AP 5f. Bijlage Eindrapportage paarse heide Nunspeet 2020

UITBREIDING PAARSE HEIDE GEMEENTE NUNSPEET Eindrapportage 2020

Colofon Opdrachtgever:

Gemeente Nunspeet

Titel:

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet – Eindrapportage 2020

Datum:

December 2020

Auteur:

T. Termaat

Met medewerking van:

L. Verkerk, G. Koopmans, J. Thielemans (Bosgroep Midden Nederland)

Foto’s:

T. Termaat, tenzij anders aangegeven

Kaartmateriaal:

Copyright © 2020, Dienst voor het kadaster en openbare registers, Apeldoorn

Projectnummer:

20.30.10162.04

© Coöperatie Bosgroep Midden Nederland u.a., december 2020 Postbus 8135 6710 AC EDE t (0318) 67 26 26 f (0318) 67 26 27 www.bosgroepen.nl

Inhoudsopgave 1

Inleiding 1.1 Aanleiding

4

2

Uitvoeringsplan 2017 2.1 Belevingsgebieden 2.2 Geplande maatregelen

6

3

Uitvoering 2018, 2019 en 2020 3.1 Aanbesteding 3.2 Ecologisch werkprotocol 3.3 Realisatie plagwerkzaamheden

9

4

Vegetatieontwikkeling 4.1 Situatie oktober 2019 4.2 Situatie oktober 2020 4.3 Heidebloei in 2018, 2019 en 2020

11

5

Conclusies en discussie 5.1 Conclusies 5.2 Discussie

15

Literatuur

19

Bijlage 1 Bodemchemisch onderzoek in de Elspeetse Heide 2018 Bijlage 2 Ecologisch werkprotocol 2018 Bijlage 3 Uitvoeringskaart paarse heide 2018 Bijlage 4 Uitvoeringskaart paarse heide 2019 Bijlage 5 Uitvoeringskaart paarse heide 2020

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

3

1

Inleiding

1.1

Aanleiding

Nunspeet behoort tot de groenste gemeenten van Nederland en jaarlijks genieten vele duizenden wandelaars, fietsers en andere natuurliefhebbers van het bos- en heidelandschap. De bloeiende heide in augustus en september is daarbij een spectaculair hoogtepunt. Voor veel mensen een unieke natuurbeleving. Maar net als elders op de Nederlandse zandgronden zorgt ammoniakdepositie voor verschillende negatieve ontwikkelingen op de heide, waarvan vergrassing met Pijpenstrootje de meest opvallende is. Pijpenstrootje is een zeer concurrentiekrachtige, snel groeiende grassoort die goed met een overmaat aan stikstof kan omgaan. Hierdoor kunnen paars bloeiende heidevelden veranderen in monotone, gele grasvlakten. Te veel Pijpenstrootje in een heidegebied is nadelig voor de biodiversiteit, maar ook voor de kwaliteitsbeleving van bezoekers. Daarom wordt in de heideterreinen van Nunspeet al decennia lang actief ingegrepen om de negatieve effecten van ammoniak te compenseren door Pijpenstrootje terug te dringen en zo de heide ‘in conditie’ te houden, op een ecologisch verantwoorde manier. Daarbij is een scala aan beheermaatregelen toegepast, waaronder verschillende vormen van begrazing, verschillende vormen van plaggen, branden, chopperen en maaien.

Het resultaat is een zeer gevarieerd heidelandschap met een hoge biodiversiteit en, vergeleken met andere heideterreinen op de Veluwe, weinig vergrassing (Horsthuis, 2011). Toch is in 2017 een driejarenplan opgesteld om de paarse heide nog een éxtra impuls te geven, op de plekken waar de vergrassing het meest hardnekkig is en waar de belevingswaarde voor het publiek het grootst is (Termaat, 2017). Dit driejarenplan voorziet in heideherstelmaatregelen op de Elspeetsche Heide en de Westeindsche Heide (figuur 1), twee van de belangrijkste heidegebieden in de gemeente. De maatregelen zijn gefaseerd uitgevoerd in 2018, 2019 en 2020. Dit rapport doet verslag van de uitgevoerde maatregelen, de ervaringen die daarbij zijn opgedaan en de eerste zichtbare resultaten.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

4

Figuur 1: Ligging van de Elspeetsche en Westeindsche Heide in Gemeente Nunspeet

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

5

2

Uitvoeringsplan 2017

2.1

Belevingsgebieden

In het uitvoeringsplan uit 2017 (Termaat, 2017) zijn de zes belangrijkste belevingsgebieden vastgesteld: deelgebieden die goed zichtbaar zijn vanaf de wandelroutes, fietspaden en autowegen (figuur 2) en dus het belangrijkst zijn voor de zichtbaarheid van bloeiende heide voor het publiek.

Figuur 2: Ligging van de zes belevingsgebieden

Voor elk belevingsgebied is aan de hand van recente luchtfoto’s en veldwerk in kaart gebracht welke delen van de vegetatie gedomineerd worden door heide en welke delen in meer of mindere mate vergrast zijn door Pijpenstrootje. Daarbij zijn drie categorieën van vergrassing onderscheiden: 1. Weinig vergraste heide (‘paarse heide’): <25% Pijpenstrootje 2. Matig vergaste heide: 25-75% Pijpenstrootje 3. Sterk vergraste heide: >75% Pijpenstrootje

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

6

2.2

Geplande maatregelen

2.2.1 Plaggen, maaien en branden

De weinig vergraste heide voldoet aan het wensbeeld en wordt ongemoeid gelaten, of voor 5% gemaaid om meer variatie in de leeftijdsopbouw van de heide te krijgen. In de matig vergraste heide wordt kleinschalig geplagd: ca. 10% van het oppervlak. In de sterk vergraste heide wordt grootschalig geplagd: ca. 50% van het oppervlak, tot een maximum van 1 ha. Daarnaast wordt in de sterk vergraste heide lokaal brandbeheer toegepast, in deelterreinen die niet door bos omringd zijn en een voldoende dicht strooiselpakket van Pijpenstrootje hebben om goed te kunnen branden. Brandbeheer kan alleen worden toegepast bij geschikte weersomstandigheden en voldoende droogte, in precies de juiste tijd van het jaar (doorgaans tweede helft winter). 2.2.2 Plagmethode

Bij het plaggen wordt de Pijpenstrootjevegetatie eerst gefreesd. Daarna wordt het losse materiaal met een (rups)kraan en gladde draaikantelbak afgeschraapt. Voortschrijdend inzicht bij heideherstelmaatregelen heeft aangetoond dat niet (zoals in de jaren ’80-’90 gebruikelijk was) tot op de minerale zandlaag moet worden geplagd, maar ondieper, zodat een aandeel humus achterblijft. Vegetatie en ruwe humus worden afgevoerd, terwijl de dichte (schoensmeerachtige) humuslaag wordt gespaard. Dit is van belang om de kieming van Struikhei en Gewone dophei te versnellen. Bovendien houdt de humus veel vocht vast en vergroot het de buffercapaciteit van de bodem. Te ondiep plaggen is echter niet effectief, omdat dan de winterknoppen van het Pijpenstrootje niet worden verwijderd, zodat direct weer sterke vergrassing optreedt. De juiste plagdiepte komt dus nauw en vraagt in een terrein met veel reliëf bijzondere aandacht bij de uitvoering. Concentraties van Kraaihei, Struikhei en Gewone dophei en andere bijzondere soorten zoals Jeneverbes, Blauwe zegge en Gewone veenbies worden bij het plagwerk gespaard. Voor zover aanwezig wordt het plagwerk uitgevoerd op de gradiënt van hoog naar laag. De plagstroken en –plekken worden loodrecht op de helling gemaakt zodat optimaal gebruik wordt gemaakt van de verschillen tussen hoog en laag en geen regenwater stagneert.

Afvoer van vrijkomend materiaal gebeurt uitsluitend via vooraf aangegeven afvoerroutes. Om de zure heidebodem na het plaggen in de juiste chemische conditie te krijgen voor een kansrijke heideontwikkeling is een bodemchemisch vooronderzoek uitgevoerd door onderzoeksbureau B-WARE. De resultaten van dit onderzoek (zie bijlage 1) wezen uit dat het raadzaam is om plagplekken te behandelen met een combinatie van steenmeel (Soilfeed) en magnesiumkalk (Dologran). Daarbij wordt de dosering 10 ton/ha steenmeel en 2 ton/ha kalk aangehouden.

2.2.3 Geplande oppervlakten

Op basis van bovenstaande uitgangspunten is per belevingsgebied berekend op welke oppervlakte de verschillende maatregelen moeten worden uitgevoerd. Deze staan weergegeven in tabel 1.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

7

Tabel 1: Planning te behandelen oppervlakten per belevingsgebied (uit herstelplan van Termaat, 2017) Be le vingsge bie d Maatre ge l Totaal opp. (ha) % Te be hande le n Opp. te be hande le n (ha) Geen maatregel nodig 8,2 1 Kleinschalig plaggen 18,3 10 1,8 Grootschalig plaggen 3,1 50 1,6 Totaal 1 29,6 3,4 Geen maatregel nodig 9,8 Kleinschalig plaggen 5,5 10 0,6 2 Grootschalig plaggen 1,9 50 1,0 Kleinschalig maaien 2,9 5 0,1 Totaal 2 20,1 1,7 Geen maatregel nodig 7,1 3 Kleinschalig plaggen 1,3 10 0,1 Totaal 3 8,4 0,1 Geen maatregel nodig 16,2 Kleinschalig plaggen 8,9 10 0,9 4 Grootschalig plaggen 1,8 50 0,9 Branden en grootschalig plaggen 1,7 50 0,9 Totaal 4 28,6 2,7 Geen maatregel nodig 26,6 Kleinschalig plaggen 6,7 10 0,7 5 Grootschalig plaggen 1,5 50 0,8 Kleinschalig maaien 10,9 5 0,5 Totaal 5 45,7 2,0 Geen maatregel nodig 24,0 Kleinschalig plaggen 5,1 10 0,5 6 Kleinschalig maaien 15,7 5 0,8 Branden en grootschalig plaggen 2,3 50 1,1 Totaal 6 47,1 2,4 Eindtotaal 179,5 12,3 Totaal maatre ge le n Kleinschalig plaggen Grootschaig plaggen Grootschalig plaggen en branden Kleinschalig maaien Totaal

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

Opp. te be hande le n (ha) 4,6 4,3 2,0 1,4 12,3

8

3

Uitvoering 2018, 2019 en 2020

3.1

Aanbesteding

In 2018 heeft een meervoudig onderhandse aanbestedingsprocedure voor uitvoering van de maatregelen in het driejarenplan plaatsgevonden. Daarbij is het werk gegund aan loonbedrijf Van den Hardenberg uit Elspeet. 3.2

Ecologisch werkprotocol

De werkzaamheden zijn niet volgens de Natuurkalender van de Gedragscode natuurbeheer uitgevoerd, maar in een periode die zowel gunstig is voor de aanwezige flora en fauna als waarin de terreinomstandigheden voor maaien en plaggen zo optimaal mogelijk zijn. Dit betreft de periode 15 augustus-31 oktober. Om schade aan beschermde diersoorten zoveel mogelijk te voorkomen is gewerkt met een ecologisch werkprotocol. In dit werkprotocol zijn mitigerende maatregelen zo concreet mogelijke vertaald naar praktische uitvoering. Per maatregel worden, indien noodzakelijk, stapsgewijs specifieke richtlijnen, handelingen, maatregelen en aandachtspunten benoemd waar tijdens de uitvoering rekening mee gehouden moet worden. Het ecologisch werkprotocol is ondertekend door zowel de terreinbeheerder, de Bosgroep (directievoerder) als de aannemer. Om het vereiste maatwerk te leveren worden de werkzaamheden begeleid door een ecologisch medewerker van de Bosgroepen. Het ecologische werkprotocol van 2018 staat opgenomen in bijlage 2. De ecologische werkprotocollen van 2019 en 2020 hebben een vergelijkbare inhoud. 3.3

Realisatie plagwerkzaamheden

In 2018 zijn maatregelen uitgevoerd in belevingsgebieden 1 en 2. Tijdens het veldwerk voor het uitzetten van de daadwerkelijk te behandelen terreindelen bleek dat niet alle op voorhand geselecteerde locaties geschikt waren om te plaggen. In sommige als sterk vergrast ingeschatte locaties bleek dermate veel Struikhei, Dophei, Kraaihei, of andere waardevolle vegetatie te groeien dat plaggen ongewenst was. In feite gaf de vergrassing zoals ingeschat vanaf de luchtfoto’s op die locaties een negatiever beeld dan de werkelijkheid. Daarom zijn uiteindelijk de terreindelen die binnen belevingsgebieden 1 en 2 zijn geplagd kleiner dan gepland, en zijn aanvullende plaglocaties geselecteerd in de Schotkamp, het meest zuidelijke deel van de Elspeetsche Heide. Het totale gewenste oppervlak waarop herstelmaatregelen zijn uitgevoerd (plaggen en maaien) is daarmee bijna gehaald: 4,64 ha in plaats van 5,10 ha. In bijlage 3 staat de gerealiseerde uitvoeringskaart van 2018. De plagwerkzaamheden zijn uitgevoerd vanaf eind augustus tot eind september 2018. In december zijn de plagplekken behandeld met mineralen (steenmeel en magnesiumkalk). Daarbij is ook een extra plagplek op de Westeindsche Heide behandeld, die reeds in 2017 bij wijze van pilot van de gemeente op dezelfde wijze was geplagd. Dit betreft een proefvlak van 0,47 ha.

In 2019 zijn belevingsgebieden 3 en 4 door Van den Hardenberg aangepakt. Het ecologisch werkprotocol waarmee gewerkt is was inhoudelijk gelijk aan dat van 2018 (bijlage 2). Ook in 2019 bleek dat er wat geschoven moest worden met de precieze plaglocaties, wegens het voorkomen van waardevolle plantensoorten. In totaal is 3,58 ha geplagd, waar 3,20 ha gepland was. Van die 3,58 ha is eerst 0,8 ha gebrand (deelgebied Stakenberg), in februari 2019. Dit is gedaan om te ervaren of de precieze gewenste plagdiepte beter Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

9

bepaald kan worden nadat alle stengels en strooisel van de Pijpenstrootjepollen verbrand zijn. Bovendien zou heidezaad beter kiemen na een hittebehandeling. In bijlage 4 staat de gerealiseerde uitvoeringskaart van 2019. De plagwerkzaamheden zijn uitgevoerd in augustus 2019. Het aanbrengen van mineralen (steenmeel en magnesiumkalk) op de plagplekken werd begin november 2019 afgerond. In 2020, het laatste uitvoeringsjaar, zijn belevingsgebieden 5 en 6 aangepakt. Het ecologisch werkprotocol waarmee gewerkt is was inhoudelijk gelijk aan dat van 2018 (bijlage 2). Ook in dit jaar bleek dat er wat geschoven moest worden met de precieze plaglocaties, om ecologisch waardevolle vegetatievlakken te ontzien. Daarnaast heeft er in de winter van 2019-2020 geen brandbeheer plaatsgevonden, omdat de weersomstandigheden daarvoor niet (op het juiste moment) geschikt waren. In totaal is 2,2 ha geplagd, waar 3,1 ha gepland was. Aanvullend is echter nog 3,1 ha gemaaid, waar 1,3 ha gepland was. Dit maaiwerk ligt buiten belevingsgebieden 5 en 6, maar wel langs een wandelpad. In bijlage 5 staat de gerealiseerde uitvoeringskaart van 2020. De plagwerkzaamheden zijn uitgevoerd in september, het maaiwerk in oktober 2020. Het uitstrooien van steenmeel en Dologran is eind oktober afgerond.

Bij elkaar opgeteld is in de periode 2018-2020 10,3 ha sterk vergraste heide geplagd en behandeld met steenmeel en magnesiumkalk, waarvan 0,8 ha eerst is gebrand. 3,2 ha heidevegetatie werd gemaaid. In totaal is dus 13,5 ha aangepakt, waar 12,3 ha gepland was.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

10

4

Vegetatieontwikkeling

4.1

Situatie oktober 2019

In oktober 2019 is een indruk verkregen van de vegetatieontwikkeling op de plagplekken die in het najaar van 2018 gemaakt zijn, en op de pilotlocatie van het najaar 2017. Op deze locatie had de vegetatie dus één, respectievelijk twee groeiseizoenen de tijd gehad om te kiemen en te groeien. Dat is dus nog erg pril. De resultaten waren bemoedigend. In alle plagplekken waren zaailingen van Struikhei te zien, alsmede ook zaailingen van andere waardevolle heidesoorten, zoals Dopheide, Pilzegge, Blauwe zegge, Tormentil en Stekelbrem. Het relatief hoge aantal zaailingen van kruiden hangt ongetwijfeld samen met het aanbrengen van bufferstoffen, waardoor de beruchte ‘ammoniumpiek’ is voorkomen. Op humusrijke, vochtige plekken was het aandeel zaailingen duidelijk hoger dan op minder humusrijke plekken. Het leek erop dat het merendeel van de Pijpenstrootjepollen een flinke tik had gekregen. De achtergebleven wortels leken uit te drogen. Maar op sommige (minder diep) afgeplagde pollen waren weer jonge grashalmen te zien. In elk geval was er voldoende open ruimte tussen de pollen ontstaan voor grootschalige kieming van Struikheide. Deze waarnemingen ondersteunen het recente inzicht dat de precieze plagdiepte van belang is: net diep genoeg om de winterknoppen van Pijpenstrootje te verwijderen, maar met behoud van zoveel mogelijk humeus zand om de kieming van Struikhei te bespoedigen.

Figuur 3. Vegetatieontwikkeling op plagplek uit 2018. Op de linker foto zijn jonge Struikheiplantjes, Tormentil en Stekelbrem te zien. Uiterst links staat een individuele Pijpenstrootje die het plaggen overleefd heeft. Op de rechter foto staan jonge Struikhei- en Pilzeggeplantjes. Ook is de steenmeel op deze foto zichtbaar. Foto’s gemaakt op 16 oktober 2019.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

11

Figuur 4. Vegetatieontwikkeling op plagplek uit 2018. Na één groeiseizoen zijn al volop kiemplanten van Struikhei en andere heideplanten te zien. Foto’s: Leidje Verkerk, mei 2019.

4.2

Situatie oktober 2020

In oktober 2020 is opnieuw een aantal plaglocaties bezocht en is een indruk verkregen van de vegetatieontwikkeling. In grote lijnen komen de waarnemingen overeen met die van oktober 2019. Op de locaties die in 2018 geplagd zijn en behandeld zijn met bufferstoffen zijn nog steeds veel nieuwe Struikheiplantjes aanwezig, nu een groeiseizoen verder en dus groter. Hetzelfde geldt voor de kiemplanten van heischrale soorten als Pilzegge, Blauwe zegge en Tormentil. Pijpenstrootje heeft een wat grotere bedekking gekregen dan een jaar eerder, maar belemmert de Struikhei nog niet. Plagplekken uit 2019 hebben nu één groeiseizoen gehad en tonen grote gelijkenis met de situatie beschreven onder 4.1. Interessant is de plaglocatie in belevingsgebied 4, die eerst gebrand is (februari 2019) en daarna geplagd is en bewerkt is met bufferstoffen (najaar 2019). De vegetaie lijkt hier opener te zijn en een lagere dichtheid van Pijpenstrootje te hebben dan in vergelijkbare plagplekken waar niet eerst gebrand is. Mogelijk heeft het ‘voorbranden’ ervoor gezorgd dat het voor de kraanmachinist makkelijker was om exact de juiste plagdiepte (nét onder de winterknoppen van Pijpenstrootje) te bepalen.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

12

Figuur 5. Vegetatieontwikkeling na twee groeiseizoenen, op locaties die in najaar 2018 zijn geplagd en behandeld zijn met magnesiumkalk en steenmeel (Westeindsche Heide). Linker foto: rechts in beeld jonge Struikhei, enige Pijpenstrootje, nog veel open grond en verschillende kruiden. Links op de voorgrond een stukje ongeplagde heide waar Pijpenstrootje veel dominanter is. Rechter foto: detail van de vegetatie op dezelfde locatie, met een mix van jonge Struikhei, Pilzegge, Pijpenstrootje en Schapenzuring. De steenmeelkorrels zijn nog zichtbaar. Foto’s: Mark Karsemeijer, oktober 2020.

Figuur 6: Vegetatieontwikkeling na één groeiseizoen, op een sterk vergraste heidelocatie die eerst is gebrand en daarna is geplagd en behandeld met magnesiumkalk en steenmeel (Elspeetsche Heide, belevingsgebied 4). Veel kieming van Struikhei en Pilzegge (foto rechts) en voor alsnog erg weinig hergroei van Pijpenstrootje. Foto’s: Mark Karsemeijer, oktober 2020.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

13

4.3

Heidebloei in 2018, 2019 en 2020

Bij het interpreteren van de resultaten is het van belang om mee te wegen dat de weersomstandigheden van de afgelopen drie jaar uitzonderlijk waren. De zomer van 2018 was extreem droog. Sinds 1976 was het niet meer zó droog geweest. Dit heeft een grote weerslag gehad op de natuur in Nederland, óók op de heideterreinen op de Veluwe. Veel heidestruiken zijn volledig verdroogd en maakten een dode indruk. In het bloeiseizoen (augustus-september 2018) was er nauwelijks sprake van bloei, waardoor het paarse aspect ook op de Elspeetsche en Westeindsche Heide vrijwel ontbrak. Er werd gevreesd voor langdurige schade aan de heide. Anderzijds heeft de droogte ook gezorgd voor een slecht groeiseizoen van Pijpenstrootje. Toch leek de vergrassing in 2018 sterk, door het ontbreken van de kleur paars in veel terreindelen. Er waren nog steeds veel heidestruiken aanwezig, maar door hun donkere kleur vielen ze niet op tussen de hogere, geelgekleurde Pijpenstrootjehalmen. In 2019 was het óók relatief droog, zij het minder extreem dan in 2018. Maar blijkbaar is in de juiste periode voldoende neerslag gevallen voor de Struikheideplanten om zich te herstellen. Dit herstel was namelijk ronduit spectaculair. Heideterreinen waar de struiken echt dood leken te zijn, kleurden eind augustus 2019 toch weer paars. Vergeleken met andere jaren was er zelfs sprake van een goed bloeiseizoen, ook in Nunspeet.

Er was veel kieming van jonge Struikhei en de twee jaar oude Struikhei is flink gegroeid en is gaan bloeien. Daarnaast vielen terreindelen op waar oude (en meestal van nature reeds aftakelende) heidestruiken wél zijn gestorven en ‘ingezakt’, maar waar nu volop natuurlijke verjonging van Struikheide zichtbaar is. 2020 kende een erg droog voorjaar, gevolgd door een natte periode en vervolgens een hittegolf in de zomer. De paarsheid van struikheidevegetaties was redelijk goed, maar minder uitbundig dan in 2019. Op de warmste, droogste plekken bleef de bloei achter en waren veel dorre heidestruiken aanwezig. In sommige jaren kan het Heidehaantjes (een herbivore keversoort) in enorme dichtheden voorkomen en zorgen voor grote aantasting van struikheidevegetaties. In dergelijke jaren ontbreekt het paarse aspect geheel en maakt de heide in het bloeiseizoen een dode, dorre indruk. Dit is geen fraaie, maar wel een natuurlijke gebeurtenis. Doorgaans herstelt de heide zich weer binnen een jaar of twee à drie. In de periode 2018-2020 heeft zich geen plaag van het Heidehaantje voorgedaan. Mogelijk hangt dit samen met de droogte, aangezien de eieren en larven van het Heidehaantje gevoelig zijn voor uitdroging (bron: EIS Kenniscentrum Insecten).

Resumerend liet de heidebloei in 2018-2020 duidelijk zien dat de paarsheid van de heide sterk van jaar tot jaar kan verschillen op basis van de weersomstandigheden (en Heidehaantje). Onafhankelijk van de mate van vergrassing en het uitgevoerde heidebeheer kan de optische beleving in een goed en in een slecht bloeiseizoen heel anders zijn. Ook laten de afgelopen twee jaar zien dat het heidesysteem in Nunspeet veerkrachtig is en de hei zich na slechte jaren door natuurlijke regeneratie kan herstellen.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

14

5

Conclusies en discussie

5.1

Conclusies

Het plan voor uitbreiding van de paarse heide op de Elspeetsche en Westeindsche Heide is naar wens uitgevoerd. Er hebben zich bij de uitvoering geen noemenswaardige problemen voorgedaan. Wel moest er naar alternatieve locaties met een hoge bedekking Pijpenstrootje gezocht worden om het geplande aantal te plaggen hectaren te halen. Dit is gelukt door deelgebied Schotkamp en enkele aanvullende locaties op de Elspeetsche Heide in het project te betrekken. De eerste resultaten zijn positief: reeds na één groeiseizoen zijn veel Struikheideplantjes en andere waardevolle heideplanten gekiemd. Het aanbrengen van bufferstoffen heeft daar een positieve bijdrage aan geleverd. Door het verwijderen van Pijpenstrootje hebben de kiemplanten voldoende ruimte en licht om verder uit te groeien. Op humusrijke delen gaat de ontwikkeling zichtbaar het snelst. Na twee groeiseizoenen zijn de resultaten nog steeds positief. Pijpenstrootjeplanten zijn weliswaar gegroeid, maar belemmeren de ontwikkeling van de gewenste vegetatie nog niet. Het brandbeheer dat in belevingsgebied 4 vooraf is gegaan aan het plaggen lijkt een extra sterk effect te hebben op het terugdringen van Pijpenstrootje. 5.2

Discussie

Is de toegepaste methode geschikt gebleken om paarse heide te herstellen? En moet deze methode ook in andere heideterreinen toegepast worden? De eerste resultaten van het project zijn hoopgevend, maar het is te vroeg om vast te stellen in hoeverre de heidevegetaties zich daadwerkelijk duurzaam zullen herstellen op de behandelde locaties. Onder de huidige ammoniakdepositie is het te verwachten dat Pijpenstrootje na verloop van tijd weer dominant kan worden. Hoe lang dat duurt is moeilijk te zeggen. De komende jaren moeten ontwikkelingen dus goed gevolgd worden. De eerste resultaten ondersteunen wat in recent wetenschappelijk onderzoek (bv. Wallis de Vries et al., 2018) al werd vastgesteld: behoud van voldoende organisch materiaal in de toplaag van de bodem bespoedigt de kieming van Struikheide, waarschijnlijk omdat belangrijke mineralen en bodemorganismen aanwezig blijven en de vochthuishouding beter is. ‘Ouderwets’ plaggen, in brede banen tot op het minerale zand, is schadelijk voor het heidesysteem, weten we nu. Er is echter nóg een herstelmaatregel in ontwikkeling waarbij de humusrijke toplaag behouden blijft, en die in de Nunspeetse heideterreinen wordt toegepast: drukbegrazing door schapen, al dan niet voorafgegaan door brandbeheer. De effecten van deze aanpak lijken eveneens zeer positief te zijn. Door ca.

drie jaar lang intensieve schapenbegrazing binnen flexnetten toe te passen, gevolgd door twee jaar gebalanceerde begrazing met gehoede kudde, kan de dominantie van Pijpenstrootje doorbroken worden. Door deze aanhoudende graasdruk raken Pijpenstrootjepollen uiteindelijk uitgeput en ontstaat er ruimte voor jonge heidestruiken. De periode van drukbegrazing kan bovendien aanzienlijk worden verkort als eerst brandbeheer wordt toegepast. Een groot deel van de grassen en de daarin opgeslagen stikstof verdwijnt dan direct, waarna twee jaar van drukbegrazing al voldoende lijkt te zijn om de Pijpenstrootjepollen uit te putten. Blijft deze begrazing achterwege, dan heeft het branden vrijwel geen effect. Regeneratie van de graspollen leidt in het voorjaar na de brand tot een Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

15

zogenaamde green flush van jonge grashalmen, waarna Pijpenstrootje zeer snel weer een gesloten vegetatie vormt. Het voordeel van drukbegrazing of branden + drukbegrazing ten opzichte van ondiep plaggen is dat het bodemprofiel onaangetast blijft en er geen onnodig verlies optreedt van nuttige bufferstoffen, sporenelementen, bodemorganismen en zaden. Recent wetenschappelijk onderzoek toont aan dat dit niet alleen van belang is voor het gezond houden van de heidevegetatie, maar ook van de kenmerkende heidefauna, die afhankelijk is van planten met een hoogwaardige voedselkwaliteit (Vogels et al., 2020). Daarbij moet worden opgemerkt dat ook bij drukbegrazing het aanbrengen van bufferstoffen (met name steenmeel) nodig kan zijn om de door stikstofdepositie verstoorde bodemchemie te herstellen. Een ander voordeel van drukbegrazing ten opzichte van ondiep plaggen is dat het microreliëf van het maaiveld minder wordt aangetast en dat het veiliger is voor reptielen. Brandbeheer en drukbegrazing zijn echter niet in alle heideterreinen uitvoerbaar. De ondiepe plagmethode die in dit project wordt toegepast is dan mogelijk een geschikt alternatief.

Figuur 7: Vergraste heidelocatie op de Schotkampheide, na afloop van brandbeheer, gevolgd door drukbegrazing door schapen. Door deze drukbegrazing enkele seizoenen vol te houden raken de Pijpenstrootje-pollen uiteindelijk uitgeput en sterven ze af. Struikhei en vaatplanten van heischraal grasland kunnen nu kiemen en zich uitbreiden. In de bodem is veel meer organische stof behouden gebleven dan wanneer geplagd zou zijn. Waarschijnlijk komt dit de voedselkwaliteit van de vegetatie t.b.v. kermerkende heidefauna ten goede. Foto’s: Mark Karsemeijer, oktober 2020.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

16

Figuur 8. Herstelde locatie op Stakenberg. De Pijpenstrootjevegetatie is in maart 2016 gebrand en daarna in de twee opvolgende jaren intensief binnen flexnet begraasd. Er is nog veel humus in de bodem aanwezig en de Struikhei herstelt zich goed. Het beheer kan nu overgaan op ‘onderhoudsbegrazing’ met gehoede kudde. Foto: Mark Karsemeijer, mei 2018.

In alle gevallen zal in de nieuwe paarse heide, wanneer de vegetatie zich heeft gesloten, een vorm van onderhoudsbeheer nodig zijn. Onder het huidige stikstofbeleid blijft er immers een overmaat aan ammoniak op de heide neerkomen, waardoor Pijpenstrootje langzaam weer terrein zal winnen. Extensieve begrazing door schapen zoals dat elders in de heideterreinen van Nunspeet wordt toegepast ligt het meest voor de hand. Een ander aspect dat nog niet geheel is uitgekristalliseerd is de doelmatigheid van het toedienen van bufferstoffen op plagplekken. In dit project zijn twee typen bufferstoffen aangebracht: magnesiumkalk (Dologran 2 ton/ha) en steenmeel (Soilfeed 10 ton/ha). De magnesiumkalk is bedoeld voor de korte termijn, om de schadelijke gevolgen van de zogenaamde ‘ammoniumpiek’ die optreedt na het plaggen op te vangen (zie ook bijlage 1). Door deze piek te voorkomen kunnen zaden van zowel struikheide als kenmerkende kruiden beter kiemen. De doelmatigheid van deze bekalking is inmiddels door verschillende onderzoeken aangetoond, hoewel ook negatieve effecten op de insectenfauna zijn gemeten. In dit project waren positieve effecten op de kieming van Struikhei en gewenste kruiden die in de heide thuishoren overtuigend zichtbaar.

Het steenmeel is bedoeld voor de langere termijn, voor het aanvullen van belangrijke bodemmineralen die door decennialange verzuring zijn uitgespoeld uit de heidebodem. Deze mineralen zouden langzaam uit het gemalen gesteente vrij moeten komen en zo geleidelijk aan een positief effect moeten hebben op de vegetatie (en de fauna). De effectiviteit van steenmeel is nog volop onderwerp van wetenschappelijk onderzoek. Dat geldt niet alleen voor het toepassen van steenmeel op geplagde plekken, maar voor het toedienen van steenmeel op bestaande heide, om vergrassing preventief te voorkomen. De eerste resultaten van dit onderzoek zijn positief. We weten nu dat toepassing van steenmeel in elk geval ‘veilig’ is, en waarschijnlijk ook raadzaam (Weijters et al., 2018). Toepassing van steenmeel is daarmee een veelbelovende heideherstelstrategie, of in elk

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

17

geval een overlevingsstrategie tot de stikstofdepositie tot onder de kritische depositiewaarde van droge heide is gedaald, als gevolg van brongerichte maatregelen. De toepassing van steenmeel zal daarom de komende jaren terrein winnen en kan ook het heidebeheer in Gemeente Nunspeet een positieve impuls geven. De effecten van het steenmeel op de plagplekken van dit project kunnen de komende jaren worden beoordeeld.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

18

Literatuur

Horsthuis, M.A.P., 2011. Beheerevaluatie en visie heideterreinen gemeente Nunspeet. Coöperatie Bosgroep Midden Nederland u.a., Ede. Termaat, T., 2017. Uitbreiding paarse heide - Gemeente Nunspeet 2017. Coöperatie Bosgroep Midden Nederland u.a., Ede. Vogels, J., A. van den Burg, D. van de Waal, M. Weijters, R. Bobbink, M. Nijssen & M. Wallis de Vries, 2020. Imbalanced by overabundance Effects of nitrogen deposition on nutritional quality of producers and its subsequent effects on consumers. Rapportnr. 2020/OBN236-NZ. VBNE, Driebergen. Wallis de Vries, M., K. Huskens, J. Vogels, R. Versluijs, M. Geertsma, J. Kuper, R. Loeb, E. Brouwer & R. Bobbink, 2018. Alternatieven voor plaggen van natte heide effecten op middellange termijn. OBN221-NZ. VBNE, Driebergen Weijters, M., R. Bobbink, E. Verbaarschot, B. van de Riet, J. Vogels, H. Bergsma & H. Siepel, 2018. Herstel van heide door middel van slow release mineralengift – resultaten van 3 jaar steenmeelonderzoek. OBN222- DZ. VBNE, Driebergen.

Uitbreiding paarse heide Gemeente Nunspeet Eindrapportage 2020

19

Bijlage 1

Bodemchemisch onderzoek in de Elspeetse Heide

BODEMCHEMISCH ONDERZOEK IN DE ELSPEETSCHE HEIDE

- Conceptrapportage Opdrachtgever: Bosgroep Midden Nederland • Auteurs: Evi Verbaarschot, Maaike Weijters & Roland Bobbink • Projectnummer: PR-17.183 • Rapportnummer: RP-17.183.18.59 • Datum: 30-102018

Niets uit dit rapport mag worden gereproduceerd, opnieuw vastgelegd, vermenigvuldigd of uitgegeven door middel van druk, fotokopie, microfilm, langs elektronische of elektromagnetische weg of op welke andere wijze dan ook zonder schriftelijke toestemming van de auteurs en de opdrachtgever. Het is voor de opdrachtgever wel toegestaan de inhoud van deze rapportage met bronvermelding, te gebruiken voor andere publicaties.

Titel rapport: Bodemchemisch onderzoek in de Elspeetsche heide - conceptrapportage Auteurs: Evi Verbaarschot, Maaike Weijters & Roland Bobbink Rapportnummer: RP-17.183.18.59 Opdrachtgever: Bosgroep Midden Nederland

Informatie: Onderzoekcentrum B-WARE BV Radboud Universiteit Nijmegen Mercator III, Toernooiveld 1 6525 ED Nijmegen Contactpersoon: Maaike Weijters Tel: 024-2122204 m.weijters@b-ware.eu www.b-ware.eu

© Onderzoekcentrum B-WARE, 2018

INHOUDSOPGAVE 1. Inleiding ________________________________________________________________ 1 1.1 Aanleiding ___________________________________________________________________ 1 1.2 Achtergrond _________________________________________________________________ 1 1.3 Abiotische randvoorwaarden Droge heide_________________________________________ 3 1.4 Doelstelling van dit project ____________________________________________________ 4 2. Materiaal en methoden ____________________________________________________ 5 2.1 Veldwerkzaamheden __________________________________________________________ 5 2.2 Chemische analyse ___________________________________________________________ 6 3. Resultaten ______________________________________________________________ 9 4. Conclusies & advies ______________________________________________________ 15 5. Literatuur _____________________________________________________________ 18 6. Bijlagen _______________________________________________________________ 20

1. INLEIDING 1.1 Aanleiding De Elspeetsche en Westeindsche heide zijn twee heideterreinen in het buitengebied van de gemeente Nunspeet. Gemeente Nunspeet wil graag de kwaliteit van de heide verbeteren in zes zones verdeeld over de twee terreinen (Figuur 2.1). Voor deze zes zones is door Bosgroep Midden Nederland een plan van aanpak opgesteld met herstelmaatregelen als: klein- en grootschalig plaggen, maaien of branden (Termaat et al., 2017). Uit onderzoek is gebleken dat de effecten van de langdurige stikstofdepositie in veel heideterreinen niet alleen tot vergrassing met o.a. Pijpenstrootje door vermesting hebben geleid, maar ook tot verregaande bodemverzuring met verlies van biodiversiteit tot gevolg (o.a. Bobbink et al., 2017). Daarnaast heeft het veelvuldig plaggen op veel heideterreinen voor een verstoorde fosfor-, kationenen stikstofhuishouding gezorgd (zie ook memo H. Siepel in de rapportage van Termaat et al., 2017). Voor een duurzaam herstel van de heide en de bijbehorende fauna kan het daarom nodig zijn om naast traditionele maatregelen als branden, maaien en plaggen ook maatregelen te nemen voor herstel van de bodembuffering, mineralogie en de nutriëntenbalans.

In opdracht van de Bosgroep Midden heeft Onderzoekcentrum B-WARE bodemchemisch onderzoek uitgevoerd om te achterhalen of er aanvullende herstelmaatregelen in de zes onderzoekzones in de Elspeetsche en Westeindsche heide nodig zijn. 1.2 Achtergrond In het Nederlandse heidelandschap is sprake van verlies van biodiversiteit, zowel van planten als van dieren (Bobbink & Hettelingh 2011; Van der Zee et al., 2017; Halmann et al., 2017). Een belangrijke component van de achteruitgang van het heidelandschap wordt veroorzaakt door de vermestende werking van de atmosferische stikstofdepositie. Eén van de andere oorzaken van het soortenverlies is de steeds doorgaande bodemverzuring, waarbij de zuurlast uit het verleden én de huidige (te) hoge zuurlast voor veranderingen in de bodem (Bergsma et al., 2018) en daarmee de voedselketen hebben gezorgd (Vogels et al., 2017). Verzuring van de (heide)bodem leidt tot een afname van beschikbare basische kationen, een toename in de beschikbare aluminiumconcentratie in de bodem en een verstoorde NH4/NO3-ratio, waarbij ook interactie met vermesting bestaat (o.a. Bobbink et al., 2017; Figuur 1.1). Dit is één van de belangrijkste oorzaken van het verlies van plantensoorten kenmerkend van iets meer gebufferde condities, zoals Valkruid (Arnica montana) en Hondsviooltje (Viola canina).

Verlies van deze soorten uit de heide tast de diversiteit van het landschap aan (De Graaf et al., 2009; Van der Zee et al., 2017).

Figuur 1.1. Schematische weergave van factoren die in de bodem (kunnen) veranderen als gevolg van verzuring (Bobbink et al., 2017). 1

Daarnaast neemt sinds de negentiger jaren van de vorige eeuw ook de kruidenrijkdom in de typische, relatief soortenarmere heide nog steeds af. Het betreft dan soorten als Muizenoor, Tormentil en Stekelbrem waardoor de diversiteit en het bloemaanbod in de heide afneemt. Ook op de fauna werken de effecten van bodemverzuring en stikstofaanvoer door. Fosfaat blijkt minder makkelijk opneembaar te zijn onder zeer zure bodemcondities (Vogels et al., 2017, Siepel et al., 2018). Als gevolg van verstoorde P-opname en de toegenomen N-toevoer, verandert de N:P verhouding in de vegetatie. Hierdoor neemt de hoeveelheid insecten af, en daarmee ook de voedselbasis voor grotere soorten als Korhoen (Vogels, 2013) en Klapekster. Daarnaast neemt door het verdwijnen van kruiden ook het bloemaanbod af en wordt minder divers, iets wat zeker niet gunstig is voor de vlinders van het heidelandschap. Er zijn zelfs signalen dat sommige terreindelen in de Veluwe zo sterk verzuurd zijn dat de beschikbare hoeveelheid calcium zo laag is dat huisjesslakken zijn verdwenen waardoor de eieren en jongen van de Koolmees zich slecht ontwikkelen (Van den Burg, 2017; Graveland & Drent, 1997). Daarnaast zijn er signalen dat door de verzurende depositie uit de lucht de voorraad aan mineralen met basische kationen in delen van Nederland sterk is verminderd, en soms nagenoeg uitgeput is (Bergsma et al., 2018).

In dat geval kan het systeem zichzelf zelfs bij sterk afgenomen zuurlast niet meer van nature via verwering van deze mineralen herstellen. Dit alles in een omgeving waarbij de verzurende depositie in natuurgebieden door met name gereduceerd stikstof (ammoniak en ammonium) sinds 2005 niet meer substantieel afneemt en vaak zelfs toeneemt in het midden en oosten van Nederland en dus blijft accumuleren (Lolkema et al., 2015; Bobbink & Weijters, 2018). Bestrijding van verzuring Er zijn twee manieren om bodemverzuring te bestrijden. De eerste manier is om inkomend zuur te neutraliseren. Dit gebeurt door chemische processen die tot de verwering van bodemmineralen leiden. Bij deze verwering van mineralen breekt inkomend zuur (H+) een verbinding tussen een kation (Ca, K, Mg) en een silicaatverbinding. Het zuur wordt blijvend gebonden en de kationen komen vrij zonder dat de bodem-pH veranderd. Deze kationen kunnen vervolgens binden aan het bodemcomplex of uitspoelen. Dit is een (zeer) langzaam proces dat onder invloed van een grotere zuurlast sterk versneld kan worden. Toediening van gemalen silicaatmineralen (“steenmeel”) kan daarmee een geschikte maatregel zijn voor herstel van verzuurde heidebodems. Doordat in het steenmeel mineralen aanwezig zijn die bij verwering basische kationen leveren, kan het buffercomplex geleidelijk worden opgeladen.

Daarnaast kan een steenmeel gekozen worden dat kationen en sporenelementen levert in een (bij benadering) “natuurlijke” verhouding, zoals aanwezig is in het moedermateriaal. Met het toedienen van steenmeel wordt het zelfherstellend vermogen van de bodem gerestaureerd, waardoor de bodem ook op lange termijn verlies van kationen door natuurlijke processen en antropogene verzuring kan aanvullen. Momenteel zijn echter alleen de kortetermijneffecten (3 jaar) van steenmeeladditie bekend in heideterreinen (Weijters et al., 2018) en is het uittesten van deze herstelmaatregel nog vol in ontwikkeling. De tweede manier van verzuringsbestrijding is het vergroten van het zuurbufferend vermogen van de bodem door het zogenaamde kation-buffer mechanisme op te laden. Kationen kunnen aan het bodemcomplex binden en zuur bufferen door uit te wisselen met H+. De kationen binden, nadat ze bijvoorbeeld zijn vrijgekomen bij verwering, aan het complex en H+ wordt verdrongen. Het eerder aan het complex gebonden zuur spoelt uit of kan in de bodem aanwezig blijven. Bij inkomend zuur kunnen de gebonden kationen weer uitwisselen met H+ en uitspoelen, de bodem pH blijft stabiel ondanks een hogere zuurlast. Het aandeel door kationen bezette bindingsplaatsen aan het bodemcomplex wordt de basenverzadiging genoemd.

Wanneer de aan het bodemcomplex gebonden kationenvoorraad wordt aangevuld (bijvoorbeeld door uit verwering vrijgekomen mineralen of door 2

bekalking), herstelt het zuurbufferend vermogen van de bodem. De kationen-buffer is een zeer snelwerkend mechanisme. Het toedienen van (dolomieten)kalk is een relatief snel werkende anti verzuringsmaatregel waarvan bekend is dat ze goed werkt om de Ca- (en Mg-)concentratie in de bodem te verhogen en daarmee o.a. het bodemcomplex op te laden, de Al-concentratie te verlagen en daardoor een gunstigere aluminium/calciumverhouding te creëren en de bodem-pH te verhogen. Door de pH-stijging kan ook de nitrificatie weer op gang komen waardoor de omzetting van NH4+ naar NO3- wordt bevorderd (Dorland et al., 2004). Bekalken na ondiep plaggen rond restpopulaties heeft tot succesvol behoud en herstel geleid van heischrale graslandvegetaties op de Nederlandse zandgronden. Met het toedienen van kalk wordt echter alleen de Ca-concentratie (kalk) of alleen de Ca- en Mg-concentraties (dolomietkalk) aangevuld. Te grote hoeveelheden kalk (> 3 ton/ha) kunnen in organische bodems leiden tot versnelde afbraak van organisch materiaal met verruiging tot gevolg, maar in heide worden deze hoge giften doorgaans niet gebruikt. In zeer voedselarme bodems, bijvoorbeeld na plaggen, kan het opbrengen van kalk of andere snelwerkende bufferstoffen juist leiden tot het verminderen van de nutriëntenbeschikbaarheid in de bodem, met negatieve gevolgen voor de fauna (Vogels et al., 2016; 2017).

Het niet toedienen van kalk na plaggen of chopperen kan echter leiden tot een ammoniumpiek met negatieve gevolgen voor de vegetatieontwikkeling (Dorland et al., 2004). Met het toedienen van kalk of dolomiet wordt de verloren fractie van bodemmineralen, die basische kationen leveren uit verwering en daarmee zuur neutraliseren, niet aangevuld (Bergsma et al., 2018). 1.3 Abiotische randvoorwaarden Droge heide Los van het herstellen van de mineralenvoorraad van de bodem of het opladen van het bodemcomplex, is het behoud en herstellen van de heide met haar kenmerkende planten- en diersoorten bij veel herstelmaatregelen de hoofddoelstelling. Voor de vegetatie zijn de beschikbaarheid van nutriënten en de zuurgraad belangrijke sturende factoren (o.a. De Graaf et al., 2009). Binnen de binnenlandse droge heide (Calluno-Genistion pilosae) komen in Nederland twee associaties voor, waarvan de meest voorkomende de associatie van Struikhei en Stekelbrem (20Aa01: Genisto anglicae-Callunetum) is. Binnen deze associatie worden op dit moment drie subassociaties onderscheiden, waaronder de typische vorm (20Aa01b: Genisto anglicae-Callunetum typicum), de van oorsprong meer soortenrijke heischrale variant (20Aa01d: Genisto anglicae-Callunetum danthonietosum) en de korstmosrijke subassociatie op vastgelegde stuifzand (20Aa01a).

Steeds vaker wordt ook de rompgemeenschap van Pijpenstrootje en Bochtige smele (20RG1), een sterk gedegradeerde vorm van de droge heidevegetatie, aangetroffen. Op basis van vegetatie-opnames (droge heide) uit de GRIP-database (Gemeten Referentiewaarden in Plantengemeenschappen) van B-WARE zijn deze ingedeeld tot op subassociatieniveau of rompgemeenschap. Aangezien per vegetatie-opname ook bodemchemische gegevens bekend zijn, kon een overzicht van de bodemchemie per (sub)associatie of rompgemeenschap worden verkregen. Aan de hand van deze analyse zijn bodemchemische randvoorwaarden opgesteld voor het voorkomen van genoemde vegetatie-eenheden (Tabel 1.1). Hierbij bleek dat pH-zout, de concentratie uitwisselbaar Ca, de Al/Ca-ratio en de NH4-concentratie de belangrijkste sturende parameters zijn voor het al dan niet voorkomen van deze vegetatie-eenheden. Naast de in Tabel 1.1 genoemde parameters zal ook de voor planten beschikbare fosforconcentratie voldoende laag moeten zijn voor heide (150-500 µmol/kg bodem). De typische subassociatie van de droge heide (20Aa01b) komt zeer frequent voor in het Nederlandse heidelandschap: het is op zich een soortenarme vegetatie, maar er zijn echter duidelijke aanwijzingen dat deze subassociatie in de afgelopen decennia door verschillende oorzaken steeds 3

armer aan plantensoorten is geworden. Aan de hand van een aanvullende analyse van het voorkomen van 10-12 plantensoorten uit de droge heide in relatie tot hun bodemchemie zijn ook randvoorwaarden geformuleerd waarbij veel van de soorten, zoals Stekelbrem (Genista anglica), Tormentil (Potentilla erecta), Tandjesgras (Danthonia decumbens) en Muizenoortje (Hieracium pilosella) wel kunnen voorkomen (Tabel 1.1).

Tabel 1.1. Randvoorwaarden voor een soortenarme en soortenrijke vorm van twee subassociaties van habitattype H4030. pH-NaCl = pH uit een zoutextract, Al/Ca = aluminiumcalciumratio uit een zoutextract in mol/mol, CaNaCl = uitwisselbare calciumconcentratie in µmol/kg bodem, NH4-NaCl = anorganische ammoniumconcentratie in µmol/kg bodem. pH-NaCl

Ca-NaCl

Al/Ca ratio

(µmol/kg)

NH4-NaCl (µmol/kg)

Genisto anglicae-Callunetum (20Aa01) Genisto anglicae-Callunetum typicum

2,6-4,3

400-2300

2-10

<300

3,5-4,3

(1000)1500-

<2 (2,5)

<200

2-6

150-600

(20Aa01b) Genisto anglicae-Callunetum danthonietosum (20Aa01d) Rompgemeenschap van Pijpenstrootje en

4000 3,0-3,5

<1000

Bochtige smele (20RG1)

(1300)

Onderverdeling Genisto anglicaeCallunetum typicum 20Aa01b 20Aa01b_zeer soortenarm

2,6-3,5

400-2000

2-10

<300

20Aa01b_goed ontwikkeld

>3,5

>1500

<2

<200

1.4 Doelstelling van dit project Voor het verbeteren van de kwaliteit van de droge heide in de Elspeetsche en Westeindsche heide is naast herstelmaatregelen als maaien, branden en plaggen ook het op orde brengen van de bodemchemische en mineralogische huishouding van belang. In 6 zones waar werkzaamheden zijn voorzien werd daarom de bodemchemie gemeten. Zo kon bepaald worden welke maatregelen na plaggen, branden of maaien raadzaam zijn. Tevens kunnen deze metingen dienen als nulmeting in de procesmonitoring voor de PAS. Naast de zes inrichtingszones werd op drie in het verleden gebrande locaties de bodemchemie gemeten om te kijken welke invloed de maatregel branden in combinatie met begrazing had op de voedingsstoffenhuishouding. De resultaten van het bodemchemisch onderzoek werden vergeleken met de bovengenoemde randvoorwaarden in droge heidesystemen (Tabel 1.1). Op basis van deze gegevens werd een concreet hersteladvies gegeven per locatie, waarin benoemd werd of het nodig is om bufferstoffen of voedingsstoffen toe te voegen en zo ja in welke hoeveelheid.

4

2. MATERIAAL EN METHODEN 2.1 Veldwerkzaamheden Op 27 juni 2018 werden op 19 locaties mengmonsters gemaakt van 5 gutssteken. Hierbij werd de toplaag (0-10 cm) van de bodem verzameld en werd op 3 locaties ook een monster verzameld van de C-horizont. De bodemmonsters werden steeds minstens 10 m van paden of andere structuren vandaan genomen. De bodemmonsters werden luchtdicht verpakt en opgeslagen bij 4°C tot verdere analyse. Er werden 16 locaties bemonsterd in de belevingszones waar maatregelen gepland staan en 3 locaties die gebrand waren in 2015 en nu begraasd worden (Figuur 2.1). De bodem in het gebied bestond voornamelijk uit grof zand. Locatie 1, 13 en 16 waren gelegen in leemarm zand (Figuur 2.2).

Figuur 2.1. Overzicht van de bodemlocaties in de Elspeetsche en Westeindsche heide.

In blauw de zes

“belevingszones” waar werkzaamheden zijn gepland.

5

Figuur 2.2. Overzicht van de bodemlocaties in de Elspeetsche en Westeindsche heide op een bodemkaart (1:50.000).

2.2 Chemische analyse Per bodemmonster werden vervolgens de volgende variabelen bepaald: • Vochtpercentage, organische stofconcentratie en bodemdichtheid; • Olsen-P (plantenbeschikbare P fractie); • pH-zout en zoutuitwisselbare concentraties van o.a. ammonium, nitraat en calcium; • Extractie met Strontium voor de basenverzadiging en Cation Exchange capacity van de bodem; • Alleen op de diepe bodemmonsters (locatie 5, 11 en 16): Totaal-P, totaal-S, totaal-Fe, totaalCa, totaal-Mg, totaal-Mn, totaal-Zn, totaal-Al (na ontsluiting met salpeterzuur en waterstofperoxide); Vochtpercentage, organische stofconcentratie en bodemdichtheid Het vochtpercentage van het verse bodemmateriaal werd via het vochtverlies bepaald. Dit gebeurde door in duplo bodemmateriaal te drogen gedurende 24 uur bij 60oC. Uit het vaste volume (40,5 ml) van deze bakjes werd de bodemdichtheid berekend. De fractie organische stof in de bodem werd berekend door het gloeiverlies te bepalen. Hiertoe werd het bodemmateriaal, na drogen, gedurende 4 uur verast in een oven bij 550oC. Het gloeiverlies komt goed overeen met de fractie organisch materiaal in de bodem. Olsen-extractie Plantbeschikbaar fosfaat werd met behulp van een Olsen-extractie (Olsen et al., 1954) bepaald.

Het principe van deze extractiemethode is dat natriumbicarbonaat (NaHCO3) zorgt voor een daling van de concentratie opgeloste calciumionen via de vorming van onoplosbaar calciumcarbonaat (CaCO3). Hierdoor stijgt de concentratie opgelost fosfaat. Natriumbicarbonaat brengt ook de labiele, voor 6

planten snel beschikbare, proportie van de organische fractie in oplossing. Voor de Olsen-extractie werd aan 3 gram droog bodemmateriaal 60 ml 0,5 mol l-1 natriumbicarbonaat (NaHCO3) toegevoegd. De pH van het extractiemedium werd op pH 8,4 gesteld met behulp van NaOH. Gedurende 30 minuten werden de monsters uitgeschud op een schudmachine (100 r.p.m.) waarna het supernatant onder vacuüm werd verzameld met behulp van teflon poriewaterbemonsteraars. Het extract werd bij 4oC bewaard tot verdere analyse op de ICP-OES. Bodemdestructie Door de bodem te destrueren (ontsluiten) was het mogelijk de totale concentratie van bepaalde elementen/nutriënten in het bodemmateriaal te bepalen. Hiervoor werd 200 mg fijngemalen gedroogde bodem afgewogen in teflon destructievaatjes. Aan het bodemmateriaal werd 4 ml geconcentreerd salpeterzuur (HNO3, 65%) en 1 ml waterstofperoxide (H2O2, 30%) toegevoegd en geplaatst in een destructiemagnetron (Milestone microwave type mls 1200 mega). De monsters werden vervolgens gedestrueerd in gesloten teflon vaatjes en na afkoelen werden het destruaat nauwkeurig overgebracht en aangevuld tot 100 ml met milli Q water. De monsters werden in polyethyleenpotjes bij 4oC bewaard voor verdere analyse. Concentraties van elementen werden berekend in µmol per liter bodem. Zoutextractie Met een zoutextractie werden de zoutuitwisselbare ionen bepaald.

Hiervoor werd 17,5 gram verse bodem met 50 ml zoutextract (0,2 mol l-1 NaCl) gedurende 2 uur geschud op een schudmachine bij 105 rpm. De pH werd gemeten met een HQD pH-electrode. De extracten werden gefilterd met behulp van rhizons. Voor analyse op de ICP-OES werd een deel van het filtraat aangezuurd met salpeterzuur (eindconcentratie 1%) en bewaard bij 4°C tot verdere analyse. Voor analyse op de auto-analyzers werd niet-aangezuurd filtraat bewaard bij -18°C tot verdere analyse. Strontiumextractie Met een strontiumextractie werd de concentratie strontium-uitwisselbare ionen bepaald en de basenverzadiging. Hiervoor werd vers materiaal ingewogen overeenkomstig met 5 gram droog materiaal (minerale bodems) en met 200 ml strontiumchloride (0,2 mol l-1), geschud op een schudmachine bij 105 rpm. De pH werd gemeten met HQD pH-electrode. De extracten werden gefilterd met behulp van rhizons. Voor analyse op de ICP-OES werd een deel van het filtraat aangezuurd met salpeterzuur (eindconcentratie 1%) en bewaard en bij 4°C tot verdere analyse. Voor analyse op de auto-analyzers werd niet-aangezuurd filtraat bewaard bij -18°C tot verdere analyse.

Elementenanalyse (ICP en Auto-analysers) De analyses van de Olsen-P, destructie en zout- en strontiumuitwisselbare ionen aluminium, calcium, magnesium, kalium, silicium, zink, mangaan, ijzer, fosfor en zwavel werden uitgevoerd met behulp van Inductief Gekoppeld Plasma - Optische Emissie Spectrometrie (ICP-OES; ICAP). Nitraat (NO3+NO2) en ammonium werden colorimetrisch bepaald met een Seal auto-analyser III met behulp van resp. salicylaatreagens, hydrazinesulfaat en ammoniummolybdaat/ascorbinezuur.

7

8

3. RESULTATEN In dit hoofdstuk zijn de resultaten van het bodemchemisch onderzoek beschreven. Er werd over het algemeen een dunne organische laag aangetroffen van circa 0,5-3 cm dikte. Op een aantal locaties waren al werkzaamheden uitgevoerd. Locatie 5 en 11 waren recent geplagd/gechopperd en locatie 13 was langer geleden geplagd/gechopperd. Locaties 17, 18 en 19 werden 3 jaar geleden gebrand en werden sindsdien begraasd met schapen.

Figuur 3.1. Impressie van de recent gechopperde locatie 5 (links) en locatie 17 met drukbegrazing (rechts).

Bodembuffering in de toplaag (0-10 cm-mv) Het overgrote deel van de bemonsterde locaties was bodemchemisch gezien kenmerkend voor soortenarmere typische heide (20Aa01) met een pH-NaCl tussen de 3,1 en 3,5 (Figuur 3.2). De bodem bevatte redelijke concentraties uitwisselbaar calcium (variërend van 959 tot 3242 µmol/l bodem) en ook de magnesium- en kaliumconcentraties kwamen overeen met waardes die normaal gesproken gemeten worden in droge heide in Nederland (Bijlage 1). De uitwisselbare aluminiumconcentraties (variërend van 314 tot 2004 µmol/l bodem) en aluminium/calciumratio’s (variërend van 0,2 tot 2,8) gemeten in de bodem waren redelijk voor droge heide. Over het algemeen vallen deze waarden dus wat buffering betreft (nog) net binnen de ondergrens van de goed ontwikkelde en daarmee wat kruidenrijkere typische heidevariant (20Aa01b_goed ontwikkeld in Tabel 1.1). Positieve uitzonderingen werden gemeten op locaties 5, 7, 13, 15, 16 en 17. Hier werden hogere pHNaCl waarden gemeten in de bodem variërend van 3,3 tot 4,4, uitwisselbare calciumconcentraties variërend van 1245 tot 6857 µmol/l bodem, uitwisselbare aluminiumconcentraties van 57-1473 µmol/l bodem en Al/Ca ratio’s van 0,01 tot 1,2.

Met name locatie 13 was sterker gebufferd met een pHNaCl van 4,4, een hoge uitwisselbare calciumconcentratie van 6857 µmol/l, een zeer lage aluminiumconcentratie van 57 µmol/l bodem en een lage aluminiumcalciumratio van 0,01. De basenverzadiging geeft een beeld van het zuur-bufferend vermogen van de bodem door middel van het kation-uitwisselingscomplex. Wanneer dit complex volledig opgeladen is met kationen is de basenverzadiging (BV) 100% en is het zuurbufferend vermogen maximaal. Wanneer de basenverzadiging laag is, betekent dit dat een groot deel van de uitwisselbare basische kationen aan het adsorptiecomplex is vervangen door H+ (zuur) of Al3+. De kationenomwisselingscapaciteit (CEC: Cation Exchange Capacity), is de capaciteit van de bodem om positief geladen ionen uit te wisselen met de bodemoplossing. De basenverzadiging in de bodem was in het merendeel van de locaties gemiddeld voor droge heide in het algemeen met percentages van 21-33% en een CEC van 23,3-53,6 meq/l bodem. In het centrum van het gebied (10, 11, 12, 18 en 19) werd een lagere basenverzadiging 9

in de bodem gemeten van 13-19% (Figuur 3.3). Opvallend was locatie 13 met een hoge basenverzadiging van 73% en CEC van 31,2 meq/l.

Figuur 3.2. Overzicht van de pH-NaCl en uitwisselbare aluminiumconcentratie in µmol/l in de bodem (0-10 cmmv) per locatie.

10

Figuur 3.3. Overzicht van de basenverzadiging in procenten in de bodem (0-10 cm-mv) per locatie.

Nutriënten in de toplaag (0-10 cm-mv) In de typische heide (20Aa01) in Nederland worden ammoniumconcentraties onder de 300 µmol/l gemeten (Tabel 1.1). In dit heidegebied was de bodem op bijna alle locaties sterk verrijkt met ammonium met concentraties variërend van 114 tot 2105 µmol/l bodem (Figuur 3.4). Met name in de recent gechopperde/gemaaide locaties 5 en 11 was de ammoniumconcentratie in de bodem zeer hoog met 1410 en 2105 µmol/l bodem. Ammoniumpieken zijn kenmerkend in de eerste jaren na plaggen/chopperen van zure of verzuurde droge heide (o.a. De Graaf et al., 1998b; Dorland et al., 2003). Alleen op locaties 1, 14 en 15 werden lagere ammoniumconcentraties in de bodem gemeten variërend van 114 tot 286 µmol/l bodem. De nitraatconcentraties in de bodem waren over het algemeen voldoende laag met concentraties onder de 100 µmol/l bodem (Bijlage 1). Lokaal (2, 9, 10, 12, 16 en 17) werden wat hogere nitraatconcentraties in de bodem gemeten van 132 tot 264 µmol/l bodem. Op locatie 5 (proefplek chopperen) werd een sterk verhoogde nitraatconcentratie in de bodem gemeten van 557 µmol/l bodem. De plantbeschikbare fosfaatconcentraties (Olsen-P) in de bodem vielen met concentraties van 142664 µmol/l bodem binnen de ranges die in droge heide gemeten werden (150-500 µmol Olsen-P/kg bodem).

Op locatie 13 (in het verleden geplagd/gechopperd) was de Olsen-P concentratie in de bodem wat aan de lage kant voor droge heide met 142 µmol/l bodem (Figuur 3.4). Op locatie 1 en 19 was de Olsen-P concentratie in de bodem wat aan de hoge kant met 614 en 664 µmol/l bodem.

11

Figuur 3.4. Overzicht van de ammoniumconcentratie (boven) en Olsen-P concentratie (onder) in de toplaag van de bodem (0-10 cm-mv) in µmol/l per locatie.

12

Gebrande en drukbegraasde locaties (17, 18 en 19) Uit onderzoek van Vogels et al., (2017) blijkt dat branden als beheermaatregel kan leiden tot een verhoogde flux van nitraat en ammonium in de bodem en hogere concentraties uitwisselbaar kalium. Branden leidde in het onderzoek van Vogels niet tot hogere concentraties van de andere basische kationen calcium en magnesium. Vanaf 3 jaar na branden en drukbegrazen waren de ammonium- en nitraatconcentraties in de bodem sterk afgenomen. Deze effecten van branden en drukbegrazing werden deels gemeten op locatie 17 met een hoge uitwisselbare kaliumconcentratie in de bodem van 1238 µmol/l bodem. Op locatie 18 en 19 werd een veel lagere kaliumconcentratie in de bodem gemeten van 504 en 538 µmol/l bodem. In twee van de drie begraasde locaties werden verhoogde ammoniumconcentraties in de bodem gemeten van 963 (locatie 18) en 1428 (locatie 17) µmol/l bodem. In locatie 19 was de ammoniumconcentratie in de bodem veel lager met 348 µmol/l bodem. Mogelijk wordt deze locatie al langer begraasd dan de andere twee locaties of was de uitgangssituatie minder NH4-rijk. Metingen C-horizont Uit de metingen aan de C-horizont kwam naar voren dat de diepe bodem over het algemeen rijk was aan magnesium in vergelijking met calcium (Tabel 3.1). Verder bevatte de C-horizont bijna evenveel calcium als kalium.

Er werd geen verschil gemeten tussen locatie 5 en 11 met een grof zandige haarpodzolgrond en locatie 16 met een fijn zandige haarpodzolgrond. Bodemchemisch gezien was er geen verschil tussen de verschillende afzettingen. Op basis daarvan kan er met één soort steenmeel gewerkt worden in de gebieden. Tabel 3.1. Ratio’s uit een destructie in mol/mol in de C-horizont per locatie. Locatie Ca:K Ca:Mg K:Mg

5 11 16

0,8 1,2 1,2

0,3 0,3 0,3

0,3 0,2 0,2

13

14

4. CONCLUSIES & ADVIES Knelpunten De bodem van de Elspeetsche en Westeindsche heide gemeten in de zes belevingszones was over het algemeen te rijk aan ammonium met NH4-concentraties van meer dan 300 µmol/kg bodem (Figuur 3.4), wat ook zichtbaar werd in deels sterk vergraste zones en ontwikkeling van de heide richting de Rompgemeenschap van Pijpenstrootje en Bochtige smele (20RG1) (Tabel 1.1). Uitzondering was belevingszone zes waar relatief lage NH4-concentraties werden gemeten. In vergelijking met andere heidegebieden in Nederland was de bodem niet zeer sterk verzuurd. De pH-NaCl in de bodem lag over het algemeen aan de onderkant van de range voor goed ontwikkelde typische droge heide (20Aa01b_goed ontwikkeld; pH-NaCl>3,5). In de bodem werd een matige basenverzadiging gemeten, was de uitwisselbare calciumconcentratie voldoende hoog en de Al/Ca ratio laag. De bodem is dus nog niet zeer sterk verzuurd, maar bevindt zich wel op het omslagpunt van wat soortenrijkere heide (20Aa01b_goed ontwikkeld) naar zeer soortenarme heide (20Aa01b_zeer soortenarm) wat bodembuffering betreft. Uitzondering was locatie 13 waar een relatief hoge basenverzadiging van 73% werd gemeten en een wat hogere pH van 4,4. Wel werd hier zeer weinig voor planten beschikbaar P gemeten met 142 µmol Olsen-P/l bodem.

Advies Voor de belevingszones 1 tm 5 geldt dat de NH4-concentraties verlaagd moeten worden om het risico op vergrassing te verkleinen. Het afvoeren van overmatig geaccumuleerd N in heidebodems zonder grootschalig te plaggen is een moeilijke opgave. Mogelijke maatregelen zijn chopperen of branden, gevolgd door enkele jaren van drukbegrazing om vergrassing te voorkomen of dominantie van grassen te doorbreken. Uit onderzoek van Vogels et al., (2017) blijkt dat branden als beheermaatregel kan leiden tot een verhoogde flux van nitraat en ammonium in de bodem en hogere concentraties uitwisselbaar kalium. Vanaf 3 jaar na branden en drukbegrazen waren in deze studie de ammoniumen nitraatconcentraties in de bodem sterk afgenomen. Op de drie jaar geleden gebrande locaties 17, 18 en 19 werd echter nog geen voldoende lage NH4-concentratie gemeten. Mogelijk is het hier nodig om langer dan 3 jaar te begrazen of met een hogere intensiteit. Op de locaties 5 en 11 trad na plaggen/chopperen een ammoniumpiek op waarbij zeer hoge ammoniumconcentraties van 1410 en 2105 µmol/l bodem gemeten werden. Hoge ammoniumconcentraties in de bodem zijn toxisch voor veel kenmerkende planten uit de heide en kunnen de kieming en vestiging ernstig belemmeren (de Graaf et al., 1998a). Om de ammoniumpiek tegen te gaan wordt geadviseerd om na chopperen of plaggen te bekalken met 1-2 ton dolokal/ha.