Biologie hoofdstuk 5 Ecologie
Paragraaf 1 Ecologie op alle organisatieniveaus
Ecologie is de wetenschap waarbij de wisselwerking tussen organismen en hun omgeving wordt
bestudeerd. Dat heeft 2 zijdes: organismen worden beïnvloed door hun omgeving, maar omgekeerd
beïnvloeden organismen diezelfde omgeving door hun aanwezigheid en door de activiteiten die ze
ontplooien. Met environmental DNA kan een onderzoeker erachter komen welke diersoorten er
allemaal in een gebied leven. Dit kan door middel bijvoorbeeld schubben of haren. Al het DNA in een
molecuul heet genoom en het onderzoeksgebied van dit heet ecogenomica.
Elke soort vormt zijn eigen populatie binnen een gebied. Al die populaties samen vormen een
levensgemeenschap. De verschillende populaties binnen de levensgemeenschap hebben met elkaar
te maken. Een ecoloog onderzoekt wat die verbindingen zijn.
De organismen van een levensgemeenschap en de invloed die ze op hun omgeving uitoefenen, noem
je biotische factoren. Abiotische factoren zijn invloeden vanuit de levenloze omgeving, zoals
temperatuur en stroomsnelheid. Abiotische factoren hebben invloed op de soortensamenstelling.
Een levensgemeenschap vormt samen met zijn levenloze omgeving een systeem, een ecosysteem.
Alle ecosystemen samen vormen weer de biosfeer of systeem aarde. Ecologen kijken ook naar
emergente eigenschappen. Dit zijn eigenschappen die maar op 1 organisatieniveau plaats vinden,
bijvoorbeeld dichtheid.
Paragraaf 2 Organismen
Hoe een ecosysteem zich ontwikkelt en welke organismen erin voorkomen, hangt af van het klimaat
in een gebied. Het klimaat is een combinatie van abiotische factoren zoals temperatuur, licht, wind
en water. Er zijn op aarde grote gebieden waarbinnen hetzelfde klimaat heerst, macroklimaat. Elk
plekje van een ecosysteem heeft zijn eigen microklimaat, elk gebied heeft net iets andere abiotische
factoren.
De bodem is een belangrijke abiotische factor, hoeveel water kan het houden, hoeveel zuurstof zit er
in en hoeveel humus is er. Dit ontstaat door activiteiten van bacteriën en schimmels in de grond.
Tolerantie is het vermogen van organismen om schommelingen in een abiotische factor te
verdragen, bijvoorbeeld temperatuur. Het verspreidingsgebied (areaal) is het gebied waar een soort
op aarde voorkomt. Buiten het verspreidingsgebied kan de soort wel komen, maar kunnen zichzelf
soms niet handhaven, minstens 1 tolerantiegrens wordt dan overschreden. Deze abiotische factor
wordt dan een beperkende factor. Het optimum is de factorwaarde die het gunstigst is voor het
organisme. Een optimumkromme is een diagram van het aantal van een soort in een
tolerantiegebied, de verschillen in tolerantie die ze kunnen verdragen .
Paragraaf 3 Populaties
Er is veel concurrentie organismen van dezelfde soort. Dit kan gaan over ruimte maar ook over
voedsel of licht. Tussen soorten in hetzelfde ecosysteem is er ook concurrentie maar deze is minder
sterk. Iedere soort heeft namelijk zijn eigen niche. Dit is de rol die een bepaalde populatie speelt in
het geheel van relaties in een ecosysteem. De soorten zitten elkaar niet in de weg omdat ze
bijvoorbeeld andere dingen eten.
Ook kan er in een populatie coöperatie plaatsvinden. Ook tussen organismen van verschillende
soorten. Symbiose is het langdurig samenleven van organismen van verschillende soorten. Dit kan
voor elk organisme voordelig, nadelig of neutraal zijn. Als beide soorten een voordeel hebben heet
,dat mutualisme. Als slechts 1 soort voordeel heeft en de andere soort neutraal heet dat
commensalisme. Parasitisme is als 1 soort een voordeel heeft en de ander een nadeel.
De grootte van een populatie wordt weergegeven als de populatiedichtheid: het gemiddelde aantal
individuen per oppervlakte-eenheid of per volume-eenheid in het water. De dichtheid van een
populatie is erg belangrijk voor de kans op overleven van individuen in die populatie en voor de kans
op nakomelingschap. In een populatie kunnen de individuen een verschillend verspreidingspatroon
vertonen. Ze kunnen gegroepeerd, regelmatig verspreid of willekeurig verspreid voorkomen.
Dichtheidsafhankelijke factoren zijn factoren die invloed afhankelijk zijn van de populatiedichtheid.
Dit is bijvoorbeeld ziekte en concurrentie. Als de populatiedichtheid groter wordt, krijgen de factoren
die een afname van de populatiedichtheid veroorzaken meer invloed. Het resultaat hiervan is dat de
populatiedichtheid schommelt om een evenwichtswaarde. De populatie verkeert dan in biologisch
evenwicht.
Dichtheidsonafhankelijke factoren worden vaak veroorzaakt door het klimaat, strenge winter of een
overstroming bijvoorbeeld. Meestal herstelt de populatiedichtheid zich na een paar jaar wel weer.
Het geboortecijfer van een populatie geeft weer hoeveel organismen er per tijdseenheid door
voortplanting ontstaan. Het sterftecijfer van een populatie geeft weer hoeveel organismen er per
tijdseenheid sterven. De populatiegrootte kan ook veranderen door migratie.
Een biologisch evenwicht kan op een aantal verschillende manieren verstoord worden:
1. Uitheems: Er komen soorten vanuit een ander gebied binnendringen
2. Exoten: Organismen kunnen via de mens terechtkomen in een leefgebied waar ze niet horen.
Als exoten invasief zijn hebben ze de mogelijkheden om in dat gebied te vestigen.
Als een soort het aan het begin heel makkelijk heeft ontstaat er een j-vormige groeicurve.
Bij een grote populatiedichtheid neemt de invloed van de beperkende factoren toe. De draagkracht
van een ecosysteem is de maximale populatiegrootte die over langere tijd in dat ecosysteem kan
worden gehandhaafd. Meestal heeft een overschrijding van de draagkracht ernstige gevolgen voor
de populatie. Vaak sterven massaal organismen van die soort waardoor de draagkracht ook naar
beneden gaat.
Bij soorten met een laag geboortecijfer groeit een populatie minder snel, er ontstaat in een diagram
een s-vormige groeicurve.
Paragraaf 4 Ecosystemen
Planten moeten zich zelf beschermen tegen het eten van planten, vraat. Dit doen ze door doornen of
gifstoffen. Hierbij wordt vaak gebruik gemaakt van signaalstoffen. Dat zijn chemische verbindingen
die informatie overdragen tussen en binnen organismen. Een voedselketen geeft de voedselrelaties
weer in een ecosysteem. De pijlrichting gaat waarnaar het voedsel gaat. dus van opgegeten naar de
eter. Het eten van dieren heet predatie. De diersoort die aan het eind van de keten staat, is de
toppredator. Het geheel van voedselrelaties in een levensgemeenschap heet voedselweb of
voedselnet.
Elke schakel in een voedselketen heet een trofisch niveau. De eerste paar trofische niveaus zijn
planten die geen andere soorten als voedselbron nodig hebben, producenten. De opbouw van
organische moleculen uit kleinere moleculen noem je assimilatie. Koolstofassimilatie is uit
koolstofdioxide en water vormen glucose. Hiervoor is energie nodig uit de zon, foto-autotroof. Ook
kan de energie gehaald worden uit anorganische stoffen door oxidatie, chemosynthese. De
organismen die het op deze manier doen heten chemo-autotroof. Bij voortgezette assimilatie is
glucose de grondstof voor de vorming van koolhydraten en DNA.
, Heterotrofe kunnen geen organische stoffen vormen uit anorganische stoffen, heterotroof. Hiervoor
eten zij planten of dieren, consumenten.
Bij de afbraak van organische moleculen komt energie vrij, dissimilatie. De energie die vrij komt kan
worden gebruikt voor assimilatie.
Dode resten van organismen kunnen worden gegeten door detrivoren. De overgebleven dode resten
worden door reducenten afgebroken tot anorganische stoffen, mineralisatie.
Meestal telt elk trofisch niveau meer organismen dan het volgende niveau. Ook kan het andersom
plaatsvinden. In een piramide van biomassa wordt de biomassa van elk trofisch niveau grafisch
weergegeven. De biomassa is het totale gewicht van alle organische stoffen. Alle biomassa die in een
ecosysteem door producenten wordt gevormd, is de bruto primaire productie (BPP) van het
ecosysteem. De organische stoffen die niet worden gedissimileerd, benutten de producenten bij de
vorming van nieuwe weefsels. Dat is de netto primaire productie (NPP). In de piramide van energie
heeft elk trofisch niveau zijn eigen productiviteit. Dat is de hoeveelheid energie die wordt vastgelegd
in organische stoffen.
Paragraaf 5 Veranderende ecosystemen
Planten die als eerst op een kaal stuk land kunnen groeien zijn pioniersoorten. Samen vormen ze een
pionierecosysteem. Hierna kunnen er meer soorten planten groeien en worden de omstandigheden
er minder slecht. De soortensamenstelling verandert, zodat het ecosysteem geleidelijk overgaat in
een ander systeem, successie. Tijdens successie is er meer groei dan afbraak waardoor de biomassa
toeneemt. Gelaagdheid is dat er dicht bij de grond mossen groeien, daarboven struiken en
daarboven bomen. Het eindstadium van successie is een climaxecosysteem:
1. De abiotische factoren en de soortensamenstelling zijn constant
2. De netto primaire productie is even groot als de afbraak van weefsel
3. De kringloop van stoffen is gesloten.
In gebieden waar erosie heeft plaatsgevonden, bevat de ondergrond vrijwel geen humus meer. De
successie moet opnieuw beginnen, primaire successie. Als er bomen zijn gekapt waardoor er een
kaal veld is ontstaan, maar er is geen erosie geweest kunnen er gemakkelijk populaties immigreren.
Dit heet secundaire successie.
Een gradientecosysteem is een ecosysteem met geleidelijke overgangen van bijvoorbeeld nat en
droog of zout en zoet water. Soorten die een aanwijzing geven over een kenmerk van het milieu
heten indicatorsoorten.
Modelleren is als het ware het doen van een virtueel experiment. De resultaten geven antwoord op
een probleemstelling die met een echt experiment niet of heel moeilijk is te beantwoorden.
Biologie hoofdstuk 6 mens en milieu
Paragraaf 1 De relatie mens en milieu
Wij mensen worden beïnvloed door het milieu (leefomgeving) en zijn afhankelijk van de
biodiversiteit (de soortenrijkdom binnen een ecosysteem). Dankzij de biodiversiteit hebben we
voedsel, medicijnen, kleding, etc. De diensten en producten die ecosystemen aan mensen leveren,
noem je ecosysteemdiensten.
Productiediensten: Het verstrekken van een product door een ecosysteem -> voedsel
Culturele diensten: bijvoorbeeld gelegenheid geven tot recreatie
