Fødekæder i skoven

Formål

Formålet med forløbet er at eleverne:

• forstår begrebet fødekæde.
• forstår de overordnede træk i skovens fødekæder.
• får kendskab til begreberne udbytning, territorium, konkurrence.
• foretager undersøgelser og registreringer på grundlag af egne iagttagelser og oplevelser i naturen.
• erkender og formulerer problemstillinger, samt gennemfører undersøgelser og eksperimenter.
• bliver i stand til at genkende og beskrive udvalgte organismer, deres livsytringer og tilpasninger til forskellige livsbetingelser.
• lærer at skelne mellem fødekæder og nedbryderkæder.
• lærer at beregne artsantal i lokal skov ud fra et lokalkort, og kan tage højde for kortets målestoksforhold.

​
Bøgeløvsnudebillen har gnavet her. Foto: Janne Bavnhøj.

Forberedelse

Fødekæder
I denne aktivitet undersøger vi fødekæderne i en bøgeskov.

Årstider
Aktiviteten kan lægges på forskellige årstider – og afvikles over en enkelt dag. Langt de fleste gnav på blade foregår dog i maj og juni. Derfor vil konklusionerne stå tydeligst frem, hvis I besøger bøgeskoven midt i maj og undersøger de helt friske blade for insektangreb og gnav – og derpå besøger skoven igen efter løvfald og undersøger bladene for ædespor.

Begreber og redskaber
Inden I tager i skoven bør eleverne have stiftet bekendtskab med følgende redskaber og begreber:

• Et mikroskop
• Økosystem
• Fødekæder
• Nedbryderkæder
• Territorium
• Konkurrence
• Symbiose
• Udbytning
• Målestoksforhold
• Bakterier
• Svampe
• Humus

Gnav af bøgeloppen. Foto: Janne Bavnhøj.

Sådan gør du

Find en skov med bøgetræer. Inddel eleverne i grupper à 4. Grupperne skal nu foretage følgende undersøgelser. En del af undersøgelserne foregår i skoven, en del i klasseværelset.

I skoven:

Find ud af hvilke dyr der har spist af:
De grønne blade på træerne - eller de øverste blade i skovbunden:

• Find dyr i skovbund og oppe i træer og læg dem i to forskellige plastikbakker.
• Find ud af, hvad dyrene hedder vha. kopiark og en bog om små dyr i skoven
• Tegn dyrene og læs om hvad de lever af – gerne mens I er ude i skoven.

Hvor stor en del af de grønne blade spiser dyrene?
Undersøg:

• Find 10 blade, der er blevet spist af
• Tegn bladets omrids på ternet papir. Tegn det, som om det var helt og ikke manglede noget.
• Indtegn bladets største hul og skraver det.
• Flyt bladet, så et nyt hul kommer til at ligge tæt op af det første hul du skraverede, og skraver det nye hul.
• Saml på denne måde alle bladets huller på ét sted.
• Tæl op hvor mange tern hele bladomridset fylder.
• Tæl op hvor mange tern der er blevet spist.
• Gør det for alle 10 blade – og beregn det gennemsnitlige gnav: Hvor stor en del af de grønne blade efterlader de planteædende dyr?

Sum af antal spiste tern x 100
Sum af antal tern indenfor bladets omkreds

Hvordan indgår træet i fødekæderne
Iagttag træet og tegn en skitse af det i grupperne. Tegn på skitsen de forskellige fødekæder træet er en del af. Gå sammen alle sammen, og del jeres overvejelser.

Hvem spiser skovbundens blade?
Gå på jagt efter smådyr i skovbunden. Fang så mange forskellige I kan, og læg dem op i en hvid plastikbakke. Slå dem op i opslagsbøgerne, find deres navne og læs om hvad de lever af. Tegn dem og skriv jeres iagttagelser ned ved siden af dem.

Gnav på visne blade i skovbunden
Saml nu en pose tilfældigt valgte blade fra skovbundens øverste lag. Tag dem med tilbage til klassen, hvor de undersøges. Bladene deles ud blandt klassens elever.
Undersøg:

• Hvor stor en del af posens blade er blevet spist

Sum af antal spiste tern x 100
Sum af antal tern for hele blade

Bladnedbrydning
Undersøg evt. også bladenes nedbrydning. I skal bruge 3 poser af net med maskestørrelser på hhv. 1 cm, ½ cm, og et finmasket net. De er ikke svære at lave selv. Gør så følgende:

• Find visne bøgeblade fra skovbunden.
• Skær bladene i stykker af 1 x 2 centimeter.
• Brug millimeterpapir til at måle et lige stort areal af bladstykker op til hver pose.
• Læg lige store portioner af udskårne bøgeblade i poserne. Noter arealet for hver pose.
• Anbring poserne i en skovbund med god bøgemuld. Dæk med et par centimeter jord.
• Afmærk stedet.
• Tag i skoven igen efter et par uger – og find poserne.

​Er der sket noget med posernes indhold - er det svundet af bladene (brug millimeterpapir)?

Er der dyr i poserne? Hvilke? Læg dem i hvide plastikbakker, bestem dem - og tegn dem.

• Læg poserne ned i jorden igen. Efter nogle uger undersøges de igen. Noter resultatet!
• Fortsæt forsøget så længe som muligt. Resultaterne tegnes ind på millimeterpapir. Fx tiden på den vandrette akse og svindet i procent på den lodrette.
• Lav en oversigt over de dyr i har fundet i hver af de tre poser. Brug evt. de tegninger og beskrivelser I har lavet i skoven.

Hvad kan der udledes af forsøget?

Skarnbassen lever især af rådnende svampe.

Foto: Malene Bendix.

I klassen

Her er en række undersøgelser, I kan lave i klassen:

Nedbryderkæder
Svampe og bakterier er vigtige dele i nedbryderkæderne. De kan opleves i klassen.

Bakterier
Dyrk og undersøg bakterier:

• Skær en kartoffel i stykker.
• Bor små huller i overfladen.
• Læg kartoflen i et glas med vand. Sæt låg på.
• Anbring det i et lunt, mørkt skab.
• Vent nogle dage til katoflen flyder ovenpå vandet. Så er den blød.
• Sug lidt vand m. kartoffelmasse ud fra et af hullerne med en pipette.
• Læg en dråbe på et objektglas. Anbring et dækglas over det.
• De små, stavformede partikler, der bevæger sig, er bakterier.

Svampe
Under bladlaget i skoven kan man ofte se svampenes hvide mycelium som hvide tråde der væver bladene sammen. Tag blade og svampe med hjem i en plasticpose, og kig på dem i mikroskopet.

I kan også selv fremavle nogle svampe i klassen.

• Anbring et stykke fugtigt filtrerpapir på en glasplade.
• Læg et stykke hestepære på glaspladen.
• Luk det inde i et henkogningsglas. Filtrerpapiret skal holdes fugtigt.
• Iagttag fx gennem en måned, hvad der sker.
• De tynde, hvide tråde, der kommer er svampetråde. De kan danne et tæt net, et mycelium. Kig på myceliet i mikroskopet.

Konklusion på undersøgelser i skov og klasse

Nu har I undersøgt både de levende, grønne blade og de døde, grønne samt visne blade. Nu skal i konkludere på undersøgelserne:

• Hvor bruges der mest plantestof: i bøgeskovens fødekæder eller i dens nedbryderkæder?
• Hvad ville det betyde for skovens nedbryderkæder, at der ikke var nogen fødekæder?
• Hvad ville det betyde for skovens fødekæder, hvis der ikke var nogen nedbryderkæder?
• Hvad synes du, er vigtigst i skoven: fødekæder eller nedbryderkæder? Hvorfor?

Ekstra spørgsmål om territorier: Hvor mange individer er der plads til i jeres skov?

Forskellige dyrearter har territorier af forskellige størrelser.

• En spurvehøg forsvarer normalt 2 km².
• En sangdrossel forsvarer et område, der er 100 gange mindre.
• En spidsmus forsvarer et område, der er 400 gange mindre.

Find et kort over din lokale skov og lav følgende udregning:

• Hvor mange spurvehøge er der plads til i skoven?
• Hvor mange sangdrosler er der plads til i skoven?
• Hvor mange spidsmus er der plads til i skoven?

Sort skovsnegl. Foto: Malene Bendix.

Baggrund

I baggrundsafsnittet her er samlet viden om fødekæder i skoven - og hvor fødekæden i bøgeskoven er trukket frem nederst.
 

Fødekæder

Alle fødekæder begynder med planter. Levende planter og dyr kræver energi til at

• Vokse
• Bevæge sig
• Holde livsvigtige organer i gang

Solen leverer energien, men for at dyr og mennesker kan udnytte denne energi skal den omdannes. Vi kan jo ikke spise solstrålerne. Her skal vi have hjælp af de grønne planter.

Primærproducenter
Planterne kan binde solens energi i fast stof (plantevæv) ved fotosyntesen:

Solenergi + vand + kuldioxid + næringssalte = plantevæv (kulhydrat) + ilt 

Man kalder planterne for primærproducenter, fordi de producerer det primære organiske stof af uorganiske ioner og solenergi. Primær producenterne er det første led i fødekæden.

Primære konsumenter
Det næste led i fødekæden er de der spiser planterne – planteæderne eller de primære konsumenter. De får energien og næringsstoffer fra det plantevæv de spiser.

Sekundære konsumenter
Næste led – rovdyrene eller de sekundære konsumenter – får energien fra planteædernes kød.

Energi
En fødekæde er således en kæde af energioverførsler. Energien vandrer fra solen til planterne, derfra videre til planteædere og endelig til rovdyr. For hvert led i kæden overføres kun omkring 1/10 af energien til fast stof i det næste led. Resten af energien går til organismernes forbrænding og livsytringer – og forsvinder op i atmosfæren.

Bi henter pollen i anemone. Foto: Malene Bendix.
 

Samlivet mellem organismer

Udbytning
Det mest almindelige forhold mellem organismerne i naturen er udbytning, dvs. at en af organismerne udbytter den anden. Det kan fx være en mus der æder en plante. Det kan også være en parasit som skovflåten der suger blod fra en hjort. Eller en natugle der æder en mus. Der er også tale om udbytning, når bakterier angriber dyr eller mennesker.

Symbiose
Organismer kan leve sammen i et forhold, hvor begge parter har fordel af hinanden. De lever i symbiose. Fx lever svampe og træer i symbiose. Svampe, der sidder på træernes rødder, kan optage vand og næringssalte fra jorden via deres mycelium. Vand og salte sendes videre til træets rødder. Svampene får til gengæld sukkerstof fra træet.

Dyr og planter kan også leve i symbiose. Fx lever bier af blomsternes nektar. Til gengæld bestøves blomsterne af bierne, så de kan sætte frø og formere sig. To dyr kan leve i symbiose. Det gælder fx bladlus og myrer. Bladdyrenes ekskrementer indeholder nogle søde stoffer, kaldet honningdug, som dyrene er vilde med. Bladlusene tillader myrerne at malke dem for honningdug. Som tak for dette beskytter myrerne bladlusene mod deres fjender fx mariehøns og deres larver. Myrerne kan også flytte bladlusene til andre blade, hvis de begynder at mangle føde.

Konkurrence
Der kan være stor konkurrence om føden. Særlig i hårde perioder som fx vinteren kan udgøre. Der er mange rovdyr, der primært lever af mus. Når der er mange mus, har rovdyrene let ved at finde føde. Men i perioder med få mus er konkurrencen hård og de svageste rovdyr vil bukke under af sult.
 

Territorium

Indenfor arten
Fødemængden spiller en stor rolle for størrelsen af dyrenes territorium, da territoriet skal kunne forsyne hele dyre-famillien med mad. Et territorium er et område, der forsvares af et dyr overfor et dyr af samme art. Dyr af anden art kan frit færdes i territoriet. Fx er solsorte-territorier skarpt adskilte af aggressive hanner. Det samme gælder for sangdrossel-territorier. Men solsorte og sangdrosler kan sagtens have samme territorier. Føden spiller en stor rolle for territoriernes størrelser. I områder med rigelig føde er territorierne små, mens territorier med kun lidt føde er meget større.

Nyudsprungne bøgeblade. Foto: Malene Bendix.
 

Fødekæder i bøgeskoven

Et bøgetræ og dets organisme er et system, hvor det ene led giver føde til det næste i forskellige fødekæder. På samme måde har jordbunden også en række fødekæder, som man kalder nedbryderkæder. Man kan godt se på de to systemer hver for sig, men det vil være mest korrekt at betragte træ og jord under ét, da jordbundens organismer er afhængige af de blade, der falder fra træet, og bøgetræet er afhængig af de stoffer som jordbundens organismer frigør fra de nedfaldne blade. Dette gensidige afhængighedsforhold binder bøgetræet og jordbunden sammen i ét økosystem.

Nedbryderkæder
Nedbryderkæder er fødekæder der er baseret på dødt organisk materiale – f.eks. nedfaldne blade, grene, knopskæl, blomster, døde dyr, ekskrementer osv. Når dyr og bakterier i nedbryderkæden spiser det døde organiske materiale, frigør de uorganiske næringsstoffer til jorden. Planter – og der iblandt bøgetræer – henter disse næringsstoffer i jorden med deres rødder og bruger dem i opbygningen af nyt stof. Næringsstofferne bevæger sig altså i cirkler, fra planterne, til dyr i fødekæderne – og dyr og bakterier i nedbryderkæden, og tilbage igen til planterne.

Næring i bøgeblade – døde og levende
Der er stor forskel på indholdet og tilgængeligheden af stofferne i et levende grønt blad og et dødt vissent blad. De grønne blade indeholder store mængder kulhydrater og proteiner, der trækkes ind i træet før løvfald. Derfor skulle man måske tro, at det var de grønne blade, der var mest rift om. Men kun en lille del (ca. 3-10%) bliver spist, mens de sidder på træet. Det skyldes bl.a. at planterne har nogle beskyttende stoffer i det levende væv.

Derimod bliver de nedfaldne blade spist op – selvom det kan tage flere år. Bøgeblade på muldbund nedbrydes på ca. 1 år, mens nedbrydningen på morbund kan tage flere år. Blade som fx ask og el nedbrydes på få måneder. Forskellen i nedbrydningshastighed skyldes flere ting:

1. Hvis bladene fx er imprægneret med bitre garvestoffer eller på anden måde er ubehagelige for de planteædende dyr, sker nedbrydningen langsomt. Nedbrydningen kommer først rigtigt i gang, når regnvand har vasket de ubehagelige stoffer ud af bladene.
2. C/N forhold i skovtræers blade: Forholdet mellem kulstof (C) og kvælstof (N) har også betydning for nedbrydningshastigheden. Nedbryderorganismerne foretrækker kvælstofrigt materiale. En bakterie indeholder typisk ca. 5 C-atomer for hvert N-atom, har den brug for C og N i forholdet 5/1. Da bakterien imidlertid ikke kun skal udnytte føden til celleopbygning, men også skal bruge ca. ½ af føden som energikilde (hertil behøves ikke N), så vil det optimale C/N i føden være ca. 10/1.

Et højt C/N forhold betyder derfor lang  nedbrydningstid - som fx i nålene hos skovfyr (66/1): > 3 år nedbrydningstid i skovbunden.

Rødel har C/N = 15/1: < 1 års nedbrydningstid.

Dyr i nedbryderkæden under bøgetræet
Mange organismer er med til at nedbryde bladene: orme, insekter, mider og krebsdyr. Blandt de vigtigste er svampe og bakterier. Regnormene har også stor betydning i nedbryderkæden

• De spiser bøgebladene og nedbryder noget af det organiske stof
• De findeler bøgebladene, så bakterier og svampe kan komme til at nedbryde organisk stof
• De spiser findelt organisk materiale, der dels nedbrydes, dels findeles yderligere
• De blander organisk og uorganisk materiale i jordbunden
• De sikrer en god udluftning i skovbunden.

Dyr der gnaver på bøgetræets levende blade

• Bøgenonnen – er en sommerfugl, der lægger sine æg på træet. Larven lever af bøgeblade. Når den er udvokset, kravler den ned på skovbunden hvor den forpupper sig.
• Bøgeloppen – er et af de mest almindelige insekter på bøgetræet. Det er en sort snudebille. Både den voksne og larven lever af bøgebladene. Bøgeloppen lever på og af bøgebladene. Den overvintrer i barken, og er klar til at spise af bladene så snart de springer ud. Kort efter løvspring, anbringer den et æg i hvert bøgeblad. Larven æder det næringsrige bladkød. Den kan dog ikke klare bladenes ribber.
• Bøgegalmyggen – lægger sine æg på bøgeblade. Ægget eller larven udskiller et stof, som får bladet til at svulme op omkring ægget, så der dannes en galle. Gallen giver både larven næring og beskyttelse.
• Bøgebladlus – Bøgebladlusenes æg overvintrer på bøgetræet. Efter løvspring klækkes æggene, og bladlusene kan nu stikke deres snabel ind i de friske blade og suge plantesaften ud. Om foråret findes der kun hunner. De forplanter sig uden hannernes hjælp (jomfrufødsel) og føder levende unger. De formerer sig utroligt hurtigt, og kan hurtigt blive en plage. Dog kan Mariehøns være med til at holde dem lidt nede. Om efteråret fødes hannerne. De parrer sig med hunnerne, der nu lægger befrugtede æg.

En del andre insekter fx bøgeskjoldlus, træhvepse og bøgehjort lever på bøgestammerne.

Sekundærkonsumenter
De dyr, der lever af og på bøgetræet, har også fjender. Det er systemets sekundærkonsumenter. Det er fx

• Løvgræshoppen
• Gærdesmutten
• Rødhals
• Flagspætten (stor og lille)
• Spætmejse
• Træløber
• Snyltehvepse