SUKSESJON I SKOG. Feltkurs i naturfag, elevhefte. Dato: Navn:

Transkript

1 Horten natursenter Feltkurs VG1 SUKSESJON I SKOG Feltkurs i naturfag, elevhefte. Dato: Navn:

2 Mål for feltkurset (hentet fra læreplanen i naturfag L06) I løpet av dette feltkurset skal du nå disse målene fra læreplanen i naturfag: Forskerspiren Mål for opplæringen er at eleven skal kunne planlegge og gjennomføre ulike typer undersøkelser i samarbeid med andre der en identifiserer variabler, anslår måleusikkerhet og vurderer mulige feilkilder forklare og vurdere hva som kan gjøres for å redusere måleusikkerhet og unngå mulige feilkilder i målingar og resultater vurdere kvalitet på fremstilling av egne og andres observasjonsdata og tolkninger Bærekraftig utvikling Mål for opplæringen er at eleven skal kunne beskrive suksesjonsprosesser i et økosystem undersøke et økosystem og vurdere hvor det er i suksesjonsprosessen Grunnleggende ferdigheter Å kunne bruke digitale verktøy i naturfag dreier seg om å kunne benytte slike verktøy til utforsking, måling, visualisering, simulering, registrering, dokumentasjon og publisering ved forsøk og feltarbeid. 2

3 1. Innledning Vår biosfære består av jordskorpen vår og det nære luftrom. Her finner vi alle de ulike økosystemene som kloden vår huser. Alle økosystemer og organismesamfunn vil endre seg over tid. Ingen organisme, populasjon eller art kan leve uten å bli negativt eller positivt påvirket av andre organismer. I tillegg vil de levende faktorene (biotiske faktorene) være avhengig av de ikke levende faktorer (abiotiske), som jordsmonn, luft, vann, temperatur, vind og lys. Alle har et forhold til sine naboer, også dyr og planter. Ordet suksesjon benyttes for å beskrive at det skjer en gradvis forandring av sammensetningen av arter i et samfunn etter en stor eller liten forstyrrelse. En forstyrrelse medfører at trær dør eller blir ødelagt og de kan være menneskeskapt eller naturlige. I eksemplene under er det ytre faktorer som utløser suksesjonen. 3

4 Menneskeskapte forstyrrelser i en skog kan være hogst, grøfting, beiting av husdyr og slått. Foto. Gunn-Henny Aasen Naturlige forstyrrelseri skog kan være brann, insektsangrep, jord-og snøras. Foto: Skogbrand forsikring I en skog uten store ytre forstyrrelser skjer det allikevel endringer, men svært langsomt. Det er organismenes egen aktivitet som er årsaken til endringene. Etter hvert som trærne vokser seg større endres blant annet lys- og fuktighetsforholdene seg på bakken. Lyselskende plantearter vil gradvis bli utkonkurrert og erstattet av planter som trives bedre i skygge. Disse endringene påvirker også dyresamfunnene og fører til at de også gjennomgår en forandring. Suksesjon deles inn i ulike faser: Pionerfasen (Hogstfasen) Første fase i suksesjonen er pionerfasen og oppstår gjerne etter hogst eller brann. Planer som etablerer seg kalles pionerplanter og kjennetegnes av at de sprer seg raskt og er lyselskende. Mange av artene er ett eller toårige planter. Mengden nedbrytere i jorden øker fordi mye dødt organisk stoff brytes ned. Nedbrytere som bakterier sopp og insekter øker i antall. Etter 3-5 år øker derfor også mengden plantenæringsstoffer i jorden. Dette fører til at arter som bringebær, brennesle, grasarter og geitrams etablerer seg og dominerer hogstflaten. Hogstflater skaper også gode vilkår for ulike smågnagere som for eksempel skogmus. Konsolideringsfasen (Krattskogfase) De kommende årene tas mye av plantenæringsstoffene opp av vegetasjonen i området og en del vaskes ut med regnvannet. Etter år har de næringskrevende artene som bringebær og geitrams blir utkonkurrert av løvkratt. Arter av bjørk, osp, rogn og selje vokser opp og skaper mer skygge på hogstflaten. Dyrelivet endres og hare, orrfugl og rådyr vil innta området. 4

5 Krattskogen vil vokse seg større og til slutt danne en løvskog. Lyskrevende urter og gras vil forsvinne helt. Det kan forekomme spredte trær av gran og furu men løvskogen dominerer. Skogtypen gir gode beiteforhold for rådyr, elg og storfugl og reirplasser for spurvehauk. Klimaksfase (Sluttfase) Utviklingen fra en snau flate til en fullt utviklet skog i tar minst 80 år. Området utvikler seg mot en ren barskog eller i varme, næringsrike strøk mot en bøkeskog. Det er de abiotiske faktorene som bestemmer hvilken type skog vi får i klimaksfasen. Grana eller bøka vil til slutt utkonkurrere de andre trærne fordi de danner ett tett kronetak som slipper lite lys ned til bakken og skygger ut andre treslag. På skogbunnen finner vi kun få og skyggetålende planter. Mange lavarter kan nå etablere seg på stammene til de ferdigvokste trærne og dyrearter som er knyttet til gammel skog etablerer seg i området. Eksempel på arter er ulike hakkespetter, hønsehauk og hønsefugler (jerpe og storfugl). Om et område i klimaksfasen ikke utsettes for menneskelig påvirkning vil økosystemet nå økologisk likevekt.. Skogen vil stå forholdsvis uendret uten store endringer i artssammensetning. Det betyr at den totale nedbrytingen er like stor som oppbyggingen av organisk materiale i økosystemet. I dag skal du undersøke to skogområder som befinner seg i ulike stadier i suksesjonsprosessen. Abiotiske forhold: Du skal undersøke abiotiske forhold som lufttemperatur, mengde lys og fuktighet (humiditet)i lufta. Utstyr: Pasco-logger med lysmåler, temperaturmåler, humiditetsmåler og hygrometer. Ta med feltkurshefte og skrivesaker. Oppgave 1. Måling i felt. Lokalitet: Hogstflate Måling Temperatur Lys i lux Min. verdi Maks. verdi Gjennomsnitt Standardavvik Lokalitet: Skog Kladdeark: 5

6 Måling Temperatur Lys i lux Min. verdi Maks. verdi Gjennomsnitt Standardavvik Etterarbeid: Sammenlign gjennomsnittsmålingene for de to lokalitetene. Hvilke parametere er forskjellige og hvorfor? Sammenlign resultatene med de andre gruppene: Temp. Lys Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3 Gruppe 4 Gruppe 5 Flate Skog Flate Skog Flate Skog Flate Skog Flate Skog Forklar og vurder resultatene og vurder hvilke evt. feilkilder som ligger til grunn for målingene. Biotiske forhold: Økosystemets produsenter danner grunnlaget for konsumentene og besørger mat, skjulested med mer. Vegetasjonskartlegging: Utstyr: flora, bestemmelsesduk og plastposer Oppgave 2. Ute i felt Mål opp et representativt område på 2x2m. Bestem hvilke planter dere finner i feltsjiktet, busksjiktet og tresjiktet. Vi deler plantesamfunnet inn i 3 sjikt: Tresjiktet 6

7 trær over 2m, busksjikt- busker og unge trær fra 0,8-2m, feltsjikt- urter og busker fra 0-0,8m. Noter ned arter du finner og omtrentlig hvor stort areal denne arten dekker i prosent av prøveflata. Arter dere ikke greier å bestemme tas med tilbake til senteret i en plastpose. HOGSTFLATE Sjikt: Arter på Hogstflaten. Dekningsgrad i % Vurder hvilke planter som dominerte på prøveflaten: Arter: Hvilke tilpasninger har plantene som etablerer seg på en hogstflate i forhold til temperatur: - Fuktighet (humiditet) Lysmengde: N æringsstoffene Nitrogen og fosfor: Frøspredning: 7

8 Hva forteller artssammensetningen og artenes dekningsgrad/dominans deg om hvilken fase i suksesjonen flaten befinner seg i? SKOG Mål opp et representativt område på 2x2m. Bestem hvilke planter dere finner i feltsjiktet, busksjiktet og tresjiktet. Vi deler plantesamfunnet inn i 3 sjikt: Tresjiktet trær over 2m, busksjikt- busker og unge trær fra 0,8-2m, feltsjikt- urter og busker fra 0-0,8m. Noter ned arter du finner og omtrentlig hvor stort areal denne arten dekker i prosent av prøveflata. Arter dere ikke greier å bestemme tas med tilbake til senteret i en plastpose. Noter sjikt: Arter Dekningsgrad i % Vurder hvilke planter som dominerte på prøveflaten: Arter: Hvilke tilpasninger har plantene som etablerer seg på en hogstflate i forhold til temperatur: - 8

9 Fuktighet (humiditet) Lysmengde: N æringsstoffene Nitrogen og fosfor: Frøspredning: Hva forteller artssammensetningen og artenes dekningsgrad/dominans deg om hvilken fase i suksesjonen flaten befinner seg i? Oppgave 3: Innsamling av insekter: Utstyr: Slaghov (grønn hov), drepeglass, insetktssuger, petriskål, glass med lokk. Bestemmelseslitteratur: Bestemmelsesduk, førstehjelp for bestemmelse av småkryp og insekter og småkryp i Norske skoger. Bruk slaghovene (grønne hover) og sveip over vegetasjonen noen ganger. Tøm fangsten over på drepeglass. For å bestemme hvilke insekter som holder til i buskvegetasjonen kan man gjøre følgende: legg bestemmelsesduken med hvit side opp, ned på bakken og rist i buskvegetasjonen. Samle opp alle småkryp som faller ned. Bruk insektssuger eller pinsett. Prøv å bestemme hvilke arter dere har funnet ved hjelp av bestemmelseslitteraturen. Insektene er artsrike og det er ikke sikkert dere greier å bestemme til art. Benytt tilgjengelig bestemmeleslitteratur. Lokalitet hogstflate: orden/familie/art orden/familie/art fanget med hov 9

10 Lokalitet skog: orden/familie/art orden/familie/art fanget med hov Hvilke organismegrupper er det som dominerer i antall på henholdsvis A:Hogstflate B:Gammel skog: Hvilke tilpassinger har disse organismene til sitt leveområde: (Tips: tenk på abiotiske faktorer og biotiske faktorer som mat, skjulested bevegelse mm). Oppgave 4: Dyrespor: Utstyr: Mobil med kamera, evn. skisseblokk og blyant, plastpose og bestemmelseslitteratur Gå en og en og gjennomsøk området rundt etter dyrespor. Det kan være dyretråkk, ekskrementer, beitespor (hakk etter hakkespett, avbeitede busker, kongler mm). Prøv og bestem hvilken art som har etterlatt seg spor. 10

11 Vi fant følgende sportegn: Skriv litt om på hvilken måte dyr og fugler benytter de ulike suksesjonstrinnene: Foreta en samlet vurdering av opplysningene du i dag har innhentet om de to områdene. Hvilke suksesjonsstadier tror du de to områdene befinner seg i? Begrunn svaret. - Er noen av lokalitetene i økologisk likevekt? Begrunn svaret. 11

12 Ordliste Abiotiske faktorer: Art Biotiske faktorer Biosfære jord, luft, vann temperatur, vind, ph, mineraler m.m. i økosystemene, jordsmonn - alle individer som under naturlige forhold kan forplante seg med hverandre og få fruktbart avkom Planter, dyr og nedbrytere (alle levende organismer) - summen av alle økosystem Busksjikt - busker og unge trær fra 0,8-2 m, Feltsjikt Individ Konsumenter Lokalitet Lux Nedbrytere ph Produsenter Samfunn - urter og busker fra m - en enkelt organisme organismer som spiser og bruker organiske forbindelser da de selv ikke kan produsere disse Valgt område er en avledet SI-enhet (Système International d'unités) for måling av belysningsstyrke. Symbolet for lux er lx. Eksempler: En solskinnsdag lx og godt opplyst kontor 400lx. - organismer som bryter ned organiske materiale til enkle Populasjon - individer av samme art som lever i samme område mål for surhetsgraden, viser konsentrasjonene av H 3 O + -ioner i løsningen. Når ph er 7 er det like mye H 3 O + -ioner som OH ioner = nøytral. Når ph < 7 er det større konsentrasjon av H 3 O + - ioner enn av OH - ioner = surt. For ph> enn 7er konsentrasjonen av OH - ioner større enn konsentrasjonen av H 3 O + -ione = basisk. - er de organismer som produserer organiske forbindelser av uorganiske forbindelser - er alle populasjoner som lever i et område og kan påvirke hverandre 12

13 Suksesjon Tresjiktet Økologi Økosystem Endring over tid Trær over 2 m - er læren om samspillet og sammenhengene i naturen - er alle plante- og dyresamfunn i et avgrenset område, sammen med det miljøet de lever i Metodikk: Temperatur: 1. Koble på temperatur måleren 2. Gå inn på graf ved å trykke på 3. Pass på å holde temperaturmåleren ut fra kroppen og ca en halv meter fra bakken, så ikke kroppstemperaturen påvirker målingene. 4. Vent til temperaturen nærmer seg stabil før dere begynner å registre målingen ved å trykke på 5. Etter at målingen er registrert i 1 minutt trykk for å stoppe målingen. Gå inn på verktøy ved å trykke på F3, og bla ned til Statestikk. 6. Da kommer min.verdi, maks.verdi, gjennomsnitt og standard avvik σ opp. 7. Husk å lagre resultatene: Trykk på huset, og lagre F2. Skriv inn navn på fila ved å trykke på og deretter skriv inn ønsket navn. 8. Ta av målesensoren. Lysnivå (lux): 1. Koble på lys-måleren 2. Gå inn på graf ved å trykke på 3. Sett deg ned på huk og sett måleren på kneet. Måleren må holdes helt loddrett, slik at det ikke blir noe skygge fra den svarte oppå instrumentet hvor lyset fanges inn. 4. Vent til lysnivået nærmer seg stabilt før dere begynner å registre målingen ved å trykke på 5. Repeter punktene 5-8 øverst Humiditetmåleren: Sett måleren på bakken. Den avleses før vi forlater lokaliteten. 13

14 Vurdering av feltkurset 1. Svarte feltkurset til dine forventninger? (Rives av å leveres til Horten natursenter) uenig 1: 2: 3: 4: 5: helt enig Hvis uenig (hvorfor): 2. Hvor gode forkunnskaper hadde du før feltkurset? Lite 1: 2: 3: 4: 5: mye Hva er din mening om følgende deler av feltkurset: 3. Innholdet? Dårlig 1: 2: 3: 4: 5: svært bra 4. Vanskelighetsgrad? Lett 1: 2: 3: 4: 5: vanskelig 5. Muligheter for å få hjelp av lærer? Lett 1: 2: 3: 4: 5: vanskelig 6. Arbeidsmengde i forhold til tiden? Lite 1: 2: 3: 4: 5: mye 7. Egen innsats og engasjement Lite 1: 2: 3: 4: 5: mye 8. Hva var mest positivt ved feltkurset? 9. Hvilke forbedringer ønsker du deg? 14