Biologie Thema 3 – Mens en milieu
§1 – De relatie mens en milieu
Mensen worden, net als andere organismen, beïnvloed door het milieu. Het milieu levert mensen
allerlei zaken (de mens is afhankelijk van het milieu). Men spreekt in dit verband wel van
ecosysteemdiensten: diensten die een ecosysteem aan mensen levert. Het betreft dan het
verstrekken van een product door een ecosysteem (bijvoorbeeld drinkwater of voedsel) van
een:
Regulerende dienst (bijvoorbeeld bestuiving van gewassen)
Culturele dienst (bijvoorbeeld gelegenheid geven tot recreatie)
Dienst die de voorafgaande diensten ondersteunt (bijvoorbeeld de kringloop van
nutriënten in een ecosysteem).
Omgekeerd beïnvloeden mensen het milieu ook, doordat zij ingrijpen in het milieu.
Milieuproblemen ontstaan als menselijk ingrijpen het natuurlijk milieu ernstig verstoort. Dit
kan door:
Vervuiling: doordat mensen stoffen aan het milieu toevoegen
Uitputting: doordat mensen zoveel stoffen aan het milieu onttrekken
Aantasting: als de mens het milieu veranderd (schade of verstoring)
Oorzaken milieuproblemen:
De enorme bevolkingstoename (hoge bevolkingsdruk)
Een versterkt beroep op ecosysteemdiensten door de veranderde wijze van leven, o.a.
grote industriële productie, chemische en technische ontwikkeling, grootschalige
landbouw, veranderde infrastructuur en welvaartsgroei.
§2 – Voedselproductie
Men probeert al eeuwen de opbrengst van voedingsgewassen en landbouwhuisdieren zo hoog
mogelijk te maken. Bij voedingsgewassen kan dat door bemesting, bodembewerking en
bescherming tegen ziekten en plagen:
Planten nemen water en ionen uit de bodem op. Deze ionen (onder andere nitraat-, fosfaat-,
sulfaat-, natrium-, kalium- en calciumionen) zijn mineralen (voedingszouten) die planten
gebruiken als voedingsstoffen. Door de oogst van voedingsgewassen en door uitspoeling
verdwijnen mineralen uit de kringloop van stoffen op landbouwgrond. Uitspoeling wil zeggen
dat mineralen met het regenwater wegzakken naar diepere lagen. Door bemesting voegt men
weer mineralen toe aan de bovenste bodemlagen van landbouwgrond. Hiervoor gebruikt men
zowel kunstmest als stalmest.
Met kunstmest kan een agrariër precies die mineralen aan de bodem toevoegen die de
voedingsgewassen nodig hebben. Kunstmest bestaat vooral uit stikstofhoudende
mineralen (onder andere nitraat) en fosfaat.
Stalmest bestaat uit uitwerpselen en urine van dieren. Reducenten (bacteriën en
schimmels) in de bodem breken de mest af. Hierbij komen mineralen vrij.
Voedingsgewassen verbouwt men vaak in monocultuur: op een groot landbouwareaal wordt één
soort gewas geteeld. Monoculturen maken een efficiënte bewerking van het land mogelijk. Maar
monoculturen vergroten echter ook de kans op plagen, doordat er een groot voedselaanbod is.
Bovendien breiden ziekten van het gewas zich sneller uit. Deze plantenziekten en vraat door
organismen kunnen de opbrengst van voedingsgewassen sterk verminderen.
Gewassen kun je tegen ziekten en plagen beschermen door mechanische bestrijding, chemische
bestrijdingsmiddelen of op een biologische manier.
, Mechanische bestrijding (vallen en vogelverschrikkers).
Nadeel: dat je maar een beperkt aantal dieren kunt vangen of wegjagen. Bovendien leren
dieren de vallen te vermijden of schrikken ze niet meer.
Chemische bestrijding. De laatste jaren zijn er veel chemische bestrijdingsmiddelen
ontwikkeld om ziekten en plagen te bestrijden. Chemische bestrijdingsmiddelen worden
ook pesticiden genoemd (insectenbestrijdingsmiddelen heten insecticiden en
onkruidbestrijdingsmiddelen heten herbiciden).
Voordeel: de middelen zijn effectief. Ziekten en plagen kun je meestal goed bestrijden.
Nadelen:
1) sommige pesticiden zijn niet soort specifiek : ze doden veel soorten organismen,
ook onschadelijke soorten.
2) Dat bij de soort die wordt bestreden , vaak resistentie optreedt tegen het
bestrijdingsmiddel. Dat gebeurt vooral bij soorten die zich snel voortplanten. In
veel populaties blijken individuen voor te komen met gemuteerde genen,
waardoor ze resistent zijn tegen het gebruikte pesticide. Vooral deze resistente
individuen overleven en planten zich voort, zodat er na een aantal generaties een
resistente populatie is er een nieuwe plaag optreedt. Om deze plaag te bestrijden
moet dan een hogere concentratie van het pesticide worden gebruikt of een
ander pesticide.
3) Sommige pesticiden zijn persistent (ze worden zeer langzaam afgebroken): er
vind accumulatie plaats (als de gifstof niet wordt afgebroken, neemt de gif
concentratie bij iedere stap toe doordat de biomassa bij iedere stap omhoog in
een voedselketen afneemt).
4) Een deel van de pesticiden komt terecht in sloten en rivieren, waardoor het
water wordt vervuild. Een ander deel komt door uitspoeling in het grondwater.
Pesticiden vormen daardoor bijvoorbeeld een bedreiging voor de kwaliteit van
ons drinkwater.
Biologische bestrijding. Bij biologische bestrijding maakt men gebruik van biologische
verschijnselen:
1) In een aantal gevallen is het gelukt plagen te bestrijden met natuurlijke vijanden
(predatoren, parasieten of ziekteverwekkers): bijv. de bestrijding van witte
vliegen met sluipwespen.
2) Door lokken met geuren (bijv. sekslokstoffen) en geluiden: de gelokte dieren
worden gedood of onvruchtbaar gemaakt.
3) Door vruchtwisseling (wisselteelt): plantenziekten worden voorkomen door
nooit twee jaar achtereen hetzelfde gewas op een bepaald stuk grond te
verbouwen.
Op verschillende manieren wordt de opbrengst verhoogd:
Door veredeling (planten)/ fokkerij (dieren) ontstaan voedingsgewassen met een
combinatie van gunstige eigenschappen (bijv. grote vruchtbaarheid en hoge
voedingswaarde).
Door recombinant-DNA-technieken ontstaan voedingsgewassen met gunstige
eigenschappen (bijv. ziekte- en plaagresistente voedingsgewassen). Zo kunnen insecten
worden bestreden door bij planten een gen in te bouwen dat zorgt voor de productie van
een bepaald gif. Dat gif is alleen giftig voor de insectensoort die van de plant eet.
Door kunstmatige inseminatie (KI): sperma van een stier met gunstige eigenschappen
wordt ingebracht in de baarmoeder van koeien.
Door in-vitrofertilisatie (IVF) worden bevruchte eicellen verkregen afkomstig van
ouderdieren met gunstige eigenschappen. Eicellen worden in een voedingsmedium
bevrucht door zaadcellen. Op deze manier kunnen een koe en een stier met gunstige
§1 – De relatie mens en milieu
Mensen worden, net als andere organismen, beïnvloed door het milieu. Het milieu levert mensen
allerlei zaken (de mens is afhankelijk van het milieu). Men spreekt in dit verband wel van
ecosysteemdiensten: diensten die een ecosysteem aan mensen levert. Het betreft dan het
verstrekken van een product door een ecosysteem (bijvoorbeeld drinkwater of voedsel) van
een:
Regulerende dienst (bijvoorbeeld bestuiving van gewassen)
Culturele dienst (bijvoorbeeld gelegenheid geven tot recreatie)
Dienst die de voorafgaande diensten ondersteunt (bijvoorbeeld de kringloop van
nutriënten in een ecosysteem).
Omgekeerd beïnvloeden mensen het milieu ook, doordat zij ingrijpen in het milieu.
Milieuproblemen ontstaan als menselijk ingrijpen het natuurlijk milieu ernstig verstoort. Dit
kan door:
Vervuiling: doordat mensen stoffen aan het milieu toevoegen
Uitputting: doordat mensen zoveel stoffen aan het milieu onttrekken
Aantasting: als de mens het milieu veranderd (schade of verstoring)
Oorzaken milieuproblemen:
De enorme bevolkingstoename (hoge bevolkingsdruk)
Een versterkt beroep op ecosysteemdiensten door de veranderde wijze van leven, o.a.
grote industriële productie, chemische en technische ontwikkeling, grootschalige
landbouw, veranderde infrastructuur en welvaartsgroei.
§2 – Voedselproductie
Men probeert al eeuwen de opbrengst van voedingsgewassen en landbouwhuisdieren zo hoog
mogelijk te maken. Bij voedingsgewassen kan dat door bemesting, bodembewerking en
bescherming tegen ziekten en plagen:
Planten nemen water en ionen uit de bodem op. Deze ionen (onder andere nitraat-, fosfaat-,
sulfaat-, natrium-, kalium- en calciumionen) zijn mineralen (voedingszouten) die planten
gebruiken als voedingsstoffen. Door de oogst van voedingsgewassen en door uitspoeling
verdwijnen mineralen uit de kringloop van stoffen op landbouwgrond. Uitspoeling wil zeggen
dat mineralen met het regenwater wegzakken naar diepere lagen. Door bemesting voegt men
weer mineralen toe aan de bovenste bodemlagen van landbouwgrond. Hiervoor gebruikt men
zowel kunstmest als stalmest.
Met kunstmest kan een agrariër precies die mineralen aan de bodem toevoegen die de
voedingsgewassen nodig hebben. Kunstmest bestaat vooral uit stikstofhoudende
mineralen (onder andere nitraat) en fosfaat.
Stalmest bestaat uit uitwerpselen en urine van dieren. Reducenten (bacteriën en
schimmels) in de bodem breken de mest af. Hierbij komen mineralen vrij.
Voedingsgewassen verbouwt men vaak in monocultuur: op een groot landbouwareaal wordt één
soort gewas geteeld. Monoculturen maken een efficiënte bewerking van het land mogelijk. Maar
monoculturen vergroten echter ook de kans op plagen, doordat er een groot voedselaanbod is.
Bovendien breiden ziekten van het gewas zich sneller uit. Deze plantenziekten en vraat door
organismen kunnen de opbrengst van voedingsgewassen sterk verminderen.
Gewassen kun je tegen ziekten en plagen beschermen door mechanische bestrijding, chemische
bestrijdingsmiddelen of op een biologische manier.
, Mechanische bestrijding (vallen en vogelverschrikkers).
Nadeel: dat je maar een beperkt aantal dieren kunt vangen of wegjagen. Bovendien leren
dieren de vallen te vermijden of schrikken ze niet meer.
Chemische bestrijding. De laatste jaren zijn er veel chemische bestrijdingsmiddelen
ontwikkeld om ziekten en plagen te bestrijden. Chemische bestrijdingsmiddelen worden
ook pesticiden genoemd (insectenbestrijdingsmiddelen heten insecticiden en
onkruidbestrijdingsmiddelen heten herbiciden).
Voordeel: de middelen zijn effectief. Ziekten en plagen kun je meestal goed bestrijden.
Nadelen:
1) sommige pesticiden zijn niet soort specifiek : ze doden veel soorten organismen,
ook onschadelijke soorten.
2) Dat bij de soort die wordt bestreden , vaak resistentie optreedt tegen het
bestrijdingsmiddel. Dat gebeurt vooral bij soorten die zich snel voortplanten. In
veel populaties blijken individuen voor te komen met gemuteerde genen,
waardoor ze resistent zijn tegen het gebruikte pesticide. Vooral deze resistente
individuen overleven en planten zich voort, zodat er na een aantal generaties een
resistente populatie is er een nieuwe plaag optreedt. Om deze plaag te bestrijden
moet dan een hogere concentratie van het pesticide worden gebruikt of een
ander pesticide.
3) Sommige pesticiden zijn persistent (ze worden zeer langzaam afgebroken): er
vind accumulatie plaats (als de gifstof niet wordt afgebroken, neemt de gif
concentratie bij iedere stap toe doordat de biomassa bij iedere stap omhoog in
een voedselketen afneemt).
4) Een deel van de pesticiden komt terecht in sloten en rivieren, waardoor het
water wordt vervuild. Een ander deel komt door uitspoeling in het grondwater.
Pesticiden vormen daardoor bijvoorbeeld een bedreiging voor de kwaliteit van
ons drinkwater.
Biologische bestrijding. Bij biologische bestrijding maakt men gebruik van biologische
verschijnselen:
1) In een aantal gevallen is het gelukt plagen te bestrijden met natuurlijke vijanden
(predatoren, parasieten of ziekteverwekkers): bijv. de bestrijding van witte
vliegen met sluipwespen.
2) Door lokken met geuren (bijv. sekslokstoffen) en geluiden: de gelokte dieren
worden gedood of onvruchtbaar gemaakt.
3) Door vruchtwisseling (wisselteelt): plantenziekten worden voorkomen door
nooit twee jaar achtereen hetzelfde gewas op een bepaald stuk grond te
verbouwen.
Op verschillende manieren wordt de opbrengst verhoogd:
Door veredeling (planten)/ fokkerij (dieren) ontstaan voedingsgewassen met een
combinatie van gunstige eigenschappen (bijv. grote vruchtbaarheid en hoge
voedingswaarde).
Door recombinant-DNA-technieken ontstaan voedingsgewassen met gunstige
eigenschappen (bijv. ziekte- en plaagresistente voedingsgewassen). Zo kunnen insecten
worden bestreden door bij planten een gen in te bouwen dat zorgt voor de productie van
een bepaald gif. Dat gif is alleen giftig voor de insectensoort die van de plant eet.
Door kunstmatige inseminatie (KI): sperma van een stier met gunstige eigenschappen
wordt ingebracht in de baarmoeder van koeien.
Door in-vitrofertilisatie (IVF) worden bevruchte eicellen verkregen afkomstig van
ouderdieren met gunstige eigenschappen. Eicellen worden in een voedingsmedium
bevrucht door zaadcellen. Op deze manier kunnen een koe en een stier met gunstige
