Go to the first, previous, next, last chapter, overview.

7. Materiaal en methoden

 

2.1     Beschrijving van het studiegebied

Over heel Vlaanderen werden voor het invertebratengedeelte van het populierenproject zeven bossen geselecteerd, met in totaal drieëntwintig plots.  Het is belangrijk binnen een bos meerdere plots te kunnen vergelijken als men de verschillen tussen bossen in meerdere regio’s wil onderzoeken.  Indien men enkel de regio’s onderzoekt, kan er een foutief verschil optreden tussen de lokale en de regionale soortendiversiteit (Hugueny, de Morais, Mérigoux, de Mérona & Ponton, 1997).  Voor het deelproject Collembola werd voorgesteld om bos per bos te werken naargelang van de beschikbare tijd en om datum per datum te werken als alle bossen van één samplingronde verwerkt waren.  Als eerste vangdatum werd 16 juni 2001 uitgekozen.  Een onderzoek in het voorjaar en één in het najaar geeft voor springstaarten een goede vertegenwoordiging van de aanwezige soorten.

Gedurende de stageperiode werden uiteindelijk twee gebieden met in totaal zeven plots verwerkt.  Het eerste gebied is het Raspaillebos in Geraardsbergen met drie plots.  Het tweede gebied is opgesplitst in twee deelgebieden.  Het gaat over een groot gebied in de Dijlevallei, waar twee plots in de buurt van een paar vijvers liggen in de omgeving van Neerijse en nog eens twee plots in een natuurreservaat in de onmiddellijke omgeving van de vijvers.

In het Raspaillebos is er een plot zonder ondergroei, een plot met ondergroei van kastanje en een plot met ondergroei van esdoorn.  Bij de vijvers in Neerijse is er eveneens een plot zonder ondergroei en één met zwarte els.  In het natuurreservaat is er een hazelaarplot en een meidoornplot.

2.1.1  Raspaillebos

Het Raspaillebos is een gebied van ongeveer 50 ha op de flanken van de Bosberg te Geraardsbergen-Galmaarden in de Vlaamse Ardennen.  De Bosberg is het hoogste punt van een uitloper van het Zuid-Oostvlaamse heuvellandschap.  Hij vormt de scheiding tussen de valleien van de Dender en de Mark.

Het Raspaillebos is niet enkel een Ferrarisbos, het bestond zelfs al in de Romeinse tijd als een deeltje van het grote Arduennawoud en later in de Frankische tijd als een stuk van het Kolenwoud.  De bodem van het Raspaillebos is een harde bodem van tertiaire oorsprong.  Er zijn lagen Diestiaan, Ieperiaan en Panesiliaan aanwezig.  Bepaalde percelen van het bos worden al gedurende verschillende eeuwen als hakhout- en middelhoutbos beheerd.

Het Raspaillebos is een zeer rijk gebied op vlak van fauna en flora.  Er zijn wel een aantal stukken met populier aangeplant, maar de Natuurpunt-afdeling Denderregio, welke beheerder is van het Raspaillebos, wil deze op termijn vervangen door inlandse boomsoorten.

2.1.2  Dijlevallei

De Dijlevallei is een alluviaal valleisysteem met een goed gedifferentieerd systeem van droge oeverwallen en natte komgronden.  De omgeving wordt gekenmerkt door verschillende kwelgemeenschappen en door een groot aantal vijvers zoals in Oud-Heverlee en Neerijse.  De vallei doorsnijdt de leemplateaus van Midden-België.  De plots in de vallei liggen rond de middenloop van de Dijle.

Op de Ferrariskaarten zien we dat de gronden in de Dijlevallei in de 18e eeuw vooral als landbouwgronden gebruikt werden, met veel graas- en hooilanden.  De waterhuishouding werd toen wel aangepast, maar de bemesting was afhankelijk van overstromingen.

Nu worden de gronden nog als weilanden gebruikt en de iets drogere stukken als landbouwgrond.  Te natte gronden voor landbouw hebben een natuurlijke moerasvegetatie.  De bossen die in het gebied aanwezig zijn, zijn vaak verbonden aan oude kastelen en hebben dus een historische waarde.

2.2     Vangen

Op elk van de drieëntwintig plots kwamen drie bodemvallen.  De vallen werden telkens ongeveer op een rechte lijn geplaatst.  Voor deze bodemvallen is eerst een PVC-cilinder in een gat in de bodem gebracht, waarbij de bovenrand van de cilinder gelijk kwam met het grondoppervlak.  In deze cilinder werden plastic bekers geplaatst, waarvan de bovenrand juist over de cilinderrand kwam.  Hierdoor kwam de opening van de beker ook gelijk met het bodemoppervlak te liggen.  De vallen werden dan met een paar centimeter formaldehydeoplossing van drie tot vier procent, beter gekend als formol, gevuld.  Bij deze oplossing wordt een zeer kleine hoeveelheid kleur- en reukloos detergent gedaan om de oppervlaktespanning te doen dalen.  Anders zullen vele insecten niet in de vloeistof terechtkomen, maar er daarentegen bovenop lopen.  Kruipende insecten lopen over de rand van de beker, vallen erin en worden door de formol intact gehouden.


Fig. 20.1: Op de foto hiernaast ziet u centraal een bodemval. De foto is afkomstig van het Boelarebos.

 
 


De eerste vallen zijn geplaatst op 17 en 18 mei 2001.  Door het tijdrovende karakter hiervan konden niet alle vallen op twee dagen tijd gezet worden.  De overgebleven vallen werden twee weken later uitgezet, bij de eerste lediging van de reeds geplaatste vallen.  Alle vallen werden om de twee weken geledigd en terug met formol gevuld.  Om te voorkomen dat er elke twee weken drie of vier samplingdagen zouden zijn, is ervoor gekozen de laatst te plaatsen vallen twee weken na de eerste te zetten en niet op een derde en mogelijk vierde dag.  Op elke plastic pot werd met een stift de plot, het nummer van de val en de datum geschreven.  De plots zijn zo gekozen dat er binnen hetzelfde bos nooit tweemaal dezelfde ondergroei voorkomt.  Ook is er in verschillende bossen indien mogelijk voor dezelfde ondergroeitypes gekozen, om zo een goede vergelijking tussen de verschillende ondergroeitypes en tussen de verschillende bossen mogelijk te maken.  In elk bos is er bovendien een plot zonder ondergroei.

2.3     Scheiding van de Collembola van de andere invertebraten

Voor het uitzoeken werd eerst de formol voorzichtig gedecanteerd, weliswaar met een fijnmazig zeefje onder de pot om eventueel zwevende dieren toch op te vangen.  De inhoud van de pot werd dan gemengd met ethanol 70% en in een petrischaal gedaan.  Ethanol is gezonder om boven te werken dan formol en het conserveert ook beter.  Onder een binoculair werden de Collembola uitgezocht.  Deze toestellen hadden als vergrotingen 5 maal, 12,5 maal en 32 maal.  Het uitzoeken gebeurde bij 12,5 maal.  Ook de spinnen en de loopkevers werden eruit gehaald, zodat deze naar het KBIN in Brussel konden voor determinatie.  De overblijvende dieren werden ook in een potje bijeengebracht.  De Collembola werden in uitgeholde objectglaasjes gebracht, ingedeeld in de Poduromorpha, de Symphypleona en de Entomobryomorfe families Isotomidae, Entomobryidae en Tomoceridae.  Als conserveringsmiddel werd de clearingvloeistof van Gisin gebruikt.  Deze vloeistof is een mengeling van 8 cm3 van oplossing A en 1 cm3 van oplossing B.  Oplossing A bestaat uit 10 cm3 melkzuur, 2 cm3 glycerine en 0,4 cm3 formol 40%.  Oplossing B is glycerine dat met picrinezuur verzadigd is. Door de agressieve natuur van deze vloeistof worden de dieren volledig opgelost behalve het exoskelet en door de glycerine zwellen ze helemaal op.  Hierdoor worden de determinatiekenmerken veel beter zichtbaar, wat het dan ook makkelijker maakt de dieren op naam te brengen.  De grootste exemplaren, meestal Tomoceridae en de geslachten Entomobrya en Orchesella van de Entomobryidae, werden in alcohol 70% bewaard in een eppendorfbuisje.

De eerste techniek die werd voorgesteld, was de hele inhoud van een pot aan één kant van de petrischaal te leggen en zo stilaan alle dieren één voor één te sorteren.  Deze techniek is mogelijk heel interessant voor grote dieren zoals loopkevers, maar uit ervaring bleek al snel dat Collembola zo licht zijn dat ze bij de minste beweging van de schaal gaan rondzweven, waardoor er toch geen overzicht meer mogelijk is.  Er is dan snel overgeschakeld op een willekeurig uitzoeken.  Telkens er een groot insect of een pissebed onder de lens van de bino kwam, moesten de poten op eventueel daartussen gekropen springstaarten gecontroleerd worden.  De grote dieren werden dan direct gesorteerd en alle Collembola kregen ook ineens een plaats in de uitgeholde objectglaasjes.  Om de lege schaal op eventueel achtergebleven springstaarten te controleren werd de schaal eerst snel rond zijn as gedraaid, waarna de vloeistof stilaan kon vertragen.  De zwaarste brokjes plantaardig materiaal kwamen in het midden terecht, het zand aan de buitenkant en de dieren in een middenstrook.  Dan werd er vanaf het centrum van de schaal begonnen met zoeken en werd met cirkelvormige bewegingen naar de rand toe gewerkt.  Op deze manier kwam heel de schaal nogmaals onder de ogen en Collembola die door de cirkelvormige zoekbewegingen naar buiten geslingerd werden, kwamen aan de rand bijeen.  Deze rand was dan vrij helder met weinig plantenmateriaal, zodat deze paar dieren goed zichtbaar waren.  Het naar buiten bewegen van de springstaarten door de cirkelvormige bewegingen was dan ook de reden waarom niet van de rand naar het centrum van de petrischaal gezocht werd.

Deze techniek van willekeurig zoeken ging nog vrij traag.  Uiteindelijk werd overgeschakeld op het eerst uitzoeken en de poten controleren van alle grotere dieren.  Eens dit gebeurd was, waren de meeste Collembola met het blote oog zichtbaar.  Deze werden dan gegroepeerd om ze met velen tegelijk over te brengen naar de schaaltjes.  Daarna werd nog een tweetal keer gedraaid en gecontroleerd om alle Collembola te isoleren.

2.4     Determinaties

Voor de determinatie werden de dieren in de objectglaasjes eerst verder uitgesorteerd op morpho-species.  Dit betekent dat alle dieren die er gelijk uitzien, dus dezelfde vorm hebben, bij elkaar gelegd worden.  De kans is groot dat het telkens ook effectief om dezelfde soort gaat, of althans toch om verwante soorten.  De determinaties van de grotere soorten gebeurden met een binoculair met vergroting van 8 tot 80 maal.  De kleinere exemplaren, of deze met gedetailleerde kenmerken, werden onder een microscoop gedetermineerd waarbij de 40, 100 en 400 maal vergrotingen gebruikt zijn.  Een aantal determinatiewerken werd gebruikt, namelijk: Collembolenfauna Europas door Hermann Gisin (1960); Identification Keys to Norwegian Collembola door Arne Fjellberg (1980); La Faune de la France III, Myriapodes & Insectes Infériers door Rémy Perrier (1964); Die Tierwelt Mitteleuropas, Insekten I Teil Apterygota door A. Palissa (1964); en A Key to the springtails of Britain and Ireland door Steve Hopkin (2000).

Een aantal dieren werd rechtstreeks in de objectglaasjes op naam gebracht, maar een bepaald aantal dieren had kenmerken die moeilijk zichtbaar waren waardoor een ander systeem moest toegepast worden.  Dit was bijvoorbeeld zo bij het geslacht Tomocerus, waar de determinatie gebeurt op een aantal doornen die dorsaal en deels aan de binnenkant van de dentes staan.  Om deze doornen goed te kunnen zien moeten dieren met uitgeklapte furca op de buik en dieren met ingeklapte furca op de rug gelegd worden.  Hiervoor wordt een schaaltje met alcohol gebruikt, dat tevens een laagje glaskorreltjes met een diameter van ongeveer 0,1 mm bevat.  De dieren kunnen dan op de gewenste manier in de zandachtige laag verankerd worden.

De gedetermineerde dieren werden per soort in de clearingvloeistof van Gisin in objectglaasjes bewaard, of voor grote exemplaren per soort in een eppendorfje met ethanol van ongeveer 70 % en een druppel glycerine.  Zowel op de glaasjes als in de eppendorfjes werd een etiket aangebracht met daarop de naam van de soort, het aantal, het nummer van de val, de naam van de plot en de datum van staalname.

2.5     Verwerking van de gegevens

2.5.1  Diversiteiten (Engelen, 1998)

De belangrijkste parameter voor het beschrijven van biologische gemeenschappen is de soortenrijkdom.  Hierbij zijn twee concepten van belang: de soortenrijkdom en de evenness.  De soortenrijkdom is de simpelste van de twee.  Deze geeft gewoon weer hoeveel soorten er in een bepaald gebied voorkomen, maar houdt geen rekening met hun aantallen.  De evenness daarentegen geeft weer hoe gelijk het totaal aantal individuen over de verschillende soorten verdeeld is.  Wanneer de aanwezige soorten een gelijkaardige abundantie hebben, is de evenness hoog.  Wanneer zowel de soortenrijkdom als de evenness hoog zijn in een gemeenschap, dan is de soortendiversiteit ook hoog.  Naargelang van de relatieve gewichten die aan de rijkdom en de evenness gegeven worden, bestaat er een grote verscheidenheid aan methoden voor de berekening van de diversiteit.

Voor de verwerking van de berekende Simpson en Shannon-Wiener indices werd gebruik gemaakt van het programma STATISTICA.  Hiermee werd een ANOVA of variantieanalyse uitgevoerd, zowel op de resultaten van de Simpson index, als op deze van de Shannon-index.  Bij een ANOVA wordt er vergeleken of de diversiteit verschilt tussen de onderzochte bossen.

2.5.2  Simpson index

De Simpson diversiteitsindex (D) veronderstelt dat de diversiteit omgekeerd evenredig is met de kans dat twee willekeurig uit de populatie gekozen exemplaren tot dezelfde soort behoren.  Voor een oneindige populatie volgt hieruit de formule (Jacobs, 1997):

D = S(pi)2

 

Met                      D = Simpson index

                            i = 1, 2, 3, …, S

                            S = totaal aantal soorten in het bestand

                            pi = proportie van de i-de soort in de populatie

Dus als D stijgt, daalt de diversiteit.  Daarom wordt er gewerkt met de reciproke Simpson diversiteitsindex C, welke gelijk is aan 1/D.  Dit maakt de interpretatie gemakkelijker.  De waarde C ligt tussen 0 en S in (Jacobs, 1997).

De Simpson index is het meest gevoelig voor veranderingen in de talrijkheid van de meer algemene soorten.

2.5.3  Shannon-Wiener diversiteitsindex

De Shannon-Wiener index reageert in tegenstelling tot de Simpson index eerder op de talrijkheid van de zeldzame soorten.

De formule is als volgt:

H = - Spi ln(pi)

Met                      H = Shannon-Wiener index

                            i = 1, 2, 3, …, S

                            S = totaal aantal soorten in het bestand

                            pi = proportie van de i-de soort in de populatie

De Shannon index neemt toe met het aantal soorten en kan daarom in theorie hoge waarden aannemen.  In de praktijk is H echter meestal kleiner dan 5 (Engelen, 1998).

2.5.4  Cluster analyse

Op de vallen werd een clusteranalyse uitgevoerd met het programma PC-ORD, op basis van de Sørensen index.  Het doel van een clusteranalyse is groepen af te bakenen, gebaseerd op similariteiten.  Kleinere clusters van verwante vallen worden samengevoegd naargelang de onderlinge similariteit daalt.

De Sørensen index is een weergave van de similariteit in soorten tussen de vallen.  Hij wordt berekend door het dubbel van het aantal soorten, voorkomend in twee vallen tegelijk, te delen door de som van het totaal aantal soorten in de twee vallen.  De formule is dan als volgt:

Ics = 2a / (2a + b + c)

De uitgevoerde clusteranalyse is een UPGMA (Unweighted Pair-Groups Method using aritmetic Averages).  Deze methode geeft een typisch dendrogram waarin vallen met een hogere similariteit sneller worden samengenomen in een groep dan vallen met een lagere similariteit.

2.5.5  DCA

Een DCA of DECORANA (Detrended Correspondence Analysis) is een analyse die op de gegevens onderling gebeurt door middel van een techniek van reciproke gemiddelden.  Het programma PC-ORD is toegepast om deze analyse uit te voeren.  Een DCA plaatst de vallen en de bossen in een driedimensionale grafiek volgens hun onderlinge samenhang.  Bij het aflezen zullen punten in de grafiek die dicht bij elkaar liggen het meeste samenhangen.  Soorten die dicht bij een plot liggen, of in het verlengde ervan, zullen typisch zijn voor die plot.

 

2.5.6  Indicatorsoorten

Er werd bij de verwerking ook nagegaan of er bij de gevonden Collembola soorten voorkwamen die als indicatorsoort voor een bepaald bos, de aan- of afwezigheid van ondergroei en een ondergroeisoort konden gebruikt worden.  Indicatorsoorten zijn soorten die door een bepaalde factor, zoals pH of vochtgehalte van de bodem, in hun voorkomen beperkt zijn tot een bepaald biotoop of een bepaalde geografische regio.  Zo zijn er soorten die enkel in moerasgebieden leven en weer andere die enkel aan de zee voorkomen.

De tabellen voor de indicatorsoorten zijn telkens in drie delen opgesplitst.  De eerste deeltabel geeft telkens de verdeling van de dieren over de verschillende mogelijkheden van de onderzochte parameter.  De tweede deeltabel geeft weer hoeveel positieve vallen er per mogelijkheid zijn.  De derde en laatste deeltabel geeft dan een combinatie van de vorige twee deeltabellen weer.  Hier kan dan de indicatorwaarde afgelezen worden.  Als bijvoorbeeld soort 1 voor 100 % in bos 1 voorkomt, maar niet in bos 2, waarbij deze soort bovendien ook nog eens in elke val van dat bos teruggevonden wordt, zal deze soort voor dat bos een indicatorwaarde van 100 % hebben.  Als daarentegen een soort 2 ook enkel in bos 1 voorkomt, maar enkel in 33 % van de vallen gevonden werd, is de indicatorwaarde 33 % en is de soort een zeer slechte indicator.

Als we nu een willekeurig staal van één van de onderzochte plots krijgen en soort 1 komt erin voor, kunnen we met zekerheid zeggen dat het staal uit bos 1 komt.  Indien de soort ontbreekt, is het staal met zekerheid afkomstig van bos 2.  Als we soort 2 aantreffen, komt de val uit bos 1.  Maar als we soort 2 niet aantreffen, kan de val zowel uit bos 2 komen, als uit bos 1.  Hier zien we dat soort 2 een slechte indicator is.  Hetzelfde verschijnsel kan teruggevonden worden bij de aanwezigheid en de soort van ondergroei.


Go to the first, previous, next, last chapter, overview.