Starters in het bosonderzoek 2011
Veranderingen in bodem- en strooiselkenmerken bij de omvorming van gemengd loofhout naar fijnspar. Gorik Verstraeten Bart Muys, Jakub Hlava, Kris Verheyen
Margot Vanhellemont
Labo voor Bosbouw
Inleiding •
Boomlaag, kruidlaag, strooisellaag, bodem en bodemorganismen zijn samenhangende componenten van het bosecosysteem
•
Omvorming naar andere boomsoort zal daardoor een effect hebben op heel het ecosysteem – Veranderingen in: • Strooiselsamenstelling en afbraaksnelheid • Captatie van potentieel verzurende depositie • Fysische condities: fenologie en lichtcondities
– Invloed op: • • • •
•
Strooisellaag Bodem Kruidlaag Regenwormen
Verzuring door fijnspar reeds beschreven, maar observationele vergelijking tussen boomsoorten bij gelijke abiotische uitgangssituatie is beperkt
Doelstelling • Vergelijken van bestanden omgevormd naar fijnspar met aanpalende loofbestanden • Voor deze studie: – Verband met groeiplaatstype – Grote dataset – Trachten om de responsen met elkaar te linken en op ecosysteemniveau te bekijken
• Hypothesen: – Fijnspar heeft een verarmende invloed op de strooisellaag, bodemchemische eigenschappen, kruidlaag en de regenwormenpopulatie – Regenwormen spelen een belangrijke rol in het behoud van goede humus situaties (mull) in bossen
Studiegebied • Gaume-streek, zuiden van België • Oud loofbos: • Belangrijkste boomsoorten: • zomereik & wintereik • haagbeuk • beuk
• Eilandjes fijnspar (30-50 jaar oud) in loofbosmatrix
Materiaal & Methode • Gradient van zuurbufferend vermogen door moedermateriaal en textuur
rijke groeiplaats
arme groeiplaats
Materiaal & Methode • Plot in loof en fijnsparbestand, op ongeveer 50 m van elkaar • Observaties: – – – –
Vegetatie (kruid-, struik-, en boomlaag) Chemische bodemeigenschappen (o.a. bodempH ) Strooisel biomassa regenwormen
Regenwormen Bodem Strooisel Vegetatie
Resultaten - bodem NS *** ***
• Fijnspar is sterk verzurend, vooral in de bovenste bodemlagen • Diepere bodemlagen bevestigen gelijke uitgangstoestand
Resultaten - strooisellaag
*** ***
***
• Verschillende strooisellagen zijn significant dikker in fijnspar, van eerder mull-types in loof naar moder-mor types onder fijnspar • Vooral accumulatie in de H-laag
Resultaten - kruidlaag loof Diversiteit soortenpool 89 63 soorten komen voor in zowel naald als loof gemiddeld # soorten per plot 19 Ellenberg indicator waarden L - licht F - vocht R - zuurtegraad (~ pH van de bodem) N - voedselrijkdom Overige oudbosplanten in de kruidlaag per plot bloei van planten Planten op Waalse rode lijst
fijnspar
verschil loof - fijnspar
88 19
NS
4.4 5.27 5.21 5.48
4.81 5.3 4.29 5.28
*** NS *** (*)
8/19 vroeger 5/89
7/19 later 1/88
** ***
Resultaten - kruidlaag loof Diversiteit soortenpool 89 63 soorten komen voor in zowel naald als loof gemiddeld # soorten per plot 19 Ellenberg indicator waarden L - licht F - vocht R - zuurtegraad (~ pH van de bodem) N - voedselrijkdom Overige oudbosplanten in de kruidlaag per plot bloei van planten Planten op Waalse rode lijst
fijnspar
verschil loof - fijnspar
88 19
NS
4.4 5.27 5.21 5.48
4.81 5.3 4.29 5.28
*** NS *** (*)
8/19 vroeger 5/89
7/19 later 1/88
** ***
Resultaten - kruidlaag • Indicatorsoorten * oudbosplant (Hermy et al 1999; De Frenne et al 2011) kruidachtigen – varens – zaailingen van houtachtige – grassen, zegges en russen
loofhout muskuskruid * bosanemoon * lelietje-van-dalen * beuk lievevrouwebedstro * gele dovenetel * dalkruid * eenbes * gewone salomonszegel * grote muur Noorse esdoorn Bosandoorn * wilde kamperfoelie * gewone es look-zonder-look geel nagelkruid gevlekte arondskelk *
fijnspar vingerhoedskruid smalle stekelvaren * brede stekelvaren witte veldbies * fijnspar framboos trosvlier drienerfmuur * pilzegge * bergbasterdwederik * pitrus witte klaverzuring * mannetjesereprijs * muursla boszwenkgras fraai hertshooi * ruige veldbies * dagkoekoeksbloem
Resultaten - regenwormen
***
• •
***
Daling van de regenwormenpopulatie in de fijnsparbestanden Zeer sterke daling bij endogeïsche regenwormen zorgt voor wegvallen bioturbatie
Resultaten • Fijnspar heeft een verarmende invloed op – de strooisellaag ja, • Strooiselaccumulatie in H-laag
– bodemchemische eigenschappen ja • lagere bodempH + hogere Al-concentratie
– regenwormenpopulatie ja, • regenwormenpopulaties worden teruggebracht tot een constant laag niveau voor alle groeiplaatsen
– kruidlaag ja • meer zuurverdragende planten • het aandeel oud-bosplanten in de vegetatie daalt • Maar soortendiversiteit en soortenpool veranderen minder
• Relatief grote veranderingen op korte termijn • van mesotroof naar oligotroof
Resultaten • Testen van interacties tussen verschillende variabelen met Structural Equation Modelling
.778 ***
boomsoort
strooiselbiomass a
-.366 **
bioturberende regenwormen
-.059 NS .327 *
.764 ***
bodem pH 0-5cm
.778 ***
boomsoort
strooiselbiomass a
-.414 **
-.059 NS .166 NS
.765 ***
nietbioturberende regenwormen
bodem pH 0-5cm
Discussie • Alternatief stabiele toestanden (Scheffer et al.) – Ecosysteem bevindt zich in een dynamisch evenwicht • Veranderende condities kunnen veerkracht van systeem verkleinen – omvorming naar fijnspar • Feed-backeffecten zorgen voor elkaar versterkende processen • Verandering naar een andere “stabiele toestand” – van mesotroof naar oligotroof
Discussie
mesotrofe toestand
oligotrofe toestand
Ecologische condities
Discussie • Maar ook ‘hysterese’ bij herstel van ecosysteem – Niet gewoon fijnspar omvormen naar loofboomsoort • de terugweg gaat niet even snel
– Geïntegreerd herstel is nodig • Boomsoort • Bekalking • Regenwormen
