4, Inleidende begrippen. Samenvatting door een scholier 1269 woorden 2 juli keer beoordeeld

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 1269 woorden 2 juli ,2 34 keer beoordeeld Vak Biologie DEEL IV: RELATIES TUSSEN ORGANISMEN EN HUN MILIEU H1. Energiedoorstroming en materiekringloop. 1.1 Inleidende begrippen. PRODUCENTEN graan CONSUMENT zon muis MINERALEN (dood materiaal) CONSUMENT vos REDUCENTEN bacteriën AUTOTROFEN (maken zelf energierijke C-verbindingen) Producenten = groene planten Produceren: maken hun eigen energierijke C-verbindingen met fotosynthese zon (lichtenergie) 6 H2O + 6 CO2 ====> C6H12O6 + 6 O2 + warmte-energie bladgroen > energierijke C-verbinding (chemische energie) HETEROTROFEN (zijn afhankelijk van anderen voor energierijke C-verbindingen) Consumenten = herbivoren, carnivoren + omnivoren, detritivoren (detritus = afval, lijk) (planteneters, vleeseters + alleseters, aaseters) > 1e orde > 2e orde > 3e orde Zijn afhankelijk van de producenten om zich te voorzien van glucose rechtstreeks (herbivoren) of onrechtstreeks (carni, omni- en detritivoren). Reducenten Pagina 1 van 8

2 = zwammen en bacteriën Zetten dode planten en consumenten om in mineralen, CO2 en H2O die dan weer ter beschikking komen van de producten.! Opm.: In een voedselketen staan de producenten altijd als eerste schakel in de keten. Bij ecosystemen worden relaties op een kwantitatieve (betreffende de grootte) manier bestudeerd: De totale hoeveelheid organisch materiaal in een bepaald gebied of van een bepaalde groep organismen is de biomassa. (Meestal wordt met biomassa het drooggewicht, het gewicht zonder water, bedoeld.) De in het ecosysteem aanwezige chemische energie is afhankelijk van de biomassa. In het staafdiagram is de hoeveelheid chemische energie per trofisch niveau van alle voedselketens in een ecosysteem weergegeven. Doordat een groot deel van het opgenomen voedsel wordt verbrand in de cellen, is er iedere stap in de keten verlies aan organisch stoffen. De piramide van energie energie in kj- van een ecosysteem is een grafische voorstelling van de energie die per trofische niveau vastgelegd is in de organische stoffen. De groene planten in een ecosysteem leggen 0,1% van de opgevangen zonne-energie vast in organische stoffen. De herbivoren gebruiken slechts 10ù van de energie die hun voedsel bevat om organische bouwstoffen als vetten, eiwitten koolhydraten e.a. te maken. 90% van de organische stoffen in het voedsel wordt verbrand in de cellen of verdwijnt via ontlasting en urine in de bodem. Ook de volgende stappen in de voedselketens, de kleine carnivoren en de grote vleeseters, gebruiken maar 10%van de energie uit het voedsel als bouwstof. De piramide van de biomassa biomassa in kg-. De piramide van de biomassa (het drooggewicht) lijkt op de piramide van de energie. Een afwijkende piramide wordt gevonden in het Engelse Kanaal. Trofisch niveau 1 wordt daar gevormd door eencellige algen die zich zeer snel voortplanten en zeer snel opgegeten worden door het dierlijk plankton van trofisch niveau 2. Piramide van aantallen. De piramide van aantallen kan ook gebruikt worden om aantallen organismen per trofisch niveau weer te geven.!uitz.: -in een bos: met grote bomen is het aantal producenten klein -parasieten: grote aantallen zeer kleine vleeseters Akkerbouw vs. veeteelt. Akkerbouw is voor een ecosysteem veel minder belastend dan veeteelt. Het blijkt dat het eten van vlees meer ruimte kost dan het eten van planten. 1.2 Energiedoorstroming De energie voor spierarbeid en allerlei levensfuncties bij mens en dier is afkomstig van het voedsel (plantaardig en dierlijk). Planten halen die energie uit de zon. Met de opgenomen energie uit voedsel kunnen we arbeid leveren, hierbij verliezen we een deel van deze energie aan warmte. De energie van de zon wordt door de planten omgezet in suikers, die worden gebruikt door dieren voor hun Pagina 2 van 8

3 eigen energiebehoeften. We noemen dit energiedoorstroming. Niet alle doorstromende energie kan door organismen omgezet worden in eigen celmateriaal en weefsels: Een deel van het voedsel wordt niet opgenomen Onverteerd voedsel wordt uitgescheiden Warmte wordt afgegeven Energie wordt verbruikt voor arbeid en stofwisseling!opm.: Energiedoorstroming kunnen we grafisch weergeven: met een voedselpiramide: hierop zien we duidelijk het verlies aan energie. 1.3 Materiekringlopen De chemische elementen die in biomassa te vinden zijn, en dus in dier of plant zitten, vinden we later onder allerlei vormen in de voedselkringloop terug. Voorbeelden van zo n chemische elementen zijn koolstof en stikstof. koolstofkringloop wolken zon verwering fotosynthese (fixatie van C) glucose C6H12O6 verbranding planten met bladgroen CO2 lucht en water carnivoren industrie herbivoren reducenten afval kolen, olie, gas, rotsen stikstofkringloop BACTERIËN = ASSIMILATIE H Eiwitsynthese -> H2N C COOH Pagina 3 van 8

4 H Samenvatting Wat? Geheel aan planten dieren levensgemeenschap micro-organismen niet-levende elementen bodemklimaat biotoop reliëf vb.: vijver + levende organismen boomstronk Evenwicht: A. = dynamische biologisch evenwicht = aantal organismen in het ecosysteem schommelt rond bepaalde waarde B. = energieverlies in warmte wordt gecompenseerd door opgenomen lichtenergie 1.4 Hoe evolueert een ecosysteem? - Meer hogerop vinden we? Treurwilg - Welke planten vinden we het verst van de oever? Waterlelie, gele plomp, waterpest (=zuurstofplant!) - Welke planten groeien langs de buitenzijde van het vijvergedeelte? Lisdodde, riet, pijlkruid - Welke planten groeien in de moeraszone? Watermunt, kattestaart Welke dieren vinden we hier terug? - Libellen + larven / waterjuffers / watertor - Kikkers / padden / salamanders - Vissen - Kreeftjes / zoetwaterkreeftjes Wanneer we de natuur zijn gang zouden laten gaan, gaat die vijver traag verlanden. Wat zijn hiervan mogelijke oorzaken? Begin bij: Op een bepaald moment is de vijver in evenwicht: verstoring evenwicht Pagina 4 van 8

5 Door extra bladerval Door grote groep watervogels Gevolg: aantal bacteriën gaat exponentieel groeien O2 verbruikt stijgt O2-gehalte daalt Vissen en bacteriën sterven Rottend materiaal wordt niet meer opgeruimd Ophoging van de bodem Verlanding Zo kan er een laagveen ontstaan!!! In sommige omstandigheden ontstaat zelfs een hoogveen Vb.: de Hoge Venen Plantenresten komen boven de grondwatergrens Op dat materiaal kunnen alleen planten leven die vocht halen uit de bodem Welke planten vinden we hier terug? mossen (Veenmossen) Besluit: De opeenvolging van de verschillende stadia waarin dit ecosysteem vertoeft: Van waterplanten oeverplanten moerasplaten waterminnende bomen = SUCCESSIE Ontstaat er een evenwicht in dit ecosysteem? = CLIMAX (zie ook HB !!!) De verschillende stadia van een gemend loofbos. Pioniersstadium: eerste bomenstadia - wind / droogte / vorst verdragen - schaduw NIET verdragen = lichtboomsoorten Vb.: els, beuk, wilg, eik 2e stadium: SUCCESIE Onder die pioniersoorten groeien bomen die tijdens hun groei veel schaduw verdragen = schaduwboomsoorten leven langer en groeien trager Vb.: beuk, spar, lijsterbes 3e stadium: CLIMAX De jonge zaailingen en pionieren hebben weinig kans om te ontwikkelen en sterven af Lichtboomsoorten worden vervangen door de schaduwboomsoorten > domineren het bos Pagina 5 van 8

6 = climax = evenwicht Dynamisch evenwicht: door de natuur bosbrand / ingrijpen mens / stormen ~> kleine of grote verstoringen ~> open terrein ~> zaailingen van lichtboomsoorten groeien weer ~> schaduwboomsoorten volgen H2. Invloed van de mens op het milieu. 2.1 Mens gebruikt het milieu. - voedsel - recreatie - water: hygiëne, industrie - O2 - grondstoffen: hout, gesteenten - energiebron: aardolie, aardgas, steenkool 2.2 Luchtverontreiniging Oorzaken: - Roet: stof - SO2: verbruik van fossiele brandstof - NO, NO2: uitlaatgassen - CO, CO2: uitlaatgassen - NH3: vrij uit dierlijke mest - Dioxines verbranding van huisvuil - O3: verkeer Gevolgen: - Gezondheid wordt aangetast hoofdpijn / irritatie / ademhalingsmoeilijkheden - Zure regen SO2 + H2O -> H2SO4 Zuren (zure regen) NO2 + H2O -> HNO3 Bomen verliezen bladeren, minder leven in water, aantasting historische gebouwen - Broeikaseffect = opwarmen van de aarde CO2 / H2O / methaan / CO3 / CFK houden deel van warmtestralen tegen -> terug naar aarde - Aantasting (door Cfk s) van ozonlaag -> 15-20km hoogte beschermt ons tegen schadelijke UV-straling van de zon 2.3 Bodemverontreiniging Oorzaken: Pagina 6 van 8

7 - Storten van afval: Pb Zn Hg Cd - Bestrijdingsmiddelen van landbouw - Intensieve veeteelt mest brengt NITRATEN (NO3-) in de bodem - Lekken van opslagplaatsen: benzine / mazout / olie Gevolgen: - bodemwater is verontreinigd Geen groente en fruitteelt - Drinkwaterwinning komt in gedrang 2.4 Waterverontreiniging Oorzaken: - Huishoudens reinigingsproducten - Industrie afvalstoffen, warmtelozingen - Landbouw pesticiden - Intensieve veeteelt mest -> HNO3 -> sijpelen door naar rivieren - Scheepvaart lozen van olie en schoonspoelen van tanks - Winning van aardolie en aardgas op zee Gevolgen: - Verstoring van natuurlijk evenwicht - Eutrafiëring van waterlopen > Teveel nitraten en mineralen = voedingsstoffen > Enorme groei van wieren => sterven vlug af > Zelfreiniging komt in gedrang - Pesticiden vergiftigen waterorganismen / accumulatie in voedselketen - Afname van het bruikbare drinkwater H3. Duurzame ontwikkelingen 3.1 Wat is het? We moeten voorzien in de behoeften van vandaag zonder het milieu en de toekomstige generaties in gevaar te brengen. Zowel op ecologisch, sociaal en economisch vlak moet deze gedachte doordringen! 3.2 Hoe doen we het? Duurzame energiebronnen Pagina 7 van 8

8 Behoud van bestaande ecosystemen en biodiversiteit Dynamisch evenwicht tussen gebruik en recyclage Begrippen Ecologie = Leer die de samenhang bestudeert tussen organismen onderling en organismen en hun omgeving. Levensgemeenschap = Verzameling van organismen (plant en dier) van verschillende soort die leven in een bepaald gebied. Biotoop = Gebied waarin een levensgemeenschap leeft. Habitat = Plaats waarin één soort van een levensgemeenschap leeft. meerdere habitats = biotoop Ecosysteem = Een levensgemeenschap samen met het gebied waarin de gemeenschap leeft. vb.: bos, heide, weide, vijver Biotische factoren = Levende factoren die de levensgemeenschap beïnvloeden vb.: soortgenoten, predatoren, prooidieren, ziekteverwekkers Abiotische factoren = Niet-levende factoren die de levensgemeenschap beïnvloeden. vb.: temperatuur, neerslag, licht, natuurrampen Voedselweb = Verzameling van meerdere voedselketens. Voedselketens vormen een voedselweb die worden gesloten tot een voedselkringloop. Biomassa = Drooggewicht, de massa zonder water. Fixatie = (hier) Binding met. Dissociatie = (hier) Het uiteenvallen van een chemische verbinding. Assimilatie = (hier) Opneming en verwerking (gelijkmaken). Verlanden = Ophoging van de bodem. Pagina 8 van 8