Oefentoets Biologie: Ecologie | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 22

5/6 Kosten en baten bij honingzuigers.

Om te kunnen berekenen of het verdedigen van een territorium met veel voedsel energetisch gunstig is voor een vogel, moet je ook weten hoeveel energie de verdediging kost.
Stel dat door een territorium te verdedigen de opbrengst per bloem stijgt van 1,5 naar 3 µl. Dat levert de vogel een energiewinst op van 12 kJ per dag.
Het verdrijven van indringers uit het territorium kost 20 kJ/uur.

Hoe lang kan een honingzuiger per dag rondvliegen om zijn territorium te verdedigen?

6/6 Kosten en baten bij honingzuigers.

Als het goed is, heb je in je berekening gezien dat de vogel niet de hele dag kan rondvliegen in zijn territorium.

Noem een voorbeeld van een 'energetisch goedkoper' middel dat de vogel kan gebruiken om zijn territorium te verdedigen?

Zwaar metaal in de voedselketen.
Zie figuur B 5185 van de bijlage.

In een ecosysteem leven vier soorten, die samen een voedselketen vormen. De aantallen individuen per trofisch niveau kunnen als piramide weergegeven worden. Elke soort is afkomstig uit één van de volgende groepen:
groep 1. carnivore vissen
groep 2. herbivore vissen
groep 3. algen
groep 4. zoetwaterkrokodillen (zie de afbeelding).
Van deze soorten wordt de concentratie van een giftig zwaar metaal in het lichaam vastgesteld.
Organisme Concentratie gifstof in ppm
P 25000
Q 8050
R 2400
S 0,0009

Welke concentratie van de gifstof hoort bij welke groep?

Visvangst.

In de tabel hieronder zie je de commerciële vangst aan spiering en de vangstintensiteit in de Golf van Riga in de periode 1982-1985 te zien.

afbeelding

De intensiteit werd geschat aan de hand van de totale tijd die werd besteed aan vissen van alle schepen die op spiering vissen.
Tijdens de onderzoeksperiode veranderde de uitrusting van de schepen niet.

Bereken de relatieve grootte in ton van de spieringpopulatie in 1983, 1984 en 1985, uitgaande van een waarde van 100 ton in 1982.
In 1983: [invulveld]ton; in 1984 [invulveld]ton en in 1985 [invulveld]ton.

1/7 Grazende diergemeenschappen.
Zie figuur B 5187 van de bijlage.

Er is veel onderzoek gedaan naar de samenstelling van grazende diergemeenschappen (gilden) in de natuurparken van Afrika. Onderzoek heeft zich onder andere gericht op de gewichten van de diersoorten binnen een gilde.
Bij dit onderzoek heeft men de soorten binnen een gilde geordend op gemiddeld lichaamsgewicht.
De lichtste soort wordt soort 0 genoemd, de op één na lichtste soort soort 1, enzovoort.
Je kunt nu de gewichten van elkaar opvolgende soorten vergelijken met de zogeheten gewichtsratio.
Dat is de verhouding tussen het (gemiddelde) gewicht van volwassen dieren van twee elkaar opvolgende soorten.
Als bijvoorbeeld soort 7 een gewicht heeft dat 1,8 keer zo groot is als dat van soort 6, dan is de gewichtsratio tussen deze twee soorten gelijk aan 1,8.
Uit dergelijk onderzoek is nu gebleken dat binnen een gilde de gewichtsratio tussen twee elkaar opvolgende diersoorten vrijwel constant is. Dit betekent dat voor het gilde van het voorbeeld (gilde I) geldt:
soort 1 is 1,8 keer zo zwaar als soort 0, soort 2 is 1,8 keer zo zwaar als soort 1, enzovoort.
Neem aan dat in een ander gilde (gilde II) de gewichtsratio gelijk is aan 1,35 en dat soort 3 een gewicht heeft van 7,8 kg.

Bereken het gewicht van de lichtste soort in dit gilde. Let op het juiste aantal significante cijfers.

2/7 Grazende diergemeenschappen.
Zie figuur B 5187 van de bijlage.

De gewichtsratio van de grazersgemeenschap bepaalt voor een belangrijk deel de soortenrijkdom.
Hoe kleiner het verschil tussen twee opeenvolgende soorten, des te meer grazers er een plaatsje op de savanne vinden. Het verschil tussen de zwaarste en de lichtste grazer in een gebied geeft samen met de gewichtsratio de soortenrijkdom aan.

Welke conclusie kun je nu trekken over het aantal soorten in gilde I en gilde II?

3/7 Grazende diergemeenschappen.

Niet alleen binnen een bepaald natuurgebied is er sprake is van een vrijwel constante gewichtsratio, maar dit geldt ook als men alle grazende diersoorten in geheel Afrika als één diergemeenschap beschouwt. Omdat er in totaal dan meer diersoorten zijn, zal de gewichtsratio voor heel Afrika kleiner zijn dan die voor de afzonderlijke gilden. In de tabel hieronder staan de gewichten van drie diersoorten met daarbij hun rangnummer in de gewichtsvolgorde van soorten in heel Afrika. Bij de volgende vragen wordt ervan uitgegaan dat de gewichtsratio tussen alle elkaar opvolgende soorten constant is.

afbeelding

Bereken de gewichtsratio voor heel Afrika met behulp van de gegevens in de tabel voor hartebeest en Kaapse buffel in twee decimalen nauwkeurig.

5/7 Grazende diergemeenschappen.
Zie de figuren B 5190 en B 5191 van de bijlage.

Voor alle grazers, klein en groot, geldt dat vooral de kwaliteit van het voedsel het welzijn van de kudde bepaalt. De maatstaven zijn hoeveel 'ruw' eiwit het gras bevat en hoeveel energie het oplevert bij het verteren. Zo moet het voedsel van grazers minimaal acht procent eiwit bevatten, relatief ten opzichte van de droge plantenmassa.
Vooral kleine grazers zoals de impala (afbeelding 1) zijn gevoelig voor de voedselkwaliteit. Als het gras slecht verteerbaar is, daalt bij de kleine grazers, met hun beperkte verteringsstelsel, de dagelijkse voedselopname snel. Zolang ze nog bezig zijn om het voedsel te verwerken,kunnen ze niet verder eten.
Het lijkt vreemd dat herkauwende grazers de hongerdood kunnen sterven met een volle maag. Als het gras hoger groeit, daalt de kwaliteit en dus de verteerbaarheid. Vooral op armere gronden neemt de eiwitconcentratie van het gras snel af. Als het gras niet voedselrijk genoeg is,stoppen de bacteriën in de maag met de vertering en krijgt de grazer geen voedingsstoffen binnen. De maag blijft bovendien vol, zodat er geen plaats is voor nieuw voedselrijker eten.
Grotere grazers zoals het wildebeest (afbeelding 2) zijn minder gevoelig voor afnemende voedselkwaliteit.

Leg uit waarom het voor de impala belangrijk is dat er wildebeesten in de omgeving voorkomen, als het gras in de regentijd hard gaat groeien en daardoor in kwaliteit afneemt.

6/7 Grazende diergemeenschappen.

Voor diersoorten zwaarder dan de Kaapse buffel blijkt de gewichtsratio niet meer constant te zijn. Onderzoekers denken dat dit komt doordat lang geleden veel zware soorten zijn uitgestorven. De zwaarste grazersoort is momenteel de olifant met rangnummer 95 en een gewicht van 3550 kg.
Neem aan dat vroeger de gewichtsratio in Afrika voor alle elkaar opvolgende soorten constant gelijk aan 1,06 is geweest.

Onderzoek hoeveel soorten in de rangschikking tussen de Kaapse buffel en de olifant sindsdien zijn uitgestorven.
Noteer je antwoord hieronder.

7/7 Grazende diergemeenschappen.

Voor dieren in een natuurpark in Oost-Afrika, het Serengeti park, geldt het volgende verband:

logW=0,075N + 0,4 .

Hierin is W het lichaamsgewicht van een soort in kg en N is het rangnummer van die soort.
Deze formule kan met behulp van algebra worden omgewerkt tot W=b·g^N .

Bereken op deze wijze de waarden van b en g. Rond je antwoorden af op één decimaal.

1/2 Een loofbos.
Zie figuur A 1164 van de bijlage.

In de afbeelding is van een loofbos de productie per onderdeel aangegeven in kg droge massa per hectare per jaar.

Hoe groot is de totale productie in kg droge massa per jaar? (geef alleen het gehele getal).

2/2 Een loofbos.
Zie figuur A 1164 van de bijlage.

In de afbeelding is van een loofbos de productie per onderdeel aangegeven in kg droge massa per hectare per jaar.

Hoeveel daarvan bestaat uit bovengrondse houtige delen?
Geef je antwoord in procenten, afgerond op een geheel getal.

Dieren in een begrensd gebied.
Zie figuur B 5192 van de bijlage.

Er is een verband tussen de grootte van de populatie van een soort die op een bepaald moment aanwezig is in een begrensd gebied, en de groei van de populatie van die dieren. Dat verband kan in een grafiek worden weergegeven (zie afbeelding).

In welk diagram is dit verband juist weergegeven?

1/3 Mangroven.
Zie de figuren B 5193 en B 5194 van de bijlage.

Mangroven zijn kustplanten die met hun (lucht)wortels lange tijd in zoutwater kunnen staan. Een groep studenten onderzocht het voorkomen van mangroven aan de kust van Hongkong. Dit deden ze door langs transecten (lijnen die van de zee naar en over het strand lopen) te kijken hoe de soorten over dit transect verdeeld waren. De resultaten zie je in het diagram (afbeelding 2).
In het diagram is de boomhoogte uitgezet tegen het voorkomen van de bomen in het transect. Op de tweede Y-as zie je de relatieve hoogte van het strand ten opzichte van het gemiddelde zeeniveau.

Naast de bomen in dit mangrovebos is ook gekeken naar een aantal diersoorten.
Onder de grafiek is in een balk aangegeven of de betreffende diersoort er wel voorkomt (het donkere deel, present) of dat de diersoort er niet voorkomt (witte deel, absent).

Een verschil in zouttolerantie bepaalt het voorkomen van de bomen in dit gebied in Hongkong.

Welk soort van de mangrovebomen is op basis van bovenstaande gegevens het meest zouttolerant?

2/3 Mangroven.
Zie de figuren A 1323 en B 5194 van de bijlage.

Cerithidea rhizophorarum is een zeeslak die graast op detritus en algen.
Saccostrea cucullata is een oestersoort die detritus en algen uit het water filtert.

Wat is de meest aannemelijke reden dat deze twee soorten vrijwel niet op dezelfde plaatsen voorkomen?

Vegetatietypen.
Zie de figuren A 1165 en B 5195 van de bijlage.

Bij verschillende klimaten horen verschillende vegetatietypen. In afbeelding 1 hiernaast is van een aantal vegetatietypen de relatie tussen temperatuur en neerslag gegeven. In afbeelding 2 zijn van drie plaatsen klimaatkaarten afgebeeld: Hokitika, Godthaab and Daly Waters (temperatuur in °C op de linker Y-as, neerslag in mm op de rechter Y-as).

Welke vegetatietypen hebben Hokitika, Godthaab en Daly Waters respectievelijk?

1/2 Trofische niveaus.
Zie figuur B 5196 van de bijlage.

Bepaalde door de mens geproduceerde organische stoffen, zoals PCB's, hopen zich op in het lichaam van organismen. Ook al komen deze stoffen in zeer lage concentraties in het water van een meer voor, veel hogere concentraties zijn te vinden in het daar levend plantaardige planten en dieren (zie afbeelding hiernaast). De concentraties zijn gegeven in parts per million (ppm).

Geef een andere naam voor de ophoping van deze stoffen die in ieder trofisch niveau van de voedselketens plaatsvindt.