Populatie ecologie
Leerdoelen en toetstermen
1
,Hoorcollege 1 de basis
Populatie ecologisch onderzoek
Populatie-ecologie is de studie van populaties in relatie met hun omgeving, inclusief
omgevingsinvloeden op populatiedichtheid en distributie, leeftijdsstructuur, en variaties in
populatieomvang.
Populatie: een populatie is een groep dieren van dezelfde soort die samenleven in hetzelfde gebied
in dezelfde tijd.
Populatie ecologen willen:
• Uitleggen en begrijpen door vragen
• Ultieme vragen Waarom?
• Proximale vragen Hoe?
• Eerst moet de huidige situatie worden beschreven en gemeten.
• Daarna kunnen beheermaatregel uitgevoerd worden, voorspellingen en controles gedaan
worden.
Hoe populatie ecologische onderzoek doen?
• Observaties en veldexperimenten
• Laboratorium of kas-experimenten
• Mathematische modellen
• Betrouwbaarheid van conclusie onderzoeken met statistische toetsen
Bemonstering is altijd een schatting. Je moet rekening houden met de precisie en systematische
fouten. Rekening houden met heterogene (ongelijke) verspreiding, zorgen dat je een representatief
monster hebt.
Aanwezigheidsbepaling
- Sporen zoeken (haren, veren, geluid, etc.)
- Observaties
- Cameravallen (automatische beeldherkenning)
- eDNA (environmental DNA): soortsamenstelling / dichtheid
o eDNA is een nieuwe methode om de aanwezigheid van soorten in water aan te tonen. De
methode is gebaseerd op het feit dat alle in het water levende dieren via faeces,
huidcellen en urine DNA in het water achter laten. Door het unieke oplossende
vermogen van water verspreidt dit DNA zich over een groot oppervlak. Door
watermonsters te nemen en het DNA hieruit te extraheren via een speciale methode is
het mogelijk de aanwezigheid van een soort in het water aan te tonen zonder dat de
soort zelf gevangen hoeft te worden.
- Sweepnets (vliegende insecten, vissen, etc. vangen)
- Pitfall traps, Berlese trechter, etc.
2
,Dichtheid
Dichtheid (density): het aantal individuen per omgevings-eenheid (m 2 of km2) of volume (m3).
Patroon van verspreiding (dispersion) in een leefgebied:
• Geclusterd (clumped)
• Regelmatig verspreiding (uniform)
• Random (at random)
De bepaling van de dichtheid bij dieren is lastig. Toch een aantal voorbeelden:
- Punt/proefveld scoren (bemonstering, sampling of total)
- Luchttellingen met bijvoorbeeld satellietbeelden
- Index (nesten etc.)
- Merken/terugvangen
Dichtheid bij planten is makkelijker (bewegen niet). Kan door in een proefveld/kwadrant alle
individuen te tellen maar ook met behulp van luchttellingen. Wel belangrijk wat is een individu? Ook
het seizoen is van belang.
Merken en terugvangen
Formule:
Nadelen:
(Nadelige) invloeden van de markering (bijvoorbeeld camouflage verstorend).
Trap-happy! Dieren die door hebben dat als ze gevangen worden ze iets lekker krijgen.
Schaalniveaus
Op welk schaalniveau je je onderzoek moet doen is erg soortafhankelijk:
> Ruimtelijk: Op welke schaal ga je kijken? Als je alleen in Nederland kijkt naar het trekgedrag van
een vogel mis je een groot deel van de levenscyclus.
> Temporeel: Op welke tijdsschaal ga je kijken? Als je te kort onderzoek doet kan je een deel van het
verhaal missen. Belang van lange termijnstudies: seizoenen, successie, populatie ontwikkeling, etc.
3
, Condities en resources
Wanneer kan een soort ergens overleven? Als aan de juiste condities voldaan wordt en als de juiste
resources (hulpbronnen) aanwezig zijn. Resources nemen af door consumptie, een conditie niet.
Condities:
• Parameters van de omgeving (klimaat, topografie, bodem, etc.)
– Het klimaat bepaalt patronen op grote schaal: biomen
– De topografie en de bodem bepalen patronen op kleine schaal (biotopen, ecotopen, etc.)
– Biomen zijn de belangrijkste levensgemeenschappen, ingedeeld op basis van dominante
vegetatie en gekarakteriseerd door de aanpassingen van een organisme aan die bepaalde
omgeving en gerelateerd aan een bepaalde topografie.
• Tolerantie
Resources:
• Aanwezigheid van bronnen nodig om te overleven (eten, schuilplaatsen, etc.)
Interactie tussen resources en condities bepalen dus waar een organisme kan overleven.
Respons curve of tolerantie curve is een grafiek die aangeeft wat de tolerantie per organisme voor
bepaalde condities is. Drie manieren:
a. Optimum curve
b. Wanneer te hoog niet meer leefbaar
c. Verplicht nodig maar niet te veel.
Case study: verspreiding vleermuizen
Bij een onderzoek naar twee soorten vleermuizen verklaarde de condities en de resources het
verschil in verspreiding niet. De vleermuizen zijn te flexibel en opportunistisch (dieet afspiegeling van
lokaal voedselaanbod). Hun flexibiliteit kent echter grenzen.
Levensloop bepalende kenmerken, zoals de reproductie en de minimum temperatuur tijdens de
winterslaap, zijn niet onbeperkt rekbaar. De vergelijking tussen deze combinaties van kenmerken en
de verspreiding geeft een sterke indicatie dat het verspreidingspatroon voor een groot deel bepaald
wordt door de levensloop bepalende kenmerken die een vleermuissoort bezit.
Levensloop bepalende kenmerken (life history traits) verklaarde de verspreiding tussen de twee
soorten dus beter dan de resources en condities. Dit is een indirect effect van de condities.
4
Leerdoelen en toetstermen
1
,Hoorcollege 1 de basis
Populatie ecologisch onderzoek
Populatie-ecologie is de studie van populaties in relatie met hun omgeving, inclusief
omgevingsinvloeden op populatiedichtheid en distributie, leeftijdsstructuur, en variaties in
populatieomvang.
Populatie: een populatie is een groep dieren van dezelfde soort die samenleven in hetzelfde gebied
in dezelfde tijd.
Populatie ecologen willen:
• Uitleggen en begrijpen door vragen
• Ultieme vragen Waarom?
• Proximale vragen Hoe?
• Eerst moet de huidige situatie worden beschreven en gemeten.
• Daarna kunnen beheermaatregel uitgevoerd worden, voorspellingen en controles gedaan
worden.
Hoe populatie ecologische onderzoek doen?
• Observaties en veldexperimenten
• Laboratorium of kas-experimenten
• Mathematische modellen
• Betrouwbaarheid van conclusie onderzoeken met statistische toetsen
Bemonstering is altijd een schatting. Je moet rekening houden met de precisie en systematische
fouten. Rekening houden met heterogene (ongelijke) verspreiding, zorgen dat je een representatief
monster hebt.
Aanwezigheidsbepaling
- Sporen zoeken (haren, veren, geluid, etc.)
- Observaties
- Cameravallen (automatische beeldherkenning)
- eDNA (environmental DNA): soortsamenstelling / dichtheid
o eDNA is een nieuwe methode om de aanwezigheid van soorten in water aan te tonen. De
methode is gebaseerd op het feit dat alle in het water levende dieren via faeces,
huidcellen en urine DNA in het water achter laten. Door het unieke oplossende
vermogen van water verspreidt dit DNA zich over een groot oppervlak. Door
watermonsters te nemen en het DNA hieruit te extraheren via een speciale methode is
het mogelijk de aanwezigheid van een soort in het water aan te tonen zonder dat de
soort zelf gevangen hoeft te worden.
- Sweepnets (vliegende insecten, vissen, etc. vangen)
- Pitfall traps, Berlese trechter, etc.
2
,Dichtheid
Dichtheid (density): het aantal individuen per omgevings-eenheid (m 2 of km2) of volume (m3).
Patroon van verspreiding (dispersion) in een leefgebied:
• Geclusterd (clumped)
• Regelmatig verspreiding (uniform)
• Random (at random)
De bepaling van de dichtheid bij dieren is lastig. Toch een aantal voorbeelden:
- Punt/proefveld scoren (bemonstering, sampling of total)
- Luchttellingen met bijvoorbeeld satellietbeelden
- Index (nesten etc.)
- Merken/terugvangen
Dichtheid bij planten is makkelijker (bewegen niet). Kan door in een proefveld/kwadrant alle
individuen te tellen maar ook met behulp van luchttellingen. Wel belangrijk wat is een individu? Ook
het seizoen is van belang.
Merken en terugvangen
Formule:
Nadelen:
(Nadelige) invloeden van de markering (bijvoorbeeld camouflage verstorend).
Trap-happy! Dieren die door hebben dat als ze gevangen worden ze iets lekker krijgen.
Schaalniveaus
Op welk schaalniveau je je onderzoek moet doen is erg soortafhankelijk:
> Ruimtelijk: Op welke schaal ga je kijken? Als je alleen in Nederland kijkt naar het trekgedrag van
een vogel mis je een groot deel van de levenscyclus.
> Temporeel: Op welke tijdsschaal ga je kijken? Als je te kort onderzoek doet kan je een deel van het
verhaal missen. Belang van lange termijnstudies: seizoenen, successie, populatie ontwikkeling, etc.
3
, Condities en resources
Wanneer kan een soort ergens overleven? Als aan de juiste condities voldaan wordt en als de juiste
resources (hulpbronnen) aanwezig zijn. Resources nemen af door consumptie, een conditie niet.
Condities:
• Parameters van de omgeving (klimaat, topografie, bodem, etc.)
– Het klimaat bepaalt patronen op grote schaal: biomen
– De topografie en de bodem bepalen patronen op kleine schaal (biotopen, ecotopen, etc.)
– Biomen zijn de belangrijkste levensgemeenschappen, ingedeeld op basis van dominante
vegetatie en gekarakteriseerd door de aanpassingen van een organisme aan die bepaalde
omgeving en gerelateerd aan een bepaalde topografie.
• Tolerantie
Resources:
• Aanwezigheid van bronnen nodig om te overleven (eten, schuilplaatsen, etc.)
Interactie tussen resources en condities bepalen dus waar een organisme kan overleven.
Respons curve of tolerantie curve is een grafiek die aangeeft wat de tolerantie per organisme voor
bepaalde condities is. Drie manieren:
a. Optimum curve
b. Wanneer te hoog niet meer leefbaar
c. Verplicht nodig maar niet te veel.
Case study: verspreiding vleermuizen
Bij een onderzoek naar twee soorten vleermuizen verklaarde de condities en de resources het
verschil in verspreiding niet. De vleermuizen zijn te flexibel en opportunistisch (dieet afspiegeling van
lokaal voedselaanbod). Hun flexibiliteit kent echter grenzen.
Levensloop bepalende kenmerken, zoals de reproductie en de minimum temperatuur tijdens de
winterslaap, zijn niet onbeperkt rekbaar. De vergelijking tussen deze combinaties van kenmerken en
de verspreiding geeft een sterke indicatie dat het verspreidingspatroon voor een groot deel bepaald
wordt door de levensloop bepalende kenmerken die een vleermuissoort bezit.
Levensloop bepalende kenmerken (life history traits) verklaarde de verspreiding tussen de twee
soorten dus beter dan de resources en condities. Dit is een indirect effect van de condities.
4
