Ecologie & tereinstudie

Ecologie

de studie van de wederzijdse beïnvloeding tussen organismen onderling en tussen organismen en hun milieu.

ecosysteem

levensgemeenschap(pen) + bioto(o)p(en)

levensgemeenschap

een geheel van organismen van dezelfde en verschillende soorten die in hetzelfde milieu voorkomen en elkaar beïnvloeden

biotische factoren

• onderlinge beïnvloeding van organismen (= levende wezens), en dus ook van de levensgemeenschap. - levende factoren die de levensgemeenschap beïnvloeden vbn: hoeveelheid voedsel, predator-prooi, parasieten, dieren als bestuivers, paargedrag, nestbouw en nestgelegenheid, ..

abiotische factoren

niet-levende factoren die de levensgemeenschap beïnvloeden. vbn: hoeveelheid H2O, O2 en mineralen, temperatuur, neerslag, bodemtype, reliëf, zonlicht, wind, pH, …

biotoop

het gebied dat wordt ingenomen door een levensgemeenschap. Het heeft zijn specifieke abiotische factoren

habitat

de plaats die een organisme inneemt in de biotoop

niche

de specifieke functie van een organisme binnen haar habitat, in de biotoop

ecosysteem (definite)

dynamisch geheel van organismen en hun niet-levende omgeving die op een bepaald plaats ( = biotoop) een functionele eenheid vormen.

niet levende omgeving

biotoop, habitat, niche

beïnvloedt organismen met abiotische factoren

biotoop

beïnvloeden elkaar en de abiotische factoren van de biotoop

organismen

populatie

groep organismen van dezelfde soort

soort

kan onderling voortplanten

biosfeer

• het gedeelte van de aarde en de dampkring dat door organismen wordt bewoond. - een smalle band rondom de aarde die zich uitbreidt tot op de diepste oceaanbodem en tot hoog in de atmosfeer en alle levende wezens omvat.

macroklimaat

een vrijwel eenzelfde klimaat dat binnen een groot gebied heerst

bioom

vegetatiegordel

bioom/vegetatiegordel

• groot gebied met een welbepaald macroklimaat, waarin specifieke levensgemeenschappen voorkomen - groot gebied met een zekere topografie waarin bepaalde soorten van organismen samen voorkomen. vbn: tropische bossen, loofbossen, naaldbossen, grasland, woestijnen, toendra's

microklimaat

klein gebied dat wordt gekenmerkt door zijn eigen typische abiotische en biotische factoren

ecosysteemen

micro-, macroklimaten,…

organisatieniveau biosfeer

atoom, molecule, orgaan-cel, cel, orgaan, organisme, individu, populatie, levensgemeenschap, ecosysteem, bioom, biosfeer

samenstelling biosfeer (groot naar klein)

biosfeer, bioom, ecosysteem,biotoop met levensgemeenschap, habitat, niche

vegetatiezone

een bepaald gebied waar een bepaald type plantengroei domineert onder invloed van het klimaat

vegetatietype

het type plantengroei dat overheersend voorkomt in een bepaald gebied, en dit gebied is dan natuurlijk de vegetatiezone

evenwicht stabiele zoetwaterecosystemen

door gelijk van productie en afbraak van organische stoffen

zelfreinigend vermogen van water

afgestorven planten en dieren worden door aërobe bacteriën afbreken tot minerale (anorganische) stoffen voor planten

biodiversiteit

verscheidenheid aan soorten

determineren

de naam van organismen opzoeken

inventariseren

het tellen/schatten van soorten en hun verspreiding in een gebied

indicatorsoorten

soorten die door hun aan/afwezigheid informatie over et gebied kunnen geven

Niveau van ecosystemen

De mens beïnvloedt zo goed als alle ecosystemen op aarde

Natuurlijke ecosystemen

ecosystemen zonder invloed van mens b.v. zuidpoolgebied, hoge toppen van de Himalaya

Half-natuurlijke ecosystemen

ecosysteem waarbij fauna en flora zich spontaan gevestigd hebben, maar beïnvloed door menselijke activiteiten b.v. natuurreservaten; veel van deze zijn klein en liggen sterk verspreid

Kunstmatige ecosystemen

ecosysteem dat volledig door de mens gecreëerd is b.v. wegbermen → rozetplanten

tredplanten

laag-groeiende planten die veel licht nodig hebben bv paardebloem, madeliefje

genetisch niveau

het DNA van planten, hoe goed ze kunnen overleven met natuurlijke selectie

betreding

betreding door; grote dieren, mensen → verdichting+ verharding boden → minder ruimte voor H2O, O2 en mineralen/ meer weerstand voor plantenwortels bij het groeien

begrazing, vermesting & verzuring (1)

grote grazers → natuurgebieden →

VD begrazing:

• opener karakter van landschap verder dichtgroeien van heide en duinen vermijden

• meer diversiteit in plantensoorten

ND begrazing:

• verstoring van plaatselijke diersoorten b.v. minder mieren, loopkevers en reptielen

begrazing, vermesting & verzuring (2)

grote grazers → faeces → vermesting; nitraten en nitrieten in de bodem →

VD:

• belangrijke voedingsstoffen voor planten

ND:

• overbemesting indien teveel

begrazing, vermesting & verzuring (3)

grote grazers → urine → verzuring :

• door urinezuur

• ammoniak (NH3) wordt door bodembacteriën omgezet in waterstofnitraat (HNO3)

→ sterfte van sommige planten en dieren

exoten

invasieve soorten; hebben geen natuurlijke vijanden → verdringen inheemse soorten → zorgt voor daling in biodiversiteit

Canadese Ganzen

eten massaal gras op bestemd voor o.a. koeien en vernietigen oogsten van landbouwers → grote hoeveelheid uitwerpselen:

• teveel voedingsstoffen in de bodem
  • verzuring door nitrificatie

inheemse dieren met negatieve invloed

B.v. bevers: - bouwen dammen zodat akkers en weide onder water lopen - eten kruiden, struiken, fruitbomen, landbouwgewassen

successie

opeenvolgende verandering van de vegetatie in tijd

dood plantenmateriaal

zorgt voor meer hummus

primaire successie

start vanuit een onbegroeid gebied zonder bodem- of humuslaag

opvolgende vegetatietypes successie

pioniersvegetaties, overgangsvegetaties, climaxvegetaties

pioniersvegetatie

vestigen zich als op een onbegroeide plaats, hoge tolerantiegrens, weerstand voor sterke abiotische factoren, meestal één jarigen, veel lichte zaden verspreid via de wind, kiemen zeer snel, groeien en bloeien, - klein wortelstelsel en groot bladoppervlak

waarom spelen moerasplanten een belangrijke rol in het verlandingsproces

afgestorven plantenmateriaal bezinkt tussen wortelstokken van moerasplanten in de ondiepe waterzone, het slib hoogt de bodem stelselmatig op.

boomsoorten

lichtbomen, schaduwbomen

verstoring successie door

natuur (omgewaaide boom), mens (bos afbranden)

stationair stadium ecosysteem

afremming successie , beheer door de mens -> stopt natuurlijk vegetatieproces

ecologisch bosbeheer

gestructureerd, selectief onderhoud/kappingen

pioniersvegetatie vb

Biestarwegras, klaproos, kamille, klein hoefblad, zandkool…

kenmerken pioniersvegetatie

• kunnen zich als eerste vestigen op een tot dan toe onbegroeide plaats en hebben een hoge tolerantiegrens
• kunnen weerstaan aan sterke abiotische factoren
• meestal éénjarigen
• veel lichte zaden verspreid via de wind
• planten die zeer snel kiemen, groeien en bloeien
• klein wortelstelsel en groot bladoppervlak

Hoe komt het dat telkens nieuwe soorten zich in een bepaald gebied kunnen vestigen en bestaande soorten geleidelijk aan verdwijnen?

Planten veranderen telkens de groeiomstandigheden, waardoor andere soorten de aanwezige soorten wegconcurreren

verlanding van een zoetwaterplas

1 waterplanten → groeien onder moeilijke omstandigheden in de plas = pioniersvegetatie

2 oeverplanten → slib wordt gevormd door afgestorven plantenmateriaal, verlanding naar midden van plas, oeverplanten schuiven dus op

3 moerasplanten → vestigen zich op het deels verlande gebied

4 broekbos → climaxvegetatie: broekbos met wilgen en elzen

trofie

voedsel

trofische structuur

hiërarchie voedselrelaties -> bepalend voor energiedoorstroming en kringkringloop ecosysteem

volgorde hiërarchie (h -> l)

carnivoren, carnivoren, herbivoren, producenten

voorbeeld hiërarchie

gras, muis, slang, buizard

producenten

planten, 1e trofisch niveau

consumenten 1e orde

planteneters/herbivoren , 2e trofisch niveau

consumenten 2e orde

vleeseters/carnivoren, 3e trofisch niveau

consumenten 3e orde

vleeseters, 4e trofisch niveau

dode organismen waren

producenten, consumenten 1e, 2e, 3e,… orde

namen trofische niveaus

producenten, consumenten, reducenten

producenten (def)

organismen met bladgroenkorrels die aan fotosynthese doen en energiearme stoffen omzetten in energierijk voedsel, niet afhankelijk andere levende wezens voor voedsel (= autotrofe organismen), eerste trofisch niveau

autotroof

het kunnen vormen van eigen voedsel via fotosynthese

heterotroof

zich moeten voeden met andere organismen

halfparasieten

halen grondstoffen uit andere planten maar doen zelf aan fotosynthese

consumenten (def)

organismen die niet aan fotosynthese doen (hebben geen bladgroen) zijn (on)rechtstreeks afhankelijk van groene planten voor hun voeding (= heterotrofe organismen), behoren tot het tweede en volgende trofische niveaus

consumenten o.a. 1e orde

alleseters/omnivoren, voeden met plant + dierlijke voeding afhankelijk van omstandigheden

opruimers dode resten

detrivoren/afvaleters (consumentne)

voedselketen

volgorde voedselbron organismen

voedselweb

verschillende voedselketens in verbinding

trofisch niveau

plaats organisme voedselketen

reducenten/opruimers

breken dode resten tot anorganische stoffen (co², water zout) -> mineralisatie

vrijgekomen mineralen

opname producenten (schimmels, zwammen, …)

materiekringloop

kringloop van omzettingen energiearme anorganische stoffen tot energierijke organische stoffen (vorm materie verandert, geheel niet)

meerderheid microorganismen

producenten (omdat ze autotroof zijn)

kwantitatief

hoeveelheid volgens aantallen

voedselrelaties kwantitatief

piramide volgens, aantallen, biomassa, energie

piramide van aantallen

aantal individuen neemt af met elk niveau

piramide biomassa

totale droge massa per trofisch niveau (10% biomassa vorig niveau)

piramide energie

hoeveelheid energie (weergegeven in biomassa) Joule

energiestroom

belangrijk woordje

energieverlies energiestroom

celademhaling, uitwerpselen, afgestorven weefsel

functies water in organismen

• leefomgeving voor vele organismen
• belangrijk reagens (beginproduct) bij chemische reacties in cel
• oplosmiddel voor vele stoffen in of buiten de cellen
• onmisbaar milieu waarin chemische reacties in en buiten de cel gebeuren
• transportmiddel voor vele stoffen

korte watercyclus

1. verdamping/evaporatie
2. condensatie & desublimenatie → vormen wolken
3. neerslag/precipatie → grotendeels terug in zeeën é oceanen

lange watercyclus

1. afvloeiing

2. insijpeling → bodemvocht & grondwater

3. waterstromen terug de zee in

   1. verdamping/evaporatie oppervlaktewater → transpiratie

koolstofcyclus

1. fotosynthese

2. verbranding van voedingsstoffen via celademhaling

3. consumptie van voedsel

4. vorming van fossiele brandstoffen

5. verbranden van fossiele brandstoffen

   1. afbreken van dode organismen door reducenten tot anorganische stoffen (= mineralisatie)

stikstofcyclus

1. knolletjesbacteriën → stikstof → ammoniumverbindingen

2. producenten → nemen nitraat op uit de bodem → plantaardige eiwitten

3. consumenten → plantaardige eiwitten → dierlijke eiwitten

4. reducenten → eiwitten → ammonificatie

5. Nitrificerende bacteriën → nitriet + nitraat

   1. nitriet + nitraat → voedsel producenten/detrificerende bacteri¨¨en → detrificatie

energiestroom

• De energiestroom kan enkel doorgaan via de voortdurende input van lichtenergie door de zon. Bij elke overgang van trofisch niveau is er 90% energieverlies, en hierdoor ontstaat een energiestroom door een ecosysteem.
• De energiestroom ontstaat doordat alle lichtenergie van de zon via de voedselketen wordt doorgegeven, en uiteindelijk wordt omgezet in thermische energie. Hierdoor bestaat een voedselketen nooit uit meer dan 8 trofische niveaus, omdat er immers onvoldoende chemische energie over zou zijn

energieverlies

• celademhaling
  • (= verbranding van voedingsstoffen in cel m.b.v. O2): chemische energie → thermische energie (warmte)
• biomassa-verlies:
  • onverteerbaar materiaal
  • uitwerpselen
  • afgestorven weefsel
  • organismen sterven vooraleer opgegeten te worden
  • organismen worden slechts gedeeltelijk opgegeten …

Ecosysteemdiensten

goederen en diensten uit de natuur die de mens kan gebruiken

1. producerende; drinkbaar water, O2, steenkool

2. culturele; ontspanning

3. regulerende; strand + duinen bescherming stormvloeden

   1. ondersteunende; energiestroom

eutrofiëring

is de vergroting van de voedselrijkdom in met name water

waterverontreiniging → vissterfte

waterverontreiniging → eutrofiëren + waterbloei

biologisch concentratie-effect

chemische stoffen stapelen zich op → hogere concentratie, hogere voedselkringloop → langzame vergiftiging