CONSERVATIEBIOLOGIE BEHOUD, HERSTEL EN ECOSYSTEEMDIENSTEN VAN BIODIVERSITEIT

Transcriptie

1 CONSERVATIEBIOLOGIE BEHOUD, HERSTEL EN ECOSYSTEEMDIENSTEN VAN BIODIVERSITEIT

2

3 Conservatiebiologie Behoud, herstel en ecosysteemdiensten van biodiversiteit Olivier Honnay, Frank Van de Meutter, Luc De Meester en Joachim Mergeay Acco Leuven / Den Haag

4 Eerste druk: 2015 Gepubliceerd door Uitgeverij Acco, Blijde Inkomststraat 22, 3000 Leuven, België Website: Voor Nederland: Acco Nederland, Westvlietweg 67 F, 2495 AA Den Haag, Nederland Website: Omslagontwerp: by Acco (Academische Coöperatieve Vennootschap cvba), Leuven (België) Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. No part of this book may be reproduced in any form, by mimeograph, film or any other means without permission in writing from the publisher. D/2015/0543/231 NUR 922 ISBN

5 Inhoud Voorwoord 9 Hoofdstuk 1 Een inleiding tot de biodiversiteit Een korte historiek van het begrip biodiversiteit Ontstaan en evolutie van biodiversiteit Hoeveel soorten zijn er op aarde? De zesde massa-extinctie? Bedreiging van soorten vandaag Intrinsieke zeldzaamheid maakt soorten gevoelig voor extinctie Waarom we de biodiversiteitscrisis mogelijk nog onderschatten 23 Referenties 25 Hoofdstuk 2 Biodiversiteit en ecosysteemfuncties en -diensten Argumenten voor behoud van biodiversiteit De relatie tussen biodiversiteit en ecosysteemfuncties Wat zijn ecosysteemfuncties? Het complementariteitseffect en het selectie-effect Taxonomische, functionele en fylogenetische diversiteit Temporele stabiliteit van meerdere ecosysteemfuncties vraagt een hoge biodiversiteit De relatie tussen biodiversiteit en ecosysteemdiensten Een typologie van ecosysteemdiensten Voorbeelden van producerende en regulerende ecosysteemdiensten Economische waardering Kwantificeren van biodiversiteit en ecosysteemdiensten in monetaire termen De productiviteits- en de vermedenkostenmethode 42

6 6 INHOUD Revealed preference- en stated preference-methodes 42 Referenties 43 Hoofdstuk 3 Belangrijke concepten in de conservatiebiologie Meten van diversiteit Processen die diversiteit beïnvloeden Rijkdom en diversiteit Diversiteit en diversiteitsindices Alfa-, bèta- en gammadiversiteit: diversiteit binnen en tussen gebieden De eilandtheorie Soorten-oppervlakterelaties De eilandtheorie Een experimentele test van de eilandtheorie Geneste soortencombinaties De metapopulatietheorie De klassieke metapopulatie Andere metapopulatiemodellen Het rescue-effect MVM en MASH Metagemeenschappen Een metapopulatie-equivalent voor gemeenschappen De vier paradigma s in de metagemeenschapstheorie Empirisch bewijs en verdere ontwikkelingen Populatiegenetica Inteelt en uitteelt Genetische diversiteit en genetische differentiatie Genetische drift De effectieve populatiegrootte Hoe groot is groot genoeg: aanbevelingen Eén migrant per generatie 81 Referenties 82 Hoofdstuk 4 Bedreigingen van biodiversiteit Global Change Habitatfragmentatie Wat is habitatfragmentatie? Soorten-oppervlakterelaties in terrestrische habitatfragmenten Allee-effecten en MVP Population Viability Analysis in een metapopulatiecontext 92

7 INHOUD Gevolgen van habitatfragmentatie voor bestuiving en vruchtzetting van planten Genetische verarming Minimale home range Randeffecten Habitatfragmentatie en extinctieschuld Verbinden van habitats Invasieve soorten Invasiebiologie: definities, belang Het invasieproces Bronnen van invasies De factoren die invasiesucces bepalen De impact van invasieve soorten Maatregelen tegen invasies Vervuiling door nutriënten Verstoring van de stikstof- en de fosforcyclus Gevolgen van stikstofaanrijking voor biodiversiteit Gevolgen van fosforaanrijking voor biodiversiteit Klimaatverandering Basisgegevens en trends Biologische responsen op klimaatverandering Onderzoeksbenaderingen Complexe interacties Overbejaging en overbevissing De extinctiespiraal 139 Referenties 140 Hoofdstuk 5 Natuurherstel Beknopte terminologie van natuurherstel Herstel van terrestrische habitats Hersteltrajecten in Vlaanderen Bodemnutriënten en natuurherstel Verdroging en natuurherstel De ruimtelijke context van natuurherstel De zaadbank Herstel van aquatische habitats Remediëren van vermesting en verzuring De helder- en troebelwatertoestand in vijvers Herstel van troebele vijvers: actief biologisch beheer (ABB) Herstel van andere types wateren 158

8 8 INHOUD 5.4 Prioriteitseffecten en Alternatieve Stabiele Toestanden 160 Referenties 160 Hoofdstuk 6 Biodiversiteitsbehoud in een beleidscontext Wetgeving en beleid Mondiaal Europa en Vlaanderen Voedselproductie of biodiversiteitsbehoud? Onverenigbaarheid van intensieve landbouw en biodiversiteitsbehoud Land sharing of land sparing? Land sparing onder twee randvoorwaarden 171 Referenties 172

9 Voorwoord De snelheid waarmee soorten uitsterven bereikte de afgelopen 200 jaar een niveau dat alleen kan vergeleken worden met dat van de massa-extincties die de afgelopen 500 miljoen jaar met tussenpozen de planeet aarde teisterden. De oorzaak is deze keer niet te vinden bij grootschalig vulkanisme of bij een meteorietinslag, maar bij de meest succesvolle soort die de aarde ooit heeft bewoond: de mens. Als antwoord op dit relatief recente dramatische verlies aan biodiversiteit ontwikkelde zich de afgelopen 25 jaar een nieuwe discipline binnen de biologie, de conservatiebiologie. De conservatiebiologie combineert aspecten van de ecologie, populatiebiologie, populatiegenetica en evolutionaire biologie om inzicht te verwerven in de oorzaken van het verlies aan biodiversiteit, en om wetenschappelijk gefundeerde richtlijnen te kunnen geven voor het behoud en het herstel van soorten. De recente inzichten in het belang van biodiversiteit voor het optimaal functioneren van de ecosystemen op aarde en voor het leveren van een reeks diensten aan mens en maatschappij, gaven de conservatiebiologie het voorbije decennium een belangrijke stimulans. In dit boek worden de belangrijkste aspecten van de conservatiebiologie ingeleid. Hoewel oorspronkelijk gericht op de studenten van de bacheloropleiding in de Biologie aan de KU Leuven en de KULAK, biedt het ook een optimale inleiding tot de discipline voor iedereen die al dan niet beroepshalve betrokken is bij natuur- en soortenbehoud, zowel beleidsmatig als in de praktijk. Basiskennis van de belangrijkste begrippen en concepten uit de ecologie en de genetica (populaties, biologische interacties (competitie, predatie), genen en allelen) volstaat om de inhoud te begrijpen. In het eerste hoofdstuk wordt de biodiversiteit op aarde in een historische context geplaatst en wordt de omvang van de huidige biodiversiteitscrisis geschetst. Hoofdstuk 2 behandelt de onvervangbare rol van soorten in het functioneren van de aardse ecosystemen en in het leveren van ecosysteemdiensten en sluit af met een economisch perspectief op soortenbehoud. Hoofdstuk 3 is het meest abstracte onderdeel en gaat in op de belangrijkste theorieën en concepten die aan de basis liggen van de conservatiebiologie. Voor lezers zonder wetenschappelijke achtergrond vormt dit hoofdstuk een uitdaging, maar het is niet strikt noodzakelijk om alle details onder de knie te hebben om de volgende hoofdstukken te kunnen lezen. Hoofdstuk 4 en 5

10 10 VOORWOORD behandelen dan respectievelijk de belangrijkste mechanismen die aan de basis liggen van het uitsterven van soorten, en een reeks concepten rond het herstel van biodiversiteit in gedegradeerde habitats. In hoofdstuk 6 ten slotte wordt bondig ingegaan op het juridische en beleidskader van het behoud van soorten en wordt het behoud van biodiversiteit ruimer gekaderd in het voedselvraagstuk. Dit boek is onvermijdelijk onvolledig en de keuze van de voorbeelden is geïnspireerd door de diverse expertise van de auteurs. Aan het einde van elk hoofdstuk werd daarom grote zorg besteed aan de literatuurlijst, met oog voor zowel klassieke studies als voor de meest recente nieuwe inzichten. Een speciaal woord van dank gaat nog naar Prof. Johan Eyckmans voor zijn bijdrage aan het stuk over economische waardering van biodiversiteit. De auteurs Leuven, oktober 2015.