Thema Ecologie

Intro

Gestructureerde natuur?
Geen enkel organisme komt alleen voor. Op een alleenstaande eik in een grasveld zitten honderden insecten, nestelen vogels en er knabbelen rupsen aan de bladeren.
Ook op en in ons krioelt het van de organismen.
Organismen hebben elkaar nodig om in leven te blijven: voor de voortplanting, als voedsel en als schuilplaats.

Wanneer relaties in de natuur zijn verstoord door biotische of abiotische factoren, ondervindt de mens direct, of soms later, de gevolgen. Bijvoorbeeld de achteruitgang van de bij in Nederland of de opwarming van de aarde wereldwijd.
Om al die relaties goed te kunnen bestuderen brengen ecologen hierin een structuur aan.
Ecologie is een onderdeel van biologie. De ecologie bestudeert de wisselwerking tussen organismen onderling, tussen verschillende organismen en tussen organismen en hun niet-levende omgeving.

Bekijk het filmfragment. Welke factoren zijn belangrijk voor de terugkeer van de bever in Nederland? Praat hierover na het kijken met een klasgenoot.

Wat kan ik straks?

Na dit thema:

beschrijf en benoem ik voedselrelaties in voedselketens en voedselwebben.
leg ik uit welke rol biotische factoren, abiotische factoren en concurrentie binnen en tussen populaties spelen bij de dynamiek (instandhouding en ontwikkeling) van een ecosysteem.
leg ik uit wat een ecosysteem is en noemt welke relaties er zijn tussen organismen bij de energiestromen in een ecosysteem.
beschrijf ik variatie van en veranderingen in ecosystemen aan de hand van verschillen in abiotische en biotische factoren.
herken ik dat een ecosysteem in verschillende evenwichtssituaties kan verkeren.
beredeneer ik wat de gevolgen zijn van verschillende interne of externe veranderingen in een levensgemeenschap of ecosysteem.
beschrijf ik de invloed van menselijke activiteiten, o.a. klimaat(verandering), op biodiversiteit.
leg ik accumulatie van schadelijke stoffen in een voedselketen uit.
beargumenteer ik met welke maatregelen de mens energiestromen, nutriëntenkringlopen en de zelfregulatie van ecosystemen (en daarmee het systeem Aarde) kan beïnvloeden.

Deelconcepten
Habitat, geboorte, sterfte, trofische niveaus, predatie, beperkende factor, tolerantie, optimum, persistent, producent, consument, reducent, primaire en secundaire successie, pioniersoort, climaxecosysteem, biodiversiteit, soortensamenstelling, rode lijst, verspreidingsgebied, geboorte, sterfte, migratie, exoot, symbiose, parasitisme, mutualisme, commensalisme, vraat, signaalstof.

Wat kan ik al?

Wat weet je al over ecologie?
Lees de volgende Kennisbanken uit de onderbouw als opfrisser voor dit thema.

Planten en hun omgeving - onderbouw

Relaties tussen organismen - onderbouw

Voedselweb en voedselketen - onderbouw

Ecosysteem - Biotoop - onderbouw

Maak de oefening om je kennis te testen.

Wat ga ik doen?

Het thema Ecologie bestaat uit de volgende onderdelen.
In de tabel staat per activiteit hoeveel lessen je ongeveer nodig hebt.

Activiteit	Aantal SLU
Inleiding
Wat kan ik straks?	0,5
Wat kan ik al?	2
Wat ga ik doen?	0,5
Modules
Module: Blauwe en groene soep	8
Module: Natuurbeheer, -behoud of ontwikkeling?	7
Module: Het gaat (te) goed!	7
Afsluiting
Samenvattend	1
Examenvragen	1
Terugkijken	0,5
Totaal:	27 à 28

Modules

Blauwe en groene soep

Intro

De hoofdrolspeler in deze module is de blauwalg.
Maar wat is blauwalg eigenlijk?
Bekijk als inleiding de filmfragmenten en lees de artikelen. Vorm samen met een klasgenoot na het kijk en lezen een omschrijving voor het begrip 'blauwalg'.

Artikel Blauwalg levensgevaarlijk voor honden

Artikel Blauwalg

Hebben jullie een omschrijving kunnen vormen? Jullie docent verzamelt de verschillende omschrijvingen en bespreekt ze klassikaal.

Wat ga ik leren?

Aan het eind van deze module kan ik:

voedselrelaties tussen organismen beschrijven;
relaties in een voedselketen benoemen;
in een voedselweb voedselketens herkennen;
de oorzaak en de gevolgen van accumulatie van schadelijke stoffen in een voedselketen uitleggen;
beschrijven wat onder een ecosysteem wordt verstaan en welke componenten daarvan deel uitmaken;
veranderingen van abiotische en biotische factoren in een ecosysteem beschrijven en de gevolgen daarvan;
beschrijven welke rol abiotische en biotische factoren spelen bij de instandhouding en ontwikkeling van een ecosysteem;
de rol van concurrentie binnen en tussen de populaties in een ecosysteem beschrijven;
beargumenteren met welke maatregelen de mens de zelfregulatie van ecosystemen kan beïnvloeden.

Deelconcepten
Habitat, geboorte, sterfte, trofische niveaus, predatie, beperkende factor, tolerantie, optimum, persistent, producent, consument, reducent.

Wat ga ik doen?

Aan de slag
Stap		Inhoud
Stap 1		Organismen van dezelfde soort hebben een onderlinge relatie, maar ook organismen van verschillende soorten hebben met elkaar te maken. In deze stap bekijk ik welke soorten relaties er zijn.
Stap 2		Binnen een bepaald gebied vormen organismen en omgevingsfactoren zoals klimaat en bodemgesteldheid een samenhangend geheel. In deze stap ontdek ik wat van invloed is op een ecosysteem.
Stap 3		In een ecosysteem leven individuen, met allemaal hun eigen genetische kenmerken. Hoe ze samenleven hangt van veel factoren af.
Stap 4		Wat is de fysieke leefomgeving van een populatie en is deze dan ook gelijk aan de plek waar het hele leven zich afspeelt? Daarover gaat stap 4.
Stap 5		De grootte van een populatie kan toenemen en afnemen door de invloed van abiotische factoren. Hierover praat ik met een klasgenoot.
Stap 6		Te veel voedingsstoffen in het water kan leiden tot algenbloei.
Stap 7		Ik ontdek welke acties waterbeheerders uitvoeren om blauwalg te bestrijden.
Afronding
Onderdeel
Kennisbank		Alle Kennisbankitems uit deze module.
Eindopdracht		Ik maak een krantenpagina over blauwe en groene soep.
Extra		In overleg met mijn docent maak ik deze extra opdracht over de verstoringen binnen ecosystemen.
D-toets		Met behulp van een d-toets test ik mijn kennis over deze module.
Terugkijken		Terugkijken op de opdracht.

Tijd
Voor deze opdracht heb je 8 SLU nodig.

Aan de slag

Stap 1: Relaties

Relaties
Organismen van dezelfde soort hebben een onderlinge relatie, maar ook organismen van verschillende soorten hebben met elkaar te maken.
Ze zijn onderling van elkaar afhankelijk en beïnvloeden elkaar.

Daarnaast is ieder organisme afhankelijk van de omgeving waarin het leeft.
Op zijn beurt beïnvloedt een organisme de omgeving zelf ook weer.
Lees de volledige Kennisbank over het volgende onderwerp:

Relaties tussen soorten

Abiotische factoren
Organismen worden beïnvloed door andere organismen om hen heen, de biotische factoren.
De hoeveelheid voedingsstoffen (mineralen) in de bodem of het water, maar ook de beschikbaarheid van water en lucht zijn ook van levensbelang, dit zijn de abiotische factoren.
Bestudeer uit de Kennisbank:

Abiotisch of biotische factoren

Practicum
Wat is de invloed van zon en windrichting op plantengroei?
Maak een keuze uit opdracht A of B en werk hierbij in tweetallen.

Opdracht A. De vorm van de kruin van bomen.
Onderzoeksvraag: Heeft de windrichting invloed op de vorm van de kruin van een boom?

Materiaal:

meetlint
kompas
satéstokjes
Werkblad A: De vorm van de kruin van bomen

Opdracht B. Zonnebladeren en schaduwbladeren.
Onderzoeksvraag: Wat is de invloed van licht op de groei van bladeren en/of naalden?

Materiaal:

schaartje of keukenmesje
kompas
twee plastic zakken met etiket
Werkblad B: Zonnebladeren en schaduwbladeren

Stap 2: Ecosystemen

Ecosystemen
Binnen een bepaald gebied vormen organismen en omgevingsfactoren zoals klimaat en bodemgesteldheid een samenhangend geheel.
Een dergelijk (min of meer) natuurlijk begrensd gebied noemen je een ecosysteem.
Een ecosysteem kan groot zijn, zoals een woestijn of oceaan, maar ook klein, zoals een sloot of een geïsoleerde boom.

Overleven in een ecosysteem
Bestudeer uit de Kennisbank:

Abiotisch of biotische factoren

Overlevingskansen

Examenvragen
Beantwoord de volgende twee eindexamenvragen:

Havo Biologie 2012-1 vraag 13

Havo Biologie 2011-1 vraag 15

Blauwalg
Werk in tweetallen
Sloten, kreken en plassen waarin blauwalgen voorkomen zijn ook ecosystemen.
Beantwoord de volgende vragen. Je kunt gebruik maken van de brochure Blauwenalgen.

Zoek afbeeldingen op van dit ecosysteem.
Welke biotische factoren hebben invloed op de populatie blauwalgen?
Welke abiotische factoren hebben invloed op de populatie blauwalgen?
Denk daarbij aan: windkracht en -richting, zoutgehalte van water, temperatuur, voedingsstoffen (nutriënten).
Wat is de optimale temperatuur voor de groei van blauwalgen?
Verzamel afbeeldingen van minstens zes overige organismen die in het ecosysteem voorkomen, noteer daarbij de beperkende factoren.

Maak van de afbeeldingen en gegevens een (digitale) collage/poster waarin het ecosysteem duidelijk wordt gemaakt.
Kijk voor tips in de Gereedschapskisten hieronder. Overleg met je docent of de collage/poster wordt beoordeeld. Zo ja, vind je de beoordelingseisen in de desbetreffende Gereedschapskist.

Collage maken

Een collage bestaat uit knipsels die op een ander papier geplakt zijn en samen een nieuwe afbeelding vormen.

Poster maken

Op een informatieve poster kun je laten zien wat de belangrijkste delen van de lesstof zijn. Ook kun je weergeven hoe bepaalde delen zich tot elkaar verhouden.

Stap 3: Van ecosysteem naar individu

Van ecosysteem naar individu
Soorten bestaan uit individuen, ieder met hun unieke, genetisch vastgelegde kenmerken.
Individuen leven samen in groepen of populaties.

Individuen leven niet alleen, maar in groepen of populaties.
Dit zijn individuen van één soort die in een bepaald gebied leven en daaraan optimaal zijn aangepast.

De populaties van verschillende soorten vormen samen een leefgemeenschap.
Al deze organismen zijn van elkaar afhankelijk. Op hun beurt vormen verschillende leefgemeenschappen in hun natuurlijke omgeving samen een ecosysteem. Ook binnen een ecosysteem zijn de leefgemeenschappen van elkaar afhankelijk.

Voedselketen
Bestudeer uit de Kennisbank:

Relaties tussen verschillende soorten

Deelnemers aan een voedselketen en -web

Hoewel de naam doet vermoeden dat blauwalgen tot de algen behoren, is dat niet het geval.
Bestudeer zo nodig Kennisbank:

Energievoorziening

Of de brochure Blauwenalgen.

De populaties van algen en blauwalgen groeien sterk wanneer het fosfaatgehalte in het water hoog is. Ze belemmeren door hun sterke groei de ontwikkeling van andere soorten.

Door het gebruik van fosfaatvrije wasmiddelen is het fosfaatgehalte de afgelopen jaren in de Nederlandse wateren sterk gedaald.
Wanneer de concentratie fosfaat hoog blijft en het warm weer is, ontstaat algenbloei.
Grote hoeveelheden algen (vooral blauwalgen) komen tot ontwikkeling, de sloot verandert in een groene soep.

Maak de volgende oefening:

Stap 4: Habitat en niche

Habitat en niche
De fysieke leefomgeving van een populatie, noem je ook wel een habitat.
Een habitat is de werkelijke plaats waar een soort woont, maar daarnaast is het de plaats waar zich de niche (het 'beroep') van een soort zich bevindt.
In de habitat heerst het optimale microklimaat voor het organisme.

Bestudeer Kennisbank:

De leefomgeving van een dier

Bespreek met een klasgenoot het verschil tussen habitat en niche. Ga beide op zoek naar een voorbeeld en laat je klasgenoot dan beargumenteren of er sprake is van een habitat of een niche.

Stap 5: Populaties

Populaties

Je hebt in de vorige stap al gezien dat de grootte van een populatie kan toenemen en afnemen door de invloed van abiotische factoren.
De leefomstandigheden van organismen veranderen voortdurend en daarmee ook de grootte van de populaties. De grootte van een populatie kan ook toe- of afnemen door biotische factoren. Tussen populaties van dezelfde soort, maar ook tussen populaties van verschillende soorten, bestaan relaties.
Beantwoord de volgende eindexamenvraag:

Havo Biologie 2012-1 vraag 14

Relaties tussen organismen van dezelfde populatie
Bekijk het filmfragment. Bespreek met een klasgenoot welke relaties er bestaan tussen de organismen van deze populatie?

Zoek na het kijken zelf een video (Youtube of andere bron) met daarin een voorbeeld. Deel de linkjes met je klasgenoten. Overleg met je docent welke video je klassikaal gaat bekijken.

Bestudeer Kennisbank en beantwoord dan de twee vragen:

Populatiegrootte en –dichtheid

Bestudeer Kennisbank:

Relaties binnen populaties

Groei van een populatie
Of een populatie daadwerkelijk kan groeien is afhankelijk van de beschikbaarheid van alles wat een organisme nodig heeft, zoals voedingsstoffen, zuurstof, andere organismen als voedsel, partner of als woonplaats of gastheer.
Onder ideale groeiomstandigheden zal een populatie binnen een bepaalde tijd verdubbelen.
De populatiegroei is exponentieel. Blijft een populatie dan maar groeien?
Lees hier meer over in de Kennisbank:

Beperkte en onbeperkte groei van een populatie

Stap 6: Blauwalgen en gif

Blauwalgen en gif
Teveel voedingsstoffen (nitraat, fosfaat) in het water (eutrofiëring), kan leiden tot algenbloei; een groene soep!
Het water wordt troebel wat een negatief effect heeft op de fotosynthese van ondergedoken waterplanten.
Het zuurstofgehalte in het water daalt en heeft effect op andere waterorganismen.
De blauwalgen profiteren van de situatie en de populatie groeit verder.
Voor de afbraak van de algen door reducenten is zuurstof nodig. Het probleem is nog complexer.
Blauwalgen produceren gifstoffen (toxines).

Zet bovenstaande tekst (eventueel aangevuld met wat je hebt geleerd in de vorige stappen) in een schema met oorzaak en gevolg. Bewaar het schema in je portfolio.

Stap 7: In actie tegen blauwalgen

In actie tegen blauwalgen
Bestudeer de volgende bronnen en beantwoord daarna de vragen.

Bronnen:

Brochure Blauwenalgen

Onderzoek op een rij

Afsluiting

Samenvattend

Omstandigheden in een ecosysteem

Relaties tussen soorten

Populaties in een ecosysteem

Stabiliteit in een ecosysteem

Energievoorziening

Deelnemers aan een voedselketen en -web

Trofische niveaus in een ecosysteem

Eindopdracht

Je werkt deze eindopdracht in tweetallen. Samen maak je een krantenpagina over blauwalg. Je doelgroep is leerlingen onderbouw Havo/VWO.

Verwerk de informatie over blauwalgen die je in deze module hebt geleerd tot een krantenartikel met minimaal één grafiek en één afbeelding.
Je waarschuwt mensen voor het gevaar van zwemmen in blauwalg. Hierbij leg je ook uit waarom het gevaarlijk is.
Daarnaast verwerk je een artikel in eigen woorden over de informatie die je geleerd hebt in deze module. Het artikel sluit je af met een conclusie welke maatregel volgens jullie genomen dient te worden om het gevaar van blauwalgen te beperken voor mensen en honden.
Je voorziet de krantenpagina van bijpassende afbeeldingen.

Kijk voor je begint in de Gereedschapskisten hieronder voor tips.

Beoordeling
Je laat het eindproduct beoordelen door je docent.
Je docent gebruikt de volgende punten bij het beoordelen:

Zijn alle bovenstaande punten verwerkt in de krantenpagina?
Is de inhoud biologisch correct?
Is de uitleg duidelijk voor leerlingen uit 2 havo/vwo?
Ondersteunen de afbeeldingen de tekst?
Is de samenwerking goed verlopen waarin beide klasgenoten inbreng hebben gehad?

Krant maken

Een krant kun je natuurlijk hartstikke goed zelf maken! Je verzamelt foto’s, tekeningen, schema’s, tekststukjes en quotes over een bepaald onderwerp.

Artikel schrijven

Een artikel is een goede manier om informatie te presenteren of een gebeurtenis te beschrijven.

Extra

Wij leven in een ecosysteem van mensen, dieren, planten en water.
Maar er zijn talloze ecosystemen op de wereld.
En iedereen is daarin afhankelijk van elkaar. Maar wat gebeurt er als dit verstoord wordt?

In de video en het artikel hieronder zie je de oorzaken en gevolgen van deze verstoring.
Maak samen met een klasgenoot een overzicht van mogelijke verstoringen in een ecosysteem. Noteer in een document welke verstoringen dit zijn en wat de invloed is van de mens op deze verstoring.
Noteer ook of deze verstoring terug te draaien is en ook weer wat dan de mogelijke bijdrage van de mens zou kunnen zijn.

Overleg met je docent of je dit document ook in moet leveren en zo ja, wat dan de beoordelingseisen zijn.

Lees het artikel: Lekker zwemmen in de groene soep?

D-toets

De opdracht sluit je af met het maken van een d-toets.
De toetsen bestaan uit verschillende soorten vragen.

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 toets te starten.

Terugkijken

Kan ik wat ik moet kunnen?

Lees de leerdoelen van deze module nog eens door.
Kun je wat je moet kunnen?

Hoe ging het?

Tijd
Ben je ongeveer 8 SLU met deze module bezig geweest.
Klopte deze tijd met de daadwerkelijke tijd? Zo niet, wat kostte meer of minder tijd dan verwacht? En waarom?

Inhoud
Ben je zelf wel eens, letterlijk of figuurlijk, in aanraking gekomen met blauwalg? Welke gevolgen had dat op dat moment voor jou? Hoe heb je dat op kunnen lossen?
Eindopdracht
Is het gelukt om samen met een klasgenoot de krant te maken? Hoe verliep jullie samenwerking? Hebben jullie vooraf afspraken gemaakt over de taakverdeling of verliep dat als vanzelf tijdens het maken van de krant? Zijn jullie beide tevreden over de samenwerking? Als jullie niet dezelfde mening hebben over de samenwerking, waaraan ligt dat dan en hoe zouden jullie dat een eventuele volgende keer vooraf kunnen tackelen?
D-toets
Heb je de D-toets gedaan? Ging het goed? Heb je met de d-toets goed kunnen controleren of je de leerdoelen beheerst?

Natuurbeheer, -behoud of ontwikkeling?