VELDWERK ECOLOGIE voorbereiding

VELDWERK ECOLOGIE
voorbereiding
Inleiding
Diversiteit van natuurlandschappen.
grasland
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.
donker dennenbos
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.
heidelandschap
 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?
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.
de vos is een jager
Voeding zal dus een rol spelen bij het bestuderen van de natuur.
d
2
veldwerk ecologie

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.
 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?
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,…
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.
voorbereiding
3
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.
Bloeiend lamsoor in de zwinvlakte :
een plant die goed gedijt in een zoute biotoop.
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.
4
veldwerk ecologie
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,…)
biotische factoren
of levensgemeenschap
abiotische factoren
of biotoop
ecosysteem
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).
voorbereiding
5
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.
6
veldwerk ecologie
4. grenzen van een ecosysteem
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?
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.
voorbereiding
7
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 CO2vervuiling is humaan en doet het klimaat
opwarmen. Het evenwicht van de biosfeer is
verbroken en de aarde zal evolueren naar een
nieuw evenwicht.
biosfeer 2
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.
8
veldwerk ecologie
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 :
voorbereiding
9
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.
10
veldwerk ecologie
voedselkringloop in de zoetwaterplas
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.
roofdieren
vogels
rupsen
bladeren
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.
voorbereiding
11
bioaccumulatie :
bioaccumulatie van een stof
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).
12
veldwerk ecologie
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.
de stierkikker is een invasieve exoot
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.
koolstofkringloop
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.
voorbereiding
13
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.
14
veldwerk ecologie
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.
voorbereiding
15
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!
16
veldwerk ecologie