Ecologie 1 Niche en habitat
Ecologie, is de studie van (interacties) tussen organismen en hun milieu. Dit
milieu bevat zowel abiotische als biotische factoren. Hierbij wordt o.a.
gekeken naar de verspreiding en aantal van organismen. Regulatie en
patronen hiervan worden bekeken en daar wordt bv de reden achter gezocht.
Verder kenmerken van ecologie zijn:
- Het is een exacte wetenschap
- Je hebt kennis van mechanismen op een lager niveau nodig om de
hogere niveaus te begrijpen
- Je gebruikt de natuurwetenschappelijke werkwijze om verschijnsels te
verklaren
- Wiskunde modellen zijn van belang
Zie hier het model voor een natuur-
Abiotische factoren, denk aan de pH, vochtgehalte, temperatuur etc. wetenschappelijke werkwijze.
Biotische factoren, denk aan predatoren, mycorrhiza etc.
Schaalniveau, in de ecologie worden verschillende schaalniveaus bekeken:
- Reactie van individuen op omstandigheden
- Populaties van soorten plus interacties
- Levensgemeenschappen
- Ecosystemen (levensgemeenschappen + abiotische factoren)
- biosfeer
Discipline, ecologie interacteert met veel disciplines: genetica, hydrologie, atmosferische
wetenschappen, geologie, gedragswetenschappen, biochemie, fysiologie, wiskunde en natuurkunde.
Hypothese, als we even terugkoppelen naar de natuurwetenschappelijke werkwijze proberen
wetenschappers eerder om hun hypothese onderuit te halen dan hem te bevestigen. Als je namelijk
een hypothese hebt die je na vele onderzoeken nog steeds niet onderuit gehaald is, is de kans groot
dat die juist is. We spreken echter niet van een ‘juiste’ hypothese, maar van de best bijpassende.
Observatie, een mogelijke observatie is dat je waarneemt dat de biodiversiteit van planten afneemt
in de Limburgse graslanden. De hypothese die je hier dan bij kan vormen is dat je denkt dat de
biodiversiteit afneemt door bemesting.
Methode, deze hypothese is te testen door plotjes land te bemesten.
Resultaat, na 4 jaar bemesting blijkt een afname van diversiteit, toename van de biomassa en een
toename van 1 soort gras plaats te hebben gevonden in de bemeste plotjes. Hierdoor is de
hypothese dus nog niet onderuit gehaald. Nu moet er dus een volgende hypothese opgesteld
worden, die bijvoorbeeld bekijkt met element de sterke groei in de betreffende grassoort oplevert.
Hypothese 2, stikstof is de oorzaak van groei van het gras.
Resultaat 2, uit individuele potproeven blijkt dat de grassoort heel erg goed blijkt te groeien bij
een hoge concentratie stikstof. De hoge concentratie is in de linker bovenhoek aanwezig.
Verloop experiment, eerst is met een totaalbemesting naar de effecten gekeken en daarna is op
individuschaal van de betreffende gras soort experiment uitgevoerd. Dit moet nu weer
teruggebracht worden naar het graslandecosysteem voor verdere experimenten. De interacties
zijn namelijk ook van belang. Hiervoor zijn verschillende plotten
bestudeerd en het bleek dat de biomassa van het gras (Brachypodium
pinnatum) met name bij N-bemesting groot was, maar dat NPK-
bemesting ook een hoge biomassa opleverden. Tegelijkertijd is in de
andere grafiek te zien dat de biodiversiteit juist kleiner is bij N-
bemesting en NPK-bemesting. Er lijkt dus een correlatie te zijn tussen de
toename van biomassa en de afname in biodiversiteit. Er wordt
verwacht dat het gras sneller groei bij stikstof waardoor lichtcompetitie optreedt.
Nieuwe experimenten, de hypothese is dus dat de biomassa van de dominante soort
(A) de verdrijvende factor is. Je moet dus kijken naar de verschillen in biomassa van de
niet dominante soort (B) bij aanwezigheid van het gras en N-bemesting.
, Lichtcompetitie, tot 2009 is eigenlijk nooit getest of licht
inderdaad de reden is dat het gras bijvoorbeeld dominant
wordt. In 2009 heeft Hautier een proef uitgevoerd met plotten
land met een hoge biodiversiteit. In het lab voegde die tl
buizen om de bodem toe en bij sommige plotten ook
bemesting. Rechts zie je de resultaten en bij zowel bemesting
als bij bemesting met licht neemt de biomassa toe. De
soortenrijkdom daarentegen, blijft overal gelijk behalve bij de
bemesting zonder licht. Daar neemt de soortenrijkdom af. Dit
verklaart dus dat licht de verdrijvende factor is.
Verspreiding & aantallen, interacties tussen organismen en
hun milieu bepalen de verdeling en aantallen waarin ze
voorkomen. Dat is bijvoorbeeld te zien bij bovenstaand
voorbeeld.
Verspreiding kangoeroes, in de afbeelding is de verspreiding van de kangoeroe
weergegeven. Je ziet dat ze niet aan de kust voorkomen, maar eerder wat meer
landinwaarts. Om dit te verklaren is o.a. naar de neerslag gekeken en toen is
gebleken dat de kangoeroes met name in de gebieden voorkomen waar veel
neerslag is. Je zou dus zeggen dat de neerslag en de verspreiding van kangoeroes
gecorreleerd zijn, maar er zit juist een factor tussen. Het voorkomen van een
bepaalde parasiet is namelijk gekoppeld aan het neerslagpatroon en deze parasiet
bepaalt juist de verspreiding van kangoeroes.
Principes ecologie, externe factoren variëren in ruimte en tijd, terwijl organisme
een constant binnenmilieu verlangen (homeostase). Verder kan ieder organisme
alleen binnen een bepaalde range functioneren. Zo heeft een bepaald organisme
bijvoorbeeld een optimumkromme qua temperatuur. Als je dan kijkt naar de
optimumkromme die rechts is weergegeven. Zijn de twee donkergrijze gebieden
niet te overleven voor het betreffende organisme. Het is dan te koud of te warm.
Een organisme functioneert het beste in de top van zijn optimumkromme.
Tolerantie breedte, organisme met een hele brede range zijn erg tolerant en
kunnen goed overleven in schommelde omstandigheden. Er zijn echter ook
organisme met een hele kleine range en zij hebben echt stabiele omstandigheden
nodig om te overleven. In de afbeelding met de meerdere optimumkrommes
kunnen abiotische factoren op de X-as staan zoals temperatuur, zoutgehalte, pH etc.
maar er kunnen ook biotische factoren op staan. Denk bijvoorbeeld aan
predatordichtheid. Ook kan je op de Y-as andere dingen plaatsen dan overlevingskans.
Je kan er namelijk ook groeisnelheid of fitness inzetten.
Specialist, heeft een hele smalle range/curve.
Generalist, heeft een hele grote range/curve. In de grafiek is b bv een generalist.
Optima verschuiving, grenzen en optima
kunnen veranderen over een bepaalde periode
van tijd. Zo vinden wij 10 °C aan het begin van
de herfst nog koud, maar naarmate de herfst
vordert, vinden we 10 °C misschien wel lekker
warm. Verder zie je in de grafiek dat het
temperatuuroptimum van de slang over de
dag verschuift. Overdag kan die beter tegen
warme temperaturen dan ’s nachts.
Omgekeerd kan die overdag minder goed tegen koude temperaturen. In de afbeelding ernaast zie je
dat het temperatuuroptimum van een plant voor fotosynthese verschuift over de periode van een
jaar.
Ecologie, is de studie van (interacties) tussen organismen en hun milieu. Dit
milieu bevat zowel abiotische als biotische factoren. Hierbij wordt o.a.
gekeken naar de verspreiding en aantal van organismen. Regulatie en
patronen hiervan worden bekeken en daar wordt bv de reden achter gezocht.
Verder kenmerken van ecologie zijn:
- Het is een exacte wetenschap
- Je hebt kennis van mechanismen op een lager niveau nodig om de
hogere niveaus te begrijpen
- Je gebruikt de natuurwetenschappelijke werkwijze om verschijnsels te
verklaren
- Wiskunde modellen zijn van belang
Zie hier het model voor een natuur-
Abiotische factoren, denk aan de pH, vochtgehalte, temperatuur etc. wetenschappelijke werkwijze.
Biotische factoren, denk aan predatoren, mycorrhiza etc.
Schaalniveau, in de ecologie worden verschillende schaalniveaus bekeken:
- Reactie van individuen op omstandigheden
- Populaties van soorten plus interacties
- Levensgemeenschappen
- Ecosystemen (levensgemeenschappen + abiotische factoren)
- biosfeer
Discipline, ecologie interacteert met veel disciplines: genetica, hydrologie, atmosferische
wetenschappen, geologie, gedragswetenschappen, biochemie, fysiologie, wiskunde en natuurkunde.
Hypothese, als we even terugkoppelen naar de natuurwetenschappelijke werkwijze proberen
wetenschappers eerder om hun hypothese onderuit te halen dan hem te bevestigen. Als je namelijk
een hypothese hebt die je na vele onderzoeken nog steeds niet onderuit gehaald is, is de kans groot
dat die juist is. We spreken echter niet van een ‘juiste’ hypothese, maar van de best bijpassende.
Observatie, een mogelijke observatie is dat je waarneemt dat de biodiversiteit van planten afneemt
in de Limburgse graslanden. De hypothese die je hier dan bij kan vormen is dat je denkt dat de
biodiversiteit afneemt door bemesting.
Methode, deze hypothese is te testen door plotjes land te bemesten.
Resultaat, na 4 jaar bemesting blijkt een afname van diversiteit, toename van de biomassa en een
toename van 1 soort gras plaats te hebben gevonden in de bemeste plotjes. Hierdoor is de
hypothese dus nog niet onderuit gehaald. Nu moet er dus een volgende hypothese opgesteld
worden, die bijvoorbeeld bekijkt met element de sterke groei in de betreffende grassoort oplevert.
Hypothese 2, stikstof is de oorzaak van groei van het gras.
Resultaat 2, uit individuele potproeven blijkt dat de grassoort heel erg goed blijkt te groeien bij
een hoge concentratie stikstof. De hoge concentratie is in de linker bovenhoek aanwezig.
Verloop experiment, eerst is met een totaalbemesting naar de effecten gekeken en daarna is op
individuschaal van de betreffende gras soort experiment uitgevoerd. Dit moet nu weer
teruggebracht worden naar het graslandecosysteem voor verdere experimenten. De interacties
zijn namelijk ook van belang. Hiervoor zijn verschillende plotten
bestudeerd en het bleek dat de biomassa van het gras (Brachypodium
pinnatum) met name bij N-bemesting groot was, maar dat NPK-
bemesting ook een hoge biomassa opleverden. Tegelijkertijd is in de
andere grafiek te zien dat de biodiversiteit juist kleiner is bij N-
bemesting en NPK-bemesting. Er lijkt dus een correlatie te zijn tussen de
toename van biomassa en de afname in biodiversiteit. Er wordt
verwacht dat het gras sneller groei bij stikstof waardoor lichtcompetitie optreedt.
Nieuwe experimenten, de hypothese is dus dat de biomassa van de dominante soort
(A) de verdrijvende factor is. Je moet dus kijken naar de verschillen in biomassa van de
niet dominante soort (B) bij aanwezigheid van het gras en N-bemesting.
, Lichtcompetitie, tot 2009 is eigenlijk nooit getest of licht
inderdaad de reden is dat het gras bijvoorbeeld dominant
wordt. In 2009 heeft Hautier een proef uitgevoerd met plotten
land met een hoge biodiversiteit. In het lab voegde die tl
buizen om de bodem toe en bij sommige plotten ook
bemesting. Rechts zie je de resultaten en bij zowel bemesting
als bij bemesting met licht neemt de biomassa toe. De
soortenrijkdom daarentegen, blijft overal gelijk behalve bij de
bemesting zonder licht. Daar neemt de soortenrijkdom af. Dit
verklaart dus dat licht de verdrijvende factor is.
Verspreiding & aantallen, interacties tussen organismen en
hun milieu bepalen de verdeling en aantallen waarin ze
voorkomen. Dat is bijvoorbeeld te zien bij bovenstaand
voorbeeld.
Verspreiding kangoeroes, in de afbeelding is de verspreiding van de kangoeroe
weergegeven. Je ziet dat ze niet aan de kust voorkomen, maar eerder wat meer
landinwaarts. Om dit te verklaren is o.a. naar de neerslag gekeken en toen is
gebleken dat de kangoeroes met name in de gebieden voorkomen waar veel
neerslag is. Je zou dus zeggen dat de neerslag en de verspreiding van kangoeroes
gecorreleerd zijn, maar er zit juist een factor tussen. Het voorkomen van een
bepaalde parasiet is namelijk gekoppeld aan het neerslagpatroon en deze parasiet
bepaalt juist de verspreiding van kangoeroes.
Principes ecologie, externe factoren variëren in ruimte en tijd, terwijl organisme
een constant binnenmilieu verlangen (homeostase). Verder kan ieder organisme
alleen binnen een bepaalde range functioneren. Zo heeft een bepaald organisme
bijvoorbeeld een optimumkromme qua temperatuur. Als je dan kijkt naar de
optimumkromme die rechts is weergegeven. Zijn de twee donkergrijze gebieden
niet te overleven voor het betreffende organisme. Het is dan te koud of te warm.
Een organisme functioneert het beste in de top van zijn optimumkromme.
Tolerantie breedte, organisme met een hele brede range zijn erg tolerant en
kunnen goed overleven in schommelde omstandigheden. Er zijn echter ook
organisme met een hele kleine range en zij hebben echt stabiele omstandigheden
nodig om te overleven. In de afbeelding met de meerdere optimumkrommes
kunnen abiotische factoren op de X-as staan zoals temperatuur, zoutgehalte, pH etc.
maar er kunnen ook biotische factoren op staan. Denk bijvoorbeeld aan
predatordichtheid. Ook kan je op de Y-as andere dingen plaatsen dan overlevingskans.
Je kan er namelijk ook groeisnelheid of fitness inzetten.
Specialist, heeft een hele smalle range/curve.
Generalist, heeft een hele grote range/curve. In de grafiek is b bv een generalist.
Optima verschuiving, grenzen en optima
kunnen veranderen over een bepaalde periode
van tijd. Zo vinden wij 10 °C aan het begin van
de herfst nog koud, maar naarmate de herfst
vordert, vinden we 10 °C misschien wel lekker
warm. Verder zie je in de grafiek dat het
temperatuuroptimum van de slang over de
dag verschuift. Overdag kan die beter tegen
warme temperaturen dan ’s nachts.
Omgekeerd kan die overdag minder goed tegen koude temperaturen. In de afbeelding ernaast zie je
dat het temperatuuroptimum van een plant voor fotosynthese verschuift over de periode van een
jaar.
