Biologie havo 4 en 5

Ecosysteem, kringlopen en energiestromen

Ecosystemen, kringlopen en energiestromen

Intro

Kringlopen
In een eerdere leertaak heb je de dissimilatie en assimilatie in detail bestudeerd.
Dan begrijp je dat ze samen een kringloop vormen.
Planten gebruiken CO2 voor hun fotosynthese. Ze verwerken de koolstof in organische moleculen. Dieren gebruiken deze moleculen en zetten ze voor een groot deel weer om in CO2.
Zou je die processen dan niet slim kunnen combineren om voedsel te verbouwen?

Bekijk het filmpje:

Om te zien hoe dat idee in de praktijk wordt gebracht.

De productie van voedsel in het filmpje blijft heel dicht bij de natuurlijke kringloop. Er is weinig transport nodig van b.v. mest.
De afvalstoffen van de vissen worden door bacteriën in het water omgezet en weer gebruikt door de planten.
Het water in de bassins wordt verwarmd met restwarmte van de verwarming van de kas.
Dat water wordt weer gebruikt om de planten van water te voorzien.
In deze module houd je je bezig met kringlopen. Hoe maakt de huidige mens gebruik van de kringlopen op aarde?
Hoe kunnen we daarmee zo omgaan dat het systeem Aarde nog lang kan blijven bestaan?

Kennisbank

Werkwijze

De module 'Kringlopen' bestaat uit een groot aantal opdrachten.
Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt.
Zo houd je goed overzicht.
Download hier het Werkplan 'Kringlopen' .

Werkvorm
De stappen 1 t/m 4 zijn individueel of in groepjes.
Stap 5 doe je in tweetallen.
Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan.

Tijd
Voor deze module heb je ongeveer 7 slu nodig.

Verwerking

Stap1

In het filmpje van de inleiding heb je gezien hoe de teelt van tomaten en de kweek van vissen handig wordt gecombineerd.

De inspiratie voor al dit soort initiatieven is het begrip duurzaamheid.
Wat betekent dat precies?

Opdracht 1 Ecosysteem
Belangrijk in het denken over een duurzame wereld is het begrip ecosysteem.
Zoek hier wat een ecosysteem is.

Opdracht 2 Voedselweb
In een ecosysteem komt een groot aantal voedselketens voor.
Samen vormen ze een voedselweb.
Lees in de kennisbank:

KB: Voedselketen en voedselweb

Maak daarna opdracht 2A individueel en 2B in vijftallen.
Kies ieder een ander ecosysteem in het model.

Opdracht 2A Energie in een voedselketen
Waardoor verdwijnt energie uit een voedselketen?
Noem minimaal drie redenen.

Opdracht 2B Piramiden van biomassa
Ga naar de uitleg over piramide van biomassa en piramide van aantallen en maak de vragen.

Opdracht 3 Mini-ecosysteem
Bekijk nog eens het mini-ecosysteem uit de inleiding.

  • Neem het plaatje schematisch over en voeg de volgende termen aan je schema toe: producent, consument, heterotroof, autotroof.
  • In het plaatje zijn geen afvaleters en reducenten getekend.
    Welke afvaleters zul je mogelijk in het systeem aantreffen?
    En welke reducenten?
  • Wat is de input(aanvoer) en wat de output(afvoer) van dit het ecosysteem?

Voeg al deze gegevens toe aan je schema en vergelijk het totaal met een klasgenoot.

Opdracht 4 Voedselpiramide
Teken de piramide van biomassa van dit ecosysteem.
Vergelijk jouw piramide met die van een klasgenoot.
Leg aan elkaar de getekende figuur uit.

 

Stap2

Kringlopen
In de kweek van de tomaten en de vissen wordt gebruik gemaakt van kringlopen.
Twee kringlopen bekijken we in het bijzonder, de koolstofkringloop en de stikstofkringloop.

Opdracht 1 Kennisbank
Lees kennisbank:

KB: Kringlopen in de natuur

Opdracht 2 Koolstofkringloop
Maak de volgende opgaven om je kennis over de koolstofkringloop te testen.

Hieronder staat een vereenvoudigd schema van de koolstofkringloop.
De genummerde vakken stellen organismen voor.

  1. Met welke nummer of met welke nummers worden reducenten aangegeven?
  2. Welk proces wordt met de rode pijlen aangegeven?
    1. assimilatie
    2. dissimilatie
    3. koolstofassimilatie
    4. voortgezette assimilatie
    5. fotosynthese
  3. De koolstofkringloop in de wereld is uit evenwicht doordat ...
    1. de dissimilatie > assimilatieproces.
    2. de assimilatie > dissimilatieproces.
    3. assimilatie en dissimilatie teveel toenemen.
    4. assimilatie en dissimilatie teveel afnemen.
  4. Gevolgen van het toegenomen gebruik van fossiele brandstoffen zijn dat ...
    1. het water minder zuur wordt
    2. de hoeveelheid CO2 in de lucht toeneemt
    3. de temperatuur van de aarde stijgt
    4. het gat in de zonlaag groter wordt

Opdracht 3 Stikstofkringloop
Oefen je kennis van de stikstofkringloop hier .
Ga door tot je alles goed hebt ingevuld.
En maak deze vragen:

  1. Het bacteriegeslacht Rhizobium in de wortelknolletjes van lupine ...
    1. veroorzaakt nitrificatie.
    2. bindt stikstof.
    3. veroorzaakt rotting.
    4. veroorzaakt vervluchtiging.
  2. Als in een bodem veel denitrificerende bacteriën voorkomen, veroorzaken deze ...
    1. zuurstofgebrek.
    2. overmaat ureum.
    3. overmaat zuurstof.
    4. nitraatgebrek.

Opdracht 4 Examenvragen

Havo Biologie 2008-2 vraag 11
Havo Biologie 2008-2 vraag 12
Havo Biologie 2008-2 vraag 13
Havo Biologie 2008-2 vraag 14

Stap3

Afvaleters en reducenten
Om een kringloop te sluiten zijn er organismen nodig die van de organische stoffen weer anorganische stoffen maken.

Opdracht 1 Afbraak van organische materiaal
Bekijk het filmpje om een indruk te krijgen van dat proces.
Welke organismen hoor je vooral?
Let op, het filmpje gaat over een dood dier. Misschien zie je dat nu liever niet.

Bij de afbraak van organische materiaal is ook nog een hele voedselketen te onderscheiden.
Eerst komen de afvaleters. Zij leven van dode resten.
Aasgieren eten dode dieren. Mestkevers laten andere dieren 'voorverteren'.
Zij eten de uitwerpselen. Regenwormen eten bladeren.

Uiteindelijk zetten schimmels en bacteriën (de reducenten) de overgebleven organische stoffen om in anorganische stoffen.
Ook deze voedselketen heeft een heel vaste volgorde.


Van de kennis van dit deel van de voedselkringloop maakt men ook gebruik bij forensisch onderzoek.

Opdracht 2 Forensisch onderzoek
Lees insecten als laatste getuigen .

Leg uit wat een forensisch entomoloog kan bijdragen aan forensisch onderzoek.
 

Opdracht 3 Compost
Dankzij de composthoop een warme douche!
Dat je van gft compost kan maken, wist je waarschijnlijk wel.
Maar wist je dat je dankzij de composthoop ook een eitje kunt koken of lekker warm kunt douchen?
Bekijk het filmpje:

 

 

 


Tweetallen
Bacteriën zijn de afvalverwerkers van de natuur! Ze worden dan ook ingezet in alle takken van de milieusanering: zuivering van afvalwater, biologische bodemsanering en luchtzuivering, hergebruik van afvalstromen en dierlijke mest, groene energie in de vorm van biogas.

Hier zie je een voorbeeld.
Bekijk het filmpje:

 

00:00

00:00

 

 


Zoek zelf nog een voorbeeld van het gebruik van bacteriën voor milieusanering. Zoek uit hoe het gekozen proces precies werkt.

  • Welke bacteriën worden ingezet en met welk doel?
  • Welke omstandigheden worden gekozen?
  • Welke (bij)producten ontstaan er?

Houd een korte presentatie voor de klas.
Je mag in overleg met de docent ook zelf een eindproduct (verslag, poster, presentatie, stripverhaal) kiezen.

Toetsen

Kringlopen

Toetsen
De opdracht sluit je af met het maken van twee toetsen.
De toetsen bestaan uit gesloten en open vragen.
De gesloten vragen worden nagekeken door de computer.
De open vragen moet je zelf scoren.

Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score.
Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien.
Klik op knoppen om de toetsen te starten.

Toets:Kringlopen in de natuur

Toets:Landbouw en kringlopen

Antwoorden Verwerking

Stap 1
Opdracht 2A Energie in een voedselketen
Doordat

  1. een deel van de vastgelegde zonne- energie gebruiken om weefsel op te bouwen.
  2. maar een deel van de plant eten.
  3. vleeseters een deel van het dier eten.
  4. consumenten een deel van hun voedsel kunnen verteren.
  5. consumenten een deel van de energie gebruiken voor het opbouwen van weefsel.

Stap 2
Opdracht 2 Koolstofkringloop

  1. Met nummer 2.
    1. dissimilatie
    1. De koolstofkringloop in de wereld is uit evenwicht doordat de dissimilatie > assimilatieproces.
    1. de hoeveelheid CO2 in de lucht toeneemt
    2. de temperatuur van de aarde stijgt

Opdracht 3 Stikstofkringloop

    1. Het bacteriegeslacht Rhizobium in de wortelknolletjes van lupine bindt stikstof.
    1. Als in een bodem veel denitrificerende bacteriën voorkomen, veroorzaken deze nitraatgebrek.

Stap 3
Opdracht 2 Forensisch onderzoek
De forensische entomologie maakt gebruik van het feit dat bepaalde insectensoorten (vooral vliegen) hun eieren binnen een bepaald tijdsbestek op een lijk komen leggen en hun larven - de maden- zich ook weer binnen een bepaald tijdsbestek verpoppen en als volwassen vlieg wegvliegen. Omdat deze tijdsduren voor verschillende soorten vliegen goed bekend zijn, is het mogelijk om door het stadium waarin het proces zich bevindt vrij nauwkeurig vast te stellen wanneer de dood is ingetreden. Dan moeten de omgevingsomstandigheden die bij het lichaam van toepassing waren (met name temperatuur) bekend zijn.

  • Het arrangement Ecosysteem, kringlopen en energiestromen is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Auteur Kunskapsskolan
    Laatst gewijzigd
    2017-08-29 12:48:52
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Bij het samenstellen van deze leerbron is gebruik gemaakt van een arrangement uit de Stercollecties van VO-Content. Het oorspronkelijke arrangement is eigendom van VO-Content en gedeeld onder de CC-BY SA licentie. https://maken.wikiwijs.nl/63267/Module__Kringlopen___h45
    Leerniveau
    HAVO 4;
    Leerinhoud en doelen
    Dynamisch evenwicht; Biologie; Kringlopen; Ecosysteem;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    VO-content Biologie. (2021).

    Module: Kringlopen - h45

    https://maken.wikiwijs.nl/63267/Module__Kringlopen___h45

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Kringlopen in de natuur

    Landbouw en kringlopen

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Versie 2.1 (NL)

    Versie 3.0 bèta

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van