Project

Het ecosysteemdienstenconcept als instrument voor een ecologische en socio-economische optimalisatie van natuurgerichte maatregelen op landbouwland

Code
178LA1014
Looptijd
01-01-2014 → 31-12-2017
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: IWT/VLAIO
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Agricultural and food sciences
    • Agricultural animal production
    • Agricultural plant production
    • Agriculture, land and farm management
    • Other agriculture, forestry, fisheries and allied sciences
Trefwoorden
ecosysteemdienstenconcept biodiversiteit bodemverontreiniging
 
Projectomschrijving

Intensivering van de landbouw in de EU heeft gezorgd voor een enorme toename van de opbrengst, voedselzekerheid en voedselkwaliteit, wat heeft bijgedragen tot economische ontwikkeling en algemeen welzijn. Aan de andere kant hebben uitbreiding en intensivering van de Europese landbouw geleid tot een sterke afname van de biodiversiteit in het landbouwlandschap. Momenteel bevinden 67% van de onderzochte Habitatrichtlijnhabitats en 70% van de onderzochte Habitatrichtlijnsoorten zich in een ongunstige staat van instandhouding. Daarnaast oefent de landbouwsector een grote druk uit op onze leefomgeving: overschotten van nutriënten en pesticiden vervuilen onze oppervlaktewaters, intensieve landbouwmethoden zorgen voor een daling van de bodemkwaliteit, voor bodemverdichting en erosie, en landbouw is verantwoordelijk voor 10% van de broeikasgassen in Europa. Om zowel de negatieve impact op het milieu als verdere biodiversiteitsverliezen tegen te gaan, werden onder andere vanuit het Europese Gemeenschappelijk Landbouwbeleid (GLB) maatregelen genomen. Onder die maatregelen – in dit onderzoek naar gerefereerd als natuurgeoriënteerde maatregelen - bevinden zich de introductie van kleine landschapselementen en het integreren van ecologische principes in bestaande landbouwpraktijken. Er wordt echter verwacht dat, binnen de courante landbouwbedrijfsvoering, deze maatregelen zullen leiden tot een daling van het bedrijfsinkomen. De meeste landbouwers staan reeds voor een aantal economische uitdagingen en daarom is het belangrijk dat de implementatie van deze maatregelen gebeurt op een effectieve en kostenefficiënte manier en dat de inspanningen van de landbouwers op een rechtvaardige manier gecompenseerd worden.

Een optimale implementatie van natuurgeoriënteerde maatregelen veronderstelt inzicht in de verschillende effecten die tegelijkertijd kunnen verwacht worden, zowel op opbrengst (een producerende ecosysteemdienst) en bedrijfsinkomen als op de levering van regulerende en culturele ecosysteemdiensten en biodiversiteit. Natuurgeoriënteerde maatregelen beïnvloeden onze leefomgeving door de levering van (regulerende) ecosysteemdiensten. Een groot aantal studies onderzocht reeds de impact van natuurgeoriënteerde maatregelen in de landbouw op de levering van individuele ecosysteemdiensten en op biodiversiteit, maar zelden werden meerdere responsvariabelen simultaan bemonsterd. Wanneer dan de integrale impact van de maatregelen bepaald wordt door de verwachte effecten per individuele responsvariabele samen te voegen, kan dit leiden tot een overschatting van de uiteindelijke multifunctionaliteit, aangezien studies vaak ontworpen worden en proeflocaties vaak gekozen worden om een maximaal effect aan te tonen. Er is dus onderzoek nodig waarbij meerdere ecosysteemdiensten- en biodiversiteitsindicatoren simultaan worden opgemeten.

In dit onderzoek beschrijven we de impact van drie natuurgeoriënteerde maatregelen op een producerende en verschillende regulerende ecosysteemdiensten en op de biodiversiteit. Deze maatregelen zijn de implementatie van i) houtkanten en ii) grasstroken langsheen de perceelsgrenzen van akkerbouwpercelen en iii) de extensivering van graslandbeheer. Gewasopbrengst, zowel biomassa als bepaalde eigenschappen, was de producerende ecosysteemdienst en de regulerende ecosysteemdiensten die we beschouwen zijn regulering van het klimaat, regulering van de chemische kwaliteit van het oppervlakte- en het grondwater, erosievermindering en natuurlijke plaagbestrijding. Indicatoren voor deze regulerende ecosysteemdiensten zijn respectievelijk koolstofopslag in de bodem, het afvangen van stikstof en fosfor uit het oppervlakte- en grondwater, het afvangen van bodempartikels uit het oppervlaktewater en de aanwezigheid van natuurlijke plaagbestrijders. De beschouwde indicatoren voor biodiversiteit zijn het aantal soorten en de soortensamenstelling van planten en loopkevers.

Op basis van een meta-analyse koppelden we een aantal karakteristieken van houtkanten en grasstroken kwantitatief aan de indicatoren voor ecosysteemdiensten en biodiversiteit. Dichtbij de houtkant, tot een afstand van ongeveer twee keer de hoogte van de houtkant, was de gewasopbrengst gereduceerd met 21%, waarschijnlijk als een gevolg van competitie voor licht en nutriënten, en voorbij dit punt tot een afstand van ongeveer 20 keer de hoogte van de houtkant, was de gewasopbrengst verhoogd met 6%, vermoedelijk als een gevolg van een gunstiger microklimaat. Nabij de houtkant, tot een afstand van ongeveer vier keer de houtkant, was het koolstofgehalte van de bodem 8% hoger in vergelijking met een soortgelijk perceel zonder houtkant. Ook in de grasstrook was het koolstofgehalte 25% hoger in vergelijking met het aangrenzende akkerbouwperceel. Zowel houtkanten als grasstroken droegen bij tot de waterkwaliteit door het afvangen van stikstof uit het oppervlaktewater (69% voor houtkanten, 76% voor grasstroken) en grondwater (34% voor houtkanten, 32% voor grasstroken), fosfor uit het oppervlaktewater (67% voor houtkanten, 73% voor grasstroken) en door het verminderen van erosie (91% voor houtkanten, 90% voor grasstroken). Op percelen met houtkanten was het aantal soorten natuurlijke plaagbestrijders verhoogd, maar niet het aantal plaagbestrijders. Op percelen met grasstroken was zowel het aantal soorten als het aantal plaagbestrijders verhoogd. Na het doorrekenen van deze effecten op perceelsniveau, concludeerden we dat de ‘trade-off’ tussen producerende en regulerende ecosysteemdiensten en biodiversiteit vooral bepaald wordt door de afmetingen van de houtkant, grasstrook en het perceel.

Vervolgens hebben we een aantal indicatoren voor ecosysteemdiensten en biodiversiteit opgemeten op Vlaamse akkerbouwpercelen met ofwel een houtkant ofwel een grasstrook langsheen de perceelsgrens. Dichtbij de houtkant was de gewasopbrengst verlaagd en waren duizendkorrelgewicht, bodemorganische koolstof en de activiteit-densiteit van spinnen verhoogd, in vergelijking met verderop in het perceel. In de grasstrook was de bodemorganische koolstof verhoogd en de minerale stikstof verlaagd en vonden we een andere soortensamenstelling van de loopkevers en een hogere activiteit-densiteit van spinnen, in vergelijking met het aangrenzende perceel. We concludeerden dat houtkanten en grasstroken het potentieel hebben om een brede waaier van ecosysteemdiensten en biodiversiteit te verhogen, maar dat dit potentiaal in de praktijk niet altijd gerealiseerd wordt, onder andere als gevolg van lokaal beheer.

Ook hebben we gemeten wat het effect is van het type en intensiteit van graslandbeheer op de levering van ecosysteemdiensten en biodiversiteit. De verschillende types graslandbeheer waren regulier beheer, weidevogelbeheer en botanisch beheer. Opbrengst, ruw eiwitgehalte en minerale stikstof in de bodem waren hoger in de reguliere en intensief beheerde graslanden en we vonden meer plantensoorten in de extensieve graslanden met weidevogel- of botanisch beheer. Uit een literatuurstudie konden we dezelfde relaties tussen beheerintensiteit en ecosysteemdienst- en biodiversiteitsindicatoren afleiden, maar daarnaast vonden we ook een positief verband tussen de toepassing van dierlijke bemesting en bodemorganische koolstof.

Vervolgens hebben we een rekenkader ontwikkeld dat toelaat om de inkomstverliezen gerelateerd aan de toepassing van natuurgeoriënteerde maatregelen op perceels- en bedrijfsniveau te voorspellen. Ten slotte hebben we alle resultaten geïntegreerd om op bedrijfsniveau een inschatting te maken van zowel inkomstverlies als effecten op regulerende ecosysteemdiensten en biodiversiteit. We concluderen dat een landbouwlandschap kan bijdragen tot een brede waaier van diensten, maar om dit te realiseren is het nodig dat landbouwers natuurgeoriënteerde maatregelen opnemen in hun bedrijfsvoering. We eindigen met een aantal aanbevelingen voor verder onderzoek en voor beleidsmakers.