H5 EVALUATIE PROJECT
5.3 KOPPELING MET PCLAKE/DITCH
Het huidige instrument geeft een detaillistische inschatting van de effecten van verwijdering op individuele plantensoorten. Voor nadere analyse zou het script aangesloten kunnen worden bij of ingebouwd in bestaande instrumenten zoals de ecosysteemmodellen PCLake en PCDitch. Dat maakt dat die instrumenten reke- ning kunnen gaan houden met verwijdering, maar ook dat verschijnselen die nu niet zijn opgenomen, zoals concurrentie en diverse milieuvariabelen, ook kunnen worden meegewogen in de ecosysteemanalyse. Een integratie van de hier ontwik- kelde kennis en ideeën in een ecosysteemmodel is dan ook wenselijk, om zo op meer integrale wijze systeemanalyses uit te kunnen voeren.
Voordelen van het ontwikkelde instrument
Het ontwikkelde instrument is sterk in het onderscheiden van vegetatielagen en dynamisch laten variëren van graasdruk en mechanische verwijdering door de tijd. De huidige implementatie van PCLake en PCDitch zijn hier minder geschikt voor. Daarnaast bevat het instrument een breed scala aan soorten die allemaal hun eigen eigenschappen hebben. PCLake bevat slechts één plantensoort en PCDitch een 5-tal.
Voordelen PCLake/PCDitch
PCLake en PCDitch zijn jarenlang ontwikkeld en gebruikt in toegepaste setting. Daarnaast zijn het modellen waarin plantengroei op een procesmatige wijze is gevangen. Planten groeien op nutriënten en licht en deze kunnen beperkend zijn. In het verwijderingsinstrument zit dit verband impliciet meegenomen, maar is dit niet inzichtelijk te maken. Daarnaast is concurrentie tussen planten en fytoplank- ton essentieel in de systeemanalyse. Het is immers ecologisch niet wenselijk dat vegetatie weggemaaid wordt en vervangen wordt door een algenbloei.
Mogelijkheden tot integratie
Om de hier vergaarde kennis over te zetten in PCLake en PCDitch is een uitbreiding van de modellen noodzakelijk. Wat volgt zijn de belangrijkste zaken die hierin meegenomen dienen te worden:
1 Het toevoegen van meer plantengroepen aan PCLake. Om concurrentie tussen plantensoorten als onderdeel van de systeemanalyse mee te nemen is deze uit- breiding wenselijk. Zoals het ontwikkelde instrument laat zien reageren plan- ten verschillend op verwijdering en dit kan tot een verschillende uitkomst in PCLake leiden. Het werk van Luuk van Gerven laat zien dat meerdere planten- soorten samen kunnen voorkomen in PCDitch en legt daarmee een goede basis voor een PCLake uitbreiding.
2 Opdelen van vegetatie in lagen. PCLake en PCDitch kennen geen ruimtelijke differentiatie in vegetatie. Ons werk laat zien dat dit voor begrazing en me- chanische verwijdering echter wel duidelijke meerwaarde kan bieden om dit onderscheid wel te maken.
3 Het toelaten van dynamische maairegimes, baggerregimes en verwijderings- druk door de tijd. De huidige modellen hebben hierin beperkte functionaliteit en deze zou wat opgerekt moeten worden.
4 Koppeltabel tussen plantensoorten en PCLake en PCDitch vegetatiegroepen. Het is onaannemelijk dat 45 plantensoorten tegelijk opgenomen worden in de ecosysteemmodellen. Dit zou qua rekentijd maar ook technisch tot een onwerkbaar model leiden. Dit is echter ook niet noodzakelijk voor het door- rekenen van verschillende scenario’s. Door een tabel op te stellen waarbij de in het verwijderingsinstrument opgenomen soorten gekoppeld worden aan de parameters van PCLake en PCDitch en geschikte waardes voor de parameters worden gegeven kan de gebruiker snel met verschillende soorten gaan rekenen in deze modellen. Aangezien zelden het volle scala aan 45 soorten aanneme- lijk tegelijk voor kan komen levert dit al vele mogelijkheden voor nadere ana- lyse. Om de verschillende soorten te koppelen aan parametersets voor PCLake/ PCDitch zou een vergelijking tussen vegetatie uitkomsten uit de modellen en eigenschappen uit de hier aangeleverde database mogelijkheden bieden.
Anastácio, P.M., Correia, A.M. & Menino, J.P., 2005. Processes and patterns of plant destruction by crayfish: effects of crayfish size and developmental stages of rice.
Archiv für Hydrobiologie, 162, pp.37–51.
Bakker, E.S. et al., 2016. Herbivory on freshwater and marine macrophytes: A review and perspective. Aquatic Botany, 135, pp.18–36.
Bal, K.D. et al., 2006. The Re-growth Capacity of Sago Pondweed Following Mechani- cal Cutting. Journal of Aquatic Plant Management, 44, pp.139–141.
Barko, J.W. & James, W.F. (1998) Effects of Submerged Aquatic Macrophytes on Nu- trient Dynamics, Sedimentation, and Resuspension. The Structuring Role of Sub-
merged Macrophytes in Lakes (ed. by E. Jeppesen, M. Søndergaard, M. Søndergaard
and K. Christoffersen), pp. 197-214. Springer New York, New York, NY.
Barko, J.W. & Smart, R.M., 1986. Sediment-related mechanisms of growth limita- tion in submersed macrophytes. Ecology, 67 (5), pp.1328–1340.
Barrat-Segretain, M.-H., Bornette, G. & Hering-Vilas-Bôas, A., 1998. Comparative abi- lities of vegetative regeneration among aquatic plants growing in disturbed habitats. Aquatic Botany, 60 (3), pp.201–211.
Boyd, C., 1970. Amino Acid , Protein , and Caloric Content of Vascular Aquatic Ma- crophytes. Ecology, 51 (5), pp.902–906.
Elger, A. & Barrat-Segretain, M.-H., 2002. Use of the pond snail Lymnaea stagnalis (L.) in laboratory experi ments for evaluating macrophyte palatability. Archiv für
Hydrobiologie, pp.669–683.
Green, A.J., 1998. Comparative feeding behaviour and niche organization in a Me- diterranean duck community. Canadian Journal of Zoology, 76 (3), pp.500–507. Grutters, B.M.C. et al., 2017. Plant traits and plant biogeography control the biotic
resistance provided by generalist herbivores. Functional Ecology, 31 (6), pp.1184– 1192.
Hendriks, P.; Schollema, P.P.; Pot, R.; Ottens, H.J.; Querner, E. & Verdonschot, R., 2016: Ruimte voor natuur bij onderhoud aan watergangen. H2O-Online / 15 februari 2016. https://www.h2owaternetwerk.nl/vakartikelen/497-ruimte-voor- natuur-bij-onderhoud-aan-watergangen
Hermans, A., C. Cusell & S.A. Schep (2018) Ecosysteemtoestanden voor stilstaande wateren. Wiitteveen+Bos, Stowa. In ontwikkeling 22-3-2018
Hill, M.O. & Smilauer, P. (2005): TWINSPAN for Windows version 2.3. Centre for Ecology and Hydrology & University of South Bohemia, Huntingdon & Ceske Budejovice.
Hoogers, B.J., 1966: De groeicyclus van waterplanten. Jaarb. I.B.S., Wageningen, 1966: 31-40.
Hoogers, B.J. & H.G. van der Weij, 1971: The development cycle of some aquatic plants in the Netherlands. Proc. Eur. Weed Res. Coun. 3rd Symp. Aquatic Weeds 1971, Oxford, England. 3-18.
Hosper, S.H. (1997) Clearing lakes: An ecosystem approach to the restoration and manage-
ment of shallow lakes in the Netherlands. Wageningen University, Wageningen.
Kuiper, J.J., Verhofstad, M.J.J.M., Louwers, E.L.M., Bakker, E.S., Brederveld, R.J., van Gerven, L.P.A., Janssen, A.B.G., de Klein, J.J.M. & Mooij, W.M. (2017) Mowing Sub- merged Macrophytes in Shallow Lakes with Alternative Stable States: Battling the Good Guys? Environmental Management, 59, 619-634.
Lodge, D.M., 1991. Herbivory on freshwater macrophytes. Aquatic Botany, 41 (1–3), pp.195–224.
Meijden, R.van der, 2005: Heukels’ flora van Nederland. 23e druk, Wolters-Noord-
hoff, Groningen.
Riis, T., Madsen, T. V. & Sennels, R.S.H., 2009. Regeneration, colonisation and growth rates of allofragments in four common stream plants. Aquatic Botany,
90 (2), pp.209–212.
Sand-Jensen, K. & Madsen, T.V., 1991. Minimum Light Requirements of Submerged Freshwater Macrophytes in Laboratory Growth Experiments. Journal of Ecology,
79 (3), pp.749–764.
Sotka, E.E. et al., 2009. The emerging role of pharmacology in understanding con- sumer-prey interactions in marine and freshwater systems. Integrative and Com-
parative Biology, 49 (3), pp.291–313.
Ter Braak, C.J.F. & Smilauer, P. (2002): CANOCO software for Canonical Community Ordination, version 4.5. Microcomputer Power, Ithaca.
Thomaz, S.M., Dibble, E.D., Evangelista, L.R., Higuti, J. & Bini, L.M. (2008) Influence of aquatic macrophyte habitat complexity on invertebrate abundance and rich- ness in tropical lagoons. Freshwater Biology, 53, 358-367.
van Altena, C., Bakker, E.S., Kuiper, J.J. & Mooij, W.M. (2016) The impact of bird herbivory on macrophytes and the resilience of the clear-water state in shallow lakes: a model study. Hydrobiologia, 777, 197-207.
Van Donk, E. & Gulati, R.D. (1995) Transition of a lake to turbid state six years after biomanipulation: Mechanisms and pathways. Water Science and Technology, pp. 197-206
Vanni, M.J. & McIntyre, P.B., 2016. Predicting nutrient excretion of aquatic animals with metabolic ecology and ecological stoichiometry: A global synthesis. Eco-
logy, 97 (12), pp.3460–3471.
Wolkovich, E.M. & Cleland, E.E., 2011. The phenology of plant invasions: A commu- nity ecology perspective. Frontiers in Ecology and the Environment, 9 (5), pp.287– 294.