Presentatie voor de ledenvergaderingen van de Bosgroepen

Presentatie voor de ledenvergaderingen van de Bosgroepen Midden en Noord-Oost
Nederland, november 2014 en 2015.
Ik ben velen verschuldigd voor de gebruikte figuren.
Jan den Ouden
Wageningen Universiteit
[email protected]
1
Het overgrote deel van onze bossen bevindt zich op de relatief armste bodems.
Rijkere groeiplaatsen zijn bijna allemaal ingenomen door de landbouw. Dit betekent
dat problematiek rond bossen een sterke relatie heeft met de ongunstige chemische
bodemeigenschappen. Toch krijgt dit weinig aandacht.
2
De meest recente nationale bosinventarisatie laat zien dat het aandeel loofhout in
onze bossen langzaam aan het stijgen is.
Dit goede nieuws, vanuit het perspectief van bodemvruchtbaarheid, werd
weggedrukt door zorgen vanuit de houtverwerkende industrie over het teruglopende
aandeel naaldhout. In plaats van de goede ontwikkeling binnen het bos te
benadrukken, werd een industriele zorg geuit. Zo gaan die dingen. In deze presentatie
ga ik in op het belang van loofbomen.
3
Er is wat de bodemvruchtbaarheid veel reden tot zorg, zeker ook in combinatie met,
en als gevolg van, de aanhoudend hoge stikstofdepositie.
Door een imbalans in voedingsstoffen kan een overmaat aan stikstof ontstaan in
planten. Dit wordt in de plant weggezet in de vorm van bepaalde aminozuren en NPN
(stikstof in niet-eiwit vorm). Hierdoor ontstaat een imbalans in aminozuren, en een
relatief tekort aan essentiele andere aminozuren. Verderop in de voedselketen blijft
dit tekort bestaan (rups > koolmees > ) en zorgt uiteindelijk voor tekort in eieren van
sperwers. Dit kan gedeeltelijk worden gecompenseerd door afbraak van spierweefsel,
maar uiteindelijk leidt dit tot verminderd broedsucces.
Zie oa. Burg, A.B. van den, 2006. The abundance of essential vitamins in food chains
and its impact on avian reproduction. Acta Zoologica Sinica 52 (suppl.): 276-279.
Dit onderzoek is nog in volle gang. Op dit moment denkt men dat het probleem
ontstaat doordat planten een overmaat aan N verwerken door de aanmaak van nonprotein aminozuren. De herbivoor krijgt daarmee veel N binnen, maar kan daar
weinig mee. Daardoor sterven rupsen voordat ze volgroeid zijn, en hebben een
verminderde voedingswaarde voor de predator. Dit gaat de rest van de voedselketen
door. Zie ook de recente OBN brochure “Arme bossen verdienen beter”
In bossen worden nutrienten continue hergebruikt en in een cyclus gehouden. Dit in
tegenstelling tot de landbouw, waarbij ieder jaar een deel van de nutrienten wordt
afgevoerd en weer moet worden aangevuld via bemesting. In bossen blijven
nutrienten opgeslagen in hout en bodem. Het is echter niet zo dat daarmee de
nutrienten ook in het systeem blijven. Er vindt altijd uitspoeling plaats, en met de
oogst wordt een deel van de nutrienten afgevoerd. Het is dus de vraag of de
bodemvruchtbaarheid wel op peil gehouden kan worden zonder bemesting.
5
Depositie zorgt voor aanvoer van nutrienten, die het systeem kunnen aanvullen. Voor
stikstof is dit ongunstig (onder de huidige hoge depositiewaarden) maar ook de
noodzakelijke basische kationen (Na, K, Ca en Mg) worden via depositie aangevuld.
6
Hoewel de aanvoer van nutrienten via depositie hoger is in naaldbos, is de afvoer van
nutrienten door uitspoeling nog groter onder naaldbos. Dit is mede te wijten aan de
verzurende werking van de naalden. Voor de nutrientenhuishouding is loofbos dus
gunstiger dan naaldbos.
7
In de kringloop van nutrienten in het bos zijn verschillen aanwezig in de wijze waarop
deze in kringloop worden gehouden. Mobiele nutrienten worden voor de bladval
teruggetrokken uit het blad en opgeslagen in het hout voor hergebruik het volgende
jaar. De immobiele nutrienten zijn ingebouwd in de celwanden, en komen weer vrij
door afbraak van het blad waarna de bomen deze via de wortels weer kunnen
opnemen.
8
Boomsoorten verschillen in de mate waarin ze nutrienten opnemen uit de bodem, en
inbouwen in hun bladeren. De boomsoort bepaalt dus de aanwezigheid van
nutrienten in de humuslaag en bodem. Dit wordt uitgewerkt in het boek “Terug naar
het Lindewoud”. Het centrale idee is het verbeteren van de bodem middels soorten
met goede strooiseleigenschappen. Het is niet bedoeld om op grote schaal linde aan
te planten.
9
Drie verschillende boomsoorten op eenzelfde bodem laten de grote verschillen zien
in bodemvegetatie. Dit is een indicatie van het effect van strooiselkwaliteit op
humusvorming die weer verder doorwerkt in de vegetatie..
10
De situatie onder boomsoorten met een relatief slechte strooiselkwaliteit.
Basen worden in veel geringere mate opgenomen dan bij soorten met rijker
strooisel, zoals Linde. Het strooisel bevat daarom ook minder basen, strooisel
is resistenter voor afbraak en er worden meer humuszuren gevormd. Dit heeft
twee effecten
Basen spoelen uit de bovengrond en bodenfauna verarmt (vooral wormen)
waardoor minder organische stof wordt omgezet in milde humus en de
bovengrond minder gemengd wordt. Dit gaat gepaard met accumulatie van
strooisel op het humusprofiel en toename afbraak door schimmels en
toename humuszuren. Kortom het proces versterkt zichzelf. In bodems echter
met een basenrijke bovengrond (kalkrijke klei of leem) en/of vochtnalevering
van basenrijk grondwater zal zelfs onder Beuk dit proces niet op gang komen.
Maar als er eenmaal beweging in dit proces zit zal het zichzelf versterken.
Aanplant van soorten als Linde kan alleen dit proces doorbreken indien de
basenbeschikbaarheid nog voldoende is voor een snelle groei van de Linde en
een niet al te rigoureuze verarming van het aantal soorten bodemdieren zoals
wormen.
11
Een typisch humusprofiel onder een beukenbos met slecht afbreekbaar strooisel. Er
vindt stapeling plaats van humus op de bodem.
12
Ideale situatie onder soorten met rijk strooisel:
De bomen (zoals Linde) voeren vanuit de ondergrond basen aan en voegt ze
via strooiselvorming en snelle omzetting aan de bovengrond
(bewortelingszone kruidlaag ) toe. Dit proces blijft doorgaan tot
basenvoorraad in ondergrond is uitgeput. Deze basenvoorraad is afkomstig
van het moedermateriaal en/of basenhoudend grondwater. Het grondwater
mag daarbij niet voor anaerobe omstandigheden zorgen ondiep in het profiel.
Gunstig zijn kleiig en lemig moedermateriaal (dubbel effect: hoge
basenverzadiging van nature en hoge kationen uitwisselingscapaciteit; maw.
grote, goed gevulde voorraadkast en goede nalevering van basenhoudend
grondwater door goede capillaire werking die staat voor de aanvulling van de
voorraad, maar met het nadeel van een geringere bewortelbaarheid door
kleigehalte en/of hoge grondwaterstanden.
In leemarme situatie: geringe basen voorraad en geringere capillaire
nalevering van grondwater Voordeel goede bewortelbaarheid. Het
leemarmere systeem is veel gevoeliger voor degradatie.
13
Onder Linde kan zich een mull profiel ontwikkelen, zonder stapeling van strooisel en
goede doormenging van organische stof door een grote bodemactiviteit.
14
Bij een leemrijke bodem, zoals hier in het Meerdaalwoud (B), kan zelfs onder beuk
een rijke voorjaarsflora blijven bestaan doordat de natuurlijke basenvoorraad en
bodemactiviteit hoog genoeg is om verzuring tegen te gaan.
15
De vier belangrijke humusvormen op een rij. Let vooral op de dikte van de
humuslagen die op de minerale bodem (A) liggen.
16
Nog eens alles samengevat: Door verschillen in strooiselkwaliteit ontstaan duidelijk
verschillende humusvormen.
Een aantal soorten op een rij (Noord Amerika), waarin de strooiselkwaliteit leidt tot
grote verschillen in aanwezige basen in de bovengrond.
18
Een overzicht van de strooiselkwaliteit van de belangrijkste boomsoorten in
Nederland, uitgedrukt in afbraaksnelheid van het blad. Uiteraard is de uitindelike
kwaliteit afhankelik van meerdere eigenschappen. Zoals te zien is Linde niet eens de
beste strooiselproducent.
19
De opwekking van hernieuwbare energie in Nederland leunt zwaar op het verstoken
van biomassa. Wat heeft dat voor consequenties?
20
Gebruik van biomassa voor energieopwekking neemt sterk toe...
21
....ook in Nederland...
22
.... al blijft het nog steeds een druppel op de gloeiende plaat.
23
Cijfers van NUON: voor 30% van de stadsverwarming in Utrecht is de gehele
houtbijgroei in SBB multifunctionele bosareaal nodig, zouden we het hout verstoken
in biomassacentrales.
24
De concentraties en hoeveelheden (figuur) van nutrienten verschillen per component
(blad, tak, stam). Er zit relatief veel in takken en bladeren, dus als die ook geoogst
worden leidt dat tot een sterk vergrote afvoer van nutrienten.
25
Nogmaals de verdeling van nutrienten. Opvallend is hier het grote belang van schors
in de totale nutrientenvoorraad.
26
Netto aan- en afvoer, en balansen van nutrienten bij verschillende oogstmethoden.
Dep = depositie, Leach = uitspoeling, WTH = oogst van gehele boom, SBH = oogst
stam en takken, SOH = oogst stam.
27
Overzichtskaart van Duitsland met daarin aangegeven welke bodems gevaar lopen
voor bodemuitputting bij oogst stammen en takken. De kalkarme zandbodems lopen
het grootste gevaar.
28
Voorraden in de bodem van K = kalium, Mg = magnesium, Ca = Calcium en P = fosfor.
Hoe groter de stip, hoe groter de voorraad.
29
Een mogelijke remedie: het terugbrengen van houtas uit stookovens in het bos. Voor
een goede werking moet de as wel worden gemengd met ander materiaal.
30
Naast de afvoer van nutrienten door oogst leidt bosverjonging via kapvlaktes tot
versnelde uitspoeling van nutrienten.
31
Verzuring is het toenemen van de hoeveelheid H+ ionen in de bodemoplossing. De
bodem is gebufferd tegen toename H+ doordat zuren worden uitgewisseld tegen
andere positief geladen ionen zoals Ca, Mg en K, en als die op zijn Al en tot slot Fe
(ijzer). Als de betreffende buffer leeg is daalt de pH, en stijgt de zuurgraad, met een
sprong.
32
Wintereik en zomereik zijn gastheer voor rupsen grote en kleine wintervlinder.
Bij een Ca gebrek in het blad krijgen koolmezen te weinig Ca binnen om goede
eischalen te maken. Zo werkt verzuring door in het hele ecosysteem.
33
De verzuring van de bodem is een natuurlijk proces. Luchtverontreiniging heeft geleid
tot een sterke versnelling van de bodemverzuring. Het is op dit moment nog niet
geheel duidelijk hoe sterk dit effect is. De ondertitel bij deze slide is daarom
waarschijnlijk wat te sterk aangezet. Maar het lijkt er wel op uit te komen dat de
“menselijk” veroorzaakte verzuring een zeer versterkend effect heeft op het
verdwijnen van natuurlijke bodemmineralen.
34
Steenmeel zou een oplossing bieden voor de versnelde verzuring. Het vult de
bodemmineralen aan die door verzuring zijn verdwenen. Het is in feite een langzaam
werkende meststof. Het idee heeft de laatste jaren een grote vlucht genomen, maar
wordt tot nu toe vooral toegepast in de landbouw. Toepassing in bossen heeft nog
niet plaatsgevonden, maar op dit moment worden in OBN-kader en bij Bosgroep Zuid
Nederland experimenten opgezet.
Meer daarover op www.steenmeel.info
35
36