HOC: ecologie en terreinwerk
ALGEMENE INFO (zie canvas)
Inhoud
1. Inleiding
o.a. kennismaking, cursusoverzicht, aanpak, verwachtingen.
2. Onderwerp van de ecologie en historische situering
o.a. definitie ecologie, ecologische hiërarchie, habitat en biotoop, biotische en abiotische factoren,
weer en klimaat, tijd en successie, onderverdeling van de ecologie, type processen (deterministisch,
stochastisch, random), inductief-deductief, evenwicht.
3. Omstandigheden en hulpbronnen
o.a. tolerantie, ecologische niche (fundamentele vs. gerealiseerde), niche modellen, temperatuur
(homeotherm, poikilotherm, endotherm, ectotherm), pH, saliniteit.
4. Populatie-ecologie
o.a. populatiegrootte, verspreiding, migratie, populatiedynamiek.
5. Interacties tussen populaties
o.a. competitie, predatie, parasitisme, commensalisme, mutualisme, competitieve uitsluiting, niche
differentiatie, planktonparadox, Lota-Volterra model.
6. Ecosysteemecologie
o.a. primaire en secundaire productie, trofisch niveau, trofische keten, voedselweb, sluitsteensoort,
trofische cascade, biomassa, Eltoniaanse piramide, energiestromen, draagkracht, alternatieve stabiele
toestanden.
Studiemateriaal
• Slides en cursusmateriaal (verplicht, worden gedeeld op Canvas)
• Artikels (verplicht, worden gedeeld op Canvas)
• Facultatieve tekstboek (niet verplicht, wel aangeraden): Ecology, from individuals to ecosystems, M. Begon, C.
R. Townsend
Beoordelingsinformatie
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
• Beoordelingsvoet: Schaal van 0 tot 20
• Evaluatie: HOC 50%, WPO 50%
Mondeling met schriftelijke voorbereiding, gesloten boek
Kennis (feiten, processen, systemen, structuren,...) én inzicht
(begrijpen, interpreteren, inter-/extrapoleren, toepassen,...)
Raadpleeg OO-fiche voor meer details (‘Studiedeelfiche’ op Canvas).
Bijkomende informatie
1. Vertrouwdheid ontwikkelen voor ecologisch jargon
2. Inzicht krijgen in de interactie tussen soorten en hun omgeving
3. Begrijpen en toepassen van ecologische concepten en theorieën
4. Het herkennen en verklaren van ecologische patronen
5. Begrijpen en interpreteren van ecologische modellen
6. Stimuleren van kritisch en probleemoplossend denken
7. Stimuleren van de holistisch-integratieve benadering, cross-cutting skills
8. Wetenschappelijke attitude, samenwerken
9. Formuleren van onderzoeksvragen
1
,HOC: ecologie en terreinwerk
HOOFDSTUK 1: onderwerp van de ecologie en historische situering
Historische grondleggers van de term ecologie
Carl Linnaeus
1707-1778
Grondlegger taxonomie
1 mei 1753: ‘Species plantarum’
-beginpunt botanische nomenclatuur
-binomiale nomenclatuur= binomen of binominale naam
Alexander Von Humbolt
1769-1859
'vader' van de ecologie/ biogeografie vegetatiezones (geobotanie), klimaat adhv breedtegraad en
hoogte. Vooruitstrevende ideeën: door de mens veroorzaakte klimaatverandering, geologie, vorming
van sterren.
→Inspiratie voor Darwin
Charles Darwin
1809-
1882
Bekendste Bioloog: grondlegger evolutietheorie/principe
HMS (His Majesty’s Ship) Beagle: wereldreis met als besluit
1859: The Origin Of Species
Ernst Haeckel
1866: Oecologie < ecologie
1834-1919
-aanhanger Darwin
-injecteerde Darwiniaans dynamisme in Linnaeus’ “statische” concept
Haeckel begreep Darwin’s fundamentele boodschap:
Om de “voordelen” van specifieke eigenschappen van soorten te begrijpen, moet men de complexe
interacties tussen organismen en hun omgeving begrijpen.
Wat is ecologie
Biogeografie Ecologie
Ruimteschaal Globaal tot regionaal Regionaal tot lokaal
Tijdschaal Miljoen tot duizend jaar Generatie of populatie cycli
Eenheid onder Clades, soorten, verspreidingsgebieden, Individuen, populaties, gemeenschappen
de loep distributies
Fundamentele Soortvorming, uitsterving, Abiotische/ biotische interacties
processen gebiedsvergroting of verkleining
→hiërarchie
Bioom? Geografisch leefgebied met ongeveer dezelfde omstandigheden waardoor er een samenhang in fauna
en flora te vinden is. (bepaald door klimaat)
-terrestisch: tropisch woud, savanne, woestijn, …
-aquatisch: marien, zoetwater
Ecosysteem? niet begrensd, altijd open (ecotonen) (John Muir: when we try to pickout anything by itself we
find it hitched to everything else in the universe)
2
,HOC: ecologie en terreinwerk
Ecosysteem elementen
• Biotische bestanddelen
Bijzondere organismen
-heterotrofen (naast omni-, herbi-, carnivoren)
Detrivoor Saprovoor
“afvaleters” “afvaldrinkers”
=een organisme dat leeft van dood een organisme dat leeft van DOM, en dat extracellulaire enzymen uitscheidt om dat
organisch materiaal (DOM) of detritus materiaal af te breken alvorens het op te nemen. Het
(afvaleter) voedsel wordt dus in vloeibare vorm opgenomen.
Regenworm, mestkever, pissebed, slak, Zwammen, schimmels, …
mijt, duizendpoot (insecten)
-autotrofen
fotoautotroof Chemoautotroof
Organismen die zelf chemische energie kunnen opslaan in een Organismen die zelf chemische energie kunnen opslaan uit
proces waarbij oxidatieprocessen van
(zon)licht de energiebron is, zonder hulp van andere organismen anorganische stoffen, zonder hulp van andere organismen.
Meeste planten met bladgroen Vaak bacteriën
-extromofielen
Bv. Reusachtige kokerworm (Riftia pachyptila), diepzee (Stille Oceaan, 2000 m diepte), extremofiel, leeft in
symbiose met zwavelminnende bacterie
Bv.
Halofiel:
Natronmeer, een zoutmeer in Noord-Tanzania, niet ver van de grens met Kenia. ca. 55 km x 22km
(diepte ca. 3m)
Gelegen vlakbij de Ol Doinyo Lengai-vulkaan (kegel of stratovulkaan) met natrium-carbonatiet lava
• De ondergrond betreft een Na-rijk (trachiet) lava uit het Pleistoceen
• Mineraalrijke warmwaterbronnen
Neerslag en seizoenaliteit hebben invloed op het zoutgehalte (de saliniteit).
(warmer -> verdamping -> hogere zoutconcentraties)
(meer neerslag -> groter volume -> lagere zoutconcentraties)
Door de hoge saliniteit heeft het een extreme zuurtegraad pH= 12, en het is er zeer warm waardoor er
weinig organismen leven tenzij extremofielen (of in bepaalde waterpods / gebieden)
Microbiocenose: fotoautotrofen (cyanobacteriën met rood pigment)
EN
Jaarlijkse bezoekers op trektocht:
Broedgebied voor ca. 2.5 miljoen flamingo’s (kleine flamingo, Phoeniconaias minor)
• Abiotische bestanddelen
Temperatuur, zuurtegraad, druk, licht, lucht, bodem, wind,
DOM of gestorven organismen : technisch abiotisch MAAR bevatten zéér vaak wel biotische organismen dus
beetje beide
3
,HOC: ecologie en terreinwerk
OPMERKING: Autotrofen en heterotrofen zijn tegengestelden,maar toch niet volledig gescheiden!
Planten zijn in principe fotoautotroof, maar in mutualistische symbiose met zwammen krijgen ze koolstof en
andere nutriënten aangevoerd door de zwammen en zijn ze dus heterotroof.
OPMERKING De abiotiek (= niet-levende natuur) beïnvloedt de biotiek (= levende natuur)
Abiotische factoren vertonen variaties in de ruimte en de tijd.
Bv kort: dag- en nacht, getijden, weersomstandigheden
middellang: seizoenen
lang: klimaatverandering
MAAR, de biotiek kan ook de abiotiek beïnvloeden.
Bv Grote bomen in bos: licht voor eronder groeiende planten
Bos= microklimaat (hogere luchtvochtigheid, minder extreme temperaturen)
Bevers = ecosysteemingenieur
Weer vs klimaat
weer klimaat
Verwijst naar toestand en veranderingen in Beschrijft de gemiddelde
de atmosfeer op korte termijn. weersomstandigheden in een bepaald
Kan veranderen minuut tot minuut, uur tot uur, dag gebied over een lange termijn (30+ jaren)
tot dag
=stochastisch proces Klimaatverandering 1°C globaal= groot verschil in
weersextremen!!
Tijd en ecologische successie
Successie= een ecologisch proces waarbij een merkbare verandering in de soortensamenstelling binnen een
habitat plaatsvindt.
Het ontstaan van een biotoop voor het eerst van 0 Het ontstaan van een biotoop na een pertubatie van
(geen voorgeschiedenis/ zaadbanken) op een de vorige biotoop
(ongeschikte) bodem
Bv. De terugtrekkende gletsjer laat steengruis Bv. een brand in een bos
achter zonder geschikte bodem Bv. een lavastroom over een zaadbank van
bv. ‘verlanding’: water trekt weg (zout water -> duin) voorgaande planten (Mount Saint Helens)
bv. ontstaan nieuw land: Surtsey Island (1963) Ijsland
bv. een lavastroom (zonder onderliggende zaadbank)
Wie? Wie?
pioniersoorten Alle soorten die voordien aanwezig waren
• Tijd en successie
Tijd is geen causale factor! Iets komt niet door de tijd.
Successie begint met een pioniersvegetatie en evolueert naar een climaxgemeenschap (stabiel, de
soortensamenstelling = langere periode onveranderlijk)
4
, HOC: ecologie en terreinwerk
Verschillende soorten ecosystemen
• aquatische ecosystemen
-koraalrif
-zeegrasgebied
-rotspoel (littoraal of niet)
-mangrovebos
-slikken en schorren
-zoetwatermeer
-…
• Terrestische ecosystemen
-grasland
-woestijn
-tropisch regenwoud
-toendra
-savanne
-loof- naaldbos
-….
• Artificiële ecosystemen
-aquarium
-akkerland
-serre
-onderzoeksruimtes
-…
!= geen volwaardig ecosysteem want is
geïdealiseerd: stochastische factoren vallen
weg
Ecosysteemingenieurs
=organismen die door hun aanwezigheid en activiteit hun omgeving aanzienlijk wijzigen
Bv. bever (Castor fiber), bijen, mieren, konijn, wolven, …
Deterministische en stochastische processen
deterministisch stochastisch
Proces waarvan de uitkomst voorspelbaar is, als de Proces van toevallige uitkomsten, onvoorspelbaar.
beginvoorwaarden gelijk zijn, dan zal de uitkomst
ook altijd gelijk zijn.
Statistische of voorspelbare relaties
(tot een bepaald niveau want natuur blijft
onvoorspelbaar)
Bv. Lotka-Volterra model: competitie tussen/ in Bv. plotse droogte, overstroming, extinctie,
soorten weergegeven in een grafiek waar de soortvorming
aantallen op weergegeven worden
Probabilistische relaties
Deels voorspelbaar (kort op voorhand en afhankelijk)
Bv. het weer
5
