Pascal Gunsch

Ecologie

Samenvatting Ecologie (VWO Biologie, gebaseerd op Nectar)

ecologie
– studie naar relaties tussen verschillende organismen en populaties en de relaties tussen die populaties en het milieu binnen een ecosysteem.
– binnen de ecologie zijn verschillende organisatieniveaus te onderscheiden: individu < populatie < levensgemeenschap < ecosysteem < bioom < biosfeer

SOORT EN POPULATIE

soort
– individuen van een soort hebben meer eigenschappen met elkaar gemeen dan met individuen van andere soorten.
– individuen behoren tot dezelfde soort wanneer ze samen vruchtbare nakomelingen (kunnen) krijgen.

populatie
– een populatie of voortplantingsgroep is een groep van individuen van één soort die zich onderling kunnen voortplanten.
– binnen een populatie zijn de individuen genetisch meer verwant aan elkaar dan aan individuen uit ander populaties.

taxonomie
– soorten hebben een wetenschappelijke naam, in de vorm Geslacht (met hoofdletter) soort. Een voorbeeld is Equus ferus (paard) en Equus quagga (zebra). Dit heet binominale nomenclatuur, ingevoerd door de Zweed Linnaeus in zijn Systema Naturae in 1758.
– binnen soorten is er variatie tussen individuen. Groepen individuen met een homozygoot verschil in erfelijke aanleg voor veel eigenschappen heten variëteiten (planten) of rassen (dieren).
– soorten kun je in steeds grotere groepen indelen volgens een hiërarchisch systeem. Elke eenheid in dat systeem heet een taxon.
– de belangrijkste taxa zijn AKOFGS: domein > rijk > stam (afdeling) > klasse > orde > familie > geslacht > soort
– de rijken zijn gebaseerd op celbouw (BINAS 79A). We onderscheiden planten, dieren, schimmels en bacteriën.

STRUCTUUR IN ECOSYSTEMEN

biosfeer
– gedeelte van de aarde en dampkring dat door organismen wordt bewoond.

bioom
– een bioom of vegetatiegordel is een groot gebied waarin het klimaat bepalend is voor de soorten die er kunnen leven.
– bijvoorbeeld: tropische bossen, loofbossen, woestijnen, toendra’s

ecosysteem
– verzameling van biotische en abiotische factoren in een natuurlijk begrensd gebied.
– de biotische en abiotische factoren zijn kenmerkend voor het ecosysteem.
– bijvoorbeeld: sloot, bos, meer, duingebied, polder
– de levensgemeenschap bestaat uit de biotische factoren in een ecosysteem.
– de biotoop bestaat uit de abiotische factoren in een ecosysteem.
-dankzij interne kringlopen heeft een ecosysteem geen uitwisselingen van stoffen met andere ecosystemen nodig.

microklimaat
– de biotische en abiotische factoren in de directe omgeving van een organisme.
– binnen een ecosysteem kunnen deze aanzienlijk verschillen, bijvoorbeeld door de aanwezigheid van schaduw, water of bepaalde planten.
– soms kan de aanwezigheid of afwezigheid van een soort informatie geven over de abiotische factoren. Deze soort is dan een indicatorsoort.

instandhouding ecosystemen
– soorten zijn afhankelijk van de omstandigheden in de natuur en de relaties met soortgenoten en andere soorten om te overleven.
– verschillende soorten zijn afhankelijk van andere factoren. In een ecosysteem zijn vaak verschillende factoren aanwezig, waardoor er verschillende soorten kunnen overleven.
– de biodiversiteit geeft aan hoeveel verschillende soorten in een ecosysteem leven. Een hoge diversiteit betekent dat er veel verschillende soorten zijn.
– door een grote hoeveelheid aan soorten en maar een beperkt aantal soorten dat in een gebied kan leven, ontstaat er concurrentie.
specialisatie is een manier om concurrentie uit de weg te gaan. waardoor een voordeelpositie ontstaat. Dit leidt tot ontwikkeling en instandhouding van het ecosysteem.
– een specialist is gelimiteerd in zowel eet- als leefgewoonten. Dit zijn bijvoorbeeld een aantal herbivoren. Een generalist is in staat om in een grote verscheidenheid aan omstandigheden in een veranderend klimaat te overleven. Dit zijn bijvoorbeeld de omnivoren.
– bij migratie komen nieuwe soorten in het ecosysteem of veranderen van levensgebied. Hierdoor zal er concurrentie met de al aanwezige soorten ontstaan, evenals concurrentie omdat de omstandigheden anders zijn.

BIOTISCHE EN ABIOTISCHE FACTOREN

biotische factoren
– alle invloeden afkomstig van de levende (biotische) natuur.

planten
– maken voedingsstoffen door fotosynthese en dienen als voedsel.
– maken de omgeving geschikt voor andere planten en dieren.
vegetatie (planten in een gebied) biedt ook een grote variatie aan in het microklimaat door bijvoorbeeld als broed- of schuilplaats te dienen.

dieren
– hebben invloed op de planten en dieren omdat ze die eten.
– concurreren met elkaar voor voedsel en territoria.

bacteriën en schimmels
– zorgen voor de afbraak van dode organische resten en daarmee voor het vrijkomen van mineralen voor planten.
– zorgen voor ziektes bij of zijn parasieten van planten en dieren.

exoten
– organismen die oorspronkelijk niet in het ecosysteem horen.
– als exoten in een ecosysteem geïntroduceerd worden, heeft dit vaak desastreuze gevolgen. Ze kunnen namelijk bestaande soorten verdringen omdat ze beter aan de omstandigheden zijn aangepast.

abiotische factoren
– alle invloeden afkomstig van de levenloze (abiotische) natuur.
– bijvoorbeeld: temperatuur, licht, lucht, water, bodem

temperatuur
– warmte zorgt voor meer verdamping, diffusie gaat daardoor sneller.
– de werking, snelheid en activiteit van eiwitten en enzymen is afhankelijk van de temperatuur. Dit heeft dus invloed op cellulaire processen.
– koudbloedige of poikilotherme dieren worden bij een lagere temperatuur steeds minder actief. Warmbloedige of homoiotherme dieren kunnen veel beter tegen een lage of hoge temperatuur.

licht
– planten zijn afhankelijk van zonne-energie voor fotosynthese. Ze gebruiken fotosynthese om energie te produceren.
zonplanten hebben een grote lichtintensiteit nodig om te overleven, terwijl schaduwplanten het beste bij een lage lichtintensiteit overleven. Ze hebben vaak grotere bladeren om meer licht op te vangen.
waterplanten zijn ook afhankelijk van hoe ver het licht kan reiken in het water. Licht wordt namelijk tegengehouden in troebel water en heeft een andere verhouding van de golflengtes.
– de daglengte, dat wil zeggen tijd dat de zon boven de horizon staat, is van belang voor het dag-nachtritme en de voortplanting van planten en dieren.

lucht
samenstelling van lucht heeft invloed op de organismen. Veel CO2 zorgt voor meer fotosynthese, meer zuurstof zorgt voor meer dissimilatie, en ozon houdt de schadelijke UV-straling tegen.
wind zorgt voor verspreiding van stuifmeel bij windplanten.
vochtigheid heeft ook invloed op de verdamping.
landplanten in een droge omgeving hebben weinig (en verzonken of beschermde) huidmondjes en veel lange wortels. Landplanten in een natte omgeving hebben juist veel huidmondjes en kleine wortels.
verdamping wordt bevordert door wind en verminderd door vochtigheid.

water
– de hoeveelheid, beschikbaarheid en stroming van water zijn van belang.
landdieren die in een droge omgeving leven hebben geconcentreerde urine en weinig verdamping. Landdieren in een vochtige omgeving hebben veel verdamping en dunne urine.
oppervlaktewater varieert in temperatuur en samenstelling. Dit heeft invloed op de waterplanten. Die hebben huidmondjes aan de bovenkant.
zeedieren zijn afhankelijk van het zoutgehalte en zuurstofgehalte.

bodem
zand laat veel lucht door en houdt weinig water vast. Klei houdt veel water vast en is daarom vruchtbaarder.
humus levert voedingsstoffen voor planten. Het zorgt ervoor dat de grond losser wordt en beter water en voedingstoffen vasthoudt.
grondwaterstand en zuurgraad (pH) zijn van belang voor planten.

tolerantie

– het vermogen om schommelingen in een abiotische factor te verdragen.
– alle abiotische factoren moeten binnen de tolerantiegrenzen vallen. Deze zijn te zien in een tolerantiecurve/optimumkromme.
– in het optimumgebied zullen er veel organismen in een populatie zijn.
– naarmate een of meerdere abiotische factoren buiten het optimumgebied valt, zal de selectiedruk hoger worden. Deze zones worden dan ook niet voor niets de stresszones genoemd.
– buiten het tolerantiegebied kunnen de organismen niet overleven.

beperkende factor
– abiotische factor die het verst van het optimumgebied afligt.
– bepaalt de levenskansen en groei van organismen.
– het verspreidingsgebied of areaal is het gebied waar een soort voorkomt. Dit is afhankelijk van de beperkende factoren die aanwezig zijn in het gebied en de tolerantie van die soort voor de beperkende factoren.
– voorbeeld: als een plant meer licht krijgt, neemt de fotosynthese niet toe door een tekort aan CO2.

habitat
– de plaats of ‘leefplek’ die iedere soort binnen een ecosysteem heeft.
territorium is door een individu of groep afgebakend deel van de habitat.
– een territorium fungeert onder andere als jachtgebied, ruimte voor het grootbrengen van jongen, en als gebied waar voedsel wordt veiliggesteld.
– binnen een habitat heerst een optimaal microklimaat voor de soort.

niche
– de rol die een soort speelt in het geheel van relaties met de biotische en abiotische factoren in het ecosysteem.
– de niche van een soort is vergelijkbaar met zijn ‘beroep’.
– in hetzelfde ecosysteem bezet elke soort zijn eigen niche en habitat. Dit is het gevolg van langdurige selectie en adaptatie.

RELATIES TUSSEN SOORTEN EN SOORTGENOTEN

intraspecifieke relatie
– relaties binnen individuen van een populatie.

coöperatie
– dieren leven in groepen of staten met een duidelijke taakverdeling.
voortplantingsrelaties en paarvorming zorgen voor het voortbestaan van de soort en de populatie. Hieronder valt bijvoorbeeld de balts, het verdedigen van het nest en het zorgen voor de jongen.

competitie
– neemt toe als de selectiedruk toeneemt. Zo zullen de best aangepaste individuen de grootste overlevingskans hebben en de grootste kans om nakomelingen met dergelijke overlevingskans te produceren.
– gaat over territorium, partners, voedsel, licht (bij planten).
– vrouwtjes kiezen de sterkste of aantrekkelijkste mannetjes.

interspecifieke relatie
– relaties tussen individuen van verschillende soorten en populaties.

concurrentie
– voor voedsel (zelfde voedsel) of territorium (voor nestgelegenheid).

voortplantingsrelaties
– planten zijn afhankelijk van insecten om voor te kunnen planten.

voedselrelaties
predatie is het doden van andere dieren voor voedsel. Het dier dat het andere dier eet is de predator, het dier dat gegeten wordt de prooi. Een predator-prooirelatie is de relatie tussen een predator en zijn prooi.
– populatieschommelingen door predatie worden in een predator-prooidiagram weergeven (BINAS 93D2).

symbiose
– samenlevingsrelaties waarin twee verschillende soorten langdurig min of meer afhankelijk van elkaar zijn.
– Elke ‘partij’ heeft kosten, uitgedrukt in de hoeveelheid energie en tijd die nodig zijn voor de relatie, en baten, uitgedrukt in de winst in het aantal en de ‘kwaliteit’ van de nakomelingen als gevolg van de samenlevingsvorm.
– bij mutualisme hebben beide partijen baat, zoals de eencelligen in de darmen van planteneters die cellulose afbreken.
– bij commensalisme heeft de ene soort voordeel en maakt het de ander vrij weinig uit, zoals hyena’s die de resten van leeuwenprooien opeten.
– bij parasitisme draaien de gastheer en respectievelijk de prooi op voor de kosten. Voorbeelden van parasieten zijn vlooien, luizen en virussen.

ziektes en parasieten
– individuen met een goede afweer tegen ziektes hebben een grotere overlevingskans en kans op nakomelingen met een grotere overlevingskans.

voedselketen
– een voedselketen is een schematische weergave van voedselrelaties.
– bijvoorbeeld ‘gras > koeien > mensen’.
– aan de basis van elke voedselketen zijn planten of algen.
– een voedselweb is een verzameling van meerdere voedselketens door elkaar (BINAS 93E1).

ENERGIESTROMEN

autotroof
– autotrofe organismen kunnen zelf organische brand- en bouwstoffen uit anorganische moleculen maken.
fotosynthese vindt plaats in planten en bepaalde bacteriën (en een groene zeeslak, Elysia chlorotica). Met behulp van fotosynthesepigmenten (bij planten is dit chlorofyl) wordt in de chloroplasten (of bacterie zelf) tijdens erg complexe reacties koolzuurgas (CO2) en water (H2O) onder invloed van zonlicht omgezet in glucose (C6H12O6) en zuurstof (O2).
glucose is een bouwstof die op kan worden geslagen in de vorm van zetmeel, en verbrandt kan worden, waarbij de energie die vrij komt gebruikt wordt om de levensprocessen van de cel plaats te laten vinden.
– sommige autotrofe organismen leven in plaatsen waar de zon nooit komt. Toch kunnen ze zelf hun brand- en bouwstoffen maken. Dit doen ze in een proces dat chemosynthese heet. Hierbij leveren bepaalde chemische reacties energie voor de glucoseproductie. Deze organismen zijn chemoautotroof, en gebruiken bijvoorbeeld H2S in plaats van H2O.

heterotroof
– heterotrofe organismen verkrijgen hun energie van de organische stoffen van andere organismen. Mensen zijn ook heterotroof, preciezer chemo-organoheterotroof. Dit betekent dat ze hun energie uit chemische reacties (chemo) halen, ze bij hun verbranding organische stoffen (organo) gebruiken, en dat hun koolstof uit organische verbindingen komt (hetero).
herbivoren (zoals koeien) eten planten, carnivoren (zoals honden) eten vlees, en omnivoren (zoals mensen) eten beiden (eigenlijk, alles). Detrivoren (zoals wormen) leven van dood organisch materiaal (ook wel detritus).

producenten
– de producenten (afgekort P) zijn autotrofe organismen die zelf organische stoffen maken, die ze als brandstof en bouwstof gebruiken.
– de zon levert energie in de vorm van zonlicht waardoor fotosynthese mogelijk is, en daarom is het de belangrijkste energiebron op aarde.

consumenten
– de heterotrofe organismen (herbivoren, carnivoren, omnivoren en de meeste micro-organismen) die van anderen leven worden consumenten (afgekort C) genoemd. Zij breken de organische stoffen af tot kleine bouwstoffen en gebruiken deze als brand- en bouwstof.
– consumenten van de eerste orde (C1) eten producenten, consumenten van de tweede orde (C2) eten consumenten van de eerste orde, etc.

reducenten
– de reducenten (afgekort R) zetten de organische stoffen om in anorganische stoffen, zodat deze weer door producenten gebruikt kunnen worden. Dit proces wordt ook wel mineralisatie genoemd.
– stoffen die in het verleden niet zijn omgezet door reducenten zijn de fossiele brandstoffen, zoals bruinkool, steenkool, aardolie en aardgas.

trofisch niveau
– verzameling organismes die op vergelijkbare manier aan voedsel komen, bijvoorbeeld de producenten of consumenten van de eerste orde.

biomassa
-het totaal drooggewicht van alle organismen van een trofisch niveau.
– kan ook in versgewicht gemeten worden, dan is het water er nog bij. Dit gebeurt echter zelden omdat het geen maat is voor voedingstoffen.

voedselpiramide
– een diagram waarin de biomassa per trofisch niveau is aangegeven. Omdat elk niveau minder biomassa heeft, ontstaat een piramidevorm.
– een voedselpiramide kan ook gebaseerd zijn op aantallen of energie-inhoud. Een piramide gebaseerd op energie-inhoud is vergelijkbaar met een piramide van biomassa, omdat de energie-inhoud evenredig is met de hoeveelheid biomassa. Een piramide van aantallen kan echter rare vormen geven (bijvoorbeeld een boom waarop heel veel bladluizen leven).

energie
– energie uit zonlicht of anorganische stoffen wordt door producenten omgezet in chemische energie, opgeslagen in organische stoffen. 
– alle organismen gebruiken chemische energie van organische stoffen bij verschillende processen die nodig zijn om te overleven.
– alle organismen produceren bij de verbranding van de organische stoffen warmte. Hierdoor gaat energie verloren.
– des te hoger in de voedselketen je komt, des te minder energie aanwezig is. Dit is omdat veel (meer dan 90% per trofisch niveau!) van de chemische energie verloren is gegaan in de vorm van warmte.
– energie gaat ook verloren door het verlies van biomassa (in bijvoorbeeld ontlasting) en omdat niet alle dieren opgegeten worden.
– omdat er relatief gezien minder energie voor een nieuw trofisch niveau beschikbaar is, kunnen er ook minder organismen op het volgende niveau leven. Daarom zijn er elk hoger trofisch niveau minder organismen.

AFBREEKBAARHEID

biologische afbreekbaarheid
– veel stoffen zijn af te breken door reducenten door mineralisatie. Dit gebeurt onder andere met dode organismen in de natuur. Het laagje dood organisch materiaal met reducenten heet humus.
– de omzetting door reducenten en de efficiëntie daarvan is afhankelijk van verschillende factoren. Deze hangen af van de af te breken stof (hout is moeilijker af te breken dan dode dieren) en de soort reducenten (de ene schimmel doet het goed in een zuur milieu, de ander kan er niet overleven).
– warmte stimuleert de enzymactiviteit, vocht is nodig voor de opbouw van nieuwe organische stoffen.
– zuurstof is noodzakelijk als er sprake is van aërobe afbraak. Als er geen zuurstof is, nemen anaërobe organismen het over, omdat zij geen zuurstof nodig hebben. Afbraak met zuurstof is veel sneller dan afbraak zonder. Anaërobe afbraak wordt ook wel rotting genoemd.
– ook bij minder natuurlijke processen, zoals compostering van groente-, fruit- en tuinafval en afvalwaterzuivering spelen reducenten een rol.
– hier speelt vooral de C/N-verhouding een rol. Reducenten hebben N nodig voor het produceren van organische stoffen (bijvoorbeeld aminozuren), en C nodig voor de verbranding. Er is altijd een van de twee te weinig aanwezig, deze wordt dan de beperkende factor genoemd.

accumulatie
– organismen op een hoger trofisch niveau eten, vanwege de grote energieverliezen, gedurende hun leven veel organismen van het trofische niveau onder hun.
– bestrijdingsmiddelen die op lagere trofische niveaus worden ingezet kunnen persistent zijn waardoor ze niet worden afgebroken. Als een organisme van een hoger trofisch niveau deze organismes eet, kan hij deze stoffen ook deze persistente stoffen niet afbreken.
– hierdoor wordt de concentratie van deze stoffen steeds groter. Dit heet accumulatie. Uiteindelijk is de concentratie zo groot dat deze dodelijk is. Alleen dieren van hoge trofische niveaus hebben hier last van.
– slakroppen worden bijvoorbeeld met een bestrijdingsmiddel behandelt. Rupsen krijgen dit binnen, die worden weer gegeten door kleine vogels, en deze worden weer gegeten door roofvogels. De concentratie van de stof in de roofvogels is zo hoog dat het dodelijk is.

PRODUCTIE

productiviteit
– de hoeveelheid biomassa die per tijdeenheid per oppervlakte-eenheid door de producenten gemaakt wordt.
– producenten zetten zonlicht en anorganische stoffen om in organische stoffen. In sommige ecosystemen gebeurt dit meer, beter of efficiënter dan in andere, waardoor de productiviteit ook anders is.
– de organische stoffen die producenten produceren met behulp van zonlicht is de primaire productie. Dit proces wordt ook wel assimilatie genoemd. De producenten verbranden ook een deel van deze organische stoffen voor energie. Dit proces wordt dissimilatie genoemd.
– de bruto primaire productie BPP is de gevormde biomassa uit de fotosynthese door assimilatie, de netto primaire productie NPP is de biomassa die in de producenten overblijft nadat de producenten zelf ook biomassa hebben gebruikt voor verbranding. Dus NPP = BPP – dissimilatie.
– de consumenten eten de producenten. Zij nemen de organische stoffen van de producenten op een maken daar weer nieuwe organische stoffen van. Dit wordt voortgezette assimilatie genoemd.
– de bruto secundaire productie BSP is de gevormde biomassa uit de voortgezette assimilatie, de netto secundaire productie NSP is de biomassa die overblijft na de dissimilatie. Dus NSP = BSP – dissimilatie.

energiestroomschema
– een weergave van hoe de biomassa/energie binnen een organisme verbruikt wordt.
– het organisme neemt een bepaalde hoeveelheid energie in, de inname I. Hiervan wordt een deel niet opgenomen en weer uitgescheiden, de feces F. Het overige wordt opgenomen, dit is de assimilatie A. Hiervan wordt een deel gebruikt voor de dissimilatie, dit heet respiratie R. Wat dan overblijft is de productie P, welke nieuwe biomassa wordt.
– de productie van een trofisch niveau is de inname van het volgende niveau.
– de grootte van de respiratie hangt af van het soort organisme. Bij carnivoren is de respiratie groot, bij herbivoren is de feces groot.

KRINGLOPEN

kringlopen
– in een ecosysteem worden de aanwezige bouwstoffen constant gerecycled.
– er zijn bijvoorbeeld koolstof-, stikstof-, zwavel- en fosforkringlopen.
– kringlopen bestaan uit veel schakels en tussenstappen en zijn erg complex.
– producenten verwerken anorganische stoffen tot energierijke organische stoffen. Consumenten eten de producenten of andere consumenten en recyclen deze energierijke organische stoffen. Reducenten zetten de organische stoffen weer om in anorganische stoffen. Deze kunnen de producenten weer gebruiken. Op die manier ontstaat een kringloop.
– kringlopen kunnen verstoord worden als een schakel ontbreekt of versterkt wordt, bijvoorbeeld als algen met veel fosfor naar de oceaanbodem zakken en daar niet verteren, of dat bij de verbranding van fossiele brandstoffen zwavel vrijkomt in de atmosfeer.

koolstofkringloop
– koolstof komt voor in alle organische moleculen. Producenten maken glucose, waarvan ze onder andere plantaardig materiaal maken.
– de koolstofkringloop begint bij producenten (zoals planten)die CO2 opnemen voor het maken van glucose. Dit doen ze vaak met fotosynthese.
– glucose wordt door voortgezette assimilatie verwerkt tot andere organische moleculen zoals plantaardig materiaal.
– consumenten (zoals dieren) eten de producenten en consumenten van lagere trofische niveaus en nemen de organische stoffen van hun op. Deze verwerken ze via voortgezette assimilatie tot nieuwe organische stoffen.
– producenten en consumenten gebruiken deze organische stoffen voor energie. Bij de dissimilatie komt ook CO2 vrij.
– producenten en consumenten sterven, waardoor organisch afval ontstaat. Door verbranding (bosbranden) komt hierdoor CO2 vrij.
– organisch afval kan ook door reducenten verwerkt worden door het om te zetten naar anorganische stoffen, dit heet mineralisatie. Bij aërobe dissimilatie is zuurstof nodig en komt CO2 vrij, bij anaërobe dissimilatie is juist geen zuurstof nodig en komt er methaan (CH4) vrij.
– door verbranding, mineralisatie en dissimilatie komt CO2 weer terug in de atmosfeer komt. en Dit wordt weer opgenomen door de producenten en de kringloop is compleet. Deze route wordt de korte koolstofkringloop genoemd.

lange koolstofkringloop
– organische stoffen kunnen in bepaalde omstandigheden niet afgebroken worden door reducenten. Door de hoge druk kunnen fossielen en gesteenten of fossiele brandstoffen ontstaan. Hierdoor wordt koolstof onttrokken aan de keten en opgeslagen in de aarde.
– CO2 kan ook in de oceaan opgenomen worden en neerslaan tot CaCO3. De gevormde neerslag wordt steen en koolstof is onttrokken aan de keten.
– koolstof in gesteenten en uit de oceaan komt vrij door erosie en vulkanen, waardoor CO2 terugkomt in de lucht en de kringloop compleet is.
– fossiele brandstoffen worden door de mens gebruikt voor energie. CO2 komt vrij bij verbranding. Hierdoor voegen we extra koolstof toe aan de kringloop, waardoor er meer CO2 in de lucht komt. Dit leidt tot een verhoging van de temperatuur door het versterkte broeikaseffect.
– het versterkte broeikaseffect kan worden tegengegaan door het gebruik van duurzame brandstoffen, zoals windenergie of zonne-energie.
– ook kan gebruik worden gemaakt van biobrandstoffen. Deze worden bijvoorbeeld van algen of maïs gemaakt. Doordat zij CO2 uit de lucht halen voor de groei, maar na verbranding dezelfde CO2 weer vrijkomt, zijn ze CO2 neutraal en dragen ze netto niet bij aan het versterkte broeikaseffect.

stikstofkringloop
– stikstof is nodig voor de productie van aminozuren en DNA/RNA. Deze zijn betrokken bij het maken van eiwitten.
– de stikstofkringloop begint met producenten die anorganische stikstofverbindingen opnemen. Planten nemen nitraat (NO3) op voor de productie van aminozuren, stikstofbindende bacteriën zoals knolletjesbacteriën maken aminozuren en nitraat en uit stikstof in de lucht (N2). Dit heet bacteriële stikstoffixatie.
– producenten maken organische verbindingen (bijvoorbeeld eiwitten) uit nitraat. Dit wordt stikstof-assimilatie genoemd.
– consumenten (zoals dieren) eten de producenten en consumenten van lagere trofische niveaus en nemen de organische stoffen van hun op. Deze verwerken ze via voortgezette assimilatie tot nieuwe organische stoffen. Verder breken ze aminozuren af tot ureum.
– reducenten verwerken organische resten van producenten en consumenten (waaronder ook ureum) tot ammoniak (NH3) en ammonium (NH4+). Dit proces heet ammonificatie en wordt gedaan door rottingsbacteriën. Deze zijn anaëroob en hebben dus geen zuurstof nodig!
– ammonium wordt door nitrietbacteriën omgezet tot nitriet (NO2). nitriet wordt door nitraatbacteriën omgezet tot nitraat (NO3). Deze processen heten nitrificatie. De bacteriën zijn chemoautotroof en hebben dus zuurstof nodig.
– nitraat kan door de anaërobe denitrificerende bacteriën omgezet worden tot stikstof in de lucht (N2). Dit heet denitrificatie.

uitwisseling met milieu
– de mens heeft verschillende invloeden op de processen in de stikstofkringloop. Zo komen door verbranding van fossiele brandstof stikstofoxiden vrij, die zure regen veroorzaken.
– door overbemesting komt veel ammoniak en nitraat vrij. Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat gewassen beter groeien.
– stikstofverbindingen kunnen op verschillende plekken de kringloop verlaten. Ammonium en nitraat zijn goed oplosbaar en verdwijnen door uitspoeling.
– de combinatie van overbemesting en uitspoeling zorgt ervoor dat er veel stikstof in sloten en plassen komt. Dit heet eutrofiëring. Hierdoor groeit het aantal algen, wat waterbloei heet. Dit heeft schadelijke gevolgen voor de andere bewoners van het water omdat de algen zorgen voor minder licht en daardoor slechtere zuurstofvoorziening op de bodem. koolstofkringloop.

SUCCESSIE

natuurlijk evenwicht
– binnen een ecosysteem zijn de factoren min of meer constant. De populatiegrootte schommelt rondom een bepaalde waarde en de biotische en abiotische factoren zijn min of meer hetzelfde.
– het evenwicht wordt in stand gehouden door negatieve terugkoppeling. Als de populatiegrootte toeneemt, zullen ziekte, voedselschaarste en toename van vijanden leiden tot natuurlijke selectie en afname populatiedichtheid.
– de draagkracht is de maximale hoeveelheid factoren waarvoor een ecosysteem kan compenseren. Hierdoor ontstaat onder andere een maximale populatiegrootte.

successie
– opeenvolgende verandering van de soortensamenstelling van de levensgemeenschap zodat deze geleidelijk in een andere overgaat.
– successie wordt gekenmerkt door een toename in biomassa. Het eindigt altijd bij een climaxstadium.
– successie wordt veroorzaakt door veranderingen in biotische en abiotische factoren. Dit houdt onder andere in dat het klimaat constanter wordt. De best aangepaste individuen nemen telkens de overhand.

pionierecosysteem
– als een onbegroeid stuk land of rots begroeit raakt, vormt zich daar een pionierecosysteem.
– een pionierecosysteem wordt gekenmerkt door grote verschillen in abiotische factoren (een grote milieudynamiek), en de aanwezigheid van pioniersoorten, zoals algen, helmgras, moerasandijvie en weegbree.
pioniersoorten zijn tolerant voor extreme omstandigheden, groeien snel en maken veel nakomelingen en worden meestal via wind of water verspreidt.
– in een pionierecosysteem zijn er veel individuen van weinig soorten.
– pioniersoorten brengen voor organische stof in de bodem, leggen gronddeeltjes vast en dempen de milieudynamiek (bijvoorbeeld door met hun wortels zand bij elkaar te houden, of met blaadjes de temperatuur stabiliseren). Zo creëren ze gunstige omstandigheden voor andere soorten.
– aangezien pioniersoorten niet kunnen concurreren, worden ze al snel verdrongen door de beter aangepaste soorten. Deze worden op hun beurt weer verdrongen door beter aangepaste soorten.

climaxstadium
– het climaxstadium is het eindstadium van successie waar de abiotische factoren en soortensamenstelling min of meer constant zijn (er is dus een geringe milieudynamiek).
– in het climaxstadium zijn er weinig individuen van veel soorten: er is een grote biodiversiteit of verscheidenheid aan soorten. De vegetatie, bijvoorbeeld, gaat gelaagdheid vertonen.
– de biodiversiteit in het climaxstadium hangt af van het klimaat. Hoe meer water en zonlicht, des te groter de diversiteit aan soorten.
– bijvoorbeeld: tropisch regenwoud, koraalrif, loofbos.

verschillen:

pionierecosysteem climaxecosysteem
open kringlopen gesloten kringlopen
toename biomassa biomassa blijft gelijk
pioniervegetatie (één laag) gemengde planten (gelaagdheid)
soortenarm grote biodiversiteit
weinig niches veel en gespecialiseerde niches
eenvoudig voedselweb complex voedselweb
netto productie is groot
(opbouw > afbraak)
netto productie laag
(opbouw = afbraak)
snelle wisseling van soorten weinig verandering

speciale successie
– bij de verwoesting van een climaxstadium (door bijvoorbeeld een bosbrand) komt er opnieuw successie op gang. Dit heet secundaire successie. Er is weer een grotere milieudynamiek en weinig soorten, maar omdat de voedingsstoffen al aanwezig in de bodem zijn gaat de successie veel sneller.
– bij een gradiëntecosysteem zijn verschillende stadia van successie aanwezig. Een voorbeeld van een gradiëntecosysteem zijn de duinen.
– bij stagnerende successie wordt successie tegengegaan en blijft een ecosysteem in een bepaalde vorm gehouden, zoals heide.

dispersie
– soorten verspreiden over een gebied. Zo laten planten en schimmels hun sporen en zaden verspreiden en verplaatsen dieren naar andere gebieden. Dispersie zorgt voor een grotere genetische variëteit binnen een populatie en daarmee en grotere kans op overleven.
– als het verspreidingsgebied van een soort uit verschillende stukjes bestaat, spreekt met van versnippering. Dit gebeurt door de invloed van de mens, omdat ze onder andere wegen en steden bouwen.
– De Ecologische Hoofdstructuur bestaat uit alle Nederlandse natuurgebieden. Deze worden door middel van corridors (bijvoorbeeld houtwallen (stukjes ‘bos’ tussen landbouwgrond), bermen en sloten) verbonden, om versnippering te voorkomen. Robuuste verbindingen zijn groter (1 km breed), zoals bijvoorbeeld wildviaducten.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s