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Lebensgemeinschaft Wald (3) Funktionen des Waldes

Der Wald ist mehr als die Summe seiner Bäume. Er ist Lebensraum, reinigt die Luft, hält den Boden fest und bremst Lawinen. Auch für uns Menschen ist er ein wichtiger Ort. Ökonomen schätzen ihn so wie Sportler und Erholungssuchende.

Stand: 20.03.2018

Hier erfährst du u. a. Details über:

  • die verschiedenen Funktionen des Waldes,
  • die Sauerstoffleistung des Waldes,
  • die Bedeutung des Waldes für die Reinigung der Luft erkennen,
  • warum der Wald eine lebenswichtige Kohlenstoffdioxidsenke darstellt,
  • warum der Wald ein bedeutender Wasserspeicher ist,
  • das Prinzip des nachhaltigen Wirtschaftens im Wald,
  • den Wald als Erholungsraum,
  • die Bedeutung des Bergwaldes für den Lawinenschutz.

Wirtschaftsfaktor Wald

Tausende von Bäumen werden in Deutschland jedes Jahr gefällt. Als nachwachsender Rohstoff steht Holz immer zur Verfügung. Für die Förster und Waldbesitzer ist der Holzeinschlag ein Geschäft. Stämme, die die Maschinen nicht gleich an Ort und Stelle zu Brennholz zerkleinern, müssen aus dem Wald transportiert werden. Manche Waldbauern setzen heute wieder Zugpferde zum Holzrücken ein, so wie früher. Das soll den Boden schonen. Zwei PS, also Pferdestärken, sind nötig, um so einen schweren Baumstamm zu ziehen. Wer Holz erntet, der muss auch darauf achten, dass genügend Bäume stehen bleiben, damit sich diese durch ihre Samen vermehren und nachwachsen können. Der Wald verjüngt sich von selbst. Früher setzten Förster und Waldbauern fast ausschließlich auf Fichtenmonokulturen. Die Fichten wachsen schneller als andere Waldbäume, sie bringen dem Waldbesitzer relativ schnell einen Ertrag. In etwa 80 Jahren sind sie erntereif. Andere Baumarten, Buchen oder Eichen, brauchen 100 bis 200 Jahre. Über ein Drittel der Landesfläche ist in Bayern heute bewaldet.

Große Teile des Bergwaldes holzten die Menschen im 18. Jahrhundert ab. Das Holz brauchten die Salinen und die Eisenhütten als Brennstoff. Baums tämme, die in einem Sägewerk ankommen, werden zunächst sortiert und entrindet. Aus den Fichtenstämmen werden Latten und Leisten für die Bauindustrie gesägt. Auch als Balken und Bretter für Fußböden und Decken eignet sich das Holz. Holz besteht aus Fasern und die enthalten Cellulose, das ist der Rohstoff für Papier. Über 200 Kilogramm Papier im Jahr verbraucht in Deutschland eine Person, dafür sind etwa 3Bäume nötig.

In waldreichen Regionen nutzen die Menschen Holz traditionell als Baustoff. Häuser wie dieses gehören zum Landschaftsbild des Allgäus. Bauherren schätzen dort das Holz als Baustoff auch heute noch. Die Schindeln sind aus Tannenholz gefertigt, sie sind wetterfest und halten Wind und Regen ab. Holz isoliert und ist ein guter Dämmstoff. In Holz steckt auch eine ganze Menge Energie. Wer mit Holz heizt, kann auf fossile Energieträger wie Öl und Gas verzichten. Doch der Wald bietet den Menschen noch mehr. Im Herbst ist Hochsaison für Pilze und Früchte. Besonders beliebt sind Maronen und Steinpilze. Pilze sind, ähnlich wie Fleisch, besonders eiweißreiche Nahrungsmittel. Wer Wildfrüchte mag, kann sich im Wald kostenlos bedienen. Jeder Bürger darf die Früchte des Waldes pflücken. Dieses Recht ist in Bayern sogar in der Verfassung verankert. Im Wald finden viele Tiere Heimat und Unterschlupf. Wildschweine halten sich vor allem dort auf, wo sie genügend Futter finden. Zu ihrer Leibspeise gehören Bucheckern und Eicheln. Das Wildfleisch verwerten vor allem Feinschmecker in der Küche. Es ist nicht fett und ergibt einen schmackhaften Braten.

Der Wald als Erholungsraum

Vor allem an den Wochenenden zieht es die Stadtbewohner in die Wälder der Umgebung. Sport und Bewegung in frischer Waldluft tun jedem gut und sind gesund.

Der Wald als Klimaanlage

Mithilfe des Blattgrüns in den Zellen ihrer Blätter und Nadeln betreiben die Bäume Photosynthese und produzieren Sauerstoff. Die Energie dafür liefert die Sonne. Der Baum – eine Holz- und Sauerstofffabrik, die zum Nulltarif arbeitet. Bäume wachsen nur dort, wo auch genügend Regen fällt. Ganze Landschaften profitieren vom Wasserhaushalt des Waldes. Ein Teil der Niederschläge verdunstet sofort wieder an der Oberfläche der Blätter und Nadeln und wird an die Atmosphäre zurückgegeben. Ein weiterer Teil des Regenwassers wird in dem porenreichen Waldboden zurückgehalten und gefiltert.

Wegen der Verdunstung des Wassers und des Schattens, den die Bäume spenden, ist es im Wald an heißen Sommertagen bis zu 5 Grad kühler als im freien Umland. Förster untersuchen regelmäßig die Gesundheit der Waldbäume und erstellen einen Waldzustandsbericht. Der Wald ist bedroht, viele seiner Bäume sind krank. Sie zeigen deutliche Wachstumsstörungen und Schäden in ihren Kronen. Vor allem Luftverschmutzungen wie Stickoxide und Ammoniak setzen den Bäumen zu , sie gelangen auch in den Waldboden. Dazu macht die steigende Ozonbelastung dem Wald zu schaffen. Nur noch einer von drei Bäumen ist in Deutschland gesund.

Der Wald als Lawinenschutz

Wo der Wald in den Bergen fehlt, können in schneereichen Wintern Lawinen bis in die Täler vordringen. Eine tödliche Gefahr für die Menschen, die dort leben. Kilometerlange Stahlgerüste verkleiden die Berghänge in den Alpen. Dort, wo der Schutzwald fehlt, sollen Lawinenverbauungen den Schnee bremsen und die Hänge schützen, damit die Lawinen erst gar nicht entstehen. Wo der Schutzwald fehlt, ist auch der Boden gefährdet. Wind und Regen tragen ihn ab. Den Bäumen fehlt die Lebensgrundlage.

Mit riesigem Aufwand werden an Berghängen, wie in Tirol, immer mehr Stahlträger im Fels verankert. Doch die Funktion des Schutzwaldes können sie nur teilweise übernehmen. Wenn sie stabil genug sind, halten sie zwar die Lawinen im Winter von den Tälern fern. Sie schaffen es aber nicht, den fehlenden Boden zu ersetzen. Es ist heute die Aufgabe aller für den Erhalt und den Schutz der Wälder zu sorgen und nicht nur wirtschaftlichen Profit aus den Wäldern zu schlagen. Artenreiche Mischwälder und die Schutzwaldsanierung in den Bergen werden vom Staat gefördert und finanziell unterstützt. Wegen des drohenden Klimawandels fürchten viele Waldbesitzer und die Holzwirtschaft zunehmende wirtschaftliche Schäden. Manche Baumarten könnten gar nicht mehr wachsen, andere könnten sich ausbreiten, wenn es wärmer wird. Der Artenreichtum des Waldes ist in Gefahr. Je artenreicher ein Wald ist, desto stabiler ist er gegenüber Umwelteinflüssen. Wir brauchen den Wald. Ein bunter Wald macht den Reiz und die Schönheit unseres Landes erst aus.

Wie Holz entsteht

Als Holz bezeichnet im allgemeinen Sprachgebrauch das feste bzw. harte Gewebe der Sprossachsen (Stamm, Äste und Zweige) von Bäumen und Sträuchern. Holz wird vom Kambium, dem Bildungsgewebe zwischen Holz und Rinde gebildet (sekundäres Dickenwachstum). Kennzeichnend ist die Einlagerung von Lignin in die Zellwand.

In einer weitergehenden Definition wird Holz daher auch als lignifiziertes (verholztes) pflanzliches Gewebe begriffen. Kulturhistorisch gesehen zählen Gehölze wohl zu den ältesten genutzten Pflanzen. Als vielseitiger, insbesondere aber nachwachsender Rohstoff stellt Holz bis heute eines der wichtigsten Pflanzenprodukte dar.

In unseren Breiten gibt es klimatisch bedingt vier Wachstumsphasen:

· Ruhephase (November bis Februar) · Mobilisierungsphase (März, April)
· Wachstumsphase (Mai bis Juli): Holzzellen, die in dieser Jahreszeit entstehen, sind großlumig, dünnwandig und von heller Farbe und bilden das so genannte Frühholz.
· Depositionsphase (August bis Oktober): Holzzellen, die in dieser Jahreszeit entstehen sind kleinlumig, dickwandig und von dunkler Farbe und bilden das so genannte Spätholz (bzw. Herbstholz).

Durch dieses zyklische Wachstumsverhalten entstehen Jahresringe, die deutlich in einem Querschnitt durch einen Stamm erkennbar sind. Die verholzte Zellwand der Laubund Nadelhölzer enthält die Gerüstsubstanzen Zellulose, Hemicellulosen und Lignin, sowie in geringem Umfang so genannte Extraktstoffe und Mineralien. Die Anteile des Lignins und der Hemicellulose sind bei Laub- und Nadelhölzern unterschiedlich.

Nadelholz

Entwicklungsgeschichtlich sind Nadelhölzer älter als Laubhölzer, haben daher einen einfacheren anatomischen Zellaufbau als diese und besitzen nur zwei Zellarten.
Tracheiden: Langgestreckte (prosenchymatische), an den Enden spitz zulaufende Zellen, die nur mit Luft oder Wasser gefüllt sind. Sie vereinigen Leitungs- und Festigungsfunktion und haben einen Anteil von 90 bis 100 Prozent der Holzsubstanz.
Parenchymzellen: Im Längsschnitt meist rechteckige Zellen, die die Leitung von Nähr- und Wuchsstoffen sowie die Speicherung von Stärke und Fetten übernehmen. In radialer Richtung bilden sie als Holzstrahlparenchym den Großteil des Holzstrahlgewebes. Die die Harzkanäle umgebenden Parenchymzellen fungieren als Epithelzellen und produzieren das Harz, welches sie in den Harzkanal ausscheiden. Harzkanäle finden sich beispielsweise in den Gattungen Fichte (Picea), Lärche (Larix), Kiefer (Pinus) und Douglasie (Pseudotsuga). Bei Eibe (Taxus), Tanne (Abies) und Wacholder (Juniperus) treten sie im Normalfall nicht auf. Im Falle einer Verwundung können aber auch diese Hölzer (z. B. etwa die Tanne) so genannte traumatische Harzkanäle bilden.

Laubholz

Das entwicklungsgeschichtlich jüngere Laubholzgewebe ist wesentlich differenzierter als das des Nadelholzes. Man kann es in drei funktionale Gruppen einteilen.
· Leitgewebe: Gefäße (Tracheen und Tracheiden),
· Festigungsgewebe: Libriformfasern, Fasertracheiden
· Speichergewebe: Holzstrahlenparenchymzellen, Längsparenchymzellen, Epithelzellen

Charakteristisch für Laubhölzer sind die in Nadelhölzern nicht vorhandenen Gefäße. Sie sind oft mit bloßem Auge als kleine Poren im Holzquerschnitt und als Rillen im Tangentialschnitt zu erkennen. Man unterscheidet hier, je nach Anordnung dieser Tracheen:
· Ringporige Hölzer (z. B. Eiche, Edelkastanie, Esche, Robinie, Ulme); diese Arten bilden im Frühholz weitlumige Gefäße, im Spätholz hingegen vorwiegend englumige Tracheiden und Holzfasern
· Halbringporige Hölzer (z. B. Nussbaum, Kirsche)
· Zerstreutporige Hölzer (z. B. Birken, Erle, Linde, Pappel, Rotbuche, Weide)

Die Bewirtschaftung des Waldes

Deutschland besteht zu etwa 30 Prozent seiner Gesamtfläche aus Wald, das sind etwa 11,1 Millionen Hektar. Davon werden 9 Millionen Hektar durch etwa 28.000 Forstbetriebe und 1,5 Millionen Hektar durch etwa 230.000 landwirtschaftliche Betriebe bewirtschaftet. In Bayern liegt der Waldanteil bei 36 Prozent. Das Land verfügt über enorme Holzvorräte, es wächst mehr Holz nach als wir nutzen. Holz ist eine sich selbst erneuernde Rohstoffquelle mit vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten und vielen Vorteilen für die Umwelt. Dies ist ein enormes ökologisches und auch ökonomisches Potenzial.

Die Forstwirtschaft in Deutschland unterscheidet drei Eigentumsarten von Wald:
· Staatswald (Landeswald, Treuhandwald und Bundeswald)
· Körperschaftswald
· Privatwald

Über 90 Prozent des Umsatzes eines Forstbetriebes wird durch den Verkauf des erzeugten Holzes erwirtschaftet. Jedoch werden auch andere Erzeugnisse des Waldes genutzt, sie sind für den privaten Konsum meist unentgeltlich. Zu diesen Nicht-Holzprodukten zählen Pilze, Beeren und Kräuter. Der Wald erbringt auch Dienstleistungen und Güter, die von den Nutznießern normalerweise nicht bezahlt werden müssen, da eine gesetzliche Grundlage dafür fehlt. Dies sind insbesondere die CO2-Speicherung, Tourismus und Naherholung. Auch die Erbringung von Boden-, Luftund Wasserschutzfunktionen werden in der Regel nicht vergütet. Die Waldbesitzer sind nach den Bundes- und Landeswaldgesetzen dazu verpflichtet, ihre Wälder "ordnungsgemäß und nachhaltig" (§11 Bundeswaldgesetz) zu bewirtschaften. Hierbei kommt es darauf an, dass die Funktionen des Waldes nicht nur als Rohstoffquelle, sondern auch als Grundlage für den Arten-, Boden-, Klima- und Wasserschutz sowie für Freizeit und Erholung der Bevölkerung berücksichtigt werden. Nach katastrophalen Waldzerstörungen in Mitteleuropa im Mittelalter durch Übernutzung der Wälder entwickelte sich der Grundsatz der forstlichen Massennachhaltigkeit: "Man entnehme dem Wald nicht mehr Holzmasse, als gleichzeitig nachwächst". Nachfolgenden Generationen sollen mindestens vergleichbare, wenn nicht bessere Nutzungsmöglichkeiten überlassen werden.

Wald im Klimawandel

Der Wald wäre das Produkt einer Jahrtausende währenden Anpassung an die herrschenden Klimabedingungen, hätte da nicht der Mensch eingegriffen. Die Wälder in Deutschland sind längst keine Urwälder mehr, sondern Kulturwälder. Ohne das Wirken des Menschen würde sich in jedem Klima eine charakteristische Waldzusammensetzung mit entsprechenden Baumarten etablieren, ähnlich den natürlichen Vegetationsgürteln. Die Abfolge der natürlichen Vegetationsgürtel - von den borealen Fichtenwäldern im Norden über die Buchenwälder der gemäßigten Breiten hin zu den Eichenwäldern des Mittelmeerklimas - entspricht dem Gradienten der von Norden nach Süden im Mittel zunehmenden Temperaturen. Ändern sich die Klimabedingungen, wie dies am Ende der letzten Eiszeit und in der Zeit danach der Fall war, wandelt sich in einer Anpassungsreaktion auch die Baumartenzusammensetzung der Wälder.

Bisher wird über die Hälfte der Waldfläche von den Baumarten Fichte, Kiefer und Lärche eingenommen. Als Baumarten des hohen Nordens oder der Hochgebirge sind sie aus ökonomischen Motiven auch in wärmeren Regionen jenseits der natürlichen Verbreitungsgrenzen angebaut worden. Unter wärmeren Bedingungen ist das Wachstum der Bäume zumeist wesentlich besser ist als in den kühlen natürlichen Arealen. Mit jedem Grad Erwärmung verschieben sich die Anbaugrenzen dieser Baumarten. Viele einheimische Baumarten mit Anpassung an den mitteleuropäischen Klimatyp hingegen erweisen sich als deutlich weniger anfällig. So zeigt die Klimahülle der Buche sowohl zum gegenwärtigen als auch zum zukünftigen Klima Deutschlands eine gute Übereinstimmung. Zahlreiche andere mitteleuropäische Baumarten verhalten sich ähnlich. Problematisch ist zurzeit noch der Anbau der südeuropäischen Baumarten wie Flaum-Eiche oder Esskastanie. Diese sind an die gegenwärtig bei uns noch herrschenden kühleren Bedingungen nicht gut angepasst und leiden unter Winterfrösten. Erst wenn der Klimawandel so weit fortgeschritten ist, dass die Mehrzahl der Winter frostfrei ist, wird der Anbau dieser Baumarten Erfolg versprechend. Außereuropäische und wärmeangepasste Baumarten werden in der Forstwirtschaft angesichts des bereits stattfindenden Klimawandels als Alternativen diskutiert. Gute Chancen werden von den Forstexperten beispielsweise der Douglasie eingeräumt.

Der Bergwald als Schutzwald

Boden-Erosionsschutz

Wälder festigen durch ihre intensive und tiefe Durchwurzelung den Boden. Sie verhindern oder dämpfen zumindest Hangrutschungen und andere Erosionsvorgänge. Mischwälder mit einem hohen Tannen- und Laubbaumanteil können diese Bodenschutzfunktion besonders gut erfüllen. Fehlt das schützende Waldkleid, so hat dies neben der lokalen Gefährdung von Siedlungen, Verkehrswegen und Wiesen & Weiden auch einen erheblichen Einfluss auf die Stabilität des Gesamtökosystems. Ohne die bodenbildende und bodenhaltende Kraft des Waldes wären unsere Berge auf weiten Flächen blanker Fels und Schutt. Eine besondere Art des Bodenschutzes erfüllen die Steinschlagschutzwälder. Sie halten abrollende Steine und Felsbrocken zurück und gewährleisten so das gefahrlose Befahren der Alpenstraßen. Insbesondere Wälder mit einem hohen Laubholzanteil und einem dichtem Unterholz aus jungen Bäumen und Sträuchern können den Steinschlag am besten zurückhalten. 103.000 Hektar Wald, das sind 40% des gesamten Bergwaldes, haben ganz besondere Bedeutung für den Erosionsschutz. Sie wurden daher als Bodenschutzwald ausgewiesen.

Lawinenschutz

In der Waldfunktionsplanung der Forstverwaltung wurde knapp ein Viertel des Bergwaldes in den bayerischen Alpen, das sind 55.000 Hektar, als besonders wichtig für den Lawinenschutz ausgewiesen. Wie kann der Bergwald Lawinen verhindern oder mildern? In nadelholzreichen Wäldern wird ein großer Teil des Schnees im Kronendach zurückgehalten. Von dort verdunstet er zum Teil wieder, zum Teil fällt er verzögert und schubweise auf den Boden. Die Schneedecke wird so lokal zusammen gepresst und stabilisiert. Mit steigendem Laubbaum- oder Lärchenanteil geht dieser Effekt zurück, da die im Winter kahlen Bäume den Schnee kaum auffangen können. Im Wald bläst der Wind weniger stark als auf Freiflächen. Der abgelagerte Schnee wird daher kaum verlagert und es kommt seltener zu mächtigen und gleichförmigen Schneeansammlungen.

Das im Vergleich zur Freifläche örtlich stark differenzierte, insgesamt deutlich ausgeglichenere Waldklima verhindert, dass sich großflächige labile Schichten in der Schneedecke ("Schwimmschnee") bilden. Im Anrissgebiet von Lawinen wird die Schneedecke durch eine dichte, gleichmäßig verteilte Bestockung festgehalten. Nur geschlossene Wälder mit einer unregelmäßigen und ungleichartigen Struktur können den Lawinenschutz voll gewährleisten. Daher hat die ungestörte Entwicklung der Verjüngung entscheidende Bedeutung. Über der Waldgrenze abbrechende Lawinen kann selbst ein intakter Schutzwald meist nicht auffangen. In den Wald eindringende Fließlawinen können Bäume bis etwa 30 cm Durchmesser, Staublawinen sogar Bäume bis über 60 cm Durchmesser brechen. Durch das mitgeführte Holz erhöht sich sogar die Gewalt und Zerstörungskraft. Die Schutzwirkung des Waldes liegt deshalb vorwiegend in seiner Fähigkeit, das Abgehen von Lawinen innerhalb des Waldes zu verhindern.

Wasserschutz

Gut drei Viertel der Bergwaldfläche ist für den Wasserschutz von ganz besonderer Bedeutung. Der Wald schützt das Wasser; er reinigt als natürlicher Filter die versickernden Niederschläge und sorgt so für reines Quell- und Grundwasser. Außerdem beeinflusst der Bergwald das Abflussgeschehen. Die Baumkronen fangen bis zu 15% des jährlichen Niederschlages auf und lassen ihn nicht auf den Boden dringen. Darüber hinaus nehmen die Bäume Wasser über die Wurzeln auf und verdunsten sie wieder über ihre Nadeln bzw. Blätter. Auch hierdurch kommt es zu einer deutlichen Verminderung des Oberflächenabflusses. Versuche haben nachgewiesen, dass der Wasserabfluss aus einem waldfreien Gebirgshang nach Starkregen deutlich höher ist als aus dem schützenden Wald. Zusätzlich kann der von den Wurzeln durchzogene Waldboden ähnlich wie ein Schwamm große Niederschlagsmengen speichern, die dann erst mit einer zeitlichen Verzögerung abgegeben werden. Der Wald wirkt so ausgleichend auf den Wasserabfluss und die Erosionskraft des Wassers wird gebremst. Besonders bei sommerlichen Starkregenfällen und zur Zeit der Schneeschmelze werden die Abflussspitzen der Wildbäche und Flüsse gemildert und die Gefahr von Überschwemmungen vermindert. Dieser positive Effekt des Bergwaldes wirkt weit ins Alpenvorland hinaus.

Diese Fragen/Arbeitsaufträge solltest du beantworten/lösen können:

1. Wald als Wirtschaftsraum
Warum wurde der Wald in früheren Jahrhunderten abgeholzt?
Wie alt sind die Bäume, wenn sie gefällt werden?
Warum setzen Waldbauern heute wieder, wie früher, Zugpferde ein?
Wie groß ist der Waldanteil an der Landesfläche in Bayern?
Welche Nutzpflanzen wachsen im Wald noch außer den Bäumen?

2. Wald als Erholungsraum
Warum kommen die Menschen in ihrer Freizeit in die Wälder?
Wie kann man sich in einem Wald erholen?
Gehst du manchmal in den Wald? Warum?
Wie kann ein Wald zum Reiz einer Landschaft beitragen?

3. Wald als Klimaanlage
Warum gilt Waldluft als frisch und sauber? Wie verändert ein Baum die Zusammensetzung der Luft?
Warum ist es im Sommer im Wald kühler als im Umland?
Wie reagiert der Waldboden bei starken Regenfällen?

4. Wald als Lawinenschutz
Wo entstehen Lawinen?
Wie kann der Wald vor Lawinen schützen?
Womit versuchen die Menschen den fehlenden Bergwald zu ersetzen?
Was würdest du zum Schutz des Waldes unternehmen?

Artbeitsblätter und didaktische Hinweise für Lehrer

Didaktische Hinweise für Lehrer


Lehrplanbezüge für bayerische Schulen

Haupt-/Mittelschule

PCB
8 Jgst
8.2.Lebensgemeinschaft Wald
8.2.3 Funktionen des Waldes Bedeutung des Waldes
- für die Reinhaltung der Luft - als Wasserspeicher
- als Erosionsschutz
- als Erholungsraum für den Menschen Zwei Beispiele sind hinsichtlich der regionalen Voraussetzungen auswählen.
- Wald als Wirtschaftsraum; Prinzip des nachhaltigen Wirtschaftens
- Gefährdung des Lebensraums, z. B. durch menschliche Eingriffe, Monokulturen, sauren Regen

Realschule

6. Jgst.
Biologie
6.5. Lebensgemeinschaft Wald
-Erscheinungsformen des Lebensraumes
- Bedeutung, Gefährdung und Schutz
- Biozönose, Biotop und Ökosystem


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