Ecologie lijn TB
Toegepaste Biologie
Leerjaar 1
Ecologie
Onderdelen in deze les
Toegepaste Biologie
Leerjaar 1
Ecologie
Lesdoelen
Je kunt beargumenteren wanneer je iets natuur noemt
Je weet wat ecologie betekent
Je weet wat een ecoloog voor werk doet
Je kent de verschillende begrippen binnen de ecologie en kunt deze herkennen en toepassen.
Je kunt biotische en abiotische factoren binnen een ecosysteem benoemen.
Je kunt de invloed van de belangrijkste abiotische factoren op organismen beschrijven.
Wat versta jij onder natuur?
Wat betekent natuur voor jou?
Van Dale:
Natuur = dat wat de mens om zich heen ziet als niet door hem gewijzigd.
Natuurlijk landschap
Half-natuurlijk landschap
Cultuurlandschap
Zou je nieuwe natuur kunnen creëren?
Voorkennis
Wat versta jij onder het woord ecologie?
Aan welke termen denk jij bij het woord ecologie (woordweb)
Voorkennis
Waar komt het woord ecologie vandaan?
Eco …
- oikos (Grieks) = huishouding
Logie…
- logos (Grieks) = studie, wetenschap
Ecologie is…
Studie naar huishouding?
Studie naar factoren die in samenhang met elkaar ervoor zorgen dat een plant of dier (organisme) ergens kan leven.
Oftewel: ‘Studie naar de relatie tussen organismen onderling en hun milieu.’
OPDRACHT
Welke factoren zijn voor jouw noodzakelijk om te kunnen leven?
Werk uit in groepjes van 4 (10 min.)
Klassikale bespreking
Ecologie is…
Verschillende takken van de ecologie:
Dierecologie
Plantecologie
Aquatische ecologie
Wat doet een ecoloog?
Ecologische begrippen
Ecologische begrippen
Ecologie op verschillende niveaus
Emergente eigenschappen
Eigenschappen die niveau’s onderscheiden
Discutabel (hoeveel niveau’s)
Ecogenomica (ecogenomics)
DNA onderzoek
Genoom
Ecologische begrippen
Ecologische begrippen
Ecologie
Bestudeert zowel de wisselwerking tussen organismen onderling, binnen populaties en levensgemeenschappen (de biotische milieufactoren), als de relaties van deze biologische eenheden met hun niet-biologische omgeving (de abiotische milieufactoren).
Studie naar de relaties tussen organismen onderling
en hun milieu.
alles wat van buitenaf inwerkt op een organisme, de omgeving
Studie naar de relaties tussen organismen onderling en hun milieu.
Milieu
Alles wat van buitenaf inwerkt op een organisme, de omgeving.
Wat werkt er van buitenaf in op een organisme?
Wat is een ander woord voor milieu?
Ecologische begrippen
Organisme
Een organisme is een levend wezen en opgebouwd uit een of meerdere cellen.
Soort
Organismen die overeenkomstige (anatomische, morfologische) kenmerken bezitten en bij onderlinge kruising al generaties vruchtbare nakomelingen opleveren.
Het meest specifieke niveau. Elke soort heeft een unieke tweedelige naam, zoals Homo sapiens (de mens).
Ecologische begrippen
Dieren
Chordadieren
Zoogdieren
Roofdieren
Beren
Geslacht beren Eurazië/Noord-Amerika
Amerikaanse zwarte beer
Ecologische begrippen
Ecologische begrippen
Populatie
Een groep organismen die tot dezelfde soort behoren, met elkaar leven en een bepaald gebied delen.
Levensgemeenschap
Meerdere populaties die bij elkaar in hetzelfde gebied leven en (in)direct van elkaar afhankelijk zijn.
Ecologische begrippen
Populatiedichtheid
Het aantal individuen in een gebied.
Populatiedichtheid heeft te maken met beperkende factoren.
Abiotische of biotische factoren zoals voedselaanbod, ziektes, predatie, ruimte, regenval, temp, etc.
‘De natuur streeft naar een evenwicht’
Ecologische begrippen
Ecologische begrippen
‘Bios betekent leven’ Factoren uit het milieu
Abiotische factoren
Niet-levende elementen in een ecosysteem.
Ze staan voor een externe milieufactor die geen biologische oorsprong heeft.
Biotische factoren
Levende elementen in een ecosysteem, zoals planten, dieren en bacteriën.
Levende factoren die de succesfactor van een organisme beïnvloeden.
Ze hebben een biologische oorsprong.
‘Abiotische en biotische factoren beïnvloeden elkaar’
Ecologische begrippen
Abiotische factoren
Lucht
Licht
Water
Bodem
Temperatuur
Biotische factoren
Bacteriën (eencellig micro-organismen)
Archaea (eencellig micro-organismen)
Protisten
Schimmels
Planten
Dieren
Ecologische begrippen
Het huis van de koolmees & watervlo
Verspreidingsgebied (areaal)
het daadwerkelijke gebied op de kaart waar de soort voorkomt. (moet onderzocht worden)
Afhankelijk van de (a-)biotische factoren
Ecologische begrippen
Tolerantie
Het vermogen van een organisme om schommelingen van een abiotische factor te verdagen.
Vissen hebben een verschillend tolerantieniveau voor de abiotische factor zuurstof = O2
Zuurstof is bij deze vissen een beperkende factor (zonder kunnen ze niet leven)
Het tolerantiegebied = het gebied tussen de minimum- en maximumwaarde van een abiotische factor, waarbij een soort kan leven.
Ecologische begrippen
Ecologische begrippen
Biosfeer: zone of life
Biosfeer is het gedeelte van de aarde waar leven mogelijk is.
Bevindt zich in de hydrosfeer, de atmosfeer en de lithosfeer.
In de vaste aardbodem enkele meters diep
In de lucht is hij 8 kilometer hoog tot waar er voldoende zuurstof is
In het water strekt hij zich uit tot op zeer grote diepten (11 km, diepzeetroggen)
Biosfeer
Biomen zijn de zes grote vegetatiezones op aarde waar de milieufactoren, in het bijzonder het klimaat en de overheersende vegetatie, vergelijkbaar zijn.
Tot op zekere hoogte zijn ook de hieraan aangepaste dieren en andere organismen vergelijkbaar.
Binnen biomen kennen we sub-biomen.
Tropische bossen
Loofbossen
Naaldbossen
Graslanden
Woestijnen
Toendra’s
Biomen
Biotoop
Een biotoop is een ruimtelijk min of meer homogeen gebied. Dit gebied wordt gekenmerkt door eigenschappen die verschillen van de omgeving en wordt daarom bewoond door een typische levensgemeenschap.
Een biotoop is het resultaat van het samenspel van de natuurlijke omstandigheden in een bepaald gebied.
Voorbeelden van biotopen: een bos, een poel, een grasland, een ruigte.
Biotopen
‘Bios = leven en Topos = plaats’
Ecotoop (landschapstype)
Eenvormig begroeiingstype in een eenvormig abiotisch milieu.
Het landschap kan vanuit de lucht gezien worden als een mozaïek van verschillende vlakjes: akkers, stukken bos, weilanden etc. Het kleinste uniforme deeltje van dit landschap wordt ecotoop genoemd.
Dit vlakje kan beschouwd worden als een ecosysteem met bepaalde levende (planten en dieren) en niet-levende (water, wind, licht...) componenten.
Het ecotoop doelt dus op een plek die een soort of een groep van soorten aantrekt en redeneert niet vanuit het standpunt van één soort.
Ecotopen
Habitat
Leefgebied van één soort.
Vegetatietypes
Niche
Unieke plaats waar een organisme leeft om concurrentie te vermijden.
Niche is dus een onderdeel van een habitat.
Steltlopers: leven in dezelfde biotoop maar maken gebruik van verschillende niches.
Habitat en niche
Ecosysteem
organismen, hun abiotische omgeving en de wisselwerkingen tussen beide, binnen een afgebakende, bijvoorbeeld geografische, eenheid.
een eenheid die bestaat uit een complex systeem van interacties tussen organismen en de omgeving waarin ze leven.
‘biotische- en abiotische factoren samen vormen een ecosysteem’
Wat is het grootste ecosysteem?
Ecosysteem
Ecosysteem
Producenten
Groene planten: energie van zonlicht vastleggen in organische stoffen (voedingsstoffen)
Autotroof = zelfvoedend
Consumenten
Dieren: organismen die andere organismen opeten
(herbivoren, carnivoren, omnivoren)
Heterotroof
Reducenten
Bacteriën en schimmels: zetten dood organisch materiaal om in anorganische stoffen mineralisatie.
organische stoffen: afgestorven organisch materiaal (eiwit, vet, koolhydraten)
anorganische stoffen: energie-arme stoffen (water, koolstofdioxide, metalen, mineralen, zouten)
Ecosysteem
Consumenten
Dieren: organismen die andere organismen opeten (herbivoren, carnivoren, omnivoren)
Eerste orde/Primary planteneters
Tweede orde/ Secondary vleeseters/alleseters (geen planteneters)
Derde orde/Tertiary toppredatoren, altijd carnivoren
Ecosysteem
Voedselketen is de eenvoudigste voorstelling van voedselrelaties.
Het beschrijft de voedselrelaties tussen de verschillende soorten organismen in een gegeven ecosysteem.
Voedselweb is een netwerk van onderling verbonden voedselketens, die schakels gemeenschappelijk hebben.
Deelnemers in een voedselweb zitten in een bepaald voedselniveau.
Trofisch niveau is de hiërarchische positie van een organisme in een voedselweb of in een voedselketen.
Voedselrelaties
Voedselpiramide is een diagram waarin de biomassa van elk trofisch niveau is uitgezet. Er ontstaat een piramidevorm omdat slechts een deel van de biomassa van het ene niveau in het volgende trofische niveau terechtkomt.
Producenten
Groene planten
Consumenten
Dieren
Eerste orde/planteneters
Tweede orde/vleeseters/alleseters (geen planteneters)
Derde orde/toppredatoren, altijd carnivoren
Voedselrelaties
Voedselrelaties
Relaties
Relaties
Symbiose is het samenleven van verschillende soorten
Vormen van symbiose:
Parasitisme
Commensalisme
Mutualisme
Symbiose
Parasitisme: organisme (of virus) dat zich ten koste van een ander organisme, waarmee hij samenleeft, in stand houdt en vermenigvuldigt
Eén heeft duidelijk nadeel (gastheer)
Eén heeft duidelijk voordeel (parasiet)
Parasieten kunnen gastheer ook doden: parasitoïde
Parasitisme
Commensalisme: één van beide organismen heeft voordeel en de ander heeft geen nadeel
Commensalisme
Mutualisme: beide soorten hebben voordeel van de symbiose
Vaak kunnen ze ook niet zonder elkaar
Mutualisme
Concurrentie: tussen de organismen vindt competitie plaats om hulpbronnen uit de natuur. Denk aan voedsel, licht, nestgelegenheid, water, enz.
Soort die zich het beste kan aanpassen, heeft de grootste overlevingskans.
Concurrentie
Concurrentie interspecifiek
Tussen individuen van verschillende soorten, bijv. gevecht tussen zebra’s en giraffen bij een waterpoel
Concurrentie intraspecifiek
Tussen individuen van dezelfde soort, bijv. gevecht tussen twee edelherten
Coöperatie: samenwerken tussen organismen (vaak dezelfde soort).
om aan voedsel te komen
om de nakomelingen te verzorgen en beschermen
om het territorium te verdedigen
om lichaamswarmte te delen
Het vergroot de overlevingskansen, iedereen heeft een voordeel
Coöperatie
Mineralisatie (biologische afbraak) is het proces waarbij reducenten organische verbindingen afbreken tot anorganische stoffen (koolstofdioxide, water), door de natuurlijke stofwisseling van reducenten.
stoffen waarvan de moleculen een chemische binding tussen koolstof (C)en waterstof (H) bevatten
Fotosynthese is het proces waarbij producenten uit het anorganische koolstofdioxide (CO2) en water (H2O) de organische verbinding glucose aangaan.
De anorganische stoffen die via mineralisatie uit organisch materiaal vrijkomen keren terug in de voedingsstoffenkringloop (koolstofkringloop).
C6H12O6 = glucose
Mineralisatie vs Fotosynthese
Fotosynthese
Glucose wordt door alle organismen als energiebron gebruikt
Verbranding of dissimilatie is het proces waarbij er uit glucose energie wordt gehaald
Assimilatie is het proces waarbij er met glucose verder wordt gebouwd
Fotosynthese
Koolstofkringloop
‘Accumuleren = ophopen’
Biomagnificatie is de ophoping van (giftige) stoffen in organismen door voedselopname.
Bioconcentratie is de ophoping van een chemische stof in een organisme, door directe opname uit het omringende water. Bij dieren via de huid of de mond en bij planten via de wortels.
Bioaccumulatie is de ophoping in organismen van synthetische stoffen aanwezig in het milieu.
bioaccumulatie is het geheel van biomagnificatie en bioconcentratie
Gifstoffen
Gifstoffen
Gifstoffen
PCB = weekmaker in plastic
Successie
Successie (ecologisch proces)
De opeenvolgende veranderingen van de vegetatie in de tijd.
Aaneenschakeling van vegetatieontwikkeling.
‘pioniersvegetaties, overgangsvegetaties en climaxvegetaties’
Pionier: pioniersvegetatie (grassen en kruiden)
Gras: grassen en kruiden
Ruigte: kruiden die groter zijn en laten houtige stengels achter
Struweel: struiken
Bos: bomen
Successie
Successie
Successie
Successie
Successie
Dynamiek voortdurende veranderingen die zich voordoen in een ecosysteem.
Interne dynamiek
Veranderingen binnen het ecosysteem zelf.
Externe dynamiek
Veranderingen van buiten het systeem.
Kan externe dynamiek interne dynamiek worden?
Dynamiek
Gradiënten
Ecologische gradiënt is een geleidelijke overgang tussen verschillende vegetatiestructuren.
Gradiënten zijn belangrijk voor het voorkomen van soorten en dus voor biodiversiteit.
Biodiversiteit
Biodiversiteit
‘Bios = leven en Diversity = verscheidenheid’
‘De natuur streeft naar een evenwicht’
Biodiversiteit of biologische diversiteit is al het leven – dieren, planten, schimmels en micro-organismen - dat zich over miljarden jaren over de aarde heeft verspreid.
Al deze soorten werken samen in een ecosysteem en zorgen zo voor evenwicht in de natuur.
soortenrijkdom is een maat voor biodiversiteit.
indicator voor de gezondheid van een gebied.
Biodiversiteit
Niveaus van biodiversiteit
Soorten diversiteit
Het aantal verschillende soorten in een gebied.
Ecosysteem diversiteit
De verscheidenheid aan habitatten en gemeenschappen binnen een ecosysteem.
Genetische diversiteit
Alle genen binnen de aanwezige populatie. Hoe groter de genetische diversiteit, hoe gezonder een populatie.
Biodiversiteit
‘De natuur streeft naar een evenwicht’
Wat zijn bedreigingen voor de biodiversiteit wereldwijd?
Waarom is een hoge biodiversiteit zo belangrijk?
Biodiversiteit
Landschap
Landschap
Het landschap is onze waarneming van de buitenomgeving, met inbegrip van de functies en hun samenhang en ontstaan door de werking van gesteente, water, lucht, planten, dieren en de mensen.
Landschapsecologie is de wetenschap die het landschap in zijn geheel als een complex ecosysteem bestudeert.
Aandacht voor planten, dieren en levensgemeenschappen maar ook aan de effecten van menselijke activiteiten en grondgebruik.
Landschapselementen
Landschapselementen
Bouwstenen die samen de structuur van het landschap bepalen.
Lijnvormig
heggen
bomenrijen
hagen
houtwallen
sloot
Puntvormig
poelen
bosjes
solitaire boom
Vlakvormig
akker
terp
Landschapselementen
Landschapselementen antropogene oorsprong
Door de mens gecreëerde elementen met een historische achtergrond invloed van menselijke activiteiten in het verleden op het landschap.
Oude grenspalen, vlechtheggen, hunebedden, molens, kanalen, dijken, kleiput, groeve etc.
Landschapselementen natuurlijke oorsprong
Elementen met een natuurlijke ontstaanswijze/natuurlijke landvorm.
Burchten, geisers, watervallen, rivieren, wildpaden, zoutvlakte, rietland etc.
Doelen
