Oefentoets Biologie: Ecologie - ecosystemen | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 2

1/6 De toendra.
Zie de figuren A 656 en B 2779 van de bijlage.

De toendra is een ecosysteem dat voorkomt in het noordelijk deel van Azië, Europa en Noord-Amerika. Op de breedtegraden waar de toendra voorkomt, groeien geen bomen. In de afbeelding A 656 zijn in een schema de belangrijkste energiestromen in een toendra weergegeven.

Zie figuur B 2779 van de bijlage.

In dit schema van de energiestromen worden vier symbolen gebruikt. Deze symbolen zijn weergegeven in de afbeelding B 2779 en met P, Q, R en S aangeduid.

Welk symbool duidt of welke symbolen duiden heterotrofe organismen aan?

2/6 De toendra.
Zie de figuren B 2780 en A 656 van de bijlage.

In het ecosysteem dat in afbeelding A 656 is weergeven, worden lemmingen gegeten door onder andere wolven en haviken. In de afbeelding B 2780 is een lemming getekend.

Geef het nummer of de nummers van de groep(en) organismen uit afbeelding A 656 die tot hetzelfde trofische niveau behoort of behoren als lemmingen.

3/6 De toendra.
Zie de figuren B 2781 en A 656 van de bijlage.

Lemmingen kunnen snel in aantal toenemen. Na een dracht van 20-22 dagen worden 3-9 jongen geboren. Bovendien hebben lemmingen meestal meer dan één worp per jaar. In een kust-toendragebied rond Burrow, in Alaska, zijn sinds 1945 tellingen uitgevoerd van het aantal lemmingen. De afbeelding geeft de resultaten weer van dit onderzoek in de periode 1955-1970.

Leg - uitsluitend aan de hand van de gegevens van afbeelding A 656 - uit dat een toename van afgestorven materiaal tot een toename in het aantal lemmingen kan leiden.

4/6 De toendra.

Onderzoekers herkenden in de veranderingen in de lemmingendichtheid een regelmatig terugkerend patroon. Als verklaring daarvoor stelden zij onder meer de volgende drie theorieën op:

1. de predator-prooi-theorie: deze theorie verklaart de veranderingen door er vanuit te gaan dat prooi en predator elkaars aantallen regelen;
2. de hormonale theorie: deze theorie verklaart de veranderingen op grond van hormonale veranderingen in de lemmingen;
3. de voedingsstof-herstel-theorie: deze theorie verklaart de veranderingen door veranderingen in het voedselaanbod van de lemmingen.

In de bovengenoemde theorieën worden biotische factoren genoemd die invloed kunnen hebben op de lemmingendichtheid.

Noem nog een andere biotische factor die hierbij voor lemmingen van invloed kan zijn.

5/6 De toendra.
Zie figuur A 880 van de bijlage.

In de bijlage is de afbeelding opgenomen, uitgebreid met een Y-as havikendichtheid.

- Schets in de afbeelding van de bijlage een grafiek die het verloop van de aantallen haviken aangeeft in de periode 1955-1970 volgens de predator-prooi-theorie.
- Voeg de volledige legenda toe.

6/6 De toendra.
Zie figuur A 653 van de bijlage.

Wanneer er veel planten groeien op de toendra, vormen deze een isolerende laag. Daardoor blijft het volgende voorjaar de bodem meer in bevroren toestand en kunnen nutriënten niet wegstromen. De nutriënten blijven beschikbaar voor planten. Wanneer de begroeiing van de toendra door begrazing afneemt, gebeurt het omgekeerde.
In de afbeelding worden de drie genoemde theorieën over de veranderingen van het aantal lemmingen met elkaar in verband gebracht. Niet alle vakken in de afbeelding zijn ingevuld.

In de lege vakken 1, 2, 3 en 4 van de afbeelding horen de volgende omschrijvingen te staan:

- P: kwaliteit van het voedsel van de lemmingen;
- Q: omvang van de populatie predatoren;
- R: hormonale toestand van lemmingen;
- S: biomassa van producenten.

Welke van onderstaande combinaties van omschrijvingen geeft de juiste invulling van de vakken 1, 2, 3 en 4?

afbeelding

1/2 Het Amazonegebied.
Zie figuur C 130 van de bijlage.

In de afbeelding is een doorsnede van een landschap getekend. Het is een schematische weergave van een gebied gelegen aan de rivier de Rio Negro in het Amazonegebied. In de afbeelding zijn de verschillende grondsoorten en de begroeiing van dit gebied aangegeven.
In het regenwoud wortelen de bomen ondiep. Een groot deel van de boomwortels bevindt zich in de dunne strooisellaag. Ter verklaring hiervan worden de volgende beweringen gedaan:

1. in de strooisellaag zijn per cm³ meer voedingszouten aanwezig dan in onderliggende lagen;
2. in de strooisellaag vindt mineralisatie minder snel plaats dan in onderliggende lagen.

Welke van deze beweringen vormt of welke vormen een verklaring voor het ondiep wortelen van de bomen?

2/2 Het Amazonegebied.

Bomen in het moerasbos hebben behalve gewone wortels ook bovengrondse luchtwortels. Stoffen die in planten voorkomen, zijn onder andere glucose, koolstofdioxide, nitraat, water en zuurstof.

Welke van deze stoffen nemen de bomen ‘s nachts vooral met deze luchtwortels op?

1/2 Zoetwaterecosystemen.

Sinds het begin van de twintigste eeuw vindt in Nederland eutrofiëring van de zoetwaterecosystemen plaats. Een belangrijke oorzaak daarvan is de toenemende concentratie fosfaat in het oppervlaktewater. Aanvankelijk namen de groenwieren sterk toe en vervolgens ontstond een competitie tussen groenwieren en blauwwieren (= cyanobacteriën). Daarna namen de blauwwieren de plaats in van de groenwieren.

Over deze ontwikkeling worden de volgende beweringen met betrekking tot de factor licht gedaan:

1. licht werd voor groenwieren een beperkende factor,
2. licht was voor blauwwieren een beperkende factor,
3. groenwieren kunnen bij lage lichtintensiteit sneller groeien dan blauwwieren,
4. blauwwieren kunnen bij lage lichtintensiteit sneller groeien dan groenwieren.

De lichtintensiteit in de natuurlijke omgeving in Nederland overschrijdt niet de tolerantiegrens voor licht van groenwieren en van blauwwieren.

Welke van deze beweringen geven een verklaring voor de hierboven beschreven toename van blauwwieren in deze ecosystemen?

2/2 Zoetwaterecosystemen.

In plassen in Nederland kunnen onder meer de volgende soorten vissen aanwezig zijn: witvis, brasem, snoek en snoekbaars. Over deze vissen wordt het volgende gegeven:

- Witvis en brasem zijn planktoneters.
- Snoek is een predator van brasem en witvis.
- Snoekbaars is een predator van witvis.
- In de habitat van de snoek komen veel grote waterplanten voor.
- De habitat van snoek en snoekbaars verschillen.

In geëutrofieerde meren zoals de Loosdrechtse plassen bevinden zich op de bodem nauwelijks grote waterplanten. 70-80% van de visstand in deze plassen bestaat uit brasem.

Leg met behulp van alle bovenstaande gegevens uit waardoor brasem de belangrijkste vissoort in deze plassen is geworden.

1/4 De ontwikkelingen in een loofbos.
Zie figuur A 868 van de bijlage.

Natuurlijke ecosystemen op het noordelijk halfrond zijn onderworpen aan een cyclus van veroudering en verjonging. In een loofbos dat de opbouwfase, stabiele fase en vervalfase doorloopt, veranderen in de loop van de tijd onder andere de primaire productie, de hoeveelheid biomassa die gedissimileerd wordt en de hoeveelheid biomassa die elk jaar wordt toegevoegd. In het afgebeelde diagram is weergegeven, voor een periode van 100 jaar, hoeveel biomassa in een beukenbos in Denemarken jaarlijks geproduceerd werd (BPP = bruto primaire productie) en waarvoor deze biomassa in dat jaar is gebruikt of vastgelegd.

Met welk nummer of met welk samenstel van nummers wordt in het diagram de netto primaire productie weergegeven?

2/4 De ontwikkelingen in een loofbos.

Op welke leeftijd is, op basis van de gegevens in het diagram, de totale plantenbiomassa in dit bos het hoogst? [invulveld] jaar

3/4 De ontwikkelingen in een loofbos.
Zie figuur A 869 van de bijlage.

In een vereenvoudigd schema zijn voorraden en omzettingen in een natuurlijk loofbos, dat in de stabiele fase verkeert, weergeven:

Neem aan dat in de verschillende compartimenten, aangegeven door een rechthoek, de hoeveelheid organische stof gemiddeld constant blijft. Aan de linkerzijde van het schema is verlies van organische stof aangegeven.

Bij welk proces is deze organische stof verloren gegaan?

4/4 De ontwikkelingen in een loofbos.
Zie figuur A 869 van de bijlage.

In een loofbos vinden allerlei omzettingen plaats.

Bij welke omzetting worden stoffen uit het compartiment 'organische stoffen in bodem' omgezet in stoffen uit het compartiment 'anorganische stoffen in bodem' (zie de afbeelding)?

1/5 In een meer.
Zie figuur C 166 en A 530 van de bijlage.

In een gematigd klimaat op het Noordelijk halfrond wordt een onderzoek gedaan naar de concentraties van O₂ , CO₂ , NO₃ ^- (nitraat) en NH₄ ⁺ (ammonium) op verschillende diepten in een meer.

Zie figuur A 530 van de bijlage.

De resultaten zijn weergegeven in de afbeelding. Tevens is de temperatuur op verschillende diepten in het meer weergegeven. De metingen zijn gedaan tijdens de zomermaanden. In het meer bestaat een stabiel ecosysteem.

Over het feit dat op 20 m diepte geen nitraat voorkomt, maar wel ammonium, worden de volgende beweringen gedaan:

1. Op 20 m diepte is geen zuurstof aanwezig zodat nitrificerende bacteriën niet in staat zijn tot de omzetting van ammonium in nitraat.
2. Op 20 m diepte is de temperatuur zo laag dat alle stofwisselingsprocessen worden beperkt en geen nitraat uit ammonium kan worden gevormd.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

2/5 In een meer.
Zie figuur B 2603 van de bijlage.

In ditzelfde meer wordt op een bepaalde diepte het verloop van de hoeveelheid mineralen gemeten gedurende een jaar. Het resultaat van deze metingen is weergegeven in de afbeelding. In de afbeelding is ook het verloop van de concentratie fytoplankton (= plantaardig plankton) en van twee andere factoren weergegeven.

Welke van de grafieken 1, 2 en 3 geeft het verloop van de hoeveelheid mineralen weer?

4/5 In een meer.

Op grond van de turnover-tijd kan men een uitspraak doen over de verhouding tussen nanoplankton en netplankton in een meer. Nanoplankton bestaat uit soorten fytoplankton met zeer kleine individuen die niet in een fijnmazig net achterblijven. Netplankton bestaat uit soorten fytoplankton met grotere individuen die wel in een fijnmazig net achterblijven. Nanoplankton deelt zich sneller dan netplankton.
In een zesde meer bleek de turnover-tijd 1,75/dag te zijn.

Bereken in welk of in welke van de meren 1 t/m 5 zich in verhouding meer netplankton bevindt dan in meer 6.

5/5 In een meer.
Zie figuur A 531 en C 43 van de bijlage.

In de afbeelding zijn kwantitatieve gegevens vermeld voor energiestromen in een ecosysteem in een meer; alle getallen geven procenten aan. De in de producenten vastgelegde energie is in de afbeelding gesteld op 100%.

Zie figuur C 43 van de bijlage.

Teken op de bijlage met behulp van de gegevens uit afbeelding C 43, nauwkeurig op schaal, een piramide van energie die in de trofische niveaus P, C₁ , C₂ en C₃ uit afbeelding aanwezig is.

Metingen in een ecosysteem.

Een onderzoeker bepaalt de totale hoeveelheid chlorofyl in een bepaald ecosysteem in Nederland. Een aantal studenten doet een bewering over de grootheid waarover de onderzoeker door bepaling van de hoeveelheid chlorofyl de meest directe informatie krijgt.

Volgens student 1 kan de onderzoeker op grond van de gevonden hoeveelheid chlorofyl bepalen of het een climax-ecosysteem is.
Volgens student 2 kan de onderzoeker op grond van de gevonden hoeveelheid chlorofyl bepalen of het een pionier-ecosysteem is.
Volgens student 3 kan de onderzoeker op grond van de gevonden hoeveelheid chlorofyl een schatting maken van de bruto primaire productie die in het ecosysteem mogelijk is.
Volgens student 4 kan de onderzoeker op grond van de gevonden hoeveelheid chlorofyl een schatting maken van de netto primaire productie die in het ecosysteem mogelijk is.
Volgens student 5 kan de onderzoeker op grond van de gevonden hoeveelheid chlorofyl een schatting maken van de biomassa van de reducenten in het ecosysteem.

Welke van deze student noemt de juiste grootheid?