Biotoopstudie heide 1ste en 2de graad secundair onderwijs Handleiding begeleider
Veldwerk: onderzoek op de heide WAT De heide is een bijzondere levensgemeenschap waar vele - meestal unieke - planten en dieren met elkaar samenleven die je nergens anders tegenkomt.
Door de jongeren in de huid van een natuuronderzoeker te laten kruipen, komen ze te weten wat de heide is en wie haar bewoners zijn. OPZET Het veldwerk spitst zich voornamelijk toe op de droge heide. Dit zijn de 5 thema’s n.l. 1. de bodem (1): bodemstalen van bos en heide met elkaar vergelijken 2. de bodem (2): diverse metingen in bos en heide uitvoeren en deze met elkaar vergelijken 3. de typische begroeiing op de heide: determineren van planten en bomen 4. de bodemdieren en het insectenleven op de heide: determineren van ongewervelde diertjes 5. dierensporen: onderzoeken welke zoogdieren (en andere dieren) op de heide leven
Ons uitgangspunt is om de jongeren zo zelfstandig mogelijk de opdrachten te laten uitvoeren, vergelijkingen te laten maken en verwerkingsopdrachten op te lossen. Belangrijk hierbij is dat je als begeleider elke opdracht kort toelicht en de nodige afspraken maakt.
De jongeren krijgen een veldwerkboekje waarbij de onderzoeksopdrachten stap-voor-stap beschreven staan. Bij elke onderzoeksopdracht vind je het nodige onderzoeksmateriaal terug: meetinstrumenten, grondboor, determineerkaarten, veldgidsen, infobundels met
de nodige
achtergrondinformatie,… . De groep splits je op in 5 subgroepjes, zodat elk groep met 1 thema aan de slag kan gaan. Het veldwerk onder onze begeleiding duurt 2 uur. Binnen deze tijdsspanne kunnen jongeren zeker 3 van de 5 opdrachten volledig uitvoeren. Elke opdracht duurt ca 20 min. We werken met een doorschuifsysteem. Nadien volgt er een gezamenlijke bespreking van de verwerkingsopdrachten, zodat het heidebiotoop een duidelijke omkadering krijgt. Als je het veldwerk in eigen handen neemt, kan je natuurlijk de tijdsduur verlengen.
DOELSTELLINGEN Met deze biotoopstudie willen we voornamelijk ingaan op •
de wetenschappelijke methode (experiment/meting, waarneming, determinatie, weergave van resultaten, besluitvorming)
•
het analyseren van een biotoop en de onderlinge relaties tussen bodem, plantengroei, dieren en de mens in kaart brengen.
De doelstellingen zijn gelinkt aan de VOETEN (de nieuwe vakoverschrijdende eindtermen) en het nieuwe leerplan natuurwetenschappen. 2
MATERIAAL Al het materiaal vind je terug in onze houten koffer, opgeborgen in de loods 327.
Het veldwerkboekje voor de groep en de handleiding (met resultaten en besprekingen) voor de begeleider kan je downloaden op onze website.
PLAATS Onder begeleiding is de afspraakplaats loods 327, gelegen aan de Spiegelaar.
Neem je het veldwerk in eigen handen, dan kan je naar de volgende plaatsen gaan (zie kaart •
•
):
droge heide o
‘kleine heide’, gebied gelegen naast de Spiegelaar
o
‘grote heide’, aangeduid als ‘de heide’ op de kaart
natte heide (veenmos, dopheide, zonnedauw, moeraswolfsklauw) o
Diels Diep, ven gelegen tussen P13 en K3
o
achter loods 327
3
Verkennende opdracht (voor iedereen) Als begeleider kan je deze vraag als inleiding stellen. Laat je eerste blik over de heide dwalen. •
Wat zie je? Wat valt je op? Waarin verschilt volgens jou een heidegebied met een bos? Geef 3 opvallende waarnemingen.
•
Heb je hier ook een uitleg voor?
Mogelijke antwoorden: •
nauwelijks grote bomen De bomen zijn gekapt door de mens.
•
groot paars veld 1 plant is overheersend t.o.v. andere planten.
•
weinig variatie in plantengroei Hier zijn minder gunstige omstandigheden om te leven (o.a. te warm, te veel wind, te droog)
•
open (zand)vlakte Dieren begrazen het gebied. De mens heeft hier ingegrepen.
•
veel sporen van konijnen Konijnen vinden hier veel voedsel. In het zand kunnen ze gemakkelijk holen graven.
•
veel insecten die op de struiken (heide) afkomen Deze planten hebben veel nectar/stuifmeel.
Onderzoeksopdrachten (in groepjes) De ingevulde gegevens geven je een beeld van wat de mogelijke resultaten kunnen zijn. Houd er echter rekening mee dat de resultaten van de groep aanzienlijk kunnen afwijken. Alles hangt ook af van welke heidegebieden je onderzoekt. Waar nodig, geven we extra achtergrondinformatie mee of verwijzen we naar de infobundel met de algemene achtergrondinfo. Deze bundel geeft de algemene ontstaansgeschiedenis van de heide weer met zijn typische bewoners.
OPDRACHT 1: BODEM EN GRONDSTAAL Wat •
Je neemt zowel een grondstaal op de heide als in het bos.
•
Je vergelijkt beide bodemstalen met elkaar a.h.v. een schema.
Deze opdracht zal de meeste tijd vragen (mogelijk >20 min.). Volg deze opdracht zeker goed op.
Oplossingen
heide
(gemengd) bos
Uit wat is de strooisellaag
mossen, korstmossen,
dennennaalden, bladeren,
samengesteld?
grassen, onbedekt (open
eikels, dennenappels, schors,
zand)
grassen, mossen, takken en twijgjes,..
Hoe dik is de humuslaag?
ca 1 cm
ca 5 à 10 cm
zand
zand
(in mm)
Welke grondsoort is het?
6
heide cm •
•
term + kleurschakering +
(gemengd) bos cm
term + kleurschakering
Maak een schets van de
vochtigheid
+ vochtigheid
doorsnede
(A0)
(A0)
van de bodem (=
ruwe humuslaag met
bodemprofiel).
3-0
0
heidestrooisel
ruwe-humuslaag bosstrooisellaag
zwart •
Duid de verschillende (A1)
lagen aan a.h.v. de kleurschakeringen.
•
0-5
0-15
humushoudend zand
zwart
donkerbruin-zwart
(A2)
(A2)
Benoem de kleurschakeringen (zwart, grijs, lichtbruin,
5-
sterk uitgeloogde
15-
uitgeloogde horizont
donkerbruin, roestbruin,
25
horizont: los zand
45
bruin
bleekgrijs tot wit
geel).
•
humushoudend zand
(A1)
(B1 of Bh)
Meet de dikte van elke laag
(B)
en noteer deze bij het
25-
humusaanrijkingshorizont,
45-
aanrijkingshorizont
schema.
40
zwart zand, verkit
100
bruin
(humusoer) •
Benoem de lagen a.h.v. de termen uit de bodemkunde
40-
(B2 of Bfe),
(zie bundel).
50
ijzeraanrijkingshorizont roodbruin zand, verkit
•
Voel per laag aan de aarde.
•
Is deze droog (D), vochtig (V) of nat (N)?
(C) 100+
moedermateriaal: zand bleekgeel
(ijzeroer)
(C) 50+
moedermateriaal bestaande uit los zand, bleekgeel (eventueel met roestverschijnselen in de ondergrond)
7
OPDRACHT 2: BODEM EN METINGEN Wat •
•
Je voert de volgende metingen zowel op de heide als in het bos uit n.l. o
de bodemtemperatuur
o
de vochtigheid in de bodem
o
de waterdoorlaatbaarheid van zand en humus
o
de windsnelheid
Je noteert de meetresultaten in een tabel.
Oplossingen
datum en tijdstip meting
heide
bos
lentedag begin april
bodemtemperatuur (°C)
schaduw
zon
schaduw
zon
13
21
12
18
bodemvochtigheid
0,5 – 1,5 = droog
4 = vochtig
waterdoorlaatbaarheid* (s)
46 s
88 s
(open zandplek)
(bosgrond met humuslaag)
1,2
0
windsnelheid (m/s)
* NOOT: Als de grond kurkdroog is, zal het water in de open zandbodem meer tijd nodig hebben om in de grond te dringen dan in de bosbodem.
8
OPDRACHT 3: TYPISCHE BEGROEIING OP DE DROGE (NATTE) HEIDE Wat •
Je determineert verschillende typische heideplanten en bepaalt hun bedekkingsgraad.
•
Je onderzoekt welke soort bomen op de heide groeien.
Specifieke determinatiekaarten geven de typische flora van de droge en natte heide weer die op de Hoge Rielen voorkomen.
Even verduidelijken De bedekkingsgraad is de maat van oppervlakte die een bepaalde plantensoort inneemt. We drukken dit uit in cijfers namelijk 1. minder dan 10 % van het proefvlak is door deze plant bedekt 2. 10 tot 50 % van het proefvlak is door deze plant bedekt 3. meer dan 50 % van het proefvlak is door deze plant bedekt De bedekkingsgraad zal van onderzoeksgebied tot onderzoeksgebied verschillende zijn.
Oplossingen
bloeiende planten,
bedekkingsgraad
kruiden, grassen
mossen en korstmossen
bedekkingsgraad
droge heide
droge heide struikheide
3
rendiermos
1
bochtige smele
2
rode heidelucifer
1
pijpenstrootje
1-2
haarmos
1
kruipbrem
1-2
(kronkel)heidestaartje
1
stekelbrem
1-2
bekermos
1
schapezuring
1
braam
1
stekelvaren
1
= meest dominante plant
Kruipbrem en stekelbrem vind je veelal op de grote heide. Schapenzuring, stekelvaren en braam kom je tegen op de kleine heide.
9
bloeiende planten,
bedekkingsgraad
mossen en korstmossen
bedekkingsgraad
natte heide
kruiden, grassen natte heide dopheide
2
struikheide
2
pijpenstrootje
2
zonnedauw
1-2
moeraswolfsklauw
1
veenmos
2
bomen droge heide
(zachte) berk grove den zeeden inlandse eik (zomereik)
10
OPDRACHT 4: BODEMDIEREN EN INSECTENLEVEN OP DE HEIDE Wat •
Je onderzoekt in een afgebakend gebiedje de bodemdiertjes.
•
Je spoort zoveel diertjes tussen de struiken en de bomen op.
•
Je brengt deze ongewervelde diertjes op naam.
Oplossingen
naam ongewerveld diertje
aantal
vindplaats
bodem
rode bosmier
open
struik-
dood
zand
heide
hout
X
X
zandloopkever
X
zandbijtjes
X
sluipwespen
X
wolfsspin
boom
X
X (stuifmeel)
X
tijgerspin
X
hangmatspin
X
kruisspin
X
(larve) lieveheersbeestje
X
bruin / oranje zandoogje
X
mierenleeuw
X
X (zand verscholen onder overhangend bergje / boomwortels)
sabelsprinkhaan
X
X
veldsprinkhaan
X
pissebed
X
oorworm
X
duizendpoot
X
miljoenpoot
X
Deze lijst is niet limitatief.
11
OPDRACHT 5: DIERENSPOREN OP DE HEIDE Wat •
Je zoekt naar zoveel mogelijk verschillende dierensporen op de heide.
•
Je ordent de dierensporen volgens categorie.
Oplossingen
categorie
beenderen – (exo)skelet
beschrijving / dier
libel (volledig of een vleugel), zandloopkever schedel vos, konijn, ree …
braakballen
buizerd, bosuil
drollen – keutels
rond konijn / haas ovaal met puntje ree wit vogelkakje met mierenschildjes groene specht drol met punt vos …
holen - nestholtes
holte (rond of ovaal gat) in dode boom specht konijnenhol vossenburcht gangen van schorskevers …
knaagsporen - vraatsporen
afgeknaagde dennenappels door eekhoorn / bosmuis rupsenvraat in berkenblaadjes …
pootafdrukken
konijn, ree, kat, vos …
veren – stukjes vacht
pels van konijn, ree …
andere
gewei van reebok poot van eekhoorn (gevangen door havik) uitgegraven hoopjes (meestal met konijnenkeutels erop) afbakening territorium konijn …
12
BESLUIT: BIOTOOPSTUDIE HEIDE
Wat •
Los volgende verwerkingsvragen en –opdrachten op.
Oplossingen: bodem en grondstaal a) Welke bodem (heide of bos) is het meest vruchtbaar? Waarom? Leg uit. Bosbodem: de humuslaag is hier dikker. Een humuslaag is een vruchtbare laag. Het is een buffer en zorgt voor •
Het vasthouden van de voedingstoffen zodat regenwater deze kostbare elementen niet uitspoelt naar dieper gelegen lagen.
•
Het opslaan van water, waardoor de grond in droge tijden niet onmiddellijk uitdroogt.
•
Het langzaam doorsijpelen van het water naar de andere lagen.
In deze laag zitten veel ongewervelde diertjes en schimmels die instaan voor de afbraakprocessen o.a. organisch materiaal afbreken tot het minerale gedeelte waardoor de plantenwortels gemakkelijk voedingsstoffen kunnen opnemen.
DUS humus speelt een belangrijk element in de groei van planten. b) Welk bodemprofiel lijkt het meest op de doorsnede van de podzolbodem? Welke elementen herken je? In principe heidebodem. Volgende lagen zal tegenkomen: strooisellaag, uitspoelingslaag of uitlogingshorizont
(grijs-wit),
inspoelingslaag
of
aanrijkingshorizont
(donkerbruin,
roestkleurig), eventueel ijzeroerbank (roestkleurig), moedergesteente (geel zand = zavel) Oplossingen: bodem en metingen a) Welke bodem warmt het snelst op? Verklaar. heide Enerzijds gaat het om een zandbodem, die sneller opwarmt dan b.v. een leembodem of een wateroppervlakte. Anderzijds bestaat heide uit grote oppervlaktes die niet beschut zijn door bomen. Hierdoor ondervindt de bodem rechtstreekse zonnestraling. Bomen vormen namelijk een natuurlijke zonnescherm. b) Op welke bodem zullen de meeste planten groeien? Leg uit a.h.v. bodemonderzoek. Op de bosbodem •
(grondstaal ) dikke humuslaag die voedingsstoffen en water vasthoudt (= natuurlijke buffer tegen uitdroging)
•
(meting bodemvochtigheid en temperatuur) bomen als een natuurlijke zonnescherm, waardoor de bodem niet direct kan uitdrogen 13
•
(insijpelingsproef): water trekt langzamerhand de bodem in, waardoor de bodem niet gemakkelijk uitdroogt
•
(meting windsnelheid) bomen als windscherm, waardoor ze beschutting aan de planten geven
DUS dit zijn ideale omstandigheden voor een gevarieerde plantengroei c)
“Planten op de heide leven in extreme omstandigheden”. Wat wordt hiermee bedoeld? Leg uit. extreme omstandigheden •
zandbodem met minimale humuslaag (humuslaag werkt verzurend water en voedingsstoffen spoelen door het regenwater onmiddellijk weg naar dieperliggende lagen
•
gebrek aan schaduw (geen bomen als zonnescherm): snellere opwarming van de bodem in de lente en de zomer, waardoor water snel verdampt sterk uitdrogende bodem
•
vrij spel van de wind doordat er nauwelijks bomen staan: snelle verdamping van water sterk uitdrogend effect, ook in de winter
•
hoge temperatuurschommelingen tussen dag en nacht (b.v. zomer: overdag 40 à 45°C, nacht 10 à 15°C) meer vrieskou in de tussenseizoenen mogelijk
•
snelle afkoeling van de bodem in de winter in combinatie met de win lagere vriestemperaturen dan in het bos
Heideplanten op de droge heide moeten aangepast zijn aan weinig water. Ze moeten eveneens een brede tolerantie voor warmte en koude bezitten. Oplossingen: typische begroeiing op de heide
a) Hoe zijn de planten aan de extreme omstandigheden van de droge heide aangepast? Je kan als voorbeeld de struikheide nemen. Het zijn droogteplanten: taai en dor, met kleine leerachtige blaadjes verdamping tot een minimum beperken. b) Een braakliggend terrein in België zal zich – door de jaren heen - spontaan ontwikkelen tot een bos. Een goed ontwikkeld bos bestaat uit 4 lagen. Ken je ze nog? •
moslaag
•
kruidlaag
•
struiklaag
•
boomlaag
Welk laag ontbreekt zo goed als op de heide? Hoe komt dit? Is dit een natuurlijk of een menselijk proces? De boomlaag ontbreekt duidelijk. In een spontane evolutie zal een open plek in de Kempen uitgroeien tot een eiken-berkenbos. De mens heeft hier ingegrepen door kapwerken, plaggen en begrazing. Heide is een halfnatuurlijk landschap (zie uitleg achtergrondinfobundel). 14
Oplossingen: bodemdieren en insectenleven op de heide a) Welke grote groep ongewervelde diertjes (insecten – spinachtigen – veelpotigen – weekdieren – wormen) ben je het meest op de heide tegengekomen? Hoezo? insecten en spinachtigen Heide heeft een microklimaat die zonnig en warm is, wat essentieel is voor de insecten maar ook de reptielen. Zo leeft de zandhagedis eveneens op de Hoge Rielen. b) Waar heb je de meeste ongewervelde diertjes gevonden? Reden? Op de struikhei: beschuttingsmogelijkheden zowel voor prooi als roofdier; voedsel: stuifmeel en nectar van de plant (bloei augustus – oktober) Op de open zandbodem: mogelijkheden om nestholletjes te maken (o.a. zandbijtjes); rovers (o.a. sluipwespen) die deze larven besluipen; vele konijnenkeutels als voedselbron voor de larven van de mestkever c) Welke insecten kom je het meest op de heide tegen? Maak een top 5 o.b.v. je eigen waarnemingen. een mogelijk voorbeeld 1. rode bosmier 2. zandbijen 3. graafwespen 4. vlinders 5. hommels d) Maak in groep een voedselketen toegepast op je waarnemingen. Maak gebruik van de tabel ‘eetgewoonten van dieren op de heide’. Dit zijn enkele voorbeelden. •
kleine insecten groene sabelsprinkhaan keizerslibel groene kikker reiger
•
mieren(larven) groene specht havik
•
bladluizen (larve) lieveheersbeestje koolmees sperwer
Oplossingen: dierensporen op de heide
a) Welke zoogdieren leven op de heide? Noem er minstens 3 op. Wat eten deze zoogdieren? 1. konijn / haas
diverse grassen o.a. bochtige smele
2. vos
konijn/haas, vogels, kevers, regenwormen, muizen,
braambessen 3. ree (= doortrekker)
bladeren, knoppen, kruiden, vruchten, twijgjes
4. eekhoorn
lente: knoppen, scheuten, insecten, rupsen, eieren,… zomer / herfst: allerlei zaden o.a. dennenappels, hazelnoten, kastanjes,…
15
b) Wat is de reden dat er zo weinig zoogdieren op de heide leven? •
(erg) beperkt voedselaanbod
•
weinig beschuttingsmogelijkheden voor de grotere zoogdieren
Een vraag over biodiversiteit (doordenkertje) Biodiversiteit staat voor biologische verscheidenheid. Wat betekent dit nu? Onder biodiversiteit verstaan we in de eerste plaats de verscheidenheid aan levende wezens in een bepaald gebied, waaronder planten, dieren, zwammen, bacteriën, enz… . Maar biodiversiteit omvat ook de verscheidenheid aan genen binnen een soort alsook de verscheidenheid aan ecosystemen over heel de wereld.
Welk gebied brengt het meeste biodiversiteit met zich mee? Het gebied is zo groot als de Hoge Rielen. A. een gebied dat bestaat uit alleen maar naaldbomen B. een gemengd loofbos C. een heidegebied D. een gebied dat bestaat uit een loofbos en een heidegebied A
B
C
D
Leg uit. antwoord D In dit gebied zijn er 2 verschillende biotopen aanwezig n.l. heide en gemengd loofbos. Elke biotoop heeft zijn eigen specifieke organismen die erin leven: specifieke planten trekken specifieke dieren aan. Daarnaast zijn er organismen die profiteren van de overgangen tussen beide gebieden of zowel kunnen leven in het gemengd loofbos als op de heide
16
Uitspraken
uitspraak
waar
niet waar
X
Als de mens de heide niet onderhoudt, gaat de heide eerst verbossen en vervolgens vergrassen.
Neen, eerst vergrassing en dan verbossing. Het bosstadium is de climax in ons klimaat. Heidegrond is droog, zuur en voedselarm.
X
X
Ronde zonnedauw is een typische plantensoort van de droge heide.
Neen, het is een pioniersplant (b.v. na plaggen) op de natte heide. Op de heide zullen de temperaturen in de winter lager liggen, dan in het
X
bos.
Klopt, heide is een open gebied en wordt niet beschermd door bomen. Bomen milderen immers de temperatuur. Zandbijtjes zijn typische bewoners van de heide.
X
Klopt, zandbijtjes verblijven het liefst in zand. Ze bouwen hun nestgang recht naar beneden in de grond. Meestal doen ze dit in groep, maar elke zandbij heeft echter wel haar eigen nestgang. In het bos heeft de wind meer invloed dan op de heide.
X
Heidegrond is erg vruchtbaar vergeleken met bosgrond.
X
De vliegden is een grove den die zich spontaan heeft uitgezaaid. Door het
X
vele licht dat hij opvangt, groeit hij uit tot een boom met laaghangende takken en een brede kroon.
17
Materiaallijst heidekoffer
ARTIKEL
AANTAL
PRIJS/STUK IN €
†
Algemeen de
de
veldonderzoek heide – handleiding begeleider 2
en 3
graad BO
1
5,00
1
5,00
1
5,00
biotoopstudie heide – handleiding begeleider 1ste en 2de graad SO
1
5,00
bundel achtergrondinfo heide + tekening potstal
1
10,00
schrijfplanken
5
2,50
potloden
5
0,50
achtergrondinfo ‘bodem en grondstaal’
1
5,00
grondboor met
1
61,00
2
4,00
bordjes
2
1,50
schopje
1
5,00
lintmeter
1
10,00
tabel ‘grondonderzoek’
1
1,00
achtergrondinfo ‘bodem en metingen’
1
5,00
thermometer klein
1
6,50
thermometer groot
1
32,00
bodemvochtigheidsmeter met
1
18,00
opdrachtkaarten veldonderzoek heide – 2de en 3de graad BO biotoopstudie heide – veldwerkboekje 1
ste
de
en 2
graad SO
Bodem en grondstaal: wat zien we onder de grond?
•
dakgoten (half open PVC-buizen
Bodem en metingen: wat meten we op de bodem?
•
priem (= grote nagel)
1
1,50
•
hamer
1
3,00
1
1,00
windsnelheidsmeter met opbergtasje
1
50,00
klompje klei met
1
1,00
ring in bruine kunstof met •
•
†
flesje water (best zelf mee te brengen)
flesje water (best zelf mee te brengen)
Bij beschadiging en /of verlies van materiaal uit de nachtkoffer zullen we bovenstaande prijzen aanrekenen.
18
Typische begroeiing op de droge (natte) heide: welke planten en bomen groeien er op de heide? afbakeningslint of afbakeningstouw met •
afbakeningsschijven
1
4,00
8
1,00
zoekkaart •
loof- en naaldbomen & struiken (boshuis Ravels)
1
2,00
•
bomen (agentschap natuur en bos)
1
2,00
•
bomen (de Hoge Rielen)
1
2,00
•
grassen, varens en mossen
1
2,00
•
bos- en heideplanten
1
•
plantenkaartjes o
‘planten droge heide’
1
2,00
o
‘planten natte heide’
1
2,00
1
2,00
vouwmeter
1
3,00
schopje
1
5,00
bordje
1
1,50
loepenpotje
5
5,00
wit doek (nylon)
1
15,00
insectennet
1
41,00
oliekrijtjes in loepenpotje Bodemdieren en insectenleven op de heide: welke diertjes leven op de heide?
zoekkaart •
minidiertjes
3
2,00
•
muggen, vliegen, bijen en wespen
1
2,00
•
libellen
1
2,00
•
vlinders
1
2,00
•
rupsen
1
2,00
bundel bodem- en kriebeldiertjes
1
7,5
tabel ‘eetgewoonten van dieren op de heide’
1
1,00
veldgids insecten
1
16,50
bordje
1
1,50
markeringsvlaggetje
4
4,00
Dierensporen : welke dierensporen vinden we op de heide?
zoekkaart dierensporen •
loopsporen
1
2,00
•
vraatsporen
1
2,00
19
