Effecten verzuring en vermesting in bossen: achteruitgang sperwer tot (in) de bodem uitgezocht. Of: Honger door slechte voedselkwaliteit

Transcriptie

1 Effecten verzuring en vermesting in bossen: achteruitgang sperwer tot (in) de bodem uitgezocht Of: Honger door slechte voedselkwaliteit Arnold van den Burg Stichting BioSFeer BSF

2 Honger = gebrek aan voedingstoffen Meestal geassocieerd met macro-nutrienten, zoals eiwitten, koolhydraten of vetten Er kunnen echter ook tekorten van micro-nutrienten optreden, zoals mineralen, vitaminen en bepaalde aminozuren Deze presentatie: 1) Micro-nutrient tekorten bij Sperwers, aard en effecten 2) De bron van micro-nutrient tekorten bij de Sperwer: situatie in planten, rupsen en zangvogels 3) Milieuvariabelen en bodemchemie als bron van micro-nutrient tekorten in planten 4) Oplossingsrichtingen

3 km Broedpaar/Breeding pair Nest zonder broedsel/nest without eggs Bezet, geen nest/pair present, no nest

4 Populatietrends Sperwers stuwwalbos stuifzandbos 250 Po p u latiein d ex Tijd (jaren)

5 Leeftijd Percentage sterfte

6 Aminozuren = bouwstenen van eiwitten 20 veel voorkomende losse aminozuren 10 essentieel = nodig in het dieet Tijdens vertering worden eiwitten tot aminozuren afgebroken Eiwitten geven structuur aan cellen en zijn de werkpaarden van de cel (bijv. enzymen).

7 Problemen met aminozuren blijken uit borstspierdata en metingen aminozuren in eieren Kans chance op niet-uitkomen of egg failure eieren y = x R 2 = PC1 (investering aminozuren)

8 Trend borstspier Sperwers

9 18 16 Trend borstspier Sperwers Breast muscle condition (mm) Conditie borstspier (mm) after laying averages before laying Year Jaar

10 Sperwers hebben een dieet dat grotendeels uit eiwitten bestaat, die op hun beurt vooral uit aminozuren bestaan. Is het dan niet gek dat sperwers moeite hebben met de aminozuurvoorziening van hun eieren? De aminozuren die sperwers zelf niet kunnen maken, worden wel door planten (en sommige bacteriën) gemaakt en moeten een weg door de voedselketen afleggen om bij sperwers uit te komen. Zijn er problemen bij de productie en/of volgende stappen in de voedselketen?

11 Bostypen Heide- en stuifzandbebossingen: bijv. Noord- en Zuid-Ginkel Stuwwalbos: bijv. Edese Bos, Kernhem, Bennekomse Bos

12 Aminozuren in eiken van stuwwal- en stuifzandbos N = 10 Ginkel Ginkel Kernhem Am.eik Zom.eik Zom.Eik tryptophan valine threonine serine methionine lysine leucine isoleucine glycine glutamic acid cystine aspartic acid arginine alanine Lagere aminozuurproductie in stuifzandbos, maar is het ook TE laag?

13

14 Fractie overleving van pre-pop tot pop Overleving wintervlinderrupsen op Zomereik Am. Eik Bronplant rupsen Am. Eik Zomereik (2003) 11(2002) 11 (2002) Dagen in incubatie en jaar Stuifzandbos Stuwwalbos

15 Er is dus meer aan de hand dan alleen de aminozuurgehalten 25 Zomereik Kernhem aminozuren (%) Amerikaanse eik Ginkel Zomereik Ginkel Kjeldahl-conversion npn N (%) Er hoopt zich non-protein stikstof op, wat veel andere effecten in de voedselketen kan verklaren

16 Vitamine B2 (in plant): C uit fotosynthese naar aminozuur opbouw B2 (ug/g) Maand B2 (ug/g) Bennekom Ginkel Maand Bennekom Ginkel

17 Accumulatie vitamine B2 in rupsen verloopt minder goed in stuifzandbossen 70 B2 (ug/g) 10 1 Bennekom Ginkel Maand Month Accumulatie B- vitaminen met behulp van dragereiwitten

18 In stuwwalbossen: Optreden rupsenplagen nachtvlinders: Vanaf begin jaren 1980 komen plagen veel vaker voor. 200 Kleine wintervlinder Plaagincidentie Grote wintervlinder Groene eikenbladroller Jaar Bron: Landelijke dataset insectenplagen, Leen Moraal/Alterra.

19 Accumulatie vitamine B2 in zangvogels verloopt minder goed in stuifzandbossen 0.20 Frequentie Gehalte vitamine B2 in ei Pied Flycatcher Bonte Vliegenvanger Great Koolmees Tit

20 Accumulatie vitamine B2 in zangvogels verloopt minder goed in stuifzandbossen B2 concentratie Interval tussen nestbouw en leg (dag)

21 Sperwers hebben problemen voldoende eiwitten te maken voor de eiproductie Eikenbomen hebben problemen met hun aminozuursynthese Rupsenpopulaties ontwikkelen slecht op bomen met verstoorde aminozuursynthese (sterfte pre-popfase) Rupsen hebben verlaagde vitamine B2 accumulatie op bomen met een verstoorde aminozuursynthese, terwijl de vitamine B2 beschikbaarheid hoger is (eiwit-gerelateerd) Zangvogels in bossen waar bomen een verstoorde aminozuursynthese hebben moeite met vitamine B2 investeringen in hun eieren, onafhankelijk van de vitamine B2 beschikbaarheid (eiwitgerelateerd) Hoewel het mechanisme tussen de verschillende niveaus in de voedselketen nog niet duidelijk is, kunnen we wel onderzoeken welke milieuvariabelen van invloed zijn op de vraat van rupsen op eikenbomen.

22 Indicatoren voor weinig en veel rupsenvraat Zure omgeving met weinig bufferstoffen (mineralen), stikstof in de vorm van ammonium Veel mineralen, mangaan (nitraatreductie), stikstof in de vorm van nitraat PC2 weinig vraat Fe Al NH4 S Mn Al 0.1 Fe S NH4-0.2 Mg Zn Zn Ca Mn 0 Zn Mn NO3 0.3 P N NO3-0.1 Al Mg K NH4 Fe Ca N K 0.4 S NO3 Mg -0.2 K P N C Ca P -0.3 veel vraat -0.4 PC1 organische stof bodem 0-10 bodem

23 Milieuprobleem 1: nog altijd te hoge stikstofdepositie totaal NH x NO y Nordijk,2007

24 Milieuprobleem 2: Zure depositie uit het verleden en zuurbelasting van ammoniumdepositie

25 Rol van Mangaan: bij mangaan gebrek treedt NPNophoping op effecten verzuring en depositie zware metalen Volgens literatuur: optimum schade chlorofyl vraat boven (%) Mn (umol/g) (blad)

26 Veranderingen in Mangaan over de tijd? Zware metalen-emissie sterk naar beneden in jaren 90, o.a. mangaan (maar hiervan geen data bij RIVM). Zorgt weggevallen mangaanbemesting voor meer NPN in interactie met (nog altijd) hoge N-depositie?

27 Wat nu?? Brongerichte maatregelen tegen stikstofdepositie (overmatige vraat op mineralenrijke bodems: weinig andere opties) Herstel mineralenbalans (bufferstatus) in de bodem op mineralenarme bodems Luisteren naar de bijdrage van Bart Nijssen na de pauze Effecten van NPN op voedselkwaliteit?

28 De ins en outs en het dankwoord nalezen in: DZ_Voedselkwaliteit_en_biodiversiteit_in_ droge_bossen_op_hoge_zandgronden.pdf.