Upload
herbst
View
50
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Wel of niet ingrijpen? Onderzoek naar verbanden tussen bodemvormende processen, vegetaties en nutriënten. Annemieke Kooijman Institute for Biodiversity and Ecosystem dynamics, UvA. Behoud biodiversiteit of bodem?. rare vraag het is niet of-of (?) kan kloppen soms keuzes maken - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Wel of niet ingrijpen?Onderzoek naar verbanden tussen
bodemvormende processen, vegetaties en nutriënten
Annemieke Kooijman
Institute for Biodiversity and Ecosystem dynamics, UvA
Behoud biodiversiteit of bodem?
• rare vraag– het is niet of-of (?)
• kan kloppen– soms keuzes maken
• in alle gevallen: – voor goede afweging:
hoe werkt het systeem
Inhoud – bodemvorming of biodiversiteit?
• belang van strooiselkwaliteit • moet je wel kiezen?
– N-beschikbaarheid hogerin zure bodem
• helpt verschralingsbeheer wel?
– N-depositie (alleen) probleem als P-beschikbaarheid hoog is
• vergrassing• versnelde successie
– wat kun je hieraan doen?
Bodemvorming of biodiversiteit?
Haagbeuk: hogere biodiversiteit
4 5 6 7
pH Ah
0
10
20
30a
an
tal s
oo
rte
n in
on
de
rgro
ei
Beuk
Haagbeuk
Beuk: zuurdere bodem
4 5 6 7
pH Ah
0
10
20
30a
an
tal s
oo
rte
n in
on
de
rgro
ei
Beuk
Haagbeuk
• hoe meer Haagbeuk– hoe minder
overblijvend strooisel
• hoe meer Beuk– hoe meer
overblijvend strooisel
percentage Haagbeukstrooisel
1.0
2.0
3.0
4.0
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
log
ect
org
anic
rem
ain
ing
(g
/m2)
percentage Beukenstrooisel
1.0
2.0
3.0
4.0
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80
log
ect
org
anic
rem
ain
ing
(g
/m2)
• na 4-5 mnd
• in het lab– Haagbeuk
voor de helft weg
• in het veld– Haagbeuk
helemaal opgegeten
• ook in standplaats Beuk
litter breakdown in the laboratory
0
50
100
150
Hornbeam litter Beech litter
% w
eig
ht
rem
ain
ing
Hornbeam plots
Beech plots
litter breakdown in the field
0
50
100
150
Hornbeam litter Beech litter
% w
eig
ht
rem
ain
ing
Hornbeam plots
Beech plots
• Beuk:
• lagere pH• meer kleiuitspoeling
– lagere bulkdichtheid
– meer kleine aggregaatjes
– diepere argic B
0.6
0.8
1
1.2
Haagbeuk Beuk
g/c
m3
bulk density
0
10
20
30
40
50
Haagbeuk Beuk
% kleineaggregaatjes
0
5
10
15
20
25
Haagbeuk Beuk
cm diepte B
Bodem onder Beuk is droger
4 5 6 7
pH
20
30
40
50
60
70m
ois
ture
co
nte
nt
(% v
olu
me)
Keuper forests
hornbeam
beech
Na hevige regen
• Haagbeuk– hoge waterstand
– oppervlakkige afstroming en erosie
– tegengaan vorming luvisol
• Beuk– lage waterstand
– verder verzuring
– versterking luvisol
Haagbeuk
-40
-30
-20
-10
0cm
on
der
maa
ivel
d
w ater
droog
Beuk
-40
-30
-20
-10
0
cm o
nd
er m
aaiv
eld
w ater
droog
Bodemvorming of biodiversiteit?
• Beuk– minder lekker strooisel
– meer verzuring en kleitranslocatie
• sterke bodemvorming
• geringe biodiversiteit
• Haagbeuk– lekker strooisel
– minder verzuring, meer bodemvocht
• hoge biodiversteit
• geringe bodemvorming
Bodemvorming en biodiversiteit?
• Haagbeuk gekoppeld aan Beuk– water, klei en basen afkomstig van
standplaats Beuk
• verhoging totale biodiversiteit– kleinschalige patronen
– bodemfauna?
• waarom zou je keuze maken?– nu je weet hoe het werkt
Hoge N-beschikbaarheid in zure bodem
• Afname netto N-mineralisatie met pH
net N-release per unit C respired
0
20
40
60
80
acid sandy acid loamy neutral loamy calcaric loamy
mg
N/ g
C mineraltopsoil
organiclayer
netto N-mineralisatie duinen
0
5
10
15
pH 3 pH 4 pH 7
g N
/m2
Hoge pH: hoge bruto N-mineralisatie
acid calcaric
net N-mineralization (g m-2) 3.3 0.9
gross net N-mineralization (g m-2) 5.0 7.3
microbial growth efficiency (%) 15 32
microbial immobilization (%) 33 88
microbial immobilization (g m-2) 1.7 6.4
Maar lage netto N-mineralisatie
acid calcaric
net N-mineralization (g m-2) 3.3 0.9
gross net N-mineralization (g m-2) 5.0 7.3
microbial growth efficiency (%) 15 32
microbial immobilization (%) 33 88
microbial immobilization (g m-2) 1.7 6.4
Door hoge microbiële N-behoefte
acid calcaric
net N-mineralization (g m-2) 3.3 0.9
gross net N-mineralization (g m-2) 5.0 7.3
microbial growth efficiency (%) 15 32
microbial immobilization (%) 33 88
microbial immobilization (g m-2) 1.7 6.4
Hoge N-mineralisatie in zure bodem?
Low pH high pH
Zöttle 1960 deciduous forest 100% 21%spruce forest 100% 44%
Davy and Taylor 1979 Beech forest 100% 26%
Verhoeven and Arts 1987 fens 100% 32%Verhoeven et al. 1988 fens 100% 17%Verhoeven et al. 1990 fens and bogs (10 cm) 100% 81%
fens and bogs (25 cm) 100% 27%
Veer 1997 dune grasslands 100% 38%
Kooijman and Besse 2002 dune grasslands 100% 20%
Schimmel/bacteria ratio– hoe meer
schimmels
– hoe hoger de netto N-mineralisatie
0.00 0.10 0.20 0.30
fungal/bacterial ratio
-20
0
20
40
60
80
Net
N-m
iner
aliz
atio
n pe
r un
it C
res
pire
d
fresh litter
organic layer
mineral topsoil
Vervelende implicatie
• In zure bodem
• geringe microbiële N-behoefte– sterk effect N-depositie
– extra veel N voor vegetatie
– als strooiselinput toeneemt: sterke toename N-mineralisatie
kalkhoudende bodem
0
4
8
12
16
0 2 4 6 8
N in biomassa (g/m2)
N-m
iner
alis
atie
(g
/m2)
zure bodem
0
4
8
12
16
0 2 4 6 8
N-m
iner
alis
atie
(g
/m2)
Verschralingsbeheer en N?
• In kalkhoudende bodem– lagere strooiselinput
– geen effect• goed voor lichtbeschikbaarheid
• In zure bodem– lagere strooiselinput
– afname N-mineralisatie• afname biomassaproductie
zure bodem
0
4
8
12
16
0 2 4 6 8
N-m
iner
alis
atie
(g
/m2)
kalkhoudende bodem
0
4
8
12
16
0 2 4 6 8
N in biomassa (g/m2)
N-m
iner
alis
atie
(g
/m2)
Belang van P
• N-depositie geen probleem als P beperkende factor is
• Bij hoge P-beschikbaarheid:– verruiging
– versnelde successie
P-arm duingrasland: geen probleem
• Kalkrijke bodem• IJzerrijke, zure bodem
• P vastgelegd– calciumfosfaat– ijzerfosfaat
– P slecht beschikbaar voor de plant– geen effect N-depositie
P-rijk duingrasland
– Wadden district• weinig ijzer
• geen P-fixatie in zure bodem
• hoge P-beschikbaarheid
– goede benutting N-depositie
– snelle vergrassing
Waddendistrict
Reno-dunaaldistrict
1992
open dune grassland
heathland
tall grass-vegetation
P-'mineralisatie'
0
100
200
300
400
500
Reno-dunaal
Wadden
P-m
ine
ralis
ati
e (
mg
/m2
ap
ril-
ok
tob
er)
P-rijk duingrasland
• van kalkrijke naar ondiep-ontkalkte duinen
• oplossing calciumfosfaat– P beschikbaar voor
vegetatie
– vergrassing en verruiging
P-mineralization
0
50
100
150
200
calcaric decalcif ied
mg
/m2
mo
nth
mineral P in upper 25 cm (g/m2)
0 5 10 15 20 25
R-calcaric
R-decalcif ied
Versnelde successie
• Atmosferische depositie van zuur en N
– extra verzuring• extra oplossing calciumfosfaat
– extra N-depositie• verhoogde biomassaproductie
• versnelde verzuring van de bodem
• verhoogde P-beschikbaarheid etc...
Atmosferische depositie
Bodem verzuring
Verruiging vegetatie
P N
N/P
P-arm trilveen: geen probleem
• geen benutting N-depositie• Schorpioenmos sterke soort
– brede range in kalkgehalte
– sterk competitief
– kan verzuring tegengaan
– zoland er aanvoer van kalkrijk water is
– trilveen stabiel
PO4 (mg/l) 0 0.5 1 1.5 2
all data
S. scorpioides
C. cuspidata
P-rijke trilvenen: allemaal verzuurd
– NW-Overijssel
• (nog) P-arm• (nog) in goede
conditie
– Vechtplassen
• P-rijk
• lage N/P ratio
• allemaal verzuurd
N/P ratio of higher plants
0 5 10 15 20 25
S. scorpioides
S. subnitens
C. cuspidata
S. squarrosum
P-rijk trilveen: versnelde successie
• Hoge N en P-beschikbaarheid• snelgroeiende veenmossen
– tolerant voor kalkrijk water
– hoge groeisnelheid onder eutrofe condities
– hoge verzuringscapaciteit
acidification capacity
-2 -1 0 1 2 3
Herstelmaatregelen?• verschralingsbeheer
– geen herstel P– geen herstel pH
• vasthouden water in de winter– niet doen– overstroming trilvenen– wel herstel
basenverzadiging– maar ook:
accumulatie van P
P-input and output in NW-Overijssel
0
10
20
30
40
50
60
input output
ton
P/y
ear
summer
w inter
PO4-content Kalenbergergracht
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
jan feb mrt apr mei jun jul aug sep okt nov dec
mg
/l
1998
1999
2003
Opnieuw beginnen?
• Inderdaad keuze tussen biodiversiteit en schade aan bodem
• nieuwe petgaten• stimuleren verstuiving
– maar het hoeft niet overal
En het kan ook weer wat opleveren
– Dank u voor uw aandacht