Theoretische Ecologie

Theoretisch onderzoek speelt een belangrijke rol in de ecologie. De cursus behandelt een groot aantal eenvoudige en een aantal gecompliceerde modellen om te laten zien hoe men met een dergelijke formele behandeling ecologische processen kan beschrijven en leren begrijpen. Studenten worden vertrouwd gemaakt met het opstellen en analyseren van wiskundige modellen. Theoretische ecologische modellen zouden na deze cursus niet langer als "black box" beschouwd mogen worden. Resultaten van modellen, en hun eventuele ecologische consequenties, moeten kritisch gewogen worden aan de hand van de inhoud, de complexiteit, de realiteit, en het formalisme van het model.

In de eerste helft van de cursus worden bekende modellen uit de theoretische ecologie opnieuw afgeleid. Door modellen zelf af te leiden uit eenvoudige biologische aannames leert de student dergelijke modellen kritisch te beschouwen en doet de student ervaring op met het zelf ontwikkelen van wiskundige modellen. De klassieke modellen voor de groei van populaties, roofdier-prooisystemen, concurrentie, en metapopulaties komen allen aan de orde. De student leert de resultaten verkregen met dergelijke modellen vertalen naar een biologische interpretatie (totaal 5 weken stof en 1 week studievrij afgesloten met een tentamen).

Tijdens de tweede helft lezen en bespreken we klassieke artikelen en zijn er gastcollege's van ecologen. Bovendien werk je aan een groot project. In deze grote opdracht leer je deze kennis in praktijk brengen, primaire literatuur lezen, en doorloop de onderzoekscyclys van vraagstelling, naar onderzoek, naar het presenteren van je resultaten. (totaal 4 weken, afgesloten met een tentamen, symposium en schriftelijk verslag).

In deze cursus leer je:

• ecologische processen beschrijven en begrijpen met behulp van wiskundige modellen,
• wiskundige modellen lezen, begrijpen (kunnen toelichten) en bekritiseren,
• klassieke modellen uit de theoretische ecologie begrijpen en herkennen,
• nieuwe wiskundige modellen opstellen voor ecologische vraagstukken,
• wiskundige modellen analyseren in termen van de biologische betekenis,
• theoretische resultaten vertalen naar een biologische interpretatie,
• wiskundige modellen op een computer analyseren en simuleren,
• toepassen van eenvoudige algebra om evenwichten en isoclines uit te rekenen,
• toepassen van begrippen als stabiliteit, periodiek gedrag, attractor, hysterese, complex systemen,
• een mondelinge presentatie maken en presenteren,
• schriftelijk rapporteren,
• artikelen lezen en bespreken.

Werkvormen

Het eerste deel van de cursus bestaat uit hoorcolleges, werkcolleges en computerpractica waarin de stof van het hoorcollege wordt geoefend. Daarnaast wordt tijd gereserveerd voor zelfstudie en sluiten we af met een tussentoets. De tweede helft van de cursus bestaat uit een seminar en een project. Tijdens het seminar lezen en bespreken we artikelen en volg je lezingen over recent onderzoek. Ook dit wordt afgesloten met een toets. Daarnaast wordt zo zelfstandig mogelijk aan een groot project gewerkt. Deze grote opdracht bestaat uit een onderzoekscyclus die doorlopen wordt aan de hand van een wetenschappelijke publicatie. In kleine groepen verdiepen de studenten de resultaten van dit gepubliceerde model, of stellen zij een nieuw model op. Dit wordt afgesloten met een degelijk schriftelijk verslag en korte mondelinge presentatie. Informatie wordt verstrekt via de webpagina tbb.bio.uu.nl/rdb/te (en/of Blackboard).

Toetsing

Het eindcijfer is een gewogen gemiddelde over de twee toetsen en de grote opdracht (groepscijfer). De eerste toets telt voor 1/2, de tweede toets en de opdracht ieder voor 1/4. Voor de practica zelf krijg je geen cijfer, de deelname aan de practica is niet verplicht. In de praktijk blijken de practica essentieel voor een voldoende begrip van de stof.

Studiemateriaal

• Het e-boek Modeling Population Dynamics wordt bij aanvang van de cursus verstrekt (tegen kostprijs) en is ook verkrijgbaar via de webpagina's van de cursus.
• Bij aanvang van deel 2 van de cursus verstrekken we een reader met alle artikelen van het seminar.
• Wij raden je aan op je eigen laptop te werken. Daarvoor moet je RStudio (en R) installeren.b
• Actuele informatie wordt verstrekt via Blackboard en/of via http://tbb.bio.uu.nl/rdb/te