Oefentoets Biologie: Ecologie | 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

Relaties in een ecosysteem.
Zie figuur C 275 van de bijlage.

Relaties tussen soorten binnen een ecosysteem zijn competitie (= concurrentie), commensalisme, mutualisme, parasitisme en predatie. De grenzen tussen de verschillende relatievormen zijn niet altijd duidelijk te trekken. De afbeelding laat een relatie zien tussen twee soorten in een ecosysteem.

Voor welke van de genoemde relatievormen laat de afbeelding zien dat de grenzen niet altijd nauwkeurig zijn aan te geven?

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?

1/5 Energie.
Zie figuur B 2813 van de bijlage.

In de afbeelding zijn de assimilatie-efficiëntie (A/I) en de productiviteitsefficiëntie (P/A) van twee groepen zoogdieren in een graslandecosysteem schematisch weergegeven.

A = hoeveelheid energie in organische stof die via de darm wordt geresorbeerd en in het bloed opgenomen
F = verlies van energie door ontlasting
I = hoeveelheid energie in organische stof die wordt gegeten
P = productiviteit
R = energieverlies door dissimilatie

De assimilatie-efficiëntie (A/I) is bij de planteneters kleiner dan bij de vleeseters (zie de afbeelding). Als verklaring hiervoor worden de volgende beweringen gedaan:
1. Per gewichtseenheid bevat plantaardig voedsel in verhouding meer water dan dierlijk voedsel, waardoor planteneters minder kunnen assimileren.
2. Per gewichtseenheid bevat plantaardig voedsel meer onverteerbare delen dan dierlijk voedsel; hierdoor levert plantaardig voedsel per gewichtseenheid minder organische stof voor de assimilatie dan dierlijk voedsel.

Welke van deze beweringen geeft of welke geven een juiste verklaring voor het verschil in assimilatie-efficiëntie?

2/5 Energie.

Bereken voor de groep planteneters P in joules als I een energie-inhoud heeft van 100 joules.

3/5 Energie.

In de landbouw wordt het begrip energieratio gehanteerd. Onder de energieratio van een voedingsproduct wordt verstaan: de hoeveelheid energie die uit dat product gehaald kan worden (per hectare), gedeeld door de hoeveelheid energie die (per hectare) moet worden geïnvesteerd om dit voedingsgewas te verbouwen en te verwerken.
Cassave is een plant die veel in Afrika wordt verbouwd. De wortel levert zetmeel dat wordt gebruikt voor de bereiding van cassavebrood.
De energieratio van zetmeel uit cassave bedraagt ongeveer 70.
De energieratio van suiker uit suikerbieten in West-Europa is ongeveer 0,7.

Noem twee oorzaken waardoor de energieratio van zetmeel uit cassave hoger is dan die van suiker uit suikerbieten.

4/5 Energie.

Suikerbieten worden in monoculturen op grote akkers verbouwd. In het algemeen hebben monoculturen een aantal nadelen die onder meer worden veroorzaakt door abiotische factoren. Een aantal abiotische factoren is: temperatuur, water, licht, bodem, wind en lucht.

Noem een maatregel die mensen, in verband met verbouwen van suikerbieten, kunnen nemen, om de nadelige invloed van één van deze abiotische factoren tot een minimum te beperken.

5/5 Energie.

Noem één biotische factor die nadelig kan zijn bij het verbouwen van suikerbieten in monocultuur.
En noem een maatregel die mensen kunnen nemen om dit nadeel tot een minimum te beperken.

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.

1/2 Lemmingen.
Zie de figuren B 3714 en B 3715 van de bijlage.

Dat lemmingen, kleine knaagdieren uit Scandinavië en Groenland (zie de afbeelding), bij overbevolking collectief zelfmoord plegen door zich massaal vanaf rotskliffen in zee te storten, is een overbekende fabel.
Bij een onderzoek in de Karup Vallei op Groenland telde een onderzoeksgroep van 1988 tot 2002 het aantal lemmingen. Bovendien werden de aantallen, het voortplantingssucces en het dieet bepaald van een aantal predatoren: de sneeuwuil, de kleinste jager (een meeuwachtige vogel) en de poolvos.

Zie figuur B 3715 van de bijlage.

Het gemiddelde aantal lemmingen dat per dag wordt gegeten als functie van de gemiddelde lemmingendichtheid is in de afbeelding weergegeven.

Hoeveel hectare moet een sneeuwuil ten minste bejagen voor het verkrijgen van zijn dagelijkse buit lemmingen in een gebied met een dichtheid van één lemming per hectare?

2/2 Lemmingen.
Zie figuur B 3716 van de bijlage.

Een andere predator van lemmingen is de hermelijn. De hermelijn heeft in het gebied een bijzondere positie. Hij eet vrijwel alleen lemmingen, terwijl de andere drie predatoren nog alternatieve voedselbronnen hebben.
In de afbeelding is de relatie tussen de dichtheid van de lemming en die van de hermelijn gedurende een aantal jaren weergegeven.

Iemand trekt uit de gegevens in het diagram van de afbeelding de conclusie dat de hermelijn de lemmingendichtheid reguleert. Deze conclusie is voorbarig.

Geef hiervoor twee argumenten.

1/4 Mieren en acacia's.
Zie figuur B 3823 van de bijlage.

In Midden-Amerika komen mieren voor die leven op en van acaciastruiken, zoals Acacia collinsii. Mieren van de soort Pseudomyrmex ferrugineus zijn zéér agressief en vallen alle organismen aan die het hebben voorzien op ‘hun' acaciastruik. Deze mieren nestelen in holten in dorens en halen al hun voedsel uit deze ene struik: ze gebruiken stoffen uit de nectarklieren die zich op de bladstelen bevinden en uit de voedselrijke bolletjes die aan de toppen van de jonge bladeren zitten (zie afbeelding).

Hoe wordt de symbiose tussen mieren van de soort Pseudomyrmex ferrugineus en de struik Acacia collinsii genoemd? [invulveld]

2/4 Mieren en acacia's.
Zie figuur C 350 van de bijlage.

Het gehalte aan bepaalde voedingsstoffen in voedselbolletjes van twee acaciasoorten, A. hindsii en A. collinsii, is onderzocht. Ook werd het gehalte van deze voedingsstoffen in de bladeren van deze acaciastruiken bepaald.
De resultaten zijn weergegeven in de afgebeelde diagrammen.

Er is een verschil tussen het gehalte aan voedingsstoffen in de voedselbolletjes en het gehalte van deze voedingsstoffen in de bladeren van A. hindsii.

Leg uit dat dit verschil eventuele vraatschade door insecten kan voorkomen.