Institutionen för fysik, kemi och biologi Examensarbete 15 hp
Betydelsen av återskapade våtmarkers ålder,
area och fiskförekomst för simfåglar
- En biologistudie ur ett lärarperspektiv
Sebastian Ekholm
LiTH-IFM- Ex--15/3108--SE
Handledare: Karl-Olof Bergman, Linköpings universitet Examinator: Thomas Östholm, Linköpings universitet
Institutionen för fysik, kemi och biologi
Linköpings universitet
Rapporttyp Report category Examensarbete C-uppsats Språk/Language Svenska/Swedish Titel/Title:
Betydelsen av återskapade våtmarkers ålder, area och fiskförekomst för simfåglar - En biologistudie ur ett lärarperspektiv
The significance of restored wetlands age, area and fish abundance for waterfowls - A biological study from a teacher's perspective
Författare/Author:
Sebastian Ekholm
Sammanfattning/Abstract:
Restored wetlands are of great importance for biodiversity, and especially important for endangered waterfowl. In order to increase knowledge about how factors such as wetlands area, age, and fish occurrence affect waterfowl in restored wetlands four wetlands in Tinnerö nature reserve, Linköping municipality, were studied. Of special interest was the horned grebe (Podiceps auritus). The number of horned grebes in the studied wetlands had seen a positive development during the wetlands first years. Between 2009 and 2011, the number of horned grebes in the area declined. The numbers were stabilized in 2011, after the establishment of Ekängsdalsgångens wetlands. The conclusion is that newly created, fish-free wetlands provide good conditions for endangered species such as the horned grebe. In addition to this the study also examined the didactic opportunities, based on the curriculum for biology, which excursions offers.
ISBN
LITH-IFM-G-EX—15/3108—SE
__________________________________________________ ISRN
__________________________________________________
Serietitel och serienummer ISSN
Title of series, numbering
Handledare/Supervisor: Karl-Olof Bergman
Ort/Location: Linköping
Nyckelord/Keyword:
Recovered wetland, Bird, Waterfowl, Area, Age, Fish occurrence, Horned grebe, Excursion, Didactic, Field study
Datum/Date
2015-06-17
URL för elektronisk version
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:li u:diva-119437
Institutionen för fysik, kemi och biologi
Department of Physics, Chemistry and Biology
Avdelningen för biologi
Innehållsförteckning
1 Sammanfattning ... 2
2 Introduktion ... 2
2.1 Exkursioner ur ett didaktiskt perspektiv ... 4
3 Material & metoder ... 4
3.1 Försökslokaler ... 4
3.2 Räkning av simfåglar ... 6
3.3 Statistisk analys ... 6
3.4 Exkursioner ur ett didaktiskt perspektiv ... 7
4 Resultat ... 7
4.1 Våtmarksarean... 7
4.2 Art- & individrikedom ... 9
4.3 Svarthakedoppingen ... 10
5 Diskussion ... 12
5.1 Våtmarkernas area och ålder ... 12
5.2 Svarthakedoppingen ... 13
5.3 Samhälleliga & etiska aspekter ... 13
5.4 Didaktisk diskussion om exkursioner ... 14
6 Tack ... 16
2
1 Sammanfattning
Återskapade våtmarker är av stor vikt för den biologiska mångfalden och särskilt viktiga för hotade simfåglar. För att öka kunskapen kring hur faktorer som våtmarkers area, ålder och fiskförekomst påverkar simfåglar i återskapade våtmarker studerades fyra våtmarker i Tinnerö
naturreservat, Linköpings kommun. Av speciellt intresse var
svarthakedoppingen (Podiceps auritus). Antalet svarthakedoppingar i de studerade våtmarkerna hade en positiv utveckling under våtmarkernas första år. Dock minskade antalet svarthakedoppingar i området mellan år 2009 och 2011. År 2011, efter anläggandet av Ekängsdalsgångens
våtmarker, stabiliserades antalet igen. Slutsatsen är att nyskapade, fiskfria våtmarker ger goda förutsättningar för hotade arter såsom
svarthakedoppingen. Utöver detta undersöktes även de didaktiska
möjligheter, utifrån Skolverkets ämnes- och kursplaner för biologi, som exkursioner erbjuder.
Nyckelord: Återskapad våtmark, Fågel, Simfågel, Area, Ålder, Fiskförekomst, Svarthakedopping, Exkursion, Didaktik, Fältstudie
2 Introduktion
Uppskattningsvis 50 % av världens våtmarker har förstörts av människan under de senaste 100 åren (Fraser & Keddy 2005). På samma sätt har Sveriges våtmarker minskat i antal och storlek under senare delen av 1800-talet och början av 1900-talet. Orsaken var ett växande jordbruk, som medförde ökad uppodling och dränering för att få odlingsbar mark. På senare tid har även övergödning, med igenväxning som följd, från jordbruket inverkat negativt på våtmarkerna (Andersson 2009).
Våtmarkerna minskar de negativa effekterna av bland annat jordbruk och står dessutom för flera ekosystemtjänster så som skydd mot
översvämning, förbättring av vattenkvalité och ökad biologisk mångfald (Zedler 2003, Zedler & Kercher 2005). På senare tid har våtmarker börjat återskapas. Till exempel är “Myllrande våtmarker” ett av Sveriges 16 miljömål och våtmarker tas även upp i flera av de övriga målen
(Miljömålsportalen 2015). I den nya upplagan av den svenska rödlistan för år 2015 förekommer en femtedel av de rödlistade arterna i våtmarker. För klassen fåglar (aves) så är så många som hälften av arterna som tas upp knutna till våtmarker (Artdatabanken 2015).
Vegetationen och faunan i en våtmark utgör viktiga födokällor för simfåglar. Tillgången på och sammansättningen av föda är betydande indikatorer på ett habitats kvalité (Ma et al. 2010). Vidare är även
3
vegetationen i sig en viktig beståndsdel av simfåglars livsmiljö i våtmarken (Ma et al. 2010). Arean av en våtmark påverkar också art- samt individrikedomen (Brown & Dinsmore 1986, Elmberg et al. 1994, Paracuellos & Tellería 2004). Större våtmarker med bättre möjlighet till variation i livsmiljöer kan hysa en större mångfald av simfåglar (Weller 1999, Paracuellos & Tellería 2004). Stora våtmarker är alltså de som är viktigast att skydda för de mest utsatta fågelarterna (Weller 1999, Ma et al. 2010). Sammansättningen i fågelsamhället förändras även med våtmarkens ålder (VanRees-Siewert & Dinsmore 1996), bland annat genom en naturlig succession i våtmarken (Van der Valk 1981).
Fiskförekomsten i en våtmark kan ha en negativ inverkan på simfåglarna, då det uppstår konkurrens mellan bottenätande fisk och fåglar (Wagner & Hansson 1998, Haas et al. 2007). Vissa fiskarter, exempelvis gädda, kan även predatera på fågelungar och då direkt ha en negativ relation till förekomsten av simfåglar (Elmberg et al. 2010, Dessborn et al. 2011). Den här studien fokuserade på de fyra återskapade våtmarkerna som finns i Tinnerö naturreservat söder om Linköping: Rosenkällasjön, Frökärret, Edhaga och Ekängsdalgångens våtmarker (Figur 1). Tinnerö
naturreservat är ett mosaikartat eklandskap med ett rikt växt- och djurliv med en hög koncentration av rödlistade och sällsynta arter (Linköpings kommun 2014). År 2009 var Rosenkällasjön en av de platser i Sverige där flest svarthakedoppingar observerades. Därefter har
häckningsframgången i sjön minskat, troligen till följd av en växande gäddpopulation (Linköpings kommun 2012). Svarthakedoppingen är en tidigare rödlistad art som trivs främst i mindre, fiskfria vatten (Tjernberg 2011). Insatser har gjorts i Tinnerö naturreservat för att reducera
fiskpopulationerna1, och det är därför av intresse att följa upp om detta har gett något gensvar hos populationerna av svarthakedopping i de studerade våtmarkerna.
Målet med denna studie var att undersöka hur och varför artrikedomen och förekomsten av simfåglar som nyttjar de återskapade våtmarkerna i Tinnerö naturreservat har förändrats över tid. Även samband mellan area och artrikedom samt abundans studerades. Av speciellt intresse var den tidigare rödlistade svarthakedoppingen som förekommer i området. Studien bygger dels på data från tidigare år, insamlade av Anders Jörneskog, dels på ny data som har insamlats under den här studien.
4
Utöver den ekologiska studien så diskuteras de didaktiska möjligheter som exkursioner erbjuder ur ett lärarperspektiv.
2.1 Exkursioner ur ett didaktiskt perspektiv
Kunskap om vår omvärld och natur är relevant för alla människor. Utan grundläggande förståelse för den flora och fauna som omger oss saknas det möjligheter att se saker i ett större sammanhang. Det ger även en egen vinst i form av förståelse för de rekreationsvärden naturen erbjuder.
Undervisning i gymnasieämnet biologi ska uppmuntra till att låta elever utveckla förståelse av biologins betydelse i samhället, till exempel för livskvalitet och hälsa genom medicinen, och för värnandet om jordens ekosystem genom ekologin. I biologiämnets olika undervisningsformer ska man som lärare ta vara på modern forskning tillsammans med elevernas erfarenheter, påhittighet och nyfikenhet (Skolverket 2011). Exkursioner är ett utmärkt verktyg för att både öka elevernas
kunskapsinlärning och även förstärka en positiv bild av biologin hos eleverna (Orion & Hofstein 1997, Prokop et al. 2007, Fägerstam 2012). Vidare ska biologiundervisningen utöver detta dessutom medverka till att eleverna, utifrån ett naturvetenskapligt utgångsläge, kan vara delaktiga i samhällsdebatten och kan argumentera kring olika etiska frågor och ställningstaganden (Skolverket 2011). Undervisning utomhus har visat sig stärka elevers kommunikation, sociala kompetens och
samarbetsförmåga (Fägerstam 2012). Undervisningen ska på samma sätt slutligen:
”innefatta naturvetenskapliga arbetsmetoder som att formulera och söka svar på frågor, göra systematiska observationer, planera och utföra experiment och fältstudier samt bearbeta, tolka och kritiskt granska resultat och information. I undervisningen ska eleverna ges tillfällen att argumentera kring och presentera analyser och slutsatser. De ska även ges möjlighet att använda datorstödd utrustning för insamling, simulering, beräkning, bearbetning och presentation av data.” (Skolverket 2011)
3 Material & metoder 3.1 Försökslokaler
Fyra återskapade våtmarker i Tinnerö eklandskap söder om Linköping valdes ut som försökslokaler för studien. Omgivningen består av ängs- och betesmark omgivet av jordbrukslandskap. Rosenkällasjön som är äldst och störst har en varierad strandvegetation i form av bladvass,
5
kaveldun och partier med betade grässtränder (Linköpings kommun 2012). Sjön har stora flytöar, bestående av stubbar och rötter, med en häckande skrattmåskoloni. Rosenkällasjön har även en riklig
undervattensvegetation dominerad av vattenpest (Linköpings kommun 2012). Övriga våtmarker har liknande vegetation. Värt att notera är att Ekängsdalgångens tre mindre våtmarker betraktades som en enda våtmark i studien, detta då data från tidigare år inrapporterades som om det var en enda våtmark. Kartbilden nedan visar Ekängsdalgången i öst (Figur 1).
Figur 1. Kartbild över studerade våtmarker (Linköpings kommun 2012).
De våtmarker där simfåglarna räknades var: Rosenkällasjön, Edhaga, Frökärret och Ekängsdalgången. Våtmarkerna skiljer sig åt både i avseende på ålder och area (Tabell 1).
6
Tabell 1. Studerade våtmarker
Våtmark Anläggningsår Storlek (ha)
Rosenkällasjön 2004 43
Edhaga 2008 4,5
Frökärret 2010 9 Ekängsdalgången 2011 15,5
3.2 Räkning av simfåglar
Totalt spenderades tre veckor i fält för att räkna de simfåglar som vistades i de utvalda våtmarkerna. Kikare användes för att räkna antal individer av ett antal olika simfågelarter, se Tabell 2 nedan. Räkningen skedde mellan klockan 8.00 och 12.00 vardagar med start den sjunde april. Vid de tre mindre våtmarkerna Edhaga, Frökärret och
Ekängsdalgången kunde räkningen ske från en och samma plats vid varje tillfälle. Vid Rosenkällasjön räknades fåglarna från de tre fågeltornen som finns belägna vid sjön samt från Rödberget.
Tabell 2. Studerade fågelarter
Artnamn Vetenskapligt artnamn
Artnamn Vetenskapligt artnamn
Bläsand Anas penelope Skedand Anas clypeata
Brunand Aytha ferina Skäggdoping Podiceps cristasus
Grågås Anser anser Snatterand Anas strepera
Gråhäger Ardea cinerea Sothöna Fulica atra
Gräsand Anas platyrhynchos Storskrake Mergus merganser
Kanadagås Branta canadensis Svarthakedopping Podiceps auritus
Knipa Bucephala clangula Sångsvan Cygnus cygnus
Knölsvan Cygnus olor Vigg Aythya fuligula
Kricka Anas crecca Årta Anas querquedula
Rörhöna Gallinula chloropus 3.3 Statistisk analys
Till den statistiska analysen användes utöver data som samlades in under fältveckorna även data från tidigare år hämtad från databasen Artportalen (Artportalen 2015). Anders Jörneskog, kommunekolog i Linköping, har samlat in och sparat data i Artportalen för de fyra studerade våtmarkerna
7
sedan Rosenkällasjöns anläggningsår 2004. Från Artportalen användes förutom Jörneskogs data även data från en tidigare studie utav
våtmarkerna i fråga (Anderzén 2011, Fridström 2011). Data för tidigare år som användes valdes ut så att den tidsmässigt under åren matchade data som samlats in under denna studies fältveckor. Utifrån detta beräknades medelvärden av antalet arter och individer som vistades i våtmarkerna under april månad. Linjär regressionsanalys utfördes för att undersöka om insamlad data pekade mot ett linjärt samband mellan våtmarkernas area och antalet arter samt individer i våtmarkerna.
3.4 Exkursioner ur ett didaktiskt perspektiv
Skolverkets ämnesplan för gymnasieämnet biologi och kursplan för kursen Biologi 1 granskades. Mål rörande exkursioner valdes ut och diskuterades i förhållande till relevant forskning.
4 Resultat
Under studien observerades 240 individer och 10 arter av simfåglar i Rosenkällasjön. I Edhaga observerades 28 individer och 4 arter. I Frökärret observerades 58 individer och 7 arter. I Ekängsdalgången observerades 50 individer och 6 arter.
4.1 Våtmarksarean
Antalet individer som återfanns i våtmarkerna ökade linjärt med våtmarkernas area. Varje punkt symboliserar en våtmark (Figur 2).
8
Figur 2. Relationen mellan våtmarkernas logaritmerade area (ha) och det logaritmerade medelantalet individer som återfanns i våtmarkerna.
Det linjära sambandet ges av: y = 0,9179x + 0,7996, R² = 0,9125.
Antalet arter som återfanns i våtmarkerna ökade linjärt med våtmarkernas area. Varje punkt symboliserar en våtmark (Figur 3).
Figur 3. Relationen mellan våtmarkernas logaritmerade area (ha) och det logaritmerade medelantalet arter som återfanns i våtmarkerna. Det linjära sambandet ges av: y = 0,3373x + 0,447, R² = 0,8197.
0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 log An ta l in d iv id er
log Area (ha)
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 log An ta l a rter
9
4.2 Art- & individrikedom
Artrikedomen i Rosenkällasjön har ökat från fram till år 2010, då 14 arter observerades i våtmarken. Från år 2010 till 2015 har artrikedomen
minskat till tio arter. För år 2013 och 2014 saknades tillräckliga data för ta fram användbara medelvärden.
Antalet individer i Rosenkällasjön har ökat fram till år 2009, då 230 individer observerades i våtmarken. Mellan år 2009 och 2011 minskade antalet individer. År 2015 hade individantalet ökat till ett nytt högsta värde med 237 individer. För år 2013 och 2014 saknades tillräckliga data för ta fram användbara medelvärden (Figur 4).
Figur 4. Vänster: Medelantal (±standardavvikelsen) arter i Rosenkällasjön mellan år 2004 och 2015. Höger: Medelantalet (±standardavvikelsen) individer i Rosenkällasjön mellan år 2004 och 2015.
Artrikedomen i Edhaga nådde det högsta värdet år 2010 då 8 arter observerades. Från år 2010 till 2012 noterades en minskning till en nivå likt anläggningsåret 2008. För år 2013 och 2014 saknades tillräckliga data för ta fram användbara medelvärden.
Individrikedomen i Edhaga nådde det högsta värdet år 2010 med 47 observerade individer. Från år 2010 till 2011 noterades en minskning. Mellan år 2011 och 2015 har antalet individer legat på en relativt jämn nivå. För år 2013 och 2014 saknades tillräckliga data för ta fram ett användbara medelvärden (Figur 5).
0 5 10 15 20 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 An ta l a rter År 0 100 200 300 400 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 An ta l in d iv id er År
10
Figur 5. Vänster: Medelantal (±standardavvikelsen) arter i Edhaga våtmark mellan år 2008 och 2015. Höger: Medelantalet (±standardavvikelsen) individer i Edhaga våtmark mellan år 2008 och 2015.
Artrikedomen i Frökärret har legat på en relativt jämn nivå sedan
anläggningsåret 2010 med mellan fem och sju observerade arter. För år 2014 saknades tillräckliga data för ta fram ett användbart medelvärde. Antalet individer i Frökärret ökade något mellan anläggningsåret 2010 och år 2011 när 57 individer observerades. Därefter har individantalet avtagit från år 2011 till 2013 då 30 individer observerades. För år 2014 saknades tillräckliga data för ta fram ett användbart medelvärde. År 2015 noterades ett nytt högsta värde med 58 individer (Figur 6).
Figur 6. Vänster: Medelantalet (±standardavvikelsen) arter i Frökärret mellan år 2010 och 2015. Höger: Medelantalet (±standardavvikelsen) individer i Frökärret mellan år 2010 och 2015.
4.3 Svarthakedoppingen
Antalet svarthakedoppingar i de studerade våtmarkerna har varierat under de år som våtmarkerna har funnits. Rosenkällasjön, som är äldst och även störst, hade en stadig ökning sedan anläggningsåret 2004 fram till år 2009. År 2009 hade Rosenkällasjön det största antalet med 36
svarthakedoppingar, men sedan avtog antalet till idag då endast ett fåtal svarthakedoppingar har observerats i sjön. Det totala antalet
0 2 4 6 8 10 2007 2009 2011 2013 2015 An ta l a rter År 0 20 40 60 80 2007 2009 2011 2013 2015 An ta l in d iv id er År 0 2 4 6 8 10 2009 2011 2013 2015 An ta l a rter År 0 20 40 60 80 2009 2011 2013 2015 An ta l in d iv id er År
11
svarthakedoppingar i området var också det som störst år 2009, det har dock inte minskat lika drastiskt därefter. År 2014 ökade det totala värdet igen för första gången sedan de inledande åren. Antalet
svarthakedoppingar i Ekängsdalgången har hittills ökat för varje år sedan anläggningsåret 2011. År 2015 stod Ekängsdalgången för i princip alla observerade svarthakedoppingar (Figur 7).
Figur 7. Medelantalet (±standardavvikelsen) svarthakedoppingar som
observerats under april månad i de fyra studerade våtmarkerna från 2004 till 2015. Även det summerade värdet för de fyra våtmarkerna visas.
Utvecklingen i både Rosenkällasjön och Ekängsdalgången visar på en ökning de första fyra till fem åren efter anläggningsåret. Rosenkällasjön nådde sitt högsta värde fem år efter anläggningsåret, därefter har antalet svarthakedoppingar sjunkit till fem individer tio år efter anläggningsåret. Edhaga och Frökärret har båda legat runt fem och färre individer för alla år de har funnits (Figur 8).
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 An ta l s var th ak ed o p p in gar År
12
Figur 8. Medelantalet (±standardavvikelsen) svarthakedoppingar som observerats under april månad i de fyra studerade våtmarkerna. År 0 anger varje våtmarks anläggningsår.
5 Diskussion
5.1 Våtmarkernas area och ålder
Arean var en betydelsefull faktor för simfåglarnas utnyttjande av våtmarker i Tinnerö naturreservat. Ett tydligt positivt linjärt samband mellan våtmarkernas area och antalet arter samt individer i våtmarkerna påvisades (Figur 2 & 3). Detta stämde väl överens med tidigare forskning (Sebastián-Gonzáles & Green 2014). Svarthakedoppingen är en art som föredrar mindre våtmarker mellan 0,1 och 2,6 hektar (Kuczynski 2009, Kuczynski et al. 2012). I det studerade området fanns under flera år endast Rosenkällasjön, vilken i jämförelse med övriga våtmarker i studien inte kan klassas liten. Svarthakedoppingen verkade ändå trivas där och under våtmarkens fem första år observerades ett stadigt ökande antal. Även efter anläggandet av de mindre våtmarkerna Edhaga och Frökärret stod Rosenkällasjön tydligt för det största antalet
svarthakedoppingar. Detta går alltså emot tidigare studier som pekar på att svarthakedoppingen främst föredrar mindre våtmarker.
Åldern är ytterligare en viktig faktor. Enligt studier gjorda på cirka 40 våtmarker i Storbritannien så har våtmarker som är runt sex till tolv år gamla störst artrikedom och högst antal sällsynta arter (Williams et al. 2010). Rosenkällasjön hade störst artrikedom år 2010, sex år efter anläggningsåret. Antalet svarthakedoppingar var som högst fem år efter
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 An ta l s var th ak ed o p p in gar Våtmarkens ålder
13
anläggningsåret (Figur 4). Nyskapade våtmarker kan koloniseras snabbt (Williams et al. 2010), likt Edhaga som hade störst artrikedom tre år efter anläggningsåret (Figur 5). Därefter minskade dock artrikedomen snabbt igen, troligen eftersom Edhaga är en liten våtmark och inte kunde
uppehålla så många arter (Ma et al. 2010). Slutsatsen blir att de större våtmarkerna innehöll fler arter och individer av simfåglar samt att våtmarkerna hade störst artrikedom tre till sex år efter anläggningsåret.
5.2 Svarthakedoppingen
Efter toppnoteringen år 2009 sjönk antalet svarthakedoppingar i
Rosenkällasjön fram till år 2011, detta troligen beroende på en ökande gäddpopulation (Elmberg et al. 2010, Dessborn et al. 2011, Linköpings kommun 2012). En motsvarande gäddpopulation torde funnits i Edhaga, då dessa två våtmarker ligger i direkt anslutning. Under vintern 2012 tömdes Rosenkällasjön nästan helt i ett försök att bli av med gäddorna genom elfiske och fiske med ryssjor. Man lyckades inte helt på grund av stora mängder regn, men bedömde att gäddpopulationen hade reducerats avsevärt2. Tyvärr verkade detta inte ge någon respons, då antalet
svarthakedoppingar fortsatte att avta (Figur 7). I Edhaga lyckades man dock få bort alla gäddor3 och under 2014 observerades en tydlig uppgång
i antalet svarthakedoppingar. År 2014 noterades även en ökning av det totala antalet svarthakedoppingar för första gången sedan 2009. Den störst bidragande faktorn till detta får dock tillskrivas anläggningen av Ekängsdalgången. Redan under våtmarkernas andra år (2012) avtog den negativa trenden för områdets svarthakedoppingar. Ekängsdalgången stod år 2012 för flest antal svarthakedoppingar i området och visade en positiv trend fram till studiens utförande (Figur 7). Sannolikt berodde
framgången här på att detta var en nyskapad våtmark utan något fiskbestånd (Tjernberg 2011). Följaktligen kan vi dra slutsatsen att
kontinuerlig skötsel av åldrande våtmarker och framförallt återskapandet av nya våtmarker är av stor vikt för svarthakedoppingen och för att främja biologisk mångfald.
5.3 Samhälleliga & etiska aspekter
Återskapade våtmarker och deras simfågelfauna har flera samhällsvärden. Det finns värden av den biologiska mångfalden knuten till våtmarkerna, kulturhistoriska värden och även friluftslivs-/rekreationsvärden. Ökad
2Pers. komm., Anders Jörneskog, kommunekolog, Linköpings kommun
14
kunskap kring simfåglar i återskapade våtmarker har stor samhällsnytta inom bevarandebiologin.
Studien genomfördes i enlighet med krav som finns för en vetenskaplig text. Tillräcklig beskrivning av alla moment gavs så att studien kan återskapas och objektiva resultat/slutsatser presenterades. Arbetet genomfördes på ett sätt så att simfåglar och övriga djur inte stördes.
5.4 Didaktisk diskussion om exkursioner
En stor del av det som Skolverket lyfter fram som biologiämnets syfte pekar tydligt i en riktning ut ur klassrummet. För att kunna uppnå de syften med biologiundervisningen som beskrivs så behöver eleverna få komma ut ur klassrummet och göra exkursioner och fältstudier. Många studier påpekar värdet av exkursionsmoment för elevers inlärning (Dillon et al. 2006). Även kursplanerna för de olika kurserna inom biologi trycker på betydelsen av att genomföra flera element av biologiundervisningen ute i fält. I gymnasiekursen Biologi 1 så omnämns följande moment omfattande exkursion och fältstudie inom biologins karaktär och arbetsformer:
o ”Planering och genomförande av fältstudier, experiment och observationer samt formulering och prövning av hypoteser i samband med dessa.
o Fältstudier och undersökningar inom ekologi inklusive användning
av modern utrustning. Simulering av evolutionära mekanismer, till exempel naturligt urval. Hur man identifierar organismer.
Mikroskopering vid till exempel studier av celler eller celldelning.”
(Skolverket 2011)
Med de ovanstående innehållskraven i kursen betonas vikten av att ha med exkursionsmoment i undervisningen. Som lärare måste man tillsammans med eleverna planera för fältstudier och ge sig ut i fält. Lärare som genomför exkursioner med sina elever ser en ökad
uppskattning och motivation hos eleverna (Szczepanski 2007). Vidare vägleder Skolverket med hjälp av innehållskraven till att en del av de här fältstudierna bör ske inom ekologiområdet i kursen och att ett
exkursionsmoment kan behandla artbestämning av något slag. Kunskap om artbestämning, med hjälp av böcker och artnycklar, är en viktig förutsättning för att lära sig om biologisk mångfald och ekologi. Detta främjar elevernas metodologiska färdigheter och bidrar även till ett
15
livslångt lärande genom att göra det möjligt för eleverna att använda sig av sådana böcker och nycklar (Randler 2008).
Under ekologiavsnittet i kursplanen för Biologi 1 preciseras flera punkter som väl lämpar sig för fältstudier:
o ”Ekosystemens struktur och dynamik. Energiflöden och kretslopp av materia samt ekosystemtjänster.
o Naturliga och av människan orsakade störningar i ekosystem med
koppling till frågor om bärkraft och biologisk mångfald.
o Populationers storlek, samhällens artrikedom och
artsammansättning samt faktorer som påverkar detta.
o Ekologiskt hållbar utveckling lokalt och globalt samt olika sätt att
bidra till detta.”
(Skolverket 2011)
Som lärare kan man ta med eleverna ut på en exkursion och låta dem få se ett ekosystem ute i naturen på riktigt. Våtmarker täcker så mycket som en femtedel av Sveriges yta (Gunnarsson & Löfroth 2009) och utgör ett lättillgängligt och lämpligt område att studera (O’Neal 1995). Ger man sig väl ut så kan man snabbt och enkelt även visa och låta eleverna reflektera kring flera olika slags ekosystem. Det passar då bra att beröra de olika ekosystemens strukturer och dynamik. Eleverna kan också få fundera över frågor kring energiflöden och naturliga kretslopp som de kan tänkas hitta. Väl ute i naturen kan man lyfta fram olika
ekosystemtjänster och diskutera kring dessa. När eleverna är ute i fält för att studera ekosystem och kretslopp lämpar det sig även att eleverna ges möjlighet att studera artrikedom och populationsstorlekar. Det är viktigt att man som lärare tillgodoser eleverna med tillräckliga förkunskaper innan man ger sig ut i fält (Orion & Hofstein 1994, Randler 2008). Inom planeringen av fältstudierna är det viktigt att man tillsammans med
eleverna sätter upp tydliga mål att eftersträva och tänker igenom hur man ska arbeta ute på exkursionen för att kunna nå dessa mål. Är målet till exempel att studera artrikedomen hos simfågelfaunan i en närliggande våtmark måste vi bland annat ha klart för oss ungefär vilka arter vi kan tänkas stöta på. Vi måste ha förberett oss så pass att vi faktiskt kan säga att vi tillämpar ett naturvetenskapligt arbetssätt och kan genomföra systematiska observationer.
Sammanfattningsvis visar forskningen att exkursioner har en positiv inverkan på elevers motivation, kunskapsinhämtning och inställning till biologiämnet (Orion & Hofstein 1997, Dillon et al. 2006, Prokop et al.
16
2007, Szczepanski 2007, Fägerstam 2012). Exkursioner komplementerar och förstärker övrig undervisning och bör därför ha en central roll inom biologiundervisningen. Skolan ska förbereda eleverna för att arbeta och verka i samhället (Skolverket 2011). Det är därför av största vikt att låta elever praktiskt få tillämpa alla de teoretiska kunskaper de förvärvat i skolan.
6 Tack
Karl-Olof Bergman, handledare
Anders Jörneskog, kommunekolog i Linköping Per Milberg, professor
17
7 Referenser
Andersson, L (2009) Utvärdering av svenska våtmarksrestaureringar och-anläggningar. Översikt med idéer och slutsatser.© Världsnaturfonden WWF
Anderzén, E (2011) Beror förekomsten av sjöfågel i anlagda våtmarker på våtmarkens ålder och area?
Artdatabanken (2015) Rödlistade arter i Sverige 2015. Artdatabanken SLU, Uppsala
Brown, M, Dinsmore, JJ (1986) Implications of marsh size and isolation for marsh bird management. The Journal of wildlife management, 392-397
Dessborn, L, Elmberg, J, Englund, G (2011) Pike predation affects breeding success and habitat selection of ducks. Freshwater Biology, 56(3), 579-589
Dillon, J, Rickinson, M, Teamey, K, Morris, M, Choi, MY, Sanders, D, Benefield, P (2006) The value of outdoor learning: evidence from research in the UK and elsewhere. School science review, 87(320), 107 Elmberg, J, Nummi, P, Poysa, H, Sjoberg, K (1994) Relationships
between species number, lake size and resource diversity in assemblages of breeding waterfowl. Journal of Biogeography, 75-84
Elmberg, J, Dessborn, L, Englund, G (2010) Presence of fish affects lake use and breeding success in ducks. Hydrobiologia, 641(1), 215-223 Fraser, LH, Keddy, PA (Eds.) (2005) The world's largest wetlands: ecology and conservation. Cambridge University Press
Fridström, M (2011) Betydelsen av anlagda våtmarkers area och ålder för förekomst av sjöfågel inom Linköpings kommun
Fägerstam, E (2012) Perspectives on outdoor teaching and Learning. Linköping Studies in Behavioral Science No.167, Linköping University Gunnarsson, U & Löfroth, M (2009) Våtmarksinventeringen-resultat från 25 års inventeringar (Report from the Swedish national wetland
inventory). Stockholm: Swedish Environmental Protection Agency. (Nationell slutrapport för våtmarksinventeringen (VMI) i Sverige
18
(National final report for the Swedish national wetland inventory (VMI)); 5925). ISSN 978-91-620-5925-5
Haas, K, Köhler, U, Diehl, S, Köhler, P, Dietrich, S, Holler, S, Vilsmeier, J (2007) Influence of fish on habitat choice of water birds: a whole
system experiment. Ecology, 88(11), 2915-2925
Kuczynski, EC (2009) Habitat selection and food-web relations of
Horned Grebes (Podiceps auritus) and other aquatic birds on constructed wetlands in the Peace Parkland, Alberta, Canada. University of Alberta Libraries
Kuczynski, EC, Paszkowski, CA, Gingras, BA (2012) Horned grebe habitat use of constructed wetlands in Alberta, Canada. The Journal of Wildlife Management, 76(8), 1694-1702
Linköpings kommun (2012) Rosenkällasjön – en återskapad fågelsjö (17 juni 2015)
http://www.linkoping.se/Global/Milj%C3%B6%20och%20h%C3%A4lsa /Natur/F%C3%A5gelsj%C3%B6ar/Rosenk%C3%A4llasj%C3%B6n%20
historik,%20%C3%A5terskapande%20och%20f%C3%A5gelliv.pdf
Linköpings kommun (2014) Djur och natur i Tinnerö. (17 juni 2015)
http://www.linkoping.se/Miljo-halsa/Natur/Naturreservat/Tinnero/Djuren-i-Tinnero
Ma, Z, Cai, Y, Li, B, Chen, J (2010) Managing wetland habitats for waterbirds: an international perspective. Wetlands, 30(1), 15-27 Miljömålsportalen (2015) Myllrande våtmarker. (17 juni 2015)
http://www.miljomal.se/sv/Miljomalen/11-Myllrande-vatmarker
Naturvårdsverket
O'Neal, LH (1995) Using wetlands to teach ecology & environmental awareness in general biology. The American Biology Teacher, 135-139 Orion, N, Hofstein, A (1994) Factors that influence learning during a scientific field trip in a natural environment. Journal of research in science teaching, 31(10), 1097-1119
Orion, N, Hofstein, A, Tamir, P, Giddings, GJ (1997) Development and validation of an instrument for assessing the learning environment of outdoor science activities. Science Education, 81(2), 161-171
19
Paracuellos, M, Tellería, JL (2004) Factors affecting the distribution of a waterbird community: the role of habitat configuration and bird
abundance.Waterbirds, 27(4), 446-453
Prokop, P, Tuncer, G, & Kvasničák, R (2007) Short-term effects of field programme on students’ knowledge and attitude toward biology: a Slovak experience. Journal of Science Education and Technology, 16(3), 247-255
Randler, C (2008) Teaching species identification—a prerequisite for learning biodiversity and understanding ecology. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 4(3), 223-231
Skolverket (2011) Kurs- och ämnesplan – Biologi Gy11 (17 juni 2015)
http://www.skolverket.se/laroplaner-amnen-och-kurser/gymnasieutbildning/gymnasieskola/bio?tos=gy&subjectCode=BI O
Skolverket (2011) Läroplan, examensmål och gymnasiegemensamma ämnen för gymnasieskola 2011 (17 juni 2015)
www.skolverket.se/publikationer?id=2705
Szczepanski, A, Malmer, K, Nelson, N, & Dahlgren, LO (2007)
Utomhuspedagogikens särart och möjligheter ur ett lärarperspektiv. En interventionsstudie bland lärare i grundskolan. Didaktisk Tidskrift, 16, 89-106
Tjernberg, Martin (2011) Podiceps auritus Svarthakedopping. (17 juni 2015) http://artfakta.artdatabanken.se/taxon/100113 Sveriges
lantbruksuniversitet, Artdatabanken
Van der Valk, AG (1981) Succession in wetlands: a Gleasonian approach.Ecology, 688-696
VanRees-Siewert, KL, Dinsmore, JJ (1996). Influence of wetland age on bird use of restored wetlands in Iowa. Wetlands, 16(4), 577-582
Wagner, BM, Hansson, LA (1998) Food competition and niche
separation between fish and the Red-necked Grebe Podiceps grisegena (Boddaert, 1783). Hydrobiologia, 368(1-3), 75-81
Weller, MW (1999) Wetland birds: habitat resources and conservation implications. Cambridge University Press
20
Williams, P, Whitfield, M, Biggs, J (2010) How can we make new ponds biodiverse? A case study monitored over 7 years. In Pond Conservation in Europe (pp. 137-148). Springer Netherlands
Zedler, JB (2003) Wetlands at your service: reducing impacts of agriculture at the watershed scale. Frontiers in Ecology and the Environment, 1(2), 65-72
Zedler, JB, Kercher, S (2005) Wetland resources: status, trends,
ecosystem services, and restorability. Annu. Rev. Environ. Resour., 30, 39-74
