Thema 04: Ecosystemen in evenwicht (hoofdstuk 1) PDF

Thema 04: Ecosystemen in evenwicht H1: Wat is een ecosysteem 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? Habitat = de precieze leefplek van één bepaalde soort Europese boomkikker Voortplantingspoelen Kikkerdril Kikkervisjes Overleven elke individu Overleven soort =...

Thema 04: Ecosystemen in evenwicht H1: Wat is een ecosysteem 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? Habitat = de precieze leefplek van één bepaalde soort Europese boomkikker Voortplantingspoelen Kikkerdril Kikkervisjes Overleven elke individu Overleven soort = afhankelijk van biotische en abiotische factoren 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? Levensgemeenschap ○ Samenlevende organismen ○ Positieve of negatieve invloed Biotoop ○ Leefplek van de gehele levensgemeenschap 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? Zelfde habitat - geen voedselconcurrenten => Verschillende rol of niche Dezelfde niche Onmogelijk in samenleven in dezelfde habitat 1 Welke invloeden spelen een rol in een ecosysteem? Samenstelling gehele levensgemeenschap ○ min of meer constant Biotische en abiotische factoren Systeem kan zichzelf onderhouden => Evenwichtig ecosysteem 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? 2.1 Wat is het belang van voedsel voor het evenwicht in een ecosysteem? A Functies van organismen in een voedselketen Voedselketen ○ voedsel/materie doorgegeven 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A Functies van organismen in een voedselketen Producenten ○ energierijke, organische stoffen ○ O, C, H, N, P ○ Energiearme anorganische stoffen ○ Fotosynthese ○ Autotroof Biomassa 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A Functies van organismen in een voedselketen Consumenten ○ Heterotroof ○ Planteneters ○ Vleeseters ○ Alleseters ○ Detrituseters/ detrivoren Consumenten eerste orde/ tweede orde/derde orde/… 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A Functies van organismen in een voedselketen Voedselweb Materie doorgeven 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A Functies van organismen in een voedselketen Ecologisch/biologisch evenwicht ○ Slingerbeweging Dynamisch evenwicht ○ Aantallen niet constant 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? B Verlies van biomassa per trofisch niveau Voedselpiramide ○ Trofisch niveau/voedselniveau ○ Aantal per schakel Kwantitatieve voorstelling 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? B Verlies van biomassa per trofisch niveau Piramide van biomassa Massa van al het materiaal dat door organismen geproduceerd wordt 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? B Verlies van biomassa per trofisch niveau Verlies van biomassa ○ Verbranding levensprocessen ○ Niet opgegeten materiaal Verlies biomassa => #consumenten 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? C De materiekringloop als basis van een ecosysteem in evenwicht Reducenten ○ Organisch materiaal -> Eenvoudige anorganische verbindingen koolstofdioxide (CO2) water (H2O) ammonium (NH4+) nitrieten (NO2-) nitraten (NO3-) 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? C De materiekringloop als basis van een ecosysteem in evenwicht Verlies beschikbaar voedsel Geen verlies ecosysteem Materiekringloop Voortdurend hergebruik materie -> Ecosysteem gezond  2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? D Voorbeelden van kringlopen D1 De waterkringloop Producenten Consumenten  2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? D Voorbeelden van kringlopen D2 De stikstofkringloop Planten: ○ nitraationen (NO3-) ○ ammoniumionen (NH4+) 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? D2 De stikstofkringloop Stikstoffixatie: ○ stikstofgas (N2) → ammonium (NH4+) en nitraten (NO3-) Atmosferische stikstof (N2) → nitraat (NO3-) met energie van bliksem Stikstoffixerende bacteriën: ○ N2 in lucht → NH4+ en NO3- Wortelknolbacteriën: ○ N2 → NH4+ ○ Ammonium kan door andere bacteriën nog verder in nitraat worden omgezet. 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? D2 De stikstofkringloop Stikstofdissimilatie ○ Afbraak organische stikstofverbindingen 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? D2 De stikstofkringloop Planten → organische stikstofverbindingen Dieren → anorganische ionen schadelijk Plantaardige eiwitten -> dierlijke eiwitten => Stikstofassimilatie: organische stikstofverbindingen opbouwen Denitrificatie ○ Te weinig O2 in de bodem (water) ○ Nitraten -> denitrificerende bacteriën → N2 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? E De belangrijke functies van micro-organismen Micro-organismen ○ Reducenten ○ Zelfreinigende vermogen water BV: zwemvijver Riet -> bacteriën -> zakken bodem -> micro-organismen breken af tot anorganische stoffen -> luchtaanvoer door rietstengels -> nutriënten door reducenten vrijgezet -> gebruik productie organische stoffen Micro-organismen = onontbeerlijk (essentieel) 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? 2.2 Wat is het belang van energie voor een evenwichtig ecosysteem? Heterotrofe organismen -> energierijke organische stoffen (vetten, eiwitten, suikers) Biomasse - chemische energie Opgenomen organische stoffen ○ bouwstenen voor organische moleculen, weefsels en organen (biomassa) ○ Levensprocessen: Verbrandingsproces -> mitochondriën ○ Celademhaling: 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? 2.2 Wat is het belang van energie voor een evenwichtig ecosysteem? 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? 2.2 Wat is het belang van energie voor een evenwichtig ecosysteem? Piramide van energie +- 10% 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? 2.2 Wat is het belang van energie voor een evenwichtig ecosysteem? Minder energie ○ Trofisch niveau ○ Na een tijd te weinig Producenten ○ Lichtenergie ○ -> chemische energie ○ Aanvulling energie 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A Verband tussen materiekringloop en energiestroom Materiekringloop: materie hergebruikt Energiestroom: energie verdwijnt, continu aanvullen A1 De koolstofkringloop Weg koolstof in ecosysteem ○ Voeding, fotosynthese, ademhaling en afbraakprocessen 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A1 De koolstofkringloop Koolstofassimilatie Fotosynthese ○ Koolstofverbindingen ○ = Energierijke organische stoffen Koolstofdissimilatie Celademhaling ○ CO2 vrij Evenwicht  2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A2 De zuurstofkringloop Fotosynthese 6 CO2 + 6 H2O + E → C6H12O6 + 6 O2 Celademhaling C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + E  2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? A2 De zuurstofkringloop 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? 2.3 Waarom is biodiversiteit noodzakelijk voor een evenwichtig ecosysteem? Evenwicht productie & gebruik A Belang van biodiversiteit Verstoring (brand of ziekte) ○ Meerdere soorten eenzelfde functie ○ Sneller en beter herstel ○ Weerstand Grote diversiteit soorten = behoud ecosysteem 2 Welke factoren zijn noodzakelijk om een ecosysteem in evenwicht te houden? B Wisselwerking tussen biodiversiteit en andere factoren Biotische factoren Abiotische factoren Input energie Materiekringlopen 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? Ecosysteemdienst: elk positief voordeel dat een ecosysteem aan de mens biedt ○ Indirect/direct ○ Gezond! 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? A Producerende ecosysteemdiensten Voordelen Nuttige producten of energie ○ Werkgelegenheid Directe producten ○ Voedsel ○ Grondstoffen Bouw/ textiel ○ Ertsen*, brandstoffen * gesteente dat een economisch winbare concentratie van een bepaalde delfstof bevat. Delfstoffen = gesteenten en mineralen die economisch nut hebben voor de mensheid 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? A Producerende ecosysteemdiensten Indirecte producten ○ Drinkwater ○ Medicijnen 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? B Regulerende ecosysteemdiensten Regulerende dienst → veranderingen opvangen & essentiële processen aansturen Bossen → buffer opwarming klimaat ○ Fotosynthese → CO2 in biomassa (broeikasgas) ○ Afkoelend effect → verdampingsproces ○ Luchtkwaliteit verbeteren ○ Water vasthouden 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? B Regulerende ecosysteemdiensten Waterstromen, meren en zoetwaterplassen ○ Zelfreinigend vermogen ○ Vervuiling (gedeeltelijk) wegnemen 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? B Regulerende ecosysteemdiensten Hommels en bijen ○ Bestuivers → voortplanting Zware metalen uit de bodem ○ Opruimen afval en giftige stoffen 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? B Regulerende ecosysteemdiensten Plaagbestrijders (Roofwantsen en oorwurmen) ○ Perenbladvlo onder controle houden Bossen vangen veranderingen temperatuur & vochtigheid op → Productiedienst beschermt Regulerende ecosysteemdiensten ○ Nadelige invloeden van een verstoring op bepaalde productiediensten beperken 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? C Culturele ecosysteemdiensten (mentale) rust, schoonheid of esthetische waarde Culturele diensten → directe en indirecte niet- materiële voordelen die ecosystemen kunnen bieden ○ welbevinden ○ Ontwikkeling en culturele vooruitgang mens ○ Vormen van creativiteit Nabijheid groen → beweging → geestelijke ontspanning ○ Direct: positieve effecten gezondheid ○ Indirect: verminderen overgewicht & obesitas 3 Welke voordelen bieden ecosystemen voor de mens? D Ondersteunende ecosysteemdiensten Ecosystemen in stand houden Fotosynthese, materiekringlopen, waterkringloop & ontstaan van bodems ○ Zonder geen productie-, regulerende en culturele diensten Alle andere ecosysteemdiensten in stand houden → ondersteunende diensten nodig materiekringlopen en energiestromen Reducenten –> vruchtbare bodem Planten → bodemerosie tegengaan