Zoeken
Achtergrond natuurrapport 2020
Terug naar overzicht
Bos - Stikstofdepositie en stikstofconcentratie in bladeren en naalden van bomen
De daling van de stikstofdepositie in bossen die was ingezet vanaf de jaren 1990, vertraagt of stabiliseert in het laatste decennium.
Figuur 1. Depositie van anorganische stikstof (NH4+ en NO3-) tussen 1992 en 2018 in de proefvlakken van het langetermijnmeetnet in bossen (Level II): gemeten waarden en gemodelleerde trends met 95% betrouwbaarheidsintervallen. Deze figuur verwijst naar figuur 81 uit het Natuurrapport 2020.
Definitie
Stikstofdepositie is het neerslaan van stikstof op een oppervlak zoals de bodem of op vegetatie. Boven een bepaalde drempelwaarde ondervindt een ecosysteem schade van deze depositie. Deze indicator toont de evolutie van de rechtstreekse stikstofdepositie in bossen en het effect ervan in de bladeren en naalden van bomen.
Bespreking
De metingen van het langetermijnmeetnet in bossen (Level II) tonen aan dat de depositie van anorganische stikstof daalde vanaf de jaren 1990, maar vertraagt of stabiliseert in het laatste decennium (Figuur 1). De afname was vooral het gevolg van de dalende ammoniakuitstoot door de landbouw en van een verminderde co-depositie met sulfaat (Verstraeten e.a. 2012, 2017). De kritische last voor stikstofdepositie wordt voor alle bossen in Vlaanderen overschreden (VMM 2019). De kritische last is de drempelwaarde waarboven schadelijke effecten op het ecosysteem optreden. Te hoge stikstofdepositie zorgt voor vermesting en verzuring van het ecosysteem. Stikstofminnende soorten krijgen daardoor een competitief voordeel en breiden sterk uit ten koste van soorten uit stikstofarme milieus, die vaak een smalle ecologische niche hebben. Dat leidt tot een verlaging van de soortenrijkdom op regionale schaal (Staude e.a. 2020). Een teveel aan stikstof kan planten ook gevoeliger maken voor ziektes, insectenvraat en droogte.
De concentratie van stikstof in bladeren en naalden is een indicator voor de reactie van het ecosysteem op de stikstofbelasting. Figuur 2 toont dat de afname van de depositie zich nog niet vertaalt in een daling van het stikstofgehalte in bladeren en naalden. De effecten van stikstofdepositie op bos zullen dus nog een tijd na-ijlen, ook als de depositie verder zou dalen.
Figuur 2. Gemiddelde stikstofconcentratie in bladeren en naalden tussen 1995 en 2017 in de proefvlakken van het langetermijnmeetnet in bossen (Level II): gemeten waarden en gemodelleerde trends met 95% betrouwbaarheidsintervallen. Deze figuur verwijst naar figuur 81 uit het Natuurrapport 2020.
Referenties
Staude, Ingmar R., Donald M. Waller, Markus Bernhardt-Römermann, Anne D. Bjorkman, Jörg Brunet, Pieter De Frenne, Radim Hédl, e.a. 2020. “Replacements of small- by large-ranged species scale up to diversity loss in Europe’s temperate forest biome”. Nature Ecology & Evolution 4 (6): 802–8. https://doi.org/10.1038/s41559-020-1176-8.
Verstraeten, Arne, Johan Neirynck, Nathalie Cools, Peter Roskams, Gerald Louette, Stefaan De Neve, en Steven Sleutel. 2017. “Multiple nitrogen saturation indicators yield contradicting conclusions on improving nitrogen status of temperate forests”. Ecological Indicators 82 (november): 451–62. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.07.034.
Verstraeten, Arne, Johan Neirynck, Gerrit Genouw, Nathalie Cools, Peter Roskams, en Maarten Hens. 2012. “Impact of declining atmospheric deposition on forest soil solution chemistry in Flanders, Belgium”. Atmospheric Environment 62 (december): 50–63. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2012.08.017.
VMM. 2019. “Oppervlakte natuur met overschrijding kritische last vermesting. In: Milieurapport Vlaanderen (MIRA).” https://www.milieurapport.be/milieuthemas/vermesting-verzuring/vermesting/oppervlakte-natuur-met-overschrijding-kritische-last-vermesting.
Meer weten?
Metadata Bos - Stikstofdepositie en stikstofconcentratie in bladeren en naalden van bomen
Technische informatie
- Periodiciteit: eenmalig - Volgende update: onbekend - Databereik: Stikstofdepositie: 1992-2018; Stikstofconcentratie in bladeren en naalden: 1995-2017
Databron
- Producent: Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek
- Dataset: Databank meetnet Intensieve Monitoring Bosecosystemen (Level II)
- Gegevensinzameling: De wijze van gegevensinzameling staat beschreven in Verstraeten e.a. (2010).
Berekeningswijze
De deposities van stikstof (kgN/ha*jaar – NH4+ en NO3-) worden continu gemeten in de vijf intensief bemeten ICP Forests Level II plots. De gemiddelde stikstofconcentratie in bladeren en naalden (mg N/kg DS 105°C) wordt tweejaarlijks gemeten en bepaald. De proefvlakken in Ravels en Brasschaat bestaan respectievelijk uit Corsicaanse den en grove den. Wijnendale (beuk), Gontrode (zomereik en beuk) en Hoeilaart (beuk) zijn proefvlakken in loofbos. In loofbos vertegenwoordigt behalve de doorval door het bladerdek ook stamafvloei bij beuk een belangrijk aandeel van de depositie (zo’n 3-14%). De stamafvloei is inbegrepen in onze dataset, behalve in 1992-1993.
Voor de trendanalyses van zowel de deposities als de bladconcentraties gebruiken we een gesegmenteerde regressieanalyse (Muggeo 2017). Gesegmenteerde regressie wordt gebruikt wanneer de relatie tussen twee variabelen op een of meerdere punten in de tijd verandert. Het bereik van de verklarende variabele wordt ter hoogte van de breekpunten opgedeeld in verschillende segmenten en voor elk segment wordt een aparte (lineaire) regressieanalyse uitgevoerd. De methode laat toe om veranderingen in de trend van de stikstofdepositie en de bladconcentratie te detecteren. Voor de analyse gebruiken we het R-package Segmented. De analyse wordt uitgevoerd voor elke plot apart. De methode vertrekt van een lineair startmodel voor elke plot, waarna het model een eerste breekpunt zoekt. Een score-test (pscore.test) geeft uitsluitsel over de significantie van het breekpunt (Muggeo 2016). Als het eerste breekpunt significant is, zoekt het model naar een tweede breekpunt en zo verder tot er geen significant breekpunt meer gevonden kan worden.
Download
Broncode indicator: E1_bos_Ndepos.Rmd - Basisdata: Stikstofdepositie; Stikstofconc. blad & naald - Metadata basisdata: Stikstofdepositie; Stikstofconc. blad & naald
Referenties
Muggeo, Vito M. R. 2017. “Interval estimation for the breakpoint in segmented regression: a smoothed score-based approach”. Australian & New Zealand Journal of Statistics 59 (3): 311–22. https://doi.org/10.1111/anzs.12200.
———. 2016. “Testing with a nuisance parameter present only under the alternative: a score-based approach with application to segmented modelling”. Journal of Statistical Computation and Simulation 86 (15): 3059–67. https://doi.org/10.1080/00949655.2016.1149855.
Verstraeten, Arne, Geert Sioen, Johan Neirynck, J. Corluy, Pieter Dhaluin, L. De Geest, E. Smesman, S. Coenen, Peter Roskams, en Maarten Hens. 2010. “Bosgezondheid in Vlaanderen. Bosvitaliteitsinventaris, meetnet Intensieve Monitoring Bosecosystemen en meetstation luchtverontreiniging. Resultaten 2008-2009.” Brussel: Instituut voor Natuur- en Bosonderzoek.