Forløb 3: Biologisk mangfoldighed i skoven

Denne artikel er en del af gymnasiematerialet "Pas på træerne - generne forsvinder", der består af 5 undervisningsforløb om danske træer og buske. Artiklen her er det valgfri delforløb, Forløb 3. Se lærervejledning og oversigt over hele materialet.
 

Indhold

Klik på det du vil læse. Afsnittene ligger som ét langt dokument.

• Indledning
• Verdens arter forsvinder
• Forberedelse
• Sådan gør I
• Bearbejdning
• Link og litteratur
   

Indledning

Hvad er biologisk mangfoldighed ?
Forestil jer en eng. Der risler en bæk igennem området, og mange forskellige græsser og urter vokser vildt. Nogle vokser nede, hvor det er vådt, andre lidt højere oppe, hvor det er mere tørt. I luften flyver insekter og fugle. Store og små dyr gemmer sig i krat, under jorden og mange andre steder. Her er mange forskellige arter – eller stor biologisk mangfoldighed. Engens modsætning er f.eks. en kornmark. Her dyrker landmanden én planteart – f.eks. byg – og han gør, hvad han kan, for at holde ukrudt og skadedyr borte fra marken. Her er den biologiske mangfoldighed lille.
 
Begrebet biologisk mangfoldighed beskriver altså, hvor mange arter af levende organismer, der er i forhold til individer i et område. Hvis I f.eks. tæller antallet af arter på 1 kvadratmeter kornmark, og sammenligner det med antallet af arter på 1 kvadratmeter eng, så vil I finde mange flere arter på engen.

Biologisk mangfoldighed i verden
Forskere har undersøgt den biologiske mangfoldighed i en lang række økosystemer verden over. De har påvist, at den biologiske mangfoldighed stiger, når man bevæger sig fra nord mod syd – altså fra de aktiske tundraområder mod ækvator. Det gælder både til lands og til vands, og vi finder således den største biologiske mangfoldighed i de tropiske regnskove og koralrev. Omvendt ser man, at områder, der lider under økologisk stress, som forurening eller vandmangel, har mindre biologisk mangfoldighed.

Biologisk mangfoldighed i skov
Skovområder har ofte større biologisk mangfoldighed end det åbne land. En årsag kan være, at træerne skaber mange flere små levesteder (nicher) for andre organismer. Danmark er oprindeligt et skovland, og en lang række af vore dyr og planter er derfor udviklet til at leve i skoven. Omkring halvdelen af de truede arter vi har i Danmark – de såkaldte rødliste-arter – tilhører også skoven.

I Danmark er størstedelen af vores skove dyrkede i det man kalder produktionsskov. Traditionelt har vi dyrket én træart, i samme alder i hver bevoksning. (En bevoksning er typisk mellem en kvart og tre hektar stor.) Derfor er den biologiske mangfoldighed i en produktionsskov ofte mindre end i en naturskov.

Men der er også forskel på den biologiske mangfoldighed i produktionsskoven. Nogle træer, som f.eks. egetræer, er lystræer. Egetræer lader cirka 20 procent af det lys der rammer kronen passere ned gennem kronelaget. På den måde giver egeskoven lys, og dermed plads, til flere arter af træer, buske og urter – og skaber dermed også levesteder for flere andre organismer. Andre træer er skyggetræer - som bøgen. Den skygger de fleste andre planter under sig væk. Der er derfor ikke så mange forskellige levesteder for andre organismer i en bøgeskov.

I forløbet her skal I måle biologisk mangfoldighed i forskellige skovtyper – og se om I kan påvise en forskel. Men først lidt mere baggrundsviden om biologisk mangfoldighed.
 

Hvid anemone kender de fleste. Den gule er mere sjælden.
Den findes på Øerne og i Østjylland. Foto: Naturgrafik.dk
 

Verdens arter forsvinder

Den biologiske mangfoldighed er truet af mennesket overalt i verden. Vi fælder urskove, og opdyrker naturlige græs- og vådområder. Vi bruger floder, søer og have, som lossepladser for vores affald og atmosfærens luft til røg og gas. Man regner med, at vi hvert år ændrer 17 millioner hektar oprindelig natur til opdyrket land – et areal der svarer til fire gange Danmarks størrelse. I takt med at vi rydder regnskove og opdyrker enge og moser, forsvinder arter og økotyper af dyr og planter.

Hvorfor skal vi bevare den biologiske mangfoldighed ?
Der er både bløde og hårde argumenter for at bevare den biologiske mangfoldighed i Danmark og i verden:

De hårde:

• Biologisk mangfoldighed er nødvendig for menneskets egen overlevelse. Hvis vi skal kunne brødføde den hastigt stigende verdensbefolkning, er vi afhængige af at kunne forøge jordbrugets produktion – og her repræsenterer den biologiske mangfoldighed en bank af gener, som vi kan udforske, og måske udnytte.
• Verdens uendeligt mange organismer og den meget store genetiske variation de repræsenterer, er en vigtig ressource, som fremtidens generationer er afhængige af. Genpuljen er udviklet gennem millioner af år. Den kan ikke genskabes, når først den er forsvundet. Hver gang vi mister en art, mister vores børn og børnebørn nogle muligheder for at tilpasse sig fremtidens krav om f.eks. nye afgrøder, der er modstandsdygtige overfor sygdomme, ny medicin, nye stoffer og produkter i industrien og videnskaben mm.
• Bevaring af den biologiske mangfoldighed er nødvendig for at sikre økosystemernes stabilitet overalt i verden, og forhindre at jorden bliver udpint og omdannet til ørken eller eroderet bort.
• Bevaring af den biologiske mangfoldighed er nødvendig, for at imødekomme de klimaforandringer, der ligger forude.

De bløde:

• En mangfoldig natur er en kilde til glæde og oplevelser for mennesker.
• Arterne en vigtig del af vores historie, kultur og religion.
• Vi ved ikke hvilke værdier, der går tabt for os og vore efterkommere, hvis vi ødelægger den biologiske mangfoldighed – og bør derfor anvende forsigtighedsprincippet.
• Naturen har en værdi i sig selv, og den har vi etisk pligt til at værne om.
   

Det røde egern har været en del af den danske fauna i mange år. Man har fundet egernknogler, der er 8000 - 9000 år gamle. Egernet findes over næsten hele Danmark. Foto: NaturGrafik.dk

Forberedelse

TEORI

Internationale forpligtelser
I Danmark har vi underskrevet FN´s Konventionen om Biologisk Mangfoldighed, der blev udarbejdet i Rio i 1992. Det betyder, at vi har forpligtet os til at bevare den biologiske mangfoldighed i Danmark på tre niveauer:

1. Først og fremmest de cirka 30.000 arter af planter og dyr vi har i Danmark. (Der er 3142 på Rødlisten over arter der er forsvundet, ved at forsvinde eller sjældne – hvor mange procent er det?)
2. For hver art er der mange forskellige individer, der har forskellige gener. Det er vigtigt at bevare en bred variation af gener – eller mange forskellige økotyper – indenfor hver art.
3. Arterne lever sammen i økosystemer. For at bevare mange forskellige arter, må man også bevare så mange forskellige økosystemer som muligt.

Om at måle på biologisk mangfoldighed
Biologisk mangfoldighed (artsdiversitet) er et forhold mellem antallet af arter og antallet af individer i et økosystem. Det er umuligt at tælle alle arter og alle individer i et økosystem. Derfor vælger man i praksis at udtage prøver af en del af de organismer, der lever i økosystemet og vurderer den biologiske mangfoldighed ud fra dem.

I denne øvelse vælger I træerne ud, og ser på hvor mange træarter, der er i forhold til individer i tre forskellige skovtyper. Samtidig undersøger I urter og smådyr i de tre forskellige skove, og ser om der er en sammenhæng mellem træernes mangfoldighed og mangfoldigheden af urter og smådyr i de tre forskellige skovtyper.

Der findes ikke en bestemt standard for biologiske mangfoldighed. Undersøgelser af biologisk mangfoldighed er bedst egnede til studier, hvor man sammenligner mindst to biotoper – og ud fra undersøgelserne kan konkludere, hvilket økosystem, der er det mest mangfoldige.

Måling af biologisk mangfoldighed
Det simpleste udtryk for biologisk mangfoldighed (I) kan skrives sådan:

I = S / N

hvor S = antal arter og N = antallet af individer

Hvis man bruger formlen ovenfor til at beregne den biologiske mangfoldighed, kommer man let til at undervurdere betydningen af de sjældne arter, da N vil ofte være meget stor i forhold til S. For at rette op på dette, har man udviklet en række andre metoder, til at vurdere biologisk mangfoldighed.

Antal arter pr. areal
Man kan f.eks. måle hvor mange forskellige arter, der er på et bestemt areal. Det kræver arter af sammenlignelig størrelse – som hvis I f.eks. talte antallet af urter i en kvadratmeter kornmark og en kvadratmeter eng.

Diversitetsindex (DI)
I forløbet her måler I den biologiske mangfoldighed i tre forskellige skovområder ved at registrere træerne og beregne et såkaldt diversitetsindex (DI). Biologisk mangfoldighed kaldes også for artsdiversitet, deraf navnet. Metoden er lånt fra biologibogen ”Højere organisationsniveauer”, Biologisk Forskning Serie A, Bind 5 side 116 – 120. Her kan du læse mere om baggrunden for metoden.
 

PRAKTISK

Find lokaliteter
Find mindst tre skovtyper, som I vil undersøge for biologisk mangfoldighed:

1. en bevoksning af skyggetræer, som rødgran eller bøg
2. en bevoksning af lystræer, som eg eller ask
3. en bevoksning med flere forskellige træarter, som blandingsskov eller et skovbryn.

Hvis I arbejder i private skove, så husk at spørge ejeren om lov til at færdes udenfor vej og sti, samt om lov til at grave små faldfælder (syltetøjsglas) ned i skovbunden.

Se på træer – og evt. på urter og smådyr
Først undersøger I den biologiske mangfoldighed af træer i de tre forskellige skovtyper. For at udbygge jeres billede af den biologiske mangfoldighed i de forskellige skovtyper, er det derudover en god ide at undersøge mangfoldigheden af andre organismer også. Her beskriver vi derfor også enkle undersøgelser af:

• Urter
• Smådyr der løber hen over jorden

To og to
Del jer op i de par, I skal arbejde i. I kan enten dele klassen op i tre, undersøge de tre forskellige skovtyper og dele jeres resultater – eller samlet undersøge alle skovtyper.
 

Sådan gør I

I SKOVEN

Måling på træer

1. Læg målelinjer ud
Brug en 150 meter lang snor og læg en linje på 150 meter ud:

• i en bevoksning af skyggetræer – gerne rødgran eller bøg.
• i en bevoksning af lystræer – gerne eg eller ask
• langs et skovbryn, i en blandingsskov - og gerne hvor der ligger døde træer og grene i skovbunden.

2. Registrering af træer langs målelinjen
Gå langs linjen, fra den ene ende til den anden. Bestem træerne, og noter artsnavn på alle de træer, der vokser langs linjen og to-tre meter på hver side af linjen. Det er vigtigt, at I skriver træerne op i den rækkefølge I støder på dem langs linjen. Brug evt. Tabel 3.1 til at samle jeres registrering for de tre skovtyper. (Find kopiark i højre margin).

• Det er fint hvis flere hold registrerer arter på samme linje. Så kan I sammenligne jeres resultater bagefter.

3. Registrering af andre skovtyper

• Registrer på samme måde arterne langs målelinjen i de andre skovtyper.

4. Skriv jeres resultater og beregninger ind i Journal 3.1. (Find kopiark i højre margin).

Måling på urter

1. Indsamling af urter langs målelinjen i de tre forskellige skovtyper

• Gå langs målelinjen i de tre forskellige skovtyper. Hver gang I støder på en ny urt, så plukker I et eksemplar og lægger den i en pose. Sæt en streg med en sprittusch udenpå posen for hver art, så har I til sidst artsantallet.

2. Bestemmelse af urter

• Bred urterne ud på en dug eller en jakke
• Tæl hvor mange forskellige arter af urter, I har fundet.
• Bestem de urter I kan vha. flora og nøgle – og lav en artsliste.
• Tag de urter I ikke kan bestemme med hjem i en plasticpose, og bestem dem evt. der.
• Lav så vidt muligt en artsliste for hver skovtype. I kan samle artslisterne for de tre skovtyper i Tabel 3.2.
• Skriv jeres resultater ind i Journal 3.1.
   

Måling på smådyr der bevæger sig hen over jordoverfladen

1. Fang små dyr, der bevæger sig hen over jordens overflade

• Grav fem faldfælder ned langs målelinjen med cirka 10 meters mellemrum, midt i bevoksningen. Faldfælder er syltetøjsglas uden låg, der graves ned med planteskovle, så glassets åbning flugter med jordoverfladen. Små dyr, der bevæger sig hen over jordoverfladen, vil falde i fælderne.

2. Vent en nat

3. Tøm faldfælderne for smådyr

• Tøm faldfælderne ud i en hvid plastikbakke
• Tæl hvor mange forskellige arter I af dyr, I har fanget
• Bestem dyrene, så godt I kan, til slægt eller art. Brug Smådyrsnøgle (se kopiark i højre margin) og en opslagsbog. Lav så vidt muligt en liste over de dyr, som I har fanget i jeres faldfælde i hver af de tre skovtyper. I kan samle artslisterne for de tre skovtyper i Tabel 3.3.
• Skriv jeres resultater ind i Journal 3.1.

Bearbejdning

Bearbejd jeres data efter følgende anvisninger – og saml jeres resultater i en rapport. Se hvad rapporten skal indeholde nedenfor.
 

A: Beregn artsdiversiteten for træerne i hver skovtype

I kan finde et tal for den biologiske mangfoldighed, det såkaldte diversitetsindex (DI),  med følgende metode.

• Find antal forløb
  Se på jeres noter for en skovtype. I skal se på om træerne, der står ved siden af hinanden i noterne, er ens eller forskellige. Jeres notater ser måske sådan ud:
  
  Eg Eg Eg Ask Eg Hassel Eg Eg Hyld
  
  Start fra venstre – og sammenlign hele tiden med den foregående. De tre egetræer i starten tilhører samme forløb. Så kommer et asketræ – det er forskelligt fra egetræet før det, og tilhører således et nyt forløb. Derpå kommer et egetræ mere – det tilhører et nyt forløb. Hassel tilhører et nyt forløb. De to egetræer tilhører et nyt forløb og hyldebusken tilhører et forløb. I alt er der altså 6 forløb i rækken af træer.
• Find antal individer
  Tæl individerne op på linjen. I vores eksempel ovenfor er der 9 individer.
• Beregn diversitets index (DI)
  Den biologiske mangfoldighed beregner I ved at bruge diversitetsindekset DI
  DI = antal forløb / antal individer
  For ovenstående eksempel er DI = 6 / 9 = 0.67 

OBS:
Metoden kan bruges på mange forskellige prøver af organismer. Tæl højst individer op til 250. Hvis der er flere, så brug kun de første 250 til beregning af DI. Forsøg har vist at DI kun bliver ændret lidt efter dette punkt.

Diskussion i rapport

• Hvor stor forskel er der på diversitetsindex (DI) i de forskellige skovtyper I har undersøgt?
• Hvilke skovtyper har høj biologisk mangfoldighed, hvis I tager udgangspunkt i træerne? Hvilke har lav?
   

Nyudsprungne bøgeblade
Foto: Eva Skytte.
 

B: Lav en kurve for den biologiske mangfoldighed i skovtyperne

Tegn et koordinatsystem

• x-aksen skal vise antallet af individer (træer)
• y-aksen skal vise antallet af arter (træarter)

Tegn de skovtyper, I har undersøgt, ind i samme koordinatsystem. Giv hver skov en farve.

Her er et eksempel på, hvordan I afsætter individerne fra en skovtype:

• Afsæt det første individ. Det får koordinaterne (1,1), da der samlet kun er et individ og en art.
• Afsæt det andet individ. Tilhører det andet individ samme art som det første individ, får det koordinaterne (2,1). Er det en ny art, får det koordinaterne (2,2). I skal altså kun gå et trin op ad y aksen, når I møder en art, I ikke har mødt før.
• På denne måde summerer I antallet af arter.
• Jo stejlere kurven er, desto større er den biologiske mangfoldighed.
• Jo højere oppe kurven flader ud, desto større er det totale antal arter. 

Diskussion i rapport
Forklar ligheder og forskelle på kurverne for jeres tre skovtyper.
 

Skovmus.
Foto: Søren Fodgård.
 

C: Urter og smådyr i de tre skovtyper

Undersøg om der er en sammenhæng mellem antallet af træarter i en skovtype og antallet af urter og smådyr i faldfælder. Brug de resultater, I har samlet i Journal 3.1, og gør følgende:

• Tegn et koordinatsystem, hvor x-aksen viser det totale antal arter af træer og y-aksen viser det totale antal arter af urter for hver skovtype. Afsæt med rød farve ét koordinatpar for hver skovtype, f.eks. Skovtype A (antal træarter i skovtype A, antal urtearter i skovtype A).
• Suppler y-aksens titel, så den også viser antal arter af små dyr i faldfælderne. Afsæt med blå farve ét koordinatpar for hver skovtype, f.eks. Skovtype A (antal træarter i skovtype A, antal arter af smådyr i skovtype A). 

Diskussion i rapport:

• Hvilken sammenhæng er der mellem antallet af træarter og antallet af urtearter i de tre skovtyper?
• Hvilken sammenhæng er der mellem antallet af træarter og antallet af små dyr i faldfælder i de tre skovtyper?
• Hvad fortæller jeres resultater jer om den biologiske mangfoldighed i de tre skovtyper?
• Hvad fortæller jeres resultater om biologisk mangfoldighed i skove der består af lystræer? eller skyggetræer?
• Hvad fortæller jeres resultater om den metode I har benyttet? Kan den forbedres? Hvordan?

Martsviol
Foto: Eva Skytte
 

D: Hjemmehørende / Udenlandske arter

Tæl op hvor mange hjemmehørende arter der er i hver skovtype – og hvor mange af arterne, der er af udenlandsk oprindelse. I Den store trætabel kan I se om arterne er hjemmehørende eller ej.

Diskussion i rapport

• Har træartens oprindelse indflydelse på den biologiske mangfoldighed i skoven, når man kigger på andre organismer som urter og smådyr?
   

E: Rapport

Hvert elevpar skriver en rapport ud fra de journaler, tabeller og bearbejdninger I har lavet. Rapporten bør indeholde følgende:

• Beskriv kort formålet for den undersøgelse I har gennemført i felten
• Beskriv hvilke teorier der ligger til grund for jeres undersøgelse
• Beskriv materialer og metoder I har anvendt
• Beskriv jeres resultater
• Diskuter resultaterne
• Konklusion
• Vedlæg og inddrag gruppens journaler, tabeller og figurer.
   

F: Debat i klassen 

Der er omkring 1.600.000 kendte arter af dyr og planter i verden, hvis man ser bort fra bakterier, encellede alger og visse laverestående dyregrupper (se Artstabel i Leksikon).

I Danmark har vi omkring 30.000 arter. En del af de danske dyr og planter er forsvundet, ved at forsvinde eller sjældne. Den har man lavet en oversigt over, som man kalder Rødlisten.

Se på tallene i de to tabeller, og diskuter dem og biologisk mangfoldighed – evt. ud fra følgende spørgsmål:

A: I Danmark har vi 50 pattedyr. 15 af disse er på rødlisten. Det svarer til 30 % af vores pattedyr er forsvundet, ved at forsvinde eller sjældne.

• Hvad mener I om det?
• Hvilken betydning har arternes forsvinden for arten selv? For mennesket? For kloden?
• Skal vi gøre noget for at bevare den biologiske mangfoldighed? Hvorfor / Hvorfor ikke?
• Hvad kan vi mennesker gøre for at bevare den biologiske mangfoldighed?
• Hvilke ansvar og forpligtelser har vi i Danmark?
   

Link og litteratur 

Kilder bl.a.:

• Biologisk Forskning ”Højere organisationsniveauer”, fra Gyldendal.
• ”Biologisk mangfoldighed i Danmark – Status og strategi”, Christian Prip og Peter Wind samt Henrik Jørgensen. Miljø- og Energiministeriet 1995.
• ”Skov og biodiversitet – bidrag til handlingsplan for biologisk mangfoldighed og det nationale skovprogram 2001”, J. Bo Larsen, Jens Emborg, Flemming Rune og Palle Madsen, udgivet af Skov & landskab, Skovbrugsserien nr. 30, 2001.
• Samt materiale om genbevaring fra www.skovognatur.dk  

Floraer

• "Gyldendals farveflora", Kirsten Tind, Gyldendal, 2001.
• "Dansk Feltflora", Keld Hansen (red) , Gyldendal
• "Danmarks træer og buske", Peter Friis og Henrik Staun, Politikens Forlag, 2001
• "Træer og buske i landskabet", Helge Vedel, Politikens Forlag, 1958
• "Danske planter – tilpasning og miljø", Thorkild A. Nielsen, Alinea, 1999

Opslagsbøger om smådyr

• "Danske dyr – tilpasning, adfærd og miljø", Thorkild A. Nielsen, Alinea, 1997
• "Små dyr i skoven", Lars-Henrik Olsen m.fl., Gads Forlag, 1997
• "Hvad finder jeg i skoven", G. Mandahl-Barth, Politikens forlag, 5. oplag 2000