3 ECTS credits
90 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1020555ANR voor alle studenten in het 2e semester met een inleidend bachelor niveau.
De natuur is ruimtelijk gestructureerd op verschillende schalen: van de microbiota in onze darmen, tot de eilanden en continenten in onze oceanen en de lappendeken van natuurreservaten in onze geurbaniseerde landschappen. Om de processen te begrijpen die het voorkomen van soorten bepalen moet deze spatiële context daarom expliciet beschouwd worden.
Populaties kunnen voorkomen als meta-populaties die interageren door middel van migratie van individuen en uitwisseling van allelen. Soorten hebben een verspreidingsgebeid dat continu of discontinu kan zijn en dat kan uitbreiden of inkrimpen doorheen de tijd. Biologische gemeenschappen variëren in de ruimte, zowel op micro-schaal binnen ecosystemen als over intermediaire schalen binnen landschappen en over grote schalen tussen klimatologische regio's en tussen continenten.
Ondanks de rijkdom aan theorieën die we ter beschikking hebben is het verwonderlijk hoe slecht we erin slagen om te voorspellen waar soorten nu voorkomen, laat staan waar we ze in de toekomst kunnen terugvinden onder andere omstandigheden. Bovendien heerst al te vaak de gedachte dat patronen in de natuur door gerichte deterministische processen tot stand komen, terwijl het belang van toevalsprocessen wordt onderschat. Het is duidelijk dat er belangrijke uitdagingen zijn binnen dit onderzoeksgdomein.
Het vak spatiële ecologie omvat een overzicht van de verschillende subdomeinen binnen de ecologie waarbinnen ruimtelijke patronen en processen bestudeerd worden: van landschapsecologie tot invasiebiologie en processen die variëren van habitatfragmentatie van het regenwoud tot intercontinentale migratie van trekvogels.
Het doel van dit vak is inzicht te krijgen in hoe soorten en individuele organismen interageren met de landschappen waarbinnen ze voorkomen en hoe ruimtelijke processen van fragmentatie, dispersie en migratie een effect hebben op kolonisatie - extinctiedynamieken, de diversiteitspatronen op onze planeet en het functioneren van ecosystemen.
Het vak omvat interactieve hoorcolleges (HOC) die ondersteund worden door twee wetenschappelijke artikels die de zelfstudiecomponent van dit vak vormen (ZELF).
De cursus behandelt een set van meer gevorderde thema's en vraagstellingen die zich in het bijzonder toespitsen op ruimtelijke processen en bouwt deels verder op de fundamenten van de ecologie die gezien werden in het vak "Ecologie en terreinwerk" en is complementair met het vak "Ecosysteemecologie". Het vak valt echter ook te volgen zonder deze voorkennis en is toegankelijk als keuzevak voor studenten uit andere richtingen binnen de Faculteit Wetenschappen en Bio-ingenieurswetenschappen. Het vak is sterk aangeraden voor studenten die een carriëre in ecologisch of biodiversiteitsonderzoek, monitoring of natuurbeheer ambiëren. De specifieke link tussen landschap en biota maakt het vak ook nuttig voor mensen met een achtergrond in de geografie.
Specifieke inhoud:
- We analyseren of er algemene wetten geformuleerd kunnen worden in de ecologie naar analogie met bvb. de wiskunde en de fysica en verkennen de limitaties van voorspellingen op verschillende schalen.
- We bespreken verschillende theoriën en modellen die ruimtelijke en temporele variatie in het voorkomen van soorten verklaren: e.g. eilandbiogeografie, metapopulatieëcologie, metagemeenschapsecologie, netwerktheorie.
- Uitgaande van de fundamenten van de eilandbiogeografie en nicheconcepten ontwikkelen we een geïntegreerde visie op het belang van deterministische en stochastische processen in de natuur en de gevolgen hiervan voor de conservatie van soorten en beheer van ecosystemen.
- We bieden een overzicht van verschillende types van wiskundige modellen in de ecologie en leren hoe we deze kunnen begrijpen en gebruiken om fundamentele en toegepaste problemen te benaderen. We gaan ook zelf simpele modellen opstellen in de programmeeromgeving van R en gebruiken deze om problemen op te lossen.
- We bekijken het complexe concept van biologische diversiteit van soorten en kenmerken en onderzoeken welke indices en analysemethoden we kunnen gebruiken om ruimtelijke variatie in diversiteit te bestuderen.
- We analyseren de voor- en nadelen van connectiviteit en het promoten van connectiviteit via corridors en ecoducten voor de conservatie van soorten.
- We analyseren de gevolgen van habitatfragmentatie voor het functioneren van ecosystemen.
Studiemateriaal
Powerpointpresentaties
Competences & study outcomes
The student acquires the following competences:
- The student knows and understands a broad range of ecological theories and can apply these both in a fundamental and in an applied context.
- The student knows the most important paradigms in ecology that are relevant for spatial patterns (island biogeography, metapopulation biology, metacommunity ecology, network analyses).
-The student can analyse an ecological problem or pattern and explain this based on argumentation while considering confounding factors and limitations.
-The student can understand and interpret ecological models.
- The student can predict distribution patterns off species using spatial models that can select suitable habitat (e.g. maximum entropy models).
- The student can use different methods to simulate spatial processes in an artificial environment in R and detect traces of spatial processes in empirical field survey data (e.g. Moran's eigenvector maps, variation partitioning).
- The student can make a synthesis of a scientific paper from a high quality journal.
- The student develops a critical attitude towards interpreting patterns in nature.
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 100% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
De onderdelen HOC en ZELF worden geëvalueerd door middel van een mondeling examen met open vragen die schriftelijk voorbereid mogen worden.
Het finale cijfer wordt berekend als 70% HOC + 30% ZELF
Dit studiedeel maakt geen deel uit van vastgelegde afstudeervereisten. Het is aldus een vrij keuzevak.