AMMONIAK OG TERRESTRISK NATUR Effekter på overdrev, heder og klitter Knud Erik Nielsen ken@dmu.dk Bioscience Aarhus Universitet
total NO y Kvælstofnedfald 1980 2007 total NO y 10 kg N /ha total NHx total NHx 1000 mg N m -2 = 10 kg N ha -1
EFEKTER AF KVÆLSTOF PÅ NATURTYPER Primære effekter: Toksisk effekt på planter Øget koncentration af kvælstof i planter og jord Forsuring Sekundære effekter: Øget produktivitet Planter som vokser hurtigt udkonkurrerer arter med lavere vækstrater Øget omsætning i jorden Øget følsomhed overfor stress (patogener, tørke og frost)
EFFEKTER AF KVÆLSTOF - antal arter på overdrev i UK og DK Øget kvælstofnedfald medfører reduktion i floristisk diversitet i depositionsområdet fra 5 til 40 kg N/ha/år En lineær nedgang med én art pr 4 m2 for hvert 2,5 kg N ha -1 år -1 Damgaard et al. 2011
% 40 EFFEKTER AF KVÆLSTOF DÆKNING AF KLOKKELYNG I FORHOLD TIL DEPOSITIONEN AF N Regressionstræ: dækning (klokkelyng) ~ Ndep+pH+morlag+jordtype+hældning+inklination signifikante effekter: Ndep (n=1729) og hældning 30 20 10 Kg N/ha år Strandberg et al., 2012
HVORFOR DØR KLOKKELYNGEN? 1999 2010 Vejrup Søhede foto: Hans Jørgen Degn 2010
AMMONIUM (NH 4+ ) I NEDBØR MEDFØRER FORSURING OG HÆMMER DANNELSE AF NITRAT (NITRIFIKATIONEN) Stigning i jordbundens NH 4 + Stigning i nitrifikationen Dannelse af protoner (H + ) ph fald fald i nitrifikation Stigning i jordbundens NH 4 + Stigning i jordbundens NH 4 + påvirker basekationerne hæmmer optaget og øger udvaskning af Mg ++, Ca ++, og K + ph fald Frigørelse af toksiske metaller som Al 3+ and Fe 2+ Høj [NH 4+ ] er toksisk for planter - Høj [NH 4+, Fe ++, H + ] kan være årsag til klokkelyngens død?
Udvikling af naturtyper og arter: Dværgbuske og lav på Randbøl hede Udvikling i dækning af dværgbuske, græsarter og lav på Randbøl hede Randbøll heath 1954 2008 (H. J. Degn and U. Søchting, 2008.)
POSITIV SAMMENHÆNG MELLEM C/N I JORD OG DÆKNINGSGRAD AF LYNG Dækning
Grå/grøn klit TILGRONING AF KLITTER udvikling hos udvalgte arter Revlingeklithede Lav Mos bølget bunke sandstar bølget bunke sandstar lyng revling lyng revling sand hjælme sand
1954 1987 2008 Tilgroning af klitterne 2010
TILGRONING AF KLITTER Udvikling i bestandsstørrelse af tornskade Hans Esselink, 2006
TILGRONING AF KLITTER Udvikling i bestandsstørrelse af tornskade Skagen Hanstolm Danmark England Holland Tyskland Frankrig Belgien Stabil aftagende næsten forsvundet forsvundet
KONKLUSION Bølget bunke - ny dominerende art i klitterne Klokkelyng forsvindende fra klokkelyngheder? Øget plantedække i klittyperne alle dominerende arter øger deres dækning ingen vindbrud Negativ sammenhæng mellem kvælstofdepositionen og antal arter på overdrev Negativ sammenhæng mellem kvælstofdeposition og dækningsgraden af klokkelyng AU- Bioscience - Plantekongres 2012 - Herning 11. januar 2012
Anvendt litteratur Bobbink, R., Ashmore, M.R., Braun, S., Flückiger, W., van den Wyngaert, I.J.J., 2003. Empirical nitrogen critical loads for natural and semi-natural ecosystems: 2002 update. In: Achermann, B., Bobbink, R. (Eds.), Empirical critical loads for nitrogen. Swiss Agency for the Environment, Forests and Landscape, Berne, pp. 43-170. Bruus, M., Nielsen, K.E., Damgaard, C., Nygaard, B., Ejrnæs, R. 2010, Terrestriske Naturtyper 2008, Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet Clark, M.C. and Tilman, D., 2008. Loss of plant species after chronic low-level nitrogen deposition to prairie grasslands. Nature 451 Degn, H.J. og Søchting. U. 2008. Laver på Randbøll hede. Damgaard, C.; Jensen, L.; Frohn, L.; Borchsenius, F. ; Nielsen, K.E. ; Ejrnæs, R.; Stevens,C.J., 2011, The effect of nitrogen deposition on the species richness of acid grasslands in Denmark: A comparison with a study performed on a European scale. Env. Poll. 159 Ejrnæs, R., Nygaard, B., Fredshavn, J.R., Nielsen, K.E., Damgaard, C. 2009, Terrestriske Naturtyper 2007, Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet. Hicks et al., 2011, Nitrogen Deposition and Natura 2000 http://cost729.ceh.ac.uk/webfm_send/22 Nielsen, K.E., U.L., L., Nørnberg, P., 1999. Dynamic soil processes on heathland due to changes in vegetation to oak and Sitka. Forest Ecology and Management 114, 107-116. Nielsen et al., 2011. A Native Species with Invasive Behaviour in Coastal Dunes: Evidence for Progressing Decay and Homogenization of Habitat Types. Ambio Vol. 40, Nr. 7, s. 819-823 Stevens, C. J., Dise, N. B., Mountford, J. O., and Gowing, D. J., 2004. Impact of Nitrogen Deposition on the Species Richness of Grasslands. Science 303 Stevens et a., 2011. Ecosystem responses to reduced and oxidised nitrogen inputs in European terrestrial habitats. Env. Poll. 159: 665-676. Strandberg, M., Nielsen, K.E., Damgaard, C. og H.J. Degn. 2011. Status og plejemuligheder for klokkelyngdomineret våd hede. Faglig rapport fra DMU nr. 820. http://www2.dmu.dk/pub/fr820.pdf Strandberg, M., Nielsen, K.E., Damgaard, C., J.L. Bak og H.J. Degn Acidification driven ecosystem collapse of Danish Erica tetralix wet heathland. AMBIO (in press)