Inhoudsopgave
Natuuronderwijs inzichtelijk hoofdstuk 4 ecologie en milieu..........................................................................1
Natuuronderwijs inzichtelijk hoofdstuk 5, natuurkundige verschijnselen........................................................7
Natuuronderwijs inzichtelijk hoofdstuk 6, technische inzichten....................................................................22
Natuuronderwijs inzichtelijk hoofdstuk 4 ecologie
en milieu
Inzichten hoofdstuk 4:
Ecosysteem: samenhangend geheel van abiotische en biotische factoren in een bepaald gebied.
Levende organismen en al hun onderlinge relaties vormen de biotische factoren in een ecosysteem.
Factoren uit de levenloze natuur (licht, temperatuur, luchtvochtigheid en vruchtbaarheid van de
bodem.
Biotoop: ecosysteem, beschrijft een gebied met uniform landschapstype waarbij klimaat en
geografische omstandigheden hetzelfde zijn. Binnen een biotoop zijn specifieke leefgebieden te
onderscheiden.
Voedselketen: route van energie en voedingsstoffen in een ecosysteem.
Voedsel web: voedselketens die onderling in elkaar zijn verweven.
Bodemdieren, schimmels en bacteriën vormen samen een belangrijke schakel in de
voedselkringloop.
Het samenhangend geheel van abiotische en biotische factoren in een bepaald gebied, noem je een
ecosysteem. Abiotische factoren zijn de factoren uit de levenloze natuur. Biotische factoren zijn de
levenden organismen. Een ecosysteem heeft kenmerkende biotische en abiotische factoren en je
kunt het als een bepaalde eenheid bestuderen. Abiotische en/of biotische factoren uit het ene
ecosysteem kunnen ook een ander ecosysteem beïnvloeden. Zo kunnen ecosystemen veranderen
omdat abiotische en biotische factoren veranderen en er telkens weer een nieuwe wisselwerking
tussen deze factoren ontstaat.
Een biotoop is een gebied met een uniform landschapstype waarbij klimaat en geografische
omstandigheden hetzelfde zijn. binnen een biotoop zijn weer specifieke leefgebieden, habitats, voor
organismen te onderscheiden. Organismen kunnen hun habitat overigens in meerdere biotopen
hebben.
De tak van de biologie die zich bezighoudt met de wisselwerking tussen levende organismen en hun
omgeving, heet ecologie. In een ecosysteem kunnen organismen elkaar op verschillende manieren
beïnvloeden. Sommige levende organismen krijgen te maken met concurrentie als het gaat om het
‘veroveren’ van voedsel, dit wordt competitie genoemd. De verschillende relaties tussen organismen
zijn belangrijk, maar vooral voedselrelaties zijn belangrijk omdat ieder organismen voedsel nodig
heeft om te kunnen leven en ook weer gegeten wordt door andere organismen. Zo ontstaat er een
keten van eten en gegeten worden waarin energie en voedingsstoffen worden doorgegeven. Dit
noem je een voedselketen.
,Planten vormen de eerste schakel in een voedselketen. Zij kunnen d.m.v. fotosynthese zonne-energie
vastleggen in energierijke suikers. Planten produceren op deze manier hun eigen voedsel en worden
producenten genoemd. Dieren zijn niet in staat hun eigen voedsel te produceren en moeten anderen
organismen consumeren om aan hun energie en voedingsstoffen te komen. Zij worden consumenten
genoemd. Een dier kan een planteneter, vleeseter of alleseter zijn. Dit bepaalt zijn plek in de
voedselketen. Herbivoren (planteneters) vormen de tweede schakel. Carnivoren (vleeseters) vormen
de derde of soms vierde schakel. (Als er in een ecosysteem vleeseters voorkomen die zelf weer andere
vleeseters eten, kan een voedselketen bestaan uit meer dan drie schakels.) omnivoren zijn alleseters.
Zij kunnen deel uitmaken van zowel de tweede als de derde schakel in een voedselketen.
In een ecosysteem zijn talloze voedselketens te onderscheiden, die onderling met elkaar verweven
zijn. zo’n ingewikkeld netwerk van onderling geschakelde voedselketens noem je een voedselweb.
In een ecosysteem zijn de
producenten, planteneters,
vleeseters en toppredatoren
(alleseters) niet evenredig
verdeeld. Meestal zijn er relatief
veel producenten, minder
planteneters, nog minder
vleeseters en maar een paar
toppredatoren. De
voedselverdeling in een
ecosysteem kun je daarom goed weergeven in een piramidevorm met verschillende niveaus: de
voedselpiramide.
Tussen de verschillende voedselniveaus in een voedselpiramide worden energie en voedingsstoffen
doorgegeven maar er gaat ook veel energie verloren. Het energieverlies begint al bij de producenten.
Zij leggen zonne-energie vast in de vorm van energierijke suikers, maar verbruiken zelf ook weer een
deel van deze energie bij hun groei. Doordat de planteneters niet alle plantendelen eten komt de
vastgelegde energie maar voor een deel terecht bij de planteneters. Ook wordt niet al het
,plantenweefsel verteerd. Wat wel verteerd wordt levert energie op, die kan worden benut voor de
vorming van dierlijk weefsel maar niet alles was consumenten hebben ook energie nodig om zich
warm te houden, te groeien en te bewegen. Op deze manier komt er telkens maar zo’n tien procent
van de vastgelegde energie in het volgende voedselniveau van een voedselpiramide terecht. Doordat
er in elk voedselniveau in een voedselpiramide energieverlies optreedt, moet er voortdurende
nieuwe zonne-energie door planten worden vastgelegd. De energie die verloren gaat kan niet
gerecycled worden vandaar dat je spreek van een energieSTROOM en een voedselKRINGLOOP.
De resten van organismen (gevallen bladeren, poep etc.) vormen het afval van de natuur. Natuurlijk
afval is geen belasting voor een ecosysteem maar juist een verrijking. Dit komt doordat het natuurlijk
afval gerecycled wordt tot voedingsstoffen die planten weer kunnen opnemen. Reducenten spelen
hierbij een grote rol, dit zijn organismen zoals kleine bodemdieren, schimmels en bacteriën die het
natuurlijk afval tot steeds kleinere stukjes reduceren/afbreken totdat er koolstofdioxide, water en
voedingszouten overblijven. Dankzij de reducenten ontstaat er zo een voedselkringloop, waarbij
voedingsstoffen voortdurend doorgegeven en gerecycled worden. Veel natuurlijk afval en een rijk
bodemleven met bodemdieren, schimmels en bacteriën zorgen voor een vruchtbare bodem in een
ecosysteem.
In elk ecosysteem bestaat er een wisselwerking tussen de biotische en abiotische factoren. Juist deze
wisselwerking zorgt ervoor dat een ecosysteem een dynamisch geheel is dat voortdurend verandert.
Als gevolg van veranderingen in de abiotische omstandigheden (temperatuur en/of daglengte)
treden er ook veranderingen op in de biotische factoren van ecosystemen.
Je ziet dat de grootte van de populatie (een groep planten of dieren van dezelfde soort in een
bepaald gebied) eigenlijk voortdurend schommelt. De wisselende grootte van de populatie
organismen heeft weer consequenties voor de planten die door bepaalde organismen worden
gegeten. De populaties in een ecosysteem worden gereguleerd door factoren als voedselaanbod en
de aanwezigheid van roofdieren. Als de veranderingen binnen een ecosysteem binnen bepaalde
grenzen blijven schommelen spreek je van een stabiel ecosysteem. Er is sprake van een dynamisch
, evenwicht. Bij een ingrijpende verandering van de leefomgeving raakt dit evenwicht verstoord en zie
je dat hele populaties verdwijnen of dat er nieuwe voor in de plaats komen. Ook milieuvervuiling is
een factor die de grootte van populaties ingrijpend beïnvloedt. Nieuwe populaties kunnen ook door
menselijk ingrijpen in een ecosysteem terechtkomen en zo het evenwicht verstoren. Als deze exoten
zich goed kunnen aanpassen en weinig last hebben van predatoren, kunnen ze soms enorm gaan
groeien en zelfs een plaag vormen.
De wisselende grootte van een populatie heeft te maken met de mate waarin een ecosysteem in de
primaire levensbehoeften van organismen kan voorzien, zoals de aanwezigheid van voedsel, water,
beschutting en mogelijkheden om zich voort te planten. De populatie kan opnieuw gaan groeien als
er op een bepaald moment weer meer voedsel en beschutting is dan er voor de populatie van dat
moment nodig is. De populatie groeit totdat voedsel en/of beschutting weer beperkende factoren
gaan vormen.
Giftige stoffen zoals bestrijdingsmiddelen worden opgeslagen in het vetweefsel van dieren.
Bovendien is het zeer moeilijk afbreekbaar, waardoor het zich als het ware ophoopt in de
voedselpiramide, ook wel accumulatie of bioaccumulatie genoemd.
Pioniersplanten zijn snelle groeiers en gedijen goed in relatief barre omstandigheden (veel wind,
weinig beschutting en een voedselarme bodem). Met hun wortels houden ze vocht vast in de bodem
en hun afgestorven plantendelen worden afgebroken en zorgen voor vruchtbare humuslaagje op de
bodem. In dit eenvoudige ecosysteem ontstaan er goede groeiomstandigheden voor de wat grotere
kruidachtige planten. Zij overschaduwen de eerste pioniersplanten, die nu verdwijnen. Veel
natuurlijk afval en een rijk bodemleven zorgen voor een vruchtbare bodem. Langzaam groeiende
struiken krijgen nu ook de kans om te groeien. En als mensen niet meer ingrijpen zullen bomen
uiteindelijk ook een plaats krijgen in dit zelf ontstane ecosysteem. Na vele jaren wordt dit dan een
loofbos, het eindstadium. De levensgemeenschap van een ecosysteem is voortdurend in
verandering. Het proces waarbij de ene levensgemeenschap de andere opvolgt totdat er uiteindelijk
een stabiel eindstadium ontstaat, noem je successie. Door allerlei oorzaken wordt het eindstadium
van het successieproces vaak niet bereikt. Dit kan natuurlijke oorzaken hebben, zoals de
aanwezigheid van planteneters die zich tegoed doen aan de begroeiing. Vaak zijn het echter
menselijke invloeden die ervoor zorgen dat het eindstadium niet bereikt wordt. Wij kappen bomen
omdat we hout nodig hebben, we bouwen steden en wegen. We zetten zo de natuurlijke omgeving
naar onze hand.
Wij worden beïnvloed door de natuur en zijn afhankelijk van de natuurlijke omgeving, die ons
voedsel, schoon water, schone lucht, een schone bodem en grondstoffen levert. Naast deze
materiële betekenis heeft de natuurlijke omgeving ook een immateriële betekenis voor ons (wij
vinden het vaak ook mooi, gaan er wandelen).