Ecologie en milieukunde
HOOFDSTUK 1: Ecologie als wetenschap
1. Wat is ecologie?
= Definitie
• Ecologie is een wetenschap (geen levensstijl/levenswijze) die de interacties
bestudeert:
o tussen levende organismen onderling (biotiek)
o en tussen organismen en hun niet-levende omgeving (abiotiek)
➡ Interactie gebeurt binnen een ecosysteem
= De term werd in 1866 geïntroduceerd door Ernst Haeckel:
• Oikos = thuis / leefomgeving
• Logos = studie
➡ Ecologie = studie van de leefomgeving.
= Ecologie is zo oud als de mens
• Jager-verzamelaars moesten kennis hebben van:
o eetbare planten
o diergedrag
o seizoenen
• Landbouw (±10.000 jaar geleden):
o gewassen kiezen in functie van bodem en klimaat
o veredeling van soorten
• Moderne landbouw steunt nog steeds op ecologische kennis.
➡ Ecologie is fundamenteel voor overleving én ontwikkeling van de mens.
2. Het ecosysteem als studieobject
= Een ecosysteem is het geheel van:
• Abiotische factoren/ abiotiek
o klimaat, bodem, water, nutriënten,
gassen…
• Biotische factoren/ biotiek
o planten, dieren, schimmels, micro-
organismen
➔ Deze componenten functioneren samen als
één systeem.
,= Interacties binnen een ecosysteem
1. Abiotiek stuurt biotiek
= Voorbeeld:
• Bodemtype (zuur, voedselarm) → eik, berk, den.
• Voedselrijke bodem → linde, es, haagbeuk.
➔ Organismen moeten aangepast zijn aan hun abiotische omgeving.
2. Biotiek stuurt abiotiek
= Boomsoorten beïnvloeden:
• strooiselafbraak
• bodemzuurtegraad
• nutriëntenbeschikbaarheid
• regenwormpopulaties
= Voorbeeld:
• Den en eik → traag afbreekbaar strooisel → bodem verzuurt → minder
regenwormen.
o Verschillende regenwormen
▪ Epigeïsch regenworm blijven op strooisellaag van bodem
▪ Endogeïsche regenworm in bodem gangen maken een meter diep
▪ Anekische regenworm= dikke lange regenwormen die tot 2m diep
verticale gangen en organisch afval , dus goede vermenging, water
seipeling, bodemdoorluchtbaarheid
• Linde en es → snel afbreekbaar strooisel → bodem blijft voedselrijk.
➡ Zelfversterkend effect.
3. Biotiek stuurt biotiek
• Concurrentie (interspecifiek)
• Predatie
• Mutualisme (vb. bestuiving)
➔ In natuurlijke ecosystemen is dit netwerk zeer complex (= voedselweb).
3. Wetenschappelijke methode in ecologie
= Ecologische studies volgen 5 vaste stappen :
1. Observatie
o Je vertrekt van een waargenomen natuurlijk fenomeen.
2. Onderzoeksvraag formuleren
o Je stelt een gerichte vraag om het fenomeen te verklaren
3. Hypothese formuleren
o Je formuleert een mogelijk (verklarend) antwoord op de vraag
4. Hypothese testen
o Je verzamelt en analyseert gegevens om de hypothese te aanvaarden of te
verwerpen.
5. Publicatie (peer review)
,Voorbeeld: Graslanden
1. Observatie
= Percelen met hoge biomassaproductie → lage soortenrijkdom.
2. Onderzoeksvraag
= Welke abiotische factor veroorzaakt dit
verschil?
3. Hypothese
= Biomassaproductie wordt gestuurd door:
• waterbeschikbaarheid
• nutriëntenbeschikbaarheid
4. Testen
= Metingen van:
• biomassa
• vochtgehalte
• nutriënten (P/N per kg bodem)
• soortenrijkdom
= Gebruik van:
• scatterplots
• regressieanalyse
• p-waarde (p < 0,05 = significant)
• X-as = vochtgehalte in de bodem • X-as = nutriëntengehalte in de
(%) bodem (mg/kg)
• Y-as = biomassaproductie (kg/ha) • Y-as = biomassaproductie (kg/ha)
= Interpretatie: = Interpretatie:
• De punten liggen verspreid. • Er is een duidelijke stijgende
• R² is zeer laag (≈ 0) trendlijn.
• Hoge R²-waarde bij 1 (sterke
• Bij 0 geen correlatie
correlatie).
• Er is geen duidelijke correlatie.
• Er is een sterk positief verband.
• Biomassaproductie is niet
• Biomassaproductie neemt toe bij
afhankelijk van het vochtgehalte hogere nutriëntengehaltes.
van de bodem.
, • Het vochtgehalte is hier dus • Nutriënten zijn hier dus
waarschijnlijk geen bepalende waarschijnlijk een bepalende
factor. factor.
5. Resultaat:
• Nutriënten beïnvloeden biomassaproductie.
• Water niet significant.
➡ Statistiek is essentieel in ecologie.
4. Types ecologische studies (zie pwp zeker!)
1. Observationele studies
• Geen manipulatie, onderzoeker grijpt niet in het ecosysteem in
• Monitoring van trends in ruimte en/ of in tijd
• Oorzaken vaak moeilijk vast te stellen
= Voorbeeld: Hubbard Brook (VS)
• Bos houdt stikstof vast.
• Bos heeft zuiverende werking op water.
• Output (beekwater) bevat weinig stikstof.
2. Experimentele veldstudies
• Ecosysteem wordt gemanipuleerd.
• Ingrijpen in het systeem om een verklaring te kunnen zoeken
= Voorbeeld:
• Volledige ontbossing van/naast stroombekken.
• Resultaat: sterke stijging nitraat in beek.
• Conclusie: bos beschermt waterkwaliteit.
HOOFDSTUK 1: Ecologie als wetenschap
1. Wat is ecologie?
= Definitie
• Ecologie is een wetenschap (geen levensstijl/levenswijze) die de interacties
bestudeert:
o tussen levende organismen onderling (biotiek)
o en tussen organismen en hun niet-levende omgeving (abiotiek)
➡ Interactie gebeurt binnen een ecosysteem
= De term werd in 1866 geïntroduceerd door Ernst Haeckel:
• Oikos = thuis / leefomgeving
• Logos = studie
➡ Ecologie = studie van de leefomgeving.
= Ecologie is zo oud als de mens
• Jager-verzamelaars moesten kennis hebben van:
o eetbare planten
o diergedrag
o seizoenen
• Landbouw (±10.000 jaar geleden):
o gewassen kiezen in functie van bodem en klimaat
o veredeling van soorten
• Moderne landbouw steunt nog steeds op ecologische kennis.
➡ Ecologie is fundamenteel voor overleving én ontwikkeling van de mens.
2. Het ecosysteem als studieobject
= Een ecosysteem is het geheel van:
• Abiotische factoren/ abiotiek
o klimaat, bodem, water, nutriënten,
gassen…
• Biotische factoren/ biotiek
o planten, dieren, schimmels, micro-
organismen
➔ Deze componenten functioneren samen als
één systeem.
,= Interacties binnen een ecosysteem
1. Abiotiek stuurt biotiek
= Voorbeeld:
• Bodemtype (zuur, voedselarm) → eik, berk, den.
• Voedselrijke bodem → linde, es, haagbeuk.
➔ Organismen moeten aangepast zijn aan hun abiotische omgeving.
2. Biotiek stuurt abiotiek
= Boomsoorten beïnvloeden:
• strooiselafbraak
• bodemzuurtegraad
• nutriëntenbeschikbaarheid
• regenwormpopulaties
= Voorbeeld:
• Den en eik → traag afbreekbaar strooisel → bodem verzuurt → minder
regenwormen.
o Verschillende regenwormen
▪ Epigeïsch regenworm blijven op strooisellaag van bodem
▪ Endogeïsche regenworm in bodem gangen maken een meter diep
▪ Anekische regenworm= dikke lange regenwormen die tot 2m diep
verticale gangen en organisch afval , dus goede vermenging, water
seipeling, bodemdoorluchtbaarheid
• Linde en es → snel afbreekbaar strooisel → bodem blijft voedselrijk.
➡ Zelfversterkend effect.
3. Biotiek stuurt biotiek
• Concurrentie (interspecifiek)
• Predatie
• Mutualisme (vb. bestuiving)
➔ In natuurlijke ecosystemen is dit netwerk zeer complex (= voedselweb).
3. Wetenschappelijke methode in ecologie
= Ecologische studies volgen 5 vaste stappen :
1. Observatie
o Je vertrekt van een waargenomen natuurlijk fenomeen.
2. Onderzoeksvraag formuleren
o Je stelt een gerichte vraag om het fenomeen te verklaren
3. Hypothese formuleren
o Je formuleert een mogelijk (verklarend) antwoord op de vraag
4. Hypothese testen
o Je verzamelt en analyseert gegevens om de hypothese te aanvaarden of te
verwerpen.
5. Publicatie (peer review)
,Voorbeeld: Graslanden
1. Observatie
= Percelen met hoge biomassaproductie → lage soortenrijkdom.
2. Onderzoeksvraag
= Welke abiotische factor veroorzaakt dit
verschil?
3. Hypothese
= Biomassaproductie wordt gestuurd door:
• waterbeschikbaarheid
• nutriëntenbeschikbaarheid
4. Testen
= Metingen van:
• biomassa
• vochtgehalte
• nutriënten (P/N per kg bodem)
• soortenrijkdom
= Gebruik van:
• scatterplots
• regressieanalyse
• p-waarde (p < 0,05 = significant)
• X-as = vochtgehalte in de bodem • X-as = nutriëntengehalte in de
(%) bodem (mg/kg)
• Y-as = biomassaproductie (kg/ha) • Y-as = biomassaproductie (kg/ha)
= Interpretatie: = Interpretatie:
• De punten liggen verspreid. • Er is een duidelijke stijgende
• R² is zeer laag (≈ 0) trendlijn.
• Hoge R²-waarde bij 1 (sterke
• Bij 0 geen correlatie
correlatie).
• Er is geen duidelijke correlatie.
• Er is een sterk positief verband.
• Biomassaproductie is niet
• Biomassaproductie neemt toe bij
afhankelijk van het vochtgehalte hogere nutriëntengehaltes.
van de bodem.
, • Het vochtgehalte is hier dus • Nutriënten zijn hier dus
waarschijnlijk geen bepalende waarschijnlijk een bepalende
factor. factor.
5. Resultaat:
• Nutriënten beïnvloeden biomassaproductie.
• Water niet significant.
➡ Statistiek is essentieel in ecologie.
4. Types ecologische studies (zie pwp zeker!)
1. Observationele studies
• Geen manipulatie, onderzoeker grijpt niet in het ecosysteem in
• Monitoring van trends in ruimte en/ of in tijd
• Oorzaken vaak moeilijk vast te stellen
= Voorbeeld: Hubbard Brook (VS)
• Bos houdt stikstof vast.
• Bos heeft zuiverende werking op water.
• Output (beekwater) bevat weinig stikstof.
2. Experimentele veldstudies
• Ecosysteem wordt gemanipuleerd.
• Ingrijpen in het systeem om een verklaring te kunnen zoeken
= Voorbeeld:
• Volledige ontbossing van/naast stroombekken.
• Resultaat: sterke stijging nitraat in beek.
• Conclusie: bos beschermt waterkwaliteit.
