Revegetering av steintipper i fjellet. Hva betyr mest for vellykket restaurering av steintipper i fjellet: konstruksjonsmåte, såing eller gjødsling?

Transkript

1 Hva betyr mest for vellykket restaurering av steintipper i fjellet: konstruksjonsmåte, såing eller gjødsling? Knut Rydgren, Høgskulen i Sogn og Fjordane Avdeling for ingeniør- og naturfag Sogndal Flåm, ECONADA, september 2011 Revegetering av steintipper i fjellet Prosjektperiode (3,5 år) Finansiering Energi Norge (alle år) NVE (2 år) HSF (alle år) Samarbeid Rune Halvorsen, UiO Arvid Odland, HiT 1

2 Bakgrunn & problemstilling Vannkraft Fornybar energi Store landskapsinngrep Steintipper Ca 100 års historie - kulturminner Behandling Frø, næring og jord Mål Nørstedalseter Konstruere og behandle steintippene på en slik måte at de revegeterer raskest mulig, samt utvikler en vegetasjon mest mulig lik de uforstyrra omgivelsene Problemstilling Hva betyr mest for utviklingen av vegetasjonen på steintippene? Hvilken betydningen har behandlinger (næring- og frøtilførsel), geografisk lokalisering og lokale miljøbetingelser for suksessfull vegetasjonsetablering av steintipper i fjellet? Dette er kunnskap som er nødvendig for vurdere om dagens behandlingspraksis har noe for seg eller ikke Råd for hvordan steintipper bør konstrueres for at de raskere og i større grad enn i dag skal kunne utvikle seg mot den stedegne vegetasjonen Metoder (I) Ruteutlegging Ruter lagt ut tilfeldig innen subjektivt valgte blokker (5 x 10 m) 3 ruter per blokk (2)3-5 blokker på tipp og 2-3 blokker i omgivelsene Rutestørrelse 0.5 x 0.5 m Ruteantall Totalt 327: 204 på tipp og 123 i omgivelsene Registrering av artsmengder Plot: Smårutefrekvens (1-16) Total-dekning i ulike sjikt Artsantall 2

3 Metoder: forklaringsvariable Loss on ignition Total N ph Soil depth Microtopography Maximum slope Heat index Grain-size index Section Zone Age Area Seeded Fertilized Soil reutilization Construction Metoder: Statistisk analyse Statistisk analyse GNMDS-ordinasjon Art rute matrisa General linear mixed-effects models Respons variabelen: Avstanden mellom den enkelte steintipp-rute og gjennomsnittsposisjonen til deres omgivelsesruter langs den første ordinasjonsaksen Forklaringsvariable (16 stk) Loss on ignition Total N ph Soil depth Microtopography Maximum slope Heat index Grain-size index Section Zone Age Area Seeded Fertilized Soil reutilization Construction 3

4 Ordinasjon En samlebetegnelse på teknikker som arrangerer ruter langs akser på grunnlag av data om artssammensetningen Formålet med ordinasjon er å arrangere rutene slik at ruter som er nær hverandre er ruter som er like i artssammensetning, mens ruter som ligger langt fra hverandre er ruter som er ulike i artssammensetning Datafangst A grostis capillaris Festuca rubra P hleum pratense B rachythecium populeum agg B ryum spp Ceratodon purpureus Leptobryum pyriform e P ohlia nutans P olytrichum juniperinum P olytrichum piliferum Racom itrium canescens

5 Undersøkte steintipper 2008: : : 6 Feiosdalsvatnet (Vik), anlagt

6 Ygnisdalen (Vik), anlagt 1967 (og 1999) Sletterust-J2 (Årdal kommune), anlagt ca

7 GNMDS axis GNMDS axis Species Surroundings Spoil heaps F MFS F MFS Arctous alpinus Betula nana Empetrum nigrum Salix herbacea Vaccinium myrtillus Vaccinium uliginosum Vaccinium vitis-idaea Agrostis capillaris Anthoxanthum odoratum agg Avenella flexuosa Carex bigelowii Festuca ovina Festuca rubra Ceratodon purpureus Dicranum scoparium Pleurozium schreberi Pohlia spp Polytrichum alpinum Polytrichum juniperinum Polytrichum piliferum Racomitrium canescens Sanionia uncinata Barbilophozia floerkei Barbilophozia lycopodioides agg Cephaloziella spp Lophozia spp Ptilidium ciliare Cetraria islandica agg Cladonia arbuscula Cladonia bellidiflora Cladonia coccifera agg Cladonia gracilis Cladonia pyxidata agg Cladonia rangiferinia Cladonia squamosa agg Cladonia stellaris Cladonia uncialis Stereocaulon spp Resultater (I) Table 1. Frequency, F (percentage of plots where the species occurred; n=123 for the surroundings and n=204 for the spoil heaps) and mean subplot frequency, MSF (arithmetic mean of the subplot frequencies for a species, calculated from the plots where it was present) for species occurring in at least 25% of the plots in the surroundings or on the spoil heaps. Resultater (II) (a) (b) GNMDS axis 1 GNMDS axis 1 Fig. 1. GNMDS ordination of species composition for the 204 sample plots from the 19 spoil heaps (black symbols) and the 123 sample plots from their surroundings (grey symbols). Sites 10 and 11 share the same surroundings. (a) all plots, (b) centroids of spoil heaps and their surroundings only; the numbers relate to Table 3. Axes are scaled in halfchange units. 7

8 Tindevegen (anlagt 1999) Nørstedalseter (anlagt 1960) 8

9 Grain-size index ph Loss on ignition Kleådalen (Aurland), anlagt 1981 Resultater (III) Spoilheap Surroundings Spoilheap Surroundings Spoilheap Surroundings Fig. 2. Variation in grain size, ph and loss on ignition in the 19 spoil heaps (n=204) and their surroundings (n=123). 9

10 Resultater (IV) Test Predictor Value standard error df t- value P-value Single predictors <0.001 Loss on ignition Total N ph <0.001 Soil depth Microtopography Maximum slope Heat index Grain-size index <0.001 Section Zone Age Area Table 2. The influence of single explanatory factors and the best model for explaining the variation in species composition between 19 spoil heaps and their surroundings as modelled by general linear mixed-effects models with the lme function with the maximum likelihood method. The distance along the first ordination axis between each spoil heap plot and the centroid of the surrounding plots at that site was used as the response variable in the statistical modelling. Number of observations at each nesting level: number of spoil heap plots = 204 in 68 blocks, number of centroids for the surroundings = 19. Seeded Fertilized Soil reutilization Construction Best model Intercept <0.001 Grain-size index <0.001 Loss on ignition <0.001 Soil reutilization Loss on ignition: ph Vegetasjonsdekning (%) Resultater (V) Steintipp Omgivelser Karplanter *** 17±1.2 59±2.1 Moser n.s. 31±1.7 27±2.1 Lav *** 12±1.1 28±2.4 Artsantall Steintipp Omgivelser Karplanter*** 5.4± ±0.5 Moser n.s. 7.7± ±0.3 Lav** 5.3± ±0.3 ***: P 0.001; **: < P 0.01; *: 0.01 < P

11 Budskap 1) Steintipp-design er viktigere for restaurerings-suksess enn behandling med næring og frø Grovt substrat er et vesentlig hinder 2) Finkornet topp-substrat 3) Topografisk variasjon Ujevn overflate med mikrotopografisk variasjon 4) Helningsvinklen Noe mer? ECONADA WP 5. Restoration from seeds to vegetation Observasjonsstudier Reanalyse av fem steintipper under tregrensa (Hemsedal, Hol, Aurland) 11

12 Stor takk til feltarbeiderne Anette Edvardsen, Rune Halvorsen,Ulrike Hanssen, Liv N. Hamre, Inger Auestad, Gudrun Skjerdal, Silje F. Husabø, Andrè F. Husabø og Bente K. Husabø 12