Hoe verandert stikstof de voedselkwaliteit voor planteneters?

Wollegras, veenbes en struikheide

In de afgelopen weken zijn de eerste metingen uitgevoerd in hoogvenen, zowel in het Nederlandse Bargerveen als in het Zweedse Hästfloten. Verwacht wordt dat door de hoge stikstofdepositie in Nederland de chemische kwaliteit van plantensoorten verschilt met die uit Zweden. Dat kan twee kanten uitvallen. Of planten bevatten in Nederland meer stikstof en minder antivraatstoffen, waardoor de voedselkwaliteit hoger is en ook de biomassa aan planteneters naar verwachting hoger zal zijn, of door de snellere groei van planten (‘groeiverdunning’) en een lagere beschikbaarheid van andere belangrijke elementen, ontstaat er een tekort aan voedingsstoffen. In dat scenario is de voedselkwaliteit én de biomassa aan planteneters lager in Nederlandse hoogvenen.

In de hoogvenen zijn zowel bladeren van struikhei, eenarig wollegras en kleine veenbes, als planteneters zoals rupsen en sprinkhanen verzameld. De kwaliteit van de planten wordt doorgemeten door verhoudingen tussen belangrijke elementen, onder andere koolstof, stikstof, fosfor, ijzer, magnesium en calcium, en de concentraties aan antivraatstoffen te meten. Ook de biomassa en samenstelling van de fauna wordt bepaald, net als de pH, ammonium- en nitraatconcentraties, en elementgehaltes van het poriewater tussen de veenmossen.

Kweekexperiment parelmoervlinder

Daarnaast wordt in Zweden experimenteel onderzocht of verandering in voedselkwaliteit ook de specialistische veenbesparelmoervlinder beïnvloedt. In een kweekopstelling wordt veenbes op levend hoogveen uit Zweden opgekweekt. Hierbij worden verschillende hoeveelheden stikstof toegevoegd aan het veen. De hierop gekweekte veenbes wordt gevoerd aan de rupsen waarna gemeten wordt of de groei en overleving van deze rupsen positief of negatief worden beïnvloed door de stikstofgift.

Duinen en heide

Niet alleen in hoogvenen, ook in kustduinen en stuifzandheidegebieden worden de komende jaren metingen uitgevoerd. In deze droge habitats is de beschikbaarheid van andere elementen lager – vooral fosfor en sporenelementen als zink en mangaan. De kans dat een onbalans in elementen en dus een verslechtering van de voedselkwaliteit optreedt, is in deze gebieden groter dan in hoogvenen het geval is. Ook hebben plantensoorten in deze biotopen andere afweer- en afbraakstoffen (metabolieten) die waarschijnlijk anders reageren op verhoogde beschikbaarheid van stikstof dan planten in hoogvenen. Het vergelijken van verschillende plant- en diersoorten in verschillende biotopen op dezelfde gradiënt van hoge naar lage stikstofdepositie levert belangrijke kennis op over de mechanismen achter veranderingen in voedselkwaliteit en de doorwerking op herbivoren. Deze kennis is noodzakelijk voor het ontwerpen van geschikte herstelmaatregelen.

Bomen, schimmels en waardplanten

Een bijzondere verdieping in het project betreft het onderzoek naar de bosparelmoervlinder. Deze vlindersoort van droge, kruidenrijke bosranden is in Nederland gespecialiseerd op de waardplant hengel, die op haar beurt parasiteert op wortels van eiken, berken en bosbes. Uit een eerdere studie bleek uit een vergelijking van verse planten met oud herbariummateriaal dat gehaltes aan stikstof, fosfor en kalium in bladeren van hengel de afgelopen decennia sterk zijn afgenomen. Dit heeft mogelijk te maken met grote verschuivingen in bodemschimmels waarmee eiken en berken samenleven, zogenaamde ectomycorrhiza’s, als gevolg van hoge stikstofdepositie. In het huidige onderzoek wordt de dataset van Nederlandse en buitenlandse groeiplaatsen en van herbariummateriaal van hengel uitgebreid en wordt de relatie onderzocht met de samenstelling van bodemschimmels in het systeem.

Meerjarige onderzoek

In de afgelopen jaren is al vastgesteld dat stikstofdepositie en verzuring vrijwel zeker een grote rol spelen in veranderingen in voedselkwaliteit van planten en daarmee effect hebben op populaties van herbivore diersoorten. Dit geldt zowel voor de achteruitgang van insecten, maar ook op uitbraken van plaaginsecten, bijvoorbeeld in bosopstanden. De goed onderbouwde theorie hierachter is samengevat in het OBN rapport 'Imbalanced by overabundance' (pdf: 10,8 MB) en de mogelijke doorwerking op vogelpopulaties in het rapport 'Stikstof als mogelijke oorzaak van contrasterende aantalstrends bij insectivore vogels van droge bossen en heide'. In beide rapporten wordt echter ook geconcludeerd dat voor veel soortgroepen velddata ontbreken om de verwachte effecten vast te stellen. Het huidige project ‘Veranderingen in voedselkwaliteit voor herbivore dieren’ bouwt dan ook voort op de hypothesen uit deze eerdere, meer theoretische studies.

Meer informatie

• Het onderzoek wordt in samenwerking uitgevoerd door Stichting Bargerveen, Wageningen Universiteit, NIOO-KNAW, Naturalis Biodiversity Center, Universiteit van Amsterdam (UvA-IBED) en Bosgroep Midden Nederland, in opdracht van het kennisnetwerk Ontwikkeling en Beheer van Natuurkwaliteit (OBN).

Tekst: Marijn Nijssen & Joost Vogels, Stichting Bargerveen
Foto’s: Joost Vogels, Stichting Bargerveen (leadfoto: veenbesparelmoervlinder); Kars Veling, Saxifraga