Droge kalkrijke hellingen

Tot het fysiotoop ‘droge kalkrijke hellingen’ behoren hellingen met een ondiepe ondergrond van kalksteen en kalkrijke lösshellingen. In het eerste geval bestaat de toplaag van de bodem uit kalkverweringsklei, die al dan niet is gemengd met löss of grindhoudend solifluctiemateriaal. Het vaste kalkgesteente ligt op minder dan 70 cm diepte. De bodem is doorgaans kalkrijk tot aan het maaiveld en heeft een lemige tot kleiige textuur. Wat betreft de vrije, voor de plant beschikbare kalk bedraagt de ontkalkingsdiepte zelden meer dan 10 cm. De calciumverzadiging in het bodemprofiel is overal meer dan 90%. De kalkrijke lösshellingen zijn ontstaan door intensieve erosie. Hierbij zijn dikke pakketten löss afgespoeld, waardoor het kalkrijke, onveranderde moedermateriaal aan het oppervlak komt. Plaatselijk zijn dergelijke kalkrijke hellingen ook ontstaan door accumulatie van afgespoelde kalkrijke löss in de vorm van colluviumwaaiers; deze zijn vooral te vinden aan de voet van mergelwan- den en aan de uitmondingen van droogdalen en grubben. Ook de glooiende, kalkrijke, niet-watervoerende dalen worden tot dit fysiotoop gerekend. Deze worden aangeduid met de term ‘droogdal’, waarmee tot uitdrukking wordt gebracht dat er geen permanente afvoer van water plaatsvindt; in de diepere delen van de deze dalen bevinden zich geen beekafzettingen maar vindt hooguit afzetting van colluvium plaats.

De kalkverweringshellingen komen in Nederland alleen voor in Zuid-Limburg ten zuiden van de lijn Maastricht-Voerendaal. De hellingshoek bedraagt gemiddeld 10- 20%. Gewoonlijk zijn de gronden in gebruik als grasland of bos. Akkers komen vanwege het reliëf en het daaraan verbonden erosiegevaar weinig voor, behalve op hellingen waar het reliëf door de aanleg van graften (doorgaans met houtgewas begroeide steilranden evenwijdig aan de helling) strooksgewijs is afgevlakt. De

kalkrijke lösshellingen zijn plaatselijk ook op de glooiende lössplateaus ten noorden van de lijn Maastricht-Voerendaal aan te treffen. De korte, steile erosiehellingen vormen een reliëfrijk element in het overigens zacht glooiende landschap. Hoewel gelegen in een door akkers gedomineerd landschap, worden ook deze korte hellingen zelden benut voor akkerbouw. Noordelijk van de lijn Beek-Limbricht komen geen kalkrijke lösshellingen voor. Aan de bovenkant wordt dit hellingfysiotoop begrensd door kalkarme hellingen met ondiep kalksteen of door dikke (kalkarme) kalkverweringsgronden, de zogenaamde kleefaardegronden. Hellingafwaarts worden de droge kalkrijke hellingen op veel plaatsen begrensd door beekdalen.

De gronden van de droge kalkrijke hellingen zijn ontstaan uit verweerde mergel. Mergel is een zachte kalksteensoort van mariene oorsprong (Krijt), waarvan de minerale samenstelling en de hardheid varieert. De Maastrichter kalk is het zachtst en bevat de minste silicaten. De Gulpener en Kunraderkalk zijn harder vanwege een hoger silicaatgehalte. In al deze formaties komen ook vuursteenlagen voor. De kalkverweringsgronden werden in het Pleistoceen bedekt met een laag löss die op deze hellingen geheel of grotendeels weer afgespoeld is. Door bodemorganismen is het dunne lössdek op sommige plaatsen gemengd met de kalkverweringskleien. De kalkrijke lösshellingen bestaan feitelijk uit een niet ontkalkte lössafzetting, waarvan de ontkalkte bovenlaag is geërodeerd. Löss is een afzetting met een dominante korrelgrootte van 2 tot 50µm. In droge koude perioden (in het Pleistoceen) werd het over grote afstanden door de wind meegevoerd. De dikte van de afzetting kan plaatselijk sterk verschillen. De dikste lagen liggen in het noordelijke gedeelte van het heuvellandschap. De oudste löss, ook wel onderste löss genoemd, is aanzienlijk kalkrijker afgezet dan de jongere afzetting. De lössafzettingen aan de noordrand van het heuvellandschap en in de rest van Nederland (Noord-Brabant en de zuidrand van de Veluwe) zijn aanzienlijk zandiger en armer aan kleien. De löss van de kalkrijke, droge hellingen kan zowel tot de onderste als de wat minder kalkrijke bovenste löss behoren.

Het grondwaterstelsel in het Insnijdingslandschap wijkt door het voorkomen van vast gesteente sterk af van de rest van Nederland; op de droge kalkrijke hellingen heeft grondwater geen invloed op de vegetatie. De kalksteenformaties vormen geen watervoerend pakket. Het regenwater wordt via oppervlakkige afstroming grotendeels afgevoerd over de helling. Slechts een klein gedeelte wordt vastgehouden in de dunne bodem of in scheuren in het vaste gesteente en een nog kleiner deel kan via scheuren in het gesteente in de diepere ondergrond verdwijnen. In de kalkrijke lösshellingen kan het water wel diep infiltreren en elders boven een ondoorlatende laag in een bronzone naar buiten treden. Toch zal ook hier een belangrijk deel van het neerslagwater oppervlakkig afstromen door het ‘dichtslaan’ van de bovengrond bij meer intense regenbuien.

De bodem van de kalkrijke kalkverweringshellingen bestaat uit een dunne laag kalkrijke kalkverweringsklei op mergel. Typerend zijn de humusrijke, bijna zwarte bovengrond en de overmaat van calciumcarbonaten in het bodemprofiel. Deze in ons land zeldzame bodems worden in de internationale literatuur aangeduid als rendzina. In het Nederlandse classificatiesysteem worden ze krijteerd genoemd.

Normaal wordt onder kalkrijke omstandigheden de organische stof onder invloed van de zeer actieve bodemfauna (regenwormen, pissebedden) omgezet in humuskleicomplexen met een zeer hoge N-, P- en S-beschikbaarheid. In de krijtmulls worden echter in plaats van deze humuskleicomplexen bijzonder stabiele verbindingen gevormd tussen humusbestanddelen en calcium, ijzer en aluminium- ionen (Ca-, Fe- en Al-humaten). Organische verbindingen zijn veel effectiever in het vastleggen van deze metalen dan anorganische verbindingen. Door de geringe afbreekbaarheid van de calciumhumaten accumuleert de humus en ontstaat een bruinzwarte zeer humusrijke bovengrond met zeer luchtige, waterresistente kruimel- structuur. De beschikbaarheid van belangrijke nutriënten als fosfaat, ijzer, zink en mangaan is in vergelijking met normale kalkhoudende kleigronden door de overmaat aan calciumionen suboptimaal. Stikstof is voornamelijk beschikbaar in de vorm van nitraat. Door de kruimige bodemstructuur is de water- en luchthuishouding gunstig voor plantengroei. Door de geringe diepte van de bodem (enkele decimeters), kan de standplaats echter wel uitdrogen. De zuivere vorm van dit fysiotoop met krijtmull combineert de volgende omstandigheden die bijdragen tot vorming van het specifieke kalkgraskand: (1) getemperde nutriëntenvoorziening in vergelijking met alluviale kalkrijke kleien, (2) geringe beschikbaarheid van metalen als ijzer en aluminium, (3) goede doorluchting en drainage van de bovengrond, en (4) sterke uitdroging in droge, warme perioden door geringe berging van bodemvocht.

De ondiepe kalkverweringshellingen zijn dankzij de vorming van krijtmulls onder natuurlijke omstandigheden stabiele fysiotopen. Het bufferende vermogen is groot dankzij de overmaat aan kalk en de vorming van ijzer- en aluminium-neutraliserende humusverbindingen. In de praktijk van de natuurontwikkeling blijkt dat zwaar bemeste cultuurgraslanden en akkers op de meeste ondiepe kalkverweringsbodems zich tamelijk snel kunnen herstellen tot kalkgrasland.

De droge kalkrijke hellingen herbergen enkele van de meest soortenrijke en waarde- volle plantengemeenschappen van ons land. Vooral de extensief door schapen dan wel door koeien beweide graslanden (Kalkgrasland resp. Associatie van Ruige weegbree en Aarddistel) zijn zeer exclusief en soortenrijk. Door de getemperde nutriëntenvoorziening (vooral fosfaat) ontbreken in het kalkgrasland de meeste ruigteplanten. Vooral soorten die niet efficiënt omgaan met fosfaat en de voorkeur geven aan stikstof in ammoniumvorm, ontbreken. Door geringe beschikbaarheid van ijzer kunnen alleen planten groeien die dit metaal efficiënt kunnen opnemen en daardoor ongevoelig zijn voor chlorose. Door de goede buffering van aluminium kunnen op deze fysiotoop soorten voorkomen die gevoelig zijn voor de effecten van Al3+_{. Bovendien zijn de plantensoorten van het kalkgrasland in hoge mate}

droogteresistent.

Behalve de kalkgraslanden spreken ook de orchideeënrijke bossen (Eiken-Haag- beukenbos) tot de verbeelding. Naast graslanden en bossen echter verdienen ook andere begroeiingstypen de aandacht, waaronder akkers, zomen en struwelen. Ook in deze gemeenschappen groeien veel bedreigde soorten, terwijl voor sommige van de vegetatietypen geldt dat ze vrij gemakkelijk en binnen afzienbare tijd ontwikkeld kunnen worden. Het meest duidelijk ligt dit voor de kalkakkers, die zijn beschreven

als de Stoppelleeuwebekjes-associatie, met planten als Akkerboterbloem, Naaldenkervel en spiegelklokjes. De aanwezigheid van kalksteen aan of nabij de oppervlakte is al voldoende voorwaarde voor het verschijnen van een dergelijke akkervegetatie; bovendien zijn in veel gevallen de – lang levende – zaden van de gewenste soorten nog in de bodem aanwezig. De kenmerkende zoomgemeenschap is de Associatie van Dauwbraam en Marjolein. Een opvallende stuweelgemeenschap is de Associatie van Sleedoorn en Eenstijlige meidoorn, en wel in de vorm met Bosrank. Het zijn de dichte sluiers van deze woekeraar waaraan de gemeenschap direct herkend wordt en die ‘tot vreugde van de reiziger’ plaatselijk de bosrand markeren.

Over de vegetatieontwikkeling op droge kalkrijke hellingen bestaat veel kennis, en de diverse ontwikkelingsreeksen zijn goed gedocumenteerd. Van oorsprong waren de hellingen met bos begroeid, maar door menselijk gebruik is op veel plaatsen sprake van afgeleide gemeenschappen in de vorm van akkers en graslanden. Het omvormen van soortenarme, intensief beheerde akkers en graslanden naar soortenrijke half- natuurlijke gemeenschappen verloopt verschillend. Waar kalkgrasland wordt nagestreefd vanuit intensief beheerd grasland, houden algemene graslandsoorten vaak lang stand, zodat kieming en vestiging van nieuwe soorten moeizaam verloopt. Op verlaten akkers is veel kaal substraat voorhanden, waardoor veel meer soorten hun kans kunnen grijpen. Onder verder gelijke omstandigheden (expositie, hellingshoek, beschikbaarheid van diasporen) verloopt de ontwikkeling naar kalkgrasland hier niet alleen sneller, maar gaat deze ook gepaard met allerhande ‘tussenstadia’ (ruigten, sluiergemeenschappen en ruige graslanden), die eveneens van grote betekenis zijn voor de biodiversiteit. Soorten als Klavervreter, Donderkruid, Smalbladig kruiskruid, Borstelkrans en Wilde marjolein treden juist hierin op. De corresponderende plantengemeenschappen zijn de Honingklaver-associatie en de Glanshaver-associatie in een vorm met Rietzwenkgras. Ook Krijtgentiaan, Bergnachtorchis en Bijenorchis komen in eerdere stadia van de successie meer voor dan in het uiteindelijke kalk- grasland. Wanneer menselijk ingrijpen achterwege blijft, leidt de successie in alle gevallen tot hoog opgaand loofbos.

Verondersteld wordt dat de Beuk uiteindelijk de dominante boomsoort zal zijn, maar onder de huidige omstandigheden is dit vrijwel nergens het geval. De bestaande hellingbossen zijn van het type Eiken-Haagbeukenbos, waarin behalve de naamgevende soorten vooral Gewone es, Gewone esdoorn en Zoete kers opvallen. Dit hangt samen met het eeuwenlange hakhoutbeheer dat in deze bossen (in ieder geval sinds de Middeleeuwen) heeft plaatsgevonden; de Beuk werd hierdoor sterk benadeeld. Hakhoutbeheer is noodzakelijk om het orchideeënrijke Eiken- Haagbeukenbos langdurig in stand te houden. Tevens vergroot deze vorm van bosbeheer de biodiversiteit, doordat zich enkele jaren na kap tijdelijk bijzondere struweelgemeenschappen manifesteren met soorten als Ruig hertshooi, Bosroos en diverse orchideeën, waaronder Purperorchis, Bleek bosvogeltje en Vliegenorchis. Samen vormen ze de Associatie van Hazelaar en Purperorchis.