Onderzoek Reinhart Ceulemans

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een betere kennis van bodemprocessen en van hun rol in de functionering van een ecosysteem is noodzakelijk voor de bescherming, het herstel en het duurzaam gebruik van onze bodems en van terrestrische ecosystemen. Ecosysteemmodellen voor bossen simuleren op een dynamische wijze de fluxen van koolstof, water, stikstof en andere nutriënten doorheen het bosecosysteem. Alleen modellen die alle cruciale interacties tussen klimaat, bodem en planten incorporeren, zijn veelzijdige en betrouwbare instrumenten die de impact van beheersstrategieën of van toekomstige globale klimaatveranderingen op bossen en bodems kunnen voorspellen. Het effect van de bodemfauna werd tot nog toe verwaarloosd in deze simulatiemodellen. Op basis van onze toegenomen kennis van de sleutelrol die de fauna speelt in verschillende processen, is er echter een brede consensus om de effecten van de fauna mee op te nemen in bestaande ecosysteemmodellen. De centrale onderzoeksvraag van dit onderzoeksproject is dan ook: Kan een simulatiemodel dat de actieve rol van bodemfauna incorporeert, bodemprocessen beter voorspellen dan de vroegere, meer eenvoudige modellen? ANAFORE is een mechanistisch bosmodel op bestandsniveau met een gedetailleerd bodemmodel. De specifieke doelstellingen van dit project zijn: (1°) de ontwikkeling van een nieuw bodem-submodel dat rekening houdt met de belangrijke effecten van bodemfauna op de gesimuleerde fluxen van water, koolstof, stikstof en fosfor; en de integratie ervan in het ANAFORE-model. De gemodelleerde effecten omvatten fragmentatie, bioturbatie, aggregatie, de vorming van macroporieën alsook effecten van het voedselweb op de ontbinding van bodem organische materie; (2°) de optimalisatie en de validatie van het nieuwe model aan de hand van (i) historische experimentele data die verzameld werden gedurende het lange-termijnonderzoek op de oude-mijn ecosysteem LTER-site van Sokolov; (ii) bijkomende literatuur en originele data die verzameld worden in de loop van het project, specifiek voor modelleer doeleinden; (3°) de vergelijking van het nieuwe ANAFORE bodem-submodel met de vorige versie van ANAFORE en met het Yasso-model, als een voorbeeld van een eenvoudig model dat de ontbinding van organische materie voorspelt enkel en alleen op basis van strooiselkwaliteit en abiotische factoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Vinduskova Olga

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ICOS staat voor Integrated Carbon Observation System en is een Europees monitoringsnetwerk voor de broeikasgassen koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4,) en lachgas ( N2O). Het verzamelen van die gegevens is absoluut noodzakelijk voor het voorspellen van het toekomstige klimaat. ICOS voert de metingen uit op lange termijn en op een gestandaardiseerde manier. Twaalf Europese landen maken op dit moment deel uit van het netwerk, samen goed voor meer dan honderd meetstations te land, ter zee en in de lucht. Met de financiële steun van de Vlaamse, de Waalse en de federale overheid meten Belgische wetenschappers de broeikasgassen in tien verschillende meetstations. Zes ervan bevinden zich op Belgisch grondgebied, drie op zee en eentje op La Réunion. Dat laatste meet de uitstoot in de atmosfeer.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ANAEE bouwt een gedistribueerde en gecoördineerde infrastructuur uit van experimentele, analytische en modelleringsplatformen om met hoge precisie de reactie te analyseren en voorspellen van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in het milieu en het landgebruik. AnaEE zal bestaan uit in hoge mate van meetinstrumenten voorziene experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleringsplatformen, onder een koepel van supranationale centra op Europees niveau. Aan de UAntwerpen zullen deze platformen bestaan uit zowel terrestrische als aquatische experimentele faciliteiten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het HYPI-onderzoeksproject koppelen we metingen van isopreenfluxen op blad- en gewasniveau aan hyperspectrale vegetatie-indices. We willen onderzoeken of hyperspectrale vegetatie-indices een betrouwbare indicatie geven van de spatiale en temporele variabiliteit in isopreenemissies van ecosystemen. Meer informatie op de webpagina van het project: www.uantwerpen.be/en/rg/pleco/research/research-projects/HYPI

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Alhoewel de stijging van het atmosferisch gehalte aan koolstofdioxide (CO2) als belangrijkste broeikasgas tot nog toe de meeste aandacht kreeg in studies m.b.t. globale klimaatveranderingen, wordt ook een gewijzigde waterbeschikbaarheid wereldwijd als één van de belangrijke gevolgen van deze klimaatveranderingen voorspeld. De impact van stijgende atmosferische CO2 concentraties op de groei en de productie van diverse gewassen werd reeds uitgebreid bestudeerd. Troposferisch ozon (O3) en de gevolgen ervan voor gewassen werden echter veel minder bestudeerd, alhoewel O3 een algemeen verspreide en schadelijke atmosferische polluent is in alle geindustrialiseerde landen. Het PHYSIO-POP project past in het kader van de zoektocht naar hernieuwbare bio-energiebronnen, in het bijzonder de productie van energie van houtachtige gewassen. Dit project bestudeert het waterverbruik en de gevoeligheid voor ozonpollutie van een korte-omloop houtaanplanting met snelgroeiende populieren (Populus spp.) voor de productie van biomassa. Via een multidisciplinaire en interdisciplinaire benadering wordt in het PHYSIO-POP project getracht onze kennis in verband met de impact van globale klimaatveranderingen op planten en ecosystemen te vergroten. Daartoe worden de fysiologische en de omgevingsdeterminanten van water- en ozonfluxen onderzocht voor verschillende populierengenotypen op alle relevante biologische organisatieniveau's (blad, boom, ecosysteem) en tijdschalen (diurnaal, seizoenaal). Om de gestelde objectieve te halen combineert dit project een planten(eco-)fysiologische studie op het niveau van het blad en de boom met modelsimulaties op boom- en ecosysteemniveau. Via de studie van de hierarchische organisatieniveau's blad, boom en ecosysteem kunnen op deze manier beter begrijpen wat er op het niveau van de korte-omloopplantage zelf gebeurt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Navarro Garcia Alejandra

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De studie van de effecten van globale veranderingen – in de meest brede zin van het woord – op planten en vegetaties vormt het overkoepelend thema van het Excellentiecentrum. De lange-termijn doelstelling wordt gerealiseerd o.a. via de studie van de respons van planten en vegetaties op de – soms gemanipuleerde – abiotische omgeving over een continuüm van hiërarchische schalen. Deze schalen reiken van het individuele bladniveau tot de continentale schaal. Het origineel experimenteel onderzoek en de lange-termijn observaties worden versterkt via een koppeling: (i) met bestaande of nieuw ontwikkelde simulatiemodellen, en (ii) aan het intensief gebruik en de statistische meta-analyse van bestaande en nieuwe databanken. De ecosysteem-observatiestations van de grootschalige Europese ESFRI infrastructuurnetwerken ICOS (Integrated Carbon Observation System) en AnaEE (Analysis and Experimentation on Ecosystems) worden als platform gebruikt voor de experimentele en de monitoring-studies. De objectieven van het onderzoek zijn het verkrijgen van een beter begrip van het functioneren, de dynamiek en de structuur van planten – op de niveaus van het blad, de plant, de plantengemeenschap, het ecosysteem en het continent – in het huidig en het toekomstig milieu. Specifieke studies omvatten hernieuwbare bio-energie, biosfeer-atmosfeer interacties, ozon en volatiele organische verbindingen, systeemmodellen van bodem en aarde, alsook interacties tussen klimaatveranderingen en biodiversiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de Vlaamse overheid. UA levert aan de Vlaamse overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de federale overheid. UA levert aan de federale overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Deckmyn Gaby
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een dienstverleningsopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds NLCK. UA levert aan NLCK de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Teixeira Ricardo

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het infrastructuurproject ANAEE zal Europa voorzien van een gedistribueerde en gecoördineerde set van experimentele, analytische en modelleringsplatformen om de respons van de belangrijkste continentale ecosystemen op veranderingen in omgeving en landgebruik te analyseren en voorspellen. AnaEE zal bestaan uit hoogwaardig uitgeruste in natura en in vitro experimentele platformen geassocieerd met gesofisticeerde analytische en modelleerplatformen, gekoppeld aan netwerken van observatie en monitoring doorheen Europa.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Nijs Ivan
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Meire Patrick

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject werd een methodiek ontworpen die – op basis van scenario's – modelsimulaties toelaat van de groei, van de opname van nutriënten en van de verspreiding van polluenten onder verschillende condities van bostype, bodem, grondwater en klimaat voor bossen in België. Alhoewel de doelstelling oorspronkelijk onder de vorm van een beleidsondersteunend instrument werd geconcipieerd, werd na overleg besloten om een geïntegreerd modelleerplatform uit te bouwen. Hierbij lag de nadruk niet enkel op de groei en de productiviteit van het bos, maar ook op de bodemkoolstof en de nutriëntentoestand, en op de mogelijke veranderingen in de verspreiding van diverse chemische elementen, inclusief polluenten en radioactieve stoffen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

ICOS is een decentrale onderzoeksinfrastructuur die gestandaardiseerde metingen van Europese emmissies en atmosferische concentraties van broeikasgassen en van de koolstofcyclus aanlevert. ICOS integreert metingen afkomstig van drie meetnetwerken, nl. een atmosferisch, een ecosysteem en een oceaan-meetnetwerk. De (broeikasgas-) metingen van deze drie meetnetwerken vormen de basis voor de opvolging van de Europese koolstofbalans en van de huidige trends in broeikasgassen boven Europa. Het netwerk verstrekt de regionale balans van broeikasgassen, dataproducten en diensten aan beleidsmakers.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Janssens Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het waterverbruik en de efficiëntie ervan worden voor snelgroeiende populieren bepaald op verschillende hiërarchische organisatieniveaus: blad - individuele plant - bestand - ecosysteem. De populieren groeien in een bio-energiecultuur onder hoge plantdichtheid en korte rotatie. Een betere kennis van de waterverbruiksefficiëntie is relevant voor het beheer van deze bio-energieculturen en in het licht van de watervoorziening ervan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit doctoraatsonderzoek beoogt de opstelling van een volledige energie- en koolstofbalans van een bio-energieplantage met snelgroeiende populieren (Populus) om eenduidige conclusies te kunnen formuleren over het economisch potentieel van populier als energiegewas in termen van de koolstofbalans (i.e. energieproductie tegenover koolstofconsumptie/emissie). Experimentele gegevens met betrekking tot energiegebruik en -productie, koolstofinputs en -outputs worden bekomen van een grootschalige operationele bio-energieplantage. Een gedetailleerde levenscyclusanalyse over de volledige driejaar rotatie van de aanplanting wordt uitgevoerd, en alle milieukosten worden zowel in monetaire als in koolstofkosten uitgedrukt. De informatie van de koolstof- en energiebalans wordt geintegreerd in het GORCAM- model, zodat de koolstofefficiëntie en het energetisch rendement getoetst kunnen worden aan het economisch potentieel van korte-omloop-hakhoutculturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Verbruggen Aviel
• Mandaathouder: El Kasmioui Ouafik

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Wetenschappelijke leerstoel in het domein van de bosecologie en boom-ecofysiologie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het belangrijkste objectief van dit mobiliteitsproject is de opmaak van de volledige broeikasgasbalans van een korte-omloop hakhoutcultuur (KOH) met populier (Populus). Deze doelstelling leidt tot het uiteindelijke doel, nl. de potentie van KOH-culturen te evalueren om CO2-concentraties in Europa te reduceren en zo klimaatveranderingen tegen te gaan. Atmosferische CO2-concentraties zullen ongetwijfeld verder blijven stijgen van de actuele waarde van 370 ppm naar waarden tussen 490 ppm (meest gunstige scenario) en 1260 ppm (minst gunstige scenario) op het einde van deze eeuw. We willen de mogelijkheden onderzoeken van KOH-gewassen om CO2 uit de atmosfeer te sekwestreren en verschillende broeikasgassen te mitigeren (CH4, N2O, O3). Vermits populier ook erg gevoelig is aan verhoogde troposferische ozonconcentraties, zullen we ook ozonfluxen opvolgen en kwantificeren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Zona Donatella

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds EU. UA levert aan EU de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds de Vlaamse overheid. UA levert aan de Vlaamse overheid de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Janssens Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht tussen enerzijds UA en anderzijds Erasmus Mundus. UA levert aan Erasmus Mundus de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd in voorliggend contract.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van dit project bestaat erin om -- vauit de actuele bossituatie zoals die in de bosbeheerplannen is beschreven -- een onderbouwd lange-termijnplan voor de houtproductie van Bosland uit te werken voor een planperiode van 60 jaar. Hierbij komen volgende elementen aan bod: (i) Onderbouwde keuze van hoofdboomsoorten waarmee gewerkt wordt in het kader van houtproductie, met opgave van hun respectievelijke aandelen, zonering, doelkwaliteiten en beheer; (ii) De planmatige aanpak van de omvorming in tijd en ruimte (planperiode 60 jaar); (iii) De prognose van de houtproductie voor de eerste beheerplanperiode (20 jaar). Bosland is een samenwerking van het Agentschap voor Natuur en Bos, de stad Lommel en de gemeenten Hechtel-Eksel en Overpelt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject (het doctoraatsonderzoek van Kim Naudts) wordt bestudeerd of de weerstand van soortenrijke plantengemeenschappen aan diverse stressfactoren zal veranderen in toekomstige klimaatcondities. Hiertoe worden samengestelde graslandecosystemen onder twee verschillende klimaatscenario's -- het huidig klimaat en een gesimuleerd toekomstig klimaat -- blootgesteld aan diverse stresscondities: droogte, tekort aan stikstof, inundatie en zware metalen (zinc). De stressoren worden afzonderlijk toegediend (dosis-respons relaties), maar worden ook gecombineerd om hun interactieve impact te onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Naudts Kim

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Verlinden Melanie

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tijdens dit postdoctoraal onderzoek wordt getracht een fundamenteel inzicht te bekomen in de ontogenetische patronen van de koolstof- en waterhuishouding van bladeren, en wordt nagegaan hoe deze patronen zich verhouden tot de ouderdom en tot de groeistrategie van bomen. De gegevens worden voornamelijk verzameld in Harvard Forest in samenwerking met de Universiteit van Boston (VS). De verschillen in kruinfenologie tussen zaailingen en volwassen bomen, en tussen bomen met een verschillende groeistrategie worden bestudeerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Dillen Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit doctoraatsonderzoek beoogt de opstelling van een volledige energie- en koolstofbalans van een bio-energieplantage met snelgroeiende populieren (Populus) om eenduidige conclusies te kunnen formuleren over het economisch potentieel van populier als energiegewas in termen van de koolstofbalans (i.e. energieproductie tegenover koolstofconsumptie/emissie). Experimentele gegevens met betrekking tot energiegebruik en -productie, koolstofinputs en -outputs worden bekomen van een grootschalige operationele bio-energieplantage. Een gedetailleerde levenscyclusanalyse over de volledige driejaar rotatie van de aanplanting wordt uitgevoerd, en alle milieukosten worden zowel in monetaire als in koolstofkosten uitgedrukt. De informatie van de koolstof- en energiebalans wordt geintegreerd in het GORCAM- model, zodat de koolstofefficiëntie en het energetisch rendement getoetst kunnen worden aan het economisch potentieel van korte-omloop-hakhoutculturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Verbruggen Aviel
• Mandaathouder: El Kasmioui Ouafik

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project kadert in een onderzoeksopdracht toegekend door de Universiteit Antwerpen. De promotor levert de Universiteit Antwerpen de onderzoeksresultaten genoemd in de titel van het project onder de voorwaarden zoals vastgelegd door de universiteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Eén van de strategieën voor de mitigatie van de emissies van antropogene broeikasgassen die veel aandacht krijgt in dit post-Kyoto-tijdperk, is de inzet van bio-energie ter vervanging van fossiele brandstoffen. Onder de verschillende alternatieven voor de productie van (hernieuwbare) bio-energie hebben biomassa-culturen -- zoals snelgroeiende houtachtige gewassen onder korte-omloophakhoutregimes (KOH) -- waarschijnlijk de meeste potentie, in het bijzonder in de EU. Twee belangrijke vragen moeten eerst worden opgelost vooraleer de efficiëntie van bio-energiebronnen voor koolstofmitigatie met zekerheid kan worden vastgesteld: (i) een volledige levenscyclusanalyse (LCA) van de broeikasgasbalans van KOH; en (ii) een evaluatie van de energie-efficiëntie van de cultuur. De doelstellingen van dit onderzoeksproject zijn: (i) het opmaken van een volledige LCA-balans van de belangrijkste broeikasgassen (CO2, CH4, N2O, H2O en O3) en van de vluchtige organische bestanddelen (VOC's); en (ii) het opstellen van een volledige energie-boekhouding (energiebalans) van een KOH-plantage met snelgroeiende bomen. Het project incorporeert zowel een experimentele benadering op een representatieve terreinsite in België, als een modelmatige aanpak. Voor het experimentele luik van het project wordt een KOH-plantage met populieren (Populus) opgevolgd gedurende de periode van 1+3 jaren, vervolgens geoogst en omgezet in bio-energie via twee alternatieve methodes, nl. een kleinschalige gasificatie en een co-verbranding in een grootschalige elektriciteitscentrale. Voor de metingen van de netto fluxen van alle broeikasgassen en VOC's worden eddy covariantietechnieken gebruikt in combinatie met standaardmethoden voor het schatten van biomassa-pools (incl. de bodem) en fluxen. Voor de opmaak van de energiebalans wordt een levenscyclusanalyse uitgevoerd en wordt de energie-efficiëntie gekwantificeerd over de hele levenscyclus (rotatie) van de KOH-aanplanting tot bij de uiteindelijke productie van energie en warmte. Een belangrijke modelcomponent integreert de verworven inzichten m.b.t. de broeikasgassen en de energiebalans in een conceptueel model. Het procesgebaseerd simulatiemodel laat toe voorspellingen en simulaties te maken van de netto reductie van emissies van broeikasgassen (vermeden emissies van fossiele brandstoffen) van KOH-culturen over verschillende rotatiecycli.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject heeft als doel na te gaan wat de gevolgen kunnen zijn van de toenemende troposferische ozonverontreiniging op veranderingen in het gehalte aan antioxidantia en glucosinolaten (natuurlijk toxine) in Brassica gewassen. Beide componenten hebben immers een belangrijke functie met betrekking tot de gezondheids- en veiligheidsaspecten van de menselijk voeding en dierlijk voeder. Doelstellingen : 1. bepalen van de invloed van stijgende troposferische ozonconcentraties op de antioxidant en glucosinolaat samenstelling van Brassica species 2. evaluatie van de invloed van ozon op het menselijk dieet en de voedselopname door dieren door de veranderingen in antioxidant en glucosinolaat niveaus in de voedselketen in rekening te brengen 3. identificeren van fysiologische en biochemische 'biomarkers' voor ozonstress door de interactie tussen stressinductie en veranderingen in secundaire metabolieten te onderzoeken 4. opheldering van de interactie tussen abiotische stressinductie, verdedigingsmechanismen en veranderingen in secundaire metabolieten door middel van transcriptoom analyse 5. evalutie van het effect van ozon-geïnduceerde veranderingen in glucosinolaatconcentraties en ¿samenstelling in relatie tot plant-pathogeen/insekt interacties door middel van een literatuurstudie 6. bepalen van de opbrengstverliezen en veranderingen in opbrengstkwaliteit 7. bijdragen tot ozonflux modellering door gegevens te leveren van stomatale geleidbaarheid in functie van omgevingscondities In functie van het vooropgestelde objectief, zullen koolzaad of canola (Brassica napus L.) en broccoli (Brassica oleracea L. cv. Italica) gedurende het ganse groeiseizoen aan verschillende ozonconcentraties blootgesteld worden. Hiervoor zal gebruik gemaakt worden van 15 Open-Top kamers (OTCs) waarin de gewassen kunnen opgroeien onder condities die de veldomstandigheden zeer dicht benaderen. Deze faciliteiten bevinden zich op de terreinen van het Centrum voor Onderzoek in Diergeneeskunde en Agrochemie (CODA). Voor een betrouwbare extrapolatie van de gegevens dienen deze experimenten minstens over 3 jaar herhaald te worden zodanig dat met de nodige klimaatsvariatie kan rekening gehouden worden. Voor een evaluatie van het "kamereffect" en bepaling van de ozonflux op bladniveau worden open veldplots gebruikt. De Onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-Ecologie van de Universiteit Antwerpen is verantwoordelijk voor het opvolgen van de fysiologische conditie van de planten gedurende het ganse groeiseizoen door metingen van fotosynthese en chlorophyll fluorescentie op bladniveau. Het hoofddoel hierbij is een identificatie van de momenten waarop de heersende ozonconcentraties ook effectief een fysiologische stressrespons bij de planten veroorzaken zodat deze evenementen kunnen teruggekoppeld worden aan de biochemische wijzigingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Organisch afval is tot weinig nut en waarde voor onze samenleving. Door behandeling kunnen er echter waardevolle producten gerecycleerd worden of kan het gebruikt worden voor het opwekken van alternatieve energie. Het doel van dit project is het zoeken naar een geschikte methode om de fermentatie van organisch afval of biomassa te sturen in de richting van waardevolle producten, zoals vluchtige vetzuren. Daarnaast kan de omzetting van organisch afval gekoppeld worden met de anaerobe afvalwater zuivering voor het opwekken van alternatieve energie om alzo de energiebehoefte te compenseren. Het project laat toe inzicht te krijgen in multidisciplinaire domeinen met name in de recuperatie van waardevolle producten uitgaande van organisch afval verdund met huishoudelijk afvalwater.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Diels Ludo
• Co-promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Arslan Doga

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het ICOS (Integrated Carbon Observiation System)-project ontplooit de infrastructuur voor gecoordineerde, lange-termijn hoogkwalitatieve gegevens i.v.m. de broeikasgasbalans van Europa en van nabij gelegen sleutelregio's in Siberia en Afrika. ICOS omvat een zenuwcentrum voor de coordinatie, de calibratie en de dataverzameling dat nauw gekoppeld is aan terreinnetwerken van atmosferische en ecosysteem-observatieposten. Het infrastructuurproject wil de wetenschappelijke ruggegraat vormen van een beter begrip en een accuratere kwantificering van de bronnen en putten (sources en sinks) van de belangrijkste broeikasgassen, en van hun terugkoppeling naar klimaatveranderingen. De globale doelstellingen van ICOS zijn: (i) het verzamelen en ter beschikking stellen van de lange-termijn waarnemingen die nodig zijn voor een beter begrip van de huidige toestand van de globale koolstofkringloop en van het toekomstig gedrag van de broeikasgasemissies, alsook van de factoren die de veranderende atmosferische samenstelling van broeikasgassen bepalen; (ii) het opvolgen en kwantificeren van de efficientie van koolstofsekwestratie en/of van emissiereductie-activiteiten van broeikasgassen op het niveau van de globale atmosferische samenstelling, met inbegrip van de verdeling van bronnen en putten per regio and per sector op het niveau van zowel de atmosfeer als het ecosysteem. Deze algemene doelstellingen worden bereikt door: (i) het uitbouwen van een centrale faciliteit, het ICOS-centrum, dat verantwoordelijk is voor de coordinatie, de calibratie en het databeheer; (ii) het in stand houden van een gecoordineerd, geintegreerd hoogkwalitatief lange-termijn-netwerk van atmosferische en ecosysteemobservaties; (iii) het verbeteren van de toegang tot bestaande en nieuwe atmosferische en ecosysteemgegevens voor wetenschappelijk onderzoek en voor politieke besluitvorming; (iv) het verbeteren van de toegang tot state-of-the-art faciliteiten voor ecosysteemmetingen ten behoeve van de Europese onderzoeksgemeenschap; (v) het aanleveren van Europese grondwaarnemingen voor de validatie van nieuwe remote sensing datasets over de atmosferische samenstelling en het landgebruik, zoals bvb. aangereikt door GMES; (vi) het bijdragen tot het Europese aandeel in het observatienetwerk van globale broeikasgassen onder de IGCO en UNFCCC conventies.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het centrale thema van het OEC ECO betreft de studie van de effecten van veranderingen in het abiotisch of niet-levend milieu op ecologische systemen (niveaus gaande van cel, organisme, ecosysteem tot landschap en regio), op de conditie en gezondheid van plant en dier - waaronder de mens - en op het cultureel erfgoed. In essentie gaat het om de studie van oorzaken (veranderingen in het milieu, verstoringen van de leefomgeving, verschillende stress-situaties) en gevolgen (ecofysiologische en chemische responsprocessen op diversie niveaus van organisatie). Het onderzoek is fundamenteel wetenschappelijk van aard, maar ook methodologisch, en het kan in bepaalde gevallen ook resulteren in of leiden tot relevante toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Van Grieken Rene

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject (het doctoraatsonderzoek van Kim Naudts) wordt bestudeerd of de weerstand van soortenrijke plantengemeenschappen aan diverse stressfactoren zal veranderen in toekomstige klimaatcondities. Hiertoe worden samengestelde graslandecosystemen onder twee verschillende klimaatscenario's -- het huidig klimaat en een gesimuleerd toekomstig klimaat -- blootgesteld aan diverse stresscondities: droogte, tekort aan stikstof, inundatie en zware metalen (zinc). De stressoren worden afzonderlijk toegediend (dosis-respons relaties), maar worden ook gecombineerd om hun interactieve impact te onderzoeken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Naudts Kim

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Via hun huidmondjes en diverse fysiologisch-biochemische processen in de cel, zijn planten in staat om een onderscheid te maken tussen verschillende isotopen van chemische elementen als bvb. koolstof(C), waterstof (H) en zuurstof(0). Dit onderscheid laat toe om de efficiëntie van C-opname en watergifte te kwantificeren, en aldus te koppelen aan productieperformantie. In dit project zal de genotypische variabilileit in de watergebruiksefficiëntie bepaald worden via stabiele C-isotoopanalyses en gekoppeld worden aan de productiviteit in het geslacht populier (Populus).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Via hun huidmondjes en diverse fysiologisch-biochemische processen in de cel, zijn planten in staat om een onderscheid te maken tussen verschillende isotopen van chemische elementen als bvb. koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). Dit onderscheid laat toe om de efficiëntie van C-opname en watergifte te kwantificeren, en aldus te koppelen aan productieperformantie. In dit project zal de genotypische variabiliteit in de watergebruiksefficiëntie bepaald worden via stabiele C-isotoopanalyses en gekoppeld worden aan de productiviteit in het geslacht populier (Populus).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tijdens het post-doctoraal onderzoek van Marion Liberloo worden de effecten van verhoogd atmosferisch CO2 en droogte onderzocht op trade-offs tussen de lichtinterceptie en waterhuishouding van bomen. Het experimenteel werk wordt uitgevoerd aan de Universiteit van West Sydney (Australia), terwijl de verwerking en modelering aan de Universiteit Antwerpen worden vervolledigd. Het Hawkesbury Forest Experiment (Sydney) is georiënteerd rond 12 temperatuur-gecontroleerde groeikamers waarin Eucalyptus-bomen groeien onder een huidige (380 ppm) en toekomstig verhoogde (620 ppm) atmosferische CO2 concentratie, en voorzien worden van een verschillende waterbeschikbaarheid. In een eerste luik bestuderen we de effecten van verhoogd CO2 en droogte op de 3-dimensionele structuur van Eucalyptus. De exacte 3-D locatie en orientatie van de stam, takken, en bladeren van E. saligna worden bepaald met een magnetische digitiser (Fastrak 3Space, Vermont, USA), resulterend in een 3-dimensioneel beeld van de volledige boom. In de verschillende CO2- en irrigatiebehandelingen meten we de fotosynthetische lichtrespons van zon- en schaduwbladeren, naast de bladoppervlakte-index en gapfractie van het bladerdek. Via allometrische relaties schatten we de tak- en stambiomassa, en dus ook de relatieve investering van de opgenomen koolstof in bladeren versus hout. Vervolgens worden de gegevens geïntegreerd in het structureel-functionele YPLANT-model, waarmee we de efficiëntie van lichtinterceptie en de totale C-opname op het niveau van de plant kunnen modeleren. Op deze manier kunnen belangrijke trade-offs tussen structuur (hoeveelheid en positionering van de bladeren) en functie (fotosynthetische capaciteit, blad WUE) bestudeerd worden. We testen de interacties tussen lichtabsorptie, waterhuishouding en biomechanische structuur als drie functies die het ontwerp van de kruin mede kunnen bepalen. Een sensitiviteitsanalyse toont aan welke componenten van de boomstructuur het meest de lichtinterceptie en de koolstofopname kunnen beïnvloeden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Liberloo Marion

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bomen en snelgroeiende houtachtige planten beschikken in meerdere opzichten over enkele belangrijke troeven om bij te dragen tot het Europese engagement om de koolstofemissies te verminderen. Bomen zijn enerzijds in staat om koolstof uit de atmosfeer op te nemen, en kunnen anderzijds voor een deel het gebruik van fossiele brandstoffen vervangen via de productie van hernieuwbare energie (i.e. bio-energie). Snelgroeiende bomen (o.a. hybride populieren, Populus spp.) kunnen in korte-omloophakhoutsystemen geteeld worden voor de productie van bio-energie. De mogelijkheden en het succes van deze korte-omloophakhoutculturen staan of vallen met de hoeveelheid houtachtige biomassa die over een korte periode geproduceerd kan worden. Deze wordt deels bepaald door het genotype van de beschouwde hybride, deels door de abiotische omgeving (bodem, klimaat). In dit doctoraatsonderzoek (van Sophie Dillen) zal gebruik gemaakt worden van de experimentele infrastractuur die beschikbaar wordt gesteld binnen het kader van het Europese POPYOMICS-netwerk. Daarbij werden begin 2003 een aantal volledige families van hybride populierensoorten van diverse herkomst aangeplant op drie standplaatsen in W. Europa met een verschillend klimaatstype. Het netwerk heeft als doelstelling de opbrengst van het geslacht populier (Populus) te verhogen in termen van biomassa en houtproductie, via een beter begrip van de fysiologie, de moleculaire genetica en de genomics. Verschillende ecofysiologische karakteristieken, waaronder hoogte, stamdiameter, individuele bladoppervlakte, fenologie,' zullen gedurende twee groeiseizoenen voor en één na het terugsnijden worden bepaald. Op het einde van het tweede groeiseizoen zal de productiviteit bepaald worden via biomassabepalingen. De effecten van standplaats (locatie) op overerfbaarheid, op productiviteit en op de ecofysiologische karakteristieken zullen worden geëvalueerd. De resultaten van dit doctoraat zullen de identificatie van robuste QTL (quantitative trait loci) voor diverse genotypen en contrasterende klimaatstypen mogelijk maken. Daardoor kunnen in de toekomst de ecofysiologische karakteristieken op de genetische kaart (die intussen beschikbaar is) van populier gezet worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Dillen Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een veelheid aan experimenten en veldonderzoek tijdens de voorbij decennia toont aan dat troposferisch ozon (O3) aan de huidige concentraties significante groeischade toebrengt aan Europese bosecosystemen. Daar O3-concentraties in de 21ste eeuw voorspeld worden te blijven toenemen, moeten bosgroeimodellen het negatieve effect van O3 op groei in rekening brengen. Het doel van dit doctoraatsonderzoek is dan ook het incorporeren van het O3-effect op de groei van bossen in een bestaand mechanistisch groeimodel, ANAFORE (ANAlysis of FORest Ecosystems). Op basis van bestaande datasets van begassingsexperimenten op twee representatieve boomsoorten voor West-Europa, gewone beuk (Fagus sylvatica L.) en grove den (Pinus sylvestris L.), wordt een O3-module uitgewerkt. Deze linkt de grootte van O3-geinduceerde groeireductie aan stomatale O3-fluxen. Na validatie wordt de module geïmplementeerd in het ANAFORE-model. Het model wordt dan gebruikt voor het simuleren van bosgroei en O3-schade onder toekomstige O3- en klimaatscenarios én in het licht van Europese O3-normering - voor het bepalen van O3-dosis/respons-relaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Op de Beeck Maarten

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In dit onderzoeksproject bestuderen we of de weerstand van soortenrijke plantengemeenschappen aan diverse stressfactoren zal veranderen in toekomstige klimaatcondities. Hiertoe worden grasland-mesocosmossen onder twee verschillende klimaatscenario's ¿ het huidig klimaat en een gesimuleerd toekomstig klimaat ¿blootgesteld aan diverse stresscondities (ozonpollutie, droogte, eutrofiëring, tekort aan stikstof, en zware metalen in de bodem). De stressoren worden afzonderlijk toegediend (dosis-respons relaties), maar worden ook gecombineerd om hun interactieve impact te onderzoeken. Door expertise te combineren uit de ecologie, plantenfysiologie, en plantenbiochemie, worden veranderingen in de responsen op stress bepaald op verschillende niveaus van biologische complexiteit, van cel of molecule tot ecosysteem.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Asard Han
• Co-promotor: Janssens Ivan
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit project bestudeert de gevoeligheid voor klimaatsopwarming van een scala van arctisch-alpiene en boreale plantensoorten en functionele types, in verschillende stadia van hun ontwikkeling als kiemplant of zaailing. Opwarming wordt gesimuleerd door blootstelling in het veld aan gecontroleerde infrarode straling, een techniek ontwikkeld aan de UA. We bestuderen eveneens veranderingen in de groei en chemische samenstelling van volwassen vegetaties als reactie op opwarming, omdat deze een chemisch-ecologische barrière zouden kunnen vormen voor de vestiging van jonge planten. De werkhypothese is dat een warmer klimaat de verjonging van plantengemeenschappen in de Arctis aantast.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan
• Mandaathouder: Shevtsova Anna

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject beoogt het op punt stellen van een werkinstrument, gebaseerd op een volledig procesgestuurd model dat de groei van bosbomen in Vlaanderen op een realistische wijze simuleert (SimForTree), via een gecoördineerde samenwerking tussen de Universiteiten van Antwerpen, Gent en Leuven. Alhoewel de ontwikkeling en het gebruik van dit simulatiemodel potentiëel ook een industriële impact heeft op de bosbouw- en de houtverwerkende sectoren, heeft het niet als hoofddoel economische omzetverbeteringen te realiseren. Het instrument wordt in de eerste plaats gecreëerd om zowel socio-economische als ecologische gevolgen van veranderende milieu-omstandigheden (o.a. door global climate change, milieuvervuiling) en specifieke beleidskeuzes realistisch in te kunnen schatten. Het is met andere woorden een hulpmiddel voor duurzame ontwikkeling. SimForTree zal dus ontwikkeld worden vanuit een filosofie van duurzaam beheer van bosecosystemen en natuurlijke hulpbronnen, en draagt zodoende bij tot het verbeteren van het welzijn en de welvaart in onze maatschappij. Het simulatiemodel zal praktisch bruikbaar zijn voor: · wetenschappelijk onderzoek op het gebied van landschaps- en bosecologie, bosbeheer, boomfysiologie, houtvorming, boom- en houtkwaliteit; · het geven van voorlichting met betrekking tot de impact van boomsoortenkeuzes, bosbehandelingstechnieken, huidige en toekomstige klimaatsveranderingen; · het nemen van beleidsbeslissingen door de verschillende belangengroepen binnen de volledige bos-houtkolom.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De relatie tussen chlorofylfluorescentie en lichtgebruiksefficiëntie wordt bemoeilijkt door zowel fotochemische als niet-fotochemische processen. Bovendien is het bij fluorescentie-detectie van op afstand enkel mogelijk om zongeïnduceerde fluorescentie te meten, zodat de interpretatie van deze signalen onzeker is. In het kader van dit IWT-opvangmandaat zal de relatie tussen chlorofylfluorescentie en lichtgebruiksefficiëntie van een vegetatie worden doorgrond in een ecofysiologische studie van verschillende plantensoorten in controle- en stresscondities. Op deze manier zal worden bijgedragen tot de interpretatie van zongeïnduceerde fluorescentiesignalen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Naudts Kim

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject heeft als doel na te gaan wat de gevolgen kunnen zijn van de toenemende troposferische ozonverontreiniging op veranderingen in het gehalte aan antioxidantia en glucosinolaten (natuurlijk toxine) in Brassica gewassen. Beide componenten hebben immers een belangrijke functie met betrekking tot de gezondheids- en veiligheidsaspecten van de menselijk voeding en dierlijk voeder. Doelstellingen : 1. bepalen van de invloed van stijgende troposferische ozonconcentraties op de antioxidant en glucosinolaat samenstelling van Brassica species 2. evaluatie van de invloed van ozon op het menselijk dieet en de voedselopname door dieren door de veranderingen in antioxidant en glucosinolaat niveaus in de voedselketen in rekening te brengen 3. identificeren van fysiologische en biochemische 'biomarkers' voor ozonstress door de interactie tussen stressinductie en veranderingen in secundaire metabolieten te onderzoeken 4. opheldering van de interactie tussen abiotische stressinductie, verdedigingsmechanismen en veranderingen in secundaire metabolieten door middel van transcriptoom analyse 5. evalutie van het effect van ozon-geïnduceerde veranderingen in glucosinolaatconcentraties en ¿samenstelling in relatie tot plant-pathogeen/insekt interacties door middel van een literatuurstudie 6. bepalen van de opbrengstverliezen en veranderingen in opbrengstkwaliteit 7. bijdragen tot ozonflux modellering door gegevens te leveren van stomatale geleidbaarheid in functie van omgevingscondities In functie van het vooropgestelde objectief, zullen koolzaad of canola (Brassica napus L.) en broccoli (Brassica oleracea L. cv. Italica) gedurende het ganse groeiseizoen aan verschillende ozonconcentraties blootgesteld worden. Hiervoor zal gebruik gemaakt worden van 15 Open-Top kamers (OTCs) waarin de gewassen kunnen opgroeien onder condities die de veldomstandigheden zeer dicht benaderen. Deze faciliteiten bevinden zich op de terreinen van het Centrum voor Onderzoek in Diergeneeskunde en Agrochemie (CODA). Voor een betrouwbare extrapolatie van de gegevens dienen deze experimenten minstens over 3 jaar herhaald te worden zodanig dat met de nodige klimaatsvariatie kan rekening gehouden worden. Voor een evaluatie van het "kamereffect" en bepaling van de ozonflux op bladniveau worden open veldplots gebruikt. De Onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-Ecologie van de Universiteit Antwerpen is verantwoordelijk voor het opvolgen van de fysiologische conditie van de planten gedurende het ganse groeiseizoen door metingen van fotosynthese en chlorophyll fluorescentie op bladniveau. Het hoofddoel hierbij is een identificatie van de momenten waarop de heersende ozonconcentraties ook effectief een fysiologische stressrespons bij de planten veroorzaken zodat deze evenementen kunnen teruggekoppeld worden aan de biochemische wijzigingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Promotor: Gielen Birgit

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoeksproject MYCARBIO bestudeert de impact van arbusculaire mycorrhizale fungi (AMF) op de biodiversiteit en de koolstofkringloop van Belgische graslandecosystemen onder gewijzigde klimaatcondities. Deze algemene doelstelling wordt vertaald in vijf specifieke objectieven, nl. (1) een evaluatie van de AMF-biodiversiteit in geselecteerde Belgische graslanden; (2) het bepalen van de functie van AMF voor de ontwikkeling van zaailingen, de gemeenschapsstructuur, de diversiteit en de productiviteit van graslanden; (3) een beter begrip van de impacts van verhoogd atmosferisch CO2, temperatuur en waterbeschikbaarheid op de AMF en de plant-biodiversiteit, op de AMF-plant-associaties en op de koolstofcyclus; (4) de evaluatie van het ecologisch belang van de AMF-plant-associaties voor de boven- en ondergrondse biodiversiteit en de koolstofbalans; en (5) het modelleren van de belangrijkste processen van de koolstofbalans in graslandecosystemen. De methodologie die gevolgd wordt om de algemene doelstelling van MYCARBIO te bereiken is gebaseerd op onderzoek op diverse organisatieniveaus. Daarbij neemt de graad van complexiteit toe van de individuele soorten naar de plantengemeenschap, en van de specifieke mechanismen naar de meer algemene ecosysteemfuncties. Het MYCARBIO-project tracht vernieuwende inzichten te genereren m.b.t. de impact van klimaatveranderingen op graslandecosystemen, op biodiversiteit, en op de koostofbalans. Deze inzichten kunnen wetenschappers, beleidsadviseurs, beleidsmakers en aandeelhouders erg van pas komen, zowel nationaal en internationaal.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Chlorofyl (chl) a fluorescentie heeft reeds bewezen een geschikte techniek te zijn voor de studie van stressresponsen bij planten. Omdat chl fluorescentie op complexe wijze gerelateerd is met processen in fotosynthese verschaffen fluorescentiemetingen gedetailleerde informatie over de integriteit en kwantumefficiëntie van fotosysteem II (PSII). De overkoepelende doelstelling van deze studie is het karakteriseren van veranderingen in primaire fotochemische processen van verschillende plantensoorten in functie van de meest voorkomende stresssituaties (milieu- en omgevingsstress) en dit zowel onder de huidige als toekomstige klimaatsomstandigheden (global change). Door dit te doen binnen een groot experiment waarbij meerdere stressoren afzonderlijk en in combinatie worden opgelegd, kan ondergezocht worden welke mechanismen gemeenschappelijk, respectievelijk specifiek, zijn voor de respons van planten t.o.v. verschillende stressoren. Objectieven: - Karakteriseren van de veranderingen in kwantumefficiëntie van fotosysteem II (PSII) in relatie tot afzonderlijke en gecombineerde stressoren onder huidige en toekomstige klimaatscondities voor verschillende plantensoorten - Een beter inzicht krijgen in de processen van niet-fotochemische quenching door dit te bestuderen onder verschillende stress- en klimaatscondities binnen hetzelfde experiment - Patronen en variatie van fotochemische efficiëntie binnen een individueel blad koppelen aan een bepaalde stressor en nagaan of de patronen verschillend zijn onder huidige en toekomstige klimaatsomstandigheden - Onderzoeken of chl fluorescentiesignalen onder alle omstandigheden een goede indicatie geven van de werkelijke fotochemische capaciteit Dit onderzoek zal kaderen binnen een groot experiment in onze onderzoeksgroep. De doelstelling van die grootschalige studie is nagaan of ecosystemen en de verschillende afzonderlijke plantensoorten voldoende resistent zullen blijven aan verschillende stressoren onder toekomstige klimaatsomstandigheden. Meer specifiek wilt men onderzoeken of de dosis-respons relaties voor de stressoren wijzigen en of er synergistische of antagonistische effecten optreden tussen de verschillende stressoren. Grasland mesocosmossen (eenheden van bodem + vegetatie) zullen in PVC-containers geplaatst worden binnen computer-gestuurde, doorzichtige groeikamers waarvan de helft de huidige CO2 concentraties en luchttemperaturen volgt en in de andere helft toekomstige condities worden gesimuleerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Gielen Birgit

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De stijgende ozonconcentraties in de troposfeer vormen een bedreiging voor natuurlijke vegetaties. Troposferisch ozon (O3) brengt bomen schade toe, die zich op boomniveau uit in verminderde groei. Hoewel het fysiologisch mechanisme achter O3-toxiciteit vrij goed gekend is, blijven pogingen tot het mechanistisch simuleren van zulke groeireductie tot op heden uit. Het doel van dit doctoraatsonderzoek is de kwantificatie van O3-geïnduceerde groeireductie bij bomen aan de hand van een bestaand mechanistisch groeimodel en datasets van uitgevoerde O3-experimenten. Dit groeimodel, genaamd ANAFORE (ANAlysis of FORest Ecosystems), wordt eerst gevalideerd, waarna het effect van O3 op groei in het gevalideerde ANAFORE-model worden ingebracht. Het inbrengen van het O3-effect gebeurt via de uitwerking van een O3-module die op basis van gesimuleerde stomatale O3-fluxen de verschillende O3-effecten op bladniveau zal simuleren. De boomsoorten waarvoor dit alles zal gebeuren, zijn gewone beuk (Fagus sylvatica) en grove den (Pinus sylvestris).

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Deckmyn Gaby
• Mandaathouder: Op de Beeck Maarten

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Globale veranderingen van de aarde omvatten zowel klimaatveranderingen als veranderingen in landgebruik en in biodiversiteit. De impact van klimatologische omgevingsstress en van de druk van het landgebruik op graslanden is tot nog toe onvoldoende gekend. Men veronderstelt echter dat graslanden de grootste veranderingen in diversiteit zullen ondergaan omdat zij gelijktijdig beinvloed worden door een combinatie van verschillende factoren, zoals stikstof(N)-depositie, overbegrazing, toenemende atmosferische CO2 concentraties en opwarming. Dit is vooral belangrijk omdat graslanden een belangrijke poel uitmaken in de globale koolstof(C-)cyclus. Zij nemen daarenboven ongeveer 20% van alle terrestrische CO2 fluxen voor hun rekening en zij vertegenwoordigen een gelijkaardig aandeel in de globale bodem-organische-koolstof. Tot nog toe hebben weinig of geen studies aandacht geschonken aan de gecombineerde effecten van verhoogde temperatuur en (i) droogtestress, of (ii) verhoogde N-depositie op het verlies aan diversiteit. Het hier voorgestelde onderzoeksproject tracht de impact van deze gecombineerde effecten na te gaan op het diversiteitsverlies, en op de C- en N-cycli, inclusief de allocatie van C en N tussen planten en bodem, tijdens verschillende ontwikkelingsstadia van de plant. Meer in het bijzonder worden volgende facetten onderzocht: (i) de performantie, productiviteit en efficientie van het waterverbruik; (ii) de bodem-koolstofbalans; en (iii) verschillende aspecten van de N-cyclus en van de waterverbruiksefficientie, en dit alles voor verschillend typen van graslandgemeenschappen. Verschillende experimenten zullen worden uitgevoerd aan de hand van modelecosystemen die groeien in 12 klimaatgecontroleerder groeikassen onder buitencondities. Elke groeikas bevat 24 plantengemeenschappen met verschillende combinaties van negen graslandsoorten: drie grassoorten, drie stikstoffixerende dicotylen en drie niet-stikstoffixerende dicotylen. Elke plantengemeenschap bestaat uit één, drie of negen soorten zodat verschillende niveaus van soortenrijkdom gesimuleerd worden. De helft van alle groeikassen wordt aan de omgevingsluchttemperatuur blootgesteld, terwijl de andere helft met 3°C opgewarmd wordt. Het voorgestelde onderzoek laat ons toe om beter te begrijpen hoe de ecosysteemdiversiteit zal reageren op stresssituaties in een toekomstig klimaat, en draagt bij tot een vermindering van de huidige onzekerheden met betrekking tot het verlies aan diversiteit in graslanden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit gezamelijk onderzoeksproject bestudeert de hydraulische architectuur van individuele bomen (dimensie en verdeling van de bladoppervlakte, hydraulische structuur van stam en takken, worteldistributie), evenals het relatieve aandeel van de sapstroom door elk van deze compartimenten. Verschillende technieken en benaderingswijzen worden gehanteerd, zoals: (i) de integratie van sapstroom-metingen op het macro-niveau (wortels, takken, stammen) met deze vanop het micro-niveau, (ii) anatomische studies op het niveau van cellen en vaatbundels, en (iii) architecturale analysen (impedantie, uitgraven van wortels met de luchtspade-techniek in combinatie met fotografie en beeldanalyse). De integratie van de structurele informatie op boomniveau (kruin, stam, wortel) met de overeenkomstige sapstroom laat een schatting toe van de hoeveelheid geabsorbeerd water vanuit verschillende bodemlagen, naast de studie van de dynamiek van dit proces en het belang ervan voor de overleving van de boom. Een beter begrip van de spatiale distributie van het watertransport in het xyleem van de stam kan toelaten om de relaties tussen wateropname, stockage en omgevingscondities te interpreteren, en om de graad van sectorialiteit of integratie van het lange-afstand watertransport in verschillende boomsoorten te kwantificeren. Deze informatie is bruikbaar: (i) voor de studie van de invloed van de houtachtige structuur op het watertransport en de ontwikkeling van de boom; (ii) voor het modelleren van de waterstroom in bomen; en (iii) voor de interpretatie van verschillende manieren om de plantenproductiviteit te verhogen. Dit kan leiden tot een efficiëntere toepassing van diverse beheersmaatregelen (als irrigatie, dunning van het bestand). De resultaten van dit onderzoeksproject zullen ook rechtstreeks bijdragen tot het Europese beleid inzake globale klimaatsveranderingen (global climate change). Het aanleveren van relevante instrumenten die toelaten om stress bij bomen in een vroeg stadium en in relatie tot de omgevingscondities te onderkennen, zal erg waardevol zijn voor studies m.b.t. de effecten van globale klimaatsveranderingen op terrestrische vegetaties.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het centrale thema van het OEC ECO betreft de studie van de effecten van veranderingen in het abiotisch of niet-levend milieu op ecologische systemen (niveaus gaande van cel, organisme, ecosysteem tot landschap en regio), op de conditie en gezondheid van plant en dier - waaronder de mens - en op het cultureel erfgoed. In essentie gaat het om de studie van oorzaken (veranderingen in het milieu, verstoringen van de leefomgeving, verschillende stress-situaties) en gevolgen (ecofysiologische en chemische responsprocessen op diversie niveaus van organisatie). Het onderzoek is fundamenteel wetenschappelijk van aard, maar ook methodologisch, en het kan in bepaalde gevallen ook resulteren in of leiden tot relevante toepassingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Blust Ronny
• Co-promotor: Van Grieken Rene

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Binnen de ecologie vormt het beschrijven van patronen in een vegetatie en het doorgronden van het patroon-proces-paradigma een cruciaal onderdeel van vegetatie- en landschaps-studies. De beschrijving van deze patronen wordt vaak bemoeilijkt door schaaleffecten. Het gebruik van wavelets bij de analyse van schaalgebonden patronen kan een oplossing zijn voor deze complexe problematiek met toepassingen in o.a. de validatie van teledetectie-producten, een cruciaal subdomein binnen de fysica.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Scheunders Paul

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstelling van dit onderzoeksproject is het inzicht verbeteren omtrent (a) de oorzaak van de jaarlijkse schommelingen in de netto koolstofbalans en (b) de duurzaamheid van deze C-opslagcapaciteit in terrestrische ecosystemen. De studie zal daarom: (1) de hypothese testen dat de schommelingen in de atmosferische CO2-opslag tussen opeenvolgende jaren, die veroorzaakt worden door de schommelingen in de CO2-balans van terrestrische ecosystemen, bepaald worden door de jaarlijkse klimaatschommelingen. (2) De onzekerheid reduceren in de voorspellingen van zowel het klimaat als de koolstofcyclus door het verbeteren van de parameterizatie van een bestaand gekoppeld klimaat-koolstofcyclusmodel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Luyssaert Sebastiaan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van global change spelen bossen een belangrijke rol als mogelijke opslagplaats voor koolstof uit de atmosfeer. Het is dus essentieel om de reactie van bosecosystemen op een verhoogde CO2 concentratie te onderzoeken. Aangezien verhoogde stikstofdeposities deel uitmaken van ons veranderend milieu, moeten mogelijke interacties tussen verhoogd atmosferisch CO2 en N fertilisatie onderzocht worden. Een hakhoutcultuur van populieren heeft o.w.v. de enorm snelle en grote biomassaproductie een grote capaciteit tot opslaan van koolstof in houtige biomassa. Dit onderzoeksproject bestudeert dan ook de reactie van ecosysteemprocessen in een korte omloop hakhoutcultuur van populieren op een verhoogde atmosferische CO2 concentratie (FACE 'syteem) en N bemesting. Hierbij worden de belangrijkste parameters die de uiteindelijke biomassaproductie en dus netto primaire productie bepalen, gemeten. Dit zijn o.a. de bladoppervlakte index (LAI), het heersende lichtregime (zowel kwaliteit als kwantiteit), de stamrespiratie, scheut- en stoolmortaliteit, competitie. Dit project maakt deel uit van het EUROFACE project (EU-contract EVR1-CT-2002-4002.7, Vijfde Kaderwerk Programma) waarin door een interdisciplinaire benadering een europees platform ontwikkeld wordt om de impact te bepalen van verhoogd CO2 op een korte-omloop hakhoutcultuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Liberloo Marion

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bomen en snelgroeiende houtachtige planten beschikken in meerdere opzichten over enkele belangrijke troeven om bij te dragen tot het Europese engagement om de koolstofemissies te verminderen. Bomen zijn enerzijds in staat om koolstof uit de atmosfeer op te nemen, en kunnen anderzijds voor een deel het gebruik van fossiele brandstoffen vervangen via de productie van hernieuwbare energie (i.e. bio-energie). Snelgroeiende bomen (o.a. hybride populieren, Populus spp.) kunnen in korte-omloophakhoutsystemen geteeld worden voor de productie van bio-energie. De mogelijkheden en het succes van deze korte-omloophakhoutculturen staan of vallen met de hoeveelheid houtachtige biomassa die over een korte periode geproduceerd kan worden. Deze wordt deels bepaald door het genotype van de beschouwde hybride, deels door de abiotische omgeving (bodem, klimaat). In dit onderzoek zal gebruik gemaakt worden van de experimentele infrastractuur die beschikbaar wordt gesteld binnen het kader van het Europese POPYOMICS-netwerk. Daarbij werden begin 2003 een aantal volledige families van hybride populierensoorten van diverse herkomst aangeplant op drie standplaatsen in W. Europa met een verschillend klimaatstype. Het netwerk heeft als doelstelling de opbrengst van het geslacht populier (Populus) te verhogen in termen van biomassa en houtproductie, via een beter begrip van de fysiologie, de moleculaire genetica en de genomics. Verschillende ecofysiologische karakteristieken, waaronder hoogte, stamdiameter, individuele bladoppervlakte, fenologie,' zullen gedurende twee groeiseizoenen voor en één na het terugsnijden worden bepaald. Op het einde van het tweede groeiseizoen zal de productiviteit bepaald worden via biomassabepalingen. De effecten van standplaats (locatie) op overerfbaarheid, op productiviteit en op de ecofysiologische karakteristieken zullen worden geëvalueerd. De resultaten van dit doctoraat zullen de identificatie van robuste QTL (quantitative trait loci) voor diverse genotypen en contrasterende klimaatstypen mogelijk maken. Daardoor kunnen in de toekomst de ecofysiologische karakteristieken op de genetische kaart (die intussen beschikbaar is) van populier gezet worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Dillen Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dankzij intensief onderzoek is er het laatste decennium vooruitgang geboekt in de kennis en het begrip van de effecten van de globale klimaatsveranderingen op ecosystemen. Toch blijven nog verscheidene vragen onbeantwoord. Twee zeer belangrijke aspecten die vaak niet in rekening worden gebracht zijn stress en senescentie. De hoofddoelstelling is nagaan of en hoe de bladsenescentie op het einde van het groeiseizoen, en in tweede instantie stressresponsen, gewijzigd worden door verschillende aspecten (in casu, verhoogde [CO2], temperatuur, [O3]) van een voorspeld toekomstig klimaat. Chlorofyll a fluorescentie heeft reeds bewezen een bruikbare, niet-destructieve manier te zijn voor de studie van verschillende aspecten van de fotosynthese, evenals voor de detectie van stress bij planten De commercieel beschikbare toestellen die chl a fluorescentie meten zoals bv. de PEA (Hansatech, UK) en de PAM2000 (Heinz Walz, Germany) bestrijken slechts een zeer kleine oppervlakte van een blad. Hierdoor wordt er geen spatiale informatie omtrent de heterogeniteit van een individueel blad bekomen, tenzij er een groot aantal metingen uitgevoerd worden. Tijdens de laatste jaren werden door meerdere onderzoeksgroepen beeldanalysesystemen ontworpen die toelaten twee-dimensionele beelden van fluorescentie-emissiepatronen te bekomen. Deze benadering levert uitgebreide fluorescentie informatie op van tienduizenden beeldelementen over het volledige bladoppervlak. Aan het Limburgs Universitair Centrum werd een chlorofyl-fluorescentie-beeldanalysesysteem ontwikkeld (Ciscato 2000, Acta Hort., 553, 507-512). Dit prototype kan binnen een aanvaardbaar budget omgebouwd worden tot een volwaardig draagbaar systeem. Het draagbaar systeem dat zou ontwikkeld worden door een firma zal bovendien op een aantal punten grondig verbeterd worden t.o.v. het prototype.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Promotor: Gielen Birgit

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Sampson David

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Bomen en snelgroeiende houtachtige planten beschikken in meerdere opzichten over enkele belangrijke troeven om bij te dragen tot het Europese engagement om de koolstofemissies te verminderen. Bomen zijn enerzijds in staat om koolstof uit de atmosfeer op te nemen, en kunnen anderzijds voor een deel het gebruik van fossiele brandstoffen vervangen via de productie van hernieuwbare energie (i.e. bio-energie). Snelgroeiende bomen (o.a. hybride populieren, Populus spp.) kunnen in korte-omloophakhoutsystemen geteeld worden voor de productie van bio-energie. De mogelijkheden en het succes van deze korte-omloophakhoutculturen staan of vallen met de hoeveelheid houtachtige biomassa die over een korte periode geproduceerd kan worden. Deze wordt deels bepaald door het genotype van de beschouwde hybride, deels door de abiotische omgeving (bodem, klimaat). In dit onderzoek zal gebruik gemaakt worden van de experimentele infrastractuur die beschikbaar wordt gesteld binnen het kader van het Europese POPYOMICS-netwerk. Daarbij werden begin 2003 een aantal volledige families van hybride populierensoorten van diverse herkomst aangeplant op drie standplaatsen in W. Europa met een verschillend klimaatstype. Het netwerk heeft als doelstelling de opbrengst van het geslacht populier (Populus) te verhogen in termen van biomassa en houtproductie, via een beter begrip van de fysiologie, de moleculaire genetica en de genomics. Verschillende ecofysiologische karakteristieken, waaronder hoogte, stamdiameter, individuele bladoppervlakte, fenologie,' zullen gedurende twee groeiseizoenen voor en één na het terugsnijden worden bepaald. Op het einde van het tweede groeiseizoen zal de productiviteit bepaald worden via biomassabepalingen. De effecten van standplaats (locatie) op overerfbaarheid, op productiviteit en op de ecofysiologische karakteristieken zullen worden geëvalueerd. De resultaten van dit doctoraat zullen de identificatie van robuste QTL (quantitative trait loci) voor diverse genotypen en contrasterende klimaatstypen mogelijk maken. Daardoor kunnen in de toekomst de ecofysiologische karakteristieken op de genetische kaart (die intussen beschikbaar is) van populier gezet worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Dillen Sophie

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van dit krediet werd een analytische balans aangekocht met een weegbereik tot op 1 microgram. Deze balans is gekoppeld aan een automatische koolstof-stikstofanalysator (Carlo Erba Instruments, Italie). De onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-ecologie werkt in het kader van diverse onderzoekscontracten reeds meerdere jaren rond de koolstof- en stikstofkringloop van planten en plantengemeenschappen. Gedetailleerde koolstof- en stikstofanalyses zijn dan ook van cruciaal belang. Het afwegen van uiterst kleine hoeveelheden bodem, planten, bladeren en houtmaterialen vormt een belangrijk onderdeel van de meetprocedure.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De hoofddoelstelling van de Wetenschappelijke Onderzoeksgemeenschap is het bundelen van de aanwezige know-how en expertise in Vlaanderen met betrekking tot de studie van de effecten van `global change' op terrestrische ecosystemen, en deze in nauw contact te brengen met een aantal erkende buitenlandse onderzoekseenheden en onderzoeksgroepen behorende tot de Franstalige gemeenschap in België. Het centrale thema van dit netwerk wordt gevormd door de studie van de effecten van globale veranderingen van de aarde (in de brede zin van het begrip) op verschillende schaalniveaus, gaande van blad - plant - vegetatie/bestand - landschap - regio - continent - globe. Daarbij zal de nadruk vooral liggen op de interacties tussen meerdere van de veranderingsprocessen en van hun effecten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De uiteindelijke doelstelling van het project is het kwantificeren, begrijpen, simuleren en voorspellen van de terrestrische koolstofbalans van Europa. Even belangrijk is ook de onzekerheden die er met de analyse van de koolstofbalans gepaard gaan, te kwantificeren zowel op lokale, regionale als continentale schaal. Het project behelst een grote reeks fysische metingen van CO2-concentraties en van koolstofuitwisselingen binnen de EU. Daarnaast worden een hele reeks ecologische metingen uitgevoerd in verband met de koolstofcyclus van verschillende ecosystemen. Verder wordt er een uitgebreide gegevensbank uitgebouwd en worden een aantal modellen ontwikkeld en gevalideerd. De modelontwikkeling houdt zowel een top-down als een bottom-up benadering in omdat er ook metingen en observaties op regionaal niveau boven vegetaties en ecosystemen gebeuren die naar het niveau van het ecosysteem worden vertaald.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De uiteindelijke doelstelling van het project is het kwantificeren, begrijpen, simuleren en voorspellen van de terrestrische koolstofbalans van Europa. Even belangrijk is ook de onzekerheden die er met de analyse van de koolstofbalans gepaard gaan, te kwantificeren zowel op lokale, regionale als continentale schaal. Het project behelst een grote reeks fysische metingen van CO2-concentraties en van koolstofuitwisselingen binnen de EU. Daarnaast worden een hele reeks ecologische metingen uitgevoerd in verband met de koolstofcyclus van verschillende ecosystemen. Verder wordt er een uitgebreide gegevensbank uitgebouwd en worden een aantal modellen ontwikkeld en gevalideerd. De modelontwikkeling houdt zowel een top-down als een bottom-up benadering in omdat er ook metingen en observaties op regionaal niveau boven vegetaties en ecosystemen gebeuren die naar het niveau van het ecosysteem worden vertaald.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het project behandelt de floristische en ruimtelijke (in)stabiliteit van het mangrove-ecosysteem en het effect hiervan op de aanwezige mangrovefauna. De veranderingen in mangroven die worden opgevolgd en gemodelleerd zijn van fyto- en zoösociologische aard en concentreren zich direct en indirect op de functie, de mobiliteit en de mogelijkheden van verspreiding van de organismen onder welbepaalde milieu-omstandigheden. Het project maakt gebruik van recente teledetectie-technologie van zeer hoge resolutie en innoveert eerder gevoerd onderzoek door alle biotische en abiotische gegevens te integreren in een geografisch informatiesysteem. Het onderzoek wordt toegespitst op mangrovesites in Kenia en Sri Lanka en wordt uitgevoerd in samenwerking met de VUB, die het project coördineert.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit gezamelijk onderzoeksproject bestudeert de verschillen tussen boomsoorten van de onder- en de bovenétages van een gemengd, heterogeen gematigd bos, en in het bijzonder de waterhuishouding en het aandeel van deze soorten in de het totale waterverbruik van het bos. Specifieke werkpakketten van dit onderzoeksproject zijn devolgende: (1) beschrijving van de algemene boomstructuur, met inbegrip van de verdeling van bladeren/naalden, van levende cellen, van stikstof en van de structurele elementen; (2) metingen van de sapstroomsnelheid, met inbegrip van de spatiale variatie binnen de stam op basis van kleurtechnieken, van de sapstroomsnelheid gedurende het jaar, vergelijking van de soorten uit de bovenétage (grove den) met deze uit de onderétage (Rhododendron en vogelkers); en (3) opschaling naar het volledige waterverbruik van het bestand. Het eindproduct van dit project zal het relatieve belang van onderétage-soorten (als Rhododendron en vogelkers) aantonen voor de uitwisselingen van energie en massa van een meerlagig of gemengd bos in relatie tot deze van de boomsoorten uit de bovenétage.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-ecologie van het departement Biologie meet sinds 1997 de opname van koolstof en de afgifte van water van een gemengd dennenbos in Brasschaat (provincie Antwerpen). Deze metingen gebeuren met behulp van de eddy covariantie-methodologie bovenop een 40 m hoge meteorologische toren in het bos. De doelstellingen van het post-doctoraal onderzoek van Dr. Miklos Nagy (Hongarije) zijn enerzijds de belangrijkste regulerende processen en terugkoppelingssystemen van de koolstof- en waterfluxen te begrijpen, en anderzijds de metingen van deze fluxen te vervolgen. Met betrekking tot de eerste doelstelling zullen de beschikbare gegevensbestanden geanalyseerd worden en zullen de relaties tussen inkomende straling en koolstofopname, tussen luchttemperatuur en waterflux, enz.... gekwantificeerd worden. Voor de tweede doelstelling zal de bestaande methodologie verder worden gebruikt teneinde de fluxen te kwantificeren, en zullen tevens een aantal korte-termijn-experimenten worden uitgevoerd.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Nagy Miklos

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De effecten van globale klimaatsverandering op bladsenescentie en stress zijn slecht gekend maar uitermate relevant voor de toekomstige koolstofsekwestratie van ecosystemen. De hoofddoelstelling van dit onderzoek is nagaan of en hoe de bladsenescentie op het einde van het groeiseizoen, en in tweede instantie stressresponsen, gewijzigd worden door verschillende aspecten (in casu, verhoogde [CO2], temperatuur, [O3]) van een voorspeld toekomstig klimaat. De specifieke doelstellingen van dit onderzoeksvoorstel kunnen als volgt worden samengevat: (1) inzicht verwerven in het proces van bladsenescentie en de stressrespons van planten onder toekomstige klimaatsomstandigheden; (2) onderzoeken of een eventuele wijziging van het tijdstip en het verloop van senescentie of de stressgevoeligheid van planten in een toekomstig klimaat gevolgen heeft voor de productie en koolstofopslagcapaciteit van de vegetatie; (3) een bestaand fluorescentie-beeldvormend systeem verder implementeren voor de `remote' detectie van chl a fluorescentie in vegetaties; (4) de toepasbaarheid van dit systeem onderzoeken voor de bepaling van de fotosynthese op bestandsniveau . Het onderzoek zal uitgevoerd worden binnen bestaande experimenten of projecten op (1) artificiële grasecosystemen van verschillende diverstiteit die blootgesteld worden aan een verhoogde omgevingstemperatuur (+3ºC) waardoor waarschijnlijk periodes van waterstress zullen optreden tijdens de zomer; (2) een populieren (drie Populus spp.) hakhoutplantage waarin 300 m2-proefvlakken groeien onder toekomstige [CO2] en waar tevens het effect van bodemvruchtbaarheid wordt onderzocht d.m.v. gecontroleerde bemesting; (3) een ozongevoelige plantensoort (bv. Trifolium) blootgesteld aan verhoogde [O3].

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Gielen Birgit

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van global change spelen bossen een belangrijke rol als mogelijke opslagplaats voor koolstof uit de atmosfeer. Het is dus essentieel om de reactie van bosecosystemen op een verhoogde CO2 concentratie te onderzoeken. Aangezien verhoogde stikstofdeposities deel uitmaken van ons veranderend milieu, moeten mogelijke interacties tussen verhoogd atmosferisch CO2 en N fertilisatie onderzocht worden. Een hakhoutcultuur van populieren heeft o.w.v. de enorm snelle en grote biomassaproductie een grote capaciteit tot opslaan van koolstof in houtige biomassa. Dit onderzoeksproject bestudeert dan ook de reactie van ecosysteemprocessen in een korte omloop hakhoutcultuur van populieren op een verhoogde atmosferische CO2 concentratie (FACE 'syteem) en N bemesting. Hierbij worden de belangrijkste parameters die de uiteindelijke biomassaproductie en dus netto primaire productie bepalen, gemeten. Dit zijn o.a. de bladoppervlakte index (LAI), het heersende lichtregime (zowel kwaliteit als kwantiteit), de stamrespiratie, scheut- en stoolmortaliteit, competitie. Dit project maakt deel uit van het EUROFACE project (EU-contract EVR1-CT-2002-4002.7, Vijfde Kaderwerk Programma) waarin door een interdisciplinaire benadering een europees platform ontwikkeld wordt om de impact te bepalen van verhoogd CO2 op een korte-omloop hakhoutcultuur.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Liberloo Marion

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De twee onderzoeksgroepen wensen de koolstofbalans (`sources' en `sinks') en C-fluxen te kwantificeren van een specifiek vegetatietype (nl. een gematigd graslandecosysteem) aan de hand van een centraal experimenteel platform, geconstrueerd door de UIA-onderzoeksgroep. Er wordt geopteerd voor een geïntegreerde, procesmatige benadering van alle belangrijke componenten van de C-sekwestratie-pathway, met inbegrip van de rol van vegetatie, micro-organismen en bodem. In dit platform voor gezamelijk gebruik door de twee onderzoeksgroepen, worden verschillende `global change' scenario's experimenteel gesimuleerd (verlies van biodiversiteit, klimaatsopwarming, en de combinatie van beide). Studies worden uitgevoerd op de C-cyclus (assimilatie, respiratie, opslag in biomassa en bodem-pools, residentietijd), op ondergrondse allocatieprocessen (wortelproductie, groei en turnover van fijne wortels, C-exudatie) en op trofische relaties (microbieel C-gebruik en -immobilizatie, verschillen tussen decompositie door bacteriën en fungi). Zowel biogeochemische als biotische interacties tussen plantendiversiteit en klimaatsverandering komen aan bod, met nadruk op verschuivingen tussen nutriëntenopname door planten en bacteriële immobilisatie, en op soortspecifieke veranderingen in de fenologie van planten t.g.v. blootstelling aan een gewijzigd temperatuursregime.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Co-promotor: Nijs Ivan

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het onderzoeksvoorstel omvat de studie van het ruimtelijk patroon van het neotropisch regenwoud, met nadruk op ontbossings-, fragmentatie- en hergroei-aspecten. Er wordt gebruik gemaakt van teledetectiegegevens (satellietbeelden) die toelaten de patroonwijzigingen te kwantificeren in ruimte en tijd, en op verschillende schaalniveaus.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Bogaert Jan
• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit infrastructuur-project ondersteunt en verbetert een reeds bestaande en operationele grootschalige Free Air CO2 Enrichment (FACE) opstelling. Met deze infrastructuur wordt een geintegreerde onderzoeksactiviteit op Europese schaal uitgevoerd met betrekking tot de rol van korte-omloop- houtaanplantingen voor de sekwestratie van broeikasgassen onder condities van globale klimaatswijzigingen, en dit in het licht van het Kyoto-protocol. Het onderzoek van de interacties tussen beheersstrategieën (hakhoutcultuur en bemesting) en klimaatswijzigingen is essentieel (i) voor een volledige becijfering van het aandeel van biomassa en energieplantages voor koolstofsekwestratie, en (ii) voor het afwegen van de directe versus indirecte effecten van dit type van landgebruik voor koolstofsekwestratie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van dit onderzoeksproject is de bepaling van de genetische basis van opbrengst en ziekteresistentie met het oog op een verhoogde productiviteit van het geslacht Populus. Dit project werd voorbereid en wordt uitgevoerd door een consortium van Europese onderzoekers die fysiologie, moleculaire genetica en genomics aan elkaar koppelen in Populus. Verschillende taken en werkpakketten worden door dit consortium uitgevoerd, en met name: (1) screening van genetisch materiaal en de ontwikkeling van een Europees experimenteel netwerk van plantages voor de moleculaire genetica en genomics van populier; (2) fysiologische karakterisatie van opbrengst en productiviteit; (3) karakterisatie van resistentie aan ziekten en pathogenen; (4) detectie van QTL en de ontwikkeling van een consensuskaart voor populier; (5) genomics-benadering met het oog op de identificatie en de mapping van kandidaat-genen. Dit behelst onder mee transcriptprofilering voor bepaalde ontwikkelingskarakteristieken en het gebruik van microarray-analyse van de `mapping'-ouders na blootstelling aan verschillende biotische en abiotische stressfactoren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De gevoeligheid van volwassen beukenbomen aan een chronische ozonblootstelling wordt onderzocht voor representatieve boscondities in Centraal Europa. In het kader van de globale klimaatsveranderingen kan ozon namelijk de capaciteit van bossen om koolstof vast te leggen, sterk beinvloeden. Een nieuw Free Air Canopy Ozone Exposure systeem, waarbij een verhoogd ozonregime continu aan een bosbestand wordt opgelegd, zal gebruikt worden om de relevante respons van beuken te onderzoeken. Hierbij zal vooral de koolstofbalans onderzocht worden. De ozonflux in de bladeren zal gevalideerd worden tegenover het courant gebruikte AOT40 criterium. De reponsprocessen op het niveau van de cel, het plantenorgaan en de volledige boom zullen bestudeerd worden aan de hand van moleculaire, biochemische en ecofysiologische methoden. Bijkomende begassingsexperimenten van jonge beuken in de kroon evenals blootstellingen van volledige takken met cuvetten, moeten toelaten om de ozonstudies te valideren. De bekomen resultaten en bevindingen zullen geincorporeerd worden in een mechanistisch model dat zal opschalen naar het volledige bestandsniveau en dat de ozonimpact kan voorspellen onder `global change' scenarios. Deze procesgefundeerde risico-inschatting moet in staat zijn om het beleid dienaangaande te sturen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstellingen van het voorgestelde doctoraatsproject zijn: (1) de studie van de respons van een populierenhakhoutsysteem op verhoogde atmosferische CO2 concentraties en een gewijzigde stikstoftoediening over een periode van drie jaren; (2) het documenteren van verschillen tussen verschillende soorten van populieren in termen van hun reactie op verhoogde atmosferische CO2 concentraties; (3) de studie van de populatiedynamiek, de rol van competitie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Liberloo Marion

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Door de mogelijkheid van een oorzakelijk verband tussen stijging van de atmosferische CO2 concentratie en de de opwarming van de aarde, heeft een beter begrip van de globale koolstofcyclus zich als noodzakelijke voorwaarde opgeworpen om globale klimaatsmodellen te optimaliseren en toekomstige klimaatsscenario's meer realistisch te maken. Er is de voorbije twee decennia veel kennis vergaard in verband met de globale koolstofcyclus. Zo zijn er redelijk betrouwbare schattingen gemaakt van de jaarlijkse koolstofopname door oceanen en door terrestrische ecosystemen. Toch blijven er nog veel onzekerheden. De netto koolstofopslag in terrestrische ecosystemen wordt bepaald door het verschil tussen de fotosynthetische koolstofopname en de respiratorische koolstofafgifte, en is typisch een grootte-orde kleiner dan deze bijna compenserende processen. Omdat zowel fotosynthese als respiratie klimaatsafhankelijk zijn en het klimaat heel variabel is, zijn er heel grote jaarlijkse verschillen in de netto koolstofopslag in terrestrische ecosystemen. De klimaats-afhankelijkheid van deze inter-annuele variabiliteit is momenteel onvoldoende begrepen, hetgeen bijdraagt tot de grote onzekerheid in toekomstige klimaatsscenario's. Zolang we niet met voldoende zekerheid kunnen voorspellen hoe de koolstofuitwisseling tussen land en atmosfeer (en ook oceaan en atmosfeer) zal veranderen als gevolg van de waarschijnlijke klimaatsveranderingen, kan men immers ook niet voorspellen of de koolstofcyclus de opwarming van de aarde zal bufferen of juist versterken. Er is dus een hoge nood aan lange-termijn studies die de netto koolstofopname door terrestrische ecosystemen relateren aan het klimaat en dit op verschillende tijdsschalen, i.e. van korte termijn (hitte- of koudegolven, natte ' of droge seizoenen) tot heel lange termijn (ENSO, NAO), maar ook voor verschillende klimaatsregio's (boreale, mediterrane, maritiem-gematigde en continentaal-gematigde ecosystemen). De eerste doelstelling van dit onderzoeksvoorstel is een kwantitatieve schatting te maken van de netto koolstofopname door terrestrische ecosystemen op het Europese continent. Dit zou gebeuren door beschikbare koolstof-inventarisgegevens op te schalen tot op het continentaal niveau, en deze te valideren met schattingen afkomstig van inverse atmosferische tracer-transport modellen. Op een gelijkaardige manier kan ook voor kleinere regio's de koolstofopname bepaald worden, die op hun beurt gevalideerd zullen worden met schatting afkomstig van modellen gebaseerd op vertikale CO2-profielen in de convective boundary layer. De tweede doelstelling van dit onderzoek is een gedetailleerde studie van de temporele variabiliteit in de netto koolstofopname door ecosystemen en deze te relateren aan de variabiliteit in klimaat. Dit zal gebeuren voor ecosystemen uit verschillende klimaatsregio's en de gegevens hiervoor werden bekomen met de 'eddy covariantie' techniek. De derde doelstelling van dit onderzoek is een studie van de klimaatsafhankelijkheid van de deel-processen van de netto koolstofuitwisseling (fotosynthese, bodemrespiratie en bovengrondse respiratie, heterotrofe activiteit in verschillende bodemfracties). Deze studie is beperkt tot één ecosysteem (een gemengd eiken- en dennenbos in Brasschaat, België), waar onze onderzoeksgroep al sinds 1996 in detail de koolstofcyclus bestudeert . Voor deze studie wordt naast de eddy-covariantie techniek ook gebruik gemaakt van bodemrespiratie-metingen, van vertikale profielen van stabiele koolstof en zuurstofisotopen, en van laboratoriumexperimenten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Janssens Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gezien het feit dat de hout- en houtverwerkende industrieën aangewezen zijn op een regelmatige aanvoer van hout met vrij uniforme eigenschappen, bestaat er binnen de Europese houtindustrie een reeële nood aan modellen die de houtkwaliteit kunnen voorspellen. Dit project tracht dan ook de relaties tussen standplaatsfactoren en groei, evenals tussen houtkwaliteit en productie beter te begrijpen, zowel voor huidige als toekomstige scenario's van klimaatswijzigingen, via een geintegreerde modelbenadering. Deze doelstelling zal bereikt worden door (i) de monitoring van bestaande bosbestanden; (ii) de experimentele manipulatie van bepaalde groeicondities; (iii) een analyse van de anatomische, biochemische en mechanische houteigenschappen; (iv) de modellering van groei, opbrengst en kwaliteit over een waaier van verschillende ruimtelijke schalen. Het geintegreerde modelsysteem moet bosbeheerders, de houtindustrie en beleidsmakers toelaten te beslissen of het bosbeheer zich dient te richten op productie, op behoud of op de sociale functie van het bos.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In een gemengd en heterogeen bos, spelen zowel de perceelsdiversiteit als de dominerende boomsoorten en de onderbegroeing een belangrijke rol in de totale koolstof-, water- en energiebalans van het bos. Om dit soort heterogene, complexe bosbestanden te modelleren is een gedetailleerde kennis van het gedrag en de stralingsomgeving van de onderbegroeing even belangrijk als dat van de dominerende boomlaag. De doelstelling van dit project is het verkrijgen van een beter inzicht in de ondervegetatie van eiken, Rhodendron en Amerikaanse vogelkers in een gemengd bos. Metingen van gasuitwisseling, lichtprofielen en verschillende morfologische karakteristieken zullen worden uitgevoerd gedurende het zomerseizoen op een heterogeen bosbestand dat door de onderzoeksgroep Planten- en Vegetatie-ecologie reeds gedurende een aantal jaren intensief bestudeerd wordt.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Niinemets Ulo

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het beplanten van verontreinigde sites met vegetaties kan gebruikt worden voor het renoveren en saneren van vervuilde bodems door fytoremediatie. In dit project zalonderzocht worden of een intensieve hakhoutcultuur v;an,wiIge.n en populieren gebruikt kan worden voor fytosanering en fyto-extractie van een oude stortplaats in Boom (Rupelstreek) die verontreinigd is met meerdere zware metalen. Daarbij zullen volgende aspecten onderzocht worden: verschillen tussen diverse genotypen, interacties tussen genotype en bodemtype, productie aan biomassa en bio-energie, en fyto-extractiecapaciteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstellingen van het onderzoeksproject dat Xiao Chun-Wang gedurende een periode van 12 maanden binnen de onderzoeksgroep Planten-en Vegetatie-ecologie uitvoert, zijn (1) de ecofysiologische karakterisatie van een waaier van populieren- en wilgenklonen, en (2) de studie van hun ecologische performantie (respons op omgevingsfactoren) en hun ecologische strategie (vegetatieclassificatie van de onderbegroeiing). Het onderzoek behelst verder ook de mogelijkheden van populieren en wilgen als fyto-remediatoren voor de sanering van met zware metalen verontreinigde bodems. De expertise van de kandidaat-bursaal in verband met ecologische strategieën en de classificatie van de onderbegroeiing brengen interessante en nieuwe onderzoekservaringen binnen de onderzoeksgroep. De resultaten van het onderzoeksproject van Xiao Chun-Wang worden ingepast in de reeds beschikbare groei- en biomassagegevens van de bestaande aanplanting.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Xiao Chunwang

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Dit onderzoeksproject betreft een gezamelijke wetenschappelijke studie van UIA, Vito en twee instituten in China (nl. Chinese Academy of Forestry in Beijing en Chinese Academy of Science in Lanzhou). De studie tracht een aantal essentiële biofysische variabelen m.b.t. landoppervlakte te extraheren, zoals bladoppervlakte-index (LAI), fractie van geabsorbeerde fotosynthetisch actieve straling door de vegetatie (fAPAR; tussen 0.4 en 0.7 µm), hemisferische albedo van het oppervlak, genormaliseerde spectrale reflectantie, BRDF, gatenfrekwentie en chlorofylgehalte van het gebladerte. De extractiemethode is gebaseerd op het gebruik van multi-directionele reflectantiegegevens die verzameld worden door de SPOT4/VEGETATION sensor en de toepassing van een stralingstransfermodel voor de vegetatie, het Mean RTE Model, ontwikkeld aan de Boston University. De SPOT4/VEGETATION is een sensor met een polaire orbit en synchroon aan de zon. De schatting van deze parameters zal gevalideerd worden aan de hand van twee wel-gedefinieerde bossen in China, nl. een gematigd semi-aried woud en een tropisch regenwoud.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van globale klimaatsveranderingen is er reeds veel onderzoek gedaan naar de effecten van verhoogd CO2 op gasuitwisseling, ontwikkeling, groei en productie van landbouwgewassen en meer recent ook van bomen. Omdat er nog steeds nood is aan studies op het niveau van volledige ecosystemen, zullen in dit onderzoek de effecten van een verhoogde CO2-concentratie op een `man-made' bosecosysteem, in het bijzonder een korte-omloop populierensysteem met een hoge plantdichtheid van 10000 planten/ha, bestudeerd worden. Gezien deze keuze kunnen dus ook effecten van verhoogd atmosferisch CO2 op een biomassa-productie systeem onderzocht worden. De nadruk ligt op lichtinterceptie en gewasstructuur. Hierbij zullen complexe interacties en terugkoppelingsmechanismen tussen CO2 en stikstof bestudeerd worden evenals structuur/functie relaties zoals bv. de terugkoppeling tussen fotosynthese, bladoppervlakte en lichtinterceptie. De studie van interacties tussen CO2 en stikstof wordt gerealiseerd doordat de helft van elke plot een verhoogde en de andere helft een lage stikstoftoediening krijgt. Drie populierenklonen (Populus alba, kloon 2AS; Populus nigra, kloon Jean Pourtet; Populus ? euramericana = P. deltoides ? P. nigra, kloon I-214) met grote vershillen in groeikracht, morfologie, fysiologie en productiviteit zullen gevolgd worden. Voor de CO2-begassingen wordt gebruik gemaakt van een nieuw ontwikkelde technologie, nl. FACE-aanplanting (Free Air Carbon Enrichment) die toelaat een volledig ecosysteem of aanplanting in open-terrein condities te bestuderen. Er wordt gewerkt in zes ringen met twee CO2- en twee stikstofbehandelingen teneinde over voldoende herhalingen te beschikken. De aanplanting is gesitueerd in de nabijheid van de Universiteit van Viterbo (Italië) en wordt voor deze studie ter beschikking gesteld in het kader van een ruimer ambitieus Europees onderzoeksproject, waar door samenwerking tussen een zevental universiteiten en onderzoekslaboratoria de verschillende componenten van het ecosysteem worden onderzocht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Gielen Birgit

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Gezien het feit dat de hout- en houtverwerkende industrieën aangewezen zijn op een regelmatige aanvoer van hout met vrij uniforme eigenschappen, bestaat er binnen de Europese houtindustrie een reeële nood aan modellen die de houtkwaliteit kunnen voorspellen. Dit project tracht dan ook de relaties tussen standplaatsfactoren en groei, evenals tussen houtkwaliteit en productie beter te begrijpen, zowel voor huidige als toekomstige scenario's van klimaatswijzigingen, via een geintegreerde modelbenadering. Deze doelstelling zal bereikt worden door (i) de monitoring van bestaande bosbestanden; (ii) de experimentele manipulatie van bepaalde groeicondities; (iii) een analyse van de anatomische, biochemische en mechanische houteigenschappen; (iv) de modellering van groei, opbrengst en kwaliteit over een waaier van verschillende ruimtelijke schalen. Het geintegreerde modelsysteem moet bosbeheerders, de houtindustrie en beleidsmakers toelaten te beslissen of het bosbeheer zich dient te richten op productie, op behoud of op de sociale functie van het bos.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

• Planten- en Ecosystemen (PLECO) - Ecologie in tijden van verandering

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een verandering van het ruimtelijk patroon van terrestrische ecosystemen wordt beschouwd als de belangrijkste component van de milieuveranderingen omschreven als "global change". Deze patroonverandering is een gevolg van de toenemende bevolkingsdruk en van de globale klimaatsveranderingen. Het onderzoek beoogt een kwantificering van deze patroonveranderingen aan de hand van teledetectiegegevens (AVHRR en MODIS). De kwantificering wordt uitgevoerd aan de hand van landschapsindexen. Het onderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met Boston University.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Bogaert Jan

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De globale doelstelling van het CARBOEUROFLUX programma is een verbetering van onze kennis van de grootte, de locatie, het temporeel gedrag en de oorzaken van de koolstof source/sink (bron/put) van diverse terrestrische ecosystemen. Deze verbeterde kennis van de koolstofbalans kan gebruikt worden om de onderhandelingscapaciteit van de Europese Gemeenschap te versterken in het kader van het Kyoto-protocol. Het project incorporeert 30 studiegebieden in Europa waar continu en over lange-termijn de uitwisselingen van koolstof, energie en water bestudeerd worden, tesamen met de ecologische processen die de biosferische uitwisselingen van ecosystemen controleren. De studiegebieden vertegenwoordigen verschillende terrestrische ecosystemen van het Europese continent, en bevatten verschillende soorten, gemeenschapsstructuur, beheerspraktijken en vegetatiedistributie in relatie tot de verwachte veranderingen in de Europese klimaatscondities. De methodologie voor de metingen van de ecosysteemuitwisselingen van koolstof en energie is gebaseerd op de theorie van de eddy covariantie. De fluxstations meten de netto flux van koolstof die het ecosysteem binnenkomt of verlaat. De belangrijkste bosbiomes omvatten zowel loofbossen als naaldbossen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Uitwisseling met Frankrijk (Prof. Gerant) in het kader van Tournesol 2000. In het kader van de 'global change' problematiek en van de steeds toenemende atmosferische pollutie (in het bijzonder troposferisch ozon) zijn de reacties van bomen en houtachtige plantensoorten op deze veranderende condities erg belangrijk, gezien hun aandeel in de totale productiviteit op aarde en hun lange levensduur. Het wetenschappelijk uitwisselingsproject brengt de competenties van beide onderzoeksgroepen dichter bij elkaar om via een complementaire aanpak de responsiegedragingen van bomen op gewijzigde condities beter te begrijpen en te doorgronden. Aan het laboratorium in Antwerpen (UIA) wordt in het bijzonder nadruk gelegd op responsieprocessen op het niveau van het blad en de gehele plant, terwijl in het laboratorium in Frankrijk (Université Henri Poincarré, Nancy) de klemtoon ligt op cellulaire en subcellulaire responsiemechanismen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De globale doelstelling van het CARBOEUROFLUX programma is een verbetering van onze kennis van de grootte, de locatie, het temporeel gedrag en de oorzaken van de koolstof source/sink (bron/put) van diverse terrestrische ecosystemen. Deze verbeterde kennis van de koolstofbalans kan gebruikt worden om de onderhandelingscapaciteit van de Europese Gemeenschap te versterken in het kader van het Kyoto-protocol. Het project incorporeert 30 studiegebieden in Europa waar continu en over lange-termijn de uitwisselingen van koolstof, energie en water bestudeerd worden, tesamen met de ecologische processen die de biosferische uitwisselingen van ecosystemen controleren. De studiegebieden vertegenwoordigen verschillende terrestrische ecosystemen van het Europese continent, en bevatten verschillende soorten, gemeenschapsstructuur, beheerspraktijken en vegetatiedistributie in relatie tot de verwachte veranderingen in de Europese klimaatscondities. De methodologie voor de metingen van de ecosysteemuitwisselingen van koolstof en energie is gebaseerd op de theorie van de eddy covariantie. De fluxstations meten de netto flux van koolstof die het ecosysteem binnenkomt of verlaat. De belangrijkste bosbiomes omvatten zowel loofbossen als naaldbossen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Ten gevolge van het Kyotoprotocol moet België tijdens de periode 1990'2010 een reductie van 7.5 % op zijn broeikasgasemissie realiseren, wat een krachtig meersporenbeleid inzake emissiereductie zal vergen. Dit kan ondermeer door beroep te doen op een aantoonbare groei van koolstofreservoirs zoals bossen of door het overschakelen op niet-fossiele energiebronnen zoals biomassa. Het doel van dit project is om na te gaan wat voor het Vlaamse beleid de mogelijkheden zijn om gebruik te maken van bossen en houtproducten, hetzij als C-reservoir, hetzij als CO2-neutrale energiebron ter substitutie van fossiele energiedragers. Daarbij wordt berekend in welke mate deze mogelijkheden realistisch en gewenst zijn op het vlak van ruimtebeslag, milieu-impact en economische impact. De berekeningen worden uitgevoerd voor vijf beleidsrelevante productiesystemen : (1.) multifunctioneel bosbeheer in Vlaanderen, (2.) korte rotatie energiebos in Vlaanderen, (3.) agrarische energieteelt in Vlaanderen (als referentiebasis), (4.) behoud en herstel van primaire tropische wouden en (5.) plantagebosbouw in de tropen. De tropische opties worden bekeken omwille van de beperkte ruimtebeschikbaarheid en de grote investeringskost in Vlaanderen. Alle opties kunnen potentieel maatschappelijke meekoppelingen genereren zoals bijvoorbeeld recreatiebaten of ontwikkeling van lokale gemeenschappen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De organische materie in de bodem (SOM) vertegenwoordigt een belangrijk koolstof (C) reservoir dat C uitwisselt met de atmosfeer. De sequestratie van C in bosbodems is een van de belangrijkste sinks voor atmospherische C. Opslag van C in de bodem is dan ook naar voor gebracht als mogelijke strategie om de toename van de atmosferische CO2 concentratie af te remmen. Tijdens dit mandaat zullen we proberen de C opslag in een aantal terrestrische ecosystemen te bepalen. Daarnaast zullen ook een aantal toekomstscenarios voor klimaat, atmosferische CO2 concentratie en stikstofdepositie worden gebruikt om de mogelijke veranderingen in de opslag van C in de bodem te simuleren. De specifieke doelstellingen van dit onderzoek zijn: 1° Te onderzoeken hoe ons klimaat de turnover van C in de bodem beïnvloedt, en hoe de opslag van SOM verandert in functie van een aantal verschillende klimaatsscenarios. 2° Te bepalen welke de cruciale fysiologische parameters zijn die bepalen hoeveel C wordt opgeslagen in de bodem. 3° Te bepalen wat de relatieve bijdrage is van wortelrespiratie en heterotrofe respiratie in de totale bodemrespiratie. Te onderzoeken of dit zal veranderen in de toekomst en of dit een effect heeft op de SOM accumulatie. 4° Te onderzoeken hoe belangrijk de links met de cycli van water en stikstof zijn, en te bepalen wat de effecten van stikstofdepositie zouden kunnen zijn. 5° Wat is de rol van bodemtextuur in de opslag van SOM. 6° Te schatten hoeveel C uitloogt uit het ecosysteem naar het grondwater. Om deze doelstellingen te kunnen bereiken zal gebruik gemaakt worden van het SECRETS model dat in de groep Plantecologie van de UIA werd ontwikkeld. Experimenteel zal de nadruk liggen op het gebruik van stabiele isotopen van C, N, H en O.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Janssens Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van globale klimaatsveranderingen is er reeds veel onderzoek gedaan naar de effecten van verhoogd CO2 op gasuitwisseling, ontwikkeling, groei en productie van landbouwgewassen en meer recent ook van bomen. Omdat er nog steeds nood is aan studies op het niveau van volledige ecosystemen, zullen in dit onderzoek de effecten van een verhoogde CO2-concentratie op een `man-made' bosecosysteem, in het bijzonder een korte-omloop populierensysteem met een hoge plantdichtheid van 10000 planten/ha, bestudeerd worden. Gezien deze keuze kunnen dus ook effecten van verhoogd atmosferisch CO2 op een biomassa-productie systeem onderzocht worden. De nadruk ligt op lichtinterceptie en gewasstructuur. Hierbij zullen complexe interacties en terugkoppelingsmechanismen tussen CO2 en stikstof bestudeerd worden evenals structuur/functie relaties zoals bv. de terugkoppeling tussen fotosynthese, bladoppervlakte en lichtinterceptie. De studie van interacties tussen CO2 en stikstof wordt gerealiseerd doordat de helft van elke plot een verhoogde en de andere helft een lage stikstoftoediening krijgt. Drie populierenklonen (Populus alba, kloon 2AS; Populus nigra, kloon Jean Pourtet; Populus ? euramericana = P. deltoides ? P. nigra, kloon I-214) met grote vershillen in groeikracht, morfologie, fysiologie en productiviteit zullen gevolgd worden. Voor de CO2-begassingen wordt gebruik gemaakt van een nieuw ontwikkelde technologie, nl. FACE-aanplanting (Free Air Carbon Enrichment) die toelaat een volledig ecosysteem of aanplanting in open-terrein condities te bestuderen. Er wordt gewerkt in zes ringen met twee CO2- en twee stikstofbehandelingen teneinde over voldoende herhalingen te beschikken. De aanplanting is gesitueerd in de nabijheid van de Universiteit van Viterbo (Italië) en wordt voor deze studie ter beschikking gesteld in het kader van een ruimer ambitieus Europees onderzoeksproject, waar door samenwerking tussen een zevental universiteiten en onderzoekslaboratoria de verschillende componenten van het ecosysteem worden onderzocht.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Gielen Birgit

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Uit de literatuur blijkt dat naalden van grove dennen anato-morfologische wijzigingen vertonen als antwoord op veranderende CO2 en ozoncondities, d.w.z. dat de interne structuur, anatomie en morfologie gewijzigd worden. Concreet kunnen onder verhoogd atmosferisch CO2 de bladdikte, aantal cellagen en dikte van de cellagen gewijzigd worden, terwijl troposferisch ozon beschadigingen aan cellen, celwand en huidmondjes zouden veroorzaken. Het is de bedoeling van dit beperkt onderzoeksproject deze anato-morfologische veranderingen van dennennaalden die gegroeid werden in open top kamers onder verschillende CO2-gehaltes en ozonconcentraties te bestuderen en te kwantificeren. Door Dr. Lin Jin-Xing zullen dennennaalden verzameld worden in de open top kamers van de UIA-campus en het CODA, en de structuur, anatomie en morfologie van deze naalden zullen worden onderzocht en gekwantificeerd. Daarbij zal voornamelijk de dikte van het palisadeweefsel, van het sponsparenchymweefsel en van de naald bepaald worden, evenals exomorfologie, epicuticulaire waslaag en stomatale structuren

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Lin Jinxing

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van de problematiek van de bosvitaliteit, is internationaal een methodiek op punt gesteld voor de berekening van de kritische last voor verzuring en eutrofiÙring: een norm voor op lange termijn aanvaarbare verzurende en eutrofiÙrende depositie. In Vlaanderen is deze berekening nog enkel toegepast met literatuurwaarden en extrapolaties vanuit Nederland. Ter bepaling van de overschrijding van deze kritische lasten dienen de verzurende deposities bepaald te worden voor alle Vlaamse bosgebieden. Een operationeel OPS-model, ontworpen voor de modellering van verzurende deposities, houdt onvoldoende rekening met de ruwheid en specifieke gewasweerstand van bosecosytemen en berekent depositiewaarden voor bossen met een ongekende nauwkeurigheid. Daartoe zal in dit project een kalibratie van het model bijdragen aan de verfijning van de model-output naar bossen toe. De validatie in dit projectvoorstel is het sluitstuk ter controle van geldigheid van het model. Daartoe zal beroep gedaan worden op depositiemetingen uit het bosbodemmeetnet (databank Groenbos) en gedetailleerde micrometeorologische metingen van de droge depositie van ammoniakale stikstof en zure aerosolen in een grove dennenbestand. Een 3-ledige doelstelling wordt vooropgesteld. (1') bepaling van de bijdrage van de atmosferische depositie van ammoniakale stikstof in de stikstofdepositie, bepaling van het aandeel van zure aÙrosolen in de droge depositie en bepaling van de rol van ammoniakale stikstof in de kroonuitwisselingsprocessen. (2') kalibreren en valideren van een bestaand model voor de bepaling van verzurende en eutrofiÙrende deposities in bosecosystemen in Vlaanderen teneinde de relaties tussen de emissie, immissie en depostitie vast te stellen. (3') verbeterde berekening van de gevoeligheid van bosecosystemen voor verzuring en eutrofiÙring op basis van het concept van kritische lasten en hun overschrijdingen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het voorgestelde project omvat volgende deelfacetten : impact studie van CO2 op groei en ontwikkeling van populier, kwantificering van global koolstofbalans van populierenaanplanting met inbegrip van bodem CO2 evolutie; modelleren van de effecten van verhoogd atmosferisch CO2 op structuur en proces parameters; identificering van de belangrijkste determinanten van de opbrengst en produktie van een biomassa-bioenergie aanplanting.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De voornaamste doelstellingen van dit nieuw Europees onderzoeksproject (POPFACE) zijn (1') het bepalen van de functionele responsies van een gecultiveerd agro-bosbouwsysteem, namelijk een intensieve populierenaanplanting, op actuele en toekomstige atmosferische CO2 concentraties, en (2') het bestuderen van de interactieve effecten van deze anthropogene verstoring met andere omgevingsvariabelen op de belangrijkste biologische processen en structuren. Daarenboven levert dit project informatie op die relevant zal zijn met betrekking tot de mogelijkheden voor een verhoogde koolstofopslag in de Europese Unie aan de hand van dergelijke intensieve aanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De voornaamste doelstellingen van dit nieuw Europees onderzoeksproject (POPFACE) zijn (1') het bepalen van de functionele responsies van een gecultiveerd agro-bosbouwsysteem, namelijk een intensieve populierenaanplanting, op actuele en toekomstige atmosferische CO2 concentraties, en (2') het bestuderen van de interactieve effecten van deze anthropogene verstoring met andere omgevingsvariabelen op de belangrijkste biologische processen en structuren. Daarenboven levert dit project informatie op die relevant zal zijn met betrekking tot de mogelijkheden voor een verhoogde koolstofopslag in de Europese Unie aan de hand van dergelijke intensieve aanplantingen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De doelstellingen van dit onderzoeks- en demonstratieproject zijn (1) het verwerven van een gefundeerd inzicht in de groei en fysiologische reactie van verschillende populieren- en wilgengenotypen op een verontreinigde site; (2) het illustreren van de mogelijkheden van fytomassacultuur voor de valorisatie en de sanering van gepollueerde bodems; en (3) de productie van een beperkte hoeveelheid fytomassa die in de verdere toekomst zal gebruikt worden als bio-energiebron voor de productie van elektriciteit.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met het hier voorgesteld project wordt getracht het gegevensbestand te verruimen door de bodemrespiratie van verschillende bosecosystemen in de gematigde streken in detail te bestuderen en te kwantificeren. Zowel dagverloop als jaarverloop zullen worden opgesteld van o.a. een gemengd bosbestand, eiken-beukenbos, naaldhoutvegetaties en populieren-aanplantingen. Bijzondere aandacht zal worden besteed aan de selektie van de verschillende experimentele bestanden, zowel wat betreft dimensie, als ligging, verspreiding, enz...

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Janssens Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De belangrijkste doelstellingen van deze vergelijkende terreinstudie van verschillende populierenhybriden, zijn : (i) het verzamelen van procesmatige fysiologische parameters op een aantal experimentele aanplantingen in het Verenigd Koninkrijk en België, waarbij de nadruk ligt op kloon-standplaats interacties; (ii) het bestuderen van de biofysische controlemechanismen van de bladexpansie in relatie tot droogtestress; en (iii) het integreren van de bekomen informatie in een proces-gebaseerd opbrengstmodel voor korte-omloop populierenaanplantingen en dit in combinatie met de aanwezige ervaring in dit domein.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het is de bedoeling een simulatiemodel te ontwerpen voor de groei en opbrengst van populier onder korte-omloop en hakhout-cultuur, waarbij niet alleen opbrengst maar ook koolstofbalans het centrale onderdeel van het model zullen uitmaken. Hierbij zal vertrokken worden van bestaande modellen, en zal ook het competitie-apsect sterk benadrukt worden, zowel tussen individuele planten binnen dezelfde kloon als tussen individuele scheuten binnen dezelfde stronk. Gezien de vrij grote verschillen tussen diverse populierenklonen en de verschillende reactie op de cultuurtechniek (hakhout, korte-omloop) zullen aan de hand van een experimentele aanplanting met meerdere klonen de nodige gegevens verzameld worden m.b.t. groei, opbrengst en ontwikkeling.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Een adequate exploitatie van de houtachtige energie-grondstoffen kan slechts gebeuren na een grondige studie van de socio-economische en milieu-impact. Daarom wordt in het kader van dit onderzoeksproject in eerste instantie een database opgebouwd die de diverse houtachtige grondstoffen inventariseert alsook de verschillende processtappen noodzakelijk voor de productie van energie uit ligno-cellulose materialen. Vervolgens wordt een evaluatie van elk proces gemaakt waarbij de nadruk ligt op de reductie van de CO2 emissies, op andere omgevingseffecten, op de sociale implementatie en de economische haalbaarheid. Naast de eigenlijke studie van de Belgische sector van houtachtige energie wil het project ook de wetenschappelijke resultaten valorizeren. Via een vergelijkende evaluatie van de verschillende ontwikkelingsscenario's voor houtachtige energie in het licht van hun respectievelijke reductie van de koolstofemissies, zal deze valorizatie vooral relevant zijn voor de beleidsverantwoordelijken.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van dit project is het veralgemenen van bestaande experimentele informatie over de impact van CO2 en temperataur op bomen, met als bedoeling de waarschijnlijke impact van deze twee milieuparameters op bosecosystemen te evalueren in het kader van hun duurzame ontwikkeling. De analyse van koolstof-, nutriÙnten en watercycli van Belgische bosecosystemen zal uitgaan van de inventaris van de observaties, uitgevoerd in zes verschillende experimentele sites die overeenkomen met de belangrijkste functionele bostypen in België. Het project is opgebouwd rond vijf specifieke taken, nl. koolstof, water, nutriÙnten, gegevensbestand en modellering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De algemene doelstelling van dit onderzoeksproject is het bestuderen van de rol van biobrandstoffen in verband met de vermindering van de koolstofemissies. Het project wordt geco÷rdineerd door de Swedish University of Agricultural Sciences in Uppsala (Zweden) en het onderzoek uitgevoerd in België gebeurt in nauwe samenwerking met de Belgische Biomassa Associatie (Belbiom). Het relatieve belang van diverse bronnen van CO2 uitstoot (brandstofverbruik bij de oogst en het transport) als gevolg van het gebruik van diverse biobrandstoffen zal worden geëvalueerd en vergeleken. Verder zullen de transactiekosten, kosten/baten efficiënties en de tijdsperspectieven voor verschillende biobrandstoffen onderzocht en vergeleken worden. Het onderzoek uitgevoerd door het UIA Departement Biologie behelst voornamelijk de koolstofbalans en de kostenanalyse van korte omloop biomassa-productiesystemen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Op het terrein zullen voor een waaier van populierenklonen en op regelmatige tijdstippen gedurende het groeiseizoen, een aantal niet-destructieve groeiparameters bepaald worden, als planthoogte, stamdiameter, volume-index (berekend), aantal bladeren en aantal zijtakken die worden geproduceerd per plant. Verder zullen ook een aantal strukturele kruinparameters als vertakkingsgraad, takhoek en aantal internodieen gekwantificeerd worden. Deze metingen en observaties hebben als doel de klonale verschillen te kwantificeren, en de noodzakelijke input-gegevens te verzamelen voor een modelmatige benadering.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De effecten van globale klimaatswijzigingen op een aantal Europese boomsoorten wordt in het kader van dit Europees project onderzocht door een tiental Europese onderzoekslaboratoria. Het ligt vooral in de bedoeling de impact van verhoogd atmosferische CO2 concentraties en van verhoogde temperatuur te bestuderen op de groei, ontwikkeling en gasuitwisselingsprocessen van bomen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De volgende algemene hypothese wordt in dit Europees onderzoeksproject getoetst en onderzocht : Een verdubbeling van het globale atmosferische CO2 gehalte en daarmee gepaard gaande, meer lokale veranderingen van het klimaat, zoals voorspeld door General Circulation Models (GCM's), die over de volgende 100 jaar in Europa zullen optreden, zullen niet katastrofaal zijn voor de Europese bossen en bosgebieden. De potentie tot koolstof sekwestratie van de Europese bossen zal toenemen door de stijging van het atmosferisch CO2 gehalte als gevolg van een toename in de koolstof-assimilatie.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het EUROFLUX programma heeft als voornaamste doelstellingen : (l) het ka rakterizeren van lange-termijn fluxen en energie-uitwisselingen van een aantal representatieve bosgebieden in Europa; (2) het determineren van de sink-grootte van Europese bosgebieden voor de absorptie van koolstof; (3) het analyzeren van de responsie van Europese bosgebieden op globale kimatologische veranderingen; (4) het verzamelen van objectieve gegevens voor de validatie van bosgroei-modellen; (5) het aanbevelen van beheersstategieen voor het behoud van de koolstofvoorraden in bossen en wouden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het doel van het globale onderzoeksproject (dat wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met het Instituut voor Scheikundig Onderzoek te Tervuren) is het verwerven van inzicht betreffende de impact van ozon in de omgevingslucht op de bosvitaliteit in Vlaanderen. Daartoe worden de reacties van enkele belangrijke boomsoorten op ozonverontreiniging bestudeerd onder gecontroleerde omstandigheden in begassingsruimten. Bij dit onderzoek wordt gezocht naar fysiologische parameteres die indicatief zijn voor de nadelige invloed die door ozon wordt veroorzaakt. Dit onderzoek wordt vervolledigd met veldonderzoek ten einde de bevindingen aan de praktijkomstandigheden te toetsen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De voornaamste objectieven van het onderzoeksproject zijn (l) het kwantificeren van de belangrijkste koolstofcompartimenten en koolstofuitwisselingen tussen deze compartimenten in een typisch bosecosysteem van het Vlaamse Gewest (een dennenbos), en (2) het evalueren van de mogelijkheden van de model benadering voorgesteld door het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 1993) en dit voor de Vlaamse situatie. Dit project werkt nauw samen met een gelijklopende onderzoeksinspanning van de Universiteit Gent, en dit op een loofhout-ecosysteem, zodat beide ecosysteemtypes van het Vlaamse Gewest onderzocht en vergeleken worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het betreffende onderzoeksproject bestudeert de uitwisselingen van koolstof en water met de atmosfeer voor een dennenbos in Brasschaat (Antwerpse Kempen) dat representatief is voor een bosaanplantingstype in Vlaanderen. De eddy covariantie techniek wordt gebruikt om de fluxen van koolstof en waterdamp op het niveuau van het bosbestand te meten, en dit vanop een 40 m hoge meettoren opgericht door het Instituut vor Bosbouw en Wildbeheer van Geraardsbergen. Gekoppeld aan de flus metingen worden ook de netto ecosysteemflusen berekend aan de hand van een model dat gestuurd wordt door remote sensing gegevens bekomen via satellietbeelden boven de betrokken site.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De belangrijkste objectieven van het onderzoeksproject zijn (l) het vervolgen van onze lange-termijn begassingsexperimenten m.b.t. de invloeden van verhoogde atmosferische C02 concentratie en temperatuur op jonge bomen, en (2) de uitbreiding van onze experimentele observaties tot de evaluatie van de mogelijke impacten op bosecosystemen. Het betreft hier een aanvulling bij een Europees onderzoekscontract (ECOCRAFT) dat gefinancierd wordt in het kader van het Milieu and Klimaatsprogramma van het Vierde Kaderprogramma van de EU.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Met het hier voorgesteld project wordt getracht het gegevensbestand te verruimen door de bodemrespiratie van verschillende bosecosystemen in de gematigde streken in detail te bestuderen en te kwantificeren. Zowel dagverloop als jaarverloop zullen worden opgesteld van o.a. een gemengd bosbestand, eiken-beukenbos, naaldhoutvegetaties en populieren-aanplantingen. Bijzondere aandacht zal worden besteed aan de selektie van de verschillende experimentele bestanden, zowel wat betreft dimensie, als ligging, verspreiding, enz...

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Janssens Ivan

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Deze studie met betrekking tot de koolstofcyclus of de koolstofbalans richt zich in hoofdzake op twee belangrijke koolstofuitwisselingsprocessen, nl. enerzijds de fotosynthetische C02 gasuitwisseling en de daarmee gepaard gaande fysische en biochemische processen, en anderzijds de C02 gasuitwisseling door de bodem. Een beter inzicht in en kwantificering van deze fluxen (zowel in situ als onder gekontroleerde laboratoriumkondities) zal toelaten om de stromen tussen diverse koolstof-compartimenten beter te definiÙren in bestaande koolstof-circulatiemodellen, en dit tegen de achtergrond van de "global change" problematiek.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het algemene kader van het onderzoeksproject betreft een terreinfysiologische studie van een waaier van populierenklonen en -hybriden op een aantal sites in het Verenigd Koninkrijk en in België. De volgende objectieven staan centraal : (l) het verzamelen van algemene fysiologische basisinformatie op een aantal intensieve studielocaties in het Verenigd Koninkrijk en België met specifieke aandacht voor kloon-site interacties; (2) het verkrijgen van een beter inzicht in de biofysische kontrolemechanismen van de bladexpansie in relatie tot droogte en watervoorziening; (3) de integratie van de verkregen basisinformatie in procesgestuurde modellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het betreft hier een uitwisselingsovereenkomst met de Universite Paris-XI te Orsay, France. De resultaten m.b.t. de groei van verschillende snelgroeiende bomen, die gedurende de voorbije jaren bijeen gebracht werden door beide onderzoekslaboratoria, zullen verder geanalyseerd en gesynthetiseerd worden. Anderzijds worden de onderzoeksinspanningen m.b.t. diverse elementen van de koolstofbalans van de betrokken boomsoorten op elkaar afgestemd, en dit in verband met een gelijklopende interesse in de effecten van klimaatsveranderingen die aanwezig is op beide onderzoekslaboratoria.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Het voorgestelde project omvat volgende deelfacetten : impact studie van CO2 op groei en ontwikkeling van populier, kwantificering van global koolstofbalans van populierenaanplanting met inbegrip van bodem CO2 evolutie; modelleren van de effecten van verhoogd atmosferisch CO2 op structuur en proces parameters; identificering van de belangrijkste determinanten van de opbrengst en produktie van een biomassa-bioenergie aanplanting.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De effecten van globale klimaatswijzigingen op een aantal Europese boomsoorten wordt in het kader van dit Europees project onderzocht door een tiental Europese onderzoekslaboratoria. Het ligt vooral in de bedoeling de impact van verhoogd atmosferische CO2 concentraties en van verhoogde temperatuur te bestuderen op de groei, ontwikkeling en gasuitwisselingsprocessen van bomen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De effecten van globale klimaatswijzigingen op een aantal Europese boomsoorten wordt in het kader van dit Europees project onderzocht door een tiental Europese onderzoekslaboratoria. Het ligt vooral in de bedoeling de impact van verhoogd atmosferische CO2 concentraties en van verhoogde temperatuur te bestuderen op de groei, ontwikkeling en gasuitwisselingsprocessen van bomen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De effecten van globale klimaatswijzigingen op een aantal Europese boomsoorten wordt in het kader van een Europees onderzoeksproject onderzocht door een tiental laboratoria. Ons labo voor Plantecologie, UIA richt zich vooral op de effecten van verhoogde atmosferische CO2 en temperatuur op de groei, ontwikkeling en gasuitwisseling van populieren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De effecten van globale klimaatswijzigingen op een aantal Europese boomsoorten wordt in het kader van dit Nato-contract en in het kader van een ruimer Europees onderzoeksproject onderzocht. Het Labo voor Plantecologie, UIA onderzoekt meer in het bijzonder in samenwerking met de Czech Academy of Sciences in Brno, Czech Republiek de effecten van verhoogd atmosferische CO2 op de groei van boomsoorten.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De fysische oorzaken van stressfactoren en hun fysiologische gevolgen voor planten zullen bestudeerd en verklaard worden aan de hand van de fluorescentietechniek in combinatie met gasuitwisseling en groei-analyse. Verschillende stressfactoren (droogte, temperatuur, stikstofgebrek) en de responsie van de planten zullen onderzocht worden maar ook de effecten van verhoogd atmosferisch CO2 zullen bestudeerd worden.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Centraal staan het onderzoek naar het rendement van fyto-energie-conversiesystemen als produktie-eenheden van alternatieve (bio)energie, en de vraag naar het effect van het toenemend atmosferisch CO2 gehalte op de groei en produktie-performantie van planten en plantensystemen

Onderzoeker(s)

• Promotor: Ceulemans Reinhart
• Mandaathouder: Ceulemans Reinhart

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject