Transcript Sturende factoren voor bosfauna: achteruitgang

Sturende factoren
voor bosfauna:
achteruitgang
sperwer tot de
bodem uitgezocht
Arnold van den Burg
Stichting BioSFeer
BSF
Sturende factoren voor bosfauna:
achteruitgang sperwer tot de bodem
uitgezocht
1)
Micro-nutriënt tekorten bij Sperwers, aard en
effecten
2)
bron van micro-nutriënt tekorten bij de
Sperwer: situatie in planten, rupsen en
zangvogels
3)
Milieuvariabelen en bodemchemie als bron
van micro-nutriënt tekorten in planten
De
1993
1992
1995
1996
1999
1998
1994
1997
2000
Broedpaar/ Breeding pair
3 km
Nest zonder broedsel/ Nest without eggs
Bezet, geen nest/ Pair present, no nest
Populatietrends Sperwers
350
stuwwalbos
300
stuifzandbos
Po p u latiein d ex
250
200
150
100
50
0
1990
1995
2000
2005
Tijd (jaren)
2010
Percentage sterfte
16
12
8
4
0
2
6
10
14
18
Leeftijd
22
26
30
Aminozuren = bouwstenen van eiwitten
Eiwitten geven structuur aan
cellen en zijn de werkpaarden
van de cel (bijv. enzymen).
20 veel voorkomende ‘losse aminozuren’
10 ‘essentieel’ = nodig in het dieet
Tijdens vertering worden eiwitten tot
aminozuren afgebroken
chance
of egg failure eieren
Kans
op niet-uitkomen
Problemen met aminozuren blijken
uit borstspierdata en metingen
aminozuren in eieren
y = -0.3448x + 0.1197
2
R = 0.3912
0.50
0.20
-1
-0.5
-0.10
0
0.5
PC1 (investering aminozuren)
1
Trend borstspier Sperwers
18
Trend borstspier Sperwers
Conditie
borstspier
(mm)
Breast
muscle
condition
(mm)
16
14
12
10
8
6
4
after laying
averages
2
before laying
0
2000
2002
2004
2006
Year
Jaar
2008
2010
2012
2014
Sperwers hebben een dieet dat grotendeels uit
eiwitten bestaat, die op hun beurt vooral uit
aminozuren bestaan. Is het dan niet gek dat
sperwers moeite hebben met de
aminozuurvoorziening van hun eieren?
De aminozuren die sperwers zelf niet kunnen
maken, worden wel door planten (en sommige
bacteriën) gemaakt en moeten een weg door de
voedselketen afleggen om bij sperwers uit te
komen. Zijn er problemen bij de productie en/of
volgende stappen in de voedselketen?
Bostypen
Heide- en stuifzandbebossingen:
bijv. Noord- en Zuid-Ginkel
Stuwwalbos: bijv. Edese Bos,
Kernhem, Bennekomse Bos
Aminozuren in eiken van stuwwal- en stuifzandbos
tryptophan
12
N = 10
valine
threonine
serine
methionine
lysine
10
8
6
leucine
isoleucine
glycine
glutamic acid
cystine
4
2
0
Ginkel
Ginkel
Kernhem
Am.eik
Zom.eik
Zom.Eik
aspartic acid
arginine
alanine
Lagere aminozuurproductie in stuifzandbos, maar is het ook
TE laag?
Fractie overleving van pre-pop tot pop
Overleving wintervlinderrupsen op
Zomereik
1.00
Am. Eik
0.80
35
Bronplant rupsen
Am. Eik
35
0.60
Zomereik
30
35
0.40
0.20
28
37
0.00
6 (2003)
11(2002) 11 (2002)
Dagen in incubatie en jaar
Stuifzandbos
Stuwwalbos
Er is dus meer aan de hand dan alleen de
aminozuurgehalten…
25
aminozuren (%)
Zomereik Kernhem
20
Amerikaanse eik Ginkel
Zomereik Ginkel
15
Kjeldahl-conversion
npn
10
5
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
N (%)
Er hoopt zich non-protein stikstof op, wat veel
andere effecten in de voedselketen kan verklaren…
4
Vitamine B2
(in plant):
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
10
9
8
Bennekom
7
6
5
Ginkel
4
3
2
1
0
4
B2 (ug/g)
B2 (ug/g)
C uit
fotosynthese
naar
aminozuur
opbouw
4 5 6 7 8
Maand
Bennekom
Ginkel
5
6 7 8
Maand
Accumulatie vitamine B2 in
rupsen verloopt minder
goed in stuifzandbossen
70
B2 (ug/g)
Bennekom
10
Ginkel
1
0.1
4
5
6
7
Maand
Month
8
Accumulatie Bvitaminen met behulp
van dragereiwitten
In stuwwalbossen:
Optreden rupsenplagen nachtvlinders:
Vanaf begin jaren 1980 komen plagen veel vaker voor.
200
Plaagincidentie
Kleine wintervlinder
150
Grote wintervlinder
Groene
eikenbladroller
100
50
0
1946
1956
1966
1976
1986
1996
2006
Jaar
Bron: Landelijke dataset insectenplagen, Leen Moraal/Alterra.
Accumulatie vitamine B2 in zangvogels verloopt
minder goed in stuifzandbossen
Frequentie
0.20
0.16
0.12
0.08
0.04
0.00
20
30
40
50
60
70
80
Gehalte vitamine B2 in ei
Bonte
PiedVliegenvanger
Flycatcher
Koolmees
Great
Tit
90 100
Accumulatie vitamine B2 in zangvogels verloopt
minder goed in stuifzandbossen
100
B2 concentratie
90
80
70
60
50
40
30
20
10
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16
Interval tussen nestbouw en leg (dag)
•Sperwers hebben problemen voldoende eiwitten te maken voor de
eiproductie
• Eikenbomen hebben problemen met hun aminozuursynthese
• Rupsenpopulaties ontwikkelen slecht op bomen met verstoorde
aminozuursynthese (sterfte pre-popfase)
• Rupsen hebben verlaagde vitamine B2 accumulatie op bomen met
een verstoorde aminozuursynthese, terwijl de vitamine B2
beschikbaarheid hoger is (eiwit-gerelateerd)
•Zangvogels in bossen waar bomen een verstoorde
aminozuursynthese hebben moeite met vitamine B2 investeringen in
hun eieren, onafhankelijk van de vitamine B2 beschikbaarheid (eiwitgerelateerd)
Hoewel het mechanisme tussen de verschillende niveaus in de
voedselketen nog niet duidelijk is, kunnen we wel onderzoeken welke
milieuvariabelen van invloed zijn op de vraat van rupsen op
eikenbomen.
Indicatoren voor weinig en veel rupsenvraat
Veel mineralen, mangaan
(nitraatreductie), stikstof
in de vorm van nitraat
Zure omgeving met weinig bufferstoffen (mineralen),
stikstof in de vorm van ammonium
0.4
Al
bodem 0-10
bodem 80-100
0
-0.1
N
P
C
Mg
Zn
P
0.1
Ca Mn
0.2 NO3 Mn 0.3
NO3
Al
K
K
Ca N
N
Mg
NH4
K
NH4
Zn
0
S
Mn
Fe
-0.1
Mg
S
S
0.1
PC2
NH4
Fe
0.2
Zn
organische stof
0.3
weinig vraat
-0.2
Al
Fe
NO3
-0.2
P
-0.3
Ca
veel vraat
-0.4
PC1
0.4
Milieuprobleem 1: nog altijd te hoge stikstofdepositie
totaal
NHx
NOy
Nordijk,2007
Milieuprobleem 2: Zure depositie uit het verleden en
zuurbelasting van ammoniumdepositie
Rol van Mangaan: bij mangaan gebrek treedt NPNophoping op – effecten verzuring en depositie zware
metalen
Volgens literatuur:
optimum
schade chlorofyl
70
vraat boven (%)
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
20
25
Mn (umol/g) (blad)
30
35
40
Veranderingen in Mangaan over de tijd?
Zware metalen-emissie sterk naar beneden in jaren ‘90,
o.a. mangaan (maar hiervan geen data bij RIVM). Zorgt
weggevallen mangaanbemesting voor meer NPN in
interactie met (nog altijd) hoge N-depositie?
Wat nu??
• Brongerichte maatregelen tegen
stikstofdepositie (overmatige vraat op
mineralenrijke bodems: weinig andere opties)
• Herstel mineralenbalans (bufferstatus) in de
bodem op mineralenarme bodems
• Luisteren naar Gert-Jan van Duinen
• Effecten van NPN op voedselkwaliteit?
De ins en outs en het
dankwoord nalezen in:
http://dt.natuurkennis.nl/uploads/OBN186_
DZ_Voedselkwaliteit_en_biodiversiteit_in_
droge_bossen_op_hoge_zandgronden.pdf
.