Deze digitale toets over niches, stabiliteit en biodiversiteit in ecosystemen is gericht op studenten biologie die hun kennis van ecologische concepten en voedselwebben willen testen. De toets omvat vragen over tropische regenwouden, zoetwaterecosystemen en de effecten van verontreiniging, en biedt inzicht in belangrijke ecologische processen. - 20 vragen
20
Biologie
VO Kerndoel 31: Processen in de natuur
VWO 4, VWO 5, VWO 6
NVON
cc-by-sa-40
Noteer of de volgende beweringen juist zijn of onjuist.
1. Niches komen alleen in een climax-ecosysteem voor. [invulveld]
2. Tijdens de successie worden de niches in een ecosysteem meer en meer gespecialiseerd. [invulveld]
3. De stabiliteit van een ecosysteem is afhankelijk van de diversiteit. [invulveld]
4. Bij een beïnvloeding van buitenaf die sterker is dan de draagkracht van een ecosysteem, verdwijnt het ecosysteem. [invulveld]
Kenmerken van bossen.
Zie figuur B 1282 van de bijlage.
In de afbeelding is in cirkeldiagrammen de verdeling van organische verbinding weergegeven in twee verschillende typen bos. De bestudeerde typen bos zijn een noordelijk naaldwoud en een tropisch regenwoud.
Leg uit welk cirkeldiagram het tropisch regenwoud weergeeft. Maak bij je uitleg gebruik van de gegevens betreffende bodem, bladeren, hout en strooisellaag in de diagrammen.
afbeelding
Uitsterving.
Het stuk tekst hieronder komt uit een artikel over het massaal uitsterven van soorten organismen ca 65 miljoen jaar geleden als gevolg van een meteorietinslag op het schiereiland Yucatán in Mexico.
Tekst:
Door de massale sterfte nam de evolutie een totaal andere loop. Aan de hand van de sedimenten kan die ontwikkeling heel nauwkeurig, in stapjes van ongeveer duizend jaar, worden gevolgd. Na een tijd ontstaan er in razend tempo allerlei nieuwe soorten. In een tijdsbestek van enkele duizenden jaren ontstaan er bijvoorbeeld drie, vier nieuwe planktonsoorten.
Binnen de traditionele, darwinistische opvatting van evolutie kan dat nauwelijks. De geboorte van een nieuwe soort vergt al gauw enkele tienduizenden jaren. Als het leven op aarde zich in een evenwicht bevindt, is het bovendien bijzonder moeilijk voor een nieuwe soort om een onbezet plekje, een niche, te vinden.
Na een catastrofe blijkt het allemaal heel anders te verlopen dan Darwin had gedacht. Juist omdat vrijwel alle soorten vernietigd waren, konden zich uit de overblijvers ongekend snel nieuwe soorten ontwikkelen.
Voor zoogdieren bijvoorbeeld had de ramp grote gevolgen. Daarvoor speelden de zoogdieren een ondergeschikte rol. Het was immers het tijdperk der dinosauriërs. Weliswaar bestonden zoogdieren al honderden miljoenen jaren, langer dan de dino's, maar hun evolutie had niet meer opgeleverd enkele kleine en gespecialiseerde insecteneters.
Verklaar vanuit het ecologische begrip 'niche' waarom nieuwe soorten zich zo snel na de catastrofe konden ontwikkelen.
Verwante soorten.
Verwante vogelsoorten waarvan de individuen in principe wel met elkaar kunnen paren, gebruiken meestal verschillende geluidssignalen bij de paarvorming. Hierdoor wordt kruising tussen de soorten voorkomen.
Drie situaties worden met elkaar vergeleken:
1. twee verwante vogelsoorten hebben dezelfde ecologische nis (niche) en dezelfde habitat,
2. twee andere verwante vogelsoorten hebben dezelfde ecologische nis, maar verschillende habitats,
3. twee weer andere verwante vogelsoorten hebben dezelfde ecologische nis in verschillende ecosystemen.
In welke van deze situaties zijn de verschillen tussen de geluidssignalen waarschijnlijk het meest belangrijk voor instandhouding van de soort? Leg je antwoord uit met behulp van de definities voor ecologische nis en habitat.
1/10 Zoetwaterplassen.
Zie figuur B 1254 van de bijlage.
Het schema in de afbeelding geeft vereenvoudigd een voedselweb weer, zoals dat in bepaalde zoetwaterplassen in Nederland bestaat.
Welk van de organismen in dit voedselweb in de afbeelding behoort of welke behoren zowel tot de consumenten van de vierde als tot die van de vijfde orde?
afbeelding
2/10 Zoetwaterplassen.
Zie figuur B 1254 van de bijlage.
Bij iedere schakel in dit voedselweb verdwijnt energie uit het voedselweb. Via één van de afgebeelde voedselketens verdwijnt de meeste energie uit dit voedselweb.
Noem de schakels uit die voedselketen in de juiste volgorde.
afbeelding
3/10 Zoetwaterplassen.
In drie plassen waarin dit voedselweb bestaat, doen zich de volgende veranderingen voor:
- in plas 1 komt kunstmest terecht, die op het omliggende land was gestrooid,
- in plas 2 wordt water uit een fabriek geloosd waardoor de temperatuur van het water enkele graden stijgt,
- in plas 3 nemen de stekelbaarsjes en de zoetwaterpoliepen in aantal toe.
Een onderzoeker bepaalt gedurende enkele weken de hoeveelheid algen in deze plassen. In alle plassen neemt hij een toename van de biomassa van de algen per volume-eenheid waar.
Leg uit waardoor de verontreiniging met kunstmest in plas 1 een toename van de biomassa van de algen per
volume-eenheid veroorzaakt.
4/10 Zoetwaterplassen.
In drie plassen waarin dit voedselweb bestaat, doen zich de volgende veranderingen voor:
- in plas 1 komt kunstmest terecht, die op het omliggende land was gestrooid,
- in plas 2 wordt water uit een fabriek geloosd waardoor de temperatuur van het water enkele graden stijgt,
- in plas 3 nemen de stekelbaarsjes en de zoetwaterpoliepen in aantal toe.
Leg uit waardoor de verhoging van de watertemperatuur in plas 2 een toename van de biomassa van de algen per volume-eenheid veroorzaakt.
5/10 Zoetwaterplassen.
In drie plassen waarin dit voedselweb bestaat, doen zich de volgende veranderingen voor:
- in plas 1 komt kunstmest terecht, die op het omliggende land was gestrooid,
- in plas 2 wordt water uit een fabriek geloosd waardoor de temperatuur van het water enkele graden stijgt,
- in plas 3 nemen de stekelbaarsjes en de zoetwaterpoliepen in aantal toe.
Leg uit waardoor in plas 3 de biomassa van de algen per volume-eenheid toeneemt. Gebruik bij je uitleg de begrippen producent en consument.
6/10 Zoetwaterplassen.
Zie figuur B 1255 van de bijlage.
In één van deze plassen treedt verlanding op. In de afbeelding is weergegeven hoe deze plas er aan het begin van dit verlandingsproces uitzag. Enkele van de fasen waarin verlanding zich in het algemeen voltrekt, worden in willekeurige volgorde genoemd:
- fase P met ondergedoken waterplanten,
- fase Q met op de bodem van de plas wortelend riet en biezen,
- fase R met drijvende waterplanten, zoals watervarens en kroos,
- fase S met elzen, berken- en wilgenbroekbos,
- fase T met tussen het riet groeiend veenmos.
Op een bepaald moment begint de verlanding op plaats V in de plas.
In welke volgorde zullen deze fasen in het algemeen op plaats V achtereenvolgens in de tijd optreden?
afbeelding
7/10 Zoetwaterplassen.
De verlanding bevindt zich niet overal in de plas in deze fase.
Noem vier abiotische factoren waardoor de verlanding zich overal in de plas in dezelfde fase bevindt.
8/10 Zoetwaterplassen.
Verlanding is een voorbeeld van successie. Successie kan leiden tot een stabiel eindstadium.
Wat is de algemene term voor dit stabiele eindstadium?
9/10 Zoetwaterplassen.
Zie figuur B 1256 van de bijlage.
Gegevens betreffende een ecosysteem kunnen worden weergeven in een ecologische piramide. In de afbeelding zijn twee piramides van biomassa getekend.
Beide piramides hebben betrekking op een bepaalde plas in Nederland met een diepte van 3 meter.
Piramide 1 geeft de biomassa in de plas weer in de winter en piramide 2 die in het voorjaar.
Leg uit waardoor de biomassa van de consumenten van de eerste orde (C1) in de winter nauwelijks kleiner is dan in het voorjaar, terwijl de hoeveelheid voedsel sterk is afgenomen.
afbeelding
10/10 Zoetwaterplassen.
Noem twee abiotische factoren die het verschil in biomassa van de producenten in winter en voorjaar veroorzaken.
1/2 Bos-ecosystemen.
Voor drie verschillende bos-ecosystemen in de Verenigde Staten, een gemengd loofbos, een dennenbos en een sparrenbos, is de kringloop van koolstof onderzocht. Enkele resultaten van het onderzoek zijn weergegeven in de tabel hieronder.
afbeelding
Hoe groot is de bruto primaire productie van het ecosysteem dennenbos (in tonnen koolstof per hectare per jaar)?
2/2 Bos-ecosystemen.
De verhouding tussen de bruto primaire productie en de dissimilatie van de autotrofe plus die van de heterotrofe organismen verandert in de loop van de tijd. Van twee soortgelijke sparrenbossen (P en Q) is deze verhouding berekend. Bij bos P is de waarde 1,1 en bij bos Q is de waarde 1,5. Ga ervan uit dat er geen verstoring is opgetreden.
Leg uit welk sparrenbos ouder is.
1/7 Bossen en weiden.
In de tabel hieronder zijn enkele kenmerken van een tropisch regenwoud gezet naast die van een beukenbos in Nederland.
afbeelding
Een leerlinge leest de volgende tekst:
Tekst:
Het kappen van 100 m2
regenwoud veroorzaakt een grotere verstoring dan het kappen van 100 m2
beukenbos. Het regenwoud herstelt zich niet of zeer langzaam, het beukenbos herstelt zich vrij snel.
Vooral de hoge snelheid van mineralisatie van organische stoffen heeft een negatieve invloed op het herstel van het regenwoud.
Zie volgende scherm
2/7 Bossen en weiden.
De leerlinge had verwacht dat de hoge snelheid van mineralisatie een positieve invloed zou hebben op het herstel van het regenwoud. Zij bestudeert de tabel hierboven.
Waardoor heeft, na het kappen, de hoge snelheid van mineralisatie deze negatieve invloed op het herstel van het regenwoud?
3/7 Bossen en weiden.
Op de plaats van het gekapte regenwoud kan opnieuw bos ontstaan; dit is secundair tropisch regenwoud.
Is het aantal soorten in secundair tropisch regenwoud kleiner dan, gelijk aan of groter dan dat in primair tropisch regenwoud?
4/7 Bossen en weiden.
Een open plek (P) die in het beukenbos is ontstaan door het kappen, wordt vergeleken met het omringende beukenbos (Q). Daartoe worden metingen verricht op 1 meter boven het grondoppervlak.
Noem drie abiotische factoren die op de gemeten hoogte op plek P meer aan verandering onderhevig zijn dan in Q en geef aan hoe deze factoren op deze plaatsen van elkaar verschillen.