Landschapsecologie voor m.e.r.: een synthese

Landschapsecologie voor m.e.r. een synthese

Geert De Blust (INBO)

Landschapsecologie: integratie van ruimtelijke benadering van fysische geografie met functionele benadering van de ecologie de studie van de ruimtelijke relaties van ecosystemen en Topologische (‘verticale’) relaties levensgemeenschappen Chorologische (‘horizontale’) relaties

transport van energie, stoffen en organismen de ruimtelijke aspecten van ecosystemen

Gebieden beschrijven o patronen: vormen, afmetingen, samenstellende elementen, … o processen: die vorm en kenmerken bepalen: de dynamische aspecten

o Een gebied = intersectie van verschillende flow systems in verschillende strata o

Flow met oorsprong en ‘bestemming’ (bron-put relaties)

o

Op elke plek potentiële verandering van flow karakteristieken door interacties

Begrijpen van de condities op een plek: verschillende factoren

Geert van Wirdum, 1979

Opgave: Samenstelling en functioneren van het (eco)systeem van project-/plangebied begrijpen in relatie tot de ermee samenhangende ruimte.

•

Hoe wordt het beïnvloed vanuit de omgeving

•

Hoe beïnvloedt het zelf de omgeving

•

Hoe bepalen de ruimtelijke kenmerken van het gebied zelf de samenstelling, het functioneren, de biodiversiteit ervan

Landschapsecologische systeemanalyse Van der Molen P.C., G.J. Baaijens, A. Grootjans & A. Jansen. 2010 LESA Beschrijven van de verbanden tussen de verschillende landschapscomponenten

Analyse voor vegetaties en hun patronen: • focus op abiotische omstandigheden, • op processen die sturen, • op invloed van ingrepen daarop.

Analyse voor fauna: omvang en kwaliteit van het leefgebied en de processen die deze bepalen.

•

Verschillende niveaus  ruimtelijk (standplaats & landschapsschaal; gebied voor LESA >

m.e.r.-locatie)

Checklist factoren voor LESA

Effectengroep • Ruimtebeslag • Versnippering • Verstoring

Klimaat, gesteente, reliëf toestand

ontwikkelingen & veranderingen - Geo(morfo)logie - Veranderingen in geologie, geomorfologie en klimaat: - Geohydrologische opbouw & weinig (behalve karakteristieken ontginningen) - Geochemische eigenschappen - Microklimaat - Antropogene elementen

Ontwikkelingen die structuur, vorm, oriĂŤntatie, veranderen: potentieel grote invloed op microklimaat

Vegetatie en fauna interpreteren naar microklimatologische vereisten

Temperatuur en relatieve luchtvochtigheid in relatie tot oriĂŤntatie en tijdstip

Checklist factoren voor LESA

Effectengroep • Wijziging hydrologie oppervlaktewaterlichaam • Wijziging waterstand • Verzoeting en verzilting

• • • •

Hydrologie oppervlaktewatersysteem toestand

- Patroon en dimensie waterlopen; diepte en dichtheid buisdrainage - Watervoerendheid; stuwpeilen - Waterdiepten en waterkwaliteit - Antropogene veranderingen

-

Versnippering Eutrofiëring Verzuring Verontreiniging

ontwikkelingen & veranderingen Peilen en peildynamiek Hydro- en morfodynamiek Waterbalans Waterkwaliteit Vervuiling

Begrijpen invloed van ontwikkelingen op oppervlaktewatersysteem: focus op sleutelfactoren Ecologische sleutelfactoren en watersysteemanalyse als denkkader

STOWA-rapportnummer 2015-W-06.

Ecologische sleutelfactoren en watersysteemanalyse als denkkader Een ecologische sleutelfactor is een specifieke omstandigheid, voortkomend uit de natuur en/ of uit menselijk handelen, die medebepalend is voor de ecologie of de waterkwaliteit in een watersysteem.

Stressoren: de belangrijkste vormen van menselijke beïnvloeding.

Milieufactoren: de factoren die direct van invloed zijn op het (functioneren) van het ecosysteem / aquatische organismen.

Ecologische sleutelfactoren zijn benoemd rond belangrijke groepen van relaties tussen stressoren en milieufactoren.

Omdat de ecologische sleutelfactoren zowel verbonden zijn met de stressoren als met de milieufactoren vormen ze een goede ingang voor beleid en beheer.

Een systeemanalyse is een integrale analyse van alle sleutelfactoren. Door deze analyse wordt inzicht gegeven in het ecologisch functioneren van een watersysteem en wordt duidelijk waarom ‘het is zoals het is’.

Voorbeeld: ecologische sleutelfactor ‘belasting ’

Stressoren

Milieufactoren

10 sleutelfactoren

traject

stroomgebied

9 m.b.t. het ecologisch functioneren van stromende wateren 1 m.b.t. de omgeving (context)

stroomgebied

STOWA, 2015. Ecologische sleutelfactoren voor stromende wateren, een methodiek in ontwikkeling. STOWA, Amersfoort.

Ecologische sleutelfactoren voor stromende wateren in een

stroomgebied

Checklist factoren voor LESA

• Eutrofiëring Effectengroep • Wijziging grondwaterstand • Verzuring • Verzoeting en verzilting • Verontreiniging

Hydrologie grondwatersysteem toestand - Relatie met hydrogeologie - Grondwaterstanden - Grondwaterstroming: stromingslichamen, kwel/infiltratie, ligging infiltratiegebieden

ontwikkelingen & veranderingen - Trends in stijghoogten - Trends in chemische samenstelling - Grondwateronttrekkingen

Invloed grondwaterstand en standplaatscondities op de vegetatiesamenstelling Topologische relaties

Instrumenten: gesynthetiseerde kennis in computerapplicatie

kunnen natuurdoelen behouden / bereikt worden?

Hydrologische stuurvariabelen     

Gemiddelde voorjaarsgrondwaterstand (GVG) Gemiddeld aantal dagen droogtestress Gemiddeld laagste grondwaterstand (GLG) Kwel Overstroming met oppervlaktewater

+ zuurgraad, voedselrijkdom, zoutgehalte, (overstromingstolerantie)

Horizontale stroming grondwater

Chorologische relaties

Grondwaterdynamiek wordt ook bepaald door de plaats in het landschap het hydrologisch veld

infiltratiegebieden

Invloed op - Waterkwantiteit - Waterkwaliteit

bron – put relaties

kwelgebieden

Er kunnen meerdere stromingsbanen boven elkaar voorkomen

Dwarsdoorsnede in stelsel Noordermark – Merkske, prov.

Antwerpen grens NL-B

Horizontaal vlak stelsel Noordermark – Merkske, prov. Antwerpen grens NL-B Infiltratie- en kwelgebieden

Ligging stroombanen is moeilijk / onmogelijk ‘op het zicht’ van topografische kaarten af te leiden

Infiltratiegebieden (wit) en bijhorende kwelgebieden (zwart)

Gesimuleerde grondwaterstromingen

Hydrologische modellering

De Liereman (Oud Turnhout) (groen gestippeld)

Toestromingsgebieden grondwater en bestemmingen volgens gewestplan : maatregelen t.b.v. het realiseren van de bestemmingen

Grondwater op lokale schaal

Effecten van meer of minder kweldruk; meer of minder drainage

Verdeling van watertypen in een beekdal; invloed van het grondgebruik van de aangrenzende infiltratiezone

Beoordelen van inplanting waterwinning op grondwaterstroming

19m 20m

Vb. Wortelkolonie (Kempen)

21m

22m

Hydro-isohypsen onder de Kempense klei Vallei van de Mark, WortelMerksplas

20m

23m

Stijghoogten freatisch grondwater (hydroisohypsen boven Kempense klei), zonder pompen Vallei van de Mark, WortelMerksplas

24m

25m

Stijghoogteverschil tussen ondiep en diep grondwater, zonder pompen: kwel tussen de 0m-lijnen Vallei van de Mark, WortelMerksplas

Berekende verlaging van de watertafel boven de Kempense klei (freatisch water) bij verschillende pompdebieten.

1m

3m

Verlaging watertafel bij winning van 20.000m3 / dag onder de Kempense klei Vallei van de Mark, WortelMerksplas

2m

1m

Informatie

http://www.integraalwaterbeleid.be/nl/beleidsinstrumenten/watertoets/watertoetskaarten

Winterbedkaart

Doel van de winterbedkaart is het aanduiden van de gebieden waar veranderingen van bodemgebruik aanleiding kunnen geven tot een gewijzigd afvoergedrag in geval van overstroming van het gebied.

Op basis van gemodelleerde overstromingsgebieden

Infiltratiegevoelige bodems

Niet: valleibodems, natte bodems, weinig doorlatende bodems, van nature overstroombare gebieden

Grondwaterstromingsgevoelige gebieden de laterale beweging van grondwater doorheen de ondergrond en de toestroming door kwel

Ondiepe klei; erg diep grondwater

Hellingenkaart

Erosiegevoelige

EROSIEGEVOELIGE gebieden GEBIEDEN

Gemiddelde bodemverlies als gevolg van geul- en intergeulerosie

Zie ook Bodemverkenner DOV

Op basis van hellingsgraad, bodembedekking, bodemtextuur, hellinglengte, erosiebeheersing.

BODEMVERKENNER van Databank Ondergrond Vlaanderen (DOV)

https://www.dov.vlaanderen.be/portaal/?module=public-bodemverkenner#ModulePage

Bodemverkenner DOV: gedetailleerde informatie bij de grondwatermeetpunten Watina databank INBO: Natuurgebieden

Infiltratiegebied

Kwelgebied

Checklist factoren voor LESA

• Eutrofiëring Effectengroep • Wijziging grondwaterstand • Verzuring • Verzoeting en verzilting • Verontreiniging

Bodem toestand - Textuur, drainage, profielontwikkeling - Erosiegevoeligheid - Verzilting - Chemische karakteristieken

-

ontwikkelingen & veranderingen Veranderingen door ploegen, bemaling, opspuiten, …

Erosie en verstuiving door mechanische beschadiging / verdroging Bodemverdichting Chemische karakteristieken Zaadbank en bodembiota

Textuur: zelden veranderingen te verwachten (tenzij nieuw substraat ingebracht) Drainage: frequent veranderingen te verwachten (zie grondwater) Profiel: bij vergraving verandering, verstoring Structuurverandering, bodemverdichting: grote invloed op biodiversiteit

Niet verdicht

Sterk verdicht

diktegroei volwassen plataan Invloed op alle stadia van ontwikkeling

kiemplanten zwarte den

Top 10 Reasons to Avoid Soil Compaction 1.Causes nutrient deficiencies 2.Reduces crop productivity 3.Restricts root development 4.Reduces soil aeration 5.Decreases soil available water 6.Reduces infiltration rate 7.Increases bulk density 8.Increases sediment and nutrient losses 9.Increases surface runoff 10.Damages soil structure

Informatie

Digitale bodemkaart

Databank Ondergrond Vlaanderen

https://dov.vlaanderen.be/dovweb/html/bodemloketten.html#data

BODEMVERKENNER van Databank Ondergrond Vlaanderen (DOV) Zeer uitgebreide informatie o.a. historische data → mogelijke referentiesituatie

https://www.dov.vlaanderen.be/portaal/?module=public-bodemverkenner#ModulePage

Bodemverkenner: historische informatie

Belangrijke informatie: afstromingskaart (Bodemverkenner DOV)

Bodemchemie en effectengroepen

Checklist factoren voor LESA

Landgebruik & bodembedekking toestand - Landgebruik & vegetatie - Bemestingstoestand en beheer in en rond project; bemesting in hogere of infiltratiegebieden - Atmosferische depositie N - Bestrijdingsmiddelen - infrastructuur

Effectengroep • Ruimtebeslag • Versnippering • Eutrofiëring • Verzuring • verontreiniging • Verstoring

ontwikkelingen & veranderingen - Verandering verhard oppervlak - Verandering landgebruik en bodembedekking: nutriënten; type, periode & intensiteit van beheer, …

- Verandering structuur op landschaps- en habitatschaal

Bemestings- en verzuringsdruk Topologisch

Actuele nutriëntenconcentraties en rechtstreekse bemesting op perceelsniveau

Chorologisch

Input nutriënten van buiten uit

Vergelijken met kritische depositiewaarde zie ‘Voortoets’ zie o.a. ‘Bepaling van het gunstig abiotisch bereik voor Europese habitattypen in Vlaanderen’ INBO.R.2014.3019274

Bemestings- en verzuringsdruk Invloed van ligging, oppervlakte, ruwheid.

Ammoniumdepositie over korte afstand (grootteorde van enkele 100den m) en de invloed van bos op deze depositie.

Samenhang met zuurtegraad bodem

Ter info: STUDIEDAG 'LOKALE LUCHTKWALITEITSMODELLERING: DE WETE NSCHAP, DE REKENTOOLS‘ (LNE) Tuesday, January 31, 2017 from 9:30 AM to 4:00 PM (CET) Virginie Lovelinggebouw Maria Hendrikaplein 70 9000 Gent Belgium

Potenties voor mitigatie door landschappelijke structuur

Emissie reactieve stikstof

Brongerichte maatregelen: emissiereductie

Immissie bemestend stikstof

Gebiedsgerichte maatregelen: ecosysteem- en populatieherstel

Interactie stikstofstroom met complexe landschappelijke structuur

(Cellier et al. 2011, after Sutton et al., in The European Nitrogen Assessment)

Simpson et al. in The European Nitrogen Assessment; after Fowler et al., 1998.

Environ. Pollut., 102: 343 –348

Verminderen eutrofiëring doelhabitats

Het belang van de landschapsopbouw (bosjes, brede en hoge houtkanten, … ;

Bodembedekking, vegetaties en habitat Biologische Waarderingskaart BWK

Voldoende actueel???

Karteringseenheden Evaluatie

Actualisatie enkel voor N2000 Speciale Beschermingszone Ouderdom kartering Habitatrichtlijngebieden

Actualisatie Habitatrichtlijngebieden ďƒź niet-bos: om de 12 jaar ďƒź bos: om de 16 jaar

Prioriteiten 2017 Herkartering Speciale Beschermingszone

Conclusie: voor m.e.r. zal origineel veldwerk zeer dikwijls nodig zijn

Ruimtelijke aspecten van de ecosystemen Oppervlakte De gemeenschap wordt vollediger naarmate de oppervlakte van een biotoop vergroot

Bv. minimale oppervlakte vereist om van een ‘bos’ te kunnen spreken (uitgaande van het aantal soorten echte bosvogels)

Ruimtelijke aspecten van de ecosystemen Oppervlakte Kleine habitats → kleine populaties → grotere kans op uitsterven

Oppervlakte van habitat beoordelen Bv. a.h.v. criteria ‘staat van instandhouding’ (rapport ANB/INBO)

Ruimtelijke aspecten van de ecosystemen Structuur & samenstelling  Verticale & horizontale heterogeniteit  Ontwikkelingsfase  Microhabitat  Functioneel habitat  Grenzen

scherpe grenzen

vage grenzen; gradiëntmilieus

Ruimtelijke aspecten van de ecosystemen Landschappelijke configuratie Ruimtelijke voorstelling van populaties

Kleine populaties in kleine habitats; in het beste geval staan ze met elkaar in verbinding: een netwerk van populaties van een soort

Een kernpopulatie in een kernhabitat die nabijgelegen kleine habitats van individuen voorziet

‘archipelmodel’

‘satellietmodel’

Interpretatie van de barrières Barrièrewerking is afhankelijk van de soort

Vb. Nachtactieve muizen in bos en invloed van een bosweg op hun verplaatsingen

Werken aan de ‘geschiktheid’ van een landschap voor de biodiversiteit - ‘doorkruisbaar’ maken (corridors, stapstenen = vormen van suboptimaal habitat; maar planten ….)

- vormvereisten aan de ‘geleidende’ landschapstructuren (noodzakelijk breedte, type, onderbrekingen? ….)

- vereiste milieukwaliteiten van de landschapstructuren (randeffecten, vegetatiestructuur, potentiële dominanten,¨….)

Evaluatie doorkruisbaarheid (connectiviteitsanalyse), bv. a.h.v. GIS – Cost-distance modellering Bodembedekking ruilverkavelingsgebied ‘Hoge en Lage Rielen’, met brongebied en meetpunten

CD-kaart

De CD-waarden van de meetpunten, berekend voor 3 scenario’s, resp.: uitgangssituatie incl. KLE, uitgangssituatie excl. KLE en nieuw structuurplan

samenvattend Habitat patch kenmerken

Landschapskenmerken barrières

diversiteit vorm

geschiedenis

oppervlakte

configuratie

weerstand

kwaliteit

uitsterfkans

corridors

x

kolonisatiekans

Levensvatbaarheid van de netwerkpopulatie