Veldwerkplaats. Natuurontwikkeling op voormalige landbouwgronden: fosfaat als adder onder het gras

Transcriptie

1 Veldwerkplaats Natuurontwikkeling op voormalige landbouwgronden: fosfaat als adder onder het gras Leon Lamers, Fons Smolders, Esther Lucassen en Jan Roelofs

2 Eutrofiëring ring Bodem- en waterprocessen droog / nat Invloed bodem- en waterkwaliteit Versnippering Beoordelingscriteria Maatregelen niets doen begrazen maaien & afvoeren / uitmijnen immobiliseren plaggen / afgraven herintroductie

3

4

5 Eutrofiëring April Mei Juni Juli September

6 Eutrofiëring: verbetering m.b.t. ammonium! plaggen minder frequent nodig dan in jaren 80 Stikstofdepositie (N) Throughfall deposition [kg.ha -1.yr -1 ] Corrected for standard year with 500mm precipitation Ammonium - N Nitrate - N Total-N

7 Eutrofiëring N.B. Ook natuurlijke (lage) ophoping N, P in heide, bos,, etc.

8 nitraat versus fosfaat Nitraat (µmol kg -1 DW) Landbouw in gebruik Landbouw uit gebruik Referentie P (Egner Riehm) µmol kg -1 DW)

9 P-bindingsvormen in de bodem Calcium-fosfaten (lossen op bij verzuring) Aluminium- / IJzer-fosfaten Organisch P Geadsorbeerd P aan: Kleimineralen IJzer/Aluminium(hydr)oxiden Organisch materiaal

10

11 Methode Principe Water-extract Wateroplosbare (labiele) P fractie Zout-extract Verdringing P door chloride Egner-Riehmextract Verdringing P door Lacaat/Acetaat Plantenbeschikbaarheid Mogelijk overschatting bij hoge ph door oplossen van calciumverbindingen Olsen-extract Verdringing P door bicarbonaat Plantenbeschikbaarheid Mogelijk overschatting bij lage ph door hydrolyse van Fe/Al (hydr)oxiden Destructie Alle P uit organisch materiaal en in minerale vorm vastgelegd P wordt opgelost Plantenbeschikbaarheid (sterk) overschat, m.n. in veen

12 locatie A locatie B diepte (cm) diepte (cm) fosfaat (lact./az.) (µmol kg -1 ) fosfaat (lact./az.) (µmol kg -1 ) locatie C locatie D diepte (cm) diepte (cm) fosfaat (lact./az.) (µmol kg -1 ) fosfaat (lact./az.) (µmol kg -1 )

13 excessief aardappelen grasland deficiënt Mais (Ned) Gras (Ned) Mais (Hong) P(Olsen) (µmol kg -1 DW) Ref

14

15

16

17 Begrazing structuurvariatie vegetatie afname stikstof herverdeling voedingsstoffen (ven!) voedselvoorkeur (pitrus is vies!)

18 Maaien en afvoeren afvoer fosfaat, stikstof, kalium weinig structuurvariatie vegetatie rekening houden met weidevogels, insecten, herpetofauna Uitmijnen extra afvoer fosfaat door toevoeging stikstof (kalium) probleem: haalbaarheid referentiewaarde

19 Aantal jaren maaien en afvoeren bij afvoer van bijv. 10 kg P / ha / jaar (bij 25 kg P / ha / jaar 2½2 x sneller) Totaal-P (µmol kg -1 DW) jaar 125 jaar 75 jaar 25 jaar R 6 7

20 8 ph ph (µmol L -1 DW) Immobiliseren 7 6 in onderzoek! nalevering naar waterlaag kleiner (kalk / alternatief?) 5 subm 0 cont subm 10 cont bekalkt subm 20 cont 120 P-pore water (µmol L -1 ) Fosfaat bodemvocht (µmol l -1 ) subm 0 cont subm 10 cont bekalkt subm 20 cont Smolders et al. 2008

21 8 ph ph (µmol L -1 DW) Immobiliseren subm 0 cont subm 10 cont bekalkt subm 20 cont in onderzoek! nalevering naar waterlaag kleiner (kalk / alternatief?) probleem: blijft beschikbaar voor planten 120 P-pore water (µmol L -1 ) Fosfaat bodemvocht (µmol l -1 ) 5000 P-Olsen (µmol kg -1 DW) P-Olsen (µmol( kg -1 ) subm 0 cont subm 10 cont bekalkt subm 20 cont 0 subm 0 cont subm 10 cont bekalkt subm 20 cont Smolders et al. 2008

22 Afgraven / plaggen Effectief (P, N, K) Duur of juist lucratief (indien afzet voor grond) Kostenbesparing t.a.v. beheer Zaadbank / archeologische vondsten vaak niet meer aanwezig in afvoerlaaga Vraag: tot hoe diep?? Verzuringsgevoeligheid na plaggen bepalen! Effectiviteit diepploegen nog onzeker

23 Olsen-P (µmol kg -1 ) Heereven Bergerheide Grashut Roeventerpeel Havelterberg Verbrande Bos Diepte (cm)

24

25

26

27 Perceel 1 Opgeschoond zonder vooronderzoek A Pitrus Mannagras Na opschonen B (µeq l -1 ) (µm) (µm) ph Alkaliniteit 3- PO 4 + NH 4 A 6, ,1 92 B 6, ,3 2, Perceel 2 Na vooronderzoek Voor opschonen 1000 Na opschonen 500 B 0 Zure (natte) venen: ook ammoniumprobleem Natuurherstelproject Ravenvennen

28 Vernatting zonder plaggen

29 vernatting tot maaiveld PO 4 3- (µmol L -1 ) weeks 0

30 droog IJzer-gebonden P Calcium gebonden P Organisch P mineralisatie

31 vochtig / nat Fe-gebonden versus Ca-gebonden P Bezetting fosfaat aan ijzer belangrijk! Treedt vooral in het groeiseizoen op fosfaat IJzer reductie mobilisatie fosfaat Calcium gebonden P extra ijzer grondwater mineralisatie

32

33 Hoge concentratie Olsen-P Hoge P-bezetting aan ijzer Verpitrussing

34

35 Pitrus zaailingen (DW g m -2 ) y = Ln(x) R 2 = Olsen-P (µmol l -1 )

36 4000 Pitrus biomassa (g DW m -2 ) Olsen-P (µmol kg -1 )

37 Extra risico interne eutrofiëring ring Bij hard en sulfaatrijk water! uit verdroging of nitraatinspoeling (oxidatie sulfiden) via grondwater- of rivierwateraanvoer

38 vernatting zonder / met sulfaat PO 4 3- (µmol L -1 ) weeks 0 2S 4S Fosfaat-eutrofiëring!! Afhankelijk van P concentratie bodem, niet te zien aan bodemopbouw!!

39 Stagnatie van sulfaatrijk water: C N P K S

40 vernattingsmaatregel: verhoogd zomerpeil voor na extreme eutrofiëring ring!

41 Opstuwen peil bij sulfaatrijk grond- of oppervlaktewater

42

43 VERSNIPPERING Restpopulaties sparen Introductie van soorten (diasporen) kan nodig zijn Zeldzame soorten Soorten die voor systeem essentieel zijn Alles is NIET overal!

44 VERSNIPPERING Enten van bodemflora- en fauna kan nodig zijn Mycorrhiza s Bodemfauna Goede ervaringen met verspreiden strooisel/bodem bij het beheer van schraallanden en heiden; koppeling met zaadverspreiding

45

46 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog

47 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog (matig) voedselarme natuur verruiging/ Pitrus etc.

48 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog ontgronden zinvol; diepte? (matig) voedselarme natuur? verruiging/ Pitrus etc.

49 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie permanent geïnundeerd P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog hoog laag ontgronden zinvol; diepte? (matig) voedselarme natuur? verruiging/ Pitrus etc.

50 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie permanent geïnundeerd P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog hoog laag nalevering P (bodem/waterkwal.) ontgronden zinvol; diepte? (matig) voedselarme natuur? verruiging/ Pitrus etc. hoog kroosdek laag wortelende waterplanten

51 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie permanent geïnundeerd P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog hoog laag nalevering P (bodem/waterkwal.) ontgronden zinvol; diepte? (matig) voedselarme natuur? verruiging/ Pitrus etc. hoog kroosdek ontgronden zinvol; diepte?? laag wortelende waterplanten

52 Voormalige landbouwgrond plas-dras/droog P-beschikbaarheid & -mobilisatie permanent geïnundeerd P-beschikbaarheid & -mobilisatie laag hoog hoog laag nalevering P (bodem/waterkwal.) ontgronden zinvol; diepte? (matig) voedselarme natuur? verruiging/ Pitrus etc. hoog kroosdek ontgronden zinvol; diepte?? laag wortelende waterplanten Type vegetatie hangt sterk af van: bodem- / waterchemie diasporenbank / dispersie!!

53

54 Bestaand bosareaal Vaak beperkte natuurwaarde Voedselarme natuurdoeltypen gemakkelijk te realiseren Gebreksverschijnselen bomen Landbouwareaal uit productie Zeer beperkte natuurwaarde Voedeselarme natuurdoeltypen veelal moeilijk te realiseren Geschikt voor bosbouw scheppen van win-winsituatie Nieuwe voedselarme natuur Hoge natuurwaarde Nieuw te scheppen bosareaal Beperkte natuurwaarde Bosareaal blijft gelijk en voedselarme natuurdoeltypen kunnen efficiënter en effectiever worden gerealiseerd. Productiviteit bomen (ook m.b.t.broeikaseffect!) in nieuw bosareaal veel beter.

55 Randvoorwaarden voor natuurherstel op voormalige landbouwgronden Take home messages : (Eenvoudig) vooronderzoek Kansrijkdom? Haalbare doelstellingen? Keuze maatregel(en)? Droog of nat? Niet nat verbinden zonder extra maatregelen! Versnippering! Ruimtelijke keuzen!