Scriptieprijs 2017

RESTORATION OF A COPPICE-WITH-STANDARDS MANAGEMENT IN MEERDAAL FOREST (BELGIUM): EFFECTS ON HERB LAYER SPECIES COMPOSITION

Thomas Rogier
Analyse van de effecten van de herinvoering van middelhoutbeheer in het Meerdaalwoud op de soortensamenstelling van de kruidlaag. Concreet wordt de respons van de typische bosplanten, lichtminnende, maar niet-competitieve bosplanten en "ruderale" planten geanalyseerd.

Middeleeuws beheer voor de bossen van nu?

Onze Vlaamse bossen kennen een lange geschiedenis van intensief gebruik en beheer. Al zeker sinds het begin van de Middeleeuwen worden ze, zoals ook vandaag de dag nog het geval is, op een georganiseerde manier geëxploiteerd. Toch zijn er belangrijke veranderingen opgetreden: De kroonlaag van onze hedendaagse bossen laat minder licht door en de bosbodems zijn rijker aan voedingsstoffen. Het gevolg? Veel waardevolle, lichtminnende bosplanten zijn niet meer aanwezig. Kan herinvoering van een Middeleeuwse vorm van bosbeheer deze trend keren? We halen middelhoutbeheer van onder het stof.

Middelhout
Middelhoutbeheer is een zeer oude vorm van bosbeheer. Het middelhout bestaat in essentie uit twee delen: het hakhout en de overstaanders. Het hakhout wordt gevormd door bomen die telkens na een vast aantal jaar worden afgezet tot net boven het grondvlak. De overgebleven stronken, die zelf zeer oud kunnen worden, ontwikkelen na het afzetten van het hakhout nieuwe scheuten die kunnen uitgroeien tot jonge stammen tot ook zij op hun beurt worden omgezaagd. Binnen deze matrix van hakhoutstoven krijgt een aantal enkelstammige bomen, de overstaanders, de kans om verder te groeien gedurende verschillende hakhoutcycli, zodat een ijle boomlaag wordt gevormd. Ook de overstaanders worden uiteindelijk gekapt om hout te leveren.

Herinvoering
Gedurende vele decennia of zelfs eeuwen is middelhoutbeheer een wijdverspreide vorm van bosbeheer geweest voor bossen van het Europese laagland. Tijdens de industriële revolutie raakte het middelhoutbeheer echter geleidelijk aan in onbruik en rond de jaren 1940 was het middelhout in Centraal- en Noordwest-Europa bijna volledig verlaten. Herinvoering van het middelhoutbeheer is in het verleden al voorgesteld om de kwijnende lichtminnende bosflora te redden. Het is dan ook met dat doel voor ogen dat in 2004 werd gestart met de herinvoering van middelhoutbeheer in bosreservaat De Heide, onderdeel van het Meerdaalwoud dat zich net ten zuiden van Leuven bevindt.

Onderzoek
Als laatstejaarsstudent biologie aan de Universiteit Gent heb ik onderzoek gedaan naar de effecten van deze herinvoering op de soortensamenstelling van de kruidlaag. De respons van de lichtminnende bosplanten werd met extra aandacht opgevolgd. En wat blijkt? De lichtminnende bosplanten reageren positief op de herinvoering van het middelhoutbeheer. Concreet zien we een toename in het aantal soorten. Daarnaast zien we ook dat andere typische bosplanten algemeen gezien geen nadeel ondervinden van het gewijzigde beheer en dat zeer competitieve planten zoals bramen en brandnetels niet blijvend de andere plantensoorten overwoekeren.

Voortzetting
Toegegeven, middelhoutbeheer verricht geen wonderen. Hedendaagse problemen zoals bodemverstoring door zware machines, vervuiling van de bosbodem door verkeer, landbouw en industrie en zeker ook verzuring temperen zijn succes. Toch geeft deze oeroude techniek me wat hoop op beterschap en pleit ik daarom voor de voortzetting ervan.

Bibliografie

ANB (2007) Uitgebreid bosbeheerplan Meerdaalwoud - Heverleebos - Egenhovenbos. Agentschap voor
Natuur en Bos, houtvesterij Leuven, Brussels, Belgium
Anderson, M.J. (2001) A new method for non-parametric multivariate analysis of variance. Austral Ecology,
26, 32-46.
Baeten, L., Bauwens, B., De Schrijver, A., De Keersmaeker, L., Van Calster, H., Vandekerkhove, K., Roelandt,
B., Beeckman, H. & Verheyen, K. (2009) Herb layer changes (1954-2000) related to the conversion of
coppice-with-standards forest and soil acidification. Applied Vegetation Science, 12, 187-197.
Barkham, J.P. (1992a) The effects of coppicing and neglect on the performance of the perennial ground
flora. Ecology and Management of Coppice Woodlands (ed. G.P. Buckley). Springer Netherlands.
Barkham, J.P. (1992b) The effects of management on the ground flora of ancient woodland, Brigsteer Park
Wood, Cumbria, England. Biological Conservation, 60, 167-187.
Bates, D., Maechler, M., Bolker, B. & Walker, S. (2014) _lme4: Linear mixed-effects models using Eigen and
S4_. R package version 1.1-7.
Binkley, D. (1984) Does forest removal increase rates of decomposition and nitrogen release? Forest
Ecology and Management, 8, 229-233.
Brewer, R. (1980) A half-century of changes in the herb layer of a climax deciduous forest in Michigan.
Journal of Ecology, 68, 823-832.
Concilio, A., Ma, S.Y., Li, Q.L., LeMoine, J., Chen, J.Q., North, M., Moorhead, D. & Jensen, R. (2005) Soil
respiration response to prescribed burning and thinning in mixed-conifer and hardwood forests. Canadian
Journal of Forest Research-Revue Canadienne De Recherche Forestiere, 35, 1581-1591.
De Keersmaeker, L., Cornelis, J. & Baeten, L. Oudbosplanten in Vlaanderen. Ancient forest species in
Flanders. Bosrevue, 34, 17-21.
De Keersmaeker, L., Martens, L., Verheyen, K., Hermy, M., De Schrijver, A. & Lust, N. (2004) Impact of soil
fertility and insolation on diversity of herbaceous woodland species colonizing afforestations in Muizen
forest (Belgium). Forest Ecology and Management, 188, 291-304.
De Keersmaeker, L., Vandekerkhove, K., Verstraeten, A., Baeten, L., Verschelde, P., Thomaes, A., Hermy,
M. & Verheyen, K. (2011) Clear-felling effects on colonization rates of shade-tolerant forest herbs into a
post-agricultural forest adjacent to ancient forest. Applied Vegetation Science, 14, 75-83.
Ellenberg, H., Weber, H.E., Düll, R., Wirth, V., Werner, W. & Paulissen, D. (1992) Zeigerwerte von Pflanzen
in Mitteleuropa (Scripta Geobotanica; 18). 3. verbess. und erw. Aufl. 248 S., 38 Abb. Verlag Erich Goltze
KG, Göttingen, 1991. ISBN 3-88452-518-2. Preis: DM 29,90. Scripta Geobotanica, 18, 1-248.
36
Ford, E.D. & Newbould, P.J. (1977) The Biomass and Production of Ground Vegetation and Its Relation to
Tree Cover Through a Deciduous Woodland Cycle. Journal of Ecology, 65, 201-212.
Frazer, G.W., Canham, C.D. & Lertzman, K.P. (1999) Gap Light Analyzer (GLA), Version 2.1: Imaging
software to extract canopy structure and gap light transmission indices from true-colour fisheye
photographs.
Gimmi, U., Burgi, M. & Stuber, M. (2008) Reconstructing anthropogenic disturbance regimes in forest
ecosystems: A case study from the Swiss Rhone Valley. Ecosystems, 11, 113-124.
Grime, J.P. (2001) Plant strategies, vegetation processes and ecosystem properties. Wiley, Chichester, UK.
Hedl, R., Kopecky, M. & Komarek, J. (2010) Half a century of succession in a temperate oakwood: from
species-rich community to mesic forest. Diversity and Distributions, 16, 267-276.
Hermy, M., Honnay, O., Firbank, L., Grashof-Bokdam, C. & Lawesson, J.E. (1999) An ecological comparison
between ancient and other forest plant species of Europe, and the implications for forest conservation.
Biological Conservation, 91, 9-22.
Hill, M., Mountford, J., Roy, D. & Bunce, R. (1999) Ellenberg's indicator values for British plants. Institute
of Terrestrial Ecology, Abbots Ripton.
Holscher, D., Schade, E. & Leuschner, C. (2001) Effects of coppicing in temperate deciduous forests on
ecosystem nutrient pools and soil fertility. Basic and Applied Ecology, 2, 155-164.
Hunt, R., Hodgson, J.G., Thompson, K., Bungener, P., Dunnett, N.P. & Askew, A.P. (2004) A new practical
tool for deriving a functional signature for herbaceous vegetation. Applied Vegetation Science, 7, 163-170.
Inagaki, Y., Kuramoto, S., Torii, A., Shinomiya, Y. & Fukata, H. (2008) Effects of thinning on leaf-fall and leaflitter
nitrogen concentration in hinoki cypress (Chamaecyparis obtusa Endlicher) plantation stands in
Japan. Forest Ecology and Management, 255, 1859-1867.
KMI (2017) Klimaatstatistieken van de Belgische gemeenten, Bierbeek (NIS 24011). KMI.
Kopecky, M., Hedl, R. & Szabo, P. (2013) Non-random extinctions dominate plant community changes in
abandoned coppices. Journal of Applied Ecology, 50, 79-87.
Kwiatkowska, A.J. & Wyszomirski, T. (1990) SPECIES DELETION IN POTENTILLO-ALBAE-QUERCETUM
PHYTOCOENOSES REVERSED BY THE REMOVAL OF CARPINUS-BETULUS. Vegetatio, 87, 115-126.
Legendre, P. & Legendre, L. (2012) Numerical Ecology. Elsevier, Amsterdam, The Netherlands.
Leps, J. & Smilauer, P. (2003) Multivariate analysis of ecological data using CANOCO. Cambridge University
Press, Cambridge.
Londo, G. (1984) The decimal scale for relevés of permanent quadrats. Sampling methods and taxon
analysis in vegetation science. (ed. R. Knapp), pp. 45-49. Dr W. Junk Publishers, The Hague, NL.
Mairota, P., Buckley, P., Suchomel, C., Heinsoo, K., Verheyen, K., Hedl, R., Terzuolo, P.G., Sindaco, R. &
Carpanelli, A. (2016) Integrating conservation objectives into forest management: coppice management
and forest habitats in Natura 2000 sites. Iforest-Biogeosciences and Forestry, 9, 560-568.
37
Marc, D. & Gérard, B. (2001) Effets des perturbations du sol et de la mise en lumière occasionnées par
l'exploitation forestière sur la flore à une échelle fine. Annals of Forest Science, 58, 315-328.
Mason, C.F. & MacDonald, S.M. (2002) Responses of ground flora to coppice management in an English
woodland - a study using permanent quadrats. Biodiversity and Conservation, 11, 1773-1789.
Moeys, J. & Shangguan, W. (2014) soiltexture: Functions for soil texture plot, classification and
transformation. R package version 1.2.13.
Naaf, T. & Wulf, M. (2011) Traits of winner and loser species indicate drivers of herb layer changes over
two decades in forests of NW Germany. Journal of Vegetation Science, 22, 516-527.
Nackaerts, H., Buys, J. & Meuleman, B. (1999) Aanduiding van bosreservaten in Heverleebos &
Meerdaalwoud. De bosreservaten van Heverleebos & Meerdaalwoud. Vrienden van Heverleebos &
Meerdaalwoud v.z.w.
Oksanen, J., Blanchet, F.G., Kindt, R., Legendre, P., Minchin, P.R., B., R., O'Hara, Simpson, G.L., Solymos, P.,
Henry, M., Stevens, H. & Wagner, H. (2015) vegan: Community Ecology Package. R package version 2.2-1.
Opstaele, B. & Verloove, P. (2001) Beheersplan Bosreservaatsdeel De Heide. Esher milieu & natuur bvba,
Ghent, Belgium.
Penuelas, J., Sardans, J., Rivas-Ubach, A. & Janssens, I.A. (2012) The human-induced imbalance between
C, N and P in Earth's life system. Global Change Biology, 18, 3-6.
Peterken, G.F. (1993) Woodland Conservation and Management. Chapman and Hall, London.
Pinheiro, J., Bates, D., DebRoy, S., Sarkar, D. & Team, R.C. (2015) _nlme: Linear and Nonlinear Mixed Effects
Models_. R package version 3.1-120.
Poskin, A. (1934) Le chêne pédonculé et le chêne rouvre : leur culture en Belgique. Gembloux.
R Core Team (2013) R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical
Computing, Vienna, Austria.
Rackham, O. (2006) Woodlands. Harper Collins, London, UK.
Radkau, J. (2011) Wood: a history. Polity Press, Cambridge.
Radtke, A., Ambrass, S., Zerbe, S., Tonon, G., Fontana, V. & Ammer, C. (2013) Traditional coppice forest
management drives the invasion of Ailanthus altissima and Robinia pseudoacacia into deciduous forests.
Forest Ecology and Management, 291, 308-317.
Rietl, A.J. & Jackson, C.R. (2012) Effects of the ecological restoration practices of prescribed burning and
mechanical thinning on soil microbial enzyme activities and leaf litter decomposition. Soil Biology &
Biochemistry, 50, 47-57.
Roberts, M.R. (2007) A conceptual model to characterize disturbance severity in forest harvests. Forest
Ecology and Management, 242, 58-64.
Roelandt, B. (2004) Een vegetatieanalyse van de domeinbossen Meerdaal, Heverlee en Egenhoven.
Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Afdeling Bos & Groen.
38
Schnurr-Putz, S., Baath, E., Guggenberger, G., Drake, H.L. & Kusel, K. (2006) Compaction of forest soil by
logging machinery favours occurrence of prokaryotes. Fems Microbiology Ecology, 58, 503-516.
Stewart, P.J. (1980) Coppice with standards - A system for the future. Commonwealth Forestry Review, 59,
149-154.
Suding, K.N. (2001) The effects of gap creation on competitive interactions: separating changes in overall
intensity from relative rankings. Oikos, 94, 219-227.
Szabo, P. (2010) Driving forces of stability and change in woodland structure: A case-study from the Czech
lowlands. Forest Ecology and Management, 259, 650-656.
Tack, G. & Hermy, M. (1998) Historical ecology of woodlands in Flanders. Ecological History of European
Forests, 283-292.
Thomaes, A. (2014) Tree species effects on herb layer development in postagricultural
forests. PhD thesis, Ghent University, Ghent, Belgium.
Van Calster, H., Baeten, L., De Schrijver, A., De Keersmaeker, L., Rogister, J.E., Verheyen, K. & Hermy, M.
(2007) Management driven changes (1967-2005) in soil acidity and the understorey plant community
following conversion of a coppice-with-standards forest. Forest Ecology and Management, 241, 258-271.
Van Calster, H., Endels, P., Antonio, K., Verheyen, K. & Hermy, M. (2008) Coppice management effects on
experimentally established populations of three herbaceous layer woodland species. Biological
Conservation, 141, 2641-2652.
Vandekerkhove, K., Baete, H., Van Der Aa, B., De Keersmaeker, L., Thomaes, A., Leyman, A. & Verheyen,
K. (2016) 500 years of coppice-with-standards management in Meerdaal Forest (Central Belgium). Iforest-
Biogeosciences and Forestry, 9, 509-517.
Vandekerkhove, K., Van de Aa, B., Baeté, H. & Meuleman, B. (2009) Bakermat van duurzaam bosbeheer.:
« Pour le plus grand profit de son excellence ». Miradal : Erfgoed in Heverleebos en Meerdaalwoud.
Davidsfonds.
Verheyen, K., Baeten, L., De Frenne, P., Bernhardt-Roemermann, M., Brunet, J., Cornelis, J., Decocq, G.,
Dierschke, H., Eriksson, O., Hedl, R., Heinken, T., Hermy, M., Hommel, P., Kirby, K., Naaf, T., Peterken, G.,
Petrik, P., Pfadenhauer, J., Van Calster, H., Walther, G.-R., Wulf, M. & Verstraeten, G. (2012) Driving factors
behind the eutrophication signal in understorey plant communities of deciduous temperate forests.
Journal of Ecology, 100, 352-365.
Vild, O., Rolecek, J., Hedl, R., Kopecky, M. & Utinek, D. (2013) Experimental restoration of coppice-withstandards:
Response of understorey vegetation from the conservation perspective. Forest Ecology and
Management, 310, 234-241.
Vitousek, P.M., Porder, S., Houlton, B.Z. & Chadwick, O.A. (2010) Terrestrial phosphorus limitation:
mechanisms, implications, and nitrogen-phosphorus interactions. Ecological Applications, 20, 5-15.
Wilson, S.D. & Tilman, D. (1993) PLANT COMPETITION AND RESOURCE AVAILABILITY IN RESPONSE TO
DISTURBANCE AND FERTILIZATION. Ecology, 74, 599-611.
39
Wright, D.H. (1983) SPECIES-ENERGY THEORY - AN EXTENSION OF SPECIES-AREA THEORY. Oikos, 41, 496-
506.

Universiteit of Hogeschool
Master of Science in Biology
Publicatiejaar
2017
Promotor
Prof. Dr. Maurice Hoffmann
Kernwoorden