CURSUS HABITAT: inleiding tot habitatmodellen Harm Duel 8 september 2004

inleiding tot habitatmodellen basisbegrippen en uitgangspunten optimumcurven, niche, habitatkwaliteit, draagkracht, ecologische potentie korte schets van historie internationaal nationaal -> waterbeheer verschillende typen habitatmodellen

Basisbegrippen en uitgangspunten Niche = plaats die soort inneemt in ecosysteem of levensgemeenschap Habitat = woonplek van een soort Leefgebied = “landschap” waarin soort leeft Ecotoop = ruimtelijk indeling van ecotoop of landschap op basis van abiotische factoren en vegetatiestructuur Ecologisch optimum = die omstandigheden in ecosysteem of landschap waarbij de kans op voorkomen maximaal is (natuurlijke omstandigheden) Fysiologisch optimum = maximale potentie op basis van aanpassingsvermogenm van soort

basisbegrippen en uitgangspunten referentiedichtheid = maximale dichtheid onder natuurlijke omstandigheden in ecosysteem draagkracht (carrying capacity) = maximale omvang van de populatie van een soort in gebied of watersysteem habitatfactoren = alle milieufactoren die de kwaliteit van de habitat bepalen ecologische potentie = de berekende draagkracht in een gebied of watersysteem op basis van habitatkwaliteit en habitatbeschikbaarheid

basisbegrippen en uitgangspunten habitatmodelleren > beschikbaarheid en kwaliteit van habitats alleen milieufactoren die relevant zijn voor bepalen van beschikbaarheid en kwaliteit van habitats worden in beschouwing genomen lineair verband tussen habitatkwaliteit en kans op voorkomen habitatkwaliteit = 1 dan habitatkwaliteit = optimaal habitatkwaliteit = 0 dan habitatkwaliteit = ongeschikt habitatkwaliteit = kwaliteit van de meest beperkende milieufactor (habitatfactor) bepaald de habitatkwaliteit

korte historische schets: internationaal US Fish and Wildlife Service (1980) Habitat Evaluatie Procedure (HEP) Habitatgeschiktheidsmodellen (HSI-modellen) expertmodellen modellen met veelal veel milieufactoren IFIM (instream flow incremental methodology) HEP-uitwerking voor stromende wateren combinatie van macrohabitat en microhabitat aanpak PHABSIM (physical habitat simulation) microhabitat aanpak binnen IFIM primair habitatbeschrijving op basis van substraat, stroomsnelheid en waterdiepte

korte historische schets: nationaal waterbeheer HEP: habitatmodellen voor (NW3) amoebesoorten expertmodellen (beschrijvingen) TNO + OVB MORRES spreadsheet-model oorspronkelijk bepalen van natuurlijke referentie soorten door ecotopen – habitat koppeling uitgebreid met meren en deltawateren later ook GIS-koppeling EKOS instrument waarrin HEP-modellen worden opgenomen geleidelijk uitgebreid geen GIS-koppeling HABITAT kwaliteitstoets HEP-instrumentarium integratie bestaande instrumenten, zo generiek mogelijk, GIS-gestuurd

raamwerk habitatevaluaties waterbeheer

korte historische schets: nationaal waterbeheer HEP: habitatmodellen voor (NW3) amoebesoorten expertmodellen (beschrijvingen) TNO + OVB MORRES spreadsheet-model oorspronkelijk bepalen van natuurlijke referentie soorten door ecotopen – habitat koppeling uitgebreid met meren en deltawateren later ook GIS-koppeling EKOS instrument waarrin HEP-modellen worden opgenomen geleidelijk uitgebreid geen GIS-koppeling HABITAT kwaliteitstoets HEP-instrumentarium integratie bestaande instrumenten, zo generiek mogelijk, GIS-gestuurd

historische schets: nationaal waterbeheer andere relevante ontwikkelingen: (ecohydrologische) vegetatiemodellen (o.a. DEMNAT, ICHORS, MOVE, NTM, MACROMIJ …..) landschapecologische modellen: ECOMIJ, LEDESS netwerkmodellen: LARCH

raamwerk habitatevaluaties waterbeheer

Expert modellen op basis van veldkennis over soorten, informatie uit literatuur en indien beschikbaar ondersteund met veldgegevens

Omgaan met onzekerheden in expertkennis: habitatfactor habitatindex model average range experts

omgaan met onzekerheden in expertkennis

Fuzzy logic modellen kwalitatieve informatie kwantificeerbaar maken via een set van fuzzy regels bv: soort komt optimaal voor in helder water structuur kennisregel is dan: ALS water = helder DAN soort = optimaal fuzzy regels voor milieufactoren en habitatkwaliteit vervagen van klassengrenzen bv. helder water = 100% bij >2 meter doorzicht 0% bij <1 meter doorzicht troebel water = 100% bij < 1 meter doorzicht 0% bij >2 meter doorzicht

Fuzzy logic modellen

verschillende technieken: fuzzy logic CASIMIR toepassing in CFR-studie voor Gamerensche Waard 1000 m Bullhead adultDace adultGudgeon adult

Preferentiemodellen veel toegepast in PHABSIM-benaderingen uitgebreide meetcampagne nodig habitatmodellen worden veelal ontwikkeld door combineren van veldgegevens en hydraulische modelsimulaties Stap 1: verzamelen van gegevens over rivierkenmerken: bathymetrie, substraat, stroomsnelheid Stap 2: opzet hydraulisch model (GIS-gebaseerd) Stap 3: veldinventarisatie soorten Stap 4: voorkomen soorten relateren aan modelresultaten (run voor bepaalde afvoer) Stap 5: afleiden habitatpreferentie op basis van habitatuse en habitatbeschikbaarheid

Preferentie- modellen

logistische regressiemodellen multivariate / multi-stress modellen veel data nodig model beschrijft kans op voorkomen op basis van beperkt aan milieufactoren

ANN gebaseerde habitatmodellen Habitatfuncties worden afgeleid met behulp van artificial neurale netwerk technieken grote datasets nodig black box modellen inputdata (milieufactoren) wordt via transferfuncties uiteindelijk gekoppeld aan kans op voorkomen van soorten

ANN gebaseerde habitatmodellen

meer informatie over habitatmodellen: