Berekening trofie nutrient_level
Output
De trofie (nutrient_level) is de mate van voedselrijkdom van de bodem.
NICHE Vlaanderen genereert een vereenvoudigde kaart van de trofie ingedeeld in 5 klassen (veld code):
nutrient_level |
textcode |
beschrijving |
description |
|---|---|---|---|
1 |
O |
oligotroof |
oligotrophic |
2 |
M |
mesotroof |
mesotropic |
3 |
ME |
meso‐eutroof |
meso-eutrophic |
4 |
E |
eutroof |
eutrophic |
5 |
HE |
hypereutroof |
hyper-eutrophic |
De betekenis van deze klassen wordt in Callebaut et al. 2007 nader toegelicht.
Principe
NICHE berekent de stikstofbeschikbaarheid als maat voor de trofie van de standplaats op basis van:
het bodemtype
de gemiddelde voorjaarsgrondwaterstanden (GVG)
de bemesting met kunstmest
de bemesting met diermest
de atmosferische stikstofdepositie
het beheer
het al dan niet overstromen met nutriëntenrijk water
Eerst wordt de jaarlijkse stikstofmineralisatie bepaald aan de hand van het bodemtype en van de gemiddelde voorjaarsgrondwaterstanden. De stikstofmineralisatie wordt afgeleid uit de volgende mineralisatiecurven:
De totale hoeveelheid stikstof wordt vervolgens berekend als de som van de mineralisatie, atmosferische depositie en bemesting.
Deze wordt omgezet in een trofieklasse rekening houdend met het bodemtype en het beheer. De gebruikte omzettingstabel hanteert volgende principes:
de grenzen tussen de trofieklassen variëren naargelang het bodemtype;
als een hoogfrequent beheer wordt toegepast, verschuiven de grenzen tussen de trofieklassen: een gegeven trofieklasse komt dan overeen met een hogere stikstofhoeveelheid (of met andere woorden: een bepaalde locatie kan meer stikstof tolereren vooraleer de biomassaproductie/trofiegraad toeneemt).
Op de locaties met oligotrofe, mesotrofe en meso-eutrofe condities wordt uiteindelijk nog rekening gehouden met de gevolgen van eventuele overstromingen: indien er zich overstromingen met nutriëntenrijk water voordoen, wordt er in NICHE Vlaanderen aangenomen dat de nutriëntenrijkdom daardoor met een trofieklasse (extra) toeneemt.
Invoergegevens
Implementatie in het package niche_vlaanderen
De berekening gebeurt in volgende 4 stappen:
Berekening stikstofmineralisatie
De stikstofmineralisatie (nitrogen_mineralisation) wordt berekend aan de hand van volgende invoergegevens
in combinatie met de tabel nitrogen_mineralisation. Daar wordt de stikstofmineralisatie bepaald met de bodemcode en de min en max waarde voor de gemiddelde voorjaarsgrondwaterstanden.
Bij het gebruik van deze codetabel wordt de bovengrens van elke GVG-categorie meegenomen in de categorie, maar niet de ondergrens: een GVG van 35 cm onder maaiveld resulteert in een stikstofmineralisatie van 75 kg N/jaar terwijl een GVG van 30 cm onder maaiveld met een mineralisatie van 67 kg N/jaar overeenkomt.
Als reële getallen voor de GVG worden gebruikt worden de waarden afgerond op 2 decimalen, d.w.z. 30.005 zal 30.01 cm (> 30, mineralisatie 75 kg N/jaar) worden en 30.004 zal 30.00 cm (= 30, mineralisatie 67 kg N/jaar) worden.
Bepaling totale stikstof
De totale stikstof (N_tot) wordt bepaald als de som van volgende stikstofbronnen:
Berekening stikstofmineralisatie (vorige stap)
Atmosferische depositie nitrogen_atmospheric (input raster)
Kunstmest nitrogen_fertilizer (input raster)
Dierlijke bemesting nitrogen_animal (input raster)
Bepaling gecodeerde trofie
De totale stikstof wordt gecombineerd met het type beheer en het bodemtype om de gecodeerde trofie te berekenen. Mogelijke waarden van beheer worden gegeven in de tabel Management.
management |
description |
beschrijving |
influence |
|---|---|---|---|
0 |
no management |
geen |
0 |
1 |
low frequency management |
laagfrequent |
0 |
2 |
grazing |
begrazing |
0 |
3 |
high frequency management |
hoogfrequent |
1 |
De “invloed” (influence) die correspondeert met het gekozen management kan met het bodemtype en de totale stikstof gebruikt worden om in de tabel lnk_soil_nutrient_level de gecodeerde trofie te berekenen
Bij het gebruik van deze codetabel wordt de bovengrens van elke categorie voor N_tot meegenomen in de categorie, maar niet de ondergrens: een totale hoeveelheid stikstof van 400 kg N/ha resulteert dus in eutrofe condities (code 4) terwijl een hoeveelheid stikstof van 293 kg N/ha met meso-eutrofe condities (code 3) overeenkomt.
Invloed overstroming
De waarden voor trofie die in de vorige stap berekend werden worden met 1 verhoogd indien er zich overstromingen voordoen én de trofie 3 of lager is.