Temporele En Ruimtelijke Variatie in De Macrofaunalevensgemeenschap
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
Temporele en ruimtelijke variatie in de macrofaunalevensgemeenschap van twee beken op basis van 12 maandelijkse habitatbemonsteringen Temporele en ruimtelijke variatie in de macrofaunalevensgemeenschap van twee beken op basis van 12 maandelijkse habitatbemonsteringen Temporele en ruimtelijke variatie in de macrofaunalevensgemeenschap van twee beken op basis van 12 maandelijkse habitatbemonsteringen Citeren als Franken, R.J.M., en A.G.M. Klutman. 2014. Ruimtelijke en temporele variatie in de macrofaunalevensgemeenschap van twee beken, op basis van 12 maandelijkse habitatbemonsteringen. Rapport. Auteurs Dr. R.J.M. (Rob) Franken Infanteriestraat 25, 6822 NH ARNHEM e-mail [email protected] www robjmfranken.nl A.G.M. (Bert) Klutman Waterschap Rijn en IJssel e-mail [email protected] Gefinancierd door Waterschap Rijn en IJssel Unit Kennis en Advies Postbus 148, 7000 AC DOETINCHEM © Copyright 2014, R.J.M. Franken Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand en/of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op enige andere manier zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de auteurs. Dit rapport is te bestellen via de 1e auteur. INHOUDSOPGAVE Samenvatting 3 Summary 3 Dankwoord 4 1 Inleiding 5 1.1 Temporele en ruimtelijke variatie in beken 1.2 Doel 5 1.3 De beken 5 2 Materiaal en Methoden 7 2.1 Mesohabitats en bemonstering 7 2.2 Determinatie 8 2.3 Abiotische factoren 8 2.4 Data analyses 8 2.5 Species traits en overige indices 9 3 Resultaten 11 3.1 Abiotische factoren 11 3.2 Diversiteit levensgemeenschap 14 3.3 Samenstelling van de levensgemeenschap 16 3.4 Meest voorkomende taxa 24 3.5 Functionele structuur van de levensgemeenschap 40 4 Discussie 47 4.1 Bemonstering en determinatie 47 4.2 Verschillen en overeenkomsten tussen de mesohabitats 48 4.3 Soortspecifieke patronen 49 4.4 Systeemfunctioneren 51 5 Conclusie 52 Literatuurlijst 53 Determinatieliteratuur 57 Appendices 62 Appendix A Het verloop van het aantal taxa in de tijd Appendix B Het verloop van de taxonomische groepen in de tijd Appendix C Ruimtelijke en temporele verspreiding van de meest voorkomende taxa Appendix D Relatieve abundantie van alle taxa per mesohabitat "2 SAMENVATTING Een jaar lang werd maandelijks, van september 2012 tot september 2013, de levensgemeenschap van macroinvertebraten gemonitord in twee beken in de Gelderse Achterhoek: de Boven Slinge in bosreservaat Bekendelle en de Ramsbeek. Zeven herkenbare en dominante mesohabitats werden onderscheiden en apart bemonsterd: zand, watervegetatie, fijn detritus, oever, pool, riffle en dood hout. Deze mesohabitats werden allen aangetroffen in de Boven Slinge. In de Ramsbeek alleen zand, watervegetatie en fijn detritus. De veranderingen in de samenstelling van macroinvertebraten in de mesohabitats zijn uitgebreid geanalyseerd en beschreven. Voor de meest voorkomende taxa (de core community) is de verspreiding in ruimte en tijd nader uitgewerkt. In de Boven Slinge zijn de interhabitatverschillen het grootst en in de Ramsbeek zijn de intrahabitatverschillen (temporele)verschillen het grootst. Dit wordt veroorzaakt door een combinatie van verschil in beekdynamiek (e.g., habitatdiversiteit, morfology en stromingsregime) en houtige begroeiing (i.e., beschaduwing). Hierdoor slaat de Ramsbeek naar het voorjaar om in een systeem dat volledig onder invloed staat van primaire producenten. SUMMARY The macroinvertebrate community was monitored monthly for one year, from September 2012 until August 2013, in two streams in the Achterhoek region of the province of Gelderland: the Boven Slinge at forest reserve Bekendelle and the Ramsbeek. Seven recognisable and dominant mesohabitats were distinguished and were sampled separately: sand, aquatic vegetation, fine detritus, bank, pool, riffle and dead wood. These mesohabitats were all found at the Boven Slinge, and in the Ramsbeek only sand, aquatic vegetation and fine detritus. Changes in macroinvertebrate assemblages in the mesohabitats were extensively analysed and described. The spatiotemporal variation of the most abundant taxa (the core community) were drawn up in more detail. Interhabitat differences were greatest in the Boven Slinge, whereas intrahabitat (temporal) differences were greatest in the Ramsbeek. These differences were the combined effect of a difference in stream dynamics (e.g., habitat diversity, channel morphology and flow regime) and stream-side woody vegetation (i.e., shading). This causes a shift in the community in the Ramsbeek around spring, shifting from detrital based to primary production based, altering structural and functional stream integrity.! "3 DANKWOORD De auteurs bedanken Rob Immink en Gert van den Houten van Waterschap Rijn en IJssel. John Beijer van Wageningen Universiteit danken we voor het in bruikleen stellen van een stereomicroscoop en een microscoop. Voor de controle van determinaties en taxonomische standaardisatie is dank verschuldigd aan Hans Hop en Johan Mulder van Aqualysis Waterlaboratorium, Jean Gardeniers (Simuliidae), Barend van Maanen (Coleoptera) van Waterschap Roer en Overmaas en Harry Boonstra en Rink Wiggers van Koeman en Bijkerk. Verder danken we Paul van den Brink van Wageningen UR, Alterra voor zijn bijdrage aan de multivariate analyses (PRC).! "4 1INLEIDING 1.1 Ruimtelijk en temporele variatie in levensgemeenschappen in beken Een levensgemeenschap wordt gedefinieerd als een verzameling populaties van soorten die worden aangetroffen in een willekeurig gekozen gebied (lees beektraject, Townsend et al. 1987). De samenstelling van een levensgemeenschap is het resultaat van het samenspel van factoren (zowel abiotisch als biotisch) acterend op meerdere schalen (lokaal en regionaal), waarbij biotische interacties (e.g., competitieve en trofische) belangrijke processen zijn die de samenstelling en instandhouding van levensgemeenschappen sturen (Allan en Castillo 2007). Een beek wordt vaak gekenmerkt door veel kleine compacte levensgemeenschappen. Dit komt omdat beken een heterogeen karakter hebben, zowel ruimtelijk als in de tijd (Scarsbrook en Townsend 1993). Ruimtelijk uit zich dat in een mozaïek van verschillende habitats, welke gekarakteriseerd worden door de mate van stroming en daaraan gerelateerde omstandigheden (e.g., morfologie, diepte en substraatsamenstelling, Minshall 1984, Hart en Finelli 1999, Gordon et al. 2004). De mate van voorkomen van een soort varieert ook met de tijd, aangezien de omstandigheden, de beschikbaarheid van voedselbronnen en het seizoen veranderen. Deze temporele dynamiek grijpt via de levenscyclus in op de beperkingen en mogelijkheden die soorten ondervinden. Cycli zijn zodanig afgestemd dat soorten kunnen profiteren van optimale condities en ongunstige condities kunnen vermijden. De belangrijkste factor is de temperatuur (zie Ward 1992). Daarnaast spelen seizoensgebonden verschillen in afvoer, droogte, beschikbaarheid en kwaliteit van voedselbronnen een grote rol (e.g., Bärlocher 1983, Cummins en Klug 1979, Allan en Castillo 2007). De kwaliteit en kwantiteit aan beschikbare habitats beïnvloedt de structuur en samenstelling van levensgemeenschappen (zie Maddock 1999). Genormaliseerde beken onderscheiden zich vaak van natuurlijke beken door een verminderde variabiliteit: er is een verlies aan habitatdiversiteit en de aanwezige habitats zijn homogener. Deze habitatsimplificatie kan het systeemfunctioneren en de samenstelling van de levensgemeenschap beïnvloeden (zie Cardinale et al. 2002). Waterschappen in Nederland monitoren beken met een frequentie van hooguit 1 tot 2 keer in een jaar, waarbij de differentiatie naar habitats in de bemonstering vaak verdwijnt in een uiteindelijk samengesteld totaalmonster. Studies op basis van maandelijkse bemonsteringen over een lange periode zijn schaars (e.g., Franken et al. 2007) aangezien deze tijdrovend, kostbaar en inspannend zijn. In de in dit rapport beschreven monitoringsstudie werd een jaar lang maandelijks de levensgemeenschap van twee beken in de Gelderse Achterhoek bemonsterd: de Boven Slinge in bosreservaat Bekendelle en de Ramsbeek. De Boven Slinge heeft een natuurlijke morfologie. De Ramsbeek daarentegen heeft een genormaliseerd karakter. Dit verschil uitte zich ook in het aantal aanwezige (en bemonsterde) mesohabitats. 1.2 Doel Het hoofddoel van het onderzoek was het beschrijven van de verandering in de tijd van de samenstelling van de levensgemeenschap van macroinvertebraten in dominante mesohabitats in twee beken. Deze temporele patronen werden vervolgens gerelateerd aan het functioneren van de beeksystemen en de specifieke betekenis voor het waterbeheer. Aangezien dit een van de weinige uitgebreide monitoringsstudies in beken in de tijd is, is er voor gekozen om de informatie gedetailleerd weer te geven. 1.3 De beken Boven Slinge "5 De Boven Slinge (fig. 1.3-1) is een laaglandbeek die ontspringt in Duitsland (Schlinge) in de omgeving van Gescher en via Südlohn en Oeding bij Kotten (gemeente Winterswijk) Nederland binnenkomt. Vervolgens stroomt de beek (van oost naar west) in het Woold door bosreservaat Bekendelle via Bredevoort, Aalten en Varsseveld. Ten westen van Westendorp gaat de Boven Slinge over in de Bielheimerbeek die bij Gaanderen in de Oude IJssel uitmondt. Het traject (51.942º, 6.694º) dat is bemonsterd (trajectlengte van ~100 meter met een gemiddelde breedte van 6 meter), is gelegen in bosreservaat Bekendelle (Bek-en-Delle: beek en dal). Dit is een van de weinige moerasbossen van