ECOSYSTEMEN

Je kunt in een context beschrijven wat onder een ecosysteem wordt verstaan en welke componenten daarvan deel uitmaken %%(BINAS 93B, 93E1)%%;

Een ^^ecosysteem^^ is een verzameling van populaties en abiotische factoren in een natuurlijk begrenst gebied. Samen vormen de ecosystemen het systeem Aarde.

• ^^Habitat^^: een specifieke leefomgeving met biotische en abiotische factoren.
  • ^^Biotoop^^: de kleinst mogelijke geografische onderverdeling van de habitat, de natuurlijke omgeving waarin een plant of dier kan leven en zich voortplanten.
• ^^Niche^^: nis, specifieke functie van een soort in een ecosysteem

Een ^^levensgemeenschap^^ bestaat uit gezamenlijke organismen in een ecosysteem en bestaat uit verschillende ^^populaties^^ (groep individuen van één soort), die samen een ^^voedselweb^^ vormen.

\

• ^^Abiotische factoren^^:
  • licht: noodzakelijk voor plantengroei
  • temperatuur: beïnvloed enzymactiviteit
  • lucht: wind/vochtigheid
  • water: grondwaterstand/oppervlaktewater/zoutconcentratie
  • bodem: grondsoort/zuurgraad
• ^^Biotische factoren^^: organismen die de ontwikkeling van een ecosysteem beïnvloeden
  • planten: maken de omgeving geschikt voor andere planten (^^succesie^^) en voor dieren als voedsel of schuilplaats.
  • dieren: invloed op vegetatie en elkaar bij ^^predatorprooirelaties^^.
  • schimmels en bacteriën: invloed op het mineralisatie en het veroorzaken van ziekten

Bij vraat kunnen planten stoffen afgeven die door soortgenoten worden waargenomen, die daarop vraatremmende gifstoffen produceren.

\
Je kunt in een context de verschillende organisatieniveaus herkennen %%(BINAS 93A1)%%;

Voedselketens bestaan uit planten of autotrofe bacteriën als ^^producent^^, en heterotrofe ^^consumenten^^, en ^^reducenten^^.

• Consumenten van de eerste orde; vooral planteneters
• Consumenten van de tweede orde; leven van consumenten van de eerste orde
• Consumenten van een nog hogere orde; leven van consumenten van één orde lager.

Met als uitzondering dieren die plantaardig en dierlijk voedsel eten behoren tot verschillende orden.

\
Je kunt in een context energiestromen in een ecosysteem beschrijven, toelichten welke factoren daarop van invloed zijn %%(BINAS 93A2, 93E2)%%;

Het aantal ^^trofische niveaus^^ (schakels in de voedselketen) is beperkt doordat in ieder niveau het grootste deel aan energie verloren gaat aan warmte en dus opraakt.

• Planten en cyanobacteriën leggen energie uit zonlicht vast in chemische energie (=^^fotosynthese^^), ^^assimilatie^^: glucose wordt gevormd uit CO2 en water; aminozuren worden gevormd uit glucose, stikstof- en zwavelverbindingen.
• Autotrofe bacteriën met ^^chemosynthese^^ krijgen energie door oxidatie van anorganische stoffen.
• Heterotrofe organismen gebruiken organische voedingsstoffen voor energie die daarin zit opgeslagen als chemische energie. Het organisme groeit wanneer de organische stoffen worden omgezet in andere organische stoffen.
• Bacteriën en schimmels mineraliseren uiteindelijk alle organische stoffen. De mineralen komen beschikbaar voor producenten.

Warmte komt vrij bij dissimilatie waardoor uiteindelijk alle vastgelegde zonne-energie uit voedselketens verdwijnt.

^^Piramide van biomassa^^: voorstelling van de verdeling van biomassa over de voedselniveaus van een levensgemeenschap of voedselketen. Het onderste niveau bevat producenten, hogere niveaus bevatten doorgaans een kleiner aantal organismen. Biomassa gaat verloren door:

• Dissimilatie (en de warmte die daarbij verloren gaat)
• Verlies aan biomassa door afgevallen bladeren, haren of ontlasting met onverteerde organische stoffen
• Niet alle organismen van het voorgaande niveau worden gegeten.

\
^^Bruto primaire productie^^: door producenten gevormde biomassa

^^Netto primaire productie^^: door producenten gevormde biomassa, inclusief (aftrek van) dissimilatie; oftewel, wat overblijft na dissimilatie.

\
Je kunt in een context de accumulatie van giftige stoffen in een voedselketen uitleggen;

Iedere consument eet gedurende het leven vele malen het eigen gewicht aan voedsel, waar gifstoffen (zoals bestrijdingsmiddelen) in zitten. Veel gifstoffen zijn persistent, ze worden vrijwel niet langs de natuurlijke weg afgebroken. De concentratie gifstoffen wordt hoger in de opeenvolgende trofische niveaus.

\
Je kunt in een context de rol uitleggen van producenten, consumenten en reducenten in de kringlopen van koolstof en stikstof %%(BINAS 93F, 93G)%%:

^^Koolstofkringloop:^^

CO2 vastleggen in glucose door fotosynthese → omzetten van glucose in andere organische stoffen → vrijkomen van CO2 bij verbranding.

• Door het gebruik van fossiele brandstoffen wordt koolstofdioxide, dat in de bodem is gefossiliseerd, aan de atmosfeer toegevoegd.

\
^^Stikstofkringloop:^^

Planten leggen stikstof vast uit nitraat in aminozuren. Stikstofbindende bacteriën leggen stikstof uit de lucht (N2) vast bij de vorming van aminozuren en voor planten opneembare stikstofverbindingen.

• ^^Ammonificatie^^:
  • Urobacteriën zetten ureum (uit urine) om in ammonium
  • Rottingsbacteriën breken N-bevattende organische stoffen af, zoals DNA en eiwitten van dode organismen.
  • Anaerobe ammonificerende bacteriën zetten nitraat om in ammonium in zuurstofarme grond.
• Door middel van oxidatie- en reductieprocessen:
  • Nitrificerende bacteriën oxideren ammonium tot nitriet, en nitriet tot nitraat (dat voor planten opneembaar is).
  • Denitrificerende bacteriën reduceren nitraat tot stikstofgas (N2).

Onder invloed van de mens (overbemesting, stikstofoxidenuitstoot, rioolwater in rivieren, onttrekking of toevoeging van mineraalhoudende producten, kaalkap) → ^^eutrofiëring^^

\
Je kunt in een context de rol van symbiose binnen en tussen soorten in een ecosysteem beschrijven;

^^Symbiose^^ is een langdurige samenleving van individuen van verschillende soorten voor voedsel of bescherming.

• ^^Mutualisme^^: beide soorten hebben er voordeel van
• ^^Commensalisme^^: individu van de ene soort heeft er voordeel van, de ander geen voor- of nadeel.

^^Parasitisme^^: individu van de ene soort heeft er voordeel van, de ander een nadeel.

\
Het tegengestelde van symbiose is ^^concurrentie^^ om bijvoorbeeld voedsel of een gebied. ^^Predatie^^ is het doden van prooidieren om ze als voedsel te gebruiken.

\
Je kunt in een context herkennen dat een ecosysteem in verschillende evenwichtssituaties kan verkeren (%%BINAS 93D1%%);

^^Natuurlijk evenwicht^^: stabiele toestand waarin elke factor in een ecosysteem min of meer constant blijft. Populatiedichtheden schommelen om bepaalde waarden, die afhankelijk zijn van de mogelijkheden voor groei, ontwikkeling en het functioneren van organismen.

• Biotische factoren: geboorte en sterfte, exoten (nieuwe organismen uit andere gebieden), migratie, concurrentie binnen en tussen populaties.

Het evenwicht wordt gereguleerd door negatieve terugkoppeling; de toename in populatiedichtheid wordt geremd door ziekten, voedselschaarste, ruimtegebrek en een toenemend aantal vijanden (→ natuurlijke selectie).

• ^^S-vormige groeicurve^^: stabiel natuurlijk evenwicht, ontstaan door beperkte hulpbronnen

• ^^J-vormige groeicurve^^: exponentiële groei, ontstaan door onbeperkte hulpbronnen

  

De populatiedichtheid kan op verschillende manieren worden bepaald:

• Organismen die zich niet verplaatsen; een aantal organismen per vierkante meter tellen verspreid over het leefgebied en het gemiddelde nemen.

• Met de ^^terugvangstmethode^^: p = (v1*v2)/m2; p is de populatiegrootte, v1 is het totaal aantal gemerkte dieren, v2 is het aantal dieren bij de tweede vangt, m is het aantal gemerkte dieren bij de tweede vangst.

  </p>

Je kunt in een context beargumenteren met welke maatregelen de mens ecosystemen kan beïnvloeden;

• Streven naar grote stabiele ecosystemen door natuurgebieden met elkaar te verbinden, waardoor uitwisseling van organismen (en hun genen) kan plaatsvinden.
• Uitzetten van plaatselijk uitgestorven dieren.
• Uitzetten van dieren die onderhoud plegen, zoals wilde paarden en herten.

\
Je kunt in een context beschrijven dat voor elke soort de tolerantiegrenzen, per abiotische factor, verschillend kunnen zijn;

Groei wordt begrensd door ^^beperkende factoren^^, dit zijn tekorten waardoor processen in organismen worden geremd. ^^Tolerantiegrenzen^^ zijn grenzen waarbinnen organismen schommelingen van abiotische factoren verdragen. Deze grens bepaald het verspreidingsgebied waarin de soort voorkomt.

• Ondergrens: waarde waaronder geen overleving mogelijk is.
• ^^Optimum^^: de gunstigste waarde.
• Bovengrens: waarde waarboven geen overleving mogelijk is.

\

Je kunt in een context opeenvolgende veranderingen in een ecosysteem beschrijven en verklaren hoe daarbij overgangen tot stand komen;

^^Successie^^ is de verandering in de loop van tijd van soortensamenstelling van een levensgemeenschap, zodat deze geleidelijk in een andere overgaat.

• ^^Primaire successie^^: begint op een kale anorganische bodem waardoor verwering en eerste plantengroei (^^pioniervegetatie^^) een voedingsbodem wordt gevormd voor verdere ontwikkeling
• ^^Secundaire successie^^: vindt plaats op een onbegroeide humuslaag, bv. na een bosbrand.

Een ^^climaxecosysteem^^ is een stabiel eindstadium van successie dat langdurig blijft bestaan.

Een ^^gradiëntecosysteem^^ is een ecosysteem op de overgang van verschillende biotopen (bv. oevergebied waarbij water via moeras overgaat in land). Successiestadia zijn hier naast elkaar te zien. Een ^^indicatorsoort^^ is een soort die kenmerkend is voor de samenstelling van water of bodem, zoals kalkgehalte. Heidevelden kunnen in stand worden gehouden door ze te laten begrazen door schapen, dit heet ^^stagnerende successie^^.

\
Je kunt in een context beschrijven welke factoren invloed hebben op de biodiversiteit;

^^Biodiversiteit^^: variatie in organismen, soorten, populaties en ecosystemen. Is ontstaan door evolutie (mutaties, toeval en reproductieve isolatie, recombinatie, adaptatie, selectiedruk) en door interactie tussen abiotische en biotische factoren die de soortensamenstelling bepalen.

Invloed van de mens op de biodiversiteit;

• ^^Eutrofiëring^^, het voedselrijker worden van gebieden door overbemesting en landbouw.
• ^^Invasieve exoten^^, exoten die door de mens zijn overgebracht naar een ander ecosysteem → competitie
• Verdroging, daling van het grondwaterpeil door het oppompen van water
• Kaalkap, ontbossing met als gevolg erosie en woestijnvorming
• Versnippering, met als gevolg kleinere ecosystemen met minder organismen en minder genenvariatie.

\
^^Monocultuur^^ (in de landbouw) is niet-ecologisch, waarbij op grote akkers hetzelfde gewas wordt verbouwd. Voor dieren die een plaag veroorzaken staat hier extreem veel voedsel bij elkaar. Een ecologische cultuur bestaat uit verschillende gewassen die elkaar afwisselen op meerdere kleine percelen.

De eilandtheorie geeft aan welke factoren van invloed zijn op de biodiversiteit op een eiland.

• Afstand tot vaste land van waaruit organismen kunnen immigreren
• Aantal aanwezige soorten, hoe groter de afstand hoe minder soorten
• Grootte van het eiland, hoe groter hoe meer soorten zich kunnen handhaven
• Ontstaan van nieuwe soorten, doordat het milieu anders is dan van het vaste land waar ze vandaan komen zullen soorten evolueren
• Uitsterven van soorten, de kans op uitsterven is op eilanden groter, onder meer doordat de genenpool van een soort kleiner is.

\