Thema 6 Ecologie en duurzaamheid

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 3

Bas 1 Organismen en hun omgeving

Leerdoelen:

• je kunt het verschil uitleggen tussen biotische factoren en abiotische factoren
• je kunt de verschillende niveaus in de biologie onderscheiden
• je kunt de voedselrelaties aangeven
• Je kunt de verschillende piramides gebruiken

• je kunt uitleggen waardoor bij accumulatie de hoogste schakel overlijdt 

Ecologie

Bestudeert de relaties tussen organismen en hun milieu.

De relatie werkt twee kanten op

Invloed op organisme leeft: biotisch

Invloed op organisme leeft niet: abiotisch

Verschillende niveaus bij voedselrelaties:

producenten: maken organische stoffen uit anorganische stoffen via fotosynthese, zijn autotroof

consumenten: moeten organische stoffen opnemen, zijn heterotroof

reducenten: breken organische stoffen af in anorganische stoffen; bacteriën en schimmels

Organische stoffen zijn stoffen met én C, én H én O in het molecuul.

Een voedselketen geeft informatie over voedselrelaties tussen organismen. Elke voedselketen start altijd met een producent! Dit is dus de eerste schakel. Het organisme dat de producent eet (een planteneter of herbivoor) krijgt de pijl naar zich toe, die betekent: wordt gegeten door.

voedselketen

Voedselweb

Piramides

Piramides van aantallen geven van elke schakel  van een voedselketen het aantal individuen weer.

Meestal is het aantal de volgende schakel kleiner, alleen bij de producenten klopt dit niet altijd.

wel een piramide

geen piramide door aantal producenten

Biomassa

• Het totale gewicht van energierijke stoffen in een organisme. 
• Per schakel is de totale hoeveelheid biomassa het totale gewicht van alle organismen van die schakel.
• De biomassa's van alle schakels op elkaar: altijd een piramide.

biomassa per schakel in kg

piramide van biomassa

Bas 2 Voedselrelaties en kringlopen

Leerdoelen:

• de definitie van autotroof en heterotroof kennen
  
• water-, koolstof- en stikstofkringlopen kennen
• je kent het verschil tussen biologisch afbreekbaar en niet-biologisch afbreekbaar
• Je weet wat plastic soep is

Fotosynthese

voedselketen

Definities

Autotrofe organismen: kunnen energiearme stoffen door fotosynthese omzetten in energierijke stoffen, voeden zich niet met andere organismen

Heterotrofe organismen: Kunnen zelf geen energierijke stoffen maken uit energiearme stoffen, moeten die binnenkrijgen met voedsel

waterkringloop

koolstofkringloop

stikstofkringloop

Biologisch afbreekbaar: afkomstig van planten en/of dieren

Denk aan al het plastic dat tot nu toe geproduceerd is op de hele wereld. Hoeveel procent zou daarvan gerecycled zijn? 

Gyres: De vijf grote zeestromen 

Plastic vergaat niet.
Plastic wordt steeds
kleiner, het probleem
wordt steeds groter.

Plastic

• niet biologisch afbreekbaar : persistent
• microplastic
• nanoplastic
• opname in cellen

Via de rivieren
komt het in
de oceaan.

De oceanen
raken vervuild.

Dieren raken verstrikt.

Dieren 

eten 

het op.

Wij eten 

het op.

Bas 3 Samenleven

Leerdoelen:

• Je kunt uitleggen wat biologisch evenwicht is
• Je kunt uitleggen wat een optimum kromme is en deze aflezen en zelf maken
• Je kunt de verschillende manieren van samenleven herkennen en toepassen

Populatiegrootte

• Aantal organismen in een populatie hangt van verschillende factoren af (biotisch en abiotisch).
• Soms grote populatie en soms klein. 
  Gemiddeld: biologisch evenwicht.

1ste jaar

2de jaar

3de jaar

4de jaar

Samengevat

de populatiegrootte schommelt elk jaar rondom een evenwichtswaarde

= 

Biologisch evenwicht

Optimumkromme

Samenleven

• Elk individu heeft een relatie met soortgenoten.
• Gericht op concurrentie of op samenwerking.
• Draait om voedsel en voortplanting.

Rangorde

• 1 dier is de 'baas'.
• Rest kent zijn plek.
• Hebben van territorium --> minder kans op gevecht.
• Territorium: gebied dat verdedigd wordt tegen soortgenoten.
• Zorgt voor voedsel en voortplantingsplek.

Symbiose = samenleven van verschillende soorten

Er zijn 3 vormen van symbiose:

• Mutualisme
• Commensalisme 

• Parasitisme

• geen voordeel is
  geen symbiose
  

Relaties tussen soorten

afb.  Korstmos

Schimmels en algen

De schimmel zorgt voor water en een beschutte plek voor de alg.  De alg heeft bladgroen en kan aan fotosynthese doen.  Zo produceert ze voedsel voor de schimmel.

Hoe werken beiden samen?

Parasieten

• Hierbij leeft een individu, de parasiet, op of in een individu van een andere soort, de
  gastheer.
• Eén soort heeft voordeel, de ander een nadeel.

Muggen

Bas 4 Natuurbeheer

Leerdoelen:

• Kunnen uitleggen dat de natuur in NL gereguleerd is door de mens
• De manieren noemen en de verschillen kennen tussen behouden, beschermen en herstellen van natuur

Terugblik

Hoe heet deze vorm van symbiose?

Hoe heet deze vorm van symbiose?

Geef een voorbeeld van een biotische en abiotische factor waardoor een populatiegrootte kan veranderen

Natuurbeheer

De mens en zijn omgeving

Cultuurlandschap

Twee derde wordt gebruikt voor landbouw, de helft daarvan is grasland.

Invloed van de mens

Gevolg: diersoorten bedreigd, sterven uit, afnemende variatie, minder biodiversiteit

Natuurbeheer

Alle maatregelen om natuur te behouden, beschermen en te herstellen

Herintroductie (terugbrengen van dier-of plantensoort): vorm van natuurbeheer

Ecoduct: vorm van natuurbeheer

Natuurbeheerder

Pikorde

Bij kippen

Plastic vergaat niet.
Plastic wordt steeds
kleiner, het probleem
wordt steeds groter.

Bas 5 Energiestroom in een ecosysteem

Leerdoelen:

• uitleggen wat een trofisch niveau in een voedselketen is
• verschil in opbrengst uitleggen van verschillende trofische niveaus
• biomassa volgen in een ecosysteem

De verschillende schakels van een voedselketen noemt men trofische niveaus. Producenten zijn het eerste trofische niveau, consumenten 1e orde het tweede trofische niveau, etc.

Als organismen opgegeten worden, worden hun energierijke stoffen doorgegeven aan het volgende trofische niveau. Zodoende is er ook sprake van een energiestroom van het ene niveau naar het volgende niveau.

In elke schakel verdwijnt energie uit de voedselketen:

• sommige individuen sterven zonder dat zij gegeten zijn
• uitwerpselen bevatten nog energierijke stoffen
• brandstoffen die verbruikt worden voor beweging, etc
• de rest kan gebruikt worden als bouwstof en doorgegeven worden aan de volgende schakel

Bas 6 Populaties

Leerdoelen:

• inzicht dat optimumkromme voor bijna alle factoren die een populatie beïnvloeden te maken is
• Optimumkromme maken en kunnen gebruiken

Populaties

De grootte is afhankelijk van de omstandigheden: zijn deze gunstig, dan kan de populatie groter worden, zijn deze ongunstig, dan zal deze kleiner worden. Meestal schommelt de populatiegrootte om een evenwichtswaarde: het biologische evenwicht. Elke factor heeft invloed op de grootte en kunnen niet onder een minimum zakken of boven een maximum uitkomen. De meest gunstige waarde is het optimum.

optimumkromme

Bas 7 Successie

Op kale grond, een kale rots, nieuwe duin zal na verloop van tijd begroeid raken met korstmossen of kleine planten. Deze eerste vegetatie heten pioniers. Zij zijn erg tolerant wat de abiotische factoren als temperatuur betreft.

Deze planten trekken dieren aan, het eerste pionierecosysteem is ontstaan. Hierdoor worden de omstandigheden gunstiger voor nieuwe soorten om zich hier te vestigen.

Door doodgaan van planten en dieren ontstaat humus, waardoor de omstandigheden sterk verbeterd zijn. Hierdoor kunnen grotere planten op deze plek groeien, grotere dieren zich hier vestigen en het pionierecosysteem gaat over in een ander ecosysteem. Dit maakt de omstandigheden nóg gematigder, zodat weer andere planten en dieren zich hier vestigen: er is sprake van successie.

pioniersvegetatie

andere planten en dieren kunnen zich vestigen

struiken komen en grotere dieren

uiteindelijk komt er bos: het climaxecosysteem

www.zootrack.nl

Bas 8 Aanpassingen bij dieren

Dieren zoals die op dit moment leven, zijn het resultaat van aanpassing aan de omgeving waarin zij leven en waaraan zij het beste aangepast zijn, wat ook aan de nakomelingen doorgegeven wordt. Het aanpassen aan de omstandigheden noemt men adaptatie.

Mogelijke aanpassingen:

• aan water: kieuwen, stroomlijn, waardoor minder weerstand van het water plaatsvindt, ondanks groot gewicht geen zwaar skelet.
  
• aan land: bij groter gewicht een zwaarder skelet en stevige poten, aan ondergrond: harde ondergrond: topganger, zachte ondergrond: zoolganger.

poten van vogels

snavels van vogels

kegelsnavel: om zaden te kraken

pincetsnavel: om insecten uit schuilplaats te pikken

haaksnavel: vlees in stukken scheuren

priemsnavel: in de bodem van ondiep water dieren zoeken

zeefsnavel: wateroppervlak afslobberen naar organismen

www.ntr.nl

Bas 9 Aanpassingen bij planten

De twee uitersten qua aanpassing aan licht zijn de zonplanten, die veel licht nodig hebben om te kunnen groeien en schaduwplanten, die optimaal groeien bij weinig licht.

Ook aanpassingen aan de hoeveelheid beschikbaar water is zichtbaar bij planten: de planten die weinig water krijgen, hebben kleine, dikke bladeren en een groot wortelstelsel.

Planten in het water hebben soms wortels, soms niet,

www.ntr.nl

Bas 10 Samenleven

Relaties: met soortgenoten

Gaat altijd om voedsel en voortplanten. Hierbij kan competitie (concurrentie) of samenwerking plaatsvinden.

De relaties lopen alleen soepel als er 'afspraken' staan over rangorde (apen), territorium (wolf), staten (bijen).

relaties tussen 2 soorten

Bas 11 De bodem

Leerdoelen:

• het verschil in bodemeigenschappen tussen zand en klei kennen
• weten wat humus is

De bodem

Humus is belangrijk voor de bodem. Door reducenten worden organische stoffen omgezet in anorganische stoffen. Deze worden door planten als fosfaat, nitraat en andere zouten opgenomen.