Bodembiota en Stikstofstromen in schraalgraslanden en hun invloed op de vegetatie Natuurherstel door herstel van bodembiodiversiteit Rolf Kemmers, Jaap Bloem, Jack Faber

Inhoud Methodische aspecten N-voorraden in bodembiota en N-stromen in bodem Vegetatie verklaard uit bodembiota en abiotica Conclusies

Achtergrond, hypothese, aanpak Door milieustress treden verschuivingen op in het bodemvoedselweb, waardoor de microbiële activiteit en N-immobilisatie afnemen en de netto N-mineralisatie toeneemt. De competitie om N tussen bodemorganismen en hogere planten verschuift hierdoor in het voordeel van de vegetatie, waardoor productiviteit toeneemt en soortsdiversiteit afneemt. Natuurherstel (OBN-EGM) niet altijd succesvol ! Abiotische focus ! Bodemgemeenschap belangrijk bij herstel ! Vergelijkend onderzoek in heischrale – en blauwgraslanden: O + O - H + H -

Methoden : 16 Blauwgraslanden 2009:16 Heischrale graslanden Metingen: Vegetatie Biomassa, (C,N,P) Soortsamenstelling Bodem pH, Basen, Org. stof K-, N-, P-parameters Microbiologie C-mineralisatie N-mineralisatie(aeroob, 6wk, 20 o C) Mineraliseerbaar N(anaeroob, 1wk 40 o C) N-min/Min-N Bact-C Fung C (Specifieke) Leucine inbouwsnelheid (Specifieke) Thymidine inbouwsnelheid Bodemfauna Regenwormen, Potwormen Nematoden, Mijten

Methoden 2 N-mineralisatie en N-immobilisatie Verschil = N-immobilisatie Org. stof Org. stof Aeroob Anaeroob Netto N-mineralisatie Bruto N-mineralisatie Necromassa bodembiota

N and P retention by soil biota Functional groups on several trophic levels Bruto- Netto- N-mineralisation N-immobilisation Earth Worms And Enchytraeae General and Arthropod Predatores Bacteria + Fungi Micro-arthropod grazers and browsers Nematodes Protozoa +

Methoden 3 N-voorraden g.m -2 N-biota:C-massa / (C/N) species (Didden et al. 1994) (schimmels, bacterien, protozoa, nematoden, mijten, (pot)wormen N-stromen g.m -2.jr -1 N min : N immob : N oogst :“peak standing crop” N dep :RIVM 2007 N verlies :(N min + N dep ) – N oogst

Resultaten 1

Methoden 2 Canonische correspondentie analyse (CCA) (direct; 1-toppig responsiemodel) Relaties tussen meerdere soorten en milieuvariabelen Per ecosysteemtype (blauwgras en heischraal) 16 sites: –Vegetatie opnamen –Klassieke bodemvariabelen: org. stof, pH, N-, P-, K-parameters –Bodembiotische variabelen ( N-min, Nprot, Nworm, Nnemat,….. Etc) 1.Automatische selectie van 8 best verklarende variabelen (nb Inflation factor) 2.Handmatige selectie 8 beste variabelen (reductie van inflation factor) 20 param.

Resultaten 2 Model met automatische selectie van parameters met hoogste bijdragen aan variatie Model kiest 8 parameters met zo weinig mogelijk onderlinge correlatie Blauwgrasland (r=0.64) Heischraal grasland (r=0,70) Parameterr r Nemat-N0,2021C/N0,3378 NH4/NO30,2060PSI0,3447 N-prot0,2109pH0,3583 Org. stof0,2443Leu0,3606 N-min0,2507Thy0,3713 Worm-N0,2654P0,3833 N-fauna0,2855Fung-N0,3921 Nt0,3063Bact-N0,3952 K0,3312Ca-CEC0,4041 Fe0,3368 Parameterr r pH0.0628Nemat-N N-fauna0.1314Leu Fung-N0.1559Bact-N NH4/NO PSI Thy0.2001Org.stof Ca-CEC0.2117C/N Pot-N0.2150Nt N-min0.2242P Worm-N0.2243N-prot Fe K0.2339

Resultaten Heischraal Handmatige selectie (r=0.70) O+ O- H+ H- X-as: bact-N, immob-N Y-as: K, Thymidine Z-as: Worm-N, C/N O+ vs O-: > immob-N > Thymidine < bact-N < C/N, N-min < PSI H+ vs H-: > Thymidine > immob-N < N-min

Resultaten Blauwgras O+ O- H+ H- O+ vs O-: > Ca-CEC > Fung-N > Thymidine < P H+ vs H-: > bact-N > worm-N > P X-as: bact-N, Ca CEC, P Y-as: Fung-N Z-as: Thymidine

Conclusies 1 Heischrale graslanden Organische stof belangrijk voor aanwezigheid bodembiota Protozoa belangrijkste N-sink, controleren bact-N Minder org. stof, minder protozoa, minder N-immobilisatie, meer N-mineralisatie N-mineralisatie beinvloedt de vegetatie kwaliteit negatief Hogere trof. niveaus (nemat, (pot)wormen) volgen voedselaanbod lagere niveaus Hogere trofische niveaus van ondergeschikt belang Ca verz niet, P wel van belang Blauwgraslanden Ca verz belangrijkste factor en stimuleert bacterien, schimmels en protozoa Protozoa begrazen bacterien Regenwormen “begrazen” protozoa, bacterien Regenwormen belangrijkste N-sink Regenwormen scheiden N deels weer uit in minerale vorm Regenwormen beinvloeden N-mineralisatie

Conclusies 2 Hypothese lijkt bevestigend te kunnen worden beantwoord Bodemvoedselweb vormt een essentiele schakel voor kwaliteit van de vegetatie Effectgerichte maatregelen moeten zich tevens richten op bodembiota Door milieustress treden verschuivingen op in het bodemvoedselweb, waardoor de microbiële activiteit en N-immobilisatie afnemen en de netto N-mineralisatie toeneemt. De competitie om N tussen bodemorganismen en hogere planten verschuift hierdoor in het voordeel van de vegetatie, waardoor productiviteit toeneemt en soortsdiversiteit afneemt.

Earth Worms And Enchyt raeae General and Arthropod Predatores Bacteria + Fungi Micro-arthropod grazers and browsers Nematodes Protozoa + General and Arthropod Predatores Micro- arthropod grazers and browsers Nematodes Protozoa Bacteria + Fungi Heischraal O+O+ O-O-

Earth Worms And Enchytr aeae General and arthropod Predatores Bacteria + Fungi Micro-arthropod grazers and browsers Nematodes Protozoa + Blauwgras + Earth Worms And Enchytr aeae General and arthropod Predatores Bacteria + Fungi Micro-arthropod grazers and browsers Nematodes Protozoa + O+O+ O-O-

Dank