Oefentoets Biologie: Mens-milieu | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 5

8/8 Heldere meren.

Het in stand houden van dit kunstmatig moeras vereist ingrijpen van de mens. Dit wordt veroorzaakt doordat een moeras zich in een bepaald stadium bevindt.

Welk stadium wordt hier bedoeld?

1/2 Natuur en milieu.

Op diverse plaatsen aan de Amerikaanse westkust komen onder water algenwouden (= kelpwouden) voor. Hierin leven veel diersoorten, waaronder zeekomkommers en zeeotters. Zeekomkommers eten kelp, zeeotters eten onder andere zeekomkommers.
Regelmatig verdwijnen deze kelpwouden bijvoorbeeld door het verdwijnen van zeeotters. Door een reeks van opeenvolgende gebeurtenissen kunnen de kelpwouden zich weer herstellen.
In willekeurige volgorde worden vier gebeurtenissen (1, 2, 3 en 4) genoemd:

1. massale sterfte van zeekomkommers,
2. vernietiging van kelpwouden door overbegrazing,
3. toename van aantal zeekomkommers,
4. voedseltekort voor zeekomkommers.

Vul in het schema hieronder op elk van de plaatsen A, B, C en D het cijfer van één van deze gebeurtenissen zo in, dat het verdwijnen en weer terugkomen van kelpwouden wordt beschreven.

kelpwouden aanwezig ® verdwijnen van zeeotters ® A = [invulveld] ® B = [invulveld] ® KALE BODEM ® C = [invulveld] ® D = [invulveld] ® herstel van kelpwouden



-

2/2 Natuur en milieu.

De kelpwouden kunnen zich zonder ingrijpen van de mens na verloop van tijd herstellen, maar daar wordt niet altijd op gewacht. Beheerders van natuurgebieden proberen processen te beïnvloeden door het nemen van bepaalde maatregelen. Zo willen zij het herstel van de kelpwouden bevorderen op een plaats waar weinig kelpwouden, veel zeekomkommers en geen zeeotters zijn. Hiertoe beschikken zij over kelpplanten, zeekomkommers en zeeotters die kunnen worden uitgezet. Het weghalen van de vele zeekomkommers is niet mogelijk.

Welke maatregel kunnen de beheerders nemen waardoor de kelpwouden zich binnen vrij korte tijd herstellen?
Noem het effect van die maatregel op de omvang van de populatie zeekomkommers en op de omvang van de populatie zeeotters.

1/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.
Zie figuur B 4695 van de bijlage.

Natte kalkrijke duinvalleien met hun typische plantengemeenschappen worden steeds zeldzamer, niet alleen in Nederland maar in heel West-Europa. Dit komt niet alleen door de uitbreiding van bebouwing en de daling van de grondwaterspiegel. Uit een onderzoek door Belgische ecologen blijkt dat ook de onderlinge afstand en de grootte van de duinvalleien bepalende factoren zijn voor het behoud van deze unieke ecosystemen.

De gegevens uit dit onderzoek kunnen door Nederlandse natuurbeheerders gebruikt worden bij het opstellen van een beheerplan voor een natuurgebied met duinvalleien. Een doel kan zijn het streven naar een zo groot mogelijke biodiversiteit in het gebied. Duingebieden worden onder andere gekenmerkt door hoogteverschillen.

afbeelding

Zie volgende scherm



-

2/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

Duinvalleien zoals in de afbeelding zijn lage punten in het duinlandschap, gevormd door uitstuiving van duinzand tot op het grondwaterniveau.
In een duingebied worden voortdurend nieuwe valleien uitgestoven. Na de vorming van de duinvallei start een primair successieproces. Meer en meer plantensoorten gaan er zich vestigen. Tijdens de successie naar een kalkmoeras stapelt zich organische stof op en neemt de voedselrijkdom van de bodem toe. Hierdoor kunnen ook meer algemene plantensoorten de duinvallei koloniseren.
In de laatste fase vestigen zich ook struik- en boomsoorten en worden typische duinvalleisoorten weggeconcurreerd. In een natuurlijk dynamisch ecosysteem is deze successie een continu proces, waardoor er in een duingebied altijd valleien in verschillende successiestadia kunnen worden gevonden.
De Belgische ecologen onderzochten hoe de successie van duinvalleien aan de Noordzeekust verloopt. Omdat het niet praktisch is om vegetatieveranderingen in een duinvallei 50 jaar lang te volgen, werden meerdere duinvalleien met een verschillende ouderdom vergeleken. In Belgische en Franse natuurreservaten werden 82 duinvalleien bestudeerd. In elke vallei werd in een aantal proefvlakken van 1 m² de bedekking door elke plantensoort bepaald. Zo werden er in totaal 718 proefvlakken geïnventariseerd. In de tabel hieronder is het gemeten bedekkingspercentage van een aantal van deze plantensoorten weergegeven.
afbeelding

Zie volgende scherm



-

3/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

Uit de gegevens in de tabel blijkt dat in de duinvalleien successie heeft plaatsgevonden.
afbeelding

Leg dat uit aan de hand van drie plantensoorten uit de tabel, die elk kenmerkend zijn voor een bepaald successiestadium.

4/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

Pionierplanten in de duinvallei hebben eigenschappen waardoor ze bestand zijn tegen de extreme abiotische omstandigheden die daar heersen.
Ook de zaden van pionierplanten hebben speciale kenmerken.

- Noem twee speciale kenmerken van zaden die door pioniersoorten worden geproduceerd.
- Leg voor beide uit waarom het een typisch kenmerk van zaad van een pioniersoort is.

5/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.
Zie figuur B 4696 van de bijlage.

Activiteiten van de mens hebben invloed op de successie in duinvalleien.
Uitbreiding van de bebouwing en het aanleggen van verharde wegen heeft er bijvoorbeeld toe geleid dat er steeds minder nieuwe duinvalleien worden uitgestoven. Daarnaast pompen drinkwaterbedrijven water op uit de duinen, waardoor het grondwaterniveau in de duinen daalt en de duinvalleien verdrogen.
Met een aangepast beheer wordt geprobeerd de duinvalleien te beschermen.
Het betreden van de duinvalleien wordt aan banden gelegd. In sommige duingebieden worden bewust grazers geïntroduceerd (zie de afbeelding). In andere duinvalleien wordt regelmatig gemaaid om de successie te vertragen.
Het maaiafval wordt afgevoerd.

- Leg uit hoe het inzetten van grote grazers de successie in duinvalleien kan beperken.
- Leg uit waarom het maaiafval wordt afgevoerd.

6/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.
Zie figuur B 4697 van de bijlage.

Duinvalleien die geïsoleerd zijn geraakt ten gevolge van landbouw of bebouwing kunnen worden beschouwd als soortenrijke eilanden in een zee van droge en soortenarme duinen. De biogeografische eilandtheorie van MacArthur en Wilson kan door beheerders gebruikt worden om een voorspelling te doen over het aantal soorten in deze duinvalleien.
Het aantal soorten op een bepaald tijdstip op een bepaald eiland is afhankelijk van de immigratie van nieuwe soorten en het uitsterven van al aanwezige soorten. In de afbeelding is te zien hoe volgens MacArthur en Wilson op drie verschillende eilanden (1, 2 en 3) een eigen evenwicht (S1, S2 of S3) wordt bereikt.

Welke twee eigenschappen van duinvalleien zijn volgens de eilandtheorie bepalend voor de soortenrijkdom?

7/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

- Is de evenwichtssituatie, die deze theorie voorspelt, een dynamisch evenwicht of een stabiel evenwicht?
- Leg dit uit aan de hand van het punt S₂ in de grafiek.

8/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

Ecosystemen op geïsoleerde eilanden zijn vaak bijzonder: er komen soorten voor die nergens anders voorkomen. Deze endemische soorten blijken erg snel te kunnen uitsterven. Bekend is dat de introductie van een nieuwe soort in een geïsoleerd gebied een ravage kan aanrichten onder de al aanwezige endemische soorten.
Dat duinvalleien ook gevoelig zijn voor de verstoring door exoten bewijst de introductie van de Amerikaanse vogelkers, die in Nederland de bijnaam Bospest kreeg. Deze struik, die vanaf 1920 werd aangeplant als vulhout in loofbossen in Nederland en België, heeft zich in korte tijd tot een plaag ontwikkeld in de duinen. De Amerikaanse vogelkers vormt dan ook een bedreiging voor het bestaande duinenecosysteem.

Leg uit waardoor endemische soorten op een eiland zo gevoelig zijn voor uitsterven.

9/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

Over de introductie van een exoot, zoals de vogelkers in de Nederlandse duinen, wordt het volgende beweerd:

1.Na introductie groeit de populatie aanvankelijk volgens een J-curve;
2.Op termijn ontstaat een stabiele populatie waarvan het aantal individuen schommelt rond het draagvlak van het ecosysteem.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

10/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

Het is niet mogelijk om het totale areaal aan duinvalleien in een natuurgebied te vergroten, omdat dit ten koste zou gaan van andere duinecosystemen en de ruimte voor duinrecreatie. Om het doel, maximale biodiversiteit in de duinvalleien van het gebied, te bereiken kunnen bepaalde beheermaatregelen genomen worden.
Drie beheermaatregelen zijn:

1. Het bestaande areaal versnipperen door nieuwe kleine valleien uit te graven en met het zand daaruit de bestaande grote valleien verkleinen.
2. Een verbinding maken met de duinvalleien buiten het natuurgebied door aan de rand van het gebied geschikte corridors aan te leggen.
3. Zaden van de typische duinvalleisoorten in de reeds bestaande valleien zaaien.

Welke maatregel of welke maatregelen zullen volgens de eilandtheorie bijdragen aan het vergroten van de biodiversiteit in de duinvalleien van het natuurgebied?

11/11 West-Europese duinvalleien bedreigd.

De beheerders van het duingebied het Zwanenwater bij Callantsoog maken regelmatig mee dat honden onaangelijnd rondlopen buiten de paden. Zij schrijven dan een bekeuring uit.
Dit duingebied is aangemerkt als een Natura 2000 gebied, en is dus onderdeel van het Europees netwerk van beschermde natuurgebieden met als doelstelling behoud en herstel van biodiversiteit. Het netwerk omvat alle gebieden die zijn beschermd op grond van de Vogelrichtlijn en de Habitatrichtlijn.
Een groep hondenbezitters vecht de bekeuringen voor het loslopen van hun honden in dit natuurgebied aan. Zij willen hun honden vrij laten lopen in de duinen. Het is aan de baas om te zorgen dat de honden op de verharde paden blijven, vinden ze.
Als er een informatiebord bij alle ingangen van het natuurgebied moet komen om hondenbezitters op hun verantwoordelijkheidsgevoel aan te spreken, zullen bepaalde aspecten zeker aan bod moeten komen.

Kies twee aspecten die van belang zijn en schrijf op (voor elk in een volledige zin) wat hierover op het informatiebord zou kunnen staan.

1/6 Nieuwe natuur.

In Nederland zijn in het verleden veel natuurgronden in cultuurgronden omgezet.
Ze zijn in gebruik genomen om aan de steeds toenemende behoefte aan voedsel te voldoen. De landbouwgronden en de graslanden zijn vele jaren rijkelijk bemest, zodat ze jaarlijks een goede opbrengst garandeerden.
Tegenwoordig zien we het omgekeerde gebeuren. Natuurorganisaties kopen landbouwgrond op om ze om te vormen tot een soortenrijk natuurgebied.

Het natuurontwikkelingsproject "Dommeldal-Plateaux" is zo'n voorbeeld van een project waarbij de natuurorganisaties nieuwe natuur willen realiseren. Onder leiding van de beheerder is men begonnen met het afgraven en afvoeren van de bovenlaag, waardoor alle aanwezige vegetatie verdween. Deze manier van natuurvorming leidt in de meeste gevallen niet snel tot vestiging van zeldzame of bedreigde plantensoorten. Ook het uitzaaien van gewenste (zeldzame) plantensoorten levert weinig succes op.

Andere maatregelen die men kan over wegen om in natuurgebieden de biodiversiteit te vergroten zijn:

1. inzetten van grote grazers, die na verloop van tijd afgevoerd worden;
2. vegetatie afmaaien en het maaisel telkens afvoeren;
3. vegetatie afmaaien en het maaisel laten liggen.

Welke van bovenstaande beheermaatregelen kunnen leiden tot het verarmen van de grond?




-

2/6 Nieuwe natuur.

Natuurbeheerders vragen wetenschappers om advies.
Professor Wassen van de universiteit van Utrecht heeft in 2005 de resultaten van een onderzoek gepubliceerd. Hierin stelde hij, dat niet stikstofverbindingen, maar fosforverbindingen veroorzaken dat plantensoorten van voedselarme gronden, zoals Parnassia, Zonnedauw en orchideeën nog zeldzamer worden.
Toch is fosfor een essentieel element, onder andere voor de fotosynthese.

Noem twee verschillende, organische stoffen die fosfor bevatten en die ontstaan bij de lichtreactie van de fotosynthese.

3/6 Nieuwe natuur.
Zie figuur E 55 van de bijlage.

De verhouding tussen de hoeveelheden koolstof en stikstof en die tussen koolstof en fosfor in planten kan worden uitgedrukt in C/N- en C/P-waarden (zie de afbeelding).

Uit de afbeelding blijkt dat de C/N- en C/P-waarden van waterplanten en landplanten verschillen.

Welke verschillen tussen waterplanten en landplanten blijken uit de afbeelding?
- Leg uit welk verschil in bouw tussen waterplanten en landplanten deze verschillen verklaart.

4/6 Nieuwe natuur.

Wanneer in de bodem verrijking optreedt met stikstof- en fosforverbindingen neemt de soortenrijkdom aan planten af. Tot voor kort werd gedacht dat voor deze afname vooral de stikstofverbindingen verantwoordelijk waren, maar nu blijkt dat fosforverrijking van de bodem de hoofdoorzaak is. Om dit te kunnen aantonen, is de soortensamenstelling onderzocht in vochtige tot zeer natte graslanden.

Er werden 274 proefvlakken van elk 10 m² gekozen langs een west-oost strook, beginnend in België/Nederland en via Polen tot in Siberië. Van elk proefvlak werd zowel het aantal zeldzame plantensoorten als het gewicht van de bovengrondse biomassa van de totale vegetatie bepaald.

De grootste soortenrijkdom werd aangetroffen in terreinen, waar de productiviteit gering was, namelijk bij een biomassa van minder dan 600 gram per m² .
Uit eerder onderzoek is gebleken, dat de neerslag van stikstofverbindingen (de N-depositie per ha, per jaar) in België/Nederland veel hoger is dan in Siberië.

Dit verschil wordt gedeeltelijk verklaard door een verschil tussen deze gebieden in de hoeveelheid uitlaatgassen van het wegverkeer en in de hoeveelheid uitstoot door fabrieken.

Geef nog een verklaring voor het gegeven, dat deze N-depositie in België/Nederland hoger is dan in Siberië.



-

5/6 Nieuwe natuur.
Zie figuur B 4716 van de bijlage.

In de afbeelding zijn enkele resultaten van het onderzoek weergegeven.

Leg aan de hand van grafiek 1 van de in de afbeelding weergegeven resultaten uit, dat fosforverbindingen in de bodem het ontstaan van biodiversiteit in een gebied meer remmen dan stikstofverbindingen dat doen.

6/6 Nieuwe natuur.
Zie figuur B 4716 van de bijlage.

Over de invloed van de N-depositie op het aantal proefvlakken met biomassa < 600 g/m² (zie de afbeelding, grafiek 2) worden twee beweringen gedaan.

1. Bij een toename van de N-depositie neemt het aantal proefvlakken waar N beperkend is af;
2. Bij een toename van de N-depositie neemt het aantal proefvlakken waar P beperkend is toe.

Welke bewering is of welke beweringen zijn juist?