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Der Stoffkreislauf im Wald

Zwei Aufgaben zum Stoffkreislauf — ein Komposthaufen und ein fehlerhaftes Schema.

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Der Komposthaufen

AFB I–II

Familie Özdemir legt im Garten einen Komposthaufen an. Sie schichtet Rasenschnitt, Laub und Gemüsereste auf. Nach einigen Monaten findet sie im Kompost viele Regenwürmer, Asseln und weiße Pilzfäden. Im Inneren ist der Haufen warm. Nach einem Jahr ist daraus dunkle, krümelige Erde geworden, mit der sie ihre Beete düngt.

  1. Nenne die Destruenten, die im Kompost arbeiten.
  2. Erkläre, warum der Komposthaufen innen warm wird.
  3. Beschreibe den Weg der Stoffe vom Gemüserest bis zur neuen Gemüsepflanze.
  4. Vergleiche den Komposthaufen mit dem Waldboden.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Tiere und Kleinstlebewesen.
Hinweis zu Aufgabe b)
Was geben alle Lebewesen bei der Zellatmung ab?
Hinweis zu Aufgabe c)
Abbau — Humus — Wurzel.
Hinweis zu Aufgabe d)
Gemeinsamkeiten und Unterschiede.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Regenwürmer, Asseln (Streuzersetzer) sowie Pilze und Bakterien (Mineralisierer).

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Die vielen Destruenten bauen die Reste bei ihrer Zellatmung ab und geben dabei Energie als Wärme ab.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Die Gemüsereste werden zerkleinert und zu Humus und Mineralstoffen abgebaut. Der Kompost kommt ins Beet; die Wurzeln der Gemüsepflanzen nehmen die gelösten Mineralstoffe auf und bauen sie in neue Pflanzenteile ein.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Gemeinsam: Destruenten bauen tote Pflanzenreste zu Humus und Mineralstoffen ab; die Stoffe kehren zu Pflanzen zurück. Unterschied: Im Kompost ist die Menge auf engem Raum gesammelt, es wird wärmer und der Abbau geht schneller; der Mensch bringt die Erde ins Beet.

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Stoffe und Energie im Wald

AFB II–III

Schülerinnen und Schüler sollen ein Schema zum Stoffkreislauf und Energiefluss im Wald zeichnen. Lukas zeichnet einen Kreis: Sonne → Pflanzen → Pflanzenfresser → Fleischfresser → Destruenten → Sonne.

  1. Stelle den Stoffkreislauf im Wald in einem beschrifteten Schema dar.
  2. Überprüfe das Schema von Lukas.
  3. Erläutere den Unterschied zwischen Stoffkreislauf und Energiefluss.
  4. Beurteile die Aussage: „Ein Wald, der nie gedüngt wird, verarmt irgendwann an Mineralstoffen.“

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Drei Rollen und die Mineralstoffe; Pfeile beschriften.
Hinweis zu Aufgabe b)
Kann Energie zur Sonne zurück?
Hinweis zu Aufgabe c)
Kreis gegen Einbahnstraße.
Hinweis zu Aufgabe d)
Was geschieht mit den Mineralstoffen im Wald?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Produzenten → (Nahrung) Konsumenten; Produzenten und Konsumenten → (tote Reste, Kot) Destruenten → (Mineralstoffe, CO₂, Wasser) → Produzenten. Zusätzlich: Pflanzen nehmen CO₂ aus der Luft auf, alle Lebewesen geben CO₂ bei der Zellatmung ab.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Das Schema ist fehlerhaft: Energie fließt nicht zur Sonne zurück, sondern wird als Wärme abgegeben. Außerdem fehlen die Mineralstoffe als Verbindung zwischen Destruenten und Pflanzen; die Sonne ist kein Teil des Stoffkreislaufs.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Stoffe (Kohlenstoff, Wasser, Mineralstoffe) werden immer wieder verwendet und kehren zu den Pflanzen zurück. Energie gelangt als Licht in das Ökosystem, wird in Nährstoffen weitergegeben und auf jeder Stufe als Wärme abgegeben — sie verlässt das Ökosystem und muss ständig neu zugeführt werden.

Erwartungshorizont zu Aufgabe d)

Die Aussage ist für einen natürlichen Wald falsch: Durch den Stoffkreislauf kehren die Mineralstoffe über die Destruenten zurück. Anders ist es, wenn viel Holz und Laub entnommen wird — dann fehlen diese Stoffe dem Kreislauf.