Let in eerste instantie op de mineralen. Hun concentraties gaan xxxx door de xxxxx. De groei van algen - bijvoorbeeld - begint dan ook pas als in de zomer de lichtinval xxxx is. Daarvoor staat alles nog relatief stil vanwege de (te) lage temperatuur.
Opdracht B.1
Bedenk een voorbeeld van water in de natuur dat geen oppervlaktewater is.
Opdracht B.2
De vijver in de computer meet 100 bij 100 meter en is 1 meter diep. Hoeveel m3 water bevat deze vijver?
We behandelen van een kweekvijver hierna het volgende:
Water met opgeloste stoffen
Lucht is een beetje oplosbaar in water: dat gebeurt aan het oppervlak van het water. Lucht bestaat voornamelijk uit stikstofgas en zuurstofgas. Verder bestaat lucht uit een klein beetje argon en uit een heel klein beetje koolstofdioxide. (Al deze gassen kun je niet zien en niet ruiken.) Voor het leven in een vijver zijn van belang:
Deze twee opgeloste gassen zijn niet alleen afkomstig uit de lucht boven de kweekvijver. Ook het leven van planten en dieren in de vijver heeft invloed. Dat zien we verderop.
Opdracht B.3
Bedenk een manier om de hoeveelheid opgeloste zuurstof (het zuurstofgehalte) in water te vergroten.
Opdracht B.4
In "vervuilde" lucht zitten ook andere gassen en soms ook roetdeeltjes. Denk je dat dan het water van de kweekvijver hierdoor ook vervuild wordt? Waarom?
Niet alleen gassen zijn in het water opgelost, maar ook allerlei vaste stoffen. Voor de kweekvijver zijn van belang:
Fosfaat en nitraat zijn grijs/witte vaste stoffen. In water opgelost zijn ze kleurloos: je kunt ze dan dus niet meer zien.
Fosfaat en nitraat zijn voorbeelden van mineralen, stoffen die in de grond zitten. Het zijn ook voorbeelden van meststoffen, ze zijn namelijk noodzakelijk voor de groei van algen, zie het volgende stuk: Algen.
Ze komen in de natuur voor, ze ontstaan bijvoorbeeld uit plantenresten. Maar ook worden ze in een fabriek gemaakt: kunstmest. We zullen de namen fosfaat/nitraat, mineralen en meststoffen verder door elkaar gebruiken.
In kweekvijvers wordt het water voortdurend langzaam ververst: er stroomt water in en er stroomt water uit, net als in een zwembad.
Opdracht B.5
Stel dat je de hoeveelheid fosfaat (het fosfaatgehalte) in een kweekvijver wilt vergroten. Hoe jun je dat doen?
Algen
In oppervlaktewater leven bijna altijd algen: heel kleine groene plantjes. (Ze worden ook wel wieren genoemd.) Als de omstandigheden gunstig voor hen zijn kunnen er zo veel ontstaan dat het water helemaal groen of blauw-groen wordt.
Net als groene planten op het land leven algen als volgt:
Ze groeien, ze vermedigvuldigen zich en ze gaan dood. (Algen vermedigvuldigen zich meestal door deling: ze splitsen zich in tweeen.) Voor hun leven hebben ze hetzelfde nodig als landplanten:
Als er licht is (overdag dus) dan maken ze uit water en koolstofdioxide hun eigen voedsel. Daarbij komt zuurstof vrij. Dit proces heet fotosynthese. (Synthese betekent: iets maken, en foto betekent: met licht. Fotosynthese betekent: iets maken met behulp van licht.) In een schema:
licht
Water + koolstofdioxide à voedsel + zuurstof
Als er geen licht is, s nachts dus, verbruiken algen (een deel van) het overdag gemaakte voedsel. Daarbij nemen ze zuurstof uit het water op. Dan gebeurt het omgekeerde als bij de fotosynthese.
Een gedeelte van de voedselstoffen zet de plant om in bouwstoffen. Als mineralen zijn fosfaat en nitraat daarbij belangrijk. Deze opgeloste stoffen worden door algen opgenomen en dus gebruikt bij het maken van bouwstoffen.
We kunnen al deze factoren op verschillende manieren opschrijven. Een manier die ook in het computerprogramma gebruikt wordt is het blokkenschema:
Let op:
Dit blokkenschema kan nog aangevuld worden. De pijlen die de verbanden aangeven kunnen we nog verduidelijken.
xxxx betekent: wordt opgenomen door .....
xxx betekent: wordt afgestaan door .....
Opdracht B.6
a. Zet de pijlen in het schema o (opgenomen door) of a (afgestaan door). Doe dat eerst voor de processen overdag. (Het onderste blok in het schema laten we even rusten.)
b. Hetzelfde voor de processen die voornamelijk s nachts gebeuren.
Opdracht B.7
Wat denk je zal het gevolg zijn als in een vijver met algen extra fosfaat en nitraat opgelost wordt?
Opdracht B.8
Als er plotseling erg veel algen ontstaan spreekt men van een algenplaag (of van "algenbloei"). Een algenplaag maakt het water s nachts arm aan zuurstof. Waardoor? Wat zal het gevolg zijn voor vissen in dat water?
Opdracht B.9
Als het water troebel wordt (ondoorzichtig), krijgen de algen die niet aan de oppervlakte leven het moeilijk. Hoe komt dat?
Plantaardig en dierlijk afval: schimmels en bacterien
Alle organismen gaan een keer dood, ook de planten en dieren in een kweekvijver. De stoffelijke resten noemen we afval. Dit afval dient weer als voedsel voor heel kleine organismen (micro-organismen), namelijk voor bacterien en schimmels.
Bacterien zijn organismen die zo klein zijn dat je ze alleen maar met een sterk vergrotende microscoop kunt zien.
Ze leven ook in water, in enorme aantallen en in vele soorten.
Ze leven vooral van afval: gestorven dieren en planten. De resten van dode algen bijvoorbeeld worden door bacterien veranderd in stoffen als fosfaat, nitraat en koolstofdioxide. Hierbij verbruiken bacterien zuurstof.
(Overigens: bacterien hebben een slechte naam. Dat is niet terecht. Er zijn maar enkele bacteriesoorten die voor de mens gevaarlijk zijn. Alle andere soorten zijn onmisbaar voor het leven op aarde.)
Schimmels zijn wel zichtbaar voor het blote oog. Deze organismen vervullen in een vijver ongeveer dezelfde rol als bacterien: ze veranderen afval in andere stoffen. Schimmels verbruiken hierbij zuurstof.
(Overigens: de vruchtlichamen van sommige schimmels op het land ken je wel: paddestoelen.)
Opdracht B.10
In het blokkenschema van opdracht B.6 hadden we de pijlen met het onderste blok weggelaten. Teken deze pijlen nu aan de hand van de tekst hierboven. Let op: deze pijlen betekenen nu: in het ene geval "opgenomen/afgestaan door" en in het andere geval "veranderd in". Zet er dus maar geen o en a bij.
Watervlooien en bodemdieren
In een vijver leven niet alleen planten vooral algen-, maar ook zeer veel dierlijke organismen. Voor de vijvers die in het computerprogramma zitten zijn van belang:
Watervlooien
Dat is een verzamelnaam voor vele soorten kleine beestjes die in het water leven. Ze zwemmen in het water.
Bodemdieren
Ook een verzamelnaam voor vele verschillende soorten diertjes die op of in de bodem van de vijver leven. (Een bekende soort is Tubifex dat vaak als voer voor aquariumvissen wordt gebruikt.)
(Overigens: de wetenschappelijke naam voor watervlooien is: zooplankton. En bodemdieren heten in de biologie: zoobenthos.)
Vissen
Niet alle vissoorten eten hetzelfde. (Landdieren eten ook niet allemaal hetzelfde voedsel.) Een vis als de zilverkarper eet plantaardig voedsel, algen.
Een vis als de karper eet bij voorkeur kleine bodemdieren.
En een vis als de snoek eet vooral andere vissen: het is een roofvis.
Verder verbruikt een vis zuurstof uit het water. En vissen produceren afval.
Opdracht B.11
Denk je dat je in een kweekvijver zilverkarpers en karpers kunt grootbrengen? Waarom (niet)?
Opdracht B.12
Dezelfde vraag voor zilverkarpers en snoeken
Biologen noemen het aantal kilogram van een organisme de biomassa. Als er dus bijvoorbeeld 125 kg algen in een vijver aanwezig is zeggen biologen dat de biomassa algen 125 kg is.
Karper, ook: schubkarper of boerenkarper, de algemene zoetwatervis Cyprinus carpio uit de familie *Karpers, gekenmerkt door o.a. vier voeldraden bij de bek, een lange rugvin met ca. 25 vinstralen en een geelbruine kleur. De karper wordt 75 -120 cm lang en voedt zich met plankton en bodenorganismen (wormen, muggelarven enz.). De wijfjes worden meestal geslachtsrijp na vier jaar, de mannetjes na drie jaar. De paaitijd valt in mei-juni, doch van het broed komt in ons koude klimaat meestal niet veel terecht. De karper is afkomstig uit Zuidoost Azie en wordt als consumptievis geteeld. In Nederland en Belgie wordt de karper ook als pootvis ten behoeve van de sportvisserij geteeld. De wettelijke minimummaat voor het vissen met de hengel is in Nederland 35 cm, een lengte die de vis na ca. vier jaar bereikt, in Belgie 25 cm (na twee a drie jaar).
Je hebt het stuk ..... Wat je van biologie moet weten xxx doorgenomen en de opdrachten daarin gemaakt.
In deze eerste simulatie heb je de gelegenheid om te wennen aan vijversimulaties. De "Algenvijver" is namelijk met opzet simpel gehouden: in de vijver leven alleen algen, geen watervlooien, bodemdieren, vissen.
In deze vijver gaan we alleen maar na waardoor de groei van algen beinvloed kan worden.
Opdracht 1.1
xxxx xxx "xxxx" in de computer en zet deze aan. Het programma wordt nu in het geheugen van de computer geladen. Dat duurt even. Na enige tijd verschijnt de titel VIJVER op het scherm. Druk dan op de <xxxx> toets. Linksboven zie je de cursus op "xxx" staan. Druk je nu op <xxx> dan komt er een submeny xxxx. Ga je met een xxxx naar beneden naar "Algemeen" en druk je op <xxx> dan krijg je een korte uitleg. Als het goed is ken je de inhoud al.
xxxx weer op <xxx>. Verplaats dan de cursor naar "xxxx" en druk op <xxx>. Je ziet dan een submenu met de vijf vijvers.
Opdracht 1.2
Ga met een xxxx naar benedeb naar "Algen" en druk op <xxxx>. Dan zie je een tekening die de "onderdelen" (de samenstelling) van de Algenvijver voorstelt. Bovenaan komt een nieuwe menubalk. De cursor staat op "xxxx". Druk je op <xxx> dan zie je een submenu: "Deze vijver" en "Bediening". Ga naar "Deze vijver" en druk op <xxx>. Dan krijg je een uitleg van de Algenvijver. Door nog eens op <xxxx> te druken komt de tekening terug. Druk nu op (cijfer) toets <2>. Dan zie je het blokkenschema dat je al in opdracht B.6 hebt leren kennen. Scherm 2 toont steeds een blokkenschema. Door <1> in te drukken krijg je "scherm 1", de tekening. Met <2> krijg je "scherm 2", het blokkenschema.
In de blokken op het scherm zie je getallen staan. Dat zijn aantallen kilogrammen (kg) van de "onderdelen: van deze vijver. (Alleen de hoeveelheid licht, de "instraling", wordt niet in kg uitgedrukt.)
Met deze samenstelling starten we straks onze algenvijver. De startdatum is 1 april; dat zie je onderaan scherm 2 staan. Vul deze getallen in onder "1 april" in tabel 1.1.
|
1 april (kg) |
1 mei (kg) |
Verschil (+,0,-) |
1 juni (kg) |
Verschil (+,0,-) |
|
|
Algen |
|||||
|
Zuurstof |
|||||
|
Nitraat |
|||||
|
Fosfaat |
|||||
|
Afval Schimmels Bacterien |
Opdracht 1.3
In de "xxx" staat de cursor op "xxx).
Met een xxx-toets kun je naar andere kopjes gaan. Ga naar menukeuze "TIJD". Als je dan de <xxxx> toets indrukt gaat de tijd lopen: de computer berekent (vijf keer per etmaal) de hoeveelheden. Doe dat. Lees wel direct verder!
De tijd loopt tot 1 mei; dan stopt het programma uit zichzelf. (Je kunt zelf de tijd eerder stilzetten door opnieuw op de <xxxx> toets te drukken. Door daarna nog een op deze toets te drukken loopt de tijd weer verder.)
Het programma geeft je vijf keer per dag de aantallen kilogrammen.
Opdracht 1.4
Als 1 mei bereikt is vul je in tabel 1.1 de getallen (de waarden) in in de kolom "1 mei". Zijn in de algenvijver na 30 dagen de hoeveelheden duidelijk toegenomen (+) of duidelijk afgenomen (-) of ongeveer hetzelfde (0) gebleven?
Vul de kolom "verschil" in tabel 1.1 op deze manier in.
Opdracht 1.5
Je ziet een submenu: "Deze maand nog eens bekijken" en "Volgende maand". Ga met een xxxx naar "Deze maand nog eens bekijken" en druk op <xxxx>.
We bekijken de maand april vervolgens in grafieken.
Daarvoor druk je op toets <3>. Dan verschijnen de grafieken voor de aantallen kilogrammen algen, zuurstof, fosfaat en nitraat, voor de maand april.
Opdracht 1.6
Om de grafiek (en) op je gemak te kunnen bekijken is het handig om van het scherm een print te maken.
In de regel krijg je van je docent een kopie van deze, al eerder gemaakte print.
Plak deze print in.
(Als aan he computer een printer aangesloten is kun je die print zelf maken. Dat gaat als volgt.
Zet de printer aan.
Verplaats de cursor van "TIJD" naar "PRINT" en druk op <xxxx>. Ga dan met een xxxx naar "Print deze pagina" en druk dan op <xxxx>.
Als de print klaar is zet je de cursor weer op "TIJD".)
We hebben nu de algenvijver een maand z n gang laten gaan. Zou de vijver nog opvallend veranderen als we de tijd verder laten lopen? Dat gaan we nu onderzoeken.
Opdracht 1.7
Laat de tijd verder lopen tot 1 juni.
Doe dat als volgt.
Via toets <2> ga je terug naar het blokkenschema. Druk op <xxxx>. De cursor moet staan op "Volgende maand". Druk op <xxxx>.
Door <3> in te drukken kun je het verloop van de grafieken volgen.
Op 1 juni stopt het programma uit zichzelf.
Ga dan met een xxxx naar "Deze maand nog eens bekijken" en druk op <xxxx>.
Opdracht 1.8
Druk (zo nodig) op <2> voor de waarden op 1 juni. Vul in tabel 1.1 deze getallen in. Vergelijk deze getallen met die van de toestand op 1 mei en zet in de kolom "verschil" of er een duidelijke toename (+), een duidelijke afname (-) is of dat er weinig veranderd is (0).
We hebben de vijver nu twee maanden aan z n lot overgelaten. We hebben gezien dat de hoeveelheid algen met ongeveer de helft is toegenomen, van 100 naar 160 kg. Dat is weliswaar een behoorlijke toename maar als we in deze vijver algen- etende vissen zouden willen kweken, dan zou er al gauw een tekort aan algen ontstaan. Hoe zouden we de algengroei kunnen bevorderen?
Opdracht 1.9
Wat zou jij doen om de algengroei te bevorderen?
De manier om algengroei te bevorderen is: extra meststoffen toevoegen, dus extra nitraat en fosfaat. Elke dag wordt er dan een kleine hoeveelheid van deze mineralen toegevoegd aan de vijver. Dat kan makkelijk in de waterinlaat van de vijver. We gaan met de computer zien wat er dan gebeurt.
Opdracht 1.10
Hoe kan de computer "weten", wat er zal gebeuren als je extra nitraat/fosfaat toevoegt?
Biologen-onderzoekers hebben vastgesteld dat om de algengroei te bevorderen je zowel nitraat als fosfaat moet toevoegen. (De beste verhouding is: ongeveer vijf keer zoveel nitraat als fosfaat.)
In de volgende opdrachten kun je zien wat de gevolgen zijn als je:
Het is voldoende om steeds de tijd 20 dagen te laten lopen.
De resultaten gaan we invullen in tabel 1.2.
De waarden voor de toestand op 20 april zonder mesttoevoer zijn in de tabel al ingevuld. Omdat de getallen zo schommelen in de loop van een etmaal hebben we er ca. (circa = ongeveer) voorgezet.
Tabel 1.2
|
20 april zonder mest |
20 april + 0.7 kg nitraat |
20 april + 0.15 kg fosfaat |
20 april + 0.7 kg nitraat + 0.15 kg fosfaat |
|
|
Algen |
ca. 136 |
|||
|
Zuurstof |
ca. 103 |
|||
|
Nitraat |
ca. 0.6 |
|||
|
Fosfaat |
ca. 0.25 |
|||
|
Afval Schimmels Bacterien |
ca. 91 |
Opdracht 1.11 Algengroei door extra nitraat?
Om de algenvijver opnieuw te starten ga je in de menubalk met de cursor naar "EINDE" en druk je op <xxxx>. Ga dan met de cursor naar "Herstart" en druk op <xxxx>.
Verplaats dan de cursor naar "TIJD" maar druk dan nog niet op <xxxx>, want dan zou de tijd gaan lopen.
Eerst gaan we extra nitraat toevoegen.
Dat doe je door op functie-toets <F3> te drukken.
Je typt dan 0.7 in en drukt op <xxxx>.
(Typ niet: 0.7 kg, want kg staat er al.)
Door nog eens op <F3> te drukken kun je controleren of je het goed gedaan hebt. Druk dan weer op <xxxx>. Met toets <2> ga je naar scherm 2. Als je nu op <xxxx> drukt gaat de tijd lopen: het computerprogramma begint nu te rekenen. OP 20 april stop je de tijd door weer op <xxxx> te drukken. Stop de tijd s nachts! Kom je per ongeluk op 21 april, dan is dat niet erg. Maar ook dan stop je s nachts. (Ondertussen kun je met <3> kiezen voor het kijken naar de grafieken. Met <2> zie je weer het blokkenschema.)
Vul de hoeveelheden in in tabel 1.2.
Opdracht 1.12 Algengroei door extra fosfaat/
Herstart de algenvijver net als in opdracht 1.11.
Ga dan in plaats van nitraat extra fosfaat toevoegen.
Druk daarvoor op <F2>.
Type als extra fosfaat-toevoeging in: 0.15.
Druk op <xxxx>/
Door nog eens op <F2> te drukken kun je controleren of je het goed gedaan hebt. Druk dan weer op <xxxx>. Met toets <2> roep je scherm 2 op. Door op <xxxx> te drukken gaat de tijd lopen. Stop op 20 (of 21) april, opnieuw s nachts. (Met <3> kun je het verloop van de grafieken volgen.)
Vul de waarden in in tabel 1.2.
Opdracht 1.13 Algengroei door extra nitraat + fosfaat?
Herstart de algenvijver net als in opdracht 1.11
Nu gaan we en extra nitraat en extra fosfaat toevoegen. Kies met <F3> voor 0.7 kg extra nitraat. Kies met <F2> voor 0.15 kg extra fosfaat. Met toets <2> ga je naar scherm 2. Door op <xxxx> te drukken gaat de tijd lopen. Kijk hierbij vooral naar de grafieken, met <3>. Stop op 20 (of 21) april, s nachts.
Vul de waarden in in tabel 1.2.
Je kunt het programma als volgt beeindigen:
Opdracht 1.14
Bekijk tabel 1.2. goed en beantwoord de volgende vragen:
Opdracht 1.15
Welke van de volgende beweringen a,b is waar en welke niet?
Let op
Scherm 2 liet steeds een blokkenschema zien. Maar ook zag je hoe de getallen (de waarden) in de tijd veranderden. Daarom kun je scherm 2 ook een rekenblad (Engels: "spread- sheet") noemen.
Computers zijn zeer geschikt om met "rekenbladen" te werken: ze kunnen razendsnel de in het programma ingevoerde verbanden tussen de waarden doorrekenen.
In deze vijver-simulatie breiden we de Algenvijver uit: we laten er zilverkarpers in rondzwemmen. Zilverkarpers zijn vissen die planten eten, vooral algen. Zilverkarpers verbruiken verder zuurstof en ze produceren zoals elk leven wezen- ook afval.
We beginnen met 100 kilogram zilverkarpers. Deze vissen worden als kleine visjes in de vijver uitgezet. Het is onze bedoeling dat ze groot en dik worden. Een toename in de biomassa zilverkarper komt dus niet doordat ze zich vermedigvuldigen, zoals dat bij algen het geval is.
In deze computer- simulatue voegen we dezelfde hoeveelheden nitraat en fosfaat toe als in vijver 1, de algenvijver.
We gaan kijken wat de gevolgen zijn doordat er nu zilverkarpers in de vijver leven.
Opdracht 2.1
Herhaal opdracht 1.1
Kies dan "Zilverkarper" en druk op <xxxx>. Dan zie je een tekening, horend bij toets <1>. In de menubalk staat de cursor op xxxx. Door op <xxxx> te drukken kun je die uitleg krijgen. Druk nu op toets <2> voor scherm 2.
Je ziet dan het onderstaande blokkenschema.
Opdracht 2.2.
Opdracht 2.3
Noteer de aantallen kilogrammen die in de blokken staan in onderstaande tabel onder "1 april".
Tabel 2.1
|
1 april (kg) |
1 mei (kg) |
1 juni (kg) |
1 juli (kg) |
|
|
Algen |
||||
|
Zuurstof |
||||
|
Nitraat |
||||
|
Fosfaat |
||||
|
ZILVERKARPER |
||||
|
Afval Schimmels Bacterien |
Opdracht 2.4
We gaan nu de tijd laten lopen.
Maar eerst moeten we de mesttoevoer regelen, net als in vijver 1. Dat doen we als volgt:
Druk op <F2> en kies een fosfaat- toevoeging van 0.15 kg per dag. Controleer dit door nogmaals op <F2> te drukken. Druk op <F3> en kies een nitraat- toevoeging van 0.7 kg per dag. Controleer dit door nogmaals op <F3> te drukken. Dan ga je met de cursor naar "TIJD" en start je de tijd door op <xxxx> te drukken. Met de toetsen <3>, <4> en <5> kun je het verloop van de grafieken volgen. Met toets <2> zie je de getallen. Op 1 mei stopt het programma vanzelf. Vul het aantal kilogrammen in in tabel 2.1.
Opdracht 2.5
Laat de tijd weer verder lopen tot 1 juni. (Met <3>, <4> en <5> kun je het verloop van de grafieken volgen.) Er zijn dan dus twee maanden voorbij. Noteer het aantal kilogrammen in tabel 2.1.
Opdracht 2.6
Laat nu nog een maand voorbijgaan.
Laat dus de tijd verder lopen tot 1 juli.
Noteer het aantal kilogrammen in de vierde kolom van de tabel.
Hoeveel kilogram zilverkarper hebben we nu meer dan bij het begin?
Opdracht 2.7
Met de toetsen <3>, <4> en <5> kun je de grafieken oproepen. Je krijgt van je docent kopieen van de printen van scherm 3 en scherm 4. Plak deze in. In de volgende opdrachten heb je deze grafieken soms nodig.
(maand april scherm 3 Ziverkarper)
(maand mei scherm 3 Zilverkarper)
(maand juni scherm 3 Zilverkarper)
(maand april scherm 4 Zilverkarper)
(maand mei scherm 4 Zilverkarper)
(maand juni scherm 4 Zilverkarper)
Opdracht 2.8
Bekijk de grafieken voor het aantal kilogram algen gedurende de drie maanden. Je ziet dat gedurende enige tijd de grafiek plat (horizontaal) is. Wanneer?
Het aantal kilogram algen verandert in die periode dus niet. Betekent dat dan dat er helemaal niets met de algen gebeurt? Wat gebeurt er dan wel?
(Overigens: In de wetenschap heet zo n toestand, met een Engels woord, een "steady state", een stabiele toestand. De algengroei is gelijk aan de algenafname; netto blijft de biomassa algen dus constant. Het woord "biologisch evenwicht" reserveren we voor een stabiele toestand over veel langere tijd.)
Opdracht 2.9
Je ziet in de grafieken (en in tabel 2.1) dat het aantal kg algen in de derde maand weer afneemt. Hoe komt dat?
Opdracht 2.10
We hebben gezien dat de vijver na 90 dagen ongeveer 650 kilogram meer vis had opgeleverd. Aan materiaal moest dan wel mest (nitraat en fosfaat) toegevoegd worden. Deze mest kost f0.50 per kilogram. Voor hoeveel gulden mest is in deze 90 dagen aan de vijver toegevoegd?
Opdracht 2.11
We kunnen met het computerprogramma ook nagaan wat de gevolgen zijn van overbemesting. Je leest wel eens in de krant dat veel kunstmest die in de landbouw gebruikt wordt, weggespoelt en in beken, vijvers en rivieren (en in het grondwater) terecht komt. We simuleren dit op de volgende manier:
Hetstart de "Zilverkarpervijver".
Kies met <F3> 2.0 kg extra nitraat per dag.
Hou de fosfaat- toevoeging op 0 kg, <F2> hoef je dus niet te bedienen. Laat de tijd lopen tot 20 april. Met <3>, <4> en <5> volg je de veranderingen van de grafieken.
Op 20 april gaan we ook extra (veel) fosfaat toevoegen. Met <F2> stel je 0.6 kg per dag in. Laat dan de tijd lopen tot 1 juni.
Je ontvangt van je docent printen van de grafieken voor deze overbemeste vijver. Plak deze in.
(maand april scherm 3 Zilverkarper)
(maand mei scherm 3 Zilverkarper)
(maand april scherm 4 Zilverkarper)
(maand mei scherm 4 Zilverkarper)
Vijver 1, de "Algenvijver" (en ook vijver 2, de "Zilverkarpervijver") was nog niet helemaal "echt". In een echte vijver leven namelijk altijd ook andere kleine dierlijke organismen. In het stuk "Wat je van biologie moet weten" hebben we deze al genoemd: watervlooien en bodemdieren. Lees het stukje nog maar eens over.
In deze simulatie gaan we na hoe de algengroei beinvloed wordt door de aanwezigheid van watervlooien en bodemdieren.
Vissen zitten dus nog niet in deze vijver.
Opdracht 3.1
Herhaal opdracht 1.1
Kies uit de vijf vijvers "Watervlooien en Bodemdieren" en druk op de <xxxx> toets. Je ziet dan scherm 1. In de menubalk staat de cursor op xxxx. Door op <xxxx> te drukken kun je die uitleg krijgen. Druk op <2>: dan zie je onderstaand blokkenschema.
Opdracht 3.2
In het blokkenschema kun je zien wat de watervlooien en de bodemdieren opnemen en wat ze afstaan.
Opdracht 3.3
Noteer om tabel 3.1 in de kolom "1 april" de massa s die in het blokkenschema staan.
Tabel 3.1
|
1 april (kg) |
1 mei (kg) |
1 juni (kg) |
|
|
Algen |
|||
|
Zuurstof |
|||
|
Nitraat |
|||
|
Fosfaat |
|||
|
WATERVLOOIEN |
|||
|
BODEMDIEREN |
|||
|
Afval Schimmels Bacterien |
Opdracht 3.4
Daarna laten we de tijd lopen, maar eerst zorgen we voor mesttoevoer.
Met de <F2> toets kiezen we voor 0.15 kg fosfaat per dag.
Met de <F3> toets kiezen we voor 0.7 kg nitraat per dag.
Start dan de tijd. Op 1 mei stopt het programma vanzelf/
Noteer de massa s van 1 mei in tabel 3.1.
Opdracht 3.5
Laat de tijd verder lopen tot 1 juni.
Met de toetsen <3>, <4> en <5> kun je het verloop van de grafieken volgen.
Vul in tabel 3.1 de waarden in voor 1 juni.
Opdracht 3.6
Je ontvangt van je docenten printen van de grafieken voor deze vijver van 1 april tot 1 juni. Plak deze in.
Bekijk deze grafieken en ook tabel 3.1 en beantwoord de volgende vragen.
(maand april scherm 3 Watervlooien/ Bodemdieren)
(maand april scherm 4 Watervlooien/ Bodemdieren)
(maand april scherm 5 Watervlooien/ Bodemdieren)
(maand mei scherm 3 Watervlooien/ Bodemdieren)
(maand mei scherm 4 Watervlooien/ Bodemdieren)
(maand mei scherm 5 Watervlooien/ Bodemdieren)
Opdracht 3.7
In deze vijver is het aantal kilogram bodemdieren enorm toegenomen. We kunnen op de computer naspelen wat er zal gebeuren als, bijvoorbeeld door een korte hevige ziekte, de hoeveelheid bodemdieren plotseling sterk omlaag gaat.
Dat doen we als volgt.
Herstart de Watervlooien- en Bodemdierenvijver,
Kies de nitraat- en fosfaattoevoer net als in de opdracht 3.4.
Laat de tijd lopen tot 3 mei: druk dan op <xxxx>.
Op 3 mei laten we een kleine ramp gebeuren.
Toets <F5> in.
Je typt dan een hoeveelheid van 1 (kg) bodemdieren in, een forse vermindering!
Laat dan de tijd weer verder lopen tot 1 juni.
Volg het verloop van de grafieken (scherm 4).
Je krijgt van je docent kopieen van de printen van scherm 3 en scherm 4 voor de maand mei. Plak deze in.
Verklaar het verloop van de hoeveelheid:
(maand mei scherm 3 Watervlooien/ Bodemdieren)
(maand mei scherm 4 Watervlooien/ Bodemdieren)
In vijver 4, de "Karpervijver", leven de volgende organismen:
Karpers zijn vissen die in hoofdzaak dierlijk voedsel eten. Verder verbruikt een karper natuurlijk zuurstof en produceert hij afval. De karpers worden in het voorjaar als jonge, kleine visjes in de vijver uitgezet. Het is onze bedoeling dat ze groot en dik worden: de biomassa karpers moet zo groot mogelijk worden.
Opdracht 4.1
Herhaal opdracht 1.1.
Kies uit de vijf vijvers nu de "Karper" en druk op de <xxxx> toets. Dan verschijnt scherm 1. In de menubalk staat de cursor op xxxx. Door op <xxxx> te drukken kun je die uitleg krijgen. Druk op <2>, dan verschijnt het volgende blokkenschema. (Daarin is vanwege de overzichtelijkheid een aantal pijlen weggelaten!)
Opdracht 4.2
Wat nemen karpers op volgens dit schema?
Opdracht 4.3
In het blokkenschema zijn de massa s van de begintoestand gegeven. Noteer deze in de kolom "1 april" van tabel 4.1.
Tabel 4.1.
|
1 april (kg) |
1 mei (kg) |
1 juni (kg) |
|
|
Algen |
|||
|
Zuurstof |
|||
|
Nitraat |
|||
|
Fosfaat |
|||
|
Watervlooien |
|||
|
Bodemdieren |
|||
|
KARPERS |
|||
|
Afval Schimmels en Bacterien |
Opdracht 4.4
We laten nu de tijd lopen, maar eerst moeten we zorgen voor een geregelde mesttoevoer. Met de <F2> toets stel je een fosfaat-toevoeging van 0.15 kg per dag in. Met de <F3> toets stel je een nitraat- toevoeging van 0.7 kg per dag in. Start dan de tijd; op 1 mei stopt het programma uit zichzelf. (Met de toetsen <3>, <4> en <5> kun je het verloop van de grafieken volgen.) Noteer de aantallen kilogrammen in tabel 4.1.
Opdracht 4.5
Laat de tijd nu verder lopen tot 1 juni. Met de toetsen <3>, <4> en <5> kun je het verloop van de grafieken volgen. Noteer de massa s in tabel 4.1.
Opdracht 4.6
Je krijgt van je docent kopieen van een print van de grafieken. Plak deze in. Deze gebruik je, en tabel 4.1, bij de volgende vragen.
En in de tweede maand?
Bedenk een verklaring voor dit verschil?
(maand april scherm 3 Karper)
(maand april scherm 4 Karper)
(maand april scherm 5 Karper)
(maand mei scherm 3 Karper)
(maand mei scherm 4 Karper)
(maand mei scherm 5 Karper)
Opdracht 4.7
In een echte karpervijver gebruikt de kweker vaak de volgende techniek.
Hij of zij begint met vrij veel kleine karpervisjes. Na een maand wordt de helft er uit gehaald en in een andere vijver uitgezet. We kunnen iets dergelijks op de computer naspelen. Dat doen we als volgt.
Herstart de "Karpervijver".
Kies met <F2> 0.15 kg fosfaat- toevoer.
Kies met <F3> 0.7 kg nitraat- toevoer.
Kies nu met <F7> 500 kg karper, veel meer dus dan in opdracht 4.1.
Kies ook met <F5> 100 kg bodemdieren, als extra voer voor de karpertjes.
Laat dan de tijd lopen tot 3 mei.
Stel dan de biomassa karpers in met <F7> op 50 (kg).
Laat dan de tijd weer verder lopen tot 1 juni.
Van je docent krijg je kopieen van de printen van de grafieken van scherm 3 en 4 voor de maand mei.
Plak deze in.
Verklaar het verloop van het aantal kg
(maand mei scherm 3 Karper)
(maand mei scherm 4 Karper)
In vijver 5, de "(Vis)kweekvijver", leven de volgende organismen:
In een (kweek) vijver leven allerlei organisme die als voedsel voor vissen kunnen dienen. Je kunt er best twee vissoorten tegelijk in kweken, wanneer ze verschillend voedsel eten. Dat is het geval met de combinatie karpers, die het liefst dierlijk voedsel eten, en zilverkarpers, die het liefst plantaardig voedsel eten. Deze vissen worden als kleine visjes uitgezet in een viskweekvijver en het is de bedoeling van de kweker dat ze groot en dik worden.
Opdracht 5.1
Stop dexxxxxxxx in de computer en zet deze aan. Het programma wordt nu in het geheugen van de computer geladen. Dat duurt even. Na enige tijd verschijnt de titel VIJVER op het scherm. Druk dan op de <xxxx> toets. (Links boven zie je de cursor op xxxx staan. Druk je op <xxxx> dan komt er een submenu. Ga je met een xxxx naar beneden naar "Algemeen" en druk je op <xxxx> dan krijg je een korte uitleg. Als het goed is ken je de inhoud al. Druk weer op <xxxx>.)
Verplaats dan de cursor naar "Vijvers" en druk op <xxxx>. Je ziet dan een submenu met vijf vijvers.
Kies met een xxxx voor "Kweekvijver". Druk op <xxxx>. Je ziet dan een tekening van deze vijver: scherm 1. Druk op toets <2>: scherm 2 laat het volgende blokkenschema zien. (Er hadden nog wel meer pijlen getekend kunnen worden, maar dan wordt het schema te onoverzichtelijk.)
Opdracht 5.2
We gaan vervolgens deze viskweekvijver gedurende vijf maanden op verschillende manieren beheren.
Het gaat er uiteraard om om een manier te vinden die tegen de laagste kosten de hoogste opbrengst aan vis heeft.
De volgende factoren kunnen we in het computerprogramma instellen:
(Dat visvoer bestaat uit bolletjes meel en eiwitten, pellets genaamd.)
(Dat heet ook wel "beluchting").
Hieronder staan acht verschillende manieren.
Als er acht computers zijn kunnen in acht leerlinggroepjes deze acht manieren kunnen uitgevoerd worden.
|
Manier |
Toev. Fosfaat in kg/dag (F2) |
Toev. Nitraat in kg/dag (F3) |
Toev. Visvoer in kg/dag (F8) |
Toev. Zuurstof in kg/dag (F9) |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
0.25 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 |
1.0 2.0 4.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 |
0 0 0 2.0 4.0 6.0 8.0 8.0 |
0 0 0 0 0 0 5.0 10.0 |
Stel de waarden in volgens de door jouw groepje gekozen manier.
Start dan de tijd en laat deze lopen tot 30 september.
Je kunt met de toetsen <3>, <4> en <5> het verloop van de grafieken zien. Met de toets <2> zie je de getallen. Probeer ondertussen het verloop te voorspellen.
Op 30 september geeft de computer je de totalen op een extra scherm. Namelijk de totalen van de toevoegingen en de totale hoeveelheden van de vissen (inclusief de beginhoeveelheden). Noteer deze totalen in tabel 5.1.
Tabel 5.1
|
Manier |
LASTEN |
BATEN |
||||
|
Totaal toegevoegd is: |
Totale hoeveelheid |
|||||
|
Fosfaat (kg) |
Nitraat (kg) |
Visvoer (kg) |
Zuurstof (kg) |
Zilverkarpers (kg) |
Karpers (kg) |
|
|
1 |
||||||
|
2 |
||||||
|
3 |
||||||
|
4 |
||||||
|
5 |
||||||
|
6 |
||||||
|
7 |
||||||
|
8 |
||||||
Opdracht 5.3
Alle extra s kosten geld.
Fosfaat en nitraat kosten f0.50 per kg.
Visvoer kost (ongeveer) f1,- per kg.
Beluchten kost (ongeveer) f3,- per dag. (De hoeveelheid lucht doet er niet veel toe. Lucht kost op zichzelf niets, maar je hebt een installatie nodig en de pomp moet draaien.)
Karpers leveren ongeveer f3,50 per kg op.
Zilverkarpers worden in Nederland alleen voor aquaria gekweekt.
Daarvoor geldt een prijs per stuk. Stel de kg-prijs maar op f10,-.
Bereken je winst (of verlies?)
Enschede, jan. 17, 2002; updated jan, 27, 2004; restaiuratie: 19 maart 2025; update 31 januari 2026