Samenvatting · Biologie · vmbo 1 Ecologie

Ecologie

Ecologie is de leer van de relaties tussen organismen en hun omgeving.

Een organisme is een levend wezen, zoals een plant, dier, schimmel of bacterie.

Een ecosysteem bestaat uit:

• alle organismen in een gebied;
• de niet-levende omgeving in dat gebied.

Een sloot is bijvoorbeeld een ecosysteem. Er leven planten, vissen, bacteriën en insecten. Ook water, licht, temperatuur en zuurstof horen erbij.

Biotische en abiotische factoren

Factoren in een ecosysteem kunnen biotisch of abiotisch zijn.

Een plant heeft bijvoorbeeld licht, water en mineralen nodig. Dit zijn abiotische factoren.

Een konijn heeft gras als voedsel nodig. Gras is een biotische factor.

Levensgemeenschap en populatie

Een levensgemeenschap bestaat uit alle populaties in een gebied.

Een populatie is een groep organismen van dezelfde soort in een gebied.

Voorbeelden:

• alle eenden in één vijver vormen een populatie;
• alle planten, dieren, schimmels en bacteriën in die vijver vormen samen een levensgemeenschap.

Een populatie kan groeien of kleiner worden.

De grootte van een populatie hangt af van:

• geboorte;
• sterfte;
• immigratie: dieren komen het gebied binnen;
• emigratie: dieren verlaten het gebied.

Draagkracht

De draagkracht is het grootste aantal organismen dat lange tijd in een gebied kan leven.

De draagkracht hangt af van:

• hoeveelheid voedsel;
• ruimte;
• schuilplaatsen;
• aantal predatoren;
• ziekten;
• klimaat.

Als er te veel dieren in een gebied leven, ontstaat voedseltekort. Dan daalt de overlevingskans. De populatie wordt kleiner.

Ecologische nis

De ecologische nis is de plaats en taak van een soort in een ecosysteem.

De ecologische nis gaat over:

• waar een soort leeft;
• wat een soort eet;
• wanneer een soort actief is;
• welke omstandigheden een soort nodig heeft;
• welke vijanden een soort heeft.

Twee soorten kunnen concurrenten zijn als zij bijna dezelfde ecologische nis hebben.

Concurrentie

Concurrentie is strijd om iets wat organismen nodig hebben.

Planten kunnen concurreren om:

• licht;
• water;
• ruimte;
• mineralen.

Dieren kunnen concurreren om:

• voedsel;
• territorium;
• schuilplaatsen;
• nestgelegenheid;
• partners.

Sterke groeiende planten kunnen kleinere planten overschaduwen. De kleinere planten krijgen dan te weinig licht. Daardoor kunnen zij verdwijnen.

Producenten, consumenten en reducenten

In een ecosysteem hebben organismen verschillende rollen.

Organische stoffen zijn stoffen die door organismen zijn gemaakt. Voorbeelden zijn glucose, vetten en eiwitten.

Anorganische stoffen zijn stoffen zoals water, koolstofdioxide en mineralen.

Planten en algen maken door fotosynthese glucose. Zij zijn producenten.

Dieren kunnen geen fotosynthese doen. Zij zijn consumenten.

Bacteriën en schimmels breken resten van dode planten en dieren af. Zij zijn reducenten.

Voedselketen en voedselweb

Een voedselketen laat zien wie door wie wordt gegeten.

Een eenvoudige voedselketen is:

plant → insect → vogel → roofvogel

De pijl wijst naar het organisme dat eet.

Een voedselweb bestaat uit meerdere voedselketens die met elkaar verbonden zijn.

In een voedselweb kan één dier meerdere soorten voedsel eten. Een vis kan bijvoorbeeld algen én kleine waterdieren eten. Daardoor kan een verandering in het voedselweb verschillende gevolgen hebben.

Trofisch niveau

Een trofisch niveau is een plaats in een voedselketen.

• Producenten vormen het eerste trofische niveau.
• Planteneters vormen meestal het tweede trofische niveau.
• Dieren die planteneters eten, vormen meestal het derde trofische niveau.
• Een roofdier kan in verschillende voedselketens een ander trofisch niveau hebben.

Een dier kan dus bij meerdere trofische niveaus horen. Dit gebeurt als het dier verschillende soorten voedsel eet.

Energie in een ecosysteem

Energie komt meestal een ecosysteem binnen als zonlicht.

Planten gebruiken licht voor fotosynthese. Zij maken daarbij organische stoffen. In die stoffen zit energie opgeslagen.

De energie gaat daarna via voedsel verder:

Bij elke stap gaat veel energie verloren als warmte. Daarom is er minder biomassa beschikbaar hoger in de voedselketen.

Biomassa is de totale massa van organismen in een gebied of op een trofisch niveau.

Koolstofkringloop

In de koolstofkringloop gaat koolstof steeds van de ene plaats naar de andere.

Planten nemen koolstofdioxide op uit de lucht. Zij gebruiken dit bij fotosynthese.

Bij fotosynthese maken planten organische stoffen. De koolstof komt dan in de biomassa van de plant terecht.

Dieren krijgen koolstof binnen door voedsel te eten.

Planten, dieren en reducenten geven bij dissimilatie koolstofdioxide af.

Bij verbranding van hout of andere biomassa komt ook koolstofdioxide vrij.

Een bos neemt netto koolstofdioxide op als er meer koolstof wordt vastgelegd dan afgegeven.

Bij sterke plantengroei neemt de biomassa toe. Dan wordt relatief veel koolstofdioxide opgenomen.

Bruto primaire productie en netto primaire productie

Bruto primaire productie, afgekort BPP, is alle organische stof die producenten maken.

Producenten gebruiken ook zelf een deel van die organische stof bij dissimilatie.

Netto primaire productie, afgekort NPP, is de organische stof die na de dissimilatie overblijft.

De NPP is beschikbaar voor groei van planten en voor consumenten.

Bij eutrofiëring kunnen BPP en NPP toenemen. Er zijn dan meer voedingsstoffen voor producenten.

Mineralen en nutriënten

Mineralen zijn anorganische stoffen die organismen nodig hebben.

Nutriënten zijn voedingsstoffen voor planten en algen. Voorbeelden zijn stikstofverbindingen en fosfaat.

Planten nemen mineralen op uit de bodem of uit water.

Als organismen sterven, breken reducenten hun resten af. Mineralen komen dan weer vrij. Daarna kunnen planten deze mineralen opnieuw opnemen.

Dit is een kringloop van stoffen.

Vermesting en eutrofiëring

Vermesting is een teveel aan nutriënten in bodem of water.

In water heet dit vaak eutrofiëring.

Vermesting kan ontstaan door:

• kunstmest;
• mest van dieren;
• uitspoeling van nutriënten uit landbouwgrond;
• afvalwater;
• stikstofverbindingen uit verkeer en landbouw.

Een voedselarme bodem heet ook een arme bodem.

Planten die goed groeien op arme zandgrond zijn aangepast aan weinig mineralen. Bij vermesting krijgen snel groeiende planten een voordeel. Zij kunnen andere planten wegconcurreren.

Daardoor verdwijnen plantensoorten van voedselarme grond.

Dieren kunnen daarna ook verdwijnen. Zij missen dan:

• hun voedselplant;
• een schuilplaats;
• een nestplaats;
• een geschikte leefomgeving.

Algenbloei en zuurstofgebrek

Bij eutrofiëring kunnen algen en blauwalgen snel groeien. Dit heet algenbloei.

Blauwalgen zijn cyanobacteriën. Cyanobacteriën kunnen fotosynthese doen.

Een grote laag algen of blauwalgen houdt licht tegen. Onderwaterplanten krijgen dan te weinig licht voor fotosynthese.

Ook sterven veel algen na een algenbloei.

Reducenten breken de dode algen af. Daarbij gebruiken zij zuurstof uit het water.

Door minder fotosynthese en meer dissimilatie daalt het zuurstofgehalte in het water.

Vissen kunnen dan te weinig zuurstof krijgen en sterven.

Sommige cyanobacteriën maken giftige stoffen. Deze stoffen kunnen via voedsel in dieren terechtkomen. De stoffen kunnen zich ophopen in organismen hoger in het voedselweb.

Stikstofkringloop

Stikstof is nodig voor eiwitten en andere stoffen in organismen.

Planten kunnen stikstof opnemen als ammonium of nitraat.

Belangrijke processen in de stikstofkringloop zijn:

Chemo-autotrofe bacteriën

Chemo-autotrofe bacteriën maken organische stoffen uit anorganische stoffen.

Zij gebruiken geen licht als energiebron.

Zij halen energie uit de omzetting van anorganische stoffen.

Nitrificerende bacteriën zijn chemo-autotroof. Zij halen energie uit de omzetting van ammonium en nitriet.

Zuurstofarme omstandigheden

Bij een dicht kroosdek komt weinig licht in het water.

Onderwaterplanten kunnen dan minder fotosynthese doen. Zij maken minder zuurstof.

Een dicht kroosdek remt ook de diffusie van zuurstof van de lucht naar het water.

Diffusie is het verspreiden van stoffen van een plaats met veel van die stof naar een plaats met weinig van die stof.

In zuurstofarm water verloopt nitrificatie minder goed. Nitrificerende bacteriën hebben namelijk zuurstof nodig.

Denitrificatie kan juist toenemen in zuurstofarm water.

Successie en beheer

Successie is een geleidelijke verandering van de vegetatie in een gebied.

Een open gebied kan eerst veel grassen en kleine planten hebben. Later kunnen struiken en bomen groeien.

Soms is beheer nodig om een bepaald vegetatietype te behouden.

Voorbeelden van beheer:

• maaien;
• maaisel afvoeren;
• begrazen;
• plaggen;
• gecontroleerd afbranden.

Maaien en afvoeren van maaisel zorgt voor verschraling. De bodem wordt dan voedselarmer.

Planten van voedselarme grond krijgen daardoor meer kans.

Blijft maaisel liggen, dan komen mineralen terug in de bodem. Dit kan eutrofiëring veroorzaken.

Maaien vóór de zaadvorming kan voorkomen dat sommige eenjarige planten veel zaden maken.

Gradiënt-ecosysteem

Een gradiënt-ecosysteem is een gebied waarin omstandigheden geleidelijk veranderen.

Bijvoorbeeld van droog naar nat, of van voedselarm naar voedselrijk.

In zo’n overgangsgebied kunnen veel verschillende plantensoorten leven.

Een gradiënt-ecosysteem kan belangrijk zijn voor biodiversiteit.

Biodiversiteit is de verscheidenheid aan soorten in een gebied.

Verspreiding van planten

Planten kunnen een geschikte plek alleen bezetten als hun zaden daar komen.

De dispersiecapaciteit is het vermogen van een plant om zaden te verspreiden.

Zaden met een lange levensduur kunnen lang in de bodem blijven. Zij kunnen wachten tot de omstandigheden gunstig zijn.

Zaden met een korte levensduur moeten snel kiemen. Anders verliezen zij hun kiemkracht.

Een plant met een beperkte dispersiecapaciteit kan nieuwe geschikte gebieden moeilijk bereiken.

Exoten en invasieve soorten

Een exoot is een soort die van nature niet in een gebied voorkwam.

Een exoot kan ecologische problemen geven.

Een exoot kan:

• voedsel eten van inheemse dieren;
• inheemse soorten wegconcurreren;
• ziekten verspreiden;
• veel nakomelingen krijgen zonder natuurlijke vijanden;
• een prooidier sterk in aantal laten dalen.

Een soort is goed gevestigd als zij zich in het gebied voortplant.

Predatoren en populaties

Een predator is een dier dat andere dieren vangt en eet.

Predatoren kunnen een populatie prooidieren beïnvloeden.

Een predator eet vaak zwakke, zieke of oude dieren. Daardoor blijven relatief sterke dieren over.

Dode dieren die in een ecosysteem blijven liggen, kunnen worden afgebroken door reducenten. Zo blijven mineralen in de kringloop.

Duurzaamheid

Een maatregel is duurzaam als hij weinig schade geeft aan natuur, grondstoffen en toekomstige generaties.

Duurzame keuzes kunnen zijn:

• minder kunstmest gebruiken;
• minder bestrijdingsmiddelen gebruiken;
• voedingsstoffen uit afval opnieuw gebruiken;
• lokale producten gebruiken;
• voorkomen dat nutriënten in sloten terechtkomen;
• wilde visstanden beschermen.

Een ecosysteem blijft gezonder als stoffen zoveel mogelijk in kringlopen blijven en er weinig vervuiling bijkomt.