Økologiske effekter av beiting i alpine økosystemer

Transkript

1 MANECO/Gunnar Austrheim -NFR - Miljø 2015: Økologiske effekter av beiting i alpine økosystemer Atle Mysterud Universitetet i Oslo ; Bærekraftig bruk av utmark til husdyrbeiting: Økologiske effekter av sauebeiting i høyfjellet, NFR - Landskap i endring ; Ecological effects of sheep grazing and the economy of sustainable husbandry in alpine habitats, NFR - Landskap i endring ; Long-term ecological effects of sheep grazing in alpine ecosystems and its integration with management, NFR - Miljø 2015

2 Bakteppe Debatt om økologisk bærekraft Langsiktig produksjon Konkurranse andre arter «antibeitestoff»

3

4 Beitet Ikke beitet

5 Effekter av beiting Fleste eksperimenter småskala Ikke beitet mot ekstremt hardt beitet Planter, for liten skala for dyr

6 Må ha flere nivåer av behandling Intermediate disturbance hypothesis Grazing optimization hypothesis

7 Mange kjente mekanismer Den relative betydningen avgjør

8 Teoretisk rammeverk Resistanse Kjemisk forsvar Dårlige beiteplanter Sein dekomponering E.g. finnskjegg, krekling Toleranse Rask gjenvekst Gode beiteplanter Rask dekomponering E.g. gress Høy tetthet/næringsfattig - Senket produksjon Senket diversitet Lav tetthet/næringsrikt + Økt produksjon Økt diversitet

9 Hvor? Hol normalt rikt Vegetasjon Sauens beiteøkologi og tilvekst Smågnagere Virvelløse dyr Fugl Jord/vann/erosjon Setesdal fattig Vegetasjon Setesdal Hol

10

11

12 Design

13 Team! James Speed Atle Mysterud Gunnar Austrheim Øystein Holand Håvard Kauserud Trude Vrålstad Rune Halvorsen Bård Pedersen Harald Steen Dag Hessen Leif Egil Loe Yngve Rekdal Knut Rydgren Marianne Evju Ragnhild Mobæk Vegard Martinsen Jan Mulder Kristian Hassel

14 Vegetasjon

15 Rot reserver Urter funksjonelle trekk Øker Som forventet Gress øker Vedvekster minker Svake effekter Synker Plante høyde Austrheim, G., Mysterud, A., Pedersen, B., Halvorsen, R., Hassel, K., and Evju, M Large scale experimental effects of three levels of sheep densities on an alpine ecosystem. Oikos 117: Evju M., Austrheim, G., Halvorsen, R., and Mysterud, A Grazing responses in herbs in relation to herbivore selectivity and plant traits in an alpine ecosystem. Oecologia 161:

16 Lange tidsrom holder åpent Recruits No Sheep Low Density High Density Hindrer gjengroing med bjørk Meters Speed, J.D.M., Austrheim, G., Hester, A., and Mysterud, A Experimental evidence for herbivore limitation of the treeline. Ecology 91:

17 Vekstsoner- bjørk 4 Age standardised BAI mm 2 Mean summer temperature C No sheep Low density High density Mean summer temperature Year Speed, J.A., Austrheim, G., Hester, A., and Mysterud, A Browsing interacts with climate to determine tree ring increment. Functional Ecology 25:

18 Klima-beite samspiller Speed, J.A., Austrheim, G., Hester, A., and Mysterud, A Elevational advance of alpine plant communities is buffered by herbivory. Journal of Vegetation Science 23:

19 Sauens beiteøkologi og tilvekst

20 Tetthet - teori Økt tetthet diett og habitat Lavere kvalitet og økt bredde Økt effekt av tetthet tids-skala: Seint på sesong Beite visner I dårlige år (mellom år) Mindre beite/biomasse Over tid (trend over år) Beiteeffekter på plantesamfunn

21 Beitevalg Smyle Urter En viss overestimering av vier En viss underestimering av urter Mobæk, R., Mysterud, A., Holand, Ø., and Austrheim, G Age class, density and temporal effects on diet composition of sheep in an alpine ecosystem. Basic and Applied Ecology 13:

22 Selection Habitat: valg av eng High density Low density Year Mobæk, R., Mysterud, A., Loe, L.E., Holand, Ø., and Austrheim, G Density dependent and temporal variability in habitat selection by a large herbivore; an experimental approach. Oikos 118: ikke publ.

23 Body mass (kg) Høstvekt - lam 50 Low High Mobæk, R., Mysterud, A., Holand, Ø., and Austrheim, G Temporal variation in density dependent body growth of a large herbivore. Oikos 122: Year

24 Selection of snow bed Body mass (kg) Herbs (%) A. flexuosa (%) Klima beiting - vekt Low density High density Low density High density A 20 B Late season Early season C 40 D Prop. snow cover Prop. snow cover Ikke publ.

25 Langtids bærekraft Vann Lite N ut Coliforme bacterier: + N-tap 100 år Høy tetthet: 17 g N m -2 (40% av N i nedbør) Lav tetthet : 5 g N m -2 (12% av N i nedbør) C lagring Høy tetthet : - Lav tetthet : Svak+ Martinsen, V., Mulder, J., Austrheim, G., Hessen, D.O., and Mysterud, A Effects of sheep grazing on availability and leaching of soil nitrogen: controlled experiment in low-alpine grasslands. Arctic, Antartic, and Alpine Research 44: Martinsen, V., Mulder, J., Austrheim, G., and Mysterud, A Carbon storage in low-alpine grassland soils: effects of different grazing intensities of sheep. European Journal of Soil Science 62:

26 Biomasseproduksjon

27 Smågnagere 32 Ugglan-feller per felt (*9) 4 døgn vår og høst Steen, H., Mysterud, A., and Austrheim, G Sheep grazing and rodent populations: evidence of negative interactions from a landscape scale experiment. Oecologia 143: Korslund et al. Unpubl.

28 Tetthet (antall fanget) Year Markmus (gress) Field vole Bank vole Shrews Smågnagere Klatremus (blåbær)

29 Diptera og Hemiptera. Ingen effekter på: Antall arter Antall rovdyrarter Antall plantespisende arter Antall detrivore arter Antall individer Virvelløse dyr Mysterud, A., Hansen, L.O., Peters, C., and Austrheim, G The short-term effect of sheep grazing on selected invertebrates (Diptera and Hemiptera) relative to other environmental factors in an alpine ecosystem. Journal of Zoology 266:

30 Biller Negativ 2003 Ingen i 2009 Mysterud, A., Aaserud, R., Hansen, L.O., Åkra, K., Olberg, S., and Austrheim, G Large herbivore grazing and invertebrates in an alpine ecosystem. Basic and Applied Ecology 11: unpubl.

31 Effekter på fugl Linjetaksering 2005 DISTANCE Loe, L.E., Mysterud, A., Stien, A., Steen, H., Evans, D., and Austrheim, G Positive short term effects of sheep grazing on the alpine avifauna. Biology Letters 3:

32 Tetthet (antall per km2) Effekter på fugl Alle fugler Insektspisere Heipiplerke Lirype

33 Effekter på fugl heipiplerke Skottland Evans et al I = 272 søyer/km2 II= 91 III= 61 MYE LITT INGEN

34 Setesdals Vesthei

35 (50 m) (20 m) Hegn (ubeitet) Kontroll (beitet)

36 Change in abundance (%) 10 småruter per innhegning/kontroll (totalt 200 småruter) 2000, 2002, 2004, 2006, 2008, Beitet Grazed Ungrazed Year Ikke beitet Austrheim, G., Mysterud, A., Hassel, K., Evju M., and Økland, R.H Ecological effects of sheep grazing in a low productive oceanic alpine environment. Ecoscience 14:

37 Endring i frekvens Change in abundance (%) Smyle Ikke beitet Beitet Grazed Ungrazed -5 Year

38 Overbeite? "Our long-term aim for managing Rum is restoration and conservation," says Michael Usher, SNH's chief scientist. "That does not sit happily with a very large deer population." Nature 404, 5-6 (2000) There has also been concern that very high grazing pressure by deer or other domestic livestock can have negative impacts on plant biodiversity. However, in our study, the high deer densities of an unculled deer population in block 4 were not associated with negative impacts on plant biodiversity. Virtanen et al J. Appl. Ecol.

39 Overbeiting og bærekraft Mer beiting enn ønskelig i forhold til et gitt mål; mao. knyttet til en forvaltningsverdi (subjektivt) Videre; eksplisitte definisjoner knyttet til økologiske effekter Overbeiting def; Nedgang i dekningen av beiteplanter over tid pga. beiting Vi må gradere overbeiting Varighet (erosjon?) inndeling i typer Hvor mye av beitegrunnlaget er påvirket? Hvor store områder er påvirket? Andre effekter av beiting også viktig Mysterud, A The concept of overgrazing and its role in management of large herbivores. Wildlife Biology 12:

40 Skala Beitelag: km2 Hol: 0.3 km2 Setesdal: 20*50 m Skala 2: Andre systemer (stor romlig og tidsmessig skala) Skala 1: Undersøkt system (liten romlig og tidsmessig skala) Ekstrapolering (subjektiv vurdering) Studie design Slutning (objektiv vurdering) Statistisk analyse

41 Skala Beitelag: km2 Hol: 0.3 km2 Setesdal: 20*50 m Skala 2: Andre systemer (stor romlig og tidsmessig skala) Skala 1: Undersøkt system (liten romlig og tidsmessig skala) Beitetrykk Studie design Slutning (objektiv vurdering) Statistisk analyse

42 Vegetasjonskart som en start Vegetasjons- kart som en start Hardangervidda

43 950 beitelag i Norge; 8 i fokus i Setesdal Vesthei

44 No. of sheep No. of sheep No. of sheep No. of sheep A B Langeidheia Holmevass Nomeland Rysstad Year Year C Suleskard Kviheia D Fidjeland Svanes Year Year

45

46 Før Sau ikke sau Nå Hvor mye sau? The end