Nok beite til alle? Et økologisk blikk på store beitedyr og deres beiteressurser Atle Mysterud Univ. i Oslo
Skillegjerde for rein Ifjordfjellet, Finnmark Foto: Kari Anne Bråthen, UiTr
Store beitedyr påvirker vegetasjon og landskap! Foto: Gunnar Austrheim, NTNU Vingelen, Hedmark
Oversikt Beitedyr hvor mange har vi? Ulike beitedyr er ulike! Vegetasjon mengde og kvalitet Fokus: effekter av beiting på videre produksjon Vedvekster vs. gress Skogsøkosystemer vs. gressøkosystemer Sau på fjellbeite hva kan vi lære? Elg, hjort og rådyr Tilstanden til beitene hva vet vi? Historikken til bestandene viktig
Historikk for avskytning 70000 60000 50000 Hjort Elg Rådyr Reinsdyr 40000 30000 20000 10000 0 1952 1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002 2007
2005 1979 1989 1999 1969 Antall husdyr Folketall Sau 1917 1929 1939 1949 1959 1891 År Alle storfe Storfe ungdyr Kyr Geit Hest 1875 1855 5 000 000 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000-1835 Antall dyr
140 Metabolsk biomasse av alle store herbivorer: 1949-1999 Metabolsk biomas sse (kg/km2) 120 100 80 60 40 20 Geit Hest Storfe-ungdyr Ku Sau Villrein Tamrein Elg Hjort Rådyr 0 1949 1959 1969 1979 1989 1999 Austrheim, G., Solberg, E.J., Mysterud, A., Daverdin, M. & Andersen, R. Hjortedyr og husdyr på beite i norsk utmark i perioden 1949-1999. NTNU Vitenskapsmuseet Rapp. Zool. Ser. 2008, 2: 1-123
Husdyr vs. hjortedyr: 1949-1999 Økningen av hjortevilt har nesten kompensert for nedgangen i husdyrbeiting. Unntak: kysten Hjortedyr har et større beitetrykk enn husdyr på nasjonalt nivå i 1999 Dietten hos store beitedyr har skiftet fra gras og urter til kvist
Beitetrykk (snitt 1949-1999) Endringer i beitetrykk fra 1949 til 1999
hjortevilt Husdyr 120 MBA (kg/km2) 100 80 60 Andelen hjortevilt vs. husdyr på nasjonal nivå 40 20 0 1949 1959 1969 1979 1989 1999 Hjortevilt Husdyr MBA (kg/km2) 400 350 300 250 200 150 Andelen hjortevilt vs. husdyr: fjell, innland, kyst 100 50 0 1949 1959 1969 1979 1989 1999 1949 1959 1969 1979 1989 1999 1949 1959 1969 1979 1989 1999 Fjell Innland Kyst
Kroppsstørrelse også viktig: store dyr kan beite lavere kvalitet
50 45 Andel vedvekster i dietten (%) 40 35 30 25 20 15 Andelen kvistbeiting på nasjonalt nivå 10 5 0 1949 1959 1969 1979 1989 1999 70 Andel vedvekster i dietten (%) 60 50 40 30 20 Andelen kvistbeiting; fjell, innland, kyst 10 0 1949 1959 1969 1979 1989 1999 1949 1959 1969 1979 1989 1999 1949 1959 1969 1979 1989 1999 Fjell Innland Kyst
Prosent kvistbeiting i 1949 og 1999
Vegetasjon som beite Beiteressursen Ekstremt dynamisk (særlig i skog) Lange tidsforsinkelser hva som skjedde i går! Både for plantene og dyra! Påvirkes av (berggrunn) Klima Beitedyret selv Bruk av utmark skogbruk, slått med mer.
Hvorfor så vanskelig? Økologer dør for tidlig Burde kunnet leve i 1000 år!
Gress- vs. skogsøkosystemer Gressøkosystemer Mer stabile Skogøkosystemer Dynamiske, suksesjoner
Økologiske effekter av beiting og bærekraftig sauehold i fjellet Atle Mysterud Universitetet i Oslo Gunnar Austrheim NTNU 2000-2004; Bærekraftig bruk av utmark til husdyrbeiting: Økologiske effekter av sauebeiting i høyfjellet, NFR - Landskap i endring 2005-2007; Ecological effects of sheep grazing and the economy of sustainable husbandry in alpine habitats, NFR - Landskap i endring 2008-2011; Long-term ecological effects of sheep grazing in alpine ecosystems and its integration with management, NFR - Miljø 2015
Vegetasjonsendringer Resistans Kjemisk forsvar Dårlig beiteplanter Brytes vanskelig ned Eks. lyng; finnskjegg Toleranse Høy gjenvekst Gode beiteplanter Brytes lett ned Eks. gress Høy tetthet/næringsfattig Lav tetthet/næringsrikt - + Tolerante arter Senket produksjon Senket mangfold Økt produksjon Økt mangfold
Sau Hol Hol normalt rikt Vegetasjon Sauens beiteøkologi og tilvekst Smågnagere Virvelløse dyr Fugl Setesdal Setesdalsheiene fattig Vegetasjon
Design
Vegetasjon b. Rekruttering av småmarimjelle på uforstyrret mark Rekruttering (%) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Tid 1 Tid 2 Tid 3 Tid 4 Tid 5 Kontroll Lav tetthet Høy tetthet Tid
Vegetasjon Gress (stivstarr) fram ved beiting Urter variasjon Lyng sterkere neg. effekt enn forventet
Vegetasjon Små effekter på hele plantesamfunn Multivariate analyser gir ingen effekt Forventede effekter på enkeltarter Motsatt mønster i kontroll og høy tetthet; lav tetthet historikken i området Gjengroing i kontroll og økt beitepress i høy Detaljer om funksjonell rolle nødvendig (vekstform grupper ikke nok) Enkelte urter går tilbake En del gress (stivstarr) går frem Raskere effekt på lyng enn forventet Austrheim, G., Mysterud, A., Pedersen, B., Økland, R.H. Hassel, K., and Evju M. 2008. Large scale experimental effects of three levels of sheep densities on an alpine ecosystem. Oikos 117: 837-846.
Urter funksjonelle trekk Går fram Rotr reserver Går tilbake Plantehøyde Evju M., Austrheim, G., Halvorsen, R., and Mysterud, A. 2009. Grazing responses in herbs in relation to herbivore selectivity and plant traits in an alpine ecosystem. Oecologia 161: 77-85.
Skogstorkenebb Beitet Kontroll Evju M., Halvorsen, R., Rydgren, K., Austrheim, G., and Mysterud, A. Effects of sheep grazing and temporal variability on population dynamics of the clonal herb Geranium sylvaticum in an alpine habitat. Oec in rev.
Bjørk - gjengroing
Lange tidsrom holder åpent 6730000 1200 1300 Recruits No Sheep Low Density High Density Hindrer gjengroing med bjørk 6729000 1100 0 500 1 000 Meters 441000 442000 443000 Speed, J.A., Austrheim, G., Hester, A., and Mysterud, A. 2010. Experimental evidence for herbivore limitation of the treeline. Ecology: in press.
Beiting hindrer rekruttering av vedvekster/trær Det er viktigste mekanisme Sterke tidsforsinkelser
Sauens beiteøkologi og tilvekst
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
Beitevalg - tetthet Kausrud, K., Mysterud, A., Rekdal, Y., Holand, Ø., and Austrheim, G. 2006. Density dependence in foraging behaviour of sheep on alpine pastures: effects of scale. Journal of Zoology 270: 63-71.
50 45 A. Deschampsia flexuosa Low High 35 30 B. Herbs Prop. (%) 40 35 30 Prop. (%) 25 20 15 10 25 5 20 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Year-Treatment Year-Treatment 20 C. Salix spp. 50 D. Other 15 45 40 Prop. (%) 10 Prop. (%) 35 5 30 25 0 20 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Year-Treatment 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Year-Treatment
Habitat: valg av eng Mobæk, R., Mysterud, A., Loe, L.E., Holand, Ø., and Austrheim, G. 2009. Density dependent and temporal variability in habitat selection by a large herbivore; an experimental approach. Oikos 118: 209-218.
Veiing før og etter slipp
Vektutvikling 3.80 Low High 3.75 ln Body mass (kg) 3.70 3.65 3.60 3.55 3.50 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 A. Mysterud, ikke publ. Year
Setesdals Vesthei
(20 m) m) (50 m Innhegning (beites ikke) Kontroll (beites)
10 småruter per innhegning/kontroll (totalt 200 småruter) 2000, 2002, 2004, 2006, 2008 Change in abundan nce (%) 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16-18 -20 2000 2002 2004 2006 2008 Year Beitet Ikke beitet Grazed Ungrazed Austrheim, G., Mysterud, A., Hassel, K., Evju M., and Økland, R.H. 2007. Ecological effects of sheep grazing in a low productive oceanic alpine environment. Ecoscience 14:178-187.
20 15 10 5 0-5 Smyle Beitet 2000 2002 2004 2006 2008 Year Ikke beitet Grazed Ungrazed Endring i frekvens (%) Change in abundance (%)
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. 2002. J. Appl. Ecol.
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 Biodiv. effekter av beiting krevende å definere Mysterud, A. 2006. The concept of overgrazing and its role in management of large herbivores. Wildlife Biology 12: 129-141.
Grad av overbeiting K Tid Bestandstetthet
Beitetrykk hva tåler plantene? Gressøkosystemer (Holechek et al. 1999): Lavt beitetrykk: 32% (beiteplanter går fram) Middels beitetrykk: 43% (beiteplanter opprettholder bestand) Høyt beitetrykk: 57% (per def. Overbeiting)
Beitetrykk sau i Norge 17 urter Beitetryk kk/frekvens (%) 50.0 40.0 Vanskelig med 30.0 gress 20.0 Artsvalg 10.0 avgjørende 0.0 Høyt Middels Lavt 1-4 1-8 1-12 1-17 Antall arter med synkende grad av seleksjon Evju, M., Mysterud, A., Austrheim, G., and Økland, R.H. 2006. Selecting herb species and traits as indicators of sheep grazing pressure in a Norwegian alpine habitat. Ecoscience 13: 459-468.
Fra relativt rike områder? Yngre Rekdal
Elg, hjort og rådyr
Beitetrykk hva tåler plantene? Gressøkosystemer (Holechek et al. 1999): Lavt beitetrykk: 32% Middels beitetrykk: 43% Høyt beitetrykk: 57% (per def. overbeiting) Hva med norske skoger? 1. Hva er beitetrykket? Hjort: AREAL-prosjekt (felttakseringer) Elg/alle: SustHerb (landskogstaksering) 2. Hvilke effekter har dette? SustHerb
Studie område Mysterud, A., Askilsrud, H., Loe, L.E., and Veiberg, V. 2010. Spatial patterns of accumulated browsing and its relevance for management of red deer (Cervus elaphus). Wildlife Biology: in press.
Gloppen
Resultater
Egnet indikatorart? 0.6 0.5 Browsing frequency bilberry 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Local harvest density (No. per km2) Blåbær
Romlig variasjon i beitetrykk Sammenheng med lokal bruk Sammenheng med antall felte dyr lokalt Egnet indikatorart? Hva betyr det for hjorten om blåbær hardt beitet? Vrient hjorten spiser mye gress Innmarksbeitinga
Landskogstakseringen Faste prøveflater, skogkledd areal Region 4-500 flater per år Treslag Beitetrykk Furu, ROS, lauv Kilde: Erling J. Solberg, NINA
Antall beitbare individer 0,5-3,0 m Beitetretilbud
Beitegrad
Beitegrad
Lav rekruttering osp 12246 plots (n = 9341 trær). dbh 60-79 mm ~ 5-10 m høye 1986-1993 1994-1998 2000-2004 2005-2009
10 hegn i Gloppen; 2006(08)-> Vegetasjonsendringer (ruteanalyser; point intercept) Rogn - individmerking
Towards sustainable management of moose, red deer and their food resources" (2008-2011) NFR-Miljø 2015.
Skala Beitelag: 19-247 km2 Hol: 0.3 km2 Setesdal: 20*50 m Elg og hjort: 20*20 m Skala 2: Andre systemer (stor romlig og tidsmessig skala) Skala 1: Undersøkt system (liten romlig og tidsmessig skala) Studie design Slutning (objektiv vurdering) Ekstrapolering (subjektiv vurdering) Statistisk analyse
Skala Beitelag: 19-247 km2 Hol: 0.3 km2 Setesdal: 20*50 m Elg og hjort: 20*20 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
Damli 2008 Elgen i Agder
Elgen i Agder Mulige forklaringer hvor stort bidrag? Lang tids overbeiting Lav dekning av gode beiteplanter Lav kvalitet på gode beiteplanter Mor-historie effekter (små mødre-små kalver) Jaktseleksjon skjøt bort store individer Endret alderssammensetning (neppe, ifl. Solberg) Forsinket brunst (neppe, mer okser nå) Klima Flått
Hjorten på New Zealand A. J. Tanentzap, L. E. Burrows, W. G. Lee, G. Nugent, J. M. Maxwell, and D. A. Coomes. 2009. Landscape-level vegetation recovery from herbivory: progress after four decades of invasive red deer control. J Appl Ecol 46:1064-1072.
Hjorten på New Zealand 1969 1976 2008 Konklusjon: Selv om bestanden redusert med 92% over 4 tiår liten til moderat grad av tilbakekomst av gode beiteplanter.
Når lav tetthet relativt sett høyere andel gode beiteplanter Opprettholder trykket på disse
Hjorten på øya Rum, Skottland T. Coulson, F. Guinness, J. Pemberton, and T. Clutton-Brock. The demographic consequences of releasing a population of red deer from culling. Ecology 85 (2):411-422, 2004.
Tetthetsavhengige effekter en sekvens 5. Overlevelse voksne Bestandstett thet 4. Reproduksjon voksne dyr 3. Overlevelse kalver 1. Vekst kalver 2. Alder første reproduksjon Elgen flere steder Hjorten - Vestlandet Rådyr (- øyer) Tid
Tidsforsinkelser 3. Plante samfunn endres Beitedyrs bestand dstetthet 2. Plante demografi endres (f.eks., blomstringsrater) Tolerante arter Resistente arter Tolerante arter Resistente arter 1. Plante høyde Overbeiting? Tid
Konklusjon? Kompliserende faktorer Bestandenes historikk Dyr Plante Elg Utviklingen i skogbruket Hjort Innmark hvor mye betyr det? Klima, sykdom/parasitter (flått, hjortelusflue)
Hjort og flått
Elg og hjortelusflue
Klima Klima i endring Varmere og våtere Mer variasjon i tid Stor regional variasjon Nøkkel klima komponenter Vinter/nordlig begrensning Snø dybde og ising Sommer/sørlig begrensning Tørke, plante kvalitet Lengde på sesonger Interaksjoner rovdyr, sykdom, habitat endringer Fig. 1 Decadal surface temperature reconstructions. Surface temperature reconstructions have been averaged over (A) the entire Northern Hemisphere (NH), (B) North Atlantic AMO region [sea surface temperature (SST) averaged over the North Atlantic ocean as defined by (30)], Shading indicates 95% confidence intervals Mann et al. 2009 Science
Fig. 1 Decadal surface temperature reconstructions. Surface temperature reconstructions have been averaged over (A) the entire Northern Hemisphere (NH), (B) North Atlantic AMO region [sea surface temperature (SST) averaged over the North Atlantic ocean as defined by (30)], (C) North Pacific PDO (Pacific Decadal Oscillation) region (SST averaged over the central North Pacific region 22.5 N 57.5 N, 152.5 E 132.5 W as defined b y (31)], and (D) Niño3 region (2.5 S 2.5 N, 92.5 W 147.5 W). Shadi ng indicates 95% confidence intervals, based on uncertainty estimates discussed in the text. The intervals best defining the MCA and LIA based on the NH hemispheric mean series are shown by red and blue boxes, respectively. For comparison, results are also shown for parallel ("screened") reconstructions that are based on a subset of the proxy data that pass screening for a local temperature signal [see (13) for details]. The Northern Hemisphere mean Errors in Variables (EIV) reconstruction (13) is also shown for comparison. Mann et al. 2009 Science
NDVI 1. May Høy NAO vår Lav NAO spring Høy NAOw Lav NAOw
Vinter Lav NAO vinter Lav temp Lite nedbør Sommer Vinter Migr. Høy NAO vinter Høy temp Mye nedbør 1. Mai Ca. 400 m ab.s.l.