Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, bodembeheer en bedrijfsmanagement

Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, bodembeheer en bedrijfsmanagement Michiel Rutgers Harm van Wijnen Dick de Zwart LGN6 Aardappelen

Bos in secundair bebouwd gebied

Agrarisch gras

Fruitkwekerijen

Bieten

Glastuinbouw

Bloembollen

Granen

Boomgaarden

Heide

Boomkwekerijen

Hoogveen

Bos in hoogveengebied

Loofbos

Bos in moerasgebied 1

Mais

Bos in primair bebouwd gebied

Matig vergraste heide

en collega’s van RIVM, Alterra, LBI, Blgg, NMI, Grontmij en WUR

08 december 2010

Inhoud 1. Wat zijn ecosysteemdiensten? 2. Relatie met bodembiodiversiteit 3. Beleid 4. Voorbeelden i 5. Tot slot

B SQ

2

Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, bodembeheer en bedrijfsmanagement | 08 december 2010

Ecosysteemdiensten (ESD) Definitie: de voordelen die mensen hebben van ecosystemen

Sociaal-economisch systeem

Ecosysteem/ leefomgeving

Kenmerken ● Antropocentrisch ● Multisectoraal ● Multidimensioneel ● Systeembenadering (multidisciplinair) ● Intrinsiek gekoppeld, overlap en complementair

3


Voorbeeldlijstje ecosysteemdiensten 1. Productie (landbouw, tuin, recreatie, natuur) a. nutriënten retentie en levering b. bodemstructuur (aggregaten en profielontsluiting) c. ziekten en plaagwering 2. Weerstand en flexibiliteit a. weerstand tegen stress (borging continuïteit van bodemgebruik) b. flexibiliteit (adaptatie en verandering van bodemgebruik) 3. Milieu (buffer- en reactorfunctie) a. Fragmentatie, opbouw en afbraak organische materiaal b. zelfreinigend vermogen c. Waterhuishouding (sponswerking) en transport d. klimaatfuncties (vocht, temperatuur, broeikasgassen) X. Habitat functie, culturele diensten, aardkundige waarden 4

Ecosysteemdiensten overlappen Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, bodembeheer en bedrijfsmanagement | 08 december 2010 Ecosysteemdiensten verschillend belang

EU beleid Conserving single species

Ontwikkelingen

Conserving status of communities of species (Plant, 2009)

Enhancing connectivity

TCB: ecosysteemdiensten van de bodem als overkoepelend concept voor de ontwikkeling van de beoordelingskaders voor bodemkwaliteit. (TCB 2008). WBB: Bescherming van de bodem is het voorkomen, beperken of ongedaan maken van veranderingen van hoedanigheden van de bodem, die een vermindering of bedreiging betekenen van de functionele eigenschappen die de bodem voor mens, plant of dier heeft”.

Sustaining Ecosystem Services 5

Convenant bodemontwikkelingsbeleid (VROM, 2009): optimaliseren van samenhang en samenwerking tussen de verschillende beleidsdoelen (energie, water, biodiversiteit, bodem en ruimtelijke ontwikkeling). Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, bodembeheer en bedrijfsmanagement | 08 december 2010

Toepassingsmogelijkheden ● ● ● ● ●

6

Bewust gebruik en duurzaam beheer van de ondergrond Verbindende taal Blik verbreden Overkoepelend concept (incl. ecologisch alfabetiseren) Inzicht in kosten en baten betalen voor ecosysteemdiensten


Wat is bodembiodiversiteit? ● Wetenschappelijk begrip? Containerbegrip? Beleidsmatig begrip? ● “De Nederlandse taal is een levende taal. Woorden doen niet altijd wat je van ze verwacht. Neem ‘biodiversiteit’. Het is een jong, nog wat onstuimig woord. Dartel als een veulen; kwetsbaar als een kuiken. Het woord is, zou je kunnen zeggen, in zijn ‘ontkiemingsfase’.” (www biodiversiteitgeeftjelevenkleur.nl) (www.biodiversiteit.com)

Communicatie (er is niet één definitie)

7


Bodembiodiversiteit, beestenboel en inspiratie

8


Bodembiodiversiteit, poor man’s tropical rain forest Imponerende getallen? ● 1 miljard bacteriën per gram grond ● 10000 soorten per gram grond ● 100.000 nematoden per kg grond ● 50.000 potwormen per m2 ● 50.000 micro-arthropoden per m2 ● 500 regenwormen per m2 biomassa in bodem > bovengronds 6 bodemkoeien per hectare

9


Bodembiodiversiteit, een abstractie

10


Definitie bodembiodiversiteit ● Klassiek (CBD): “Biodiversiteit is de variatie in organismen,…… en de ecologische verbanden waar ze deel van uitmaken; de diversiteit betreft de variatie binnen soorten, tussen soorten en tussen ecosystemen” ● Aanvulling op klassieke (soorten)benadering: – Structuur: soortenrijkdom, DNA-moleculen, variatie in processen – Systeem: trofische interacties, stabiliteit, dynamiek – Capaciteit: biomassa, abundantie, snelheid, activiteit

11


Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten Genetische bronnen Nutriënten kringlopen

Bodemvorming

Cultuurhistorie

Recreatie

Plaagbestrijding

Primaire productie

Waterregulatie

Koolstof vastlegging

Reinigend vermogen Voedsel 12

Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, Hout en vezels | 08 december 2010 bodembeheer Schoon water en bedrijfsmanagement

amount (biomass or number)

diversity (operational diversity units) 60 00

40

nematodes (n / 100g fw)

50 00

30 25 20 15 10

Bodembiologische indicator

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaM c

Dairy farm sand intensive

potworms (n / m2)

l a n d u s e a nd s o i l t y p e

10 8 6 4 2

Dairy farm river clay intensive

3

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaM c

Arable farm sand organic Arable farm sand intensive Arable farm marine clay organic

Horticulture sand Bulb-growing sand Semi-natural grassland sand Heathland sand Forest sand

l a nd u s e a n d s o i l t y pe

2 1.5 1 0.5

30

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaMc

DaRc

l a n d u s e a n d s o i l t y pe

25 20 15 10 5

bacterial DNA (DNA bands)

0 80

HoSa

Ar Sa

70

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaMc

DaRc

l a nd u s e a nd s o i l t y p e

60 50 40 30 20 10 0 HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar M c

DaMc

DaRc

HoSa ArSa DaSa SgSa ArMc DaMc DaRc l a nd use and soi l t y pe

land use and soil type 13

SgSa

Ar Mc

DaMc

DaRc

Ar Mc

DaMc

DaRc

DaMc

DaRc

DaMc

DaRc

60000 50000 40000 30000 20000

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

500 l a nd u s e a n d s o i l t y p e

400 300 200 100 0

0

micro-arthropods (taxa)

Arable farm marine clay intensive

2.5

earthworms (n / m2)

Dairy farm loess intensive

earthworms (fisher alfa)

Dairy farm loess organic

DaSa

la n d us e a n d s oil t ype

70000

600

DaRc

Dairy farm marine clay organic

Dairy farm peat intensive

ArSa

0

0

Dairy farm peat organic

HoSa

10000

Dairy farm sand intensive+

Dairy farm marine clay intensive

10 0 0

90000

DaRc

micro-arthropods (n / m2)

Dairy farm sand extensive

20 00

80000

12

potworms (taxa)

Dairy farm sand organic

30 00

0

0

16 14

Sampling sites BISQ / DSMN

40 00

5

bacterial biomass (mg C/ g DW)

Bobi

nematodes (taxa)

35

100000

HoSa

Ar Sa

80000

DaSa

SgSa

Ar Mc

l a nd u s e a n d s oi l t y pe

60000 40000 20000 0 600 500

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

l a nd us e a n d s oi l t y pe

400 300 200 100 0 HoSa ArSa Ar Sa DaSa DaSa SgSa SgSa Ar Mc DaMc DaMc DaRc DaRc HoSa ArMc l a nd u s e a n d s oi l t y pe

land use and soil type


Ecologisch potentieel bodem (ZGET – MEP) ● Ecologische toestand – maximum ecologisch potentieel (KRW termen) ● Onderdeel maatlat (stelling 1: bodemkwaliteit is kwantificeerbaar) (stelling 2: duurzaam = goede bodemkwaliteit)

Distance-to-target indicator: kwaliteitstekort

0%

A

B

A = negatieve toestand B = actuele situatie C = managementdoel (target) D = positieve toestand, MEP

100 %

C

D, MEP

Lengte van de maatlat 14


10 keer referentie (MEP) ● Bodemsysteem: chemische, fysische en biologische kenmerken* Grondsoort

zand

klei

Vollegrond akkerbouw

1

7

Agrarisch gras (veehouderij)

2

8

Half-natuurlijk grasland

3

Gras in stadspark

4

Heide

5

Gemengd bos

6

veen

löss

9

10

Bodemgebruik

* Alterra rapport 1813; RIVM-rapport 607604007, 607604008 15


GEP afwegingskader ESD 1. Stakeholdersparticipatiemodel: benoemen en waarderen alle ESD 2. Via best professional judgement locatiespecifieke aankoppeling van indicatoren aan ESD (proxy indicatoren) Kwantificeren van bodemkwaliteit (per ESD of som alle ESD) MEP ziekten en plaagwering 93% Implementatie van maatregelen en weerstand en herstel 89% bodemstructuur 72% monitoring veranderbaarheid 73%

Bovenwettelijk beleidsinstrument

omzetting OS 76 %

zelfreiniging 109%

nutriënten 69% biodiversiteit 84%

klimaatfuncties 116% waterretentie 79%

16


RIVM rapport 607020001

17


18


EU: bodembedreigingen en prioritaire gebieden Europese strategie voor bodembescherming en KRB in oprichting: ● Acht bedreigingen: erosie, organische stof afname, verontreiniging, verzilting, verdichting, biodiversiteitsverlies, afdekking, aardverschuivingen/overstromingen ● Prioritaire gebieden voor vetcursief-gedrukte bedreigingen ● “current scientific knowledge on soil biodiversity ……… is too limited” ● “Member states shall take into account, …the effects of those soil degradation processes (cf. soil organic matter decline and compaction) on greenhouse gas emissions, desertification and soil biodiversity loss.” RIVM-Alterra onderzoek* relaties bodembiodiversiteit met: – Organische stofgehalte – Bodemverdichting * RIVM rapport 607370001, 607604008

19


amount (biomass or number)

diversity (operational diversity units) 60 00

40

nematodes (n / 100g fw)

50 00

30 25 20 15 10

Bodembiologische indicator*

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaM c

Dairy farm sand intensive

potworms (n / m2)

l a n d u s e a nd s o i l t y p e

10 8 6 4 2

Dairy farm river clay intensive

3

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaM c

Arable farm sand organic Arable farm sand intensive Arable farm marine clay organic

Horticulture sand Bulb-growing sand Semi-natural grassland sand Heathland sand Forest sand

l a nd u s e a n d s o i l t y pe

2 1.5 1 0.5

30

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaMc

DaRc

l a n d u s e a n d s o i l t y pe

25 20 15 10 5

bacterial DNA (DNA bands)

0 80

HoSa

Ar Sa

70

DaSa

SgSa

Ar Mc

DaMc

DaRc

l a nd u s e a nd s o i l t y p e

60 50 40 30 20 10 0 HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar M c

DaMc

DaRc

HoSa ArSa DaSa SgSa ArMc DaMc DaRc l a nd use and soi l t y pe

Rutgers et al. (2009) EJSS 60: 820-832. 20

SgSa

Ar Mc

DaMc

DaRc

Ar Mc

DaMc

DaRc

DaMc

DaRc

DaMc

DaRc

60000 50000 40000 30000 20000

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

500 l a nd u s e a n d s o i l t y p e

400 300 200 100 0

0

micro-arthropods (taxa)

Arable farm marine clay intensive

2.5

earthworms (n / m2)

Dairy farm loess intensive

earthworms (fisher alfa)

Dairy farm loess organic

DaSa

la n d us e a n d s oil t ype

70000

600

DaRc

Dairy farm marine clay organic

Dairy farm peat intensive

ArSa

0

0

Dairy farm peat organic

HoSa

10000

Dairy farm sand intensive+

Dairy farm marine clay intensive

10 0 0

90000

DaRc


micro-arthropods (n / m2)

Dairy farm sand extensive

20 00

80000

12

potworms (taxa)

Dairy farm sand organic

30 00

0

0

16 14

Sampling sites BISQ / DSMN

40 00

5

bacterial biomass (mg C/ g DW)

Bobi

nematodes (taxa)

35

100000

HoSa

Ar Sa

80000

DaSa

SgSa

Ar Mc

l a nd u s e a n d s oi l t y pe

60000 40000 20000 0 600 500

HoSa

Ar Sa

DaSa

SgSa

Ar Mc

l a nd us e a n d s oi l t y pe

400 300 200 100 0 HoSa ArSa Ar Sa DaSa DaSa SgSa SgSa Ar Mc DaMc DaMc DaRc DaRc HoSa ArMc l a nd u s e a n d s oi l t y pe



ODU – dairy farming on clay (1999-2003) bacterie-functies nematoden (taxa) nematodes

regenwormen earthworms (fisher-alfa)

50

potwormen (taxa) potworms

microarthropoden micro-arthropods (taxa)

20

12

10

60

80

50

70

bacteria (ODU Biolog) 0.00

0.20 OTU (helling Biolog)

40

OTU (DNA-banden)

OTU (aantal taxa)

8

OTU (aantal taxa)

15 OTU (aantal taxa)

OTU (aantal taxa)

40

bacteria (DNA bands) bacterie-DNA

60

ODE - melkveehouderij op klei (1999-2003)

30

6

4

20

10

30

20

50

40

5 2

10

10

0

0 0

5

0

10

15

10 organische stof (% DM)

20

0

20

0

5

10

10

15

20

20

organische stof (% DM)

0

5

10

15

organische10 stof (% DM)

20

0 20 0

20

0.60

0.80

30

0 0

0.40

0

5

10

10

15

20


0 0

20

5

10

10

15


20 20

0

Biomass – dairy farming on clay (1999-2003) (n/m2)

micro-arthropoden micro-arthropods

(n/m2)

90000

900

6000

4000

600

300

biomassa (aantallen)

8000




10000

60000

30000

2000

(n/m2)

bacterien (microscoop) bacteria (µg C/g

50000

1500

40000

1200

30000

20000

900

600

10000

300

0

0

DW)

0 0 5 10 15 20 21 organische10 stof (% DM) 20

0

0 0

0

5

10

15

organische10 stof (% DM)

20

0

20

0

5

10

15

10 organische stof (% DM)

20

20

20

10

20

bacteria (Biolog) 1

10

100

1000

0 0

15

bacterien (biochemisch)

biomassa (ug DW/50% omzetting)

12000

potwormen potworms

biomassa (ug C/g DW)

regenwormen earthworms

10


Organic matter content (% dw)

nematoden(n/100g) nematodes

5

1.00

5

10

15

0 5 10 15 20 0 5 10 15 20 Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, 0 organische10 0 organische10 0organische stof 10(% DM) stof (% DM) 20 stof (% DM) 20 bodembeheer en bedrijfsmanagement | 08 december 2010

Organic matter content (% dw)

20

10000

20

Conclusie ● SOM en bodembiodiversiteit zijn positief gecorreleerd ● Bij dalend organische stofgehalte daalt de bodembiodiversiteit !?

Daalt het organische stofgehalte ? • klimaatverandering (ja) • bodembeheer (?)

22


Biologische bodemkartering habitat-responsrelaties

Knotters et al. (2009) 23


Regenwormen

24


Microarthropoden

25


Somkaart bodem biodiversiteit

Bodemsoortenrijkdom, abundantie, activiteit (genormaliseerd) Laag

rivier open water

Gemiddeld

stedelijk gebied en overig geen data

Hoog

26


ESD-kaart zelfreinigend vermogen Functie van: ● Bacterien ● pH, SOM

27


Wat kun je met bodembiodiversiteit en ESD ● instrument bodemkwaliteit voor: – Duurzaam bodembeheer (i.r.t. bodembedreigingen; bijv. 8 vd EU) – Duurzaam bodembeheer (i.r.t. goed ecologisch potentieel) – Optimale inrichting en duurzame ruimtelijke ordening ● Bewustwording: ‘bodem=chemie’ bodem als levend onderdeel van de leefomgeving ● Sturing onderzoek: bodemverontreiniging stress ecologie ecosysteemdiensten ● Educatie: GLOBE, Wormwatch, NLT Bodem, bodemkunde MBO, HBO, WO, ….. ● Bosatlas Ondergronds Nederland, European Atlas of Soil Biodiversity !

28


Dank U

29


Bodembiodiversiteit en ecosysteemdiensten in beleid, bodembeheer en bedrijfsmanagement

Recommend Documents