Bescherming van rivieroevers

Op rivieroevers komt van nature zachthout-ooibos voor. Deze bossen bestaande uit wilgen en populieren langs de riviertakken zijn een in ons land verdwenen habitat. Hier doemt een aantrekkelijk perspectief op voor de rivierbeheerder, voor wie ook andere rivierkundige rand- voorwaarden vervuld moeten worden. Rivierbegeleidend bos vervult een dubbelrol, enerzijds als (semi-) natuurlijk element, anderzijds als methode om de oever te beschermen tegen afslag.

Het beheer van de grote rivieren door Rijkswaterstaat is erop gericht hoogwa- terpieken en ijs snel af te voeren en scheepvaart ook bij lage waterstanden mogelijk te houden. De inrichting van de rivieren is daarop afgestemd. Het zo- merbed is vastgelegd in een relatief smalle, diepe geul door middel van krib- ben en gestrekte oeververdedigingen.

In het rivierbeheer zijn twee te- genpolen: enerzijds de rivier die een eigen weg wil zoeken, anderzijds de mens die een stabiele situatie nastreeft. De morfologische dynamiek van de ri- vieren uit zich langs oevers in twee ver- schijnselen: erosie (het verdwijnen van bodemmateriaal) en sedimentatie (aan- was van sediment). De stroomgeul houdt zijn diepte door de stroming, die door de kribben wordt gericht. In de tus- sen de kribben gelegen oevers, de krib- vakken, wordt sediment dat door de ri- vier wordt meegevoerd, bij lage stroom- snelheden afgezet en bij hoge stroom- snelheden weer meegevoerd. Netto ero- sie wordt veroorzaakt door drie factoren

(Pilarczyk et al., 1990): 1) verdieping van het zomerbed, waardoor het onder water gelegen deel van de oever steiler wordt en gaat afglijden; 2) golfslag en stromingen als gevolg van de scheep- vaart, waardoor materiaal uit de kribvak- ken naar de hoofdgeul wordt getranspor- teerd; en 3) hoge stroomsnelheden bij hoogwater, waardoor materiaal uit de kribvakken wordt opgenomen en over de kribben heen wordt getransporteerd.

Het vastleggen van eroderende rivieroevers gebeurt op verschillende manieren (CUR, 1990). Een eenvoudige ingreep is het verstevigen van de oever met niet-eroderend materiaal. Vele kilo- meters rivieroever zijn bekleed met steen ter bestrijding van erosie. Voor laag- landrivieren zijn stenen oevers echter een weinig natuurlijk substraat. Daarom worden alternatieven gezocht. Mogelijke civieltechnische maatregelen zijn o.a. het aanleggen van een vooroeververdedi- ging (damconstructie op enige afstand van de oever, waardoor een soort lagune ontstaat) en het uitvoeren van zandsup-

Eén jaar na aanplant: Bittere wilg (rechts) en Katwilg (links) op de proeflocatie bij Druten.

Hugo Coops, Ingeborg van Splunder & Margriet Schoor

Proeflocaties wilgenaanplant In 1989 werd begonnen met aan- plantproeven in Gameren, Druten en Gendt in kribvakken gelegen aan de Waal (fig. l). Bewortelde stekken van Katwilg (SaZix viminah), Grauwe wilg (S. czizerea) en Bittere wilg (S. purpurea) werden gepoot op het ri- vierstrand op een hoogteliggingsgra- diënt met een gemiddelde jaarlijkse overstromingsduur oplopend van 90 tot 240 dagen. Na de aanplant werd periodiek de overleving van de indivi- duele stekken gevolgd. Deze bleek bij Katwilg het hoogst, minder bij Bittere wilg en het laagst bij de Grau- we wilg (tabel 1). De sterfte vond voornamelijk plaats langs de hoge en lage rand van het beplante blok: bo- venaan de oeverwal mogelijk door verdroging gedurende langere laag- waterperioden, onderaan door hetzij een lange inundatieperiode, hetzij sterke golf- en stromingsexpositie. Het verloop in figuur 2, gemeten op de proeflocatie bij Gameren, werd op alle drie de locaties gevonden. Een uitgebreide weergave van de re- sultaten van de aanplantproeven is terug te vinden in Van Splunder et al. (1992).

pletie. Meer natuurvriendelijke metho-

den, waarbij gebruik gemaakt wordt van een vegetatiedek om oeverafslag te voor- komen, staan sinds enige tijd in de be- langstelling. Langs de rivieren ligt het voor de hand de er van nature thuisho- rende plantesoorten te gebruiken: riet en biezen in het estuariene deel van de rivieren, en wilgen langs de 'bovenrivie- ren'. Bovendien bieden planten langs de oever schuil- enlof broedgelegenheid voor kleine zoogdieren en vogels.

In 1990 is door het RIZA in sa- menwerking met Rijkswaterstaat - direc- tie Gelderland een serie aanplantproe-

Fig. 1. Ligging van de proeflocaties met wilgenaanplant op de oever van de Waal.

ven gerealiseerd, waarin de mogelijkhe- den van verschillende soorten struikvor- mige wilgen als oeverbescherming in kribvakken langs de Waal zijn onder- zocht (zie kader: proeflocaties wilgen- aanplant). Twee hoofdaspecten zijn be- keken: de invloed van de extreme milieu-omstandigheden op wilgen ener- zijds en anderzijds de invloed van wilgen op morfologische en hydraulische ken- merken van de rivieroever.

Overleving van wilgen in de oeverzone Extreme omstandigheden op de rivier- oever zijn de sterke waterstandsfluctua- ties, de dynamische sedimenthuishou- ding en de sterke golfaanval. Wilgen lij- ken goed aangepast te zijn aan dergelij- ke omstandigheden (De Graaf et al., 1990). Ze tolereren overstroming zelfs midden in het groeiseizoen, verdragen zware mechanische belastingen en kun- nen schade compenseren door opnieuw uitlopen van jonge loten (zie kader: groeivormen van wilgen). Van verschil- lende soorten wordt onderzocht in hoe- verre die tolerantie voor de extreme milieu-omstandigheden optreedt.

Uit de aanplantproeven met be- wortelde stekken bleek dat vooral de

Katwilg ( S a h vimindis) zelfs op erg laaggelegen standplaatsen (gemiddeld 240 dagen per jaar geïnundeerd) weinig te lijden heeft van overstromingen. Bij de Grauwe wilg (Sitlix cinerea) - een soort die niet echt in de uiterwaarden thuishoort - was de uitval door sterfte of wegspoelen veel groter. Veel sterfte on- der de wilgen trad ook op op de wat ho- gere delen van de kribvakken, veroor- zaakt door verdroging gedurende laag- waterperioden. Katwilg bleek ook de grootste overleving te vertonen op de hoogst gelegen delen van de oever.

Het regeneratievermogen van aan- geplante wilgen werd onbedoeld op één van de proeflocaties geïllustreerd (Gendt, zie kader: proeflocaties wilgen- aanplant). In de zomer van 1990 wist vee uit het aangrenzende weiland de be- planting binnen te dringen en werd een deel van de wilgenaanplant afgegraasd en vertrapt. Na herstel van de omhei- ning liep een groot deel van de wil- genstekken opnieuw uit. Het effect van de begrazing was echter bepalend voor het huidige aanzicht van dit kribvak: een ijlere begroeiing met meer open stukken dan in de andere twee proefvak- ken.

Het oevermilieu wordt ook in an- dere aspecten beïnvloed door de aanwe- zigheid van wilgenbegroeiing. Door de golf- en stroombreking tussen de stam- men en de depositie van sediment treedt vestiging van andere plantesoorten op. Vestiging uit zaad van verschillende wil- gesoorten, Zwarte populier (Populus ni- gra), en van tal van kruiden is al in de aanplant-proefvakken geconstateerd.

Wilgen als oeverbescherming De vraag is ook, hoe wilgenaanplant - als een vorm van natuurtechnische milieu- bouw - het oevermilieu verandert. Hier- toe worden de beplante kribvakken ver- geleken met aangrenzende onbeplante vakken. Halfjaarlijks worden hoogteme- tingen en dieptepeilingen verricht waar- mee de sedimentbalans kan worden vast-

Tabel 1. Overlevingspercentage van stekken van drie wilgensoorten in het voorjaar van 1992, één jaar na aanplant op drie proeflocaties.

gesteld. Een beeld van het resultaat van deze metingen is te zien in figuur 3. Hoewel het na twee jaar nog te vroeg is om definitieve conclusies te trekken - de metingen zullen nog enige jaren ver- volgd worden - zijn er indicaties dat bin- nen de wilgenbegroeiing meer zand wordt ingevangen en vastgehouden dan in de onbeplante vakken. Het is nog niet duidelijk wat het effect op het lagere deel van de oever is. Overigens wordt niet alleen zand ingevangen, maar ook zwerfvuil.

Het lijkt er ook op, dat de grootste uitval van struiken plaatsvindt op de plaatsen waar de sterkste strornings- en golfwerking optreedt: de aanplant wordt als het ware door de rivier gemodelleerd, en krijgt een natuurlijker aanzien. Dit betekent tevens, dat de meest aan stro- ming blootgestelde plaatsen hun vegeta- tiebedekking verliezen. Mogelijk kan dit met een dichtere beplanting voorkomen worden.

Aan ontwikkeling van (wil- gen)bossages in de uiterwaarden zitten ook rivierkundige aspecten. Opgaand bos - met boomvormige wilgensoorten en zwarte populieren - grenzend aan binnenbochten in de rivier kan een zichtbelemmering vormen voor de scheepvaart. Het toepassen van struik- vormige wilgensoorten, die maximaal ca 6 m hoog worden, voor oeverbescher- ming is hiervoor een mogelijke oplos- sing. Voorts vormen bossen een stroom- weerstand in de uiterwaarden, die als de- ze geïnundeerd raken tot enige wa- terstandsverhoging zou kunnen leiden. Daardoor zijn mogelijk compensatie- maatregelen vereist. Het effect van een smalle strook struikwilgen, parallel aan de stroomrichting bij hoogwater en met een begroeiingshoogte die grotendeels lager is dan de hoogte van de kribben, is nihil.

Beheersvragen Oeverbescherming door wilgen in krib- vakken langs de grote rivieren stelt een aantal eisen aan de gebruikte methode. De soortskeuze bij het aanplanten is erg belangrijk; naast de overleving onder ex- treme milieucondities speelt ook de groeivorm een rol: in de proef leek de Bittere wilg (Salwc puqbzlrea), die laag boven de grond horizontaal vertakt, 10- kaal meer zand in te vangen dan de Kat- wilg, die een meer vertikale vertak- kingsstrategie volgt. Ook de wijze van aanplant, door opgekweekte bewortelde

stekken of door middel van wilgensta- ken, kan het resultaat bepalen. Diep in het zand ingegraven staken kunnen in de beginfase na de aanplant meer erosie verdragen dan oppervlakkig wortelende stekken.

Een tweede voorwaarde voor suc- cesvolle oeverbescherming met wilgen is de uitsluiting van vee. De intensieve veebezetting in vet1 uiterwaarden vormt voor de ontwikkeling van wilgen een probleem, vooral vanwege de praktische problemen rond het onderhoud van rasters. Of bij extensieve begrazing de wilgenoevers zonder afrastering in stand blijven is nog een vraag voor verder on- derzoek.

Om een vegetatiebedekking met oeverbeschermende werking te verkrij- gen is het de vraag of het aanplanten van wilgen noodzakelijk is of dat ook spon- taan een wilgenbos op de oever kan ont- staan. De condities, waaronder succes- volle vestiging van zachthout-ooibos- soorten optreedt, zijn echter niet jaar- lijks aanwezig. Welke die gunstige con- dities zijn, wordt qog nader onderzocht. Te verwachten is, dat de vestiging alleen in niet sterk erodeiende oevers een kans heeft. Vanaf 1992 wordt de geomorfolo-

% overleving katwilg

Si!!!i!i!!i+t~iiligiri. .. ;............t. O........... ..i~~ifiiiiiij~iiii~jiiiiiij~if~i~i~i :::::::t.. ...............m.......

50 ! ! ! ! ! ! ! ! i i i i i i ~ i i i i ~ ~ ~ i i i i i i ~ i i i i i i i i i i i~i i i i i i i i i i i i : i i i i i !?i i i i~i?i i i i?

25 { { i S ::iff'fiifiiiififfi{ii{iriiiiiiii: i z : : .............. rivier

oeverwal

1 2 3 4 5 6 7

bittere wilg

. i i i i i : r ; ; ; : i~: : : . .i:SSSSSSStSS;SSò:l~:i$:~.

oeverwal .............................. ................................ ... ..... ............ ji{;?Si j!i+i+ii:i!; .:;;;;!;!w;: ::; i i;i i i i i i i l i ifla* .......... ;!$!.l .*i+iifit:ixe+ii ..............

~ii in!r i i i i ; i ; ; lr i i i i i i i i i i i i?i~i i i i i ?S..... . ...:SS11 Stt;f?tl:~StlS>??.?:?rtt* iiiiii+ff!?iiiiii!i!i?i?;iiiiiiiiiii* rivier

1 2 3 4 5 6 7

grauwe wilg

..... ................. ................... ........................ .......................... oeverwal .............................. ................................ .::;~..g......... .... "........... ........... S................. .................................... ..................................... iiiiijift;i:?iiiji;iiiriiiiiiiiiiiiii ........

25 ..**.a.. ............ i........ii....i......ii..i.i ...l:?*.: p.. ti:;;+:;;:?:?: .... :.i . : : + f ~ i i ~ ? ; ; ; ; ; ; ~ :?g:iif;ig?gii??;{?ifiif$:$$:: : ::: :?: ........................... .................................... O 1 2 3 4 5 6 7 rivier

overstromingsduurklasse Fig. 2a. Overlevingspercentages van stek- ken per overstromingsduurklasse op de ri- vieroever bij Gameren. Verschillende sym- bolen boven twee staven duiden OD een significant verschil in overleving '(chi2- toets, p<0,05). Overstromingsduurklasse 1 = 80-1 10 dagen per jaar; 2 = 110-140 d.j-l; 3 = 140-170 d.j-l; 4 = 170-200 d.j-l; 5 = 200-230 d.j-l; 6 = 230-260 d.j-l; 7 = 260-290 d.j-l. overstroming. 2b. Overlevingspatroon in september 1991 van stekken per soort op de rivieroever bij Gameren. Grote stippen = nog aanwezig (gevuld = levend, open = dood) ; kleine stippen = verdwenen.

Fig. 3. Reliëf van het kribvak Druten (ge- meten voorjaar 1990) met onderwateroe- ver. Aangegeven is de strook waarin wil- gen werden aangeplant. Waterstanden: HW = 10%-overschrijdingsduurlijn; LW = 10%-onderschrijdingsduurlijn.

Groeivormen van wilgen Wilgen kunnen ingedeeld worden in struikwilgen, die struikvormig uit- groeien en niet hoger worden dan ca 6 m , en boomvormige wilgen die een hoge stam vormen en een veel grotere hoogte kunnen bereiken (Weeda et al., 1985). Vanwege het gevaar voor zichtbelemmering werd bij de aan- plantproeven langs de Waal gekozen voor struikvormige wilgen. De drie aangeplante soorten hebben enigs- zins verschillende groeivormen: Kat- wilg groeit het meest in vertikale rich- ting, terwijl de Bittere wilg vooral in horizontale richting groeit en veel la- ger bij de grond blijft. Grauwe wilg neemt een tussenpositie in (fig. 4).

Weeda, EJ., R. Westra, C. Westra & T Westra, 1985. Nederlandse oecologische fl0 ra, wilde planten en hun relaties. Deel 1 Uitgave IVN / VARA / VEWIN.

Summary

Fig. 4. Schematische weergave van de groeivormen van enkele struikwilgensoor- ten: Katwilg (a), Bittere wilg (b) en Grauwe wilg (c).

gische- en de vegetatie-ontwikkeling ge- volgd op een aantal locaties die zijn uit- gerasterd of grenzen aan extensief be- weide uiterwaarden, waarbij de moge- lijkheden voor spontane ontwikkeling van oeverbos nader worden bekeken.

Literatuur CUR, 1990. Milieuvriendelijke oevers. Voor- lopige leidraad voor een integrale benadering van ontwerp, aanleg en beheer van oevers. Civieltechnisch Centrum Uitvoering Re- search en Regelgeving, rapport 90-4, 2' druk, Gouda. Graaf, M.C.C. de, H.M. van de Steeg, L.A.C.J. Voesenek & C.W.P.M. Blom, 1990. Vegetatie in de uiterwaarden: de in- vloed van hydrologie, beheer en substraat. Publikaties en Rapporten 'Ecologisch Herstel Rijn' 16. Pilarczyk, K.W., H. Havinga, G.J. Klaassen, H.J. Verhey, E. Mosselman & J.A. Leemans, 1990. Control of bank erosion in The Ne- therlands. State of the art. Waterloopkundig Laboratorium, publikatie 442. Splunder, I. van, M.M. Schoor & H. Coops, 1992. Voortgangsrapportage over 1991 van aanplantproeven met wilgen in kribvakken. Werkdocument RIZA nr. 92.129X.

Riverbank protection by plantation of wil lows Possibilities for riverbank protection by wil low vegetation as an alternative for suppleti on of large rocks to prevent erosion, were sti; died since 1990 by the Department fc Transport and Public Works in The Nether lands. Willows (Saiix spp.) tolerate the extre mely fluctuating environmental condition on the banks. By its growth structure, scrul vegetation decreases erosion and enhances se dimentation. However, for the application o this form of bank protection the hydrauh properties must be known. The performance of several willow species planting techniques, and morphological anc hydraulic aspects are now being investigatei in a series of transplantation experiment along the River Waal. The results are ver promising. Banks lined with willow and poplar fores combine bank protective properties with re generation of the ecologically valuable soft wood floodplain forest zone. This seems ai attractive option for the river management

Ir. H. Coops Drs. M.M. Schoof RWS /RIZA Postbus 17 8200 AA Lelystad

Drs. I. van Splunder Vakgroep Oecologie, KUN Toernooiveld 6525 ED Nijmegen

iezentelers aan het werk bij het planten sn Mattenbies in de Biesbosch (foto: H. oops).

:ar10 van de Rijt & lugo Coops

je plantengroei in de mondings- ebieden van de grote rivieren rordt van oudsher gekenmerkt oor een zonering, die samen- angt met de overstromingsge- oeligheid, de zouttolerantie van lanten en de bodemstructuur Zonneveld, 1960). Getij bewe- ingen en sedimentatie1 ero- .e-processen hebben het land- :hap gevormd. Natuurontwikke- ng kan in deze gebieden plaats- inden door gebruik te maken an de mogelijkheid om de hy- rologie naar wens aan te passen. )e terugkeer van uitgestrekte oetwatergetijdenvegetaties komt .iermee in zicht.