Invloed van abiotische factoren op organismen

Observationeel onderzoek op het terrein
KU Leuven
Faculteit Wetenschappen
Invloed van abiotische factoren op organismen
ALO Wetenschap en Technologie
SLO Natuurwetenschappen: biologie
Bron: Leen Cools (master biologie, student lerarenopleiding)
Naam:
Nr.:
Vak:
Datum:
Vakleerkracht:
School:
Klas:
De zuurtegraad van iets wordt uitgedrukt als pH (waarde van 0 tot 14). Een pH van 7 is neutraal. Hoe
zuurder de grond, hoe lager de pH waarde. Hoe meer basisch de grond, hoe hoger de pH waarde. Planten
hebben elk hun optimale pH om te groeien. De meeste vaste planten groeien goed bij een bodem-pH
tussen 5,5 en 6,5. Als de pH niet geschikt is zullen planten minder goed groeien. Planten kunnen zo
opgedeeld worden in 3 groepen volgens de gewenste pH van de bodem: zuurminnend (pH tussen 4,5 en
5,5), normaal kalkbehoeftig (pH tussen 5,5 en 6,5) en kalkminnend (pH tussen 6,5 en 7,5). De
zuurtegraad van de bodem wordt beïnvloed door verschillende factoren. Overbemesting door
landbouwers of vee en zure regen zorgen voor het zuurder worden van de bodem. Kalk strooien
voorkomt deze verzuring. De bodem bevat van nature stoffen die zuren verwerken. Dit wordt wel de
buffercapaciteit van de bodem genoemd. Zodra de buffercapaciteit op is, verzuurt de bodem. Hierdoor
komen onder andere giftige metalen vrij, die zo gemakkelijker opneembaar zijn voor planten. Hierdoor
kan vergiftiging ontstaan. Ook spoelen belangrijke voedingsstoffen weg (kalium, calcium en
magnesium). Daardoor ontstaat er vertraagde groei, vergeling van de bladeren, vlekken,…
ORIËNTATIE
Onderzoeksvragen
A) Bepaalt de dikte van de strooisel- en humuslaag het voorkomen van lage plantengroei en
bodemdieren?
B) Bepaalt de zuurtegraad van de strooisel- en humuslaag het voorkomen van lage plantengroei en
bodemdieren?
1. strooisellaag
Inleidende achtergrondvragen
(Het antwoord op deze vragen mag je opzoeken)
1. Welk verschil verwacht je in de samenstelling van de strooisellaag
in a) een naaldbos versus b) een loofbos?
In een naaldbos bestaat de strooisellaag voornamelijk uit naalden. In
een loofbos bestaat de strooisellaag uit verschillende soorten bladeren
van de verschillende omringende bomen en struiken.
2. humuslaag
3. grondlaag
Fig. 1: De verschillende bodemlagen
2. Hoe ontstaat humus vanuit de strooisellaag?
Bodemdieren, bacteriën en schimmels zetten de strooisellaag om in humus.
3. In welke type bos is de humuslaag het dikst?
In een loofbos is er een dikkere humuslaag doordat er meer en veel verschillende bladeren in de
strooisellaag zitten die verteerd worden.
Formuleer een hypothese
1. In welke type bos verwacht je de meeste begroeiing in de struik- en kruidlaag? Formuleer een
hypothese in de als… dan… vorm.
Als er meer humus aanwezig is, dan is er een dichtere begroeiing in de struik- en kruidlaag.
Als de bodem minder zuur is, dan kunnen er meer planten groeien.
2. Waar verwacht je het grootste aantal en de meeste variatie aan bodemdieren? Formuleer een
hypothese in de als… dan… vorm.
Als de strooisel- en humuslaag dikker is, dan is er een grotere diversiteit en aantal bodemdieren.
Als de bodem minder zuur is dan is er een grotere diversiteit en aantal bodemdieren.
VOORBEREIDING
Materiaal
schop
2 potjes
valpen of breinaald
grondboor
touw
pH-meter
4 stokjes
potje met vergrootglas
determineertabel bodemdieren
meetlint
Methode
Hoe kan je best te werk gaan om een zo goed mogelijk beeld te krijgen van de pH van het hele bos en
niet van een specifieke plaats?
Door op verschillende plaatsen in het bos de pH te bepalen en het gemiddelde van deze waardes te
nemen.
Jullie werken in groepjes van 4 leerlingen. 2 leerlingen beginnen met het determineren van
bodemdiertjes. De andere 2 leerlingen bepalen de zuurtegraad van de bodem en de dikte van de
humuslaag. In het 2de bos dat we onderzoeken wisselen de taken.
pH bepaling
-Maak met een valpen een gat van 10 cm diep.
-Meet de pH en noteer dit op het opnameblad.
-Voer dit uit op 4 verschillende plaatsen.
-Neem het gemiddelde van de 4 gemeten pH’s
Determinatie bodemdieren
-Baken met touw en 4 stokjes een vierkant van 20 cm X 20 cm af
-Zoek zo veel mogelijk bodemdiertjes en determineer ze aan de hand van de determinatietabel.
Bepaling dikte van de humuslaag
-Maak een stuk bodemoppervlak vrij.
-Neem een grondstaal met de grondboor.
-Neem vervolgens op dezelfde plek opnieuw een grondstaal.
-Doe dit meermaals tot een diepte van ongeveer 50 cm.
-Plaats de grondstalen in de uit de grond gehaalde volgorde achter elkaar.
-Bepaal de dikte van de strooisellaag (nog herkenbare plantendelen) en de humuslaag.
-Doe dit op 4 verschillende plaatsen in het bos en neem het gemiddelde hiervan.
UITVOEREN
Voer de verschillende taken uit volgens de beschreven methode.
Noteer je waarnemingen in onderstaande tabel:
Naaldbos
Naalden, dood hout
Loofbos
Verschillende soorten
bladeren, takken, dood hout
Afhankelijk van de meting:
dunner dan het loofbos
Afhankelijk van de meting:
dikker dan het naaldbos
Afhankelijk van de meting:
dunner dan het loofbos
Afhankelijk van de meting:
dikker dan het naaldbos
Afhankelijk van de meting:
zuurder dan het loofbos
Afhankelijk van de meting:
minder zuur dan het
naaldbos
Weinig
Veel
Afhankelijk van de dieren die
de leerlingen vinden
Afhankelijk van de dieren die
de leerlingen vinden
regenworm 2
spin 5
regenworm 3
naaktslak 2
larven/maden vlieg 20
miljoenpoot 1
duizendpoot 2
pissebed 5
hooiwagen 1
spin 5
loopkever 1
sprinkhaan 1
Waaruit bestaat de
strooisellaag?
(samenstelling)
Hoe dik is de strooisellaag?
(in cm)
Hoe dik is de humuslaag? (in
cm)
Wat is de zuurtegraad van de
bodem?
Is er veel of weinig
begroeiing in de struik- en
kruidlaag?
Geef de naam en het aantal
van de gevonden
bodemdiertjes.
Analyseren en interpreteren
Beantwoord volgende vragen aan de hand van jullie waarnemingen.
1. a) In welk bos is de strooisellaag het dikst
b) wat is het belangrijkste verschil in de samenstelling?
a) De strooisellaag is het dikst in het loofbos
b) In een loofbos is er veel meer variatie in de samenstelling van de strooisellaag
2. Waar komen het grootste aantal en het meeste soorten bodemdieren voor? Hoe kan je dit verklaren
op basis van voorgaande waarnemingen?
In een loofbos komt de grootse variatie en aantal bodemdieren voor. Dit komt omdat de strooisellaag
dikker en gevarieerder is in het loofbos en de dieren zich hiermee voeden.
3. Wat is de functie van bodemdieren met betrekking tot de strooisellaag en de humuslaag?
Bodemdieren zetten de strooisellaag om in humus
4. In welk bos is de humuslaag het dikst? Hoe verklaar je dit?
In het loofbos is de humuslaag het dikst. Dit kan men verklaren door de aanwezigheid van een groter
aantal bodemdieren die voor de productie van humus zorgen.
5. Is er een verschil in de zuurtegraad van de bodem?
De pH van de bodem van het naaldbos is zuurder dan de pH van de bodem van het loofbos.
6. Welk type bos heeft de rijkste begroeiing in de struik- en kruidlaag? Kan je dit verklaren op basis
van je waarnemingen?
De rijkste begroeiing is te vinden in het loofbos. Door de minder zure pH en de aanwezigheid van een
grotere hoeveelheid humus kunnen hier meer planten groeien.
Besluit
Vul onderstaand schema aan als hulpmiddel om een conclusie uit het onderzoek te trekken. De volgende
woorden moeten ingevuld worden: humuslaag, aantal en soorten bodemdieren, voedingsstoffen,
zuurtegraad, plantengroei
strooisellaag
Humuslaag
Aantal en soorten
bodemdieren
Voedingsstoffen
zuurtegraad
Plantengroei
Zijn er nog andere factoren die een invloed kunnen hebben op de plantengroei en het voorkomen van
bodemdieren?
Ja: licht, temperatuur, vochtigheid.
Het besluit aftoetsen aan de geformuleerde hypothese
Kan je jouw hypothese bevestigen of moet je ze bijsturen of verwerpen? Wat is je besluit?
De zuurtegraad van de bodem en de samenstelling van de strooisellaag beïnvloeden het voorkomen van
bodemdieren (aantal en soorten). Hoe gevarieerder de strooisellaag hoe groter de verscheidenheid aan
bodemdieren. De dikte van de humuslaag en de zuurtegraad van de bodem bepalen de plantengroei in
de struik- en kruidlaag. Alle planten hebben een ander pH optimum en ook de beschikbaarheid van de
voedingsstoffen in de bodem wordt beïnvloed door de zuurtegraad van de bodem. De dikte van de
humuslaag bepaalt hoeveel voedingsstoffen en water er kunnen vastgehouden worden in de bodem om
de planten te voorzien in hun behoefte.
Anderzijds kan je dit ook omkeren en de ‘kip of het ei’ discussie aanwakkeren: de aard van de vegetatie
bepaalt het uitzicht en de samenstelling van de strooisel- en humuslaag.
REFLECTIE
Reflectie over de onderzoeksattitude
1. Verliep het onderzoekje vlot wat betreft het uitvoeren van de experimenten? Als er iets fout liep,
wat was hiervan de oorzaak volgens jullie?
2. Was er een duidelijke taakverdeling? Leverden sommigen een grotere bijdrage dan anderen? Hoe
kwam dit?
3. Noteer wat je graag nog kwijt wil over de opdracht.
Doordenkers
1. Bij overbemesting van akkers verzuurt de bodem. Is dit nadelig?
Ja, bij een te zure bodem groeien de gewassen minder goed: de beschikbare voedingsstoffen zijn minder
goed beschikbaar voor opname door de planten.
2. Wat kan er gedaan worden om verzuring te voorkomen?
Overbemesting voorkomen en kalk strooien om de pH te neutraliseren.
3. Wat zijn mogelijke oorzaken van de verzuring van de bodem?
Overbemesting, zure regen, uitstoot van vervuilende gassen door fabrieken, auto’s ed.