Effectgerichte maatregelen voor het herstel en beheer van faunagemeenschappen van heideterreinen Evaluatie en ontwerp van bestaande en nieuwe herstelmaatregelen (2006-2010) Joost Vogels Arnold van den Burg Eva Remke Henk Siepel Bosschap, bedrijfschap voor bos en natuur, augustus 2011 © 2011 Directie Kennis en Innovatie, Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie Rapport nr. 2011/OBN152-DZ Den Haag, 2011 Deze publicatie is tot stand gekomen met een financiële bijdrage van het Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie. Teksten mogen alleen worden overgenomen met bronvermelding. Deze uitgave kan schriftelijk of per e-mail worden besteld bij het Bosschap onder vermelding van code 2011/OBN152-DZ en het aantal exemplaren. Oplage 150 exemplaren Samenstelling J.J. Vogels, A. van den Burg, E. Remke, H. Siepel Foto’s omslag Heidelandschap: Jap Smits, vervellende Veldkrekel: Joost Vogels Druk Ministerie van EL&I, directie IFZ/Bedrijfsuitgeverij Productie Bosschap, bedrijfschap voor bos en natuur Bezoekadres : Princenhof Park 9, Driebergen Postadres : Postbus 65, 3970 AB Driebergen Telefoon : 030 693 01 30 Fax : 030 693 36 21 E-mail : [email protected] Voorwoord Het doel van het Kennisnetwerk Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit (O+BN) is het ontwikkelen, verspreiden en benutten van kennis voor terreinbeheerders over natuurherstel, Natura 2000, leefgebiedenbenadering en ontwikkeling van nieuwe natuur. In dit netwerk formuleren onderzoekers en terreinbeheerders samen onderzoekideeën om tot concrete beheermaatregelen voor natuurherstel te komen. Nederland is een van de kleinere lidstaten van Europa. Toch heeft Nederland binnen Europa een relatief groot areaal heidelandschap en ook een belangrijke internationale verantwoordelijkheid vanwege het voorkomen van een aantal zeer bijzondere heide typen (zoals HT 2140*, HT 2310, HT 2320, HT 4010, HT 4030). Door verzuring, vermesting en verdroging zijn veel soorten van heideterreinen achteruitgegaan. Terreinbeheerders willen weten welke herstel- en beheermaatregelen nodig zijn om heidelandschappen met hun karakteristieke biodiversiteit te behouden. Dit onderzoek naar effectgerichte maatregelen voor het herstel en beheer van fauna gemeenschappen van het heidelandschap is opgezet en begeleid door het Kennisnetwerk OBN. Het rapport dat voor u ligt is daarvan het resultaat. Ik raad elke heidebeheerder aan om in ieder geval hoofdstuk 8 en 9, “Conclusies en Aanbevelingen aan beheerders voor effectgericht beheer”, maar eigenlijk het hele rapport te lezen. In dit rapport is veel aandacht besteed aan het ontrafelen van doorwerkende effecten van verzuring en vermesting, via de bodem en vegetatie, op fauna. Dat deze effecten op fauna aanwezig zijn, werd tot op heden alleen vermoed. Dit rapport levert voor het eerst bewijzen dat dergelijke effecten inderdaad optreden. Dit is onder meer inzichtelijk gemaakt met uitgebreid onderzoek naar bodem, vegetatie en bijbehorende fauna, en verder uitgewerkt door middel van experimenten met vlinderrupsen en veldkrekels. Dit rapport bevat daarom innovatieve vuistregels en adviezen voor het beheer van heidegebieden op landschapschaal, zowel in Nederland als internationaal. Drs. E.H.T.M. Nijpels Voorzitter Bosschap Inhoudsopgave Voorwoord 3 Inhoudsopgave 5 1 Kaderstelling en leeswijzer 7 1.1 OBN problematiek in heidegebieden 7 1.2 Doel van het onderzoek 8 1.3 Onderzoeksvragen 9 1.4 Onderzoeksopzet 9 1.5 Leeswijzer 11 1.6 Dankwoord 12 2 Het heidelandschap in historische context 13 2.1 Veranderende kijk op heidehistorie 13 2.2 Ontstaansgeschiedenis van het heidelandschap 14 2.3 Antropogeen beïnvloede nutriëntrijkere elementen in het heidelandschap: historische en huidige ligging 20 2.4 Voor fauna relevante eigenschappen van de verschillende landschapsonderdelen 21 2.5 Koppeling van habitatkarakteristieken en eigenschappen van dagvlinders 25 2.5.1 Biologische groep 3: Popoverwinteraars 28 2.5.2 Biologische groep 4: ei-overwinteraars 29 2.5.3 Biologische groep 7: nuchtere rups-overwinteraars 30 2.5.4 Biologische groep 8: rupsoverwinteraar met meerdere generaties per jaar 31 2.5.5 Biologische groep 12: rupsoverwinteraars met traag groeiende rupsen 32 2.5.6 Biologische groep 14: variabele groeiers 33 2.6 Koppeling habitatkarakteristieken en eigenschappen van sabelsprinkhanen (Orthoptera: Tettigonioidae) 34 2.6.1 Overzicht van soorteigenschappen 34 2.6.2 Ei-fase 34 2.6.3 Nymfen en adulten: Optimumtemperatuur en temperatuurs- tolerantiegrenzen. 35 2.6.4 Verschillen in voedselvoorkeur en benodigde groeisnelheid 36 2.6.5 Mobiliteit 36 2.6.6 Koppeling van soorten met de habitattypen 36 2.7 Hoofdconclusies uit de koppeling tussen landschapsonderdelen en soorten 42 2.8 Effecten van ontginning, versnippering en ver-factoren op het model 42 2.8.1 Selectieve ontginning 42 2.8.2 Aantasting door Ver-factoren. 43 2.8.3 Verdwijnen van de interactie tussen heide en rijkere gronden 43 2.9 Synthese 45 3 Overzicht van bemonsteringslocaties en proefopzet 47 3.1 Bemonsteringslocaties in Oost-Nederland, België en Duitsland 47 3.1.1 Onderzoekslocaties en gebiedskarakterisering 47 3.1.2 Overzicht van bemonsteringen en metingen 50 3.1.3 Statistische uitwerking 51 3.2 Proefopzet Strabrechtse Heide en Dwingelderveld bemonsteringen 52 3.2.1 Gebiedskarakterisering 52 3.2.2 Bemonsteringslocaties 57 3.2.3 Overzicht van bemonsteringen en metingen 58 3.2.4 Statistische uitwerking 59 4 Patroonanalyse van bemonsteringen op de Strabrechtse Heide en het Dwingelderveld 61 4.1 Doelstellingen en scope van dit hoofdstuk 61 4.2 Microklimaat 61 4.2.1 Temperatuurssom van bodem, bodemoppervlak en kroonlaag van de vegetatie 61 4.2.2 Conclusies met betrekking tot microklimaat 64 4.3 Patronen op basis van beheertype 65 4.3.1 Bodemactieve ongewervelden: loopkevers en spinnen 65 4.3.2 Diptera families: voedselgilden 67 4.3.3 Verhouding tussen voedselgilden over beheertypen 68 4.3.4 Conclusies wat betreft beheertypen 69 4.4 Patronen op basis van standplaats en beheertype 70 4.4.1 Aanleiding 70 4.4.2 Beheermaatregelen 72 4.4.3 Soortenrijkdom en diversiteit van vegetatie 72 4.4.4 Relatie tussen soortenrijkdom en diversiteit van vegetatie en soortenrijkdom van loopkevers en spinnen 73 4.4.5 Soortenrijkdomcurves van loopkevers en spinnen op basis van vegetatieclusters 77 4.4.6 Diptera families: voedselgilden 77 4.5 Soorteigenschappenanalyse van loopkevers 79 4.5.1 Voortplantingsstrategie 79 4.5.2 Voedselgilden 82 4.5.3 Gewichtsklassen 84 4.6 Veldkrekels 86 4.6.1 Verschillen in dichtheid 86 4.6.2 Verschillen in dichtheid binnen de alternatieve beheervormen 88 4.6.3 Verschillen in dichtheid tussen de vegetatieclusters 88 4.6.4 Verschillen in grootte 89 4.7 Synthese van de onderzoeksresultaten 89 4.8 Belangrijkste conclusies op basis van dit hoofdstuk 91 5 Bottum-up effecten van verzuring en vermesting in de bodem- en plantchemie 93 5.1 De gevolgen van verzuring en vermesting op de bodem- en plantchemie van heidevegetatie, met in het bijzonder Struikheide (Calluna vulgaris). 93 5.1.1 Inleiding 93 5.1.2 Aanpak 94 5.1.3 Resultaten van bodeminteracties 96 5.1.4 Discussie van de bodemchemie 97 5.1.5 Resultaten van bodem-plant en plant-plant interacties 100 5.1.6 Discussie van de bodem-plantchemie interacties 105 5.1.7 Resumé en beantwoording onderzoeksvragen. 108 5.2 Vergelijkingen tussen plantensoorten: in welke mate verschillen planten in plantchemische relaties en welke gevolgen heeft dit voor de kwaliteit? 109 5.2.1 Inleiding 109 5.2.2 Aanpak 110 5.2.3 Resultaten en discussie 110 5.2.4 Resumé en terugkoppeling met de onderzoeksvragen 117 5.3 Effecten van extra stikstof en mineralenbemesting (Fe, Ni) op de voedselkwaliteit bij Struikheide 118 5.3.1 Inleiding 118 5.3.2 Aanpak 119 5.3.3 Resultaten en discussie 120 5.3.4 Resumé en terugkoppeling met de onderzoeksvragen 122 5.4 Synthese nutriëntenkringloop in droge heide 122 5.4.1 Nutriënten-kringloop in een niet-aangetast systeem 122 5.4.2 De effecten van verzuring en vermesting op de kringloop 126 5.5 Hoofdpunten uit dit hoofdstuk 127 6 P en N-P co-limitatie in Nederlandse heideterreinen 129 6.1 Inleiding 129 6.2 N en P limitatie: effecten op vegetatiepatronen en – samenstelling. 129 6.3 N:P ratio’s van Nederlandse heiden 131 6.4 Additionele bodemfactoren die bijdragen aan hoge N:P ratio’s134 6.5 Verschillen in N/P ratio in relatie tot beheer 136 6.5.1 Verschillen in N:P ratio van vegetatie in relatie tot het uitgevoerde beheer 136 6.5.2 Verschillen in N:P ratio in relatie tot vegetatieclusters 137 6.5.3 Opbouw van P en N na plaggen tot op de minerale bodem 140 6.6 Resultatendiscussie 144 6.6.1 P en plaggen tot op de minerale bodem 144 6.6.2 Resumé en beantwoording onderzoeksvragen 145 7 Het doorwerken van chemische bodem- en planteigenschappen op de fauna. 147 7.1 P als limiterende voedselcomponent voor de entomofauna 147 7.1.1 Inleiding 147 7.1.2 Aanpak 148 7.1.3 Abundantie van Diptera in relatie tot C:N:P stoichiometrie van de vegetatie 148 7.1.4 Interpretatie van de potvalbemonsteringen met betrekking tot vegetatiebedekking 149 7.1.5 Activiteit van Loopkevers , bodemactieve spinnen en Velkrekels (Gryllus campestris) in relatie tot C:N:P stoichiometrie van de vegetatie 150 7.1.6 Activiteit van spinnen naar jaagstrategieën in relatie tot CNP stoichiometrie 151 7.1.7 Resumé en terugkoppeling met de onderzoeksvragen 154 7.2 Experimenteel onderzoek naar de effecten van beheer en mineralenrijkdom op een polyfage soort: de Veldkrekel Gryllus campestris. 156 7.2.1 Inleiding 156 7.2.2 Aanpak 157 7.2.3 Resultaten van het veldexperiment 159 7.2.4 Resultaten van het kweekexperiment 161 7.2.5 Discussie van de resultaten 161 7.2.6 Resumé en terugkoppeling met de onderzoeksvragen 161 7.3 Experimenteel onderzoek naar de plantkwaliteit van Struikheide voor herbivoren, aan de hand van de Kleine nachtpauwoog Saturnia pavonia. 162 7.3.1 Inleiding 162 7.3.2 Aanpak 163 7.3.3 De experimenten 165 7.3.4 De koppeling met chemische analyses 169 7.3.5 Verklarende variabelen voor aminozuren en NPN.