Effekter av utsetting av fremmede treslag og treslagsskifte på biologisk mangfold (med vekt på kystlandskapet) DN-seminar 3.-4. oktober 2012 P.A. Aarrestad, E. Framstad og O.E. Stabbetorp
Alle norske treslag er innvandrere Dominans av ulike treslag etter siste istid (indre Oslofjord) Granas utbredelse i dag og i tusenår før vår tid Hafsten (1957) i Moen (1998) Seppä et al. (2009) J. Ecol. 97: 629 640
Men ikke alle innvandrete treslag har kommet helt fram ennå Gran og bøk Klimaks-treslag på middels til god skogsmark Skygger ut konkurrentene, skaper andre jordbunnsforhold Deler av Norge hittil uten gran eller bøk Mer lysåpen skog i kyststrøkene Spesielle naturtyper: rik edellauvskog, boreal lauvskog, kystfuruskog, kystlyngheier, beite- og slåtteenger Landskap med rikere og mer unikt artsmangfold
Uten granskog: Rik edellauvskog Kalklindeskog (Alm-lindeskog) Rester på kalkholdig mark Høyt mangfold av markboende sopp, orkideer Norsk utvalgt naturtype Konkurransesvak overfor gran Alm-lindeskog i Hordaland Foto: P.A. Aarrestad
Uten skog: Kystlynghei rydding av skog, brann, slått, beite Foto: P.E. Kaland
Gjengroing av kystlynghei til skog Foto: I. Maaren Lynghei Beitemark (ved sterkt beite) Skog
Kyststrøkene gror igjen hva så? 3000 år med intens arealutnytting er reversert siste 50 år, opphør av skjøtsel, mindre uttak av trevirke Skal naturen gå sin gang, eller skal prosessen styres? 50 40 30 20 10 0 produktivt skogareal på kysten øker (mil. daa) 1955 2005 2055 100 % 80 % 60 % 40 % 20 % 0 % årsak til økt skogareal pr 2005 planting av fremmede treslag planting av gran gjengroing Øyen (2008) OR Skog og landskap 01/2008, Øyen et al. (2009) Viten 01/09
Skogreising og fremmede treslag Kulturskog på Vestlandet (per 2005) Treslag Areal 1000 daa Gran 1.960 Fremmede 398 bartrær Totalt 2.358 Kilde: Skog og landskap, oppdragsrapport 01/2008 Fremmede bartrær i Norge Fremmede bartrær Areal 1000 daa Sitkagran 500 Contorta-furu 80 Busk- og 60 bergfuru Lutzgran 50 Lerk 35 Edelgran 30 Andre 45 Totalt 800
Poenget med skogreising og annen tilplanting med trær De første tilplantingene: busk- og bergfuru til brensel og ly Øke kommersiell produksjon av trevirke pr areal og tidsenhet, gjennom å: 1. kapre større andel av sollys og andre ressurser til tømmerstokken 2. gi mindre lys, vann og næring til andre planter 3. plante mer effektive (fremmede) treslag 4. plante på de mest egnete (produktive) arealene 5. plante tettere, drive mer intens skjøtsel Størst omfang 1960-1972 Pyntegrønt og juletreproduksjon 1. Fjelledelgran. Proveniensene «Upper Frazer, Biri, Spring Mountain» I Norge plantes 1 mill. trær per år. 75 % av disse er utenlandske treslag Foto: B.-H. Øyen
Fremmede arter: økologisk risiko Viktig global trussel mot biomangfold Lav, men økende effekt i temperert og boreal skog Hva slags arter medfører størst risiko? Negativ påvirkning på økosystemprosesser, naturtyper, arter og spesielt rødlistearter Negativ påvirkning på genetisk mangfold Vektor for parasitter, sykdommer Stor evne til naturlig foryngelse og spredning Foto: B.-H. Øyen Sitkagran Foto: O. Taskjelle Proveniens med gran fra Østerrike
Mest artsrike grupper av rødlistearter: særlig på kysten og i lavlandet Moser Lav Karplanter NINA Rapport 535 (Fordelingen gjelder alle rødlistearter, ikke bare for arter i skog, basert på Rødlista 2006)
Flest antall rødlistearter i skog og kulturmark Artsdatabanken: Rødlista 2010
Størst artsmangfold og flest trua arter knyttet til edellauvskog pr arealenhet Edellauvskog Stort mangfold i treslag Mange habitatspesialister og unike arter Lite areal, sårbart for tap Særlig relikter : kalklindeskog, barlind Artsdatabanken: Rødlista 2010
Treslagsskifte, en viktig påvirkningsfaktor for rødlistearter Artsdatabanken: Rødlista 2010
Hvilke rødlistearter er truet av treslagsskifte langs kysten? CR EN NT VU Total Biller 1 3 5 9 Bløtdyr 1 1 Edderkoppdyr 2 2 Karplanter 2 1 3 Lav 5 8 6 10 29 Moser 1 1 2 Sommerfugler 1 3 1 5 Sopp 1 15 47 28 91 Tovinger 1 1 Total 7 30 63 43 143 Foreløpig vurdering, bearbeidet etter Artsdatabanken: Rødlista 2010
Eksempler på truete rødlistearter ved treslagsskifte Karplanter Stortrollurt (NT) Sørlandsasal (NT) Alm (NT) Foto: P.H. Salvesen Lav Irsk hinnelav (EN) Sopp Ametystkantarell (NT) Svartnende kantarell (NT) Stortrollurt Sørlandsasal Alm Ametystkantarell
Også granplantefelt kan ha gammelskogsarter Antall lavarter øker med bestandsalder Flest gammelskogspesialister i eldre bestand Men dekningsgrad synker i eldre bestand Antall lavarter mot bestandsalder 20 40 60 80 år Etablering avhengig av oseanisk klima & koloniseringskilder (Hilmo et al. 2009 Lichenologist 41) Dekning av bladlav mot bestandsalder
Hva er relevant grunnlag for sammenligning av effekter? Opprinnelig lysåpen skog, gammelskog Åpent landskap med lynghei, beitemark, slåttemark Skog under naturlig gjengroing med stedegne treslag? Skogreising, treslagskifte med bartrær
Økologiske effekter av treslagsskifte Effektene avhenger av omstendighetene Treslag, tetthet, økosystem, omfang, driftsform Endring i dominerende treslag i skog påvirker Tresjiktets struktur, vekstform Bestandenes arts- og alderssammensetning Landskapsmønstre av skogteiger og kantsoner Lys og mikroklima Vannbalanse og næringssirkulasjon Strøproduksjon og nedbryting av organisk materiale Jordas sammensetning og surhet Erosjon, avrenning Tilknyttede skadeorganismer
Redusert nedbrytingshastighet ved treslagsskifte med bartrær 2,5 relativ nedbrytingstid (bjørk=1) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 bjørk lerk sitka vrifuru Undersøkelse av nedbryting av standard bomullsstriper i ulike skogbestand på Island (Arneberg et al. 2007 TemaNord 2007:508)
Ulike treslag gir ulik jordbunnsfauna spretthaler, ind. pr m 2 100000 80000 60000 40000 20000 meitemark, ind.pr m2 0 40 30 sitka gran bjørk antall arter av spretthaler 70 60 50 40 30 Øst-Island Vest-Island 20 10 0 sitka gran bjørk unike arter arter i andre skogtyper Undersøkelse av spretthaler i strølag i tre skogbestand i Dønna (Fjellberg et al. 2007 TemaNord 2007:508) 20 10 0 hei bjørk lerk hei bjørkvrifurusitka Undersøkelse av meitemark i jord i ulike skogbestand på Island (Gudleifsson et al. 2007 TemaNord 2007:508)
Snegler og meitemark lokale effekter Snegler Størst mangfold i rik bjørkeskog lavest mangfold i granplantefelter Meitemark Størst biomasse i rik bjørkeskog Nedgang i biomasse i granplantefelt (NINA temahefte 33)
Mindre lys og tettere strølag gir færre karplantearter 140 120 100 80 60 40 20 0 antall karplantearter 1 16 120 sitka gran bjørk Karplanter i tre skogbestand i Dønna (Stabbetorp & Nygaard 2005 NINA Temahefte 33) 140 120 100 80 60 40 20 0 ant. plantearter avhenger både av treslag og bestandsalder Øst-Island Vest-Island hei bjørk 1979 bjørk 1905 lerk 1990 lerk 1984 lerk 1983 lerk 1966 lerk 1952 hei bjørk moden bjørk moden bjørk moden sitka 1995 sitka 1970 sitka 1961 sitka 1961 vrifuru 1990 vrifuru 1696 vrifuru 1959 Karplanter i ulike skogbestand på Island (Elmarsdottir & Magnusson 2007 TemaNord 2007:508)
Økologiske effekter av skogreising og annen treplanting i kulturlandskap Effektene avhenger av omstendighetene Treslag, økosystem, omfang, driftsform og driftsintensitet Endring i lystilgang og mikroklima Vannbalanse og næringssirkulasjon Produksjon og nedbryting av organisk materiale Jordas sammensetning og surhet Driftsform Foto: I. Maaren
Planting og spredning i kystlynghei UNIFOB-Global, UiB (Ole Reidar Vetaas): «How to prevent invasion of alien species into urban hills and coastal heathland ecosystems: Sustaining biodiversity in cultural landscapes Tilplanting av sitkagran, buskfuru og bergfuru Spredning av sitkagran, naturlig gjengroing med furu og bjørk Utbredelse av sitkagran og lutzgran (Artsdatabanken-faktaark) Buskfuru (venstre)-bergfuru (høyre) (Artsdatabanken faktaark)
Sitkagran - effekt på kystlynghei 1. Spredning av sitkagran og furu reduserer antall plantearter i kystlynghei (på liten romlig skala) 2. Skyggetolerante skogsarter overtar for lyskrevende arter (mest under sitkagran) 3. Karplanter er mer sensitive enn moser ved spredning av sitkagran 4. Moser er mer sensitive enn karplanter ved spredning av furu Sitkagran endrer mangfoldet i kystlynghei mer enn naturlig gjengroing med furu
Andre resultater (Vetaas pers med.) 1. Holmer med innplantet busk- og bergfuru har flere karplanter enn holmer med naturlig furuskog 2. Sitkagran i spredning reduserer antall karplanter og moser på liten skala <25 m 2, men ikke på større skala 3. Sitkagran i spredning ser ut til å ha liten innvirkning på mangfoldet av biller og edderkopper 4. Planting av busk- og bergfuru på Vestlandet har ikke skadd mangfoldet av karplanter 5. Sitkagran har potensiale til å endre plantesamfunn og naturtyper Foto: O.R. Vetaas & J.H. Vikane
Effekter på landskapsnivå - fragmentering Treslagsskifte deler opp leveområder. Plantefelter som frimerker i stedegen natur Fragmentering av bestander størst effekt på gammelskogsarter (Hottola 2009) Reduksjon av mindre mobile arter kan påvirke mobile arter som fugler og pattedyr (lite undersøkt) Foto: B.-H. Øyen
Effekter av landskapsendringer på biomangfold - Vestlandet Antall fuglearter avtar med økt andel gran lokalt Artene tolererer andel gran i ulik grad De mest karakteristiske artene er minst tolerante Noe gran gir økt, men mindre unikt mangfold på landskapsnivå Gjerde & Sætersdal (1997) Biological Conservation 79 Gjerde et al. (2005) Biodiversity and Conservation 14 25 20 15 10 5 0 % 50 40 30 20 10 0 antall fuglearter 0 50 100 andel gran (%) andel plott med forekomst av gråspett 10% 11 30% 31 50% 51 70% >70% andel gran hvitryggspett
Effekter av landskapsendringer på biomangfold Nord-Norge Treslagsskifte har effekt på fuglesamfunn Øker diversiteten på landskapsnivå Pattedyr Smågnagere og spissmus har lavere bestander i granplantefelter sammenlignet med bjørkeskog Rovdyr og deres byttedyr benyttet kantene mellom gran- og bjørkebestander Rødrev unngikk plantefelter med stor andel gran (NINA Temahefte 33) Pedersen, Å.Ø. (2010). Converting sub-arctic birch forests to spruce plantations PhD thesis, UiT-BFE.
Følgearter ved tilplanting av fremmede treslag på landskapsnivå Spredning av vedboende sopp til eldre granplantefelt på Østlandet Ingen begrensing på spredning av kjuker og barksopper fra naturskog til kulturskog Flere rødlistearter i naturskog Rødlistearter i naturskogen Spredning av mykorrhizasopp til granplantefelt på Vestlandet Stor diversitet av mykorrhizasopp i plantet granskog på Vestlandet Kan føre til et betydelig tilskudd av fremmed biodiversitet (Rolstad, J. Gjerde, I. & Schei F.H. (red.) 2012) A) Lappkjuke, B) rynkeskinn, C) rosenkjuke, D) svattsonekjuke Pionerslørsopp, mest vanlig i plantefelt
Konklusjon Skogreising/tilplanting med bartrær Tykkere strølag og surere jord, forsurer vassdrag Men mer organisk materiale pr arealenhet Fattigere og mindre distinkt artsmangfold lokalt, spesielt arter knyttet til åpent landskap og lysåpen skog Gamle plantefelt Kan gi gode livsmuligheter for arter avhengig av fuktig mikroklima, levende og død ved som substrat Økt mangfold på landskapsnivå Men bidrar med et bartremangfold vi alt har mye av Naturlig foryngelse og spredning fra plantefelt Vil endre kystens unike landskapskarakter raskere og mer drastisk enn naturlig gjengroing
Hvor unngå tilplanting med fremmede treslag? Truete naturtyper 1. Kystlynghei i god hevd 2. Kulturmarkseng i god hevd 3. Edellauvskoger 4. Rike boreale bjørkeskoger 5. Åpent grunnlendt kalkmark i lavlandet Foto: P.E. Kaland «Fremmede treslag på feil sted er en uting, sånn er det bare» Foto: O. Hanssen