Algemene inleiding tot en bereik van de
ecologie
Wat is ecologie? Ecologie is een wetenschap
• Ecologie= de wetenschappelijke studie van de relatie tussen organismen en hun
omgeving
o Omgeving verwijst naar: fysische condities + biologische of levende
componenten
o Relatie verwijst naar: interacties met fysische wereld + leden van dezelfde en
andere soorten
• Van de Griekse woorden:
o Oikos= huishoudkunde
o Logos= studie of leer van
• Ecologie is de studie van de totaliteit van de wederzijdse relaties tussen organismen
en hun omgeving, zowel het fysisch-chemisch (klimaat, bodem) als het biotische
milieu
• ‘Oecologie’ (door Ernst Haeckel in 1866)
o Zelfde stamwoord als in economie: oikos nomos (= beheer v. huishoudkunde)
o Ecologie en economie sterk verwante wetenschappen
• Economie & ecologie gaat om dezelfde concepten en begrippen:
o Evenwichten, balansen
o Kosten-baten of input-output
o Kapitaal, reserve, rente en rentmeesterschap
o Allocatie van hulpbronnen/grondstoffen
Geschiedenis van de ecologie in notendop
• Buffon: synthetiseert de eerste kennis van interrelaties van de levende wezens in de
natuur
• Charles Darwin: evolutieleer met ontdekking van natuurlijke selectie leidde tot
o Ecologie
o Studie van aanpassing of adaptatie Fysiologie: studie van de
• Lavoisier: studie van de energie levensprocessen (hoe?)
• Ingenhousz: ontdekker fotosynthese
• Humboldt: studie naar de oorzaken van de distributie Ecologie: verklaring voor
• Warming: plant-ecologie kwaliteit van leven (waarom?)
De basiseenheid van de ecologie = het ecosysteem
• Organismen interageren met abiotische en biotische omgeving binnen ecosysteem
• “Eco” = verwijst naar milieu of omgeving
• Systeem= verzameling v. onderling afhankelijke onderdelen die als één geheel
functioneren
• Twee basiscomponenten:
o Levende of biotische componenten
o Fysische of abiotische componenten
• Grootste ecosysteem: biosfeer
• Kleinste ecosysteem: druppel water of systeem huid
, Schematische voorstelling van
eigenschappen van ecosysteem:
- Cybernetica
- Steady state of
evenwichtstoestand
- Interacties tussen verschillende
componenten
Voorbeeld: natuurlijk ecosysteem bos
- Fysische of abiotische
componenten: atmosfeer, klimaat,
bodem, water
- Levende of biotische
componenten: verschillende
planten en dieren in het bos
• Ecosysteem gehoorzaamt aan de wetten van de thermodynamica:
o 1ste wet: behoud van energie
o 2de wet: degradatie van energie
o Entropie
• Kenmerken van een ecosysteem:
o Thermodynamisch open systeem
o Energiedoorstroming die leidt tot:
▪ Trofische structuur
▪ Biotische, biologische diversiteit
▪ Materie cycli en groei
o Structuur en functie, levensgemeenschap en habitat
Belangrijkste componenten van
structuur en functie van ecosysteem:
• Nutriënten (gearceerde pijlen)
circuleren tussen:
o Autotrofe subsystemen
(groene planten)
o Herbivore subsystemen
(herbivoren +
predatoren)
o Ontbinders-subsysteem
(dierlijke & micro-
organismen)
o Minerale reservepoel
Energiestroom (witte pijlen):
- Komt binnen als zonnestraling
- Verlaat systeem als metabolische warmte via éénrichtingsweg
- Slechts beperkte energie-uitwisseling met andere ecosystemen
Open systeem: geen recyclage van energie, wel energie input- en output
Gesloten systeem: wel recyclage van mineralen
,Componenten van een ecosysteem vormen een hiërarchie
1. Organisme
• = individu
• Laagste organisatieniveau in ecologie
• Aanhoudende flux van stof en energie tussen organisme en milieu
• Organismen reageren op en wijzingen het fysisch milieu
2. Populatie
• Groep van individuen van éénzelfde soort op éénzelfde plaats
• Heeft gemeenschappelijke genenpool
• Populaties functioneren niet afhankelijk van elkaar
o Concurreren met elkaar voor voedsel, water, ruimte
o Voedselbron voor andere populatie
o Populatie doet het beter in aanwezigheid van andere populatie
3. Gemeenschap
• Alle populaties die samen voorkomen en interageren binnen eenzelfde
ecosysteem
• Individuen van populaties interageren met elkaar + individuen van andere soorten
om gemeenschap te vormen
4. Ecosysteem
• Biotische gemeenschappen die interageren met abiotische (fysisch-chemische)
omgeving
5. Biosfeer
• = planetaire ecosysteem
• Alle ecosystemen van de aarde samen
• Gaia-hypothese= componenten van de biosfeer, dus ook ecosystemen, vertonen
meer coöperatie dan competitie
Ecologie maakt gebruik van andere
wetenschapsdisciplines Ecologie is een interdisciplinaire
wetenschap, gebruik makend van
andere fysische en biologische
wetenschapsdomeinen
Milieuwetenschappen: impact van de
mens op milieu
Ecologie: effecten, aanpassingen en
mitigatie van dergelijke effecten
Wereldwijde klimaatverandering ~
ecologie
• Bevolkingstoename (landgebruik)
• Biodiversiteit
• Duurzaamheid
• Wereldwijde klimaatsveranderingen
, Ecologie gebruiken wetenschappelijke methoden
• Ecologen voeren studies uit in laboratorium of op het terrein
• Zij verzamelen gegevens om hypothese te toetsen
o Hypothese= onderbouwde schatting door een wetenschapper geformuleerd
om een waargenomen fenomeen te verklaren
Voorbeeld: Stikstof (N) als beperkende factor voor productiviteit in grasland
1. Eerste benadering: terreinstudie
• Observaties suggereren dat stikstof de productiviteit van graslanden
controleert, maar bewijst niet !
• Andere factoren (bv. vochtigheid, zuurtegraad…) kunnen verantwoordelijk zijn
voor de relatie
Respons van de
productiviteit van graslanden
op hoeveelheid beschikbaar
stikstof in bodem
X-as: stikstof (onafh.var.)
Y-as: graslandproductiviteit
(afh.var.)
2. Tweede benadering: terreinstudie met toevoeging van N aan bepaalde sites
• De vermoedelijke oorzakelijke factor (hoeveelheid beschikbaar stikstof)
proberen te isoleren
• Causaliteit is oké
• MAAR behandelde en onbehandelde percelen moeten identiek zijn
3. Derde benadering: laboratoriumexperimenten waarbij grassen worden gekweekt
onder gecontroleerde laboratoriumcondities
• Voordeel: gecontroleerde omgeving
• Nadeel: kunstmatige omstandigheden, niet hetzelfde zoals op terrein
Formuleren van modellen
• Vereenvoudigde weergaven van
echte systemen
• Synthese van kenniselementen
en beschikbare data
Voorbeeld: eenvoudig lineair
regressiemodel plantenproductiviteit en
hoeveelheid stikstof
ecologie
Wat is ecologie? Ecologie is een wetenschap
• Ecologie= de wetenschappelijke studie van de relatie tussen organismen en hun
omgeving
o Omgeving verwijst naar: fysische condities + biologische of levende
componenten
o Relatie verwijst naar: interacties met fysische wereld + leden van dezelfde en
andere soorten
• Van de Griekse woorden:
o Oikos= huishoudkunde
o Logos= studie of leer van
• Ecologie is de studie van de totaliteit van de wederzijdse relaties tussen organismen
en hun omgeving, zowel het fysisch-chemisch (klimaat, bodem) als het biotische
milieu
• ‘Oecologie’ (door Ernst Haeckel in 1866)
o Zelfde stamwoord als in economie: oikos nomos (= beheer v. huishoudkunde)
o Ecologie en economie sterk verwante wetenschappen
• Economie & ecologie gaat om dezelfde concepten en begrippen:
o Evenwichten, balansen
o Kosten-baten of input-output
o Kapitaal, reserve, rente en rentmeesterschap
o Allocatie van hulpbronnen/grondstoffen
Geschiedenis van de ecologie in notendop
• Buffon: synthetiseert de eerste kennis van interrelaties van de levende wezens in de
natuur
• Charles Darwin: evolutieleer met ontdekking van natuurlijke selectie leidde tot
o Ecologie
o Studie van aanpassing of adaptatie Fysiologie: studie van de
• Lavoisier: studie van de energie levensprocessen (hoe?)
• Ingenhousz: ontdekker fotosynthese
• Humboldt: studie naar de oorzaken van de distributie Ecologie: verklaring voor
• Warming: plant-ecologie kwaliteit van leven (waarom?)
De basiseenheid van de ecologie = het ecosysteem
• Organismen interageren met abiotische en biotische omgeving binnen ecosysteem
• “Eco” = verwijst naar milieu of omgeving
• Systeem= verzameling v. onderling afhankelijke onderdelen die als één geheel
functioneren
• Twee basiscomponenten:
o Levende of biotische componenten
o Fysische of abiotische componenten
• Grootste ecosysteem: biosfeer
• Kleinste ecosysteem: druppel water of systeem huid
, Schematische voorstelling van
eigenschappen van ecosysteem:
- Cybernetica
- Steady state of
evenwichtstoestand
- Interacties tussen verschillende
componenten
Voorbeeld: natuurlijk ecosysteem bos
- Fysische of abiotische
componenten: atmosfeer, klimaat,
bodem, water
- Levende of biotische
componenten: verschillende
planten en dieren in het bos
• Ecosysteem gehoorzaamt aan de wetten van de thermodynamica:
o 1ste wet: behoud van energie
o 2de wet: degradatie van energie
o Entropie
• Kenmerken van een ecosysteem:
o Thermodynamisch open systeem
o Energiedoorstroming die leidt tot:
▪ Trofische structuur
▪ Biotische, biologische diversiteit
▪ Materie cycli en groei
o Structuur en functie, levensgemeenschap en habitat
Belangrijkste componenten van
structuur en functie van ecosysteem:
• Nutriënten (gearceerde pijlen)
circuleren tussen:
o Autotrofe subsystemen
(groene planten)
o Herbivore subsystemen
(herbivoren +
predatoren)
o Ontbinders-subsysteem
(dierlijke & micro-
organismen)
o Minerale reservepoel
Energiestroom (witte pijlen):
- Komt binnen als zonnestraling
- Verlaat systeem als metabolische warmte via éénrichtingsweg
- Slechts beperkte energie-uitwisseling met andere ecosystemen
Open systeem: geen recyclage van energie, wel energie input- en output
Gesloten systeem: wel recyclage van mineralen
,Componenten van een ecosysteem vormen een hiërarchie
1. Organisme
• = individu
• Laagste organisatieniveau in ecologie
• Aanhoudende flux van stof en energie tussen organisme en milieu
• Organismen reageren op en wijzingen het fysisch milieu
2. Populatie
• Groep van individuen van éénzelfde soort op éénzelfde plaats
• Heeft gemeenschappelijke genenpool
• Populaties functioneren niet afhankelijk van elkaar
o Concurreren met elkaar voor voedsel, water, ruimte
o Voedselbron voor andere populatie
o Populatie doet het beter in aanwezigheid van andere populatie
3. Gemeenschap
• Alle populaties die samen voorkomen en interageren binnen eenzelfde
ecosysteem
• Individuen van populaties interageren met elkaar + individuen van andere soorten
om gemeenschap te vormen
4. Ecosysteem
• Biotische gemeenschappen die interageren met abiotische (fysisch-chemische)
omgeving
5. Biosfeer
• = planetaire ecosysteem
• Alle ecosystemen van de aarde samen
• Gaia-hypothese= componenten van de biosfeer, dus ook ecosystemen, vertonen
meer coöperatie dan competitie
Ecologie maakt gebruik van andere
wetenschapsdisciplines Ecologie is een interdisciplinaire
wetenschap, gebruik makend van
andere fysische en biologische
wetenschapsdomeinen
Milieuwetenschappen: impact van de
mens op milieu
Ecologie: effecten, aanpassingen en
mitigatie van dergelijke effecten
Wereldwijde klimaatverandering ~
ecologie
• Bevolkingstoename (landgebruik)
• Biodiversiteit
• Duurzaamheid
• Wereldwijde klimaatsveranderingen
, Ecologie gebruiken wetenschappelijke methoden
• Ecologen voeren studies uit in laboratorium of op het terrein
• Zij verzamelen gegevens om hypothese te toetsen
o Hypothese= onderbouwde schatting door een wetenschapper geformuleerd
om een waargenomen fenomeen te verklaren
Voorbeeld: Stikstof (N) als beperkende factor voor productiviteit in grasland
1. Eerste benadering: terreinstudie
• Observaties suggereren dat stikstof de productiviteit van graslanden
controleert, maar bewijst niet !
• Andere factoren (bv. vochtigheid, zuurtegraad…) kunnen verantwoordelijk zijn
voor de relatie
Respons van de
productiviteit van graslanden
op hoeveelheid beschikbaar
stikstof in bodem
X-as: stikstof (onafh.var.)
Y-as: graslandproductiviteit
(afh.var.)
2. Tweede benadering: terreinstudie met toevoeging van N aan bepaalde sites
• De vermoedelijke oorzakelijke factor (hoeveelheid beschikbaar stikstof)
proberen te isoleren
• Causaliteit is oké
• MAAR behandelde en onbehandelde percelen moeten identiek zijn
3. Derde benadering: laboratoriumexperimenten waarbij grassen worden gekweekt
onder gecontroleerde laboratoriumcondities
• Voordeel: gecontroleerde omgeving
• Nadeel: kunstmatige omstandigheden, niet hetzelfde zoals op terrein
Formuleren van modellen
• Vereenvoudigde weergaven van
echte systemen
• Synthese van kenniselementen
en beschikbare data
Voorbeeld: eenvoudig lineair
regressiemodel plantenproductiviteit en
hoeveelheid stikstof
