Nectar FLEX 4.1 - Hoofdstuk 8 - Kenmerken van ecosystemen oefentoetsen & antwoorden

Het proces waarbij sommige soorten bacteriën, uit anorganische stoffen(CO2 en H2O (bij bacteriën H2S)), organische stoffen opbouwen (het energierijke C6H12O6 (glucose)) met behulp van energie uit oxidatie van eenvoudige anorganische stoffen. Deze bacteriën noem je chemo-autotrofe organismen. Biomassa is de massa aan energierijke organische stoffen van een groep organismen in een ecosysteem of van een trofisch niveau. Energierijke organische stoffen zijn alle grote moleculen van een organisme; de koolhydraten, eiwitten en vetten. De biomassa van een zeehond is dus het totale gewicht van het dier min het gewicht van water, mineralen en andere kleine moleculen.Dissimilatie is de afbraak van stoffen. Bij dissimilatie komt er CO2 vrij doordat consumenten organische stoffen gebruiken als brandstof.Het climaxstadium is het laatste ecosysteem in een successiereeks. Dit is het stadium waarin de verscheidenheid aan soorten doorgaans groot is en deze soorten hecht met elkaar verbonden zijn in een complex netwerk van interspecifieke relaties. Het aantal individuen per soort is kleiner dan in een pioniersstadium.  a) Een voorbeeld van een juiste voedselketen is: wilg  → wapitihert → wolf. Ook goed is populier → bever   → wolf. Let erop dat de pijl de energiestroom voorstelt en dus de juiste richting op staat.b) De wilg (of de populier) is een plant en dus autotroof (zelfvoedend).c) Dit proces wordt successie genoemd.d) 1. De relatief grote organische resten van het wapitihert worden door detrituseters zoals kevers en worden verder verkleind. 2. In de bodem worden vervolgens deze organische stoffen door reducenten (schimmels en bacteriën) verder afgebroken tot voor de planten bruikbare anorganische stoffen. a) Organismen A, B en C zijn aanwezig in het voedselweb.Toelichting:De autotrofe organismen (die hun eigen voedsel produceren) zijn grassen, bomen en struiken, die noemen we ook wel de producenten. De heterotrofe herbivore organismen zijn de consumenten van de eerste orde;, de veldmuis, huismuis en wormen en insecten. De heterotrofe carnivore organismen zijn de spitsmuizen en de kerkuilen. Heterotrofe omnivore organismen zijn volgens het schema niet aanwezig (hoewel in werkelijkheid een muis zowel plantaardig als dierlijke organismen kan eten).b) Reducenten zijn schimmels en bacteriën, die klein organisch materiaal afbreken tot anorganische stoffen. In het schema zijn die niet weergegeven. Wel staan er detrituseters zoals insecten en wormen, dit zijn alleen geen echte reducenten omdat zij slechts de resten van dode organismen verkleinen en niet (zoals reducenten wel doen) afbreken tot anorganische stoffen.c) Zon: levert de energie voor de productie van glucose.Regen: water wordt in de fotosynthese gekoppeld aan koolstofdioxide en levert glucose op.Bodem: uit de bodem halen planten zouten zoals nitraat voor de productie van eiwitten en vetten via voortgezette assimilatie.d) A. Toelichting: - In het schema is te zien dat spitsmuizen indirect afhankelijk zijn van bomen en struiken. Doordat deze verdwijnen, verdwijnt ook het voedsel voor de spitsmuizen dus neemt hun aantal af. Antwoord A is dus juist. - Bij antwoord B wordt gesproken over concurrentie tussen spitsmuizen en andere muizen. Voedselconcurrenten zijn het niet aangezien hun dieet verschillend is. - Bij antwoord D zou het kunnen dat de uilen zich in eerste instantie gaan specialiseren op veldmuizen en huismuizen, maar als na verloop van tijd de populatie velduilen stijgt zullen zij ook weer op spitsmuizen gaan jagen. 1) Juist; deze soorten zijn inderdaad gespecialiseerd in het overleven in extreme/variërende omstandigheden 2) Onjuist; het tegenovergestelde is waar, een pionierstadium bevat weinig soorten (lage biodiversiteit) en een climaxstadium veel soorten (hoge biodiversiteit).  3) Onjuist; ook hier is het tegenovergestelde waar. 4) Juist; een climaxstadium bevat veel verschillende voedselbronnen en leefplekken. a) Op deze twee plekken moeten er onderling stoffen worden uitgewisseld. Alleen tussen P en R is dit zichtbaar. Antwoord C is dus juist.b) De algen produceren glucose die de schimmels gebruiken voor hun energiebehoefte (door dissimilatie). De schimmels leveren water (voor fotosynthese) en mineralen (voor voortgezette assimilatie)c) Consumenten/herbivoren. De consumenten eten de producenten (P) op. Dode resten van de consumenten en de producenten worden weer afgebroken door de reducenten (C). a) Veel planten sterven af in de winter, dus de biomassa van de P in meting 3 is dan kleiner. Door voedselgebrek/koude zijn veel herbivoren (C1) gestorven in de winter. Of: in augustus zijn er veel jonge dieren die niet allemaal zullen overleven, dus de C1 is in de winter kleiner.b) De mate van groei van een boom wordt voor een groot deel bepaald door de mate van efficiëntie van fotosynthese. Bij de populier kan de fotosynthese klaarblijkelijk beter plaatsvinden van bij de eik. Fotosynthese vindt plaats in de bladeren van de boom. Alleen antwoord A geeft dus een goede verklaring voor de snellere groei van de populier ten opzichte van de eik. Konijnen zijn herbivoren, vossen carnivoren. Plantaardig voedsel is door de aanwezigheid van celwanden lastiger te verteren dan dierlijk voedsel. Er zal in de uitwerpselen van herbivoren dus meer energie aanwezig zijn dan bij carnivoren. Aangezien het linker schema een grotere F heeft zal dit schema dus van het konijn zijn en het rechter schema van de vos. a) Bij deze vraag is het gebruik van de Binas (tabel 93G) aan te raden. In de afbeelding is te zien dat de schimmel via de transporters verschillende stoffen opneemt uit de omgeving (bodem). In de schimmel vinden vervolgens nog enkele omzettingen plaats, zoals het omzetten van nitraat naar ammonium. Ook is te zien dat fosfaat van de schimmel naar de plant wordt getransporteerd.Voorbeelden van stoffen die de plant opneemt uit de schimmel zijn dus ammonium en fosfaat. Deze stoffen heeft de plant nodig bij de voortgezette assimilatie, dus om grotere moleculen zoals eiwitten te maken.b) De schimmel kan niet aan fotosynthese doen dus is voor zijn energierijke organische stoffen afhankelijk van de plant. De plant maakt door middel van fotosynthese monosachariden (suikers)/koolhydraten. Deze stoffen gebruikt de schimmel voor dissimilatie (verbranding), dus als brandstof. Ook worden koolhydraten gebruikt als bouwstof (voor bv. celwanden).c) De omstandigheden in een pionierecosysteem zijn erg wisselvallig en extreem. Hier zijn de bodemschimmels niet tegen bestand. Ook is een climaxecosysteem soortenrijker dan een pionierecosysteem en daardoor meer geschikt voor de bodemschimmels.d) Bij deze vraag is het gebruik van de Binas (tabel 93G) aan te raden.Stikstoffixatie betekent het omzetten van gasvormig stikstof N2 naar voor de plant bruikbare stikstofverbindingen zoals ammonium. In de afbeelding is te zien dat de schimmel deze ammonium opneemt uit de bodem, dus stikstoffixatie is hier al aan vooraf gegaan.Stikstofassimilatie is het opbouwen van grote moleculen die stikstof bevatten, zoals eiwitten. Hiervoor zijn onder andere nitraationen en koolhydraten nodig. In de afbeelding is te zien dat in de schimmel nitraat wordt opgenomen en koolhydraten van de plant naar de schimmel worden getransporteerd. Deze vormen samen (door middel van stikstofassimilatie) verschillende aminozuren zoals glutamine (Gln) en arginine (Arg).Nitrificatie is het omzetten van ammonium tot nitriet en nitraat door specifieke bacteriën. Dit is niet zichtbaar in de afbeelding.Ammonificatie is de omzetting van organische stikstofverbindingen, zoals eiwitten, tot de kleinere ammoniumionen. Ook dit is zichtbaar in de afbeelding. Te zien is namelijk dat in de plant ureum wordt afgebroken tot ammonium.Conclusie: stikstofassimilatie en ammonificatie zijn weergegeven in figuur 6.