22/04 – eco0. introductiecollege
ecology: the whole science of the relations of the organism to the environment including, in
the broad sense, all the conditions of existence
fundamental equation of ecology: ΔN = B – D + I – E
● change in number of a population =
births – deaths + immigration –
emigration
tests and grading ecology
● deeltoets 1
○ pass/fail pitch
○ pass/fail field work and
report
○ 90% written test in
week 7
○ 10% quiz (1 poging)
● deeltoets 2
○ 100%
23-04 – eco1. organisms and the physical environment
What is ecology?
● ecology: scientific study of (interactions between) organisms and their environment
● environment consists of
○ abiotic factors
○ biotic factors (note that the biological community can also influence/regulate
the abiotic environment)
● verdeling en aantallen van organismen (regulation/patterns)
abiotische components of ecosystem
● klimaatfactoren
○ precipitation
○ light
○ wind
○ temperature
● edafische factoren
(factoren in de bodem)
○ soil
○ pH
○ minerals
○ topography
,What components form an
ecosystem?
● op de x-as lopen de
temperaturen van 30 tot en
met -10 °C
○ koud en weinig
neerslag → toendra
○ meer regen → bossen
(organismen die veel
vocht nodig hebben)
● abiotic environment
fundamental ecological principles
1. abiotische omgevingsfactoren
verschillen in tijd en ruimte
2. organisms require a constant
internal environment
(homeostase)
3. organismen kunnen alleen functioneren binnen een gelimiteerde range van tolerantie
4. tolerantie range verschilt per organisme
niche: range of physical and chemical conditions under which a species can persist
(survive and reproduce)
● the array of essential resources it utilizes
● functional relationships of organism with environment
● hypervolume: multiplicity of dimensions
○ als iets meer dan 3 dimensies heeft, kunnen we dat niet meer in een ruimtelijk
figuur weergeven
○ bv. dimensies van een niche: temperatuur, salinity, pH
● abstract
● also sometimes named as the organism’s role in the environment or "occupation"
habitat: "residence" of a species, "where does the species occur"
● is niet in een figuur uit te drukken, in tegenstelling tot niche
● bv. pissebed
○ niche: weinig licht, luchtvochtigheid
○ habitat: bosachtig gebied onder een boomstam
niche breadth: generalist (b) vs specialists (a, c, d)
● bij de optimale waarde van a is de overlevingskans
van a groter dan de overlevingskans van b
● c en d hebben evolutionair geen energie gestoken
in het kunnen overleven in de betreffende
omgeving (trade-off)
,optimum curves are not always bell-shaped
● figuur b – toxische stoffen zoals zware metalen
● figuur c – sporenelementen, mineralen, vitamines
niche variables
● conditions (conditie)
○ changeable (veranderbaar)
○ niet consumeerbaar
○ temperatuur, pH, zoutgehalte, moisture/humidity (luchtvochtigheid),
afvalstoffen (pollution), frequentie van verstoring (disturbance)
● resources
○ changeable
○ consumeerbaar
○ straling, CO2, water, nutriënten, voedsel, nesting sites, licht voor o.a. planten
abiotic components / niche variables
● abiotic stress
○ stress tolerance: mogelijkheid om te blijven functioneren als je blootgesteld
wordt aan een range van omgevingsfactoren (conditions)
○ acclimatie: toename in stress tolerantie van een individu tegen bepaalde
stress na blootstelling aan deze stress
■ previous exposure to drought → increased stress tolerance
■ ecologisch concept – ecological time scale (minuten, decennia)
○ adaptation: a genetically determined increase in stress tolerance as a result
of selection over generations
■ evolutionair concept – evolutionary time scale (> decennia)
■ adaptieve eigenschap: verliezen turgordruk → hangende bladeren →
minder blootgesteld aan de zon → minder verdamping van water
beschikbaarheid van water in de bodem
● veldcapaciteit (field capacity): amount of water held by soil against the force of
gravity (plant en aarde eerst omhoog houden en laten uitdruppelen)
● verwelkingspunt (witing point): punt waarop planten niet genoeg zuigkracht kunnen
creëren om water uit de aarde te trekken (drogen in oven → hygroscopisch water)
○ aarde trekt harder aan het water dan dat planten dat kunnen
● poriënvolume afhankelijk van deeltjesgrootte vaste fase
○ hoe kleiner de porie → hoe groter het capillair effect (zuigkracht)
, soil texture
● zand
○ grote korrels
○ water sijpelt er snel tussenuit
● silt
● klei
○ ontzettend kleine plaatjes
○ negatief geladen → polair water bindt
goed → houdt veel water vast
voorbeeld van pF-curve
● x-as; volume aan water in een stuk grond
● y-as; mate van hoe hard de grond zuigt aan
het water wat erin zit
● zand heeft een lage veldcapaciteit (FC)
vanwege de grote poriën
○ bevat weinig water tussen FC en
verwelkingspunt → planten kunnen er
dus weinig water uithalen
● klei heeft hoge FC → houdt veel water vast
● planten zuigen niet harder aan H2O dan pF 4.2
● in leem is er het meeste water tussen FC en
verwelkingspunt
○ 18% water is beschikbaar voor planten
dealing with water stress due to shortage
● general ecological strategies
1. uitdroging voorkomen
● ability to prevent desiccation
despite reduced water
availability
● e.g. huidmondjes sluiten om water vast te houden
2. tolerantie tegen uitdroging
● ability to maintain function while dehydrated
● e.g. uitgedroogde staat van een zaad
3. droogte ontvluchten
● levenscyclus afmaken voordat droogte überhaupt optreedt
● bv. woestijnen kunnen in korte periode omvormen tot een plek met
veel planten
adaptaties tegen overstroming
● elongation (daadwerkelijk doen is acclimatisatie en het kunnen is adaptatie) om
boven het water te komen om O2 te krijgen
● aerenchym; bepaalde structuren om lucht vanuit boven het water naar de wortels
onder water te transporteren
● areal prop roots
ecology: the whole science of the relations of the organism to the environment including, in
the broad sense, all the conditions of existence
fundamental equation of ecology: ΔN = B – D + I – E
● change in number of a population =
births – deaths + immigration –
emigration
tests and grading ecology
● deeltoets 1
○ pass/fail pitch
○ pass/fail field work and
report
○ 90% written test in
week 7
○ 10% quiz (1 poging)
● deeltoets 2
○ 100%
23-04 – eco1. organisms and the physical environment
What is ecology?
● ecology: scientific study of (interactions between) organisms and their environment
● environment consists of
○ abiotic factors
○ biotic factors (note that the biological community can also influence/regulate
the abiotic environment)
● verdeling en aantallen van organismen (regulation/patterns)
abiotische components of ecosystem
● klimaatfactoren
○ precipitation
○ light
○ wind
○ temperature
● edafische factoren
(factoren in de bodem)
○ soil
○ pH
○ minerals
○ topography
,What components form an
ecosystem?
● op de x-as lopen de
temperaturen van 30 tot en
met -10 °C
○ koud en weinig
neerslag → toendra
○ meer regen → bossen
(organismen die veel
vocht nodig hebben)
● abiotic environment
fundamental ecological principles
1. abiotische omgevingsfactoren
verschillen in tijd en ruimte
2. organisms require a constant
internal environment
(homeostase)
3. organismen kunnen alleen functioneren binnen een gelimiteerde range van tolerantie
4. tolerantie range verschilt per organisme
niche: range of physical and chemical conditions under which a species can persist
(survive and reproduce)
● the array of essential resources it utilizes
● functional relationships of organism with environment
● hypervolume: multiplicity of dimensions
○ als iets meer dan 3 dimensies heeft, kunnen we dat niet meer in een ruimtelijk
figuur weergeven
○ bv. dimensies van een niche: temperatuur, salinity, pH
● abstract
● also sometimes named as the organism’s role in the environment or "occupation"
habitat: "residence" of a species, "where does the species occur"
● is niet in een figuur uit te drukken, in tegenstelling tot niche
● bv. pissebed
○ niche: weinig licht, luchtvochtigheid
○ habitat: bosachtig gebied onder een boomstam
niche breadth: generalist (b) vs specialists (a, c, d)
● bij de optimale waarde van a is de overlevingskans
van a groter dan de overlevingskans van b
● c en d hebben evolutionair geen energie gestoken
in het kunnen overleven in de betreffende
omgeving (trade-off)
,optimum curves are not always bell-shaped
● figuur b – toxische stoffen zoals zware metalen
● figuur c – sporenelementen, mineralen, vitamines
niche variables
● conditions (conditie)
○ changeable (veranderbaar)
○ niet consumeerbaar
○ temperatuur, pH, zoutgehalte, moisture/humidity (luchtvochtigheid),
afvalstoffen (pollution), frequentie van verstoring (disturbance)
● resources
○ changeable
○ consumeerbaar
○ straling, CO2, water, nutriënten, voedsel, nesting sites, licht voor o.a. planten
abiotic components / niche variables
● abiotic stress
○ stress tolerance: mogelijkheid om te blijven functioneren als je blootgesteld
wordt aan een range van omgevingsfactoren (conditions)
○ acclimatie: toename in stress tolerantie van een individu tegen bepaalde
stress na blootstelling aan deze stress
■ previous exposure to drought → increased stress tolerance
■ ecologisch concept – ecological time scale (minuten, decennia)
○ adaptation: a genetically determined increase in stress tolerance as a result
of selection over generations
■ evolutionair concept – evolutionary time scale (> decennia)
■ adaptieve eigenschap: verliezen turgordruk → hangende bladeren →
minder blootgesteld aan de zon → minder verdamping van water
beschikbaarheid van water in de bodem
● veldcapaciteit (field capacity): amount of water held by soil against the force of
gravity (plant en aarde eerst omhoog houden en laten uitdruppelen)
● verwelkingspunt (witing point): punt waarop planten niet genoeg zuigkracht kunnen
creëren om water uit de aarde te trekken (drogen in oven → hygroscopisch water)
○ aarde trekt harder aan het water dan dat planten dat kunnen
● poriënvolume afhankelijk van deeltjesgrootte vaste fase
○ hoe kleiner de porie → hoe groter het capillair effect (zuigkracht)
, soil texture
● zand
○ grote korrels
○ water sijpelt er snel tussenuit
● silt
● klei
○ ontzettend kleine plaatjes
○ negatief geladen → polair water bindt
goed → houdt veel water vast
voorbeeld van pF-curve
● x-as; volume aan water in een stuk grond
● y-as; mate van hoe hard de grond zuigt aan
het water wat erin zit
● zand heeft een lage veldcapaciteit (FC)
vanwege de grote poriën
○ bevat weinig water tussen FC en
verwelkingspunt → planten kunnen er
dus weinig water uithalen
● klei heeft hoge FC → houdt veel water vast
● planten zuigen niet harder aan H2O dan pF 4.2
● in leem is er het meeste water tussen FC en
verwelkingspunt
○ 18% water is beschikbaar voor planten
dealing with water stress due to shortage
● general ecological strategies
1. uitdroging voorkomen
● ability to prevent desiccation
despite reduced water
availability
● e.g. huidmondjes sluiten om water vast te houden
2. tolerantie tegen uitdroging
● ability to maintain function while dehydrated
● e.g. uitgedroogde staat van een zaad
3. droogte ontvluchten
● levenscyclus afmaken voordat droogte überhaupt optreedt
● bv. woestijnen kunnen in korte periode omvormen tot een plek met
veel planten
adaptaties tegen overstroming
● elongation (daadwerkelijk doen is acclimatisatie en het kunnen is adaptatie) om
boven het water te komen om O2 te krijgen
● aerenchym; bepaalde structuren om lucht vanuit boven het water naar de wortels
onder water te transporteren
● areal prop roots
