Ontwikkeling humushorizonten in geplagde locaties

Tabel 3.6 geeft een samenvatting van de significantieniveaus voor modellen voor dikte van de humushorizonten met verschillende combinaties van verklarende variabelen.

Tabel 3.6: Significantieniveaus voor de toevoeging van variabelen aan modellen om de dikte van horizonten te verklaren bij de geplagde profielen (N = 42). Leeftijd: significantie van de plagleeftijd in vergelijking met een nulmodel zonder leeftijd; N-dep: extra significantie van stikstofdepositie ten opzichte van een model met leeftijd. De kolommen onder neerslag (P; P over=neerslagoverschot) en temperatuur (T) geven per klimaatvariabele aan wat de extra significantie is ten opzichte van een model met leeftijd en stikstofdepositie, de variabele die de meest significante verbetering geeft is gemarkeerd met ‘!’. Significantieniveaus: *** = p ≤ 0.001; ** = p > 0.001 en ≤ 0.01; * = p > 0.01 en ≤ 0.05; . = p > 0.05 en ≤ 0.1; ns = p > 0.1.

Table 3.6: Levels of significance for added variables to models that explain thickness of horizons within the cut profiles (N = 42). Leeftijd: significance of age in comparison with a null model without age; N-dep: extra significance of N-deposition in comparison with a model with age. Columns under Neerslag (precipitation P; P over=precipitation surplus) and Temperatuur

(temperature T) give additional significance for climate-variables. The most significant variable is marked with ‘!’. Significance levels: *** = p ≤ 0.001; ** = p > 0.001 en ≤ 0.01; * = p > 0.01 en ≤ 0.05; . = p > 0.05 en ≤ 0.1; ns = p > 0.1.

Leeftijd + Leeftijd + N-dep Leeftijd + N-dep Neerslag Temperatuur H o ri zon t Le e fti jd N .d e p P P-o ve r T- ge m T- max T- mi n T- mi n -feb T- mi n -ju l T- max -feb T- max -ju l Ectorganische horizonten Lv ns ns ns ns *! . . ns . . ns Fa1 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns *! Fa2 ns ns . ns ns ns ns ns ns ns ns Hr ns . ns ns ns ns ns ns ns ns ns Hh ns ns * *! ns ns ns ns ns ns ns HA ns ns . . ns ns ns ns ns ns ns

Samengestelde ectorganische horizonten

LF1 ns ns ns ns ** * ns ns * **! * F2Hr ** ** ns ns ns ns ns ns ns ns ns F2H *** *** ns ns *! * ns ns . * ns FH *** *** ns ns ** ** ns ns * **! ** H . ** . . ns ns ns ns ns ns ns Ect *** ** ns ns ***! ** * ns ** *** ** Endorganische horizonten A ns . ns ns ns ns ns ns ns ns ns E . ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns B ns . * *! ns . ns ns ns ns ns

Conclusies uit deze tabel:

• Het blijkt dat behalve plagleeftijd, ook stikstofdepositie een significante bijdrage levert aan de verklaring van de diktes van horizonten in de geplagde profielen.

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 52

• Van de klimaatvariabelen blijkt vooral de gemiddelde jaartemperatuur een goede verklaring te geven bij een aantal horizonten.

• De neerslagvariabelen lijken voor de ectorganische horizonten minder relevant te zijn, met uitzondering van de Hh-horizont.

• Voor de endorganische horizonten valt op dat de B-horizont significant beïnvloed wordt door zowel gemiddelde neerslag als neerslagoverschot. Bij een hogere neerslag(overschot) neemt de dikte toe.

• Verder valt op dat significante modellen vooral gevonden worden voor de samengestelde ectorganische horizonten. Een verklaring daarvoor kan zijn dat er variatie is tussen locaties, waarbij in het ene geval al sprake is van een Hr-horizont, terwijl deze op een andere locatie nog in het stadium van de Fa2-horizont is. Hoewel deze horizonten veel overeenkomsten vertonen in uiterlijk en functioneren, scoren ze apart minder goed dan in combinatie.

Op grond van deze resultaten hebben wij voor de volgende stap de dikteontwikkeling onderzocht van de combinatiehorizonten LF1, FH en Ect met leeftijd, stikstofdepositie en gemiddelde

jaartemperatuur als verklarende variabelen en nagegaan wat de invloed van de fysisch-

geografische eenheden daarop was. De resultaten daarvan zijn opgenomen in figuur 3.10 t/m 3.12.

Figuur 3.10: Ontwikkeling van de LF1-horizont (Lv + Fa1) in de tijd met als verklarende variabelen plagleeftijd, stikstofdepositie, gemiddelde jaartemperatuur en FG-eenheid (links). Rechts hetzelfde model zonder de FG-eenheid. De helling van de regressielijnen is gebaseerd op de leeftijd en de gemiddelde waarden voor stikstofdepositie en temperatuur.

Figure 3.10: Development of LF1-horizon (Lv + Fa1) in time with predictor variables age, N- deposition, mean annual temperature en physical-geographic unit (left). At the right the same model without FG-unit. The slope of the regression lines is based on age and mean values for N- deposition en temperature.

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 53 Figuur 3.11: Als figuur 3.10 voor de F2H-horizont (Fa2 + Hr + Hh).

Figure 3.11: As figure 3.10 for the F2H -horizon (Fa2 + Hr + Hh).

Figuur 3.12: Als figuur 3.10 voor de (L + F + H=ectorganische) horizont.

Figure 3.12: As figure 3.10 for the (L + F + H=ectorganic) horizon.

De modellen met leeftijd, stikstofdepositie en jaartemperatuur geven een sterk (LF1) of zeer sterk (F2H, Ect) significante verklaring voor de dikte met de volgende toelichting:

• Uiteraard neemt de dikte toe met de leeftijd, hoewel deze toename bij LF1 (LV + FA1) minder sterk is dan bij de andere horizonten. De ontwikkeling van de LF1 vindt vooral

Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 54 plaats in de jaren voorafgaand aan de onderzochte periode (18 – 35 jaar) en wij verwachten een stabilisatie (evenwicht tussen input van strooisel en output van humus naar FA2 en H) vanaf een bepaalde leeftijd, maar dat hebben we niet uit de data kunnen afleiden.

• De invloed van stikstofdepositie is zeer sterk significant voor Ect en sterk significant voor F2H (tabel 3.6). Voor deze horizonten liggen in de rechter figuren de rood en donker oranje gekleurde bollen met een relatief hoge stikstofdepositie doorgaans boven de regressielijn en de licht oranje en gele onder deze lijn. Een hogere stikstofdepositie geeft dus aanleiding tot dikkere humushorizonten (met name Fa2 en H). Bij LF1 wordt dat effect niet gevonden. Er zijn twee mogelijke oorzaken waardoor een hogere stikstofdepositie leidt tot een dikkere ectorganische horizonten: 1) een een hogere strooiselinput en 2) een geremde afbraak van strooisel. Omdat de diktegroei vooral te vinden is in de Fa2 en H-horizonten, ligt de tweede oorzaak meer voor de hand. Bij een hogere strooiselinput zou LF1 ook dikker zijn. Zie § 8.1 voor verdere discussie.

• De ontwikkeling van deze humusprofielen heeft zich afgespeeld in de afgelopen 35 jaar. Algemeen wordt gesteld dat er een sterke toename van N-depositie heeft plaatsgevonden vanaf eind jaren zestig/begin jaren 70; de hoogste waarden werden bereikt tussen begin jaren 80 en de eerste metingen in 1993 (figuur 2.3; Velders et al. 2010); daarna 30-40% afname (gemiddeld voor NL) tot 2003/2004; vervolgens een stabiele N-depositie met de laatste 3-5 jaar weer wat stijging. De sterke toename van de stikstofdepositie tot het begin van de metingen in 1993 komt tot uiting in de ontwikkeling van het humusprofiel. Bij ongeplagde profielen mag aangenomen worden dat, in elk geval in een deel van de ontwikkeltijd, geen bovenmatige stikstofinput aanwezig is geweest.

• De gemiddelde jaartemperatuur heeft aanvullend op leeftijd en stikstofdepositie een significante (F2H), sterk significante (LF1) tot zeer sterk significante (Ect) invloed op de dikte-ontwikkeling van de onderzochte ectorganische humushorizonten. Hoewel het bereik voor de gemiddelde temperatuur maar 0.9 °C is, lijkt er toch een aanzienlijk effect te zijn. De relatieve temperatuur hebben wij berekend als de afwijking van het gemiddelde van de gemiddelde jaartemperatuur (9.8 °C) en is weergegeven als de grootte van de bollen in de figuren. Het blijkt dat de grootste bollen, met een relatief hogere temperatuur lager ten opzichte van de regressielijn voorkomen dan de kleine bollen die bij een hogere

temperatuur horen. Dit betekent dat een hogere relatieve temperatuur aanleiding geeft tot minder dikke ectorganische humusprofielen. Een mogelijke verklaring is dat bij een hogere temperatuur de afbraaksnelheid groter is, waardoor minder accumulatie plaatsvindt dan bij lagere temperaturen. Behalve de gemiddelde jaartemperatuur lijken ook de maximale temperaturen relevant te zijn (tabel 3.6).

• De invloed van de FG-eenheden lijkt beperkt te zijn. Bij LF1 en Ect wordt een aanwijzing voor een effect gevonden (p > 0.05 en p < 0.1). De dunste horizonten worden gevonden op lemig glaciale afzettingen (HzGL) en de dikste op leemarme droge dekzandgronden (HzDA). Hier zou het vochthoudend vermogen van de bodem een rol kunnen spelen bij de activiteit van het bodemleven. Omdat op de Brunssummerheide geen geplagde locaties zijn opgenomen ontbreekt de bijbehorende FG-eenheid HlZ in deze figuren.

• Bij toevoeging van de regio’s (Noord, Midden en Zuid) worden wel significante (p > 0.01 en p < 0.05) effecten gevonden voor Fa1, LF1, FH en Ect. Omdat hier het vermoeden bestaat van afhankelijkheid met klimaat en mogelijk stikstofdepositie, hebben wij dit hier niet verder uitgewerkt.