Gebruiker:PAvdK/Kladblok/Biologie/Plantenecologie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Gtk-paste.svg
Dit is het persoonlijke kladblok van PAvdK/Kladblok/Biologie.
Een kladblok is een subpagina van iemands gebruikerspagina. Het dient als testruimte voor de gebruiker en is geen artikel in de encyclopedie. Wel is het, net als de artikelen in de encyclopedie, voor iedereen zichtbaar en dient het geen onoorbare dingen te bevatten.
Het is, ook in een kladblok, uitdrukkelijk niet toegestaan om zonder toestemming auteursrechtelijk beschermd materiaal van derden te publiceren.
Enkele handige links: Spiekbriefje | Snelcursus
Andere testplaatsen: De algemene zandbak | De probeerpagina van de snelcursus | De sjabloonzandbak


Magyar kikerics
P.A. van der Knaap (overleg) (Navigatie)
Barn star free zone.png

Het is woensdag 18 mei 2022, 16:14

Plantenoecologie[bewerken | brontekst bewerken]

Plantenoecologie of oecologische geobotanie is het onderdeel van de plantkunde dat zich bezig houdt onderzoek naar de betrekkingen tussen planten en hun omgeving, naar de oorzaken van de verspreiding van de planten op aarde en naar de kringloop van energie en van stoffen waarin planten een belangrijke rol spelen.

Disciplines die zich bezighouden met verwante onderdelen van de geobotanie zijn plantengeografie, paleobotanie en vegetatiekunde. Deze houden zich alle bezig met de studie van de planten in de vrije natuur in de biosfeer.

Geschiedenis[bewerken | brontekst bewerken]

Tot de voorlopers in de (planten)oecologische wetenschap worden gerekend: Theophrastos, Tertullianus, Strabo.

In de modernere tijd waren er Linnaeus, von Humboldt en Schimper.

Het probleem van de uitputting van primaire bronnen en de gevolgen daarvan werd gezien door Malthus, Darwin en Wallace.

Ernst Haeckel definieerde het begrip oecologie ("Ökologie") als de wetenschap van de betrekkingen van het organismen met zijn omgeving, waar het bij de fysiologie gaat om de inwendige betrekkingen binnen een organisme. Bij de oecologie gaat het verder om de verspreiding (areaal) en de mate van voorkomen (abundantie), en de wisselwerkingen van de factoren die deze bepalen.

Het begrip ecosysteem werd gedefinieerd door de Engelse plantenecoloog Tansley. Ecosystemen beschouwde hij als de basale bouwstenen van de natuur op Aarde.

De Britse dierecoloog Elton voerde het berip niche in. Hierop volgen werd door Hutchinson het begrip verder uitgewerkt. De Amerikaanse plantkundige Frederic Edward Clements onderzocht successie van plantengemeenschappen, de veranderingen in de tijd op een bepaalde plaats. Bij ongestoorde ontwikkeling ontstaat er een stabiele eindsituatie: de door het klimaat bepaalde climaxgemeenscap.

In Midden-Europa ontstond in het begin van de 20e eeuw de mede door Zwitserse botanicus Braun-Blanquet geinitieerde plantensociologie die de nadruk legde op de geregeld bij elkaar voorkomende soorten op overeenkomstige standplaatsen. De daarbij gebruikte methoden van vegetatieopnames en de verwerking daarvan wordt nog altijd gebruikt. Tüxen heeft in Noord-Duitsland uitgebreid vegetatiekarteringen gemaakt.

Heinrich Walter is een Duits-Russische botanicus en eco-fysioloog. Hij is onder andere bekend van de Gesetz der relativen Standortkonstanz (1953).

Ellenberg indicatorwaarden van planten (zie ookde:Zeigerwerte nach Ellenberg)

Positionering van de plantenecologie[bewerken | brontekst bewerken]

Binnen de geobotanie (de studie van de planten in de vrije natuur) is plantenoecologie een onderdeel, naast plantengeografie, paleobotanie en vegetatiekunde. Geobotanie staat tegenover de 'idiobotanie' met de botanische disciplines die zich bezig houden met de individuele planten, zoals plantenfysiologie, plantensystematiek, plantenmorfologie en plantenanatomie). Plantenoecologie leunt sterk op de plantenfysiologie. Het wordt dan ook wel (botanische) oecofysiologie genoemd.

Basisprincipes[bewerken | brontekst bewerken]

Algemene basisprincipes in de biologie vanaf het niveau van de cel tot dat van een ecosysteem gelden ook in de (planten)oecologie.

Systeem en organisatie
Oecosystemen hebben een organisatiestructuur van compartimenten , die gezamenlijk functionele eenheden vormen. Voorbeelden zijn de vegetatielagen en de vergelijkbare lagen in de bodem met hun samenstelling uit levend en dood organisch materiaal.
Structuur en functie
De struktuur en de functie van de compartimenten vertonen samenhang. Zo hangt de dichtheid van het bladerdak van een boomlaag samen met de efficiëntie van het gebruik van licht als energiebron door het ecosysteem, en bepaalt ook de lichtvoorziening van de bodemvegetatie.
Omzetting van stoffen en energie
Met behulp van geabsorbeerde zonne-energie vindt de productie van biomassa plaats. Hiermee direct verbonden is de omzetting van stoffen en energie.
Aanpassing en variabiliteit
Regulatie en zelfregulatie
Reproductie en ontwikkeling
Informatie en communicatie
Wisselwerking tussen organismen

Plantenoecologisch onderzoek[bewerken | brontekst bewerken]

Niveaus van onderzoek[bewerken | brontekst bewerken]

Onderzoeksmethoden[bewerken | brontekst bewerken]

Formuleren van hypothesen[bewerken | brontekst bewerken]

Statistische methoden[bewerken | brontekst bewerken]

Planning en uitvoering[bewerken | brontekst bewerken]

Zie ook[bewerken | brontekst bewerken]

Gemeenschapsecologie[bewerken | brontekst bewerken]

Gemeenschapsecologie, biocoenology, biosociology of synoecologie ((en) community ecology) is de tak van ecologie die levensgemeenschappen als studieobject heeft. Een van de vroegste formele definities van gemeenschapsecologie werd in 1975 voorgesteld door Robert Whittaker, hoogleraar aan de Cornell-universiteit. Levensgemeenschappen of biocoenoses in een bepaald gebied worden gevormd door alle organismen, waarvan de populaties bij elkaar leven en in staat zijn tot onderlinge interactie te komen. Een levensgemeenschap in combinatie met het biotoop of de abiotische factoren van een gebied wordt een ecosysteem genoemd.

Whittaker karakteriseerde een levensgemeenschap als een verzameling van organismen die op elkaar inwerken en een gemeenschap vormen met een karakteristieke structuur en soortensamenstelling. Gemeenschapsecologie onderzoekt hoe naast elkaar bestaande organismen op elkaar inwerken en concurreren in een bepaalde niche of geografische locatie, zoals een bos, prairie of een meer. Gemeenschapsecologie omvat alle populaties van alle soorten die in hetzelfde gebied samenleven. Voor het behouden en bevorderen van biodiversiteit is het essentieel te weten hoe een gemeenschap functioneert.

Het uit planten bestaande deel van de levensgemeenschap heet plantengemeenschap of fytocoenose. Vegetatiekunde is het onderzoek aan plantengemeenschappen en heeft de vegetatie als object van onderzoek. Het vindt traditioneel op veel verschillende wijzen plaats.

Structuur[bewerken | brontekst bewerken]

De term biodiversiteit houdt het aantal soorten van een levensgemeenschap in, met hun onderlinge betrekkingen. De structuur van een levensgemeenschap hangt samen met de voedselpiramide met autotrofe en heterotrofe soorten, met producenten (algen, planten), consumenten (herbivoren, carnivoren) en reducenten (schimmels, bacteriën), de voedselketens en voedselwebs, afhankelijkheidsbetrekkingen die in de loop van de evolutie kunnen veranderen waarbij soorten zich evolutionair kunnen aanpassen, onder andere door co-evolutie. Voorbeelden daarvan zijn symbiotische, parasitaire of predator-prooi relaties tussen soorten.

In een levensgemeenschap is er vaak een sleutelsoort, een soort die, door zijn plaats in het trofische niveau, zijn productie of zijn functie als voedselbron, een grotere invloed op de levensgemeenschap heeft dan op basis van het voorkomen van de soort gedacht zou worden. Het wegvallen zal de structuur of het functioneren van de levensgemeenschap in sterke mate beïnvloeden.

Patronen van gemeenschapsstructuur[bewerken | brontekst bewerken]

Levensgemeenschappen veranderen voortdurend. Door periodieke, plaatselijk of grootschalige verstoringen, zoals overstroming, windworp in een bos of een insectenplaag, geeft nieuwe soorten een kans zich te vestigen en kunnen ook soms soorten verdwijnen. Door dit proces van ecologische successie verandert in de loop van de tijd de structuur van de levensgemeenschap. Als de uitgangssituatie een levenloos gebied is, zoals na een eruptie van een vulkaan, dan gaat het om primaire successie. Van secundaire successie is sprake bij rekolonisatie als er een voorafgaande situatie was met een levensgemeenschap waarvan bijna geen resten meer over zijn. Zo zijn er ecosystemen met door blikseminslag steeds weer terugkerende branden, waar er aan dergelijke situaties aangepaste organismen zich weer snel kunnen vestigen. In de loop van de successie verandert de soortensamenstelling, in het begin snel en daarna geleidelijker. Bij de eerste zich min of meer toevallig vestigende soorten spreekt men van pioniersoorten. Daarna komen steeds meer gespecialiseerde soorten en in een uiteindelijke situatie is er een woud met een ruimtelijk (verticaal en horizontaal) en in de tijd gestructureerde levensgemeenschap.

Gradiënten[bewerken | brontekst bewerken]

Levensgemeenschappen vormen onder natuurlijke omstandigheden mozaïek-patronen en zoneringen. De overgangen tussen de mozaïek-vlekken en tussen de zones vormen min of meer geleidelijke overgangen: de ecotonen. Waar deze gemeenschapsgradiënt en ecologische gradiënt samengaan, kan de biodiversiteit hoger zijn dan binnen de vlakken zelf. In het cultuurlandschap kunnen deze overgangszones vrijwel ontbreken, doordat de landschapselementen met verschillend grondgebruik vaak scherp van elkaar zijn gescheiden. Een ecotoon is een overgangsgebied in de vegetatie tussen twee aangrenzende plantengemeenschappen, bijvoorbeeld bos en grasland. Het heeft enkele kenmerken van elke aangrenzende levensgemeenschappen en bevat vaak soorten die niet voorkomen in de overlappende gemeenschappen. Een ecotoon kan bestaan langs een brede zone of als een kleine enclave, zoals een open plek in een bos, waar twee lokale gemeenschappen samenvloeien. De invloed van de twee aangrenzende gemeenschappen op elkaar staat bekend als randeffect. Sommige organismen hebben een overgangsgebied nodig voor verschillende activiteiten zoals balts, nestelen of foerageren. Andere voorbeelden van ecotonen zijn de brakwater gebieden waar rivieren uitmonden in de zee of in lagunes.

Onderzoek[bewerken | brontekst bewerken]

Onderzoeken aan levensgemeenschappen hebben door hun complexiteit vooral aan delen van ecosystemen plaatsgevonden, bijvoorbeeld aan de zaadplanten en varens bij het vegetatieonderzoek, of alleen aan de 'macrofauna' bij het hydrobiologische onderzoek. Volledig onderzoek aan alle soorten van een levensgemeenschap zou een zeer groot aantal specialisten vereisen en wordt niet uitgevoerd.

Onderzoek aan levensgemeenschap kan plaatsvinden in het vrije veld of onder gecontroleerde omstandigheden, kan beschrijvend zijn of experimenteel. Belangrijke onderzoeksrichtingen houden zich bezig met gradiënten, de samenhang tussen ecologische gradiënt en gemeenschapsgradiënten, successie, en met experimenteel onderzoek zoals maai- of bemestingsproeven.

Numerieke gegevensanalyse[bewerken | brontekst bewerken]

De directe resultaten bestaan voor de verklarende variabelen uit vastleggingen van de abiotische factoren, de experimentele ingrepen en voor de afhankelijke variabelen uit abundanties of de aanwezigheid van de soorten in de steekproeven. De meeste soorten komen lang niet in alle steekproeven voor, zodat de verzamelde gegevens in het gemeenschapsecologische onderzoek een aantal bijzondere kenmerken hebben, zoals het grote aantal nullen en de niet negatieve waarden bij de abundanties van soorten. Het is ook mogelijk dat de aan- of afwezigheid van de soorten is vastgelegd als 0- of 1-waarden, of als percentages van het totaal in een steekproef. Het aantal afhankelijke variabelen voor de soorten kan uiteenlopen van enkele tientallen tot enkele honderden soorten.

Gezien de soms zeer grote aantal variabelen die bij de verwerking van de onderzoeksresultaten betrokken zijn, zijn er binnen de ecologie elders wat minder gebruikelijke (statistische) methoden geadopteerd, zoals correspondentieanalyse (eerst bekend onder de naam 'Reciprocal Averaging'), detrended correspondence analysis en redundantieanalyse. De ontwikkeling in de universiteit van Wisconsin van specifieke programmatuur (als TWINSPAN en DECORANA) heeft sterk geholpen en evenals daarna aan de WUR de wiskundig onderbouwde programma's (CANOCO). Dit hangt ook samen met de biologische eigenschap van soorten dat deze bij een bepaalde milieufactor slechts binnen een bepaalde range van waarden kunnen voorkomen, en daartussen een optimum kennen waar de soort maximaal voorkomt; er is geen rechtlijnig verband tussen een milieufactor en de mate van voorkomen (abundanties) van een soort.

De belangrijkste hoofdrichtingen in het onderzoek richten zich op het inpassen of opstellen in een typologie, bijvoorbeeld door middel van clusteranalyse, of op op het leggen of testen van verbanden tussen de experimentele verklarende variabelen of de omgevingsvariabelen en de soortensamenstelling, bij voorbeeld door middel van ordinatie, gecombineerd met lineaire regressie en Monte-Carlotests.

Trefwoorden[bewerken | brontekst bewerken]

Categorie:Plantenoecologie