herbstlaub — Vor allem im Herbst ist der Waldboden übersät mit Laubblättern Colourbox Bild in Detailansicht öffnen

Was vielleicht am meisten überrascht: Der Boden ist prall gefüllt mit Leben. Hättest du gedacht, dass es in einer Hand voll Erde mehr Lebewesen gibt als Menschen auf unserem ganzen Planeten? Natürlich sind die meisten von ihnen mikroskopisch klein, aber auch größere Tiere, die ihre Behausung im Boden bauen, gehören dazu, wie z. B. Fuchs und Dachs. Der vermutlich berühmteste Bodenbewohner, der Regenwurm, lebt hier, genauso wie andere Würmer, Asseln, Spinnen, Insekten, Pilze und Bakterien. Die meisten Bodenlebewesen sind so winzig, dass sie mit dem bloßen Auge gar nicht erkennbar sind. Sie sind klein, leisten aber Großes. Ohne ihre Arbeit würde der Wald langsam im eigenen Laub ersticken. Etwa 25 Millionen Blätter fallen jährlich in einem Hektar Buchenwald zu Boden. Dieses Laub wird von Bodenorganismen "entsorgt", die folgendermaßen Arbeitsteilung betreiben:

Zunächst zerkleinern die sogenannten Primärzersetzer das Laub, sie ernähren sich von den abgeworfenen Blättern. Dazu gehören Milben, Springschwänze, Asseln, Insektenlarven und Schnecken. Bakterien und Pilze besiedeln feuchtes Laub und die Ausscheidungen der Primärzersetzer. Sie führen die Zersetzung weiter fort. So wird das Laub letztendlich zu Humus und Mineralstoffen abgebaut. Diese Abbauprodukte bleiben im Wald, der Wald düngt sich somit selbst. Die Mineralstoffe sind die eigentlichen Nährstoffe, die von der Pflanze aufgenommen werden. Humus ist vor allem deshalb so wichtig, weil er Feuchtigkeit und Nährstoffe bindet und für die Pflanzen bei Bedarf verfügbar macht.