Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Hydrobiology --- Cryptogamia --- 582.262 --- 581.526.325.2 --- #WPLT:ecol --- Conjugatae. Desmidiales. Zygnematales --- Fresh water --- 581.526.325.2 Fresh water --- 582.262 Conjugatae. Desmidiales. Zygnematales

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Mer du Nord --- Noordzee --- Oceanografie --- Océanographie --- 581.526.325(261.2) --- Academic collection --- Plankton. Pelagic botany.--Noord-oostelijke Atlantische Oceaan --- 581.526.325(261.2) Plankton. Pelagic botany.--Noord-oostelijke Atlantische Oceaan --- Algae --- North-Sea --- North Sea --- Mers et oceans --- Mer du nord --- Mesures --- Algues marines --- Pollution --- Repertoires

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Desmidiaceeën of sieralgen zijn microscopische groenwieren die gekenmerkt worden door een hoge graad van symmetrie. De naam desmidiaceeën stamt af van het Griekse woord “desmos”, wat verbinding of ketting betekent. Deze naam werd gekozen omdat men dacht dat de soorten die men observeerde telkens per twee cellen verbonden waren. Later bleek dat deze “paren” van cellen in feite telkens uit slechts één cel bestonden, die opgebouwd was uit twee semicellen die in het midden verbonden zijn. De naam sieralgen verwijst dan weer naar de vaak mooie celvormen waardoor de soorten gekenmerkt zijn. De grote variëteit aan vormen en hun grasgroene kleur, maakten dat de sieralgen al snel de aandacht trokken van onderzoekers. Deze bemerkten dat de verspreiding van sieralgen sterk beïnvloed werd door de eigenschappen van het milieu waarin ze voorkwamen. De vroege onderzoekers vonden vooral een grote soortenrijkdom in plasjes met veel Veenmos (Sphagnum sp.) die gekenmerkt zijn door een lage pH en een lage concentratie aan nutriënten. Deze voorkeur voor een veeleer zuur milieu met een lage voedselrijkdom, maakte dat men sieralgen ging gebruiken als indicator voor dit soort milieus. Ondanks het feit dat ook in vele latere studies werd aangetoond dat sieralgen gevoelig zijn voor verschillende milieuvariabelen, heeft dit nooit geleid tot kwantitatieve modellen om milieuomstandigheden te bepalen aan de hand van sieralgen-gemeenschappen. Daarom willen we in deze studie het mogelijke nut van sieralgen als indicatorsoorten nagaan. Hiervoor zullen we eerst onderzoeken hoe het gesteld is met de sieralgen-gemeenschappen in ons studie gebied (de Kempen). Vervolgens zal de invloed van verschillende milieuvariabelen op de soortenrijkdom en de soortsamenstelling van de sieralgen-gemeenschappen onderzocht worden. Gemeenschappen kunnen echter niet enkel door milieuvariabelen beïnvloed worden. We moeten dan ook nagaan in welke mate andere variabelen van belang zijn, om te kunnen inschatten in hoever zij de relatie tussen de sieralgen en de milieuvariabelen kunnen beïnvloeden of vertroebelen. Daarom bekijken we ook de invloed van de waterplanten en van ruimtelijke variabelen (vb. kolonisatie en dispersie) op de sieralgen-gemeenschappen. Tenslotte willen we nagaan of al deze factoren eenzelfde invloed uitoefenen op perifytische (van op en tussen de waterplanten) en planktonische (van in het open water) sieralgen-gemeenschappen. Hoofdstuk 1: Sieralgen in vennen in de Kempen: huidige toestand en vergelijking met historische gegevens Binnen Vlaanderen zijn vooral de Kempen rijk aan sieralgensoorten. Dit is voornamelijk een gevolg van de hoge concentratie aan vennen. Vennen zijn van nature voedselarm en weinig gebufferd omwille van de zandige ondergrond en omwille van het feit dat ze gevoed worden door regenwater en niet in verbinding staan met waterlopen . Deze eigenschappen maken echter ook dat vennen bijzonder gevoelig zijn voor vermesting en verzuring. Deze processen hebben in Nederland al geleid tot een sterke achteruitgang van de sieralgen-gemeenschappen. Niet alleen is het totaal aantal soorten gedaald, ook is er een verschuiving merkbaar van meer zeldzame naar meer algemene soorten. Voor Vlaanderen waren er echter weinig recente gegevens over de sieralgen-gemeenschappen beschikbaar, zodat de gevolgen van vermesting en verzuring niet konden nagegaan worden. Daarom werden soortgegevens verzameld in een grondige bemonstering van 89 vennen in de Antwerpse en Limburgse kempen. Deze soortenlijst werd nog verder aangevuld met gegevens die bekomen werden uit staalnamen in een 300-tal vennen uit dezelfde regio. Deze nieuwe soortenlijst werd vervolgens vergeleken met historische gegevens van voor 1940. De soorten werden vergeleken op basis van hun zeldzaamheid en op basis van hun voorkeur voor een bepaalde zuurtegraad en voedselrijkdom. Deze gegevens werden verkregen uit een lijst opgesteld op basis van gegevens uit Nederland . Uit onze gegevens blijkt dat de Kempen nog steeds rijk is aan sieralgen soorten, maar dat er toch verschuivingen merkbaar zijn in vergelijking met de situatie van voor 1940. Zo is het aantal zeldzame soorten afgenomen, ten voordele van meer algemene soorten. Ook is het aantal soorten met een voorkeur voor voedselarme (oligotrofe) milieus afgenomen en vervangen door soorten die een voorkeur hebben voor voedselrijke (eutrofe) omstandigheden. Het aantal soorten met een voorkeur voor zure milieus (acidofiel) is ook afgenomen, en dit ten voordele van soorten die geen duidelijke voorkeur hebben voor een bepaalde zuurtegraad (indifferent). Deze verschuivingen, gecombineerd met het feit dat veel van de zeldzame soorten beperkt zijn tot één vindplaats of één beperkt gebied, maken dat de sieralgen-gemeenschappen kwetsbaar zijn voor een verdere achteruitgang van hun habitat. Het is dan ook belangrijk de bestaande gebieden te beschermen en gebieden waar een achteruitgang merkbaar is, te herstellen. Hoofdstuk 2: De eigenheid van sieralgen-gemeenschappen op verschillende substraten in vennen Waterplanten kunnen op verschillende manieren een invloed uitoefenen op perifytische algen. Ze kunnen concurreren met de algen voor licht of nutriënten of juist een bron zijn van nutriënten doordat deze weglekken uit afstervende delen. Verder scheiden sommige waterplanten allelopathische stoffen af. Tenslotte kunnen ze ook als een inert substraat perifytische gemeenschappen beïnvloeden, door hun structuur die meer of minder oppervlakte kan bieden aan de algen. In de literatuur is er veel discussie over welke van deze mogelijkheden het grootste belang heeft in de natuur. Ook van sieralgen wordt beweerd dat ze meer abundante en soortenrijke gemeenschappen zouden vormen op bepaalde waterplanten zoals Veenmos (Sphagnum sp.) en Blaasjeskruid (Utricularia sp.). Het is echter onduidelijk of dit een gevolg zou zijn van een fysiologische invloed of van de fijnvertakte structuur van de soorten, die een grote oppervlakte vormt voor perifytische sieralgen. Daarom werd de samenstelling van de sieralgen-gemeenschappen op de zandige bodem en op verschillende waterplantensoorten met uiteenlopende morfologie en fysiologie vergeleken. Deze studie werd uitgevoerd in vijf vennen in het Turnhouts vennengebied. Uit onze resultaten bleek dat de samenstelling van de sieralgen-gemeenschappen meer verschilde tussen de onderzochte vennen dan tussen de waterplanten binnen één ven. Enkel de sieralgen-gemeenschappen op Knolrus (Juncus bulbosus) weken soms sterk af van de gemeenschappen op de andere waterplanten. De sieralgen-gemeenschappen op de verschillende waterplanten binnen een ven verschilden wel, maar deze verschillen waren voornamelijk toe te schrijven aan verschillen in abundanties van soorten en niet van het voorkomen van andere soorten. Er werden geen duidelijke associaties van sieralgen soorten met bepaalde waterplanten terug gevonden. Hoofdstuk 3: Voorspellende modellen voor milieuvariabelen op basis van sieralgen-gemeenschappen De gevoeligheid van sieralgen voor vermesting en verzuring, vormt al een eerste indicatie dat pH en fosfaat belangrijke factoren zijn die de soortenrijkdom en de soortsamenstelling van de gemeenschappen kunnen beïnvloeden. Het belang van milieuvariabelen zoals pH en fosfaat, maar ook conductiviteit en alkaliniteit, werd al door verschillende onderzoekers aangetoond. Er werden echter nooit voorspellende modellen opgesteld om het nut van sieralgen als indicatorsoorten kwantitatief na te gaan. De methode van “weighted averaging” werd oorspronkelijk ontworpen om historische milieuomstandigheden te reconstrueren aan de hand van de kennis van de ecologie van diatomeeën-gemeenschappen. Recent wordt deze methode echter ook meer en meer toegepast voor biomonitoring van milieuvariabelen. Wij gebruikten deze methode om na te gaan hoe goed milieuvariabelen kunnen voorspeld worden aan de hand van perifytische sieralgen-gemeenschappen. Deze modellen vergelijken we vervolgens met modellen die opgesteld werden op basis van planktonische sieralgen-gemeenschappen en op basis van vereenvoudigde datasets. We konden goede voorspellende modellen opstellen voor pH en de concentratie van totaal fosfaat. De voorspellende modellen waren even goed voor perifytische als voor planktonische sieralgen-gemeenschappen. De voorspellende kracht van de modellen bleef eveneens behouden wanneer de datasets vereenvoudigd werden tot aan- of afwezigheidsgegevens of wanneer enkel de aanwezigheid van de vijf meest abundante soorten in elk staal gebruikt werd. We kunnen dan ook besluiten dat sieralgen zeker potentieel hebben als bioindicatoren, voornamelijk voor vermesting en verzuring. Bijkomend onderzoek is echter nodig om de modellen te verbeteren. Vooral een groter aantal stalen van vennen met een hoge pH en fosfaat concentratie zou de betrouwbaarheid van de voorspellingen kunnen verhogen. Verder zouden de resultaten mogelijk kunnen verbeterd worden door meerdere metingen tijdens het jaar te nemen. Hoofdstuk 4: Habitat diversiteit en source-sink dynamieken bepalen de unimodale respons van de soortenrijkdom van sieralgen over de productiviteitsgradiënt. Wanneer men voor algen uit zoetwatermilieus de soortenrijkdom uitzet ten opzichte van een gradiënt in productiviteit, krijgt men meestal een unimodaal (boogvormig) patroon. Hoe men dit unimodale patroon kan verklaren is niet duidelijk, maar verschillende hypothesen werden naar voor geschoven. Al deze hypothesen houden enkel rekening met lokale variabelen en niet met interacties tussen lokale gemeenschappen. Het is echter geweten dat migraties van individuen tussen gemeenschappen een invloed kunnen hebben op de lokale soortenrijkdom. Vennen en andere waterplassen worden meestal beschouwd als een homogeen habitat voor gemeenschappen. Ook binnen een ven zijn er echter verschillende gemeenschappen aanwezig (vb. plankton in het open water en perifyton tussen de waterplanten) waarvan geweten is dat ze sterk met elkaar interageren. Om de invloed van deze interacties op de soortenrijkdom na te gaan, onderzochten we de relatie tussen de soortenrijkdom van perifytische, planktonische en de gecombineerde sieralgen-gemeenschappen met verschillende milieuvariabelen. De soortenrijkdom van de verschillende en de gecombineerde gemeenschappen vertoonde een unimodaal patroon wanneer de waarde uitgezet werd ten opzichte van variabelen die gerelateerd zijn met productiviteit (pH en totaal fosfaat). Bovendien vertoonde de similariteit tussen de planktonische en de perifytische sieralgengemeenschappen een U-vormig patroon wanneer ze werd uitgezet t.o.v. de productiviteit. De gemeenschappen zijn dus sterk gelijkend bij heel hoge en heel lage productiviteit en verschillen meer bij intermediaire productiviteit. Deze patronen kunnen verklaard worden door verschillen in habitatdiversiteit over de productiviteitsgradiënt, gecombineerd met interacties tussen de beide gemeenschappen. Bij lage productiviteit domineert de perifytische gemeenschap en bestaat de planktonische gemeenschap uit opgewarrelde perifyton soorten. Bij heel hoge productiviteit domineert de planktonische gemeenschap en bestaat de perifytische gemeenschap uit gesedimenteerde plankton soorten. Bij intermediaire productiviteit kunnen beide gemeenschappen naast elkaar bestaan en door opwarreling en sedimentatie zal dit leiden tot een hogere soortenrijkdom in beide gemeenschappen. De bekomen patronen kunnen niet goed verklaard worden door andere, eerder geformuleerde hypotheses. Hoewel de veranderingen in soortkenmerken over de gradiënt deels overeen komen met de “Key-stone predator hypothese” en de “Resource ratio hypothese”, kunnen deze beide theorieën niet verklaren waarom een zeer gelijkaardig patroon bekomen wordt voor planktonische en perifytische sieralgen-gemeenschappen. Hoofdstuk 5: Het relatieve belang van lokale en ruimtelijke factoren voor de samenstelling van sieralgen-gemeenschappen Traditioneel worden gemeenschappen bestudeerd als geïsoleerde eenheden die enkel beïnvloed worden door lokale variabelen zoals milieuvariabelen of interacties met andere organismen (waterplanten, grazers,...). Tegenwoordig wijzen meer en meer studies echter op het belang van ruimtelijke variabelen (dispersie, kolonisatie,...) om de samenstelling van gemeenschappen te bepalen. Vennen en andere waterplassen zijn bij uitstek geschikt om de invloed van ruimtelijke variabelen te bestuderen gezien ze bestaan uit geïsoleerde “eilanden” van geschikt habitat, met daartussen grote stukken ongeschikt habitat. Veel of juist heel weinig migratie kan er dan ook voor zorgen dat de soortsamenstelling in de lokale gemeenschappen anders is dan men zou verwachten vanuit de lokale omstandigheden. Voor microscopisch kleine soorten, wordt echter vaak aangenomen dat zij niet beperkt zijn in hun verspreiding, maar overal voorkomen waar het habitat geschikt is. Sieralgen vormen een uitzondering op deze regel gezien er in deze groep (in vergelijking met andere micro-algen) relatief veel endemische soorten voorkomen en gezien men duidelijke biogeografische zones kan bepalen die de verspreiding van de soorten kenmerken. Bovendien wijzen ook recente studies op andere microscopische soorten erop dat ruimtelijke variabelen ook voor deze groepen een belangrijkere rol zouden kunnen spelen dan altijd werd aangenomen. Het blijft echter onduidelijk welke factoren (eigenschappen van habitats, of eigenschappen van soorten) bepalen of ruimtelijke factoren een grote invloed hebben of niet. Daarom onderzochten we hoe groot de invloed van lokale en ruimtelijke factoren was voor de sieralgen-gemeenschappen in vier verschillende vengebieden in de Kempen. Bovendien gingen we na of dit verschilde voor planktonische en perifytische sieralgen-gemeenschappen. In alle gebieden hadden lokale variabelen (milieuvariabelen en de waterplanten gemeenschap) de grootste invloed op de samenstelling van zowel de planktonische als de perifytische sieralgen-gemeenschappen. In twee gebieden was er echter een bijkomend effect van ruimtelijke factoren. In het natuurreservaat de Maten werden enkel de planktonische sieralgen-gemeenschappen beïnvloed door ruimtelijke factoren. In dit gebied zijn de vijvers met elkaar verbonden door een buizensysteem. Dit leidt ertoe dat er een zeer sterke dispersie is tussen de verschillende vijvers, en zeker voor planktonische soorten die gemakkelijker meedrijven met de stroming. Door die sterke dispersie komen er in een vijver soms soorten voor die men normaal in die omstandigheden niet zou verwachten, maar die veel voorkomen in de stroomopwaarts gelegen vijver. Ook in het Schietveld vonden we indicaties voor een invloed van ruimtelijke factoren. Ditmaal hadden deze een invloed op zowel de planktonische als perifytische gemeenschappen. In dit gebied zijn de vennen geïsoleerd van elkaar en gebeurt de verspreiding voornamelijk door dieren. Watervogels zoeken hun voedsel tussen de waterplanten en dit zorgt ervoor dat soorten van beide gemeenschappen evenveel kans hebben om verspreid te worden. De afstanden tussen de vennen zijn in dit gebied relatief groot en de vennen zijn sterk verzuurd in vergelijking met de andere gebieden. De verzuring leidt tot moeilijke groeiomstandigheden en dus een grotere kans op uitsterven voor de soorten die voorkomen, terwijl de grote afstanden een beperking vormen voor (her)kolonisatie. De combinatie van deze beide factoren zorgt ervoor dat vooral de aanwezigheid in nabijgelegen vennen zal bepalen of een soort ergens voorkomt, en niet de lokale omstandigheden. In de twee gebieden met gemiddelde dispersie en zonder extreme milieuomstandigheden, zijn ruimtelijke factoren van ondergeschikt belang en zullen de lokale factoren bepalen welke soorten voorkomen. Uit deze resultaten besluiten we dat lokale factoren de belangrijkste invloed uitoefenen op de samenstelling van de sieralgen-gemeenschappen, maar dat soms ook ruimtelijke factoren een invloed kunnen hebben. Hoe belangrijk deze ruimtelijke factoren zijn, hangt af van de mate van verbondenheid van de vennen en van gunstige en ongunstige lokale omstandigheden voor de gemeenschappen. Ook de karakteristieken van de gemeenschappen zelf (planktonisch of perifytisch) kunnen een invloed hebben, vooral wanneer zij een invloed hebben op de kans op dispersie. Algemene bespreking Uit dit onderzoek kunnen we besluiten dat sieralgen geschikt zijn als indicatoren voor vermesting en verzuring. De concentratie aan totaal fosfaat en de pH hadden een invloed op zowel de soortenrijkdom als de soortsamenstelling van de sieralgen-gemeenschappen. We waren dan ook in staat goede voorspellende modellen op te stellen voor deze twee milieuvariabelen. Buiten deze milieuvariabelen kunnen echter ook andere variabelen een invloed uitoefenen op de samenstelling van de gemeenschappen. In onze studie in de vijf vennen in het Turnhouts vennengebied vonden we geen invloed van de soort waterplant soorten op de soortsamenstelling van de perifytische sieralgen-gemeenschappen. Wanneer echter meerdere vennen en waterplanten types vergeleken werden, bleek er toch een invloed van de waterplantengemeenschap.

Academic collection --- 574.5 --- 581.526.325.2 --- 582.262.24 --- 574.5 Hydrobiology. Aquatic biocoenoses and ecosystems. Food chains --- Hydrobiology. Aquatic biocoenoses and ecosystems. Food chains --- 582.262.24 Desmidiaceae. --- Desmidiaceae. --- 581.526.325.2 Fresh water --- Fresh water --- Theses