Sedimentatie en nutriëntenaanvoer in kleine rivier- en beekdalgraslanden

Hele tekst

(1)Alterra is onderdeel van de internationale kennisorganisatie Wageningen UR (University & Research centre). De missie is ‘To explore the potential of nature to improve the quality of life’. Binnen Wageningen UR bundelen negen gespecialiseerde en meer toegepaste onderzoeksinstituten, Wageningen University en hogeschool Van Hall Larenstein hun krachten om bij te dragen aan de oplossing van belangrijke vragen in het domein van gezonde voeding en leefomgeving. Met ongeveer 40 vestigingen (in Nederland, Brazilië en China), 6.500 medewerkers en 10.000 studenten behoort Wageningen UR wereldwijd tot de vooraanstaande kennisinstellingen binnen haar domein. De integrale benadering van de vraagstukken en de samenwerking tussen natuurwetenschappelijke, technologische en maatschappijwetenschappelijke disciplines vormen het hart van de Wageningen Aanpak.. Sedimentatie en nutriëntenaanvoer in kleine rivieren beekdalgraslanden. Alterra is hèt kennisinstituut voor de groene leefomgeving en bundelt een grote hoeveelheid expertise op het gebied van de groene ruimte en het duurzaam maatschappelijk gebruik ervan: kennis van water, natuur, bos, milieu, bodem, landschap, klimaat, landgebruik, recreatie etc. Alterra-rapport 1064 ISSN 1566-7197. Meer informatie: www.alterra.wur.nl. Definitief omslag rapport 1064.indd 1. F.P. Sival, H. ten Beest en R. Engelbertink. 23-3-2010 12:22:30.

(2)

(3) Sedimentatie en nutriëntenaanvoer in kleine rivieren beekdalgraslanden.

(4) Dit onderzoek is uitgevoerd binnen het kader van het LNV-programma Beleidsondersteunend Onderzoek thema Water/cluster Vitaal Landelijk Gebied Projectcode [BO-01-003-326].

(5) Sedimentatie en nutriëntenaanvoer in kleine rivieren beekdalgraslanden. F.P. Sival, H. ten Beest en R. Engelbertink. Alterra-rapport 1064 Alterra Wageningen UR Wageningen, 2010.

(6) Referaat. Sival, F.P., H. ten Beest en R. Engelbertink, 2010. Sedimentatie en nutriëntenaanvoer in beekdalgraslanden. Wageningen, Alterra, Alterra-rapport 1064. 105 blz.; 56 fig.; 22 tab.; 34 ref... Wees voorzichtig met waterberging - houdt P-limitatie in stand in schraalgraslanden Kunnen waterberging en natuur samengaan en in het bijzonder waterberging en de schraal- of blauwgraslanden in beekdalen? Door het vaststellen van de netto bijdrage vanuit het beekwater na een overstroming zijn de gevolgen van een winteroverstroming gekwantificeerd in vijf beekdalgraslanden van vier beken verspreid over Nederland. Naast de samenstelling van het sediment, bodem en vegetatie zijn de beek- en vlaktepeilen tijdens de winterperiode gevolgd in de periode van 2003 tot 2008. De sedimentatiehoeveelheden zijn verschillend per beek en per grasland, echter het sedimentpatroon is redelijk gelijk en neemt sterk af met de afstand: erg veel binnen 0-10m van de beekkant en zeer weinig verder dan 10m van de beekkant. De bodem is grotendeels een reflectie van het sedimentatiepatroon. De vegetatiegradient volgt de bodem-sedimentatiegrondwaterstandgradient. De oeverwallen zijn zeer voedselrijk met verder van de beek voedselarmer. De schraalgraslanden liggen vaak ver van de beek en zijn voedselarm en P-gelimiteerd en overstromen met voedselarm beekwater (0,5-1 kgP/ha en 4-12 kgN/ha). P limitatie is essentieel voor het graslandtype. Bij langdurige overstroming met hoge P hoeveelheden houden de schraalgraslanden waarschijnlijk geen stand. Voornamelijk de aanvoer van N en P is een gevolg van de aanvoer van organische stof en in mindere mate van lutum zoals in grote riviergebieden. Trefwoorden: beek, klimaatverandering, sediment, waterberging, overstroming, fosfaat, Natura 2000, schraalgrasland.. ISSN 1566-7197. Dit rapport is gratis te downloaden van www.alterra.wur.nl (ga naar ‘Alterra-rapporten’). Alterra Wageningen UR verstrekt geen gedrukte exemplaren van rapporten. Gedrukte exemplaren zijn verkrijgbaar via een externe leverancier. Kijk hiervoor op www.boomblad.nl/rapportenservice.. © 2010 Alterra Wageningen UR, Postbus 47; 6700 AA Wageningen; Nederland Telefoon 0317 48 07 00; fax 0317 41 90 00; e-mail info.alterra@wur.nl Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Alterra Wageningen UR. Alterra aanvaardt geen aansprakelijkheid voor eventuele schade voortvloeiend uit het gebruik van de resultaten van dit onderzoek of de toepassing van de adviezen.. Alterra-rapport 1064 Wageningen, februari 2010.

(7) Inhoud. Woord vooraf. 7. Samenvatting. 9. 1. Inleiding 1.1 Probleemstelling 1.2 Achtergrond 1.3 Effecten van waterberging 1.4 Doelstelling 1.5 Leeswijzer. 11 11 11 12 13 14. 2. Opzet onderzoek, keuze onderzoekslocaties 2.1 Onderzoekslocaties 2.2 Neerslag, beek- en grondwaterpeil 2.3 Sedimentatiemetingen en sedimentanalyses 2.4 Bodemsamenstelling 2.5 Vegetatieproductiviteit en - nutrientenopname. 15 15 16 16 17 18. 3. Dommel: Dommelbeemden 3.1 Locatiebeschrijving 3.2 Beek- en vlaktepeil 2004-2008 3.3 Sedimentatie en bodemopbouw 3.4 Sediment, N- en P-aanvoer 3.5 Vegetatie 3.5.1 Soortensamenstelling 3.5.2 N-, P- en K-limitatie 3.6 Synthese. 19 19 21 23 27 28 28 29 29. 4. Overijsselse Vecht: Rheezermaten 4.1 Locatiebeschrijving 4.2 Vlaktepeil 2004-2006 4.3 Waterkwaliteit winter 2004 4.4 Sedimentatie en bodemopbouw 4.5 Sediment, N- en P-aanvoer 4.6 Vegetatie 4.6.1 Soortensamenstelling 4.6.2 N-, P- en K-limitatie 4.7 Synthese. 31 31 33 35 35 37 37 37 38 38. 5. Reest: Havixhorst 5.1 Locatiebeschrijving 5.2 Beek- en vlaktepeil 2004-2008 5.3 Waterkwaliteit winter 2004. 41 41 43 44.

(8) 5.4 5.5 5.6. 5.7. Sedimentatie en bodemopbouw Modelberekeningen: van transect naar ruimte Sediment, N- en P-aanvoer 5.6.1 Soortensamenstelling 5.6.2 N-, P- en K-limitatie Synthese. 45 48 49 50 51 51. 6. Drentsche Aa: Kappersbult 6.1 Locatiebeschrijving 6.2 Beek- en vlaktepeil 2004-2008 6.3 Waterkwaliteit winter 2004 6.4 Sedimentatie en bodemopbouw 6.5 Modelberekeningen 6.6 Sediment, N- en P-aanvoer 6.7 Vegetatie 6.8 Soortensamenstelling 6.8.1 N-, P- en K-limitatie 6.9 Synthese. 53 53 55 57 57 63 66 67 67 67 68. 7. Discussie. 71. 8. Conclusies. 75. 9. Aanbevelingen voor verolgonderzoek:. 77. 10 Geraadpleegde bronnen Bijlage 1 Bijlage 2 Bijlage 3 Bijlage 4 Bijlage 5. Vegetatiebeschrijvingen Vegetatiekarakteristiek van de jaren 2003, 2004, 2005 en 2007 Bodemkarakteristiek Sedimentatiehoeveelheden van de jaren 2004, 2005 en 2007 Netto sedimentatie effect. 79 83 95 99 101 105.

(9) Woord vooraf. Het klimaat in Nederland zal de komende decennia aanzienlijk veranderen. Die verandering zal zich uiten in nattere winters, drogere zomers en een stijgende zeespiegel. Tegelijkertijd daalt de Nederlandse bodem. Omstandigheden met extreem grote wateraanvoer en extreem kleine wateraanvoer zullen vaker optreden. In een land als Nederland, ingeklemd tussen de zee en de uitloop van vier grote rivieren leidt dit tot grote problemen. Om wateroverlast tegen te gaan in benedenstroomse gebieden - en om verdroging te bestrijden zal het noodzakelijk zijn om het water langer vast te houden en de berging in rivieren in beekdalen of in polders te vergroten (zie ook Advies Commissie Waterbeheer 21ste eeuw). Daarbij wordt met name gedacht aan combinatie met de functies als landbouw en natuur. Zoals aangegeven door de Raad van het Landelijk Gebied (2001) is het echter geen uitgemaakte zaak dat deze functies goed combineerbaar zijn: 'de mogelijkheden voor functiecombinatie met bestaande natuur en landbouw, zonder aantasting van de daarbij vigerende doelstellingen, mogen niet te hoog worden ingeschat'. In natuurgebieden kan waterberging zelfs strijdig zijn met de Vogel- en Habitatrichtlijn, de Natuurbeschermingswet, de flora- en fauna-wet en de Natura2000 doelstellingen. Daarnaast is in grote delen van Nederland de oppervlaktewaterkwaliteit zeer eutroof en bestaat het risico dat de vegetatie van voedselarme omstandigheden als schraalgraslanden een groot risico lopen. Sinds de afronding, in 2008, van de Pilot Waterberging en Natuur is meer bekend over de effecten van waterberging in natuurontwikkelingsgebieden bij verschillende vormen van waterbeheer. Echter is nog steeds onbekend wat waterberging voor gevolgen heeft in bestaande natuurgebieden. Vooral als in het beekdal schraalgraslanden aanwezig zijn. Zelfs elementaire vragen als, wat is de relatie tussen waterberging, de aanvoer van nutriënten met sediment en de productiviteit van de vegetatie kan momenteel niet worden beantwoord. Het onderzoek is gestart in 2003 en liep tot 2008 in vijf bestaande overstromingsgraslanden in vier verschillende beekdalen verspreid over Nederland: Kappersbult langs de Drentsche Aa; Havixhorst langs de Reest, Rheerzermaten langs de Overijsselse Vecht en de Dommel- en de Malpiebeemden langs de Dommel. Aangezien overstroming afhankelijk is van de regenval en de graslanden niet elk jaar overstroomden zijn alleen gegevens verzameld in de jaren dat het wel overstroomde. Aan verschillende medewerkers van waterschappen en natuurterreinbeheerders zijn we veel dank verschuldigd. De waterschappen verleende ons informatie over beekstanden en het moment van overstromen. De natuurterreinbeheeerders gaven ons de gelegenheid om hun natuurterreinen in het onderzoek te betrekken. Ik dank mijn collega’s G. Maas, B. Makaske en H. ten Beest en H. Runhaar (thans werkzaam bij KWR) voor hun inhoudelijke en tekstuele bijdragen bij de uitvoering en het tot stand komen van het project en het rapport: J. van Bodegraven en J. Huinink (Directie Natuur, Ministerie LNV) voor hun constructieve commentaar tijdens de totstandkoming van het project. Deze studie werd uitgevoerd in opdracht van het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit, en valt onder het thema ‘Water’ van het BO-cluster ‘Vitaal Landelijk Gebied’ (BO-01-003). Wageningen, december 2009 Dr. ir. Francisca P. Sival Projectleider. Alterra-rapport 1064. 7.

(10) 8. Alterra-rapport 1064.

(11) Samenvatting. Kunnen waterberging en natuur samengaan is de centrale en aanleidende vraag voor het onderzoek geweest. In de publicatie van het rapport ‘Waterbeleid voor de 21e eeuw’ werd het advies gegeven om functies te combineren (Cie Waterbeheer 21e eeuw, 2000). Echter de Raad voor het Landelijk gebied concludeerde dat de mogelijkheden voor meekoppeling van waterberging en/of -buffering met bestaande natuur relatief beperkt zijn, als de hoofdfunctie natuur conform de vastgestelde doelstellingen moet blijven functioneren. Probleem is echter dat weinig bekend is over de effecten van waterberging op de natuur. Om meer inzicht te krijgen in de effecten van waterberging op bestaande vegetatietypen zijn in 2003 vijf bestaande overstromingsgraslanden in vier verschillende beekdalen verspreid over Nederland geselecteerd: Kappersbult langs de Drentsche Aa; Havixhorst langs de Reest, Rheezermaten langs de Overijsselse Vecht en de Dommel- en de Malpiebeemden langs de Dommel. Tot 2008 zijn in elk natuurterrein metingen uitgevoerd op locaties met de verschillende vegetatietypen en in een transect loodrecht op de beek. Na een winteroverstromingsperiode zijn de ruimtelijke aard en samenstelling van de sedimentatie, het grondwaterstandenverloop en de vegetatiekarakteristieken gemeten. Bij de start is gebruik gemaakt van de gegevens uit 2003 van de bodem en de vegetatiesamenstelling (Runhaar en Jansen 2004). In 2007 hebben we nogmaals een vegetatiebeschrijving gemaakt om de verandering vast te leggen. De bestaande vegetatie is zeer divers in de verschillende beekdalgraslanden. Voorkomende vegetatietypen zijn: Grote Zeggenvegetatie, Ass. van Rietgras, blauwgrasland, kleine-zeggenvegetatie, Dotterbloemhooiland (zie ook Runhaar en Jansen, 2004). Opvallend is dat verschillende vegetatietypen in een gradiënt loodrecht op de beek liggen. Alleen in de Kappersbult langs de Drentsche Aa en in de Dommelbeemden langs de Dommel komen schraalgraslanden met een productie van 200-300 kg/ha en P-limitatie voor. Echter zijn die schraalgraslanden niet elk jaar P- gelimiteerd maar vaker N-gelimiteerd. Sedimentatie is ruimtelijk verschillend en juist dichtbij de beek sedimenteert meer dan verder van de beek waar de schraalgraslanden liggen. Beheer door maaien met afvoeren heeft een grote invloed op de nutriëntenbalans: afvoer van nutriënten is groter dan de aanvoer met het sediment. Zelfs op locaties waar de sedimentatie het grootst is. De bodem heeft een lage P- beschikbaarheid (Pw <10 mgP2O5/L) met uitzondering van een strook van 5 à 10 m van de beek waar ook de meeste stoffen sedimenteren. Wij verwachten dat bij nog langdurige en intensievere waterbergingsperiode het evenwicht van aanvoer en afvoer verstoord gaat worden. De P-beschikbaarheid van de bodem zal toenemen en de P-limitatie van de vegetatie komt onder druk. Dit wordt ook verstrekt door het wegdrukken van de kweldruk door het overstromingswater. Vervolgonderzoek zal zich ten eerste moeten richten op de kritische P-sedimentatie waarden van deze beekdalschraalgraslanden? Ten tweede op reducerende maatregelen om de aanvoer van organische stof met N en P in het sediment te verlagen en ten derde om inzicht te krijgen in de invloed van de overstromingskarakteristieken als frequentie, duur en diepte op de kweldruk. Mogelijk zijn deze processen ook ruimtelijk te modelleren.. Alterra-rapport 1064. 9.


(13) 1. Inleiding. 1.1. Probleemstelling. Om de gevolgen van toegenomen neerslag op te kunnen vangen en om wateroverlast tegen te gaan is er in de toekomst behoefte aan een aanzienlijke oppervlakte aan waterbergingsgebieden (WB21). Door de schaarste aan ruimte wordt met name gedacht aan de combinatie van waterberging met de functies landbouw en natuur. Echter de Raad voor het Landelijk gebied concludeerde dat de mogelijkheden voor meekoppeling van waterberging met bestaande natuur relatief beperkt zijn, als de hoofdfunctie natuur conform de vastgestelde doelstellingen moet blijven functioneren. In sommige situaties kan waterberging echter ook strijdig zijn met de Vogel- en Habitatrichtlijn, de NB-wet, de flora- en fauna-wet en de Natura 2000 doelstellingen. De ideeën over de mate waarin waterberging in natuurgebieden mogelijk is lopen tot nu toe sterk uiteen. Belangrijk is om inzicht te hebben in de daadwerkelijke mogelijkheden voor waterberging. De hypothese is dat frequent overstroomde vegetatie productiever is dan kwelafhankelijke vegetatie die nauwelijks of nooit worden overstroomd, en dat daarmee schraalgraslanden in overstroomde beekdalen gevaar lopen. De met overstroming aangevoerde voedingsstoffen gebonden aan sediment is daarvoor de belangrijkste reden.. 1.2. Achtergrond. Mogelijkheden van waterberging beperkt zich in niet alleen tot de riviergebieden maar wordt ook overwogen in regionale systemen als de beekdalen en in laagveengebieden. Met uitzondering van de zanderige oeverwallen komen in het rivierengebied overwegend eutrofe vegetatietypen voor. Dit in tegenstelling tot de beekdalen waar een gradiënt van vegetatietypen aanwezig is van vegetatie van voedselarme en van rijkere omstandigheden. Deze gradiënt is vaak gelegen loodrecht op de beek. In de laatste decennia zijn vooral de vegetatie van voedselarme en kwelgevoede omstandigheden sterk in oppervlakte afgenomen; de schraalgraslanden. Tevens is door atmosferische depositie en mineralisatie ook de voedselrijkdom van veel gronden toegenomen en zijn gronden verdroogt door ingrepen in de waterhuishouding als versnelde afvoer van water en toegenomen waterwinning. Natuurbeheerders spannen zich sinds de afname van het areaal aan schraalgraslanden in voor de tegenkeer of herstel van deze voedselarme vegetatietypen. Waterberging in schraalgraslanden heeft grote gevolgen. Aangezien de hoeveelheden opgeloste nutriënten in oppervlaktewater sterk zijn toegenomen is de verwachting dat als gevolg van overstroming productieve soorten dominant worden. Enkele studies in een beekdalen tonen dat ook aan (Boeye et al., 1990; Bootsma et al., 2000; Wassen 1996; Olde Venterink 2002). Bootsma et al. (2000) en Wassen (1996) beschrijven in een ruimtelijke relatie studie dat er bij langere overstromingsduur en de maximale overstromingsdiepte de meest eutrofe vegetaties voorkomen. Olde Venterink (2002) beschrijft in een balansstudie van enkele vegetatietypen variërend in voedselrijkdom van de standplaats dat de nutriëntbijdrage uit het overstromingswater te verwaarlozen is ten opzichte van de bijdrage uit atmospherische depositie en bodemprocessen. In deze studie is de nutriëntbijdrage met sediment echter niet gemeten. In rivierystemen is recentelijk ervaring opgedaan met het kwantificeren van de aard en hoeveelheid sedimentatie. Het relief is zeer bepalend voor de ruimtelijke variatie in sedimentatie en de bijbehorende nutriënthoeveelheden (Olde Venterink et al., 2002; Maas et al., 2003; Stuyfzand et al., 2008a, b).. Alterra-rapport 1064. 11.

(14) 1.3. Effecten van waterberging. Overstroming met oppervlaktewater beïnvloedt de standplaats van de vegetatie op een aantal manieren (figuur 1). In de eerste plaats is er sprake van de 'hydrologische' beïnvloeding waarbij het oppervlaktewater de hydrologische stromingen veranderen. Daarnaast worden met het water tal van stoffen aangevoerd die de standplaats van de vegetatie direct of indirect beïnvloeden; de 'standplaats' beïnvloeding. Samen met bodemdeeltjes als zand, klei en organische stof worden met het water voedingsstoffen (N, P en K) en verontreinigde stoffen (zware metalen, herbiciden en pesticiden) aangevoerd. De voedingsstoffen kunnen zowel in opgeloste vorm als gebonden aan bodemdeeltjes worden aangevoerd (Sival et al., 2002). Het is goed mogelijk dat - althans in sommige situaties - de hoeveelheid sediment aangevoerde nutriënten kwantitatief veel belangrijker is dan de hoeveelheid die in opgeloste vorm wordt aangevoerd (Olde Venterink et. al., 2002). Het aangevoerde oppervlaktewater wordt na overstroming bij een waterverzadigde grond vaak weer afgevoerd met de daarin opgeloste stoffen. Naast deze externe eutrofiëring kan ook interne eutrofiëring optreden doordat in het systeem aanwezige voedingsstoffen worden gemobiliseerd (Lamers 2001; 2004; 2006). Dat kan onder meer gebeuren doordat de afbraak van organisch materiaal wordt gestimuleerd door verhoging van de pH, of door de aanvoer van oxidatoren in de vorm van nitraat en sulfaat. Bij de afbraak van het organische materiaal komen de daarin opgeslagen nutriënten weer ter beschikking. Daarnaast kan inundatie ook leiden tot het ontstaan van gereduceerde omstandigheden waarbij anorganisch gebonden fosfaat in oplossing gaat. Zoals hierboven zijdelings al genoemd, kan de aanvoer van kalk en calcium-bicarbonaat met overstroming leiden tot een toename van de zuurbuffering en een stijging van de pH (alkalinisering). Ook kan bij de reductie van sulfaat toxisch waterstofsulfide worden gevormd. Naast deze interne vergiftiging kan externe vergiftiging optreden doordat met het oppervlaktewateren sediment toxische stoffen als zware metalen en resten van bestrijdingsmiddelen worden aangevoerd. Tenslotte kan door de aanvoer en afvoer van zout (NaCl) verzilting dan wel verzoeting van het ecosysteem optreden. Voor een gedetaileerde beschrijving van de effecten op de individuele processen wordt verwezen naar Wienk et al., (2000), Sival et al., (2003) en Runhaar et al., (2004). Naast overstroming heeft het gevoerde beheer een belangrijke invloed op de soortensamenstelling (Verlinden et al., 1990; Bootsma et al., 2000; Olde Venterink 2002). Bij een maaibeheer met afvoer worden soortenrijke graslanden aangetroffen. Door maaien met afvoeren worden voedingstoffen uit het gebied gevoerd en dat is vaak meer dan worden aangevoerd door overstroming. Bij begrazing blijven de voedingsstoffen in het gebied en worden binnen het gebied verplaatst en meestal naar de plek waar de dieren het vaaks zijn zoals de drinkbak (Sival et al., 2004). Algemeen kan gesteld worden dat de overstroming zonder maaibeheer negatief gecorreleerd is met het aantal soorten. De periode waarin de overstroming plaatsvindt is in grote mate belangrijk voor het voorkomen van vegetaties. Overstromingen die plaatsvinden in de periode mei tot en met augustus hebben waarschijnlijk de grootste invloed op de vegetaties. Het op grote schaal bergen van oppervlaktewater in rivieren beekdalensystemen brengt het risico met zich mee dat de bestaande natuurgebieden door eutrofiering sterk in natuurwaarde zullen achteruitgaan en dat de resultaten van natuurontwikkeling elders ernstig zullen tegenvallen. De huidige slechte waterkwaliteit vormt daarmee een knelpunt voor de optimalisatie van het waterbeheer.. 12. Alterra-rapport 1064.

(15) Figuur 1 Een overzicht van de abiotische factoren die invloed hebben op de vegetatie. Het schema is grotendeels overgenomen uit Kemmers (1993), maar de variabelen van het overstromingsregime en sedimentatie/erosie zijn toegevoegd (Uit: Rapport BOB, Beumer (red.)). De gevolgen van overstroming zullen in de beekdalen van de zandgebieden het grootst zijn. De beekdalen nemen een centrale rol in bij zowel plannen voor waterberging en -buffering, anti-verdrogingsmaatregelen, als bij natuurontwikkeling (natte schraalgraslanden en broekbossen). Het rivierengebied is van nature al vrij eutroof en hier zijn ook minder veranderingen door overstroming met oppervlaktewater te verwachten. In laagveengebied is de omvang van de problemen afhankelijk van de manier waarop waterberging wordt ingevuld.. 1.4. Doelstelling. Onbekend is hoeveel nutriënten in gebonden vorm achterblijven na overstroming. Tevens is onbekend hoeveel de bijdrage is van nutriënten uit het oppervlaktewater ten opzichte van ander bronnen als atmosferische depositie en de afvoer door beheer. Doelstelling is het kwantificeren van de netto-bijdrage van de voedingsstoffen stikstof (N) en fosfor (P) door sedimentatie als gevolg van overstroming in verschillende overstromingsgraslanden. Het verkregen inzicht kan gebruikt worden om de kansen en risico’s van het bergen van oppervlaktewater in beekdalen voor de natuurkwaliteit in te schatten en dat daardoor een goede belangenafweging kan plaatsvinden.. Alterra-rapport 1064. 13.

(16) 1.5. Leeswijzer. In het volgende hoofdstukken worden de onderzoekslocaties per hoofdstuk beschreven. Alleen die natuurgebieden waar in de meetperiode (2003-2007) een overstroming heeft plaats gevonden worden besproken. Ingegaan wordt op het winterbeek- en vlaktepeil, sedimentatieverloop in relatie met de bodemopbouw, sedimentsamenstelling, productiviteit en nutrientenlimitatie van de vegetatie. Ter afsluiting wordt in de synthese de relatie tussen de nutriëntenaanvoer met het sediment en de productiviteit besproken en in een analyse waarin op basis van de bodem- en sedimentgegevens wordt nagegaan welke relaties bestaan tussen sedimentatie, bodem en vegetatie, en wat de meest bepalende factoren zijn voor de productiviteit van de vegetatie. Het rapport wordt afgesloten met een hoofdstuk waarin wordt aangegeven welke conclusies kunnen worden getrokken uit dit onderzoek en wat daarvan de consequenties zijn voor de mogelijkheden om waterberging en natuur te combineren en voor het onderzoek naar de invloed van waterberging op de natuur.. 14. Alterra-rapport 1064.

(17) 2. Opzet onderzoek, keuze onderzoekslocaties. 2.1. Onderzoekslocaties. Voor de veldstudie zijn vijf natuurgebieden in vier beekdalen geselecteerd. De randvoorwaarden voor de selectie van natuurgebieden en locaties zijn: 1) In de graslanden vind regelmatig overstroming plaats, met een jaarlijkse kans. 2) Door de jaarlijkse overstromingskans is sedimentaanvoer reëel. 3) Het overstromingsgrasland moet een bestaand natuurgebied zijn. 4) In het grasland komen zowel voedselarme als -rijke vegetatie voor en dit is waar te nemen in het verschil in soortensamenstelling en in biomassaproductie. De beekdalen met natuurgebieden die voldeden aan de randvoorwaarden zijn gepresenteerd in Tabel 1 en figuur 2. Tabel 1 Geselecteerde natuurgebieden in verschillende beekdalen Beekdal. Natuurgebied. Terreinbeheerder. Drentsche Aa. Kappersbult. Staatsbosbeheer. Reest. Havixhorst. Het Drentsche Landschap. Overijsselse Vecht. Rheezermaten. Staatsbosbeheer. Dommel. Malpiebeemden. Natuurmonumenten. Dommelbeemden. Staatsbosbeheer. Figuur 2 Ligging van de onderzoekslocaties. Alterra-rapport 1064. 15.

(18) 2.2. Neerslag, beek- en grondwaterpeil. In het najaar van 2004 zijn peilbuizen met continue meetapparatuur in de beek en in de vlakte geplaatst. Per dag wordt er tweemaal gemeten. Daarnaast is om de twee maanden handmatig een meting uitgevoerd. De neerslagdaghoeveelheden zijn verkregen van het KNMI bij de dichtstbijzijnde meetlocatie (Tabel 2). Tabel 2 Meetlocaties van neerslag per natuurgebied Beekdal. Natuurgebied. Meetstation. Drentsche Aa. Kappersbult. Eelde. Reest. Havixhorst. Eelde en Twente. Overijsselse Vecht. Rheezermaten. Twente. Dommel. Malpiebeemden. Eindhoven. Dommelbeemden. Eindhoven. 2.3. Sedimentatiemetingen en sedimentanalyses. De sedimentatiemetingen zijn uitgevoerd met kunsttofgrasmatten. Sedimentmetingen zijn voorheen vooral in uiterwaarden van grote rivieren uitgevoerd door de Universiteit Utrecht (Asselman en Middelkoop, 1995). Zij hebben de methodiek ontwikkeld en getest. Later zijn ook door Alterra (Maas et al., 2003) sedimentmetingen in uiterwaarden uitgevoerd. In het buitenland is de methode onder meer toegepast langs de bovenloop van de Columbia River in West-Canada (Makaske et al., 2002). De gebruikte sedimentmatten zijn kunstgrasmatten van 50 x 50 cm (Figuur 3). De kunstgrasvezels zijn 1,5 cm lang en bevestigd op een flexibele plastic ondergrond. De vezels worden verondersteld de natuurlijke ruwheid van de met gras begroeide overstromingsvlakte te benaderen. In het huidige onderzoek werden ze op het maaiveld bevestigd met vijf tot negen, 10 cm lange ijzeren spijkers. Ieder najaar zijn de sedimentmatten uitgelegd op circa 50 meetlocaties, grotendeels in zes transecten (transecten) loodrecht op de beek/rivier. In de Dommelbeemden en Kappersbult zijn twee transecten uitgezet, die enkele honderden meters van elkaar liggen. Bij de Havixhorst en in de Rheezermaten is volstaan met één transect. Op plaatsen waar grote gradiënten in sedimentatiesnelheid werden verwacht (dicht bij de bedding) werden de matten dichter bij elkaar gelegd dan elders. Ook is rekening gehouden met de invloed van de lokale topografie: sedimentmatten werden verdeeld over alle ruggen en laagtes binnen de transect. In het algemeen waren de afstanden tussen de sedimentmatten 1-20 m dicht bij de bedding en 50-100 m op enige afstand van de bedding. Op iedere onderzoekslocatie (behalve in de Rheezermaten) zijn nog enkele sedimentmatten buiten transecten uitgelegd, op vegetatiekundig interessante locaties. Waar nutriëntenanalyses nodig waren, zijn drie sedimentmatten per meetlocatie uitgelegd om over meer sediment voor analyse te kunnen beschikken. De absolute hoogteligging van de meetlocaties in het veld is door waterpassing ten opzichte van een nabijgelegen peilmerk van Rijkswaterstaat bepaald. Met een meetlint werden de meetlocaties ingemeten ten opzichte van vaste punten (zoals sloten, bomen en afrasteringen) in het terrein. Ieder voorjaar werden de matten opgehaald en in afzonderlijke plastic zakken verpakt. Met een hogedrukspuit werd het sediment van de matten verwijderd en met het water per mat opgevangen. Ook eventueel in de plastic zakken achtergebleven sediment werd opgevangen. Het natte sediment werd in een stoof gedroogd (bij. 16. Alterra-rapport 1064.

(19) ca. 45 °C) en vervolgens gewogen. Na weging van de totale sedimenthoeveelheid is het monster gemalen om homogene submonsters te kunnen nemen voor verdere analyse. Figuur 3 Een slibmat in het veld.. Van alle meetlocaties zijn submonsters geanalyseerd op korrelgrootte in het Laboratorium voor Bodemkunde en Geologie met een 'laserdiffractie', een Coulter LS Particle Size Analyser (Wageningen Universiteit). Hiermee wordt het volumeaandeel van een groot aantal fracties met korrelgroottes tussen 0,04 en 2000 m bepaald. Voorafgaand aan de laserdiffractiemeting ondergaan de monsters een standaard voorbehandeling die erop gericht is verkittingen en organische stof te verwijderen, zodat alleen de klastische fractie onderzocht wordt. In dit onderzoek gaat het vooral om de drie hoofdfracties: lutum (< 2 m), silt (2-50 m) en zand (50-2000 m). Het gehalte aan organische stof is onderzocht door meting van het gloeiverlies bij verhitting tot 850 °C. Van de vegetatiekundig interessante locaties, waarop drie matten zijn uitgelegd, zijn submonsters chemisch geanalyseerd op de nutriëntgehalten van stikstof- en fosfaat (totaalgehaltes aan N en P zijn spectrofotometrisch bepaald na destructie met H2SO4/alicylzuur/H2O2/Se) en het organische stof bij verhitting tot 550 °C .. 2.4. Bodemsamenstelling. Op de locaties van de sedimentmatten zijn bodemmonsters gestoken van een diepte van 0-15 cm. Na drogen bij 40 °C zijn de monsters, net als de sedimentmonsters, geanalyseerd op korrelgroottesamenstelling en gehalte aan organische stof (zie vorige paragraaf). In de transecten is op de meeste meetlocaties een grondboring tot enkele meters (maximaal 5,3 m) diepte gedaan om de lithologische opbouw van de bodem te kunnen beschrijven. De boringen zijn uitgevoerd met een Edelmanboor en een guts (3 cm diameter). Om de 10 cm is het bodemmateriaal in de boorkolom lithologisch beschreven volgens het systeem van De Bakker en Schelling (1989). Op basis van de beschreven boorkolommen is voor iedere transect een lithologisch profiel vervaardigd.. Alterra-rapport 1064. 17.

(20) Op de locatie waar ook vegetatiemetingen worden uitgevoerd zijn de korrelgrootte samenstelling, pH, organische stof en nutriënt- en zware metalen-gehalten bepaald. De resultaten zijn beschreven in (Runhaaar en Jansen, 2004). Totaalgehaltes aan N, P en K zijn spectrofotometrisch bepaald na destructie met H2SO4/alicylzuur/H2O2/Se. Bepaling van de totaalgehaltes aan zware metalen (Cd, Cu en Zn) hebben plaatsgevonden met behulp van atoom-emmisie-spectrometer (ICP-AES) na destructie met koningswater (HNO3/HCl). Bepaling van P-Al en Pwater hebben plaatsgevonden na extractie met ammoniumoxalaat/oxaalzuur en water. Voor een beschrijving van de procedures wordt verwezen naar Houba et al. (1995).. 2.5. Vegetatieproductiviteit en - nutrientenopname. De vegetatiemonsters zijn bemonsterd in 2 vlakken van 50 cm bij 50 cm door de bovengrondse vegetatie te oogsten tot aan het grondoppervlakte. Naast de hogere planten zijn ook de mossen bemonsterd. Direct na de oogst is het gedroogd in een droogstoof (24 uur bij 70 0C) waarna het drooggewicht is bepaald. Door het Laboratorium van Bodemkwaliteit (Wageningen UR) zijn vervolgens de totaalgehalten aan N, P en K bepaald na destructie met H2SO4/salicylzuur/H2O2/Se. Bepaling van N en P heeft plaatsgevonden met SFA (Segmented Flow Analysis) en van K met AES (Flame atomic emmission spectrometer) (Temminghof et al., 2000). Een deel van het monster is gedroogd bij 105OC om het vochtgehalte te bepalen. Gehaltes aan N, P en K zijn weergegeven als fracties van het drooggewicht bij 105 OC. Ter wille van de vergelijkbaarheid met andere studies is in het verdere rapport voor de productiviteit uitgegaan van het drooggewicht bij 70 OC. Overigens is het verschil tussen drooggewicht bij 105 OC en 70 OC gering, in de orde van enkele procenten. Een uitzondering vormt monsterpunt R2 in Rheezermaten, waar de dikke succulente stengels van Waterdrieblad zorgen voor een afwijking van ca 10%. De nutriëntlimitatie is berekend middels de verhoudingen die Olde Venterink berekend heeft en beschreven in 2000 in t. Tabel 3 Nutriëntlimitatie berekeningen volgens Olde Venterink (2000). N gelimiteerd Pgelimiteerd K gelimiteerd. 18. N/P<14,5 en N/K<2,1 N/P>14,5 en K/P>3,4 N/K>2,1 en K/P<3,4. Alterra-rapport 1064.

(21) 3. Dommel: Dommelbeemden. 3.1. Locatiebeschrijving. De Dommelbeemden liggen in het dal van Dommel tussen Son en Breugel en Sint-Oederode (Figuur 4 4). Het Dommeldal ligt hier in de Centrale Slenk, een relatief vlak en laaggelegen dekzandlandschap tussen de Peelhorst en het Kempisch Plateau. De onderzoekslokatie ligt in de middenloop van de Dommel: de transportzone van deze kleine rivier. Het hooilandreservaat ligt in een oude (Laat-Pleistocene) meanderbocht. Deze restgeul (1R4) is opgevuld met veen en ligt buiten de actieve meandergordel van de Dommel (2R7). Het is een van de weinige lokaties in het Dommeldal waar het veen niet is opgeruimd of is bedekt door jongere sedimenten van de Dommel. Aan de noordzijde wordt deze restgeul begrensd door een steilrand in dekzand die door erosie door de rivier is ontstaan (3K14). Figuur 4 Ligging van de onderzoekslokatie Dommelbeemden tegen de achtergrond van de Geomorfologische kaart van Nederland 1:50.000.. Alterra-rapport 1064. 19.

(22) Figuur 5 Dommelbeemden met de sediment-, vegetatiemeetpunten en peilbuizen. In de Dommelbeemden zijn drie onderzoekstransecten uitgezet: twee transecten haaks op de beek (zuidnoord) en één transect in de lengterichting van het beekdal (west-oost) door het hooilandreservaat (figuur 5). Transect 1 bestaat uit de meetpunten 1.1 t/m 1.9. Transect 2 bestaat uit de meetpunten 2.1 t/m 2.8. Transect 3, de transect in de lengterichting van het dal, bestaat uit de meetpunten 11, 2.8, 14, 13, 12 en 1.9. Meetpunt 15 is in 2007 ingericht, maar is door het ontbreken van meetresultaten niet in de analyse betrokken. In Figuur 4 is duidelijk te zien dat in transect 1 en 2 de meetpunten 1 t/m 6 op de meandergordel van de Dommel liggen. De meetpunten 7 liggen in beide transecten op de overgang naar de met veen gevulde LaatPleistocene restgeul (1.8, 1.9 en 2.8).. 20. Alterra-rapport 1064.

(23) Figuur 6 Ligging van de onderzoekslokaties in de Dommelbeemden tegen de achtergrond van de Geomorfologische kaart van Nederland 1:50.000. 3.2. Beek- en vlaktepeil 2004-2008. Sinds 2004 zijn in de winterperiode, de periode wanneer overstromingen plaatsvinden, de beek- en vlaktestanden continue gemeten. Bij meetlocatie 14 is de peilbuis geplaatst die het vlaktepeil continu meet met een interval van twee keer per dag (figuur 6). Het meetpunt dat het beekpeil meet is geplaatst in de buurt van 2.4. In de meetjaren heeft er een overstroming plaatsgevonden aan het begin van 2005. Helaas is het meetpunt aan de beek in dat jaar gestolen en hebben we daarom geen metingen. De andere jaren was het beekpeil onder het vlaktepeil. Het vlaktepeil was in de winterperiode wel boven het maaiveld. We kunnen niet met zekerheid zeggen dat het beekwater was.. Alterra-rapport 1064. 21.

(24) Figuur 7 Beek- en vlaktepeil (in cm NAP) voor de jaren 2005 t/m 2007( HM=hamdmeting) dommelbeemden. 9.75. 9.50. peil (cm NAP). 9.25. 9.00. 8.75. 8.50. 8.25. 8.00 18-jan-05. 28-apr-05. 6-aug-05. 14-nov-05. 22-feb-06. 2-jun-06. 10-sep-06. 19-dec-06. 29-mrt-07. 7-jul-07. datum beekpeil. vlaktepeil. HM-beekpeil. HM-vlaktepeil. maaiveld. Winter 2004-2005 De gegevens van de winter 2004-2005 worden beschreven omdat toen een overstroming plaatsvond (figuur 7 en figuur 8). Figuur 8 Dagneerslag hoeveelheden (meetstation Eindhoven, mm), vlaktepeil voor de periode 5 t/m 25 februari 2005 10.0. 30. 9.9 25 9.8. 20. 9.6 15 9.5. 9.4. neerslag (mm). peil (cm NAP). 9.7. 10. 9.3 5 9.2. 9.1. 0 9- 10- 11- 12- 13- 14- 15- 16- 17- 18- 19- 20- 21- 22- 23- 24- 258765feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb- feb05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 datum vlaktepeil. maaiveld. neerslag Eindhoven. In februari 2005 overstroomde de vlakte voor een periode van 7 dagen (11 t/m 18 februari) met een maximaal hoogteverschil van ca. 50 cm. De bodem voor de overstroming was min of meer verzadigd met water; het vlaktepeil was ca. 3 m onder het maaiveld. Na de overstromingsperiode zakte het vlaktepeil minder ver weg dan ervoor en kwam uiteindelijk boven het maaiveld te staan.. 22. Alterra-rapport 1064.

(25) 3.3. Sedimentatie en bodemopbouw. In figuur 9 is de ondergrond van transect 1 in het studiegebied De Dommelbeemden te zien. De ondergrond in het profiel wordt gedomineerd door fijnzandige afzettingen van de Dommel, die afgedekt worden door een, enkele tientallen centimeters dikke, zavellaag. De huidige bedding van de Dommel, uiterst links in het profiel, wordt geflankeerd door een smalle oeverwal. Het maaiveld helt enigszins af naar het noordoosten. In de rechterhelft van het profiel is de met veen, kleiig veen en venige klei gevulde geulvormige laagte te zien, die tegen de noordoostelijke rand van het Dommeldal ligt. Het grondwater staat hier het hele jaar nagenoeg aan het maaiveld. Opvallend is dat de venige vulling in twee pakketten te verdelen is, die gescheiden worden door een laag fijn zand die is afgedekt door zavel en humeuze klei. Het veen boven deze scheidingslaag is veel armer aan klei dan dat eronder. De scheidingslaag is een afzetting van de Dommel die op twee manieren geïnterpreteerd kan worden: (1) de laag kan ontstaan zijn in een periode waarin veel erosie in het achterland plaatsvond en de Dommel dus veel meer sediment afzette dan nu; (2) de laag kan ontstaan zijn in een periode waarin de bedding van de Dommel veel dichter bij de rand van de overstromingsvlakte stroomde dan nu het geval is. De eerste interpretatie lijkt gesteund te worden door het feit dat de afsluitende kleilaag in het hele profiel te vervolgen is en aan lijkt te sluiten op de huidige oeverafzettingen van de Dommel, waarbij de textuur van de laag steeds fijner wordt met toenemende afstand tot de Dommel. De ouderdom van de scheidingslaag is onbekend, maar zou goed te bepalen zijn met behulp van 14C-dateringen van het veen eronder en erboven. Wat wel duidelijk is, is dat de huidige condities langs de dalrand in dit profiel bijzonder zijn: in het geologisch (recente) verleden werd hier meer klei afgezet, getuige de opbouw van de ondergrond dieper dan 1 m. Ongeveer in het midden van het profiel is nog een andere met veen gevulde bedding te zien, die aan de bovenzijde afgesloten wordt door het bovengenoemde zandige pakket. Dicht bij de huidige Dommel, onder de oeverafzettingen, bevindt zich een zavelig sedimentlichaam in de zandige ondergrond (locatie 1.2 in figuur 9). De sedimentatiemetingen met de slibmatten in de winter van 2003/2004 (figuur 9) vertonen een duidelijk patroon van afnemende sedimentatie met toenemende afstand tot de Dommel, hoewel de absolute hoeveelheden sediment vrij laag waren (< 70 g/m2 m.u.v. locatie 1.4). Dicht bij de Dommel nam de sedimentatie snel af, verderop in de transect nam de sedimentatie nog maar langzaam af. Dit algemene patroon werd verstoord door meting van zeer hoge sedimentatie op locatie 1.4, die werd veroorzaakt doordat zandig materiaal van molshopen, dat aan de oppervlakte lag tijdens overstroming, verspoeld was en deels op de slibmat terecht was gekomen. Andere kleine afwijkingen van de algemene trend in het noordoostelijke deel van de transect reflecteren kleine verschillen in hoogteligging van meetlocaties: in de zone van geringe sedimentatie ver van de rivier of beek blijft doorgaans op de lage plaatsen meer sediment achter, omdat hier uit een hogere waterkolom meer sediment kan bezinken en omdat de overstroming hier langer duurt (zie ook Makaske et al., 2002).. Alterra-rapport 1064. 23.

(26) Figuur 9 Een lithologisch profiel langs transect 1 in studiegebied De Dommelbeemden met daarin aangegeven de terreinhoogte, de locaties van slibmatten en de grondwaterspiegel tijdens het uitvoeren van de grondboringen. In het diagram boven het lithologische profiel zijn de corresponderende sedimentatiemetingen met de slibmatten (seizoen 2003/2004) weergegeven. Naast de totale gemeten sedimentatie per locatie zijn ook de absolute hoeveelheden van diverse gemeten sedimentfracties gegeven. In het bovenste diagram zijn de relatieve aandelen van verschillende sedimentfracties per locatie gegeven. De nummers van de meetlocaties zijn boven dit diagram weergegeven. gewichtsaandeel zand, silt, lutum en organische stof (%). 1.1 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 100 80. organische stof. 60 lutum 40. silt. 20 zand 0 335 g/m2 259 g/m2 80. totale gemeten sedimentatie. sedimentatie (g/m2). lutum (< 2 m) 60. leem (< 50 m) zand (50-2000 m) organische stof. 40 20 0. 0. 100. 200. 300. 400. 500. afstand (m). ZW. NO. hoogte (m boven NAP). 11 10 9 8 7 50 m. 0. 6. veen. humeuze lichte klei. fijn zand. kleiig veen. leem. humeus/venig zand. venige klei. zavel. zandig veen. boorpunt. lichte klei. humeuze zavel. lemig zand. einde boring. slibmat. opgebracht materiaal. grondwaterspiegel (26/27 mei 2003). Figuur 10 De relatieve aandelen leem en organische stof in het sediment en in de bodem (5-25 cm - mv) op de meetlocaties van transect 1 in studiegebied De Dommelbeemden. Het sediment betreft het seizoen 2003/2004. Het gewichtsaandeel leem is gemeten ten opzichte van de klastische fractie (lutum, silt en zand exclusief organische stof). Het gewichtsaandeel organische stof is gemeten ten opzichte van het totale bodem/sedimentmonster 1.1 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. gewichtsaandelen leem en organische stof (%). 100 80 60 40. leem (< 50 m) sediment leem (< 50 m) bodem. 20. organische stof sediment organische stof bodem. 0. 0. 100. 200. 300. 400. 500. afstand (m). Het gehalte aan organische stof van het afgezette sediment nam sterk toe met toenemende afstand tot de Dommel. De klastische fractie kenmerkte zich door lage lutum- en hoge zandgehaltes, zeker dicht bij de Dommel. De siltfractie nam aanzienlijk toe ten koste van de zandfractie, met toenemende afstand tot de. 24. Alterra-rapport 1064.

(27) Dommel. In Figuur 10 10 is te zien dat de aandelen leem en organische stof in het opgevangen sediment (in seizoen 2003/2004) en die in de bodem op de meetlocaties dicht bij elkaar lagen, hetgeen suggereert dat overstromingen zoals die van 2003/2004 in belangrijke mate het bodemprofiel gevormd hebben. Het algemene patroon van een fijnere textuur (een groter aandeel leem) en hogere gehaltes aan organische stof met toenemende afstand tot de Dommel sluit goed aan bij wat te zien is in Figuur 9 9. Een vergelijkbare overstroming vond plaats in het seizoen 2006/2007 (Figuur 11 11) en leverde op sommige locaties in de transect wat meer en op andere locaties wat minder sediment op. Het ‘molshopeneffect’ deed zich toen, behalve op locatie 1.4, ook op de oeverwal van de Dommel (locatie 1.1) voor. In de overige seizoenen werd geen significante sedimentatie in transect 1 gemeten. Figuur 11 De hoeveelheden sediment gemeten op de meetlocaties in transect 1 in studiegebied De Dommelbeemden in seizoen 2003/2004 en seizoen 2006/2007. De ondergrond van transect 2 ( Figuur 12 12) vertoont in velerlei opzicht een beeld dat vergelijkbaar is met dat van transect 1. Belangrijke verschillen zijn dat het oppervlakkige venige pakket langs de rand van het dal (rechterzijde profiel) veel kleiiger ontwikkeld is, hetgeen te verklaren valt door de ligging dichter bij de Dommel. Ook is in dit profiel een veel dikker pakket van zavelige Dommelafzettingen aanwezig, wat waarschijnlijk te maken heeft met het feit dat dit profiel dicht langs een scherpe buitenbocht van de Dommel loopt. In het hoogste deel van de transect (locaties 2.1 t/m 2.4) is in het seizoen 2003/2004 geen sediment afgezet, omdat dit deel niet of nauwelijks overstroomd is. De relatief hoge sedimentatie op locatie 2.5 was waarschijnlijk het gevolg van een ‘molshopeneffect’. De verhoogde sedimentatie op locatie 2.7 ten opzichte van de nevenliggende locaties zou verklaard kunnen worden door de goede bereikbaarheid van deze locatie voor overstromingswater vanuit de Dommel dat via de sloot tussen locaties 2.7 en 2.8 het gebied instroomt. Een lage wal langs de sloot (niet weergegeven in het profiel in Figuur 12 12) schermt locatie 2.8 enigszins af. De aandelen van de verschillende fracties in het sediment in deze transect waren vergelijkbaar met die in transect 1. Evenals in transect 1 lagen de gehaltes aan leem en organische stof in het sediment vrij dicht bij de gehaltes van deze fracties in de bodem, waarbij ook de ruimtelijke patronen binnen de transect goed overeenkwamen (Figuur 13 13). Gemiddeld waren de gehaltes aan leem en organische stof in het sediment wel iets hoger, zeker in het deel van de transect dat ver van de Dommel ligt. In het seizoen 2006/2007 zijn in deze transect, net als in transect 1, sedimenthoeveelheden gemeten die weinig verschillen van de metingen in seizoen 2003/2004 (Figuur 14 14). Met minder dan 40 g/m2 waren de gemeten hoeveelheden laag, maar wel significant.. Alterra-rapport 1064. 25.

(28) Figuur 12 Een lithologisch profiel langs transect 2 in studiegebied De Dommelbeemden met daarin aangegeven de terreinhoogte, de locaties van slibmatten en de grondwaterspiegel tijdens het uitvoeren van de grondboringen. In het diagram boven het lithologische profiel zijn de corresponderende sedimentatiemetingen met de slibmatten (seizoen 2003/2004) weergegeven. Naast de totale gemeten sedimentatie per locatie zijn ook de absolute hoeveelheden van diverse gemeten sedimentfracties gegeven. In het bovenste diagram zijn de relatieve aandelen van verschillende sedimentfracties per locatie gegeven. De nummers van de meetlocaties zijn boven dit diagram weergegeven. gewichtsaandeel zand, silt, lutum en organische stof (%). 2.1 2.2 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 100 80. organische stof. 60 lutum 40 silt 20 zand. 0 100. totale gemeten sedimentatie. sedimentatie (g/m2). 80. lutum (< 2 m) leem (< 50 m). 60. zand (50-2000 m) organische stof. 40 20 0. 0. 50. 100. 150. 200. 250. afstand (m). Z. N. 11. hoogte (m boven NAP). 10 9 8 7 6 5. 26. 50 m. 0. veen. zavel. boorpunt. kleiig veen. humeuze zavel. einde boring. venige klei. fijn zand. slibmat. zware klei. humeus/venig zand. lichte klei. zandig veen. grondwaterspiegel (26/27 mei 2003). humeuze lichte klei. lemig zand. Alterra-rapport 1064.

(29) Figuur 13 De relatieve aandelen leem en organische stof in het sediment en in de bodem (5-25 cm - mv) op de meetlocaties van transect 2 in studiegebied De Dommelbeemden. Het sediment betreft het seizoen 2003/2004. Het gewichtsaandeel leem is gemeten ten opzichte van de klastische fractie (lutum, silt en zand exclusief organische stof). Het gewichtsaandeel organische stof is gemeten ten opzichte van het totale bodem/sedimentmonster 2.1 2.2 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 100. gewichtsaandelen leem en organische stof (%). leem (< 50 m) sediment leem (< 50 m) bodem. 80. organische stof sediment organische stof bodem. 60 40 20 0. 0. 50. 100. 150. 200. 250. afstand (m). Figuur 14 De hoeveelheden sediment gemeten op de meetlocaties in transect 2 in studiegebied De Dommelbeemden in seizoen 2003/2004 en seizoen 2006/2007. 100 sedimentatie 2003-2004. sedimentatie (g/m2). 80. sedimentatie 2006-2007. 60 40 20 0. 0. 50. 100. 150. 200. 250. afstand (m). 3.4. Sediment, N- en P-aanvoer. In de meetjaren vond er geen overstroming plaats over de oeverwal via de transecten (1.1 t/m 1.9 en 2.1 t/m 2.8). Wel vond er een overstroming plaats via de aanvoersloot en overstroomde transect 3 gelegen in de lengterichting van het dal, bestaat uit de meetpunten 11, 2.8, 14, 13, 12 1.8 en 1.9 (Figuur 5 en bijlage 4). Aan het sediment in 2004 zijn geen metingen uitgevoerd vanwege de lage hoeveelheid.. Alterra-rapport 1064. 27.

(30) Figuur 15 De sediment, N- en P-hoeveelheden in g/m2 met de afstand dwarsraai 2005. dwarsraai 2007 10. 80. 8. 60. 6. 60. 6. 40. 4. 40. 4. 20. 2. 20. 2. 0. 0 600. 60 40 20 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 0. 100. afstand (m ) sediment. 200. 300. 400. 500. sediment (g/m2). 100. 8 N of P (g/m2). 10. 80 sediment (g/m2). 100. 80 sediment (g/m2). 100. 0 0. 100. afstand (m ) sediment. N. 200. 300. 400. 500. N of P (g/m2). dwarsraai 2004. 0 600. afstand (m ) P. sediment. N. P. De. De hoeveelheden sediment variëren per jaar en locatie en zijn niet gerelateerd aan de afstand. Hogere hoeveelheden stikstof komen overeen met hogere hoeveelheden sediment en voor de stikstof is dat een maximum van 15 kg/ha en voor fosfor is het een maximum van1 kg/ha.. 3.5. Vegetatie. 3.5.1 Soortensamenstelling De opnamen die in 2003 en in 2007 gemaakt zijn verschillen in soorten niet zoveel van elkaar, echter in bedekkingen wel. De vegetatie is vrij stabiel. Runhaar en Jansen (2004; Tabel 4) beschreven de locaties als volgt. Punt 11 ligt in het meest westelijke deel van de Dommelbeemden. De opname ligt in een Scherpe-zeggehooiland, met naast Scherpe zegge ook soorten als Reukgras, Moerasstruisgras, Moeraswalstro, Kruipende boterbloem en Grote wederik (bijlage 1). In het volgende perceel, iets ten oosten van het weggetje richting de Dommel, ligt meetpunt 14 in een Dotterbloemhooiland met behalve Dotterbloem en Scherpe zegge ook veel Kruipende boterbloem en Moeraskartelblad. Meetpunt 13 ligt in een wat lager en natter gedeelte, waar op basis van veldwaarnemingen in februari 2004 waarschijnlijk sprake is van sterke kwel: lokaal stond het maaiveld hier bol als gevolg van de waterdruk onder de bewortelde bovenste veenlaag. De vegetatie heeft hier wat meer het karakter van een kleine-zeggenvegetatie, met veel Zwarte zegge en Moerasstruisgras, en daarnaast ook Draadrus en Sterzegge. Meetpunt 12 ligt een stuk oostelijker en heeft duidelijk een wat schraler en zuurder karakter. Het gaat om een kleine-zeggenvegetatie waarin de aanwezigheid van Blauwe zegge en Pijpestrootje een overgang naar het blauwgrasland aangeven. Meetpunt 1.15 ligt in het meest oostelijke en meest hooggelegen deel van het transect, aan de beekdalflank. Het gaat om een blauwgrasland waarin de meest kenmerkende soorten voor dit vegetatietype, Blauwe zegge en Spaanse ruiter, voorkomen. Tabel 4 Vegetatiekundige indeling meetpunten in de Dommelbeemden (Uit Runhaar &Jansen 2004) en locatie 1.8 en 2.8 opgenomen door F.Sival in 2007 Opn. 11. Code 8Bc. Latijnse naam Caricion gracilis. Nederlandse naam Verbond van Scherpe zegge. 14. 16Ab4. Ranunculo-Senecionetum aquatici. Associatie van Boterbloemen en Waterkruiskruid. 13. 6Ab4/9Aa3. Ranunculo-Senecionetum aquatici / Carici curtae-Agrostietum caninae. Associatie van Boterbloemen en Waterkruiskruid / Associatie van Moerasstruisgras en Zompzegge. 12. 9Aa3/16Aa 1. Carici curtae-Agrostietum caninae / Cirsio dissecti-Molinietum. Associatie van Moerasstruisgras en Zompzegge / Blauwgrasland. 15. 16Aa1b. Cirsio dissecti-Molinietum typicum. Blauwgrasland; typische subass.. 1.8. 16Ab4b. Ranunculus-Senecionetum caricetum paniceae. Associatie van Boterbloemen en Waterkruiskruid. 2.8. 8Bc1b. Caricetum ripariae. Oeverzegge-associatie. Alterra-rapport 1064. 28.

(31) 3.5.2 N-, P- en K-limitatie Middels de methode van Olde Venterink (2000) is de nutrientlimitatie berekend. De nutrientlimitatie verschilt per jaar (tabel 5). Over het algemeen is de vegetatie stikstofgelimiteerd en in enkele jaren zowel N- als Kgelimiteerd. K-limitatie in graslanden kan een indicatie zijn voor verdroging (Van Duren en Pegtel 2000; Olde Venterink 2000). In 2007 is zelfs locatie 12 P-gelimiteerd, iets wat karakteristiek is voor kwelgevoede blauwgraslanden met een lage drogestofproductie. Dit grasland had naast een lage drogestofproductie van 260 g/m2 ook het laagste P-gehalte van 1 gP/kg (bijlage 2). Tabel 5 N-, K- en P-limitatie in de Dommelbeemden. Gebied Dwarsraai Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Hoofdraaien Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Hoofdraaien Dommelbeemden. 3.6. code. 2003. 2004. 2005. 2007. 11 2.8 14 13 12 1.8 1.9. * * N N N N N. N N, K N N N N N. N N N N N N N. N N. 1.8 1.9 1.15. * * N,K. N N N,K. N * N. N, K N. 2.8. *. N, K. *. N. *. N P N, K N. *. Synthese. De doelstelling van het onderzoek is het kwantificeren van de hoeveelheid sediment en hoeveelheid gebonden stikstof en fosfaat aan het sediment na een overstroming in verschillende beekdalgraslanden in relatie tot de productiviteit van de vegetatie. Dit om de eutrofiering van overstroming vast te kunnen stellen en de factoren die de drogestof productie van de vegetatie beïnvloeden. Netto effect overstroming Ten eerste is onbekend hoeveel de bijdrage is van nutriënten uit het oppervlaktewater ten opzichte van ander bronnen als atmosferische depositie en bodemprocessen. In en bijlage 5 is beschreven wat het netto effect is van de externe eutrofiering van de overstroming. In de Dommelbeemden verschillen de hoeveelheden per jaar . Door het maaien en afvoeren wordt meer afgevoerd dan aangevoerd door het sediment.. Alterra-rapport 1064. 29.

(32) Tabel 6 Netto effect externe eutrofiering van het sediment. Gebied. Netto 2004 N P g/m2 g/m2. code. Dwarsraai Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Hoofdraai Dommelbeemden Dommelbeemden Dommelbeemden Hoofdraai Dommelbeemden. Netto 2005 N P g/m2 g/m2. Netto 2007 N P g/m2 g/m2. -4.1 -5.5. -0.5 -0.7. -5.6 -9.9. -0.7 -1.2. -2.9 -2.8. -0.3 -0.2. -2.7 -3.7 -4.6 -5.5. -0.3 -0.2 -0.5 -0.5. 1.8 1.9 1.15. -4.6 -5.5. -0.5 -0.5. 2.8. -9.9. -1.2. 11 2.8 14 13 12 1.8. 1.9. Externe eutrofiering sediment Ten tweede is onduidelijk wat het effect is van N- en P-aanvoer via het sediment op de drogestofproductie van de de vegetatie. De vegetatie in de Dommelbeemden is op de meeste plekken N-gelimiteerd. Slechts op 1 plek, locatie 12, het blauwgrasland, is het in 2007 P-gelimiteerd. In de onderstaande grafieken figuur 16 en figuur 17, zijn N en P samen uitgezet met de drogestof hoeveelheid in g/m2. Bij hogere drogestofhoeveelheden is zowel de N- als P-aanvoer ook hoger. Figuur 16 N-aanvoer in sediment en drogestofproductie van de vegetatie. 400 1. 200. 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 800 600. 2 400 1. 0 600. 200. 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 1000 800. 3. N (g/m2). 2. 4. 1000. 3. N (g/m2). 600. biomassa (g/m2). 800. 3. N (g/m2). 4. 1000. dwarsraai 2007. biomassa (g/m2). 4. dwarsraai 2005. 600 2 400 1. 0 600. 200. 0 0. 100. 200. 300. 400. afstand (m ). afstand (m ). afstand (m ). N. N. N. biomassa. biomassa. 500. biomassa (g/m2). dwarsraai 2004. 0 600. biomassa. Figuur 17 P-aanvoer in sediment en drogestof productie van de vegetatie. 1.0. 1000. 0.8. 800. 0.8. 800. 0.8. 800. 0.6. 600. 0.6. 600. 0.6. 600. 0.4. 400. 0.4. 400. 0.4. 400. 0.2. 200. 0.2. 200. 0.2. 200. 0. 100. 200. 300. 400. 500. 0 600. 0.0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 0 600. P (g/m2). 1000. biomassa (g/m2). 1.0. P (g/m2). 1000. 0.0 0. 100. 200. 300. 400. afstand (m ). afstand (m ). afstand (m ). P. P. P. biomassa. Alterra-rapport 1064. biomassa. 500. biomassa. 0 600. biomassa (g/m2). dwarsraai 2007. 1.0. 0.0. 30. dwarsraai 2005. biomassa (g/m2). P (g/m2). dwarsraai 2004.

(33) 4. Overijsselse Vecht: Rheezermaten. 4.1. Locatiebeschrijving. De Rheezermaten is een hooilandcomplex in het Vechtdal ten zuidwesten van Hardenberg (figuur 18). De Overijsselse Vecht was tot het einde van de 19e eeuw vooral tussen Hardenberg en Dalfsen een sterk meanderende rivier. De rivier is daarna gekanaliseerd en gestuwd en een groot aantal meanders zijn afgesneden. Sedimentatie- en erosieprocessen zijn hierdoor sterk beperkt. Eén van de stuwen bevind zich in Hardenberg. De Rheezermaten liggen 1.5 km stroomafwaarts van deze stuw. De volgende stuw, Mariënberg, bevindt zich 5.5 km stroomafwaarts van de Rheezermaten. Het hooilandcomplex ligt in een geïsoleerde LaatPleistocene meanderbocht buiten de meandergordel (3R7) van de Holocene Vecht. De restgeul is opgevuld met veen. Buiten de restgeulen bestaat de bodem van het Vechtdal vooral uit fluviatiele en eolische zanden. De landschappelijke ligging is vergelijkbaar met de Dommelbeemden. Ook de Rheezermaten worden aan de noordzijde begrensd door een steilrand op de overgang naar het dekzandlandschap. Het dal van de Overijsselsche Vecht wordt aan weerzijden begrensd door dekzandruggen (3L5, 3K14 Deze dekzandruggen zijn in de Middeleeuwen opnieuw verstoven waardoor stuifzandduinen (3L8 en 4L8) zijn ontstaan.. Figuur 18 Ligging van de onderzoekslokatie Rheezermaten tegen de achtergrond van de Geomorfologische Kaart van Nederland 1:50.000. Verklaring van de codes: 3R7 Meandergordel Overijsselse Vecht; 3L5 Dekzandwelvingen; 3K14en 4K14 Dekzandruggen; 3L8 en 4L8 Stuifzandduinen; 2M9, 2M13 en 2M14 Dekzandvlakten; 2M45 en 3L10 Dekzandvlakten en -welvingen met veenresten. Alterra-rapport 1064. 31.

(34) In het noordelijk deel van het hooiland, in de restgeul, ligt een complex van veenwijken en -ruggen die door vervening zijn ontstaan (figuur 18). Ten zuiden van het hooilandcomplex ligt een afgesneden Holocene Vechtmeanders (figuur 19). Figuur 19 Rheezermaten met de sediment-, vegetatiemeetpunten en peilbuizen. In de Rheezermaten is één onderzoekstransect uitgezet (figuur 19). Deze transect loopt haaks op de rivier vanaf de meandergordel tot in de Pleistocene restgeul. De onderzoekslokaties 1.1 tot en met 1.3 liggen op zandige Vechtafzettingen. Alleen de lokaties 1.4 en 1.5 liggen in het veen. In figuur 20 is te zien dat het hooilandcomplex in een vlak gebied ligt. Daarnaast is de veenverkaveling in de restgeul zichtbaar. Deze verkaveling ontbreekt in het zandige deel van het hooilandcomplex. Het hoogte verschil tussen het dal en het omliggende dekzandlandschap is 2 á 3 meter.. 32. Alterra-rapport 1064.

(35) Figuur 20 Terreinmodel van de Rheezermaten met de onderzoekslokaties. 4.2. Vlaktepeil 2004-2006. Sinds 2004 zijn in de winterperiode, de periode wanneer overstromingen plaatsvinden, de vlaktestanden continue gemeten. Bij meetlocatie 1.3 is de peilbuis geplaatst om het vlaktepeil continue te meten. In de Overijsselse vecht is geen peilbuis gezet. (figuur 21).. Alterra-rapport 1064. 33.

(36) Figuur 21 Vlaktepeil (in cm NAP) voor de jaren 2005 t/m 2006 Rheezermaten 6.70. 6.65. 6.60. peil (cm NAP). 6.55. 6.50. 6.45. 6.40. 6.35. 6.30 9-nov-04. 29-dec-04. 17-feb-05. 8-apr-05. 28-mei-05. 17-jul-05. 5-sep-05. 25-okt-05. 14-dec-05. 2-feb-06. 24-mrt-06. datum vlaktepeil. HM-vlaktepeil. maaiveld. In de meetjaren hebben er kortstondig overstroming plaatsgevonden in 2005. Het andere jaar niet omdat het vlaktepeil onder het maaiveld lag. De gegevens van de winter 2004-2005 worden verder in detail beschreven. Winter 2004-2005 Figuur 22 Dagneerslag hoeveelheden (meetstation Twente, mm), beek- en vlaktepeil voor de periode 1 januari t/m 16 april 2005 gemeten, tweemaal per dag 6.70. 25. 20 6.65. 10. 6.60. 5 6.55 0. 6.50. -5 6- 11- 16712- 17- 22- 27- 11611- 16- 21- 26- 31- 5- 10- 15- 20- 25- 2jan- jan- jan- jan- jan- jan- jan- feb- feb- feb- feb- feb- mrt- mrt- mrt- mrt- mrt- mrt- apr- apr- apr- apr05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 datum vlaktepeil. 34. Alterra-rapport 1064. maaiveld. neerslag Twente. neerslag (mm). peil (cm NAP). 15.

(37) Het vlaktepeil is in de meetperiode rond het maaiveld. Op twee tijdstippen, 10-15 februari en 8-10 maart, komt het vlaktepeil boven het maaiveld uit met een maximale hoogte van enkele millimeters. De bodem is in de periode verzadigd met water.. 4.3. Waterkwaliteit winter 2004. Tijdens een overstroming is op 22 januari 2004 uit de beek een watermonster genomen en geanalyseerd. De analysegegevens staan in tabel 7. De nitraatconcentratie is hoger dan het gemiddelde uit Runhaar en Jansen 2004 tabel 8). Voor ortho-fosfaat en totaal P zijn de concentraties min of meer gelijk. Dit in tegenstelling tot eerdere bevindingen in de Beerze waarbij totaal P tijdens een overstroming sterk verhoogd was (Stuyfzand et al., 2008). Tabel 7 Waterkwaliteit Overijsselse Vecht bij Rheezermaten op 22 januari 2004 opgeloste stoffen (<0,45 μm). Locatie pH. Overijsselse Vechtbrug N343. 6.88. zwevend stof. EC N-NO3 N-NH4 P-PO4 N-totaal Zn-totaal P-totaal μs/cm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l 448. 8.67. 0.02. 0.13. 10.02. 0.02. hoev. mg/l. 0.29. 0.021. N-totaal P-totaal gN/kg mgP/kg 23. 934. I Tabel 8 Waterkwaliteit Vecht bij Rheezermaten in de periode oktober-mei (Uit: Runhaar en Jansen 2004). Gem. stdv.. Gem stdv.. 4.4. Zicht (dm). PH (-). EC (mS/m). N-kj (mgN/l). N-tot (mgN/l). Org-N (mgN/l). NH4 (mgN/l). NO3 (mgN/l). 6 (7) 3 (3). 7.4 (7.4) 0.2 (0.2). 51 (53) 14 (13). 1.5 (1.4) 0.4 (0.4). 6.7 (5.9) 2.0 (2.3). 1.1 (1.1) 0.4 (0.3). 0.3 (0.2) 0.3 (0.2). 5.2 (4.5) 1.7 (2.0). o-P (mgP/l). Tot-P (mgP/l). Cl (mg/l). 0.1 (<0.1) <0.1 (<0.1). 0.2 (0.2) 0.1 (0.1). 52 (55) 21 (21). SO4 (mg/l) n=11 59 (58) 12 (11). Ca (mg/l) n=7 73 (73) 4 (4). Mg (mg/l) n=7 6.9 (6.9) 0.4 (0.4). K (mg/l) n=7 11.6 (11.8) 3.6 (2.8). Na (mg/l) n=7 43 (46) 30 (25). Sedimentatie en bodemopbouw. De ondergrond van de bestudeerde transect in de Rheezermaten bestaat uit een ca. 1 m dik veenpakket op lemig zand (figuur 23). Aan de noordwestzijde wordt het veen en lemig zand begrensd door een fijnzandige opduiking behorend bij het dekzandlandschap dat het Vechtdal begrensd. Het veenpakket is lensvormig en vult een wijde, geulvormige, laagte. De laagte lijkt een laat-pleistocene meanderbocht, vooral vanwege de, op de geomorfologische kaart zichtbare, concave erosieve grens met het noordwestelijk gelegen dekzandlandschap (Figuur ). Het ontbreken van een smalle restgeul en een kronkelwaardreliëf van ruggen en laagtes in de binnenbocht weerspreekt deze interpretatie. Opvallend is dat de top van het veenpakket in het diepste deel van de laagte kleiig is: kennelijk is na een periode van ongestoorde veenontwikkeling de invloed van de Overijsselse Vecht in het (geologisch) recente verleden wat toegenomen. In het najaar van 2003 stond het grondwater 10-20 cm onder het venige maaiveld. Door oxidatie is de toplaag van het veen sterk veraard.. Alterra-rapport 1064. 35.

(38) Figuur 23 Een lithologisch profiel langs de bestudeerde transect in studiegebied De Rheezermaten met daarin aangegeven de terreinhoogte, de locaties van slibmatten en de grondwaterspiegel tijdens het uitvoeren van de grondboringen. In het diagram boven het lithologische profiel zijn de corresponderende sedimentatiemetingen met de slibmatten (seizoen 2003/2004) weergegeven. Naast de totale gemeten sedimentatie per locatie zijn ook de absolute hoeveelheden van diverse gemeten sedimentfracties gegeven. In het bovenste diagram zijn de relatieve aandelen van verschillende sedimentfracties per locatie gegeven. De nummers van de meetlocaties zijn boven dit diagram weergegeven. Locatie 1.4 lag buiten de transect 15 cm lager dan locatie 1.5 en is op de transect geprojecteerd. gewichtsaandeel zand, silt, lutum en organische stof (%). 1.1. 1.2. 1.3. 1.4 1.5. 100 80. organische stof. 60. lutum. 40. silt. 20 zand. 0 100. totale gemeten sedimentatie. sedimentatie (g/m2). 80. lutum (< 2 m) leem (< 50 m). 60. zand (50-2000 m) organische stof. 40 20 0. 0. 100. 200. 300. 400. 500. afstand (m). hoogte (m boven NAP). ZO. NW. 6 5 50 m. 0 4. veen. fijn zand. kleiig veen. lemig zand. opgebracht materiaal. boorpunt. slibmat. einde boring. grondwaterspiegel (28 oktober 2003). De sedimentatiemetingen (figuur 23) die zijn uitgevoerd in het seizoen 2003/2004 laten zien dat de laagste locaties het meeste sediment hebben ontvangen, door grotere waterdieptes en langere inundatieduur. Absolute sedimenthoeveelheden waren echter overal laag (< 40 g/m2). Een groot deel van het afgezette sediment bestond uit organische stof. Op locatie 1.2 kwamen de gehaltes aan leem en organische stof in de bodem vrijwel exact overeen met die in het opgevangen sediment (figuur 24). Op andere locaties bestonden afwijkingen, die echter geen eenduidig beeld vertonen. Gesteld kan worden dat gemiddeld over de transect, de gehaltes aan leem en organische stof in het sediment niet veel afweken van die in de bodem. De bodem lijkt dus in belangrijke mate gevormd te worden door sedimentatiegebeurtenissen zoals die in het seizoen 2003/2004.. 36. Alterra-rapport 1064.

(39) Figuur 24 De relatieve aandelen leem en organische stof in het sediment en in de bodem (5-25 cm – mv) op de meetlocaties van de bestudeerde transect in studiegebied De Rheezermaten. Het sediment betreft het seizoen 2003/2004. Het gewichtsaandeel leem is gemeten ten opzichte van de klastische fractie (lutum, silt en zand exclusief organische stof). Het gewichtsaandeel organische stof is gemeten ten opzichte van het totale bodem/sedimentmonster 1.1. 1.2. 1.3. 1.4 1.5. gewichtsaandelen leem en organische stof (%). 100 80 60 40. leem (< 50 m) sediment leem (< 50 m) bodem. 20. organische stof sediment organische stof bodem. 0. 0. 100. 0 0 2. 0 0 3. 0 0 4. 0 0 5. afstand (m). 4.5. Sediment, N- en P-aanvoer. In de meetjaren 2003-2004 vond er een overstroming plaats. De hoeveelheden sediment varieërde per locatie en zijn gerelateerd aan de afstand (figuur 25). Grote hoeveelheden stikstof komen overeen met meer sediment. Voor stikstof is dat een maximum van 21 kg/ha en voor fosfor is het een maximum 3 kg/ha. Figuur 25 De sediment, N- en P-hoeveelheden in g/m2 met de afstand. 50. 10. 40. 8. 30. 6. 20. 4. 10. 2. 0 500. 600. 700. 800. 900. N of P (g/m2). sediment (g/m2). hoofdraai 2004. 0 1000. afstand (m ) sediment. 4.6. N. P. Vegetatie. 4.6.1 Soortensamenstelling In 2003 is een soortensamenstelling beschreven door Runhaar en Jansen (2004). In 2007 is die niet meer herhaald. De beschrijving is als volgt: opnamen 5 en 4 liggen in het noordelijk deel van het transect, waar een groot aantal smalle veenruggen en -wijken naast elkaar liggen. Opname 5 is gemaakt in een Veldrushooiland op een rug, waarin naast Veldrus ook veel Grote wederik, Grote pimpernel, Rood zwenkgras, Tormentil en Haakmos voorkomen. In de direct naastgelegen veenwijk (opn. 4) komt een trilveenvegetatie voor met Ronde zegge, Snavelzegge, Scherpe zegge, Waterdrieblad en Wateraardbei. In het relatief goed ontwaterde hooiland. Alterra-rapport 1064. 37.

(40) aan de andere zijde van de sloot komt een bloemrijke vegetatie voor met Moerasrolklaver, Moeraswalstro, Moeraskruiskruid en Moerasspirea (opn. 3). Opname 2 is gemaakt in het minst ontwaterde centrale deel van het hooilandgebied. Hier wordt de vegetatie gedomineerd door Scherpe zegge en Hennegras, met daarnaast veel Dotterbloem en Holpijp. Opname 1 ligt in een het wat hoger gelegen deel van het transect dat het dichtste bij de Vecht ligt. Het is een kruidenrijk hooiland met naast Rood zwenkgras, Gewoon struisgras, reukgras, Gestreepte witbol en Ruwe smele soorten als Grote pimpernel, Blauwe knoop, Draadrus en Langbladige ereprijs. Tabel 9 Indeling monsterpunten naar vegetatiekundige eenheid (Uit: Runhaar en Jansen, 2004) Opn. 1.5 1.4. Code. Latijnse naam. Ned. naam. 16Ab1/. Crepido-Juncetum acutiflori / Cirsio. Veldrus-associatie / Blauwgrasland. 16Aa1. dissecti-Molinietum. 9Aa3b. Carici curtae-Agrostietum caricetosum. Ass. van Moerasstruisgras en Zompzegge; subass. met. diandrae. Ronde zegge. 1.3. 16Ab4. Ranunculo-Senecionetum aquatici. Associatie van Boterbloemen en Waterkruiskruid. 1.2. 8Bc2b. Caricetum gracilis comaretosum. Ass. van Scherpe zegge; subass. met Wateraardbei. 1.1. (16Bc1b). (Lolio-Cynosuretum lotetosum uliginosi). (Kamgrasweide; subass. met Moerasrolklaver). 4.6.2 N-, P- en K-limitatie Middels de methode van Olde Venterink (2000) is de nutrientlimitatie berekend. De nutrientlimitatie is Ngelimiteerd en constant per jaar (Tabel ). Tabel 10 N-, K- en P-limitatie in de Rheezermaten. Gebied Hoofdraai Rheezermaten Rheezermaten Rheezermaten Rheezermaten Rheezermaten. 4.7. code. 2003. 2004. 2005. 2007. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5. N N N N N. N N N N N. * * * * *. * * * * *. Synthese. De doelstelling van het onderzoek is het kwantificeren van de hoeveelheid sediment en hoeveelheid gebonden stikstof en fosfaat aan het sediment na een overstroming in verschillende beekdalgraslanden in relatie tot de productiviteit van de vegetatie. Dit om de eutrofiering van overstroming vast te kunnen stellen en de factoren die de drogestof productie van de vegetatie beïnvloeden. Netto effect overstroming Ten eerste is onbekend hoeveel de bijdrage is van nutriënten uit het oppervlaktewater ten opzichte van ander bronnen als atmosferische depositie en bodemprocessen. In tabel 10 en bijlage 5 is beschreven wat het netto effect is van de externe eutrofiering van de overstroming. De Rheezermaten is alleen in 2004 overstroomd en het effect is negatief: meer afvoer door het maaien dan aanvoer door het sediment.. 38. Alterra-rapport 1064.

(41) Tabel 11 Netto effect externe eutrofiering van het sediment. Gebied. Netto 2004 N P g/m2 g/m2. code. Hoofdraai Rheezermaten Rheezermaten Rheezermaten Rheezermaten Rheezermaten. 1.1 1.2. -6.0 -6.4. 1.3. Netto 2005 N P g/m2 g/m2. Netto 2007 N P g/m2 g/m2. -0.6 -0.6. 1.4 1.5. Externe eutrofiering sediment Ten tweede is onduidelijk wat het effect van N- en P-aanvoer via het sediment op de drogestofproductie van de de vegetatie. De vegetatie in de Rheezermaten is op de plekken N-gelimiteerd. In de onderstaande grafieken, figuur 26, is de N-aanvoer in relatie gezet met de drogestofproductie in g/m2. Bij hogere drogestofproductie is de N ook hoger. Figuur 26 N in sediment en biomassa vegetatie. 10. 1000. 8. 800. 6. 600. 4. 400. 2. 200. 0 500. 600. 700. 800. 900. biomassa (g/m2). N (g/m2). hoofdraai 2004. 0 1000. afstand (m ) N. biomassa. Alterra-rapport 1064. 39.


(43) 5. Reest: Havixhorst. 5.1. Locatiebeschrijving. Onderzoekslokatie De Havixhorst ligt in het Reestdal ten oosten van de lijn Staphorst-Meppel nabij De Wijk. Het Reestdal ligt in het oerstroomdal van de Vecht, een glaciale dalvorm waardoor in het Saalien ijssmeltwater voor het landijsfront werd afgevoerd. Dit dal is opgevuld met fluvio(peri)glaciale afzettingen en dekzanden en is in het Holoceen overgroeid met veen. Vanaf de Middeleeuwen is het gebied verveend en ten behoeve van de landbouw ontgonnen. Staphorst is van oorsprong een veenontginningsdorp. Met uitzondering van de beekdalen (2R4) en depressies in het landschap (2M46) is het veen verdwenen en is een vlak dekzandgebied (2M14) met enkele dekzandruggen (3K14) achtergebleven. De dekzandruggen liggen vooral langs het Reestdal en rondom de depressies. Het Reestdal is een met veen gevuld beekdal. Door erosie van dekzandruggen aan de randen van het dal komt sediment vrij. Het zand wordt door de Reest getransporteerd. Het zand wordt, vaak direct, stroomafwaarts van de geërodeerde dekzandrug op de oevers in de vorm van een smalle oeverwal afgezet (figuur 27). Figuur 27 Ligging van de onderzoekslokatie Havixhorst (Reest) tegen de achtergrond van de Geomorfologische Kaart van Nederland 1:50000. Verklaring van de codes: 2M14 verspoelde dekzandvlakte vervlakt door veen; 2M46 veenvlakte; 3K14 dekzandrug; 4L8 stuifzand; 2R4 beekdalbodem met veen. Het hooilandcomplex bevindt zich buiten de actieve meandergordel van de Reest. In figuur 27 en figuur 28 is te zien dat de Reest zich op lokatie Havixhorst geheel aan de zuidzijde van het dal bevindt. In feite ligt de beek hier buiten de dalbodem, in het dekzandlandschap. Waarschijnlijk is de beekloop hier ooit verlegd om het beekdal zelf in te richten als vloeiweidensysteem. In figuur 28 is te zien dat het dal door lage noord-zuid. Alterra-rapport 1064. 41.

(44) lopende kaden wordt opgedeeld en dat de terrein tussen de kaden in niveau verschillen. Naast de kaden die dienden om het water gedurende een bepaalde periode vast te houden is er een systeem van sloten en duikers, dat in verbinding staat met de Reest die zorgden voor de aanvoer en/of afvoer. Het vloeiweidensysteem wordt niet meer actief toegepast, maar de structuur van kaden en sloten is wel van invloed op de wijze waarop bij hoge beekafvoeren het water zich door het dal beweegt. Figuur 28 Havixhorst met de sediment-, vegetatielocaties en peilbuizen. Het hooilandcomplex is herkenbaar aan de percelen met een ‘maaipatroon’. In het Reestdal zijn twee meettransecten uitgezet figuur 28). Transect 1 bestaat uit de meetpunten 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.9 en 1.8. Deze transect staat haaks op Reest. De tweede meettransect is uitgezet in de lengterichting van het beekdal en bestaat uit de meetpunten 1.4, 5, 6 en 7. De meetpunten 1.0 t/m 1.3 liggen op de oeverwal van de Reest (figuur 29).. 42. Alterra-rapport 1064.

(45) Figuur 29 Terreinmodel van de Havixhorst met de onderzoekslokaties. 5.2. Beek- en vlaktepeil 2004-2008. Sinds 2004 zijn in de winterperiode, de periode wanneer overstromingen plaatsvinden, de beek- en vlaktestanden continue gemeten. Bij meetlocatie 5 is de peilbuis geplaatst om het vlaktepeil continue te meten. In de Reest is de peilbuis gezet bij meetpunt 1.0 (figuur 29). Figuur 30 Beek- en vlaktepeil (in cm NAP) voor de jaren 2005 t/m 2007 met HM= handmeting 1.8. 1.6. 1.4. peil (cm NAP). 1.2. 1.0. 0.8. 0.6. 0.4. 0.2. 0.0 14-dec-04. 2-jul-05. 18-jan-06. 6-aug-06. 22-feb-07. 10-sep-07. datum beekpeil. vlaktepeil. HM-beekpeil. HM-vlaktepeil. maaiveld vlaktepeil. oeverwal. Alterra-rapport 1064. 43.

(46) Elk jaar overstroomt de vlakte meerdere keren en vooral aan het begin van het jaar (figuur 30). Het vlaktepeil was in de winterperiode boven het maaiveld en fluctueert mee met het beekpeil. De gegevens van de winter 2004-2005 worden beschreven omdat toen een overstroming plaatsvond die vergelijkbaar is met de andere jaren. Winter 2004-2005 De gegevens van de winter 2004-2005 worden beschreven omdat toen een overstroming plaatsvond die vergelijkbaar is met de andere volgende jaren. Figuur 31 Dagneerslag hoeveelheden (meetstation Eelde en Twente, mm), beek- en grondwaterpeil voor de periode 17 december 2004 t/m 16 april 2005 1.6. 25. 1.4 20. peil (cm NAP). 1. 15. 0.8 10. 0.6. neerslag (mm). 1.2. 0.4 5 0.2. 0. 0. 17- 22- 27- 1611- 16- 21- 26- 31- 510- 15- 20- 25- 27- 12- 17- 22- 27- 16- 11- 16dec- dec- dec- jan- jan- jan- jan- jan- jan- jan- feb- feb- feb- feb- feb- mrt- mrt- mrt- mrt- mrt- mrt- apr- apr- apr- apr04 04 04 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 datum beekpeil. vlaktepeil. vlakte mveld. oeverwal. neerslag Eelde. neerslag Twente. In februari 2005 overstroomde de vlakte voor een periode van 5 dagen (12 t/m 17 febrauri) met een maximaal hoogteverschil van ca. 60 cm (figuur 31). In maart volgde een tweede overstroming met een periode van 10 dagen met een lagere maximum van 40 cm boven maaiveld (9 t/m 19 maart). De bodem voor de overstroming was verzadigd met water en na de overstroming bleef het vlaktepeil boven het maaiveld te staan.. 5.3. Waterkwaliteit winter 2004. Tijdens een overstroming is op 22 januari 2004 is uit de beek een watermonster genomen en geanalyseerd. De analysegegevens staan in Tabel .. 44. Alterra-rapport 1064.

No results found