VELDWERK ECOLOGIE voorbereiding

Inleiding

Diversiteit van natuurlandschappen.

Wellicht heb je er als natuurliefhebber heel wat

wandelingen opzitten in de natuur. Als je ogen en oren

open houdt, merk je dat natuur zeer verschillend is. Je

hebt donkere dennenbossen, lichtrijkere loofbossen, open

landschappen en holle weggetjes. Een heidegebied ziet er

anders uit dan de duinpannen. De ene wegberm staat vol

bloemen (klaprozen, fluitekruid,…) terwijl brandnetels

woekeren op de andere.

Natuur is overal en vaak anders.

Tuinders die tussen meerjarige planten blote aarde

willen, hebben werk om de bodem ‘onkruidvrij’ te houden.

Natuur wil overal zijn.

Wind en vogels zijn verspreiders van zaden. Humusrijke

bodem bevat zaden (we spreken van een zaadbank in de

bodem) die ontkiemen bij gunstige omstandigheden.

Hoe komt het dat natuur er op de ene plaats zus uitziet en op een

andere plaats zo?

Kan men voorspellen welke natuur er op welke plaats zal voorkomen?

Waardoor wordt de waarde van een natuurgebied bepaald?

Hoe kan men een objectief beeld vormen van een natuurgebied?

donker dennenbos

grasland

heidelandschap

2 veldwerk ecologie

1. Je weet al heel wat.

Planten hebben licht, water, … nodig.

Iedereen die planten heeft thuis, weet

dat een plant licht, water, lucht en

aarde met mineralen nodig heeft om

te groeien. Een groene plant kan

lichtenergie omzetten in energierijke

stoffen zoals druivensuiker.

Dat proces heet fotosynthese.

De plant neemt hiervoor

koolstofdioxide op en geeft

zuurstofgas af. Een plant verbruikt

hierbij ook water.

De plant haalt uit de aarde ook een

aantal voedingsstoffen die ze niet kan

aanmaken uit het licht. Het gaat om

mineralen. Kamerplanten moeten we

regelmatig voorzien van die mineralen,

vandaar dat het gunstig is om

meststoffen toe te dienen.

Energie is nodig om te overleven.

Net zoals mensen moeten dieren eten.

Planten komen al een heel eind met

licht, water, aarde en lucht. De andere

organismen (= leven in de natuur)

voeden zich. In de natuur eet men en

wordt men gegeten.

Niet iedereen heeft hetzelfde menu.

Planteneters (herbivoren), vleeseters

(carnivoren) en alleseters (omnivoren)

komen voor. Het menu bepaalt ook het

gedrag. Grazen is een andere activiteit

dan jagen.

Voeding zal dus een rol spelen bij het bestuderen van de natuur.

de vos is een jager

d

voorbereiding 3

Uiteindelijk sterven we allemaal.

Leven is eindig. Er plakt een leeftijd op dieren en planten.

Bomen kunnen oud worden, bij dieren is dat zeer uiteenlopend.

De natuur moet zich vernieuwen. Om die reden is er voortplanting. Dat kan

geslachtelijk (genetisch materiaal wordt op één of andere manier uitgewisseld)

of ongeslachtelijk (het genetisch materiaal blijft ongewijzigd).

Het verspreiden van het leven kan via zaden, sporen, stekken, baren, eieren,

deling,… Er is een neiging om de soort te behouden.

2. weten waarover je spreekt

Vanuit bovenstaande inzichten heb je onmiddellijk een

aantal belangrijke begrippen beet. Leven leeft altijd in

bepaalde omstandigheden. Die leefomstandigheden worden

bepaald door zaken die niet-leven en door het leven zelf.

Wetenschappelijk klinkt dit zo :

De leefomgeving wordt bepaald door :

abiotische factoren

Dat zijn de omstandigheden die gevormd worden door de niet-levende natuur.

Het gaat om warmte, verlichtingssterkte, bodemvochtigheid, zuurtegraad,

reliëf, algemene hoogteligging, windkracht, bodemsamenstelling,…

biotische factoren

Dat zijn de omstandigheden die gevormd worden door de levende natuur.

Het gaat om aanwezige planten (schuilplaats, voedselbron, licht ontnemen,…),

de roofdieren (predatoren), aanwezige soortgenoten, parasieten,…

Om een gebied te onderzoeken, moet je zicht hebben op zaken

zoals licht, vochtigheid, voeding in de bodem, welke planten en

dieren er zijn, voedselvoorraad, enzovoort …

Hoe kan je eten - gegeten worden in kaart brengen? Hoe kan je

een zicht krijgen op de hoeveelheid leven en de verscheidenheid

ervan?

Een natuurgebied onderzoeken, betekent dat je rekening zal moeten

houden met de biotische en abiotische factoren.

Dat wil dus zeggen dat je deze factoren zal moeten meten en

inventariseren.

4 veldwerk ecologie

3. ecologie : een wetenschap

biotoop :

De abiotische factoren van een leefomgeving vormen samen de biotoop.

Het woord biotoop is een samentrekking van de woorden bios (= leven) en

topos (= plaats). Het is dus een plaats waar het leven kan gedijen.

In de biotoop schommelen de abiotische factoren altijd tussen grenswaarden

(minimumtemperatuur - maximumtemperatuur, droogste moment – meest vochtige

moment, …).

Hoe verder die grenzen uit elkaar liggen, des te moeilijker het zal worden om

een grote diversiteit aan leven te hebben.

Specifieke biotopen vragen speciale

aanpassingen van organismen om er te

kunnen overleven.

Een voorbeeld: planten die leven in een

zoute biotoop zullen moeten aangepast zijn

aan uitdroging (denk aan het strooien van

zout op onkruid, de planten verschrompelen

omdat het water uit het organisme wordt

gezogen).

levensgemeenschap :

De biotische factoren van een leefomgeving, noemen we de

levensgemeenschap.

Leden van een levensgemeenschap leven niet naast elkaar. Er bestaan veel relaties.

Er zijn soorten die elkaar beconcurreren (voor licht, voeding,…) en er zijn er die

samenwerken (symbiose). Er zijn voedingsrelaties en relaties binnen de soort zelf,

gericht op territorium of voortplanting.

voorbeeld :

Een roodborstje is een echt territoriumdier.

Het kan geen ander roodborstje in zijn buurt verdragen

als het op voeding aankomt. Het zingen van een

roodborst betekent buiten het paarseizoen dan ook dat

een soortgenoot best niet in de buurt komt.

Bloeiend lamsoor in de zwinvlakte :

een plant die goed gedijt in een zoute biotoop.

voorbereiding 5

ecosysteem :

Een ecosysteem bestaat uit een levensgemeenschap en de biotoop waarin ze

voorkomt.

Binnen het ecosysteem bestaan verschillende invloeden : de biotoop beïnvloedt de

levensgemeenschap (bepaalde soorten komen voor in de biotoop, andere niet) en de

levensgemeenschap verandert de biotoop (bvb : grazers zoals schapen verschralen

de grond, en wijzigen daardoor een abiotische factor, boomkruinen nemen

rechtstreeks zonlicht weg van de bodem,…)

ecologie:

Je wil een stuk natuur in kaart brengen. We weten al dat we de biotoop daarvoor

moeten opmeten en dat we de levensgemeenschap inventariseren.

We proberen dus een beeld te krijgen van het ecosysteem.

Grofweg zou je kunnen stellen dat in een goed functionerend ecosysteem het aantal

levende organismen ongeveer gelijk blijft. Een ecosysteem is zelfregulerend.

De ecologie is de wetenschap die relaties en processen binnen een

ecosysteem blootlegt, wetmatigheden zoekt en voorspellingen probeert te

doen over het ecosysteem.

De processen kunnen biologisch, fysisch, chemisch of geologisch zijn.

voorbeeld :

Het meest eenvoudige cyclische proces is de ademhaling (zuurstofgas

wordt koolstofdioxide) en de fotosynthese (koolstofdioxide wordt

zuurstofgas).

abiotische factoren

of biotoop

biotische factoren

of levensgemeenschap

ecosysteem

6 veldwerk ecologie

nog een aantal veelgebruikte termen :

niche :

Als je in een ecosysteem één soort onder de loep neemt, bekijk je de niche van

de soort. Het gaat om de levensomstandigheden van de soort in het

ecosysteem. De abiotische en biotische factoren komen er aan bod.

voorbeeld :

In een poel leeft de ruggenzwemmer aan het

wateroppervlak. Hij "hangt" ondersteboven

aan de onderkant van het wateroppervlak

waar hij jaagt op de larve van de

eendagsvlieg. Als de temperatuur van het

water te warm wordt, of de poel dreigt uit te

drogen, vliegt de ruggenzwemmer weg op

zoek naar een gelijkaardig ecosysteem.

Wateroppervlak – temperatuur - eendagsvlieglarve horen tot de niche van de

ruggenzwemmer.

habitat :

Elk dierlijk organisme heeft zijn eigen woonstekje in een biotoop.

Dat heet een habitat.

Voorbeeld:

In de Zwinvlakte leven eenden, wulpen,

scholeksters en plevieren naast elkaar.

Door hun voedingsgedrag en morfologie

zijn ze elk gebonden aan een voor hen

kenmerkend stuk van de waterplas.

standplaats :

Wat een habitat is voor dieren, is de standplaats voor planten. De plaats waar

plantensoorten voorkomen in een biotoop is de standplaats.

voorbereiding 7

4. grenzen van een ecosysteem

Een ecosysteem begrenzen is niet gemakkelijk. Er zijn immers veel soorten die

grenzen overschrijden.

voorbeeld :

Vogels maken lange trektochten, ze gaan naar andere ecosystemen om te

overwinteren en te broeden of korte trektochten van slaapplek naar voedselgronden.

De nestplaats van de reiger en de plaats waar hij voedsel zoekt is dus verschillend.

Ecosystemen beïnvloeden elkaar. Dieren moeten kunnen rondtrekken van het ene

ecosysteem naar het andere. Het is belangrijk dat de samenleving aandacht besteedt

aan verbindingen tussen ecosystemen. Dit noemen we de corridors.

Dankzij goed uitgedachte corridors kan het verspreidingsgebied van soorten groter

worden. Dieren in een geïsoleerde biotoop inteelten. Inteelt leidt tot een verarming

genetische verscheidenheid. Toekomstige generaties worden zo vatbaarder voor

ziektes.

Voorbeelden :

Ecologische siertuinen zijn corridors in een landschap.

De provincie investeert in trajectbegeleiding om tuinen zo

aan te passen.

Dankzij corridors vergroot het verspreidingsgebied van de

eekhoorn in West-Vlaanderen.

Dankzij corridors rukt de Europese wolf op in Europa. Hij komt uit Oost-Europa en

wordt nu al sporadisch gesignaleerd in midden-Duitsland.

Misschien vindt hij ooit de weg terug naar de Belgische ardennen.

Je wil een beeld krijgen van een

stukje natuur. Je weet nu al dat het

een ecosysteem is. Waar begint en

eindigt dat ecosysteem eigenlijk?

8 veldwerk ecologie

biosfeer :

Alle ecosystemen op aarde vormen samen ook een ecosysteem. Het geheel van alle

ecosystemen op aarde die elkaar beïnvloeden, wordt de biosfeer genoemd.

voorbeelden :

Tropische regenwouden produceren zuurstofgas en worden de longen van de aarde

genoemd. Dit zuurstofgas wordt geconsumeerd door ecosystemen die anders niet

zouden kunnen bestaan.

Organismen zoals de paling reizen door verschillende ecosystemen om te paaien. Van

zout water, via brakke gebieden, planten ze zich uiteindelijk in zoet water voort. Ze

kunnen zelfs in een vochtig milieu van de ene waterloop naar de andere glijden.

Klimaat is een abiotische factor en de mens is

een biotische factor in de biosfeer. De CO2-

vervuiling is humaan en doet het klimaat

opwarmen. Het evenwicht van de biosfeer is

verbroken en de aarde zal evolueren naar een

nieuw evenwicht.

De mens probeert om zelf een

ecosysteem te ontwikkelen. De

experimenten biosfeer 1 en biosfeer 2

uit de jaren ‘80 en ‘90 van de vorige

eeuw bewijzen dit.

Het was de bedoeling om in een serreachtige constructie een groep mensen te laten

leven. Het systeem moest zelfregulerend zijn : eigen zuurstofproductie,

voedselvoorziening,… Er mochten geen stoffen de constructie binnen of buiten.

Het eerste experiment mislukte doordat er te grote schommelingen waren in het

zuurstofgehalte. Het tweede experiment lukte aanvankelijk beter, maar menselijke

conflicten in de serre lagen aan de basis van de stopzetting.

biosfeer 2

voorbereiding 9

5. voeding en energie in een ecosysteem.

In een ecosysteem is voeding belangrijk. Voedingsrelaties worden op een aantal

manieren voorgesteld.

voedselketen :

Overleven vergt energie : bewegen, hartslag, lichaamstemperatuur, cellen

aanmaken,… Energie verbruiken betekent dat er een energiebron moet zijn.

De energie komt van de zon.

Groene planten doen aan fotosynthese. Planten verbruiken 20% van de energie. Met

de rest leggen ze reserves aan voor de winter of gebruiken ze bij de voortplanting.

Bessen, knollen, bollen,… zijn voorbeelden.

Groene planten voorzien zichzelf in energierijke stoffen. Ze zijn autotroof (auto =

”zelf”, trophein = “voeden”).

Ze zijn producent in het ecosysteem.

Alle andere organismen hebben producenten nodig. Het zijn allen consumenten. Ze hebben

anderen nodig om zich te voeden. Ze zijn heterotroof (heteros = "vreemd", "een

andere"; trophein = "voeden").

Je kan een eenvoudige voedselrelatie als een keten voorstellen :

10 veldwerk ecologie

voedselweb :

In een ecosysteem zijn veel voedselketens.

Ze zijn allen met elkaar verbonden. Zo bekom je het voedselweb

.

Er zijn organismen die

dode dieren consumeren.

Dat zijn afvaleters of

aaseters. Zij zijn ook

consumenten.

Pissenbedden, krabben,

garnalen, aardwormen,

mestkevers, doodgravers

zijn een aantal

voorbeelden.

Uiteindelijk worden alle resten van producenten en consumenten in een voedselweb

na hun dood als voedselbron gebruikt door ontbinders of reducenten. De

voornaamste reducenten zijn bacteriën en zwammen. Zij breken organisch materiaal

af tot water, mineralen en koolstofdioxide. De voedselketen wordt zo gesloten door

de reducenten, want de eindproducten zijn noodzakelijk voor fotosynthese.

Als je de voedselketen sluit, bekom je de voedselkringloop.

Voedselketens, het

voedselweb en de

voedselkringloop zeggen

iets over de aard van de

relaties in het ecosysteem.

Ze bevatten geen info over

de kwantiteit om het

systeem in stand te

houden. Dat doet de

voedselpiramide wel.

voedselkringloop in de zoetwaterplas

voorbereiding 11

voedselpiramide :

Er worden een aantal soorten gebruikt : de piramide van aantallen

de piramide van biomassa’s

de piramide van de energie

Bij de piramide van aantallen, wordt op elk niveau een schakel van de

voedselketen getekend. Elke verdieping geeft een beeld van de aantallen.

Het aantal individuen neemt af in ieder hoger niveau.

Men gebruikt vaak de 10%-regel om de grootte in te schatten van elke verdieping

van de piramide. De regel zegt dat er van piramideniveau naar piramideniveau maar

10% biomassa wordt gerealiseerd.

Omdat sommige organismen erg klein zijn, en je ze onmogelijk kan tellen (bvb :

mieren), wordt het begrip biomassa gebruikt. Daarbij worden organismen door hun

massa weergegeven.

Zo kom je aan de piramide van biomassa.

De grootte van elk niveau hangt af van de

massa voeding die een soort nodig heeft om 1kg

biomassa te bekomen

Tot slot kan de grootheid massa vervangen

worden door de grootheid energie. Dan spreken

we over Joule (J) in plaats van kilogram (kg).

Dit wordt gebruikt bij de piramide van

energie.

bladeren

rupsen

vogels

roofdieren

12 veldwerk ecologie

bioaccumulatie :

Een gevolg van de voedselketen is de

bioaccumulatie. Chemische stoffen die in het milieu

aanwezig zijn, worden opgehoopt bij organismen aan

de top van de piramide.

Stoffen worden opgenomen en afgegeven. Wanneer

de opnamesnelheid groter is dan de afgiftesnelheid,

accumuleert een stof in het organisme.

Soms gaat het om stoffen die giftig zijn, dan spreekt

men van biomagnificatie.

Het klassieke voorbeeld is DDT, een insecticide dat nu verboden is.

De snelheid waarbij DDT uit een organisme verdwijnt is zeer traag (na gemiddeld 8

jaar is nog steeds de helft aanwezig in een lichaam). Door die trage afbraak, is de

accumulatiesnelheid erg hoog. Het gevolg is dat de top van de voedselpiramide tot

625 keer meer DDT opneemt dan de basis van de piramide.

6. Aantal organismen in een ecosysteem.

Elk ecosysteem herbergt een levensgemeenschap. De verscheidenheid en grootte van

de levensgemeenschap wordt door een aantal factoren bepaald.

Voeding :

Het aantal heterotrofen staat in direct verband tot het aantal autotrofen.

De autotrofie staat in relatie tot het zonlicht. Ongeveer 1% van het zonlicht straalt

door tot op het niveau van de planten. Planten maken onder andere reservestoffen

aan uit zonlicht. Als je aardappelen eet, neem je dus indirect zonne-energie in.

Hoe meer voedingsstoffen, hoe meer organismen in stand kunnen worden

gehouden in een ecosysteem.

Ruimte :

De biotoop moet kwalitatief zijn om te overleven. Als de omstandigheden optimaal

zijn, blijven organismen leven. Bij minder gunstige omstandigheden, verdwijnen

organismen. Het aantal organismen is dus beperkt tot de ruimte die voor hen

geschikt is.

Voortplantingssnelheid :

Dieren en planten die zich het snelst voortplanten, zullen een nieuw terrein het snelst

innemen. Hoe hoger de voortplantingssnelheid, des te meer organismen van

die soort er zullen te vinden zijn ( en des te meer ze als voedsel zullen gebruikt

worden).

bioaccumulatie van een stof

voorbereiding 13

Consumptie-intensiteit :

Als een soort gegeerd is als voedsel, kan hun aantal in korte tijd sterk dalen.

In de moestuin is sla bijvoorbeeld altijd meer bedreigd dan tomatenplanten.

voorbeeld :

Door de komst van invasieve exoten, zonder natuurlijke

vijanden en tegelijkertijd met een hoge voortplantingssnelheid,

kan de consumptiedruk op een inheemse soort zo hoog worden

dat deze verdwijnt.

Massa van de individuen :

Er kan maar een bepaalde hoeveelheid bomen staan in een bos.

Er kunnen meer slakken overleven met plantaardig voedsel dan konijnen met

hetzelfde voedsel.

De massa, de hoeveelheid materie waaruit een organisme bestaat, bepaalt

ook het aantal organismen van een ecosysteem.

7. Wanneer is een ecosysteem in biologisch evenwicht?

Een ecosysteem is in evenwicht als het aantal

organismen rond een constante draait.

Dat kan maar als er aan een aantal voorwaarden is voldaan.

de kringloop van materie :

Organismen die leven in een ecosysteem wisselen voortdurend stoffen uit met hun

leefomgeving. De bodem, de lucht en het water van een biotoop worden gebruikt.

Door de voedselkringloop, wisselen stoffen vaak van plaats in een ecosysteem.

De stoffen die vandaag in de vos zitten, kunnen morgen deel uitmaken van de bodem

en opgenomen worden door een boom. De onderdelen van de biotoop wisselen

steeds, maar het geheel moet ongeveer constant blijven.

Je kan het vergelijken met het water van een

poel. De waterdeeltjes bevinden zich telkens

op een andere plaats, maar de totale poel

blijft ongewijzigd.

Er is een kringloop van materie. Zonder

materiebewegingen, is er geen leven.

Een wijziging in de kringloop, zal zijn

weerslag hebben op het biologisch

evenwicht.

de stierkikker is een invasieve exoot

koolstofkringloop

14 veldwerk ecologie

Energiedoorstroming :

Er is voldoende energiedoorstroming als de top van de voedselpiramide zichzelf kan in

stand houden.

Een ecosysteem is biologisch in evenwicht als het energieverlies voldoende

gecompenseerd wordt door opgenomen lichtenergie.

Een ecosysteem dat evolueert, heeft meer energie nodig die binnenkomt, dan dat er

verloren gaat. De extra energie wordt omgezet in biomassa (meer organismen,

grotere organismen).

Successie :

Een ecosysteem in evolutie zal in de loop van de tijd een levensgemeenschap hebben

die verandert. De veranderingen verlopen niet lukraak. Er is een natuurlijke

opvolging van leven. Dat heet de successie van een ecosysteem.

Doordat omstandigheden kunnen wijzigen (betere bodemstructuur, meer voedsel)

kunnen nieuwe soorten hun habitat vinden in de biotoop.

Er zijn een aantal algemene regels voor successie :

In het begin verandert de samenstelling van soorten sneller dan op het einde.

Het totale aantal aanwezige soorten neemt eerst toe, en stabiliseert naar het

einde toe.

De totale hoeveelheid organisch materiaal (ook in de bodem) neemt eerst toe

en stabiliseert daarna.

De complexiteit van het voedselweb en de onderlinge relaties tussen soorten

vergroot.

voorbeeld :

Een plas zal automatisch beginnen verlanden na

verloop van tijd.

De vegetatie zal dat in de hand werken en planten

verplaatsen zich naargelang de diepte van de plas.

Uiteindelijk zal de plas verdwijnen en plaats maken

voor de climaxvegetatie : een bos.

voorbereiding 15

8. biodiversiteit en ecosystemen

De term biodiversiteit is een samentrekking van bio (=leven) en diversiteit. Het geeft

de verscheidenheid van het leven weer. De verscheidenheid is uiteraard een

momentopname.

Soorten komen en sterven uit. Dat is eigen aan de evolutie.

In de loop van de geschiedenis zijn er periodes van sterke opkomst van soorten en

van sterke daling van het aantal soorten. Dat laatste wordt extinctie genoemd.

We bevinden ons momenteel in zo’n periode.

Aan extinctie ligt altijd een oorzaak (vb : meteorietinslag bij de dinosauriën).

De extincie van vandaag wordt door de mens veroorzaakt.

Biodiversiteit onderzoekt men op een aantal niveaus :

het niveau van de soorten, het niveau van de diversiteit aan genetisch

materiaal en het niveau van de verscheidenheid aan ecosystemen.

Belang van biodiversiteit (aan ecosystemen).

Ecosystemen bieden de mens verschillende levensnoodzakelijke diensten. Dat zijn de

ecosysteemdiensten.

bevoorradende diensten

Ecosystemen leveren essentiële producten voor het dagelijks leven.

Voedsel, geneesmiddelen, bouwmaterialen,…

regulerende diensten

Het klimaat, waterhuishouding, waterkwaliteit,…zijn een aantal voorbeelden van

regulerende diensten van ecosystemen.

ondersteunende diensten

Een goede, vruchtbare landbouwbodem is een ecosysteem op zich.

Zuurstofproductie, humusvorming, bestuiving van planten,…zijn allemaal

ondersteunend.

culturele diensten

Ecosystemen bieden ontspanning, zijn bron van inspiratie, religie,…

Ecosystemen moeten we dus goed onderhouden zodat de natuur onze

bondgenoot blijft, niet alleen nu, maar vooral ook voor de komende

generaties.

16 veldwerk ecologie

Soms gaan we ecosystemen beheren om de biodiversiteit hoog te houden.

Verschralen van gebieden, grazers inzetten, inzaaien van insectengewassen,

verbinden van natuurgebieden zijn allemaal ingrepen van de mens om de

ecosystemen optimaal te houden.

Maatschappelijk moeten we dringend ook op zoek naar oplossingen op het niveau van

de biosfeer : onze CO2-uitstoot, de overbevolking, en vooral het wetmatig

economisch denken.

De wetten van de economie gaan niet oneindig op. De grenzen van de economie

liggen bij de draagkracht van de ecologie. Dit inzien en wereldwijd maatregelen

nemen vergt een andere kijk in de wereld.

Wat kunnen wij doen?

koop seizoensgebonden

rij minder met de wagen

maak je tuin ecologisch

wees spaarzaam met energie

voed de kinderen op met een ecologisch gedachtegoed

bouw ecologisch

zoek een groene elektriciteitsleverancier

blijf op de paden in een natuurdomein

drink kraanwater

uitstapjes hoeven echt niet ver te zijn

zet de verwarming een graadje minder

investeer in het Zuiden in duurzame landbouw

koop FSC-hout,

…

vul zelf aan!