H1: Inleiding tot biodiversiteit
1. Oorsprong van begrip biodiversiteit
Biologische diversiteit= variatie tussen levende organismen diversiteit tussen soorten, binnen
soorten en ecosystemen
ECOSYSTEMEN ZIJN BELANGRIJK EVOLUEREN IN NATUURLIJKE MILIEU
2. Biodiversiteit in historisch perspectief
AARDE IS 4.5 MILJARD JAAR OUD EERSTE LEVEN IS 3.5 MILJARD JAAR GELEDEN ONTSTAAN
Soortenrijkdom langzaam gestegen
Cambrische explosie (O2 door cyanobacterien): ontstaan meer soorten
Speciatierate= 1-2 nieuwe soorten per million species per year op basis van fossielen
Biodiversiteit is dynamisch: soorten komen en gaan
5 massa-extincties door T-veranderingen dino’s uitgestorven op grens krijt en tertiair
Soorten hebben houdbaarheidsdatum: na aantal jaar niet langer aangepast aan habitat
achtergrondextinctie= 1-2 extincties per million species per year (E/MSY) zoogdieren: 1
E/MSY
3. Hoeveel soorten?
8.6 miljoen soorten 2 miljoen soorten beschreven
Soortenrijkdom binnen taxon schatten:
1. Asymptoot van soortcurve: temporele accumulatie bekende vogelsoorten
2. Extrapolatie vanuit goed geïnventariseerde regio (lijn vanuit nulpunt) bekende insecten
Hogere taxonomische niveaus hebben asymptoot al lang bereikt
Aantal klassen, orden en families weten aantal soorten bepalen uit extrapolatie
Biodiversiteit hot spot= gebieden met extreem hoge soortenrijkdom (tropen + meditteraan klimaat)
A. Nooit geleden onder ijstijd
B. Grote landmassa’s meer soorten (eilandtheorie)
C. Winter overleven: kenmerken ontwikkelen die evolutionair kostelijk zijn
4. Extinctie en de mens
Overkill hypothesis= verdwijnen van veel soorten is te wijten aan overbejaging door mens
Antropogene extinctie: jagen + habitatdestructie (startte 50.000 jaar geleden)
Kolonisatie over extinctie grote zoogdieren leggen: perfecte match
Periode van lage T komt ook overeen met extinctiegolf ook plausibele hypothese
(soorten zouden gelijkmatig uitsterven; niet geval)
Soorten niet uitgeroeid in Afrika hebben kunnen co-evolueren
4 extinctiegolven:
1) Afrika + SE Azië
2) Europa + Azië + Australië
3) Amerika
1
, 4) Nieuw-zeeland + Madagascar + Antillianen + Oceanische eilanden
Oceanische eilanden zijn gevoelig voor extincties:
1) Artefact: eilanden pas afgelopen 500 jaar gekoloniseerd door mens extincties
nauwkeurig te volgen
2) Naïeve fauna door geen predatoren vleugelloos, ground nesting, tam
3) Oorspronkelijke afwezigheid grote herbivoren (geit, schaap, rund)
Extincties gefaciliteerd door exoten (kat, rat, geit)
Gemiddelde levensduur soort: 29.000 jaar voor zoogdieren +
30.000 jaar voor vogels
Planetaire grens= overschrijden grenzen verhoogd risico
voor onomkeerbare klimaatverandering op grote schaal
Living Planet Index (LPI)= berekent gemiddelde grootte van
populaties van soorten tussen 1970 (referentie) en huidig jaar
populatiegroottes dalen voor soorten uitsterven!
Gevoelig voor populaties die erg in omvang
afnemen + geen effect als generalisten toenemen en specialisten afnemen
5. De belangrijkste oorzaken van extinctie
Evil quintet= oorzaken van verlies aan biodiversiteit verdwijnen leefgebieden + invasieve soorten
+ vervuiling + overbejaging en -bevissing + klimaatsverandering
A. Intrinsieke zeldzaamheid
Sommige soorten zijn van nature zeldzaam:
a) Lokale talrijkheid of populatiegrootte
(aantal individuen) demografie
b) Regionale talrijkheid of verspreiding
distributie
c) Habitatspecificiteit ecologie
B. Habitatverlies en -fragmentati e
EXPANSIE LANDBOUWARIAAL IS
BELANGRIJKSTE REDEN VOOR VERLIES SOORTEN
1) Afnemende fragmentoppervlakte
2) Toenemende ruimtelijke isolatie van fragmenten
3) Toenemende hoeveelheid randhabitat
C. Verlies van habitatkwaliteit door vervuiling
Biomagnificatie= organische verbindingen gaan ophopen in vetweefsel van organismen en
uiteindelijk in toppredatoren DDT heeft effect op kalkafzetting eierschalen roofvogelsoorten
(minder dikke schalen)
Atmosferische depositie N: overbemesting (NH3) + verbranding fossiele brandstoffen (NOx) 25
kg/jaar nefast voor plantensoortenrijkdom (veel concurrentie)
2
, D. Overexploitati e
Radiotechnologie van WWII veel vis vangen 1992: complete crash van kabeljauwpopulaties
Overbejaging: soorten in gigantische hoeveelheden tot extinctie gedreven
E. Invasie van exoti sche soorten (enemy release)
Japanse duizendknoop + groene halsbandparkiet + Chinese wolhandkrab
6. Kwantificeren van extinctierisico
IUCN Red list= evalueert individuele soorten en kijkt of ze bedreigd zijn 10% soorten op aarde
bedreigd
a) Least concern v=0
b) Near threatened v=1
c) Vulnerable v=2
d) Endangered v=3 threatened
e) Critically endangered v=4
f) Extinct v=5
7. Biodiversiteit in onze regio
INBO= evalueert toestand van soorten in Vlaanderen gebundeld in Rode lijsten
Meest bedreigde soorten: landbouw en voedselarme milieus
Enige plaats waar biodiversiteit standhoudt: natuurreservaten
8. Onderschatten biodiversiteitscrisis
1) Shifting baseline= elke generatie meet crisis in relatie tot beperkte perspectief
veranderingen in eigen leven als maatstaf voor inschatten ernst situatie
2) Regime shifts= ecosystemen gestabiliseerd door terugkoppelingssystemen bufferen
systeem tegen omgevingsveranderingen (niet duidelijk zien dat ecosysteem onder stress
staat)
3) Extinctieschuld= soorten + populaties reeds virtueel uitgestorven veel individuen van
soort waargenomen (inteelt + gebrek aan partners + ongeschikt milieu geen reproductie)
H2: Habitatfragmentatie
1. Wat is habitatfragmentatie?
Evil quintet= oorzaken van verlies aan biodiversiteit verdwijnen leefgebieden + invasieve soorten
+ vervuiling + overbejaging en -bevissing + klimaatsverandering
Habitatfragmentatie= uiteenvallen van aaneengesloten stukken habitat in kleine en ruimtelijk
geïsoleerde fragmenten
a) Afnemende fragmentoppervlakte
b) Uiteenvallen in kleinere fragmenten
c) Toenemende ruimtelijke isolatie van fragmenten
d) Toenemende hoeveelheid randhabitat
3
, Randhabitat= deel van habitat in contact met omgeving/ landschapsmatrix
Habitatverlies en -fragmentatie gaan vaak samen!
Oorzaken habitatverlies: urbanisatie (18%) + landbouw (45%)
Vlaamse natuurgebieden (3-4%) Nagoya: zouden 17% oppervlakte voor natuur
moeten houden!
90% natuurclusters <1ha moeilijk biodiversiteit handhaven
a) Reductie populatiegrootte
b) Minder uitwisseling individuen tussen fragmenten door isolatie
c) Ongeschikt worden van deel habitatfragmenten door randeffecten
d) Verhoogde extinctiekans van kleine, geïsoleerde populaties
Semi-natuurlijke habitats= als mens stopt met heide te beheren zal er eiken-berkenbos groeien
mens moet nog aanwezig zijn
Heide is degradatiegebied van eiken-berkenbos (gebruikt voor hout) fragmenteren
door stoppen van beheer
Kalkgraslanden verdwenen door aanplanten Pinus + spontane successie
2. Pionierstudies: soortenrijkdom van Oceanische
eilanden
A. Soort-oppervlakte relati es
“EILANDEN MET EEN GROTERE OMTREK HEBBEN EEN GROTER AANTAL
SOORTEN”
“EILANDEN DICHTER BIJ VASTELAND HEBBEN ER MEER SOORTEN MEE
GEMEEN DAN EILANDEN VER VAN VASTELAND”
Relatie tussen soorten en oppervlakte van eiland: Log S = z log A + log
c
Positieve lineaire relatie tussen soortenrijkdom + oppervlakte op eiland
Z-waarde is redelijk constant!
Vasteland curve= concentrische gebieden bestuderen op vasteland soortenrijkdom uitzetten in
functie van oppervlakte: lineaire relatie
VASTELANDCURVES ZIJN MINDER STEIL DAN EILANDCURVES! eilanden lijden minder aan
randeffecten!
Grote eilanden meer soortenrijk dan kleinere eilanden meer verschillende niches/ habitat
heterogeniteit
Oppervlakte op zich verklaart soortenrijkdom!
Kleine eilanden bevatten kleine populaties:
a) Gevoeliger voor extinctie
b) Kunnen niet gered worden door migratie bij isolatie
Reddingseffect= helling van S-A curve is afhankelijk van isolatie van eilandengroep
4
1. Oorsprong van begrip biodiversiteit
Biologische diversiteit= variatie tussen levende organismen diversiteit tussen soorten, binnen
soorten en ecosystemen
ECOSYSTEMEN ZIJN BELANGRIJK EVOLUEREN IN NATUURLIJKE MILIEU
2. Biodiversiteit in historisch perspectief
AARDE IS 4.5 MILJARD JAAR OUD EERSTE LEVEN IS 3.5 MILJARD JAAR GELEDEN ONTSTAAN
Soortenrijkdom langzaam gestegen
Cambrische explosie (O2 door cyanobacterien): ontstaan meer soorten
Speciatierate= 1-2 nieuwe soorten per million species per year op basis van fossielen
Biodiversiteit is dynamisch: soorten komen en gaan
5 massa-extincties door T-veranderingen dino’s uitgestorven op grens krijt en tertiair
Soorten hebben houdbaarheidsdatum: na aantal jaar niet langer aangepast aan habitat
achtergrondextinctie= 1-2 extincties per million species per year (E/MSY) zoogdieren: 1
E/MSY
3. Hoeveel soorten?
8.6 miljoen soorten 2 miljoen soorten beschreven
Soortenrijkdom binnen taxon schatten:
1. Asymptoot van soortcurve: temporele accumulatie bekende vogelsoorten
2. Extrapolatie vanuit goed geïnventariseerde regio (lijn vanuit nulpunt) bekende insecten
Hogere taxonomische niveaus hebben asymptoot al lang bereikt
Aantal klassen, orden en families weten aantal soorten bepalen uit extrapolatie
Biodiversiteit hot spot= gebieden met extreem hoge soortenrijkdom (tropen + meditteraan klimaat)
A. Nooit geleden onder ijstijd
B. Grote landmassa’s meer soorten (eilandtheorie)
C. Winter overleven: kenmerken ontwikkelen die evolutionair kostelijk zijn
4. Extinctie en de mens
Overkill hypothesis= verdwijnen van veel soorten is te wijten aan overbejaging door mens
Antropogene extinctie: jagen + habitatdestructie (startte 50.000 jaar geleden)
Kolonisatie over extinctie grote zoogdieren leggen: perfecte match
Periode van lage T komt ook overeen met extinctiegolf ook plausibele hypothese
(soorten zouden gelijkmatig uitsterven; niet geval)
Soorten niet uitgeroeid in Afrika hebben kunnen co-evolueren
4 extinctiegolven:
1) Afrika + SE Azië
2) Europa + Azië + Australië
3) Amerika
1
, 4) Nieuw-zeeland + Madagascar + Antillianen + Oceanische eilanden
Oceanische eilanden zijn gevoelig voor extincties:
1) Artefact: eilanden pas afgelopen 500 jaar gekoloniseerd door mens extincties
nauwkeurig te volgen
2) Naïeve fauna door geen predatoren vleugelloos, ground nesting, tam
3) Oorspronkelijke afwezigheid grote herbivoren (geit, schaap, rund)
Extincties gefaciliteerd door exoten (kat, rat, geit)
Gemiddelde levensduur soort: 29.000 jaar voor zoogdieren +
30.000 jaar voor vogels
Planetaire grens= overschrijden grenzen verhoogd risico
voor onomkeerbare klimaatverandering op grote schaal
Living Planet Index (LPI)= berekent gemiddelde grootte van
populaties van soorten tussen 1970 (referentie) en huidig jaar
populatiegroottes dalen voor soorten uitsterven!
Gevoelig voor populaties die erg in omvang
afnemen + geen effect als generalisten toenemen en specialisten afnemen
5. De belangrijkste oorzaken van extinctie
Evil quintet= oorzaken van verlies aan biodiversiteit verdwijnen leefgebieden + invasieve soorten
+ vervuiling + overbejaging en -bevissing + klimaatsverandering
A. Intrinsieke zeldzaamheid
Sommige soorten zijn van nature zeldzaam:
a) Lokale talrijkheid of populatiegrootte
(aantal individuen) demografie
b) Regionale talrijkheid of verspreiding
distributie
c) Habitatspecificiteit ecologie
B. Habitatverlies en -fragmentati e
EXPANSIE LANDBOUWARIAAL IS
BELANGRIJKSTE REDEN VOOR VERLIES SOORTEN
1) Afnemende fragmentoppervlakte
2) Toenemende ruimtelijke isolatie van fragmenten
3) Toenemende hoeveelheid randhabitat
C. Verlies van habitatkwaliteit door vervuiling
Biomagnificatie= organische verbindingen gaan ophopen in vetweefsel van organismen en
uiteindelijk in toppredatoren DDT heeft effect op kalkafzetting eierschalen roofvogelsoorten
(minder dikke schalen)
Atmosferische depositie N: overbemesting (NH3) + verbranding fossiele brandstoffen (NOx) 25
kg/jaar nefast voor plantensoortenrijkdom (veel concurrentie)
2
, D. Overexploitati e
Radiotechnologie van WWII veel vis vangen 1992: complete crash van kabeljauwpopulaties
Overbejaging: soorten in gigantische hoeveelheden tot extinctie gedreven
E. Invasie van exoti sche soorten (enemy release)
Japanse duizendknoop + groene halsbandparkiet + Chinese wolhandkrab
6. Kwantificeren van extinctierisico
IUCN Red list= evalueert individuele soorten en kijkt of ze bedreigd zijn 10% soorten op aarde
bedreigd
a) Least concern v=0
b) Near threatened v=1
c) Vulnerable v=2
d) Endangered v=3 threatened
e) Critically endangered v=4
f) Extinct v=5
7. Biodiversiteit in onze regio
INBO= evalueert toestand van soorten in Vlaanderen gebundeld in Rode lijsten
Meest bedreigde soorten: landbouw en voedselarme milieus
Enige plaats waar biodiversiteit standhoudt: natuurreservaten
8. Onderschatten biodiversiteitscrisis
1) Shifting baseline= elke generatie meet crisis in relatie tot beperkte perspectief
veranderingen in eigen leven als maatstaf voor inschatten ernst situatie
2) Regime shifts= ecosystemen gestabiliseerd door terugkoppelingssystemen bufferen
systeem tegen omgevingsveranderingen (niet duidelijk zien dat ecosysteem onder stress
staat)
3) Extinctieschuld= soorten + populaties reeds virtueel uitgestorven veel individuen van
soort waargenomen (inteelt + gebrek aan partners + ongeschikt milieu geen reproductie)
H2: Habitatfragmentatie
1. Wat is habitatfragmentatie?
Evil quintet= oorzaken van verlies aan biodiversiteit verdwijnen leefgebieden + invasieve soorten
+ vervuiling + overbejaging en -bevissing + klimaatsverandering
Habitatfragmentatie= uiteenvallen van aaneengesloten stukken habitat in kleine en ruimtelijk
geïsoleerde fragmenten
a) Afnemende fragmentoppervlakte
b) Uiteenvallen in kleinere fragmenten
c) Toenemende ruimtelijke isolatie van fragmenten
d) Toenemende hoeveelheid randhabitat
3
, Randhabitat= deel van habitat in contact met omgeving/ landschapsmatrix
Habitatverlies en -fragmentatie gaan vaak samen!
Oorzaken habitatverlies: urbanisatie (18%) + landbouw (45%)
Vlaamse natuurgebieden (3-4%) Nagoya: zouden 17% oppervlakte voor natuur
moeten houden!
90% natuurclusters <1ha moeilijk biodiversiteit handhaven
a) Reductie populatiegrootte
b) Minder uitwisseling individuen tussen fragmenten door isolatie
c) Ongeschikt worden van deel habitatfragmenten door randeffecten
d) Verhoogde extinctiekans van kleine, geïsoleerde populaties
Semi-natuurlijke habitats= als mens stopt met heide te beheren zal er eiken-berkenbos groeien
mens moet nog aanwezig zijn
Heide is degradatiegebied van eiken-berkenbos (gebruikt voor hout) fragmenteren
door stoppen van beheer
Kalkgraslanden verdwenen door aanplanten Pinus + spontane successie
2. Pionierstudies: soortenrijkdom van Oceanische
eilanden
A. Soort-oppervlakte relati es
“EILANDEN MET EEN GROTERE OMTREK HEBBEN EEN GROTER AANTAL
SOORTEN”
“EILANDEN DICHTER BIJ VASTELAND HEBBEN ER MEER SOORTEN MEE
GEMEEN DAN EILANDEN VER VAN VASTELAND”
Relatie tussen soorten en oppervlakte van eiland: Log S = z log A + log
c
Positieve lineaire relatie tussen soortenrijkdom + oppervlakte op eiland
Z-waarde is redelijk constant!
Vasteland curve= concentrische gebieden bestuderen op vasteland soortenrijkdom uitzetten in
functie van oppervlakte: lineaire relatie
VASTELANDCURVES ZIJN MINDER STEIL DAN EILANDCURVES! eilanden lijden minder aan
randeffecten!
Grote eilanden meer soortenrijk dan kleinere eilanden meer verschillende niches/ habitat
heterogeniteit
Oppervlakte op zich verklaart soortenrijkdom!
Kleine eilanden bevatten kleine populaties:
a) Gevoeliger voor extinctie
b) Kunnen niet gered worden door migratie bij isolatie
Reddingseffect= helling van S-A curve is afhankelijk van isolatie van eilandengroep
4
