Deskundigenteam Droog zandlandschap

Herstel van droge heide in relatie tot kantelpunten in bodem- en humuskenmerken bij vergrassing
(UPN)

Probleemstelling: In de jaren 1980 is veel onderzoek verricht naar de toen sterk opkomende vergrassing met bochtige smele van heideterreinen. Dit onderzoek ligt aan de basis van intensieve herstelmaatregelen die tot voor kort regulier werden uitgevoerd, zoals plaggen en chopperen. Na 2000 is wordt vergrassing door bochtige smele nergens meer als probleem ervaren. Tegelijkertijd zien we in de laatste jaren in het droge heidelandschap een schijnbaar onstuitbare opmars van pijpenstrootje ten koste van heidevegetaties en de hierbij behorende karakteristieke soorten. Deze ontwikkelingen werpen een ander licht op ‘vergrassers’ en vragen om nieuwe richtlijnen voor het beheer. Er zijn aanwijzingen dat bodemdegradatie door verzuring en stikstoftoevoer een belangrijke rol speelt bij de uitbreiding van pijpenstrootje en dat na plaggen een kantelpunt lijkt te ontstaan van jonge heidebegroeiingen naar dominantie van pijpenstrootje. De oorzaken van het zeer verschillend gedrag van smele en pijpenstrootje ontbreekt echter.

Beleidscontext: Vanwege de verwachte link met stikstofdepostitie is dit onderzoek momenteel zeer relevant voor beleidsmakers. Het onderzoek is relevant voor het habitattype Droge heiden (4030) omdat hiervan een steeds groter deel zodanig vergrast met pijpenstrootje dat er geen sprake meer is van kwalificerende vegetaties. Hierdoor loopt de landelijke oppervlakte verder terug. Ook de kwaliteit van de nog wel kwalificerende vegetaties verslechtert. Het onderzoek is ook van belang voor de vergelijkbare habitattypen Stuifzandheiden met struikhei (2310) en Binnenlandse kraaiheibegroeiingen (2320).

Doel van het onderzoek: Het onderzoek heeft als doel na te gaan onder welke bodemkundige en bodemchemische omstandigheden ongewenste (invasieve) vergrassing van pijpenstrootje optreedt en onder welke condities gewenste vergroting van het aandeel grazige heischrale soorten plaatsvindt in het droge heidelandschap. Dit wordt vertaald in concrete beheeradviezen.

Oorzaken van tegenstrijdige aantalstrends bij insectetende vogels van droge bossen en heide: zullen herstelmaatregelen tegen verzuring helpen? 
(UPN)

Probleemstelling: De natuurkwaliteit in het Pleistocene zandlandschap is door atmosferische depositie van N- en voorheen S-verbindingen sterk achteruit gegaan. Ook vogels hebben hier last van. Opvallend genoeg vertonen met name insectenetende broedvogels tegenstrijdige trends als het om aatalsontwikkelingen gaat. Obligaat insectenetende broedvogels van naaldbos en droge heide, zoals zwarte mees, paapje en tapuit, gaan (sterk) in aantal achteruit, terwijl andere insectenetende soorten in hetzelfde ecosysteem zoals groene specht, nachtzwaluw en roodborsttapuit nog steeds in aantal toenemen. Daarnaast zijn er grote verschillen tussen populaties van dezelfde soort in verschillende gebieden. Deze tegenstellingen laten zich niet simpel verklaren uit trekstrategie of broedbiologie; de achterliggende oorzaken zijn daarmee nog onbekend. Voor het beheer is het van groot belang te weten welke broedvogelsoorten op welke plekken problemen ervaren. Ook moet er helderheid komen over de gevolgen voor broedvogels van effectgerichte maatregel als steenmeelbemesting.

Beleidscontext: Voor de N2000 gebieden in het droge zandlandschap gelden instandhoudings- en herstelopgaven vanuit de Vogelrichtlijn, naast soortgerichte doelen vanuit de Habitatrichtlijn en de algemene zorgplicht uit de wet Natuurbescherming. Hiermee dient rekening te worden gehouden bij de uitvoering van (herstel)maatregelen. Kennis om de te verwachten effecten van maatregelen op herstel van de oorspronkelijke fauna en flora te kunnen inschatten ontbreekt vrijwel geheel. De Bossenstrategie (IPO & Ministerie LNV, 2020) zet onder andere in op de kwaliteitsverbetering van het Nederlandse bos, mede ten behoeve van het halen van de biodiversiteitsdoelen. Dit onderzoek draagt bij aan de daarvoor noodzakelijke kennis om de juiste beheermaatregelen te nemen. De in dit onderzoek te ontwikkelen kennis sluit direct aan op de ambities voor de kwaliteit van natuurgebieden in Spoor I van het programma Natuur (Ministerie LNV, 2020) maar zal tevens bijdragen aan de verbetering van de basiskwaliteit van natuur zoals voorgesteld onder Spoor 2.

Doel van het onderzoek: Het doel van het onderzoek is te doorgronden hoe de verzuringsproblematiek doorwerkt op insectivore zangvogels die tegenstrijdige populatieontwikkelingen laten zien binnen droge bossen en heidegebieden en welke andere factoren hier mogelijk bij betrokken zijn. De resultaten moeten leiden tot aanbevelingen voor beheerders om bij uitvoeren van maatregelen voor herstel van de natuurkwaliteit van de droge bos- en heidegebieden. De nadruk in het onderzoek ligt bij de beoordeling van de effectiviteit van de toepassing van steenmeel of schelpbekalking als herstelmaatregel, omdat naast afname van de stikstofdepositie bodemherstel in dit ecosysteem noodzakelijk is.

 

Verbetering strooiselafbraak

Probleemstelling: In het zandlandschap is door atmosferische depositie van N-, en voorheen ook S-verbindingen zowel bodemverzuring als vermesting opgetreden. Dit heeft tot een sterke kwalitatieve afname van de kenmerkende voedselarme en (zeer) licht gebufferde habitattypen van het zandlandschap geleid. Door de voortschrijdende bodemverzuring (= afname buffercapaciteit) zijn kationen zoals Ca, K en Mg steeds meer uitgespoeld, en is de beschikbaarheid van Al verhoogd. Verder wordt de afbraak van organisch materiaal en vaak ook de nitrificatie geremd. Door de overmaat aan stikstof is de mineralenbalans van de systemen op zandgrond nog verder verstoord geraakt. De laatste jaren is hieraan veel aandacht besteed in verband met het herstel van de biodiversiteit in heiden. Ook de loofbossen op voedselarme of soms iets rijkere zandbodem –veelal met zomereik– hebben te maken met deze problematiek. Zo is de ondergroei van veel van deze loofbossen sterk gedegradeerd. Tevens zijn er problemen met de voedselkwaliteit door de mineralenonbalans die sterk doorwerken op de fauna in de voedselketen en is er ook recent op meerdere plaatsen verminderde groei en soms zelfs veel sterfte van de zomereik waargenomen, met name waar deze onbalans groot is. Kant en klare effectieve herstelmaatregelen zijn er voor droge arme loofbossen op dit moment niet.

Beleidscontext: Het probleem speelt in een groot deel van het Nederlandse bos op zandgrond. Veel van deze bosgebieden zijn onderdeel van het N2000 netwerk of van het Natuurnetwerk. Daarbij spelen twee Natura2000 habitattypen (H9120 Beuken-eikenbossen met hulst en H9190 Oude eikenbossen) die te maken hebben met een overmaat aan stikstof en geen bewezen herstelmaatregelen kennen. Met name in bossen met loofhoutsoorten komen veel verschillende soorten voor, terwijl de bossen zelf naast een ecologische ook een grote recreatieve, milieu en economische functie hebben. Ook de veiligheid van recreanten komt in toenemende mate in het gedrang vanwege het risico van vallend dood hout, waardoor de beheerder extra kosten voor boomonderhoud heeft.

Doel van het onderzoek: a) een analyse van de rol van bodemverzuring en N-overmaat in de degradatie van droge loofbossen op arme zandgrond (inclusief zomereiksterfte) en
b) het opzetten en uittesten van voor de beheerpraktijk bruikbare herstelmaatregelen (bekalking, slow release mineralengift) om de waargenomen degradatie terug te draaien, zonder bijkomende ongewenste neveneffecten als verruiging.

 

Kansen voor oude droge heide in het heidelandschap

Het onderzoek geeft antwoord op de volgende onderzoeksvragen:
a) Hoe ontwikkelen zich nutriëntenvoorraden in het humusprofiel van droge heidevegetaties op relevante bodemtypen bij extensief beheer?
b) Onder welke condities treedt stikstofverzadiging op in relevante heidebodems en in welke mate zijn deze bodems nu al stikstofverzadigd?
c) Onder welke omstandigheden (‘calamiteiten’) kan geïmmobiliseerde stikstof vrijkomen en tot problemen leiden?
d) Waar in Nederland liggen de beste kansen voor het extensief beheer en de verdere ontwikkeling van oude heidesystemen bij het huidige of te verwachten niveau van stikstofdepositie? Waar liggen voorbeelden die als referenties voor beheer en beleid kunnen dienen?

Probleemstelling: Door een lange historie van plaggen en anderszins verschra­len is in veel droge heide de productiviteit sterk gedaald en is de voedselkwaliteit voor kleine fauna sterk afgenomen. Tegelijkertijd is het gehele spectrum van vormen van droge heide sterk verschoven naar betrekkelijk jonge en door struikhei gedomineerde droge heide. Pas recent is aandacht voor de natuurkwaliteit van langdurig onge­plagde (‘oude’) heide vooral door de hoge structuur- en soortdiversiteit en door de gunstige effecten van een dik goed ontwikkeld humusprofiel op de vochthuis­houding (‘heide met een dikke H’). Onderzoek aan chronosequenties op verschillende gronden (vaag-, leemarme humuspodzol-, moderpodzol-en leemgronden) leverde het inzicht hoe droge heide zich verschillend ontwikkelt afhankelijk van de bodem. De leeftijd van het heidesysteem (dikte van het humusprofiel) bepaalt vervolgens in hoeverre bosbes­heide en vochtvarianten ontstaan, zoals levermosrijke heide en vochtige heide met dophei codominantie en veenbies.
Beide inzichten hebben geleid tot aanbevelingen om zeer terughou­dend te zijn met plaggen en in te zetten op een beheer waarbij het humusprofiel zich kan herstellen als vochtbuffer en nutriëntenvoorraad. Doordat het heidebeheer terughoudender is geworden met plaggen en chopperen, is de onzekerheid toegenomen over eventuele effecten van  een gestage accumulatie van stikstof. Het humusprofiel van droge heide blijkt stikstof uit depositie voor een aanzienlijk deel te immobiliseren waardoor het effect van N-depositie op de soortensamenstelling van oudere heidevegetaties minder groot is dan verwacht. Hoewel tegelij­kertijd het humusprofiel, met name de H-laag, blijft toenemen in dikte en daarmee in opslagcapaciteit voor stikstof, is onbekend of en zo ja wanneer de capaciteit voor de immobilisatie van stikstof wordt bereikt.

Aard van het onderzoek: In dit rapport worden de onderzoeksresultaten van veld- en laboratoriumonderzoek beschreven en vervolgens vertaald in antwoorden op de kennisvragen inclusief kansen voor extensief beheer van droge heide.

 

Herstel van kruiden- en faunarijke graslanden in het droge zandlandschap 

In dit onderzoek is gezocht naar maatregelen om het het zogenaamde witbolstadium (veel gras, weinig soorten bloeiende planten) te doorbreken. Tijdelijk akkerbeheer en kaliumbemesting, al dan niet in combinatie met het inbrengen maaisel zijn hierbij de kansrijke maatregelen die zijn onderzocht. Met name zwarte braak (een soort tijdelijk akkerbeheer) in combinatie met inbreng van doelsoorten uit het kruiden- en faunarijke grasland leverde goede resultaten op. 

Probleemstelling: Kruiden- en faunarijke graslanden vormen een steeds belangrijker element in het droog zandlandschap omdat ze kansen bieden aan een grote soortenrijkdom van vaatplanten (nectar!) die op hun beurt zorgen voor een rijke fauna en mycoflora, terwijl de diversiteit in het omringende agrarische landschap steeds verder afneemt. Op veel voormalige landbouwgronden wordt via verschralingsbeheer geprobeerd dit beheertype te ontwikkelen. In de praktijk blijken pogingen om dit beheertype te realiseren te stranden in de successiefase met dominantie van struisgrassen of met gestreepte witbol (“witbolstadium”). Pas na tientallen of wellicht zelfs honderden jaren zou verschralingsbeheer kunnen leiden tot waardevolle, kruiden- en faunarijke graslanden. De ervaring dat het witbolstadium moeizaam met verschralingsbeheer te doorbreken is en de eerste resultaten van de verkennende onderzoeken geven aan dat een tijdelijk akkerstadium voordat kruiden- en faunarijke graslanden worden gerealiseerd al een praktijkrijp advies is in situaties waar dit mogelijk is (de net uit productie genomen landbouwgronden). Voor de al langere tijd beheerde bestaande graslanden die in een witbolstadium blijven steken, ligt er nog een belangrijke vraag. Is er in deze graslanden met een tijdelijk akkerstadium, al dan niet in combinatie met kaliumbemesting en/of andere maatregelen zoals inbreng van maaisel, een kruiden- en faunarijk grasland te realiseren?

Aard van het onderzoek: Tijdelijk akkerbeheer (zowel tijdelijke roggeteelt als gedurende een groeiseizoen herhaaldelijk de bodem frezen (zwarte braak)), in combinatie met het inbrengen van zaden van nectar- en waardplanten, zijn als kansrijke maatregelen onderzocht.

 

Heideherstel op voormalige landbouwgrond in het Noordenveld (Dwingelerveld)

De huidige staat van instandhouding van droge, voedselarme habitats zoals heide, heischrale graslanden en kalkgraslanden is in de meeste West-Europese landen ronduit slecht te noemen. Ook in Nederland is dit het geval. Het onderzoek richt zich op een analyse van de mogelijkheden om, na ontgronding, de omvorming van landbouwgronden naar heide te versnellen door actieve manipulatie van bodemchemie (via bekalking of verzuring) al of niet in combinatie met toevoer van biota (vegetatie of plagsel). Het betreft hierbij zowel het habitattype droge heide (H4030) als natte heide (H4010) en de voor deze typen kenmerkende soorten.

Probleemstelling: Uit in het verleden uitgevoerde projecten op voormalige landbouwgrond is een aantal serieuze bottlenecks bekend bij de omvorming van landbouwgronden naar schrale natuurtypen zoals heide, zowel op abiotisch als biotisch vlak:
hydrologische knelpunten (ontwatering van voormalige landbouwgronden; een te hoge bodem pH en buffering (landbouwgronden werden bekalkt); een te hoge beschikbaarheid van nutriënten (bemesting met N en P); het afwezig zijn van kenmerkende plant- en diersoorten en de aanwezigheid van een bodemgemeenschap -en daarmee de stoffenkringloop- die kenmerkend is voor landbouwgrond.
Studies naar mogelijke oplossingen bij omvorming van landbouwgronden naar heide zijn daarmee van bovenregionaal belang.

Aard van het onderzoek: Er is hiervoor een grootschalig veldexperiment opgezet in een deel van het Noordenveld, bestaande uit twee deel-experimenten (ontwikkeling van natte heide en ontwikkeling van droge heide). In ieder deelexperiment zijn twee inrichtingsvarianten getoetst, een variant waarbij de zuurgraad wordt beïnvloed door te bekalken of zwavel op te brengen, en een variant waarbij het aanvoeren van biota (alleen planten of planten + bodemorganismen) wordt beïnvloed. Daarnaast is gekeken naar de manier waarop planten en dieren de proefvlakken koloniseren en of de ontwikkeling van fauna en vegetatie op een positieve manier wordt gestimuleerd door vers plantmateriaal (maaisel) of plagsel (de vegetatie met een 5-6 cm dik laagje bodem) van niet-vergraste natte- of droge heide op de kale bodem aan te brengen.

Extra info Brochure heidelandschap in ontwikkeling

 

Herstel van heide door middel van slow release mineralengift

In dit rapport zijn de uitkomsten van drie jaar onderzoek naar de effecten van toediening van (minimaal) twee steenmeelsoorten en Dolokal in twee droge heiden (NP de Hoge Veluwe & Strabrechtse Heide) en één natte heide (NP de Hoge Veluwe) beschreven. Hierbij zijn de effecten van steenmeelgift op de bodemchemie, vegetatie en fauna gekwantificeerd.

Probleemstelling: De huidige staat van instandhouding van (voorheen) voedselarme habitats is in de meeste West-Europese landen niet al te gunstig, en dit is zeker ook het geval in het Nederlandse heidelandschap. Het herstellen van de natuurlijke (zeer zwakke tot zwakke) buffercapaciteit van West-Europese heidebodems is een essentiële maatregel om de biodiversiteit van droge heideterreinen te herstellen.Een kansrijke, tot nu toe relatief weinig onderzochte aanpak is om de gevolgen van bodemverzuring tegen te gaan door het verhogen van het zuurbufferend kapitaal (verhogen van de fractie aan mineralen met basische kationen in de bodem).

Aard van het onderzoek: In de winter van 2014/2015 zijn drie experimenten met elk vijf herhalingen (“replica’s”) ingezet met als doel de effectiviteit van verschillende gemalen gesteente uit te testen als maatregel voor bufferherstel van heide. Twee proeflocaties bevinden zich in niet geplagde, droge heide met dominantie van Struikhei en één op een natte heide met codominantie van Gewone dophei en Pijpenstrootje. Met de in deze experimenten toegediende mineralengiften is gepoogd om in ieder geval een aanzienlijk deel van de door antropogene invloeden veroorzaakte verliezen aan te vullen.

 

Ontwikkeling van droge heischrale graslanden op voormalige landbouwgrond, fase 2

In dit onderzoek is onderzocht welke effectieve maatregelen er zijn om vanuit voormalige landbouwgrond heischraal grasland te ontwikkelen, zowel op recent omgevormde grond als op al eerder opnieuw ingerichte gebieden. Tevens welke locaties voor de ontwikkeling van droog heischraal grasland geschikt (te maken) zijn.

Probleemstelling: In het zandlandschap zijn heischrale graslanden de vanouds grazige, meer soortenrijke elementen. Voor veel dieren is het een belangrijk onderdeel van het leefgebied. Op landschapsniveau dragen goed ontwikkelde heischrale graslanden bij aan de geleidelijke overgang van voedselarme, zure landschappen naar voedselrijkere en sterker gebufferde biotopen. Door jarenlange bekalking is de buffering op voormalige landbouwgronden meestal goed waardoor de ontwikkeling van droge heischrale graslanden daar kansrijk. Desondanks blijkt volledig herstel tot nog toe moeizaam te verlopen. Voor het habitattype H6230 Heischrale graslanden geldt een uitbreidingsopgave voor de oppervlakte en voor de kwaliteit een verbeteringsopgave.

Aard van het onderzoek: Onderzocht is hoe gewenste plantensoorten het beste kunnen worden aangevoerd en op welke manier het bodemleven het beste kan worden hersteld. Daarnaast is onderzocht in hoeverre succesvol herstel van bodem en vegetatie afdoende is voor succesvolle hervestiging van karakteristieke macrofauna. Het onderzoek is een vervolg op eerder OBN onderzoek, nu is gekeken naar de effecten op de (middel)langere termijn en of dit aanleiding geeft tot een aanpassing van de aanbevelingen voor beheer en inrichting.

Extra info Brochure heidelandschap in ontwikkeling

 

Fosfaattoevoeging heide

Het doel van dit onderzoek is het vinden van een methode om de verstoorde nutriëntenverhouding op de heide weer in balans te brengen en wel in het bijzonder de N:P-ratio.

Probleemstelling: Plaggen van heidebodems is veel toegepast als maatregel om de accumulatie van stikstof in de bodem tegen te gaan. Het nadeel van deze maatregel is dat door verwijderen van de organische laag eveneens een groot aandeel van de aanwezige P uit het systeem verwijderd wordt. De vraag is dan of er een combinatie van plaggen, bekalken en fosfaattoediening is die de nutriëntenbalans in de heide kan herstellen en op welke wijze dit het beste kan worden uitgevoerd. En leidt dit dan leidt tot verbetering in voedselkwaliteit voor fauna?

Aard van het onderzoek: In dit project is het effect van P-additie na plaggen op vegetatie en plant nutriënt status onderzocht door middel van een veldexperiment op de Hoge Veluwe, waarbij herstel van basenverzadiging als aanvullende factor is meegenomen. Om het effect van de behandelingen op voedselkwaliteit te bepalen zijn kweekexperimenten met twee verwante modelsoorten (Gryllus campestris en Gryllus bimaculatus) uitgevoerd.

 

Ecologische effecten additieven in bluswater bij bestrijding natuurbranden

Het doel van dit onderzoek is om meer zicht te krijgen op de potentiële ecologische effecten van de werkzame stoffen in additieven die gebruikt worden bij het blussen van natuurbranden.

Probleemstelling: De kans op het optreden van natuurbranden in Nederland neemt naar verwachting toe als gevolg van het door klimaatverandering warmer en droger worden van het zomerseizoen. Om de kans op het optreden van onbeheersbare natuurbranden tot het minimum te kunnen beperken is het inzetten van blusadditieven in natuurbrandbestrijding een optie die op dit moment serieus wordt overwogen en op kleine schaal ook al in de praktijk wordt toegepast. Voor een goede afweging van de wenselijkheid van het gebruik van additieven in de bestrijding van natuurbranden, is het noodzakelijk een beter beeld te hebben van de potentiële ecologische effecten van de werkzame stoffen in deze additieven. De invloed hiervan op de kwaliteit van natuurgebieden is extra relevant daar waar het Natura 2000  gebieden betreft.

Aard van het onderzoek: Deze studie is uitgevoerd vanuit vier verschillende invalshoeken: een literatuurstudie, een modelmatige aanpak, lab-experimenten en een veldvalidatie. Het onderzoek is in hoofdlijnen gericht op heidesystemen.

 

Voedselkwaliteit en biodiversiteit in bossen van de hoge zandgronden

In dit onderzoek worden de relaties tussen verzuring, vermesting, mineralenrijkdom van de bodem, waardplantkwaliteit en rupsenvraat in bossen van de arme zandgronden ontrafeld, zodat op basis van deze inzichten een herstelstrategie voor de biodiversiteit in deze bossen ontworpen kan worden.

Probleemstelling: De leefgemeenschap in een groot deel van de Nederlandse bossen op zandgrond is verarmd als gevolg van stikstofdepositie en verzuring. Een illustratie hiervan is het optreden van rupsenplagen in Zomereiken. Stikstofdepositie draagt bij aan het optreden van deze rupsenplagen, en is als zodanig ook een weerspiegeling van aantasting van het bosecosysteem. Inzicht in de relaties tussen voedselkwaliteit en biodiversiteit is van belang voor de Programmatische Aanpak Stikstof (PAS) waarin herstelmaatregelen worden ontwikkeld en uitgevoerd om achteruitgang van biodiversiteit als gevolg van stikstofdepositie tot staan te brengen en om te zetten in herstel.

Aard van het onderzoek: Deze studie is De volgende onderzoeksvragen zijn geformuleerd: 1. Via welk mechanisme kan de bodem-plant interactie bijgestuurd worden, zodat herstel optreedt van de voedingsbalans van planten en vervolgens ook van de daarvan afhankelijke fauna (plant-insect interactie)? 2. Onder wat voor omstandigheden (bodem, depositie, evt. maatregelen in verleden) treedt een verstoorde voedingsbalans op? 3. Gegeven de twee bovenstaande vragen wat zijn mogelijke praktische maatregelen?

Extra info bossenbrochure: Bossen verdienen beter