en landbou-ekologie
Biotiese faktore
Wat beteken die begrip ‘biotiese faktore’?
Hierdie faktore behels al die interaksies wat tussen verskillende organismes in ’n spesifieke habitat plaasvind. Hierdie invloede kan direk of indirek wees.
Voorbeelde
Direkte invloede
• Saadverspreiding
• Kompetisie
• Beweiding
Indirekte invloede
• Humusvorming
• Bemesting
• Skaduweevoorsiening
Plante
Onder plante bestudeer ons die volgende:
• Vegetasiestruktuur
• Gemeenskapsamestelling
• Kompetisie
• Simbiose
Vegetasiestruktuur
Die habitat asook ander organismes in die omgewing word deur die vegetasiestruktuur van plante beïnvloed. Plante groei in die grond en wanneer hul gesterf het, keer hul oorblyfsels terug na die grond. Omdat die verweerde oorblyfsels met die grond vermeng raak, word dit deel van die grond. Dit beïnvloed vrugbaarheid, waterkapasiteit, en temperatuur van grond.
• Boomwortels groei diep en verbrokkel rotse in die grond.
• Plante hou die grond op een plek en voorkom gronderosie.
• Vinnig en diggroeiende plante soos onkruid en gras skakel ander plante uit.
KERNINHOUD:
Min sonlig bereik die grond onder ’n boom, omdat bome hul blare op só ’n wyse versprei dat elke blaar blootgestel is aan genoegsame sonlig. Dit is dus die rede waarom min plante onder bome groei. In ’n woud is die temperatuur en humiditeit meer konstant en daar is ’n lae ligintensiteit. In ooptes groei plante welig omdat die sonlig nie deur boomblare afgesny word nie. Verskillende diersoorte word in bepaalde gebiede aangetref op grond van hul voedingsbehoeftes.
BELANGRIK:
Slegs skiofiete groei onder bome. Die verspreiding van diere is nou verwant aan die vegetasiestruktuur en nie die spesiesamestelling nie.
Gemeenskapsamestelling
Sommige plante in ’n gemeenskap is belangriker as ander by die bepaling van die aard en funksie van die hele gemeenskap. Slegs enkele spesies of groepe van spesies domineer op grond van hul getalle, grootte, produksie of ander aktiwiteite.
Bestudeer die volgende voorbeeld
Indien ’n dominante, soos byvoorbeeld ’n boomsoort, verwyder word, het dit belangrike veranderinge tot gevolg. Die veranderinge vind nie slegs in die biotiese gemeenskap plaas nie, maar ook in die fisiese omgewing, naamlik die mikroklimaat. Wanneer ’n nie-dominante grassoort verwyder word, sal daar min verandering teweeg gebring word.
BELANGRIK:
Oor die algemeen is die dominante ’n spesie wat die grootste produktiwiteit in ’n gemeenskap besit.
Kompetisie
Kompetisie mag tussen lede van dieselfde spesie (intraspesifiek) of tussen twee of meer spesies (interspesifiek) bestaan
Waar vind intraspesifieke kompetisie plaas?
Intraspesifieke kompetisie vind gewoonlik om water en lig plaas
Bestudeer die volgende voorbeeld
Soos die digtheid as gevolg van groei toeneem, word die getalle uitgedun deur die afsterwe van plante, wat die gevolg is van kompetisie. Dit is ’n bekende verskynsel by gewasse soos beet en geelwortels. Die fatsoen van ’n boom is ’n effek van kompetisie vir lig.
Waarom? Aangesien dit kan lei tot die afsterf en afgooi van takke waarvan die blare onvoldoende sonlig ontvang. Kompetisie is verantwoordelik vir die ontwikkeling van verskillende tipes morfologiese en ekologiese aanpassings wat twee spesies in staat stel om die habitat op verskillende maniere te benut. Vetplante is goeie voorbeelde.
Wat gebeur wanneer kompetisie plaasvind? Die mees gespesialiseerde spesie oorleef en vervang uiteindelik die ander spesie.
Faktore wat kompetisie bevorder
• Droogtes
• Oorbeweiding
• Gronderosie
Kompetisie word in hierdie gevalle bevorder omdat daar ’n dramatiese verandering in die plantegroei plaasvind. ’n Goeie voorbeeld is die uitbreiding van Karoo-plantegroei ten koste van soet grasveld.
Interspesifieke kompetisie kan ’n aanpassing tot ’n ewewigstoestand by twee kompeterende spesies tot gevolg hê, of dit kan lei tot die vervanging van een spesie in die gemeenskap deur ’n ander. Hier is onderskeidelik twee voorbeelde:
DEFINIEER:
Ewewigstoestand: Die saamgroei van rooigras en vingergras.
Vervanging van ’n spesie: Onkruid op ’n landery
Onder simbiose is daar ’n reeks van moontlike interaksies. Kompetisie vind plaas wanneer twee plante dieselfde bron waaraan ’n tekort bestaan, benut, bv. voedsel, water, lig, lug en beskutting, met die gevolg dat die groei en voortbestaan van hierdie plante nadelig beïnvloed kan word.
BELANGRIKE TERMINOLOGIE:
Kompetisie: ’n meganisme van natuurlike seleksie en evolusie waar een spesie ’n ander spesie onderdruk.
Simbiose: die saamlewe van twee organismes van verskillende soorte. Hulle mag moontlik geen effek op mekaar hê nie, of mekaar nadelig of voordelig beïnvloed.
Neutralisme: die twee spesies beïnvloed nie mekaar nie.
Mutualisme: nie een van die twee spesies kan oorleef, groei of voortplant in die afwesigheid van die ander spesie nie. ’n Voorbeeld is die stikstofbindende bakterieë in die wortels van peulplante.
Koöperasie: beide spesies vorm ’n nie-essensiële vennootskap wat voordelig is vir beide. ’n Voorbeeld is die mier en die plantluis.
Kommensalisme: slegs een spesie word bevoordeel, byvoorbeeld epifiete wat hoog in bome groei.
Amensalisme: een spesie se groei en voortplanting word onderdruk. ’n Goeie voorbeeld is Penicillium wat penisillien afskei wat die groei van bakterieë strem.
Parasitisme: ’n parasiet is uitsluitlik van sy gasheer afhanklik vir voedsel. Hier kyk ons na voorbeelde soos die Striga (rooiblom) en Cuscuta (dodder) wat ander plante benodig vir voedsel.
Predatisme: een spesie (predator) dood ’n ander spesie (prooi) ten einde voedsel te bekom. Inseketende plante is ’n goeie voorbeeld.
Diere
Diere is net soos plante, baie belangrik vir die balans van ’n ekosisteem en speel ’n baie belangrike rol in die ekologiese suksessie. Daar is diere wat net soos plante, baie beperkte gebiede bewoon en in nou verwantskap met mekaar en met sekere plante staan. Roofdiere wat hul energie moet bekom deur plantvreters of selfs ander roofdiere te vreet, is verbruikers van die tweede of selfs die derde orde.
As gevolg van hul voedingswyse word diere ingedeel as
• Herbivore
• Karnivore
Sample
• Omnivore
Plante is ‘energievasleggers’ omdat hulle direk of indirek as voedsel vir alle lewende wesens dien. Diere wat van plante afhanklik is vir voedsel staan as verbruikers bekend.
Herbivore is plantvreters
Karnivore is vleisvreters
Omnivore is geleentheidseters
Herbivore is bekend as primêre verbruikers
Herbivore
Waarop leef herbivore?
Herbivore lewe op plantmateriaal wat wissel van bakterieë, alge, grasse, struike, tot bome Dit sluit alle herkouers, soos wildsbokke, groot- en kleinvee in, asook sekere voëlsoorte, slakke en die meeste insekte. Slegs herbivore is aangepas om op ’n sellulose-ryk dieet te leef aangesien die verteringsproses by herkouers afhanklik is van bakteriese gisting in die grootpens. Deur die aanhoudende beweiding deur herbivore, kan plante uiteindelik uitsterf, aangesien hierdie diere hoofsaaklik die blare, vrugte en sade van plante vreet. Blare en sade kan vernuwe en groei kan selfs gestimuleer word, indien beweiding gestaak word.
Wat het blaarverlies by plante tot gevolg?
Blaarverlies verminder plante se lewenskragtigheid, kompetisievermoë en voortplantingsvermoë. (Voortplantingsvermoë word verminder aangesien saadvorming vertraag word.) Hand aan hand hiermee is die trap-effek van beweiding. Wanneer selektiewe beweiding plaasvind, word smaaklike plante oorbewei en uiteindelik vernietig, wat dan ’n toename van minder smaaklike plante tot gevolg het. Om hierdie probleme uit te skakel, word drukbeweiding toegepas en groot- en kleinvee bewei gelyktydig ’n kamp. Boerbokke kan soms die groeiknoppe van jong bome en struike beskadig. Gevolglik sal die plante vrek
Wat is die nadele van oorbeweiding?
Pioniersgewasse kan toeneem en ontbloting kan selfs erosie van die grond tot gevolg hê.
Karnivore
Leeus en jakkalse is voorbeelde van karnivore. Hierdie diere vreet herbivore en selfs mekaar. Aasvreters vreet dooie diere, en predatore is karnivore wat hul prooi jag. Kannibalisme is ’n ongewone vorm van predatisme wat binne ’n spesie voorkom. Kannibalisme vind by kuikens plaas.
Wat is die voordeel van kannibalisme?
Dit speel ’n belangrike rol in die beheer van die getalle herbivore en beïnvloed dus sodoende die effek van beweiding en uittrapping van die plantegroei.
Sample
Wat bepaal die getalle van roofdiere?
Die beskikbaarheid en die aantal prooi.
Omnivore
Om omnivore te definieer, kan ons sê: Omnivore is ’n tussenfase tussen herbivore en karnivore. Hulle is dus geleentheidseters, met ander woorde, hulle vreet die beskikbare voedsel. Voorbeelde van omnivore is voëls, visse, sekere protosoë, mense en varke.
Kom ons kyk nou na nog ses ander belangrike invloede van diere op die ekosisteem
• Bye, motte en kewers help met die bestuiwing van plante.
• Diere help met die verspreiding van sade en vrugte en dus die vestiging van plante.
• Erdwurms help met die deurlugting van grond.
• Diere help met die bemesting van grond, dus word die grondvrugbaarheid verhoog.
• Dit veroorsaak sekere plantplae en -siektes en die oordra van plantsiektes vanaf een plant na die volgende.
Wedersydse verbintenisse
Ons dink hier spesifiek aan termiete. Hoekom? Termiete huisves protosoë of bakterieë, afhangend van die besondere spesie. Hierdie mikro-organismes help met die vertering van sellulose, terwyl die termiet geskikte huisvesting aan die mikro-organismes binne sy ingewande bied.
Die mens
Destyds het die mens in klein groepe gewoon en het oor slegs ’n paar stukkies gereedskap beskik. Toe was die mens deel van die plaaslike ekosisteem en hulle invloed daarop was niksbeduidend. Soos die beskawing egter meer gesofistikeerd geraak het, het die mens se effek op die omgewing drasties toegeneem. Omdat die mens in kompetisie met ’n groot aantal mense verkeer, kan mense vandag die hele ekosisteem verander. Mense vernietig nie net bestaande habitats nie, maar skep ook nuwes deur hulle strewe na verhoogde produksie ten einde ’n snelgroeiende bevolking te voed.
Abiotiese faktore
VIR DIE NUUSKIERIGES:
In die suidelike halfrond sirkuleer lug in hoë- en laedrukgebiede andersom as die lugvloei in die noordelike halfrond. Flora, in die Romeinse mitologiese is die godin van blomme. Die woord is uit die Latynse woord flos geneem, wat blom beteken. Fauna kom van die Latynse woord faunus Alhoewel die onderskeid nie altyd baie duidelik is nie, word daar tog ekologies onderskeid gemaak tussen abiotiese (nie-lewende) en biotiese (lewende) faktore. Kom ons kyk na ’n voorbeeld:
Temperatuur word as ’n abiotiese faktor beskou en word dikwels verander deur die teenwoordigheid van lewende organismes.
Abiotiese of nie-lewende faktore
Hierdie faktore behels die fisiese omgewing waarin die biotiese gemeenskap voorkom en sluit die volgende drie faktore in: fisiografiese, klimaats- en grondfaktore. In verskillende omgewings is hierdie faktore nie ewe belangrik nie.
Fisiografiese faktore
Waarop oefen die topografie van ’n bepaalde gebied ’n invloed uit? Lig-, temperatuur- en vogtoestande. Met ’n toename in hoogte bokant seespieël word dit nie alleen kouer nie, maar die noordelike hellings in die suidelike halfrond is warmer en droër, met die gevolg van meer lig en dus is dit meer geskik vir xerofitiese plante.
Waarom? Die sonstrale maak ’n bykans reghoek met die aardoppervlak.
Verskil in plantegroei tussen hellings met veranderinge in hoogte bo seespieël.
Ons tref twee groep plante aan Sonplante (heliofiete) op noordelike hellings en skaduplante (skiofiete) op suidelike hellings.
Waarom is valleie gewoonlik meer vogtig as hellings? Die intensiteit van waterafloop teen hellings is hoër en die waterinfiltrering is swak. Daar word ook klimaatsuiterstes in valleie aangetref. Aande is baie kouer (veral in die winter) en die dae is baie warmer (veral in die somer). ’n Hoë humiditeit met periodieke mis word aangetref wanneer die lug van die vallei kontak maak met die koue lug wat binnevloei.
’n Toename in ultraviolet-uitstraling word met ’n toename in hoogte bo seespieël ondervind. Op hoë hoogtes is die klimaat meer straf. Daarom word die seleksie van organismes met ’n groter verdraagsaamheid vir die fisiese omgewing, en wat meer algemene voedingsgewoontes besit, bevorder.
BELANGRIK:
Sample
’n Streek se klimaat is die kenmerkende weer oor ’n lang tydperk.
Reënwater is die uiteindelike bron van alle water op aarde. Lewende organismes kan slegs tussen 0 °C en 50 °C oorleef.
Lig is die oorspronklike bron van alle energie.
Wind is lug wat van een plek na ’n ander beweeg.
Wind waai altyd van ’n hoëdrukgebied na ’n laedrukgebied.
Klimaatsfaktore
Faktore wat klimaat oor ’n tydperk beïnvloed is temperatuur, humiditeit, neerslag van reën, sonstraling, winde, atmosferiese druk en ander weerkundige toestande. Van ons word slegs verwag om die volgende faktore te behandel, naamlik: reënval, temperatuur, wind en lig.
Reënval
Skaapboerdery in die droë Karoo.
Aangesien diereprotoplasma uit tussen 70% en 90% water bestaan, is dit absoluut noodsaaklik vir lewe. Reënval is belangrik vir die oorlewing van alle plant en diere, aangesien reënwater die uiteindelike bron van alle water op aarde is. Die flora en fauna (plant- en dierebevolking) wat in ’n sekere omgewing aangetref word, word dikwels bepaal deur die verhouding van reënval tot verdamping, eerder as slegs die reënval.
Kom ons kyk na ’n voorbeeld
Twee gebiede het ’n gelyke jaarlikse reënval, maar daar word verskillende soorte plante aangetref.
WENK:
Die verdampingsverhouding is nie dieselfde nie, asook die feit dat die seisoenale verspreiding en intensiteit van die reënval mag verskil. Daarom, op grond van die verhouding, verspreiding en intensiteit van reënval, mag ’n sekere gebied ’n grasveld, ’n woestyn of ’n woud wees. Wind en temperatuur oefen beide ’n aansienlike invloed op verdamping uit asook op die relatiewe vogtigheid van ’n bepaalde gebied.
Temperatuur
Lewende organismes kan slegs tussen temperature van 0 °C en 50 °C oorleef, omdat normale metaboliese aktiwiteite slegs tussen hierdie temperature kan plaasvind. Daar bestaan vir elke spesie ’n bepaalde temperatuur en dit kan geweldig varieer, wat weer afhang van hul ontwikkelingstadium. Dit is van belang om vertroud te wees met ’n spesie se temperatuurbehoefte. ’n Bepalende faktor vir die oorlewing van ’n spesie in ’n bepaalde gebied, is die temperatuursverskille wat van tyd tot tyd in ’n bepaalde gebied voorkom, of selfs oor ’n kort termyn.
Temperatuur speel ’n belangrike rol ten opsigte van die beheer van die seisoenale aktiwiteite van sekere organismes. Die volgende is voorbeelde: steenvrugte, sekere bolle soos uie, tulpe en kleingrane benodig ’n koue periode vir optimale groei en ontwikkeling.
KERNINHOUD:
Water beweeg in ’n nimmereindigende siklus. Die son se hitte laat water van die see, riviere en mere verdamp. Namate dit in die atmosfeer opstyg, koel die damp af en kondenseer dit as wolke. Uiteindelik val hierdie druppeltjies as reën weer op die aarde neer.
Wind
Wat is die uitwerking van wind op die omgewing? Eerstens is die uitwerking indirek. Dit beteken die temperatuur kan verhoog of verlaag word na gelang van omstandighede. Wind beïnvloed die grondvog en humiditeit, omdat wind geneig is om die tempo van verdamping en transpirasie te verhoog. Hierdie uitwerking van wind kan aanleiding gee tot bosbrande en plaaslike droogtes. In gebiede waar swaar winde voorkom, sal daar ’n beperkte plantegroei wees.
Die gevolg: Die fauna sal geheel of gedeeltelik uitgeskakel wees. Winde kan ook baie nuttig wees, aangesien dit nodig is in die verspreiding van sade en selfs klein diertjies. Dit speel ook ’n belangrike rol by bestuiwing. Die hoë verdamping wat deur wind veroorsaak word, kan in gebiede met ’n lae reënval aanleiding gee tot verbrakking. Veral in die westelike dele van Suid-Afrika kan wind ook vir gronderosie verantwoordelik wees
Lig
Ons weet al dat lig die oorspronklike bron van alle energie is. Alle lewe is direk of indirek van lig afhanklik, maar protoplasma mag deur ’n oormaat lig beskadig word. Ekologies gesproke is die duur, intensiteit en kwaliteit van lig almal belangrike faktore. Intensiteit en kwaliteit mag baie verskil met plaaslike toestande. Dagliglengte of die duur van die ligperiode, het ’n belangrike effek op plantegroei. Dit is belangrik met watter hoek die sonstrale die aardoppervlakte tref omdat dit ’n rol speel in die verhittingseffek wat die sonstrale op die aarde het.
Ekosisteme word op twee wyses deur lig beïnvloed
• Lig beïnvloed fotosintese.
• Lig beïnvloed die daaglikse en seisoenale aktiwiteitspatrone van plante en diere.
Dit wil sê benewens die feit dat alle groen plante lig benodig om te groei deurdat hulle lig vir die proses van fotosintese benodig, speel lig ook ’n rol in die verskynsels wat bekend staan as fotoperiodisiteit, fototropie en fototaksis.
Grondfaktore (edafiese faktore)
Grond is die buitenste laag van die aardkors, waarin plante groei.
Grond bestaan uit
• Rotsagtige deeltjies
• Organiese materie
• Lug
• Water
• Lewende organismes
Die belangrikste faktore om in ag te neem vir plant- en wortelgroei is
• Grondsoorte: klei-, sand- en leemgrond
• Grondtekstuur: growwe grond wat beïnvloed word deur die grootte van gronddeeltjies.
• Gronddiepte: die diepte tot waar grondwortels in die grond kan indring
• Grondwater: die beskikbaarheid van water in die grond.
• Grondvrugbaarheid: die beskikbaarheid van minerale voedingstowwe in die grond
Volhoubaar: iets wat deurlopend onderhou moet word.
Poikilotermies: koudbloedig.
Homotermies: hou liggaamstemperatuur konstant tydens metaboliese aktiwiteite.
AKTIWITEIT 1
1. Gee ’n duidelike beskrywing van ekologie en die omgewing.
2. Noem drie faktore wat kompetisie bevorder.
3. Definieer:
3.1 Simbiose
3.2 Mutualisme
BELANGRIKE TERMINOLOGIE: Sample
3.3 Amensalisme
3.4 Parasitisme
4. Bespreek blaarverlies by plante. (8)
5. Waarop oefen die topografie van ’n bepaalde gebied ’n invloed uit? (7)
6. Op watter twee wyses word ekosisteme deur lig beïnvloed? (4)
7. Noem die belangrikste faktore om in ag te neem vir plant- en wortelgroei. (10) [50]
Les 2: Interaksies in ekosisteme en ekologiese boerdery
LEERDOELWITTE:
Nadat jy hierdie les voltooi het, moet jy in staat wees om die volgende te doen:
• Energievloei in ekosisteme (voedselkettings, -webbe en -piramides).
• Voedingstof kringlope in ekosisteme (water-, koolstof- en stikstofkringloop).
• Wisselwerking tussen organismes in ekosisteme (kompetisie, predator-prooi, mutualisme, kommensalisme en parasitisme).
INLEIDING:
Ekosisteme
Die begrip van ekosisteme is van toepassing op gemeenskappe en habitatte van uiteenlopende groottes:
• Mikro-ekosisteem, bv. ’n dooie boomstam
• Meso-ekosisteem, bv. ’n woud of ’n waterpoel.
• Makro-ekosisteem, bv. ’n oseaan.
Die twee komponente waaruit ’n ekosisteem bestaan, is:
• Die gemeenskap van lewende organismes; die organiese komponent.
• Die nie-lewende habitat wat die gemeenskap onderhou; óf organies óf anorganies.
• Ekologiese boerderybeginsels (organiese, biologiese, bewaring-, wild- en volhoubare/alternatiewe boerdery). Sample
BELANGRIKE TERMINOLOGIE:
Voedselketting: Plante en diere wat elk as voedsel vir die volgende dien.
Voedselweb: Voedselkettings wat ineengestrengel is.
Simbiose: Wanneer twee verskillende lewende organismes van mekaar afhanklik is.
’n Voedselpiramide illustreer die vlakke van afhanklikheid tussen produseerders en verbruikers. Die laagste vlak van die piramide sal die grootste wees, elke volgende vlak is kleiner as die vorige. Piramides kan as syfer-, energie- of biomassa-piramides aangedui word.
’n Voedselweb verwys na meer komplekse verhoudings waar ’n aantal voedselkettings oorvleuel.
