SAMENVATTING
ECOLOGIE
, SAMENVATTING ECOLOGIE
Inhoud
1 Ecologie als wetenschap..................................................................................................5
1.1 Ecologie als wetenschap...........................................................................................5
1.2 Het ecosysteem als studieobject van de ecologie.....................................................5
1.3 De wetenschappelijke methodiek van ecologische studies......................................6
1.3.1 De verschillende stappen in wetenschappelijk ecologisch onderzoek................6
1.3.2 Ecologische studies in de praktijk.......................................................................7
1.4 Stromingen binnen de ecologie: fundamenteel en toegepast..................................8
1.5 Ecologie op verschillende schaalniveaus..................................................................8
1.6 Maatschappelijk nut van ecologie.............................................................................9
1.6.1 Belang van ecologische studies..........................................................................9
1.6.2 Verschillende types ecosysteemdiensten...........................................................9
2 Wetmatigheden van een ecosysteem...........................................................................10
2.1 Opbouw van een ecosysteem..................................................................................10
2.1.1 De abiotische en biotische component............................................................10
2.1.2 Functionele rollen in een voedselweb..............................................................11
2.2 Energiestroom doorheen het ecosysteem...............................................................11
2.2.1 Twee types voedselketens................................................................................11
2.2.2 Energie-efficiëntie van organismen..................................................................12
2.2.3 Voedselpiramide als model voor energie-efficiëntie........................................12
2.3 Primaire productie als basis van het ecosysteem...................................................12
2.3.1 Netto primaire productie wordt gestuurd door abiotische condities................13
2.3.2 Netto primaire productie varieert in de tijd......................................................14
2.4 Stapeleffect in de voedselketen..............................................................................14
3 Acclimatie en adaptatie aan veranderende levenscondities.........................................16
3.1 Levenscondities en hun wetten...............................................................................16
3.1.1 De wet van het minimum = de wet van Liebig.................................................16
3.1.2 De tolerantiewet van Shelford..........................................................................16
3.2 Levenscondities bepalen de fundamentele niche van een soort............................17
3.3 Levenscondities bepalen het verspreidingsgebied van soorten..............................17
3.4 Acclimatie en adaptatie van soorten.......................................................................17
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
3.4.1 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in temperatuur........18
3.4.2 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in licht.....................19
3.4.3 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in vocht...................20
3.4.4 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in nutriënten............20
3.5 Trade-off – compromis tussen groeisnelheid en overleving....................................21
4 Biotische interacties in een ecosysteem........................................................................21
4.1 Biotische interacties zorgen voor een tweede filtering van soorten.......................21
4.2 Mutualisme: interacties met positieve gevolgen voor beide soorten......................21
4.2.1 Het elkaar voorzien van hulpbronnen...............................................................22
4.2.2 Het voorzien van voedsel in ruil voor het verspreiden van stuifmeel of zaden 22
4.2.3 Het voorzien van hulpbronnen in ruil voor huisvesting en bescherming.........23
4.2.4 Het wegnemen van parasieten.........................................................................23
4.3 Commensalisme: interactie met voordeel voor een van beide soorten zonder
schade voor de tweede soort........................................................................................23
4.4 Predatie: interactie met voordeel voor een van beide soorten, ten nadele van de
andere...........................................................................................................................23
4.5 Competitie: interactie met nadeel voor beide soorten............................................24
4.6 Amensalisme: interactie tussen twee soorten met nadeel voor een van beide
soorten...........................................................................................................................24
4.7 Predator-prooi interacties........................................................................................24
4.7.1 Camouflage als strategie..................................................................................24
4.7.2 Chemische stoffen als afweermiddel tegen predatoren...................................25
4.7.3 Predatie vanuit zelfgebouwde valkuilen...........................................................25
4.7.4 Predatie door het inzetten van radar................................................................25
4.8 Predator-prooi-interacties veroorzaken populatiecycli............................................25
4.9 Interacties tussen soorten zorgt voor co-evolutie...................................................26
4.10 Fundamentele en gerealiseerde niche..................................................................27
5 Belang en bedreigingen van de biodiversiteit...............................................................28
5.1 Wat is biodiversiteit.................................................................................................28
5.2 Ecosysteemdiensten................................................................................................28
5.3 Biodiversiteit en ecosysteemdiensten.....................................................................28
5.4 Toestand van de biodiversiteit................................................................................29
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
5.5 Historische oorzaken van biodiversiteitsverlies......................................................29
5.6 Recente oorzaken van biodiversiteitsverlies...........................................................30
5.6.1 Versnippering door habitatverlies.....................................................................30
5.6.2 Invasieve exoten...............................................................................................31
5.6.3 Habitatverlies en overexploitatie......................................................................32
5.6.4 Pollutie..............................................................................................................32
5.6.5 Klimaatverandering...........................................................................................34
5.7 Extinctieschuld........................................................................................................35
6 De stad als ecosysteem.................................................................................................35
6.1 De stad als ecosysteem...........................................................................................35
6.1.1 Stedelijk klimaat................................................................................................35
6.1.2 Luchtkwaliteit in de stad...................................................................................36
6.1.3 Gebouwen en infrastructuur.............................................................................36
6.1.4 Geluidsvervuiling in de stad..............................................................................36
6.1.5 Lichtvervuiling in de stad..................................................................................36
6.1.6 De mens............................................................................................................37
6.2 De stad als laboratorium voor ecologen..................................................................37
6.3 Darwin in the city....................................................................................................37
6.3.1 Vleugelstreepzaad in de stad............................................................................37
6.3.2 Watervlooien in de stad....................................................................................38
6.3.3 Merels in de stad...............................................................................................38
6.3.4 Sprinkhanen en nachtvlinders in de stad..........................................................38
6.4 De stad als nieuw milieu voor fauna en flora..........................................................38
6.5 Hoe de biodiversiteit helpen in de stad...................................................................39
7 Landbouw als ecosysteem.............................................................................................39
7.1 Het landbouwgebied als ecosysteem......................................................................39
7.2 Boerenlandsoorten..................................................................................................40
7.2.1 Akkervogels.......................................................................................................40
7.2.2 Weidevogels......................................................................................................40
7.2.3 Kievit van weidevogel naar akkervogel............................................................41
7.2.4 Europese hamster.............................................................................................41
7.3 Trend/bedreigingen van boerenlandsoorten...........................................................41
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
7.4 Hoe boerenlandsoorten helpen...............................................................................41
7.4.1 Beheersovereenkomst aanleg en onderhoud bloemenstrook..........................42
7.4.2 Beheersovereenkomst voor de hamster...........................................................42
7.4.3 Beheersovereenkomsten voor weidevogels.....................................................42
7.4.4 Beheersovereenkomsten voor akkervogels......................................................42
7.4.5 Nestbescherming..............................................................................................42
7.5 Natuurinclusieve landbouw.....................................................................................42
8 Concepten per hoofdstuk...............................................................................................43
8.1 Hoofdstuk 1 – Ecologie als wetenschap...................................................................43
8.2 Hoofdstuk 2 – Wetmatigheden van een ecosysteem..............................................44
8.3 Hoofdstuk 3 – adaptatie en acclimatie aan veranderende levenscondities............45
8.4 Hoofdstuk 4 – Biotische interacties in een ecosysteem..........................................46
8.5 Hoofdstuk 6 – De stad als ecosysteem....................................................................47
8.6 Hoofdstuk 7 – Landbouw als ecosysteem................................................................48
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
1 Ecologie als wetenschap
1.1 Ecologie als wetenschap
Ecologie
o Containerterm wat goed is voor mens en zijn milieu
o Oudste wetenschap
Ernst Haeckel (leerling van Darwin)
Jager/verzamelaars
Kennis over eetbare planten
Ontwikkelen van landbouw functie van overleven
Definitie: ecologie is de wetenschappelijke discipline die de interacties en de relaties
tussen levende organismen onderling, maar ook met hun natuurlijke omgeving
bestudeert.
Biotiek alle levende organismen
Abiotiek alle niet-levende omgevingsfactoren
Interactie gebeurt binnen een ecosysteem
1.2 Het ecosysteem als studieobject van de ecologie
Definitie: een ecosysteem is het geheel van abiotische en biotische componenten die
samen functioneren als een eenheid.
Abiotische componenten
o Fysische en chemische condities temperatuur, luchtvochtigheid, bodem,
…
o Organismen moeten voldoende water en voedsel vinden in omgeving
Aanpassing aan lokale abiotische factoren nodig
Biotische componenten
o Alle verschillende organismen boven- en ondergronds
o Interacties vriendelijk of vijandelijk
o Relaties kunnen eenvoudig of complex zijn
Afhankelijk van aantal organismen in een ecosysteem
Natuurlijke ecosystemen complexer dan door de mens gestuurd
Voedselweb
Hoe abiotiek de biotiek stuurt en omgekeerd
o Bodem bepaalt type bomen die erop groeien abiotiek stuurt biotiek
o Verarming/verrijking van de bodem door bomen en blad- of naaldstrooisel
biotiek stuurt abiotiek
2
,SAMENVATTING ECOLOGIE
1.3 De wetenschappelijke methodiek van ecologische
studies
1.3.1 De verschillende stappen in wetenschappelijk
ecologisch onderzoek
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
1.3.2 Ecologische studies in de praktijk
Observationele studies
o Grondige observatie en monitoring zonder dat de onderzoeker daarbij
ingrijpt in het ecosysteem
o Trends in de ruimte of tijd vaststellen
o Vaak aangevuld met experimentele studies
Voorbeeld: Hubbard Brook experimental forest observatie: nutriënten die uitspoelen
onder bos komen vroeg of laat in terecht in de beek. Door de inkomende nutriënten via
het neerslagwater te vergelijken met de output kan het effect van het bos bestudeerd
worden.
Experimentele studies
o Onderzoeker manipuleert het systeem en observeert
Voorbeeld: Hubbard Brook experimental forest experiment: een van de negen
stroombekkens volledig ontbossen. Het effect van de ontbossing werd bestudeerd en
vergeleken met niet ontboste stroombekkens.
Experimentele labostudies
o Onderzoekers bouwen deeltje van het ecosysteem na
o Vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid
Voorbeeld: Jakobskruiskruid experiment: Jakobskruiskruid op verschillende bodem
telen. Op bodems waar eerder al Jakobskruiskruid heeft gegroeid, heeft de bodem last
van bodemmoeheid, waardoor de plantjes slechter groeien dan op bodems waar nog
geen Jakobskruiskruid heeft gegroeid.
Wiskundige modellen
o Op basis van bestaande gegevens
o Toekomstvoorspellingen
Voorbeeld: de klimaatenveloppe wiskundig model: om de migratie van soorten als
gevolg van klimaatsverandering te voorspellen, wordt met statistische modellen een
klimaatvenster berekend dat voor soorten aangeeft wat hun optimaal
verspreidingsgebied is qua klimaat. Dit is hun zogenaamde klimaatenveloppe.
2
ECOLOGIE
, SAMENVATTING ECOLOGIE
Inhoud
1 Ecologie als wetenschap..................................................................................................5
1.1 Ecologie als wetenschap...........................................................................................5
1.2 Het ecosysteem als studieobject van de ecologie.....................................................5
1.3 De wetenschappelijke methodiek van ecologische studies......................................6
1.3.1 De verschillende stappen in wetenschappelijk ecologisch onderzoek................6
1.3.2 Ecologische studies in de praktijk.......................................................................7
1.4 Stromingen binnen de ecologie: fundamenteel en toegepast..................................8
1.5 Ecologie op verschillende schaalniveaus..................................................................8
1.6 Maatschappelijk nut van ecologie.............................................................................9
1.6.1 Belang van ecologische studies..........................................................................9
1.6.2 Verschillende types ecosysteemdiensten...........................................................9
2 Wetmatigheden van een ecosysteem...........................................................................10
2.1 Opbouw van een ecosysteem..................................................................................10
2.1.1 De abiotische en biotische component............................................................10
2.1.2 Functionele rollen in een voedselweb..............................................................11
2.2 Energiestroom doorheen het ecosysteem...............................................................11
2.2.1 Twee types voedselketens................................................................................11
2.2.2 Energie-efficiëntie van organismen..................................................................12
2.2.3 Voedselpiramide als model voor energie-efficiëntie........................................12
2.3 Primaire productie als basis van het ecosysteem...................................................12
2.3.1 Netto primaire productie wordt gestuurd door abiotische condities................13
2.3.2 Netto primaire productie varieert in de tijd......................................................14
2.4 Stapeleffect in de voedselketen..............................................................................14
3 Acclimatie en adaptatie aan veranderende levenscondities.........................................16
3.1 Levenscondities en hun wetten...............................................................................16
3.1.1 De wet van het minimum = de wet van Liebig.................................................16
3.1.2 De tolerantiewet van Shelford..........................................................................16
3.2 Levenscondities bepalen de fundamentele niche van een soort............................17
3.3 Levenscondities bepalen het verspreidingsgebied van soorten..............................17
3.4 Acclimatie en adaptatie van soorten.......................................................................17
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
3.4.1 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in temperatuur........18
3.4.2 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in licht.....................19
3.4.3 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in vocht...................20
3.4.4 Acclimatie en adaptatie van soorten aan veranderingen in nutriënten............20
3.5 Trade-off – compromis tussen groeisnelheid en overleving....................................21
4 Biotische interacties in een ecosysteem........................................................................21
4.1 Biotische interacties zorgen voor een tweede filtering van soorten.......................21
4.2 Mutualisme: interacties met positieve gevolgen voor beide soorten......................21
4.2.1 Het elkaar voorzien van hulpbronnen...............................................................22
4.2.2 Het voorzien van voedsel in ruil voor het verspreiden van stuifmeel of zaden 22
4.2.3 Het voorzien van hulpbronnen in ruil voor huisvesting en bescherming.........23
4.2.4 Het wegnemen van parasieten.........................................................................23
4.3 Commensalisme: interactie met voordeel voor een van beide soorten zonder
schade voor de tweede soort........................................................................................23
4.4 Predatie: interactie met voordeel voor een van beide soorten, ten nadele van de
andere...........................................................................................................................23
4.5 Competitie: interactie met nadeel voor beide soorten............................................24
4.6 Amensalisme: interactie tussen twee soorten met nadeel voor een van beide
soorten...........................................................................................................................24
4.7 Predator-prooi interacties........................................................................................24
4.7.1 Camouflage als strategie..................................................................................24
4.7.2 Chemische stoffen als afweermiddel tegen predatoren...................................25
4.7.3 Predatie vanuit zelfgebouwde valkuilen...........................................................25
4.7.4 Predatie door het inzetten van radar................................................................25
4.8 Predator-prooi-interacties veroorzaken populatiecycli............................................25
4.9 Interacties tussen soorten zorgt voor co-evolutie...................................................26
4.10 Fundamentele en gerealiseerde niche..................................................................27
5 Belang en bedreigingen van de biodiversiteit...............................................................28
5.1 Wat is biodiversiteit.................................................................................................28
5.2 Ecosysteemdiensten................................................................................................28
5.3 Biodiversiteit en ecosysteemdiensten.....................................................................28
5.4 Toestand van de biodiversiteit................................................................................29
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
5.5 Historische oorzaken van biodiversiteitsverlies......................................................29
5.6 Recente oorzaken van biodiversiteitsverlies...........................................................30
5.6.1 Versnippering door habitatverlies.....................................................................30
5.6.2 Invasieve exoten...............................................................................................31
5.6.3 Habitatverlies en overexploitatie......................................................................32
5.6.4 Pollutie..............................................................................................................32
5.6.5 Klimaatverandering...........................................................................................34
5.7 Extinctieschuld........................................................................................................35
6 De stad als ecosysteem.................................................................................................35
6.1 De stad als ecosysteem...........................................................................................35
6.1.1 Stedelijk klimaat................................................................................................35
6.1.2 Luchtkwaliteit in de stad...................................................................................36
6.1.3 Gebouwen en infrastructuur.............................................................................36
6.1.4 Geluidsvervuiling in de stad..............................................................................36
6.1.5 Lichtvervuiling in de stad..................................................................................36
6.1.6 De mens............................................................................................................37
6.2 De stad als laboratorium voor ecologen..................................................................37
6.3 Darwin in the city....................................................................................................37
6.3.1 Vleugelstreepzaad in de stad............................................................................37
6.3.2 Watervlooien in de stad....................................................................................38
6.3.3 Merels in de stad...............................................................................................38
6.3.4 Sprinkhanen en nachtvlinders in de stad..........................................................38
6.4 De stad als nieuw milieu voor fauna en flora..........................................................38
6.5 Hoe de biodiversiteit helpen in de stad...................................................................39
7 Landbouw als ecosysteem.............................................................................................39
7.1 Het landbouwgebied als ecosysteem......................................................................39
7.2 Boerenlandsoorten..................................................................................................40
7.2.1 Akkervogels.......................................................................................................40
7.2.2 Weidevogels......................................................................................................40
7.2.3 Kievit van weidevogel naar akkervogel............................................................41
7.2.4 Europese hamster.............................................................................................41
7.3 Trend/bedreigingen van boerenlandsoorten...........................................................41
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
7.4 Hoe boerenlandsoorten helpen...............................................................................41
7.4.1 Beheersovereenkomst aanleg en onderhoud bloemenstrook..........................42
7.4.2 Beheersovereenkomst voor de hamster...........................................................42
7.4.3 Beheersovereenkomsten voor weidevogels.....................................................42
7.4.4 Beheersovereenkomsten voor akkervogels......................................................42
7.4.5 Nestbescherming..............................................................................................42
7.5 Natuurinclusieve landbouw.....................................................................................42
8 Concepten per hoofdstuk...............................................................................................43
8.1 Hoofdstuk 1 – Ecologie als wetenschap...................................................................43
8.2 Hoofdstuk 2 – Wetmatigheden van een ecosysteem..............................................44
8.3 Hoofdstuk 3 – adaptatie en acclimatie aan veranderende levenscondities............45
8.4 Hoofdstuk 4 – Biotische interacties in een ecosysteem..........................................46
8.5 Hoofdstuk 6 – De stad als ecosysteem....................................................................47
8.6 Hoofdstuk 7 – Landbouw als ecosysteem................................................................48
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
1 Ecologie als wetenschap
1.1 Ecologie als wetenschap
Ecologie
o Containerterm wat goed is voor mens en zijn milieu
o Oudste wetenschap
Ernst Haeckel (leerling van Darwin)
Jager/verzamelaars
Kennis over eetbare planten
Ontwikkelen van landbouw functie van overleven
Definitie: ecologie is de wetenschappelijke discipline die de interacties en de relaties
tussen levende organismen onderling, maar ook met hun natuurlijke omgeving
bestudeert.
Biotiek alle levende organismen
Abiotiek alle niet-levende omgevingsfactoren
Interactie gebeurt binnen een ecosysteem
1.2 Het ecosysteem als studieobject van de ecologie
Definitie: een ecosysteem is het geheel van abiotische en biotische componenten die
samen functioneren als een eenheid.
Abiotische componenten
o Fysische en chemische condities temperatuur, luchtvochtigheid, bodem,
…
o Organismen moeten voldoende water en voedsel vinden in omgeving
Aanpassing aan lokale abiotische factoren nodig
Biotische componenten
o Alle verschillende organismen boven- en ondergronds
o Interacties vriendelijk of vijandelijk
o Relaties kunnen eenvoudig of complex zijn
Afhankelijk van aantal organismen in een ecosysteem
Natuurlijke ecosystemen complexer dan door de mens gestuurd
Voedselweb
Hoe abiotiek de biotiek stuurt en omgekeerd
o Bodem bepaalt type bomen die erop groeien abiotiek stuurt biotiek
o Verarming/verrijking van de bodem door bomen en blad- of naaldstrooisel
biotiek stuurt abiotiek
2
,SAMENVATTING ECOLOGIE
1.3 De wetenschappelijke methodiek van ecologische
studies
1.3.1 De verschillende stappen in wetenschappelijk
ecologisch onderzoek
2
, SAMENVATTING ECOLOGIE
1.3.2 Ecologische studies in de praktijk
Observationele studies
o Grondige observatie en monitoring zonder dat de onderzoeker daarbij
ingrijpt in het ecosysteem
o Trends in de ruimte of tijd vaststellen
o Vaak aangevuld met experimentele studies
Voorbeeld: Hubbard Brook experimental forest observatie: nutriënten die uitspoelen
onder bos komen vroeg of laat in terecht in de beek. Door de inkomende nutriënten via
het neerslagwater te vergelijken met de output kan het effect van het bos bestudeerd
worden.
Experimentele studies
o Onderzoeker manipuleert het systeem en observeert
Voorbeeld: Hubbard Brook experimental forest experiment: een van de negen
stroombekkens volledig ontbossen. Het effect van de ontbossing werd bestudeerd en
vergeleken met niet ontboste stroombekkens.
Experimentele labostudies
o Onderzoekers bouwen deeltje van het ecosysteem na
o Vereenvoudigde weergave van de werkelijkheid
Voorbeeld: Jakobskruiskruid experiment: Jakobskruiskruid op verschillende bodem
telen. Op bodems waar eerder al Jakobskruiskruid heeft gegroeid, heeft de bodem last
van bodemmoeheid, waardoor de plantjes slechter groeien dan op bodems waar nog
geen Jakobskruiskruid heeft gegroeid.
Wiskundige modellen
o Op basis van bestaande gegevens
o Toekomstvoorspellingen
Voorbeeld: de klimaatenveloppe wiskundig model: om de migratie van soorten als
gevolg van klimaatsverandering te voorspellen, wordt met statistische modellen een
klimaatvenster berekend dat voor soorten aangeeft wat hun optimaal
verspreidingsgebied is qua klimaat. Dit is hun zogenaamde klimaatenveloppe.
2
