Opbouw van de stikstofbalans

In dit deel worden empirische gegevens van Bos t’ Ename gecombineerd met literatuurgegevens. De gevolgde methode is gebaseerd op (Bokdam, 2003).

5.3.2.3.1. Netto opname van nutriënten door begrazing

Eerst wordt berekend hoeveel kg stikstof netto per tijdseenheid wordt verwijderd per grootvee-eenheid (“GVE”) aan de hand van de gemiddelde dagelijkse droge stof inname (“DMI”) per

individu. Gemiddeld wordt er per dag 0,021 kg droge stof per kg lichaamsgewicht ingenomen (Van Dyne et al., 1980). Met onderstaande formule kan vervolgens bepaald worden hoeveel droge stof er jaarlijks per dier wordt ingenomen:

kgLW/GVE

*

/d/kgLW

0,021kgDMI

*

356d/jaar

DMI

_jaar

=

(formule 2)

Wetende dat de runderen in het Enamebos gemiddeld 516 kg wegen, kan op die manier

uitgerekend worden dat de jaarlijkse droge stof inname 3955 kg DMI*GVE-1*j-1 bedraagt (Tabel 5.6).

Aan de hand van de relatieve graastijd en voedselkeuze in elk habitat kan de droge stof opname van elke dieetklasse per habitat en per seizoen berekend worden. De stikstofconcentratie (N%_dieet) per seizoen en de relatieve beschikbaarheid van de dieetklassen per seizoen en habitat werden gebruikt om stikstofopname (totale opname en opname per hectare) per habitat, per seizoen en per jaar te bepalen aan de hand van formule 3.

dieet

opname

DMI*N%

N =

(formule 3)

Vervolgens kan de netto stikstofopname door de grazers berekend worden door van de

stikstofopname de stikstof die verloren gaat door excretie af te trekken (formule 4). De excretie wordt berekend aan de hand van formule 5 waarin N_retentie staat voor de hoeveelheid stikstof die in het lichaam wordt opgenomen bij gewichtstoename en Ninname staat voor de hoeveelheid stikstof die – op welke manier dan ook – wordt opgenomen.

excretie opname N_opname

N N

N = −

(formule 4) retentie inname excretie

N N

N = −

(formule 5)

Gezien er niet bijgevoederd wordt en de stikstofconcentratie in drinkwater verwaarloosbaar is, wordt N_inname gelijk gesteld met N_opname. De stikstofconcentratie in excretie werd berekend per seizoen en per jaar zonder de habitat te onderscheiden omdat ervan uitgegaan mag worden dat mest en urine, ongeacht waar het gedeponeerd wordt, dezelfde samenstelling zal hebben doordat het opgenomen voedsel in het spijsverteringsstelsel gemengd wordt. De totale stikstofopname

(som van de stikstofopname per habitat) wordt aldus gebruikt in de bepaling van de

stikstofconcentratie in excretie. De stikstofretentie in het lichaam wordt opgesplitst in de retentie in het karkas en het spijsverteringsstelsel (formule 6).

darm karkas retentie N N N = + (formule 6) met karkas karkas

karkas gewichtstoename *N%

N =

en

_N

_darm

=_{gewichtstoename}

_darm

_*N%

_darm

De gewichtstoename van de dieren per jaar zijn af te leiden uit groeicurven (Butaye & De Baerdemaecker, 1972). Voor de berekening van de jaarlijkse groei is gebruik gemaakt van de gemiddelde groei van stieren en koeien en de individuele leeftijden en gewichten van de runderen in Ename, die vrij goed overeenkomen met de groeicurve (Fig. 5.10).

Figuur 5.10: Gemiddelde groei (g.g.) van koeien en stieren t.o.v. leeftijd (Butaye & De

Baerdemaecker, 1972) en individuele gewichten van stieren en koeien in Ename t.o.v. hun leeftijd.

Gemiddeld 85% van de LW-toename wordt gerealiseerd in het karkas en 15% in het darmkanaal (WallisDeVries et al., 1998). Voorts zijn de nutriëntenconcentraties in de darminhoud en het karkas gemiddeld 0,52% en 2,56% (Bokdam, 2003). Hieruit volgt dat er jaarlijks een gemiddelde

Tabel 5.6: Individueel gewicht en leeftijd van de dieren met de berekende jaarlijks droge stof opname, gewichtstoename en stikstofretentie.

Individu Gewicht Leeftijd DMI Gewichtstoename (kg*j-1) Stikstofretentie (kg*j-1) (kg) (jaar) (kg*j-1) Totaal Karkas Darm Nkarkas Ndarm Totaal

Belle 600 6,3 4599 8 7 1 0,174 0,006 0,18 Bernadet 250 0,5 1916 300 255 45 6,528 0,234 6,76 Blondie 750 4,4 5749 27 23 4 0,588 0,021 0,61 Brieta 650 2,8 4982 22 19 3 0,479 0,017 0,50 Camilla 650 2,3 4982 105 89 16 2,285 0,082 2,37 Dora 100 0,2 767 299 254 45 6,506 0,233 6,74 Dorien 500 2,5 3833 22 19 3 0,479 0,017 0,50 Jaklien 675 3,2 5174 63,5 54 10 1,382 0,050 1,43 Kamiel 275 0,5 2108 375 319 56 8,160 0,293 8,45 Katrien 750 5,2 5749 14 12 2 0,305 0,011 0,32 Mika 475 2,3 3641 105 89 16 2,285 0,082 2,37 Gemiddelde 516 2,7 3955 122 104 18 2,652 0,095 2,75

5.3.2.3.2. Verdeling van nutriënten over het terrein

Per habitat werd het excretievrije oppervlak na 1 jaar grazen geschat om het risico van eutrofiëring en het transport van nutriënten op het terrein na te gaan. De verdeling van nutriënten over het terrein werd voor elk habitat afzonderlijk geschat aan de hand van de gegevens over het terreingebruik (= proportie van de tijd dat de dieren aanwezig zijn in een habitat ongeacht hun bezigheden). Hierbij wordt er aangenomen dat runderen volgens een bepaald ritme defeceren en urineren en dat daarvoor geen speciale plaatsen opgezocht worden. De verdeling van de excretie over het terrein is dus evenredig aan het terreingebruik.

Gemiddeld urineert elk individu 12 maal per dag en zijn er eveneens 12 defecaties per rund per dag (eigen wn.), met beïnvloede zones van respectievelijk 0,30 m² en 0,15 m² (Bokdam, 2003). De excretie wordt verdeeld over de verschillende habitattypes na een weging met het

habitatgebruikspatroon. Hierbij werd er geen rekening gehouden met overlappingen van de met mest of urine bedekte oppervlakken zodat er een globale overschatting zal zijn van de beïnvloede zones. Na het optellen van de door urine en mest beïnvloede oppervlakken werd het relatieve aandeel van excretievrije oppervlakken binnen elk habitat bepaald.

5.3.2.3.3. Habitat-proportie scenario’s

Naast het scenario met de huidige verdeling van vegetatietypes in het Bos t’ Ename zijn er 4 andere scenario’s getest waarbij het relatieve aandeel van de vegetatietypes in het terrein telkens verschillend is. Scenario’s waarbij aandeel van bos/grasland/wastine respectievelijk 33,3/33,3/33,3 % (evenredige verdeling), 60/20/20 % (dominantie van bos), 20/60/20 % (graslanddominantie) en 20/20/60 % (dominantie van wastine) werden getest.

Voor elk scenario werd er bovendien een subscenario getest waarbij het foerageergedrag van de grazers varieert. Twee extreme foerageerstrategieën werden getest om de invloed van het graasgedrag op de uiteindelijke uitkomst te bepalen. In het eerste subscenario wordt ervan uitgegaan dat de grazers een sterke voorkeur hebben voor bepaalde vegetatietypes zodat bij een veranderde verdeling van habitattypes op het terrein de graastijd in elk habitat gelijk blijft aan de huidige situatie (“proportieonafhankelijke foerageerstrategie”). In het tweede subscenario wordt de graastijd in elk habitat aangepast aan het aandeel van elk habitat in het terrein

(“proportieafhankelijke foerageerstrategie”). We verwachten dat het werkelijke foerageergedrag tussen beide extremen in ligt.

5.3.2.3.4. Geïntegreerde nutriëntenbalans

De gemiddelde netto stikstof toename of afname in elk habitat werd berekend met formule 7.

)

N

(N

)

N

N

(N

balans

N =

_atm

+

_excretie

+

_verwering

−

_opname

+

_gasexcretie (formule 7) • Niet in rekening genomen zijn:

o als input: kwel, stikstoffixatie en sedimentatie o als output: denitrificatie en uitloging

• Verwering (N_verwering) is verwaarloosbaar in zware bodems, en wordt geschrapt.

• Excretie en opname werden in voorgaande hoofdstukken reeds beschreven.

• Het gasvormig stikstofverlies (N_gasexcretie) bedraagt 40% van de excretie (inclusief direct loss = 12% van de stikstofopname) (Bokdam, 2003).

• De atmosferische depositie werd geschat op 30 kg N ha-1 j-1. Dit is een zeer realistisch scenario dat rekening houdt met de waarden berekend volgens het OPS-model voor het kilometerhok waarin zich Bos t’ Ename bevindt, nl. 30-40 kg N ha-1 j-1 (Van Jaarsveld, 2004). Recent onderzoek (MIRA, 2004) wijst op een gestage daling van de stikstofdepositie in Vlaanderen (Neirynck et al., 2004), waardoor het gebruik van de ondergrens

aanvaardbaar is. Deze depositiedata werden gecorrigeerd door middel van een

interceptiefactor (IF) naargelang de mate ruwheid (maat voor de mogelijkheid om stikstof uit de lucht te “vangen”) van elk van de 3 onderscheiden vegetatietypes. De

interceptiefactor werd bepaald door een dataset met gemodelleerde stikstofdepositie data voor 121 loofbossen in de omgeving van Bos t’ Ename (schaal 50km * 50km; (Overloop et

al., 2008) te vergelijken met de data bekomen met het OPS-model (resolutie 1km²; (Van

Jaarsveld, 2004). Op die manier werden interceptiefactoren van 1,5, 0,6 en 1,2 toegekend aan respectievelijk bos, grasland en wastine. Omdat in bossen niet alle gedeponeerde stikstof uiteindelijk op de bodem terecht komt, werd de totale depositie nog eens gecorrigeerd met een factor 0.7 (naar (Genouw et al., 2005).

5.3.3. Resultaten

In document Effecten van extensieve begrazing op spontane verbossingsprocessen – middellange en lange termijneffecten (pagina 77-80)