Forynging av skog med foredla plantematerial. Produksjon, kvalitet, økonomi Harald H Kvaalen Skog og landskap
Kvifor plante skog? Trevirke er ein ekstremt allsidig fornybar ressurs Stadig nye avanserte produkt Nanocellulose strekkstyrke som stål, men veg 1/7 Biodrivstoff (metanol, etanol, biodiesel) Bindar CO2
Kvifor er forynginga så viktig? Mykje av grunnlaget for framtidig volum og verdiproduksjon vert lagt i starten Naturleg forynging aleine vil oftast ikkje vera tilstrekkleg til å gjeva fulltette og jamne bestand Karbonbinding og lagring på heile arealet vert sterkt påverka av kor tett me plantar Plikt til å forynge
Skogen i Buskerud anno 1926 Tilstand Areal (ha) Prosent av arealet Volum gran og furu per daa Underavvirket 7227 1.4 14.0 Almindelig avv. 440985 86.4 5.7 Overavvirket 57824 11.3 2.8 Rovhugget 4108 0.8 1.3 Sum 510144 Barskogens tilstand og bestokning fra Tabell 41 og Tab 42
Skogen i Buskerud anno 1926 Store områder urørt skog kan ikke ha eksistert Ca 12% av arealet var nesten snauhogge Storparten av arealet hadde svært lågt ståande volum Kvifor?
Hogg ein meir? 12000 Hogst bartre (m 3 x 1000) 10000 8000 6000 4000 2000 0 1920 1940 1960 1980 2000 År Nei!
Forynging ca 1920 Planter fra 0-5 cm per daa Fylke Høg Middels Låg Akershus 52 43 32 Buskerud 49 44 15 Vestfold 28 29 21 Østfold 47 32 12
H40 bonitet som funksjon av diameterklasse. Basert på høgdetilvekst og høgde. Data frå Landskogtakseringa i 1924 i Nord Trøndelag. 14 12 Høg bonitet Middels bonitet Låg bonitet H40 bonitet 10 8 6 4 2 0 10 20 30 40 50 60 Diameterklasse
Har boniteten auka? Areal vekta bonitet gran 15 12 9 6 3 Fyrste fylkestakst ca 1925 Nest siste fylkestakst ca 2000 0 Telemark Oppland N-Trøndelag
Skogen voks dårlegare Noko kaldare Ikkje planting Sjikta, glisne bestand> lågare tilvekst (Einsaldra urskog av Svartgran har nesten dobbelt så høg tilvekst som fleirsjikta urskog i same område) Negativ avl? (synt i Tsuga) Mogleg auke i innavlen? Me vil snart få betre kunnskap om dette
Meir naturleg attvekst no? Kohmann og Holen, 2003: Foryngelses kontrollen Oppland Kohmann Tabell 3. Arealveiet antall planter pr dekar fordelt på treslag, opprinnelse og skogtype for de 50 flatene der det er u Planta gran Naturleg gran Sum Skogtype planter pr daa planter pr daa 3-Bærlyngskog 87 21 108 4- Blåbærskog 94 58 152 5- Småbregneskog 142 71 213 7- Lågurtskog 100 61 161 8- Høgstaudeskog 115 54 169 Middel 108 53 161
Røynslene gjennom mange år: Barskogen vil nesten alltid koma att etter hogst Men hogst utan planting vil oftast føre til nedbygging av skogressursen Unntaka er på stader der tilhøva for naturleg foryngning er særs gode
Sortar som veks godt har større sjanse 120 100 til å overleva Data frå 7 forsøk i Oppland >10 000 tre. Overleving i 1995 (%) 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 Høgdetilvekst 1975-1979 (cm)
God etablering viktig for Volum (m 3 per daa) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 produksjonen B2 B1 B7 E1 Op B8 A7 A5 B3 A6 B6 C1 0 20 40 60 80 100 Prosent levande tre Data frå forsøk med sortar frå Opsahl frøplantasje 29 år etter planting
Høgare bonitet med foredla planter Austre Slidre 600 moh Ringebu 720 moh Bonitet (H40) 21 18 15 Bonitet etter vegetasjonstype Bonitet etter høgde og alder i Hkl V 12 Lokal Opsahl Lokal Opsahl Sort
Stor genetisk variasjon volumproduksjonen 160 Avlsverdi volum (relativ til bestandsfrø) 140 120 100 80 60 40 20 0 Avlsverdiar for 55 mortre frå Svenneby frøplantasje. Raud søye er bestandsfrøkontrollen. Blå søye er Svenneby sams.
Plantasjematerialet har oftast tynnare kvist Rotsokkar med kvist over 2,5 cm (%) 25 20 15 10 5 0 Bestandsfrø Plantasjar Svenneby sams Svenneby familiar 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 Kvistdiameter middel (cm) Skogmeistarane og andre som valde ut plusstrea gjorde ein god jobb
Men der er gentisk korrelasjon mellom diameter og kvistdiameter 120 110 Kvistdiameter 100 90 80 70 70 80 90 100 110 120 Diameter
Kvist og densitet er viktig for styrken i virket Arne Steffenrem, Olav Høibø m.fl. har utvikla metode for ekstremt rask måling av densitet med røntgen tomografi Resultata syner: Densitet har svært høg arvegrad: 0,7-0,8. Plantasjematerialet frå Opsahl og Svenneby har om like høg densitet som kontrollane sjølv om det veks betre
Grov kvist = nedklassing Prima stokk 18 cm topp toler 5 stk kvist frå 20-25 mm Rotstokkar med kd over 2,5 cm (%). 25 20 15 10 5 0 625 937 1250 1562 1875 2187 2500 Tre per hektar Data frå avkomforsøk på Braset, 22 år, høgde ca 10 meter
Tettare skog> høgare densitet Densitet v 12% fukt (kg m 3 ) 420 410 400 390 380 370 360 350 340 0 625 938 1250 1563 1875 2188 2500 Tre per dekar Densitet målt i ungomsved. Data frå avkomforsøk Austre Slidre og Ringebu
Tettare skog > rettare stammer 3.3 Stammerakhet (1 er best) 3.2 3.1 3.0 2.9 2.8 625 938 1250 1563 1875 2188 2500 Tre per hektar Visuelt vurdert stammerakhet. Data frå avkomforsøk på Braset.
Tettare skog>mindre avsmaling Estimert avsmaling rotstokk (cm m -1 ) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 625 938 1250 1563 1875 2188 2500 3750 5000 6250 7500 Braset Raaum 8750 10000 Tre per hektar
Lite avsmaling > meir skurtømmer Volum ut til 12 cm topp (m 3 ) Effekt av utgangstetthet på skurbart volum for tre med same diameter (20 cm ub) og høgde (20m) 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19 0.18 80 120 160 200 240 Utgangstetthet (tre pr daa) Variable-exponent taper equations for jack pine, black spruce, and balsam fir in eastern Canada. (Sharma & Zhang 2004)
Tettare bestand = stivare virke E-modul (GPa) 7.2 7.0 6.8 6.6 6.4 6.2 6.0 5.8 5.6 5.4 Frå Waghorn et al. 2007. 0 500 1000 1500 2000 2500 Tre per hektar Waghorn et al. (2007). Influence of initial stand density and genotype on longitudinal variation in modulus of elasticity for 17-year-old Pinus radiata.
Og meir skurlast av høg kvalitet 50 40 Andel C30 (%) 30 20 10 Foredla Bestandsfrø Oppland G17 Hkl V 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Planter per ha Modell Øvrum (2008: Modelling the effect of timber length, stand and tree properties on grade yield of Norway spruce..)
Tettleik - virkeskvalitet Dei fleste kvalitetseigenskapar vert betre i tett skog Resultat frå P. mariana tyder på at ein kjem ut på skråplanet i høve til kvaliteten når tretalet <1500 per hektar Truleg at me har likande tilhøve i vår gran Nye EU reglar stiller strengare krav til styrke i konstruksjonar Kan gje større prispremiering av kvalitet
Grov kvist p.g.a. glissen planting kan vanskeleg kompenserast med avl: Tretal Kvist_d Std R h2 I Selektert andel 1250 1.829 0.454 2500 1.538 0.317 0.291 0.2 3.203 0.18 For å foredle fram same kvistdiameter ved 1250 planter som ved 2500 planter må me velje dei 2 beste av 1000 familiar. Velje rette eigenskapar for foredling
Kva med produksjonen i høve til plantetal? Produksjons modellane har undermodellar for Startgrunnflate Høgdetilvekst Tilhøvet mellom overhøgde og middelhøgde Diameter/grunnflate tilvekst Avgang Desse samvirkar Rimeleg gode, men dei kan gje ulike svar
La oss sjå litt på dette Alternativ 1: Gi etter Braastad Id etter Blingsmo Avgang 0,4% per år når S%<13 Alternativ 2: Gi etter Blingsmo Ig etter Andreassen, Eid og Tomter (2008) Avgang etter Eid og Øyen (2003)
Stor skilnad i korleis plantetalet påverkar middeltilveksten Simulering for G12.1 Årleg middeltilvekst (m 3 ha -1 ) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Utgangstettleik (N1) Modellkomb. 1 Modellkomb. 2
Kva med med noverdien? G11 Foredla materieale>g12.1 Skurpris 470 Massevirke 250 Rente 2,5% Skogfond> kostnad redusert med 70% Noverdi av CO2 binding rekna med kvotepris 160 NOK og utan skogfond
Kva er realistisk avkastingskrav? Winston Churchill: The further backward you look, the further forward you can see. Rente på statsobligasjonar frå 1900 til og med 2007 Land Nominel rente Inflasjon Real rente Norge 5.7 4.0 1.7 USA 4.7 3.3 1.5 Storbritannia 5.8 4.0 1.8
Stor verknad også på noverdien og på optimalt plantetal NPV tømmer 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1000 2000 3000 4000 5000 Utgangstettleik (N1) Modellkomb. 1 Modellkomb. 2
Noverdien av CO2 bindinga vert svært ulik 24000 20000 NPV CO 2 16000 12000 8000 4000 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 Utgangstettleik (N1) Mer at NPV CO2 er mykje større enn NPV tømmer
Viktig Modellane er rimeleg gode der dei har god dekning i data Men me har svake og/eller manglande data for verkeleg gamal skog Klimaendringar og auka CO2 nivå kan gjera at skogen veks betre enn før modellane gjeng ut på dato
Modellering av veksteffektivitet kan tenkast å gje betre svar 120 1.4 Volum (m 3 per dekar) 100 80 60 40 2 23 4 5 5556 4348 3333 2564 1961 1515 7 9 1163 S% ca 8,8 11 15 Areal per tre 893 V3 Volum per tre N1 690 19 529 25 408 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Volu per tre (m 3 )
Denne tilnærminga set oss i stand til å finne maksimal produksjonen Grunnflatetilvekst (dm 2 år -1 ) 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 Bestandsfrø Plantasje 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Areal per tre Sjølvtynningspunkt 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Areal per tre 8 6 4 2 0 Grunnflatetilvekst per hektar (m 2 år -1 )
Maksimal produksjon og respons på tettleik er truleg ulike i ulike plantematerialar Grunnflatetilvekst per hektar (m2 år-1) 8 6 4 2 0 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 Tre per hektar Dette er faktisk påvist i fleire forsøk i Douglas
La oss sjå litt på skogareala i S- Trøndelag Foredling av areal på bonitet i ulike hogstklasser i Sør Trøndelag Prosent av areal i hogstklassa 80 60 40 20 0 II III IV G6-G8 G11-G14 G17-G26 V Hogstklasse
Avvirking av gran i ulike foredlingssonar Avvirka volum siste 5 år (1000 m 3 år -1 ) Totalt avvirka volum ca 7 mill. m 3 per år. 3500 Sone 0 (udef) Øst 1-3 3000 Øst 4-6 Øst 6-8 Vest 1-3 2500 Trønd-Helg 1-2 Trønd-Helg 3-5 2000 Nordland Troms 1500 1000 500 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Foredlingssone
Framleis store volum i hkl V 40 Volum i hkl V (mill m 3 ) 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Foredlingssone
Overavvirk i sone 1, underavvirk i sone 3,5 og 6? Årleg avvirking i prosent av volum hkl V 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Foredlingssone
Plantebehov ved ulike alternativ Sone 5 = Trøndelag-Helgeland 0-249 moh Sone 6 = Trøndelag-Helgeland 250-450 moh 20 Plantebehov (millionar per år) 15 10 5 Alternativ 1 Alternativ 2 Alternativ 3 0 1 2 3 4 5 6 7 Foredlingssone
Beregna frøbehov Tabell 2. Totalt areal av granskog i alle hogstklasser, årleg avvirka siste fem år, framtidig avvirka areal, tillegg for areal til klimaskogar og frøbehov i kg for dei ulike foredlingssonane, med tre ulike alternativ for framtidig frøbehov, samt alternativ 0 som er dagens situasjon, med planting til tilrådd plantetal som i alternativ 2. Det er rekna at 1000 frø veg 6 gram og at det totale svinnet av frø er 30 prosent. Son e 5 6 Areal hkl I- V Avvirk a areal ha Framtid ig avvirka areal Arealtille gg for klimasko g Frøbehov alt. 0 Frøbeh ov alt 1 Frøbeh ov alt 2 Frøbeh ov alt 3 34702 3 3514 5272 2000 40.1 14.0 60.1 91.3 34945 6 1514 2271 1000 16.2 4.6 24.4 40.0
Faktisk produksjon no Frøplantasjeproduksjon: 0.2 kg/da/år Undesløs 60 da = 12 kg/år Sone 5: J, K, L, N i høydelag 1-2 Dekningsgrad i dag (alt. 0): 0.3 Lyngdal avd. Epledal 75 da: 15 kg/år Sone5: J, K, L, M, N, O, P, Q, R i høydelag 1-2 Dekningsgrad i dag (alt. 0): 0.4
Dekning fra frøplanteplantasjer K/L/M/N 1-2 Etablert 03/04, første frøproduksjon om 15-30 år? 200 da = 40 kg/år (dekningsgrad alt 0: 1) K/L/M/N 3-4 Etablert 03/04, første frøproduksjon? 121 da = 24 kg/år (dekningsgrad alt 0: 1.5) Usikkerhet rundt produksjonskapasiteten i slike anlegg
Situasjonen her er slik: Det er berre dei klimatisk gunstige områda i Midt Noreg som kan forsynast med foredla frø For høgareliggande område og frostutsette lokalitetar vil ein i lang tid måtta bruke bestandsfrø (fram til 2025-2030) Kan vera mogleg å forsere dette noko med rask etablering av nye areal
Ein anna joker: Data frå fjellskogen på Austlandet tyder på: Boniteten i ung planta skog er høgare enn i den gamle skogen Det tilseier at me bør investere meir i forynging i desse områda enn me gjer no Bør undersøke om det same er tilfelle i Midt- og Nord Noreg
For her finst superbestand i Trøndelag og: Proveniensforsøk Tangen på Steinkjer Planta 1960 (2/2) Ca 2800 per ha Tynna 1985 og 1992 Overhøgde (m) 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 L1 B1 Hartz 1985 1990 1995 2000 2005 2010 29 37 43 54 Arstal / Total alder
Stor skilnad i volum etterkvart Formidable resultat, Sjølv med L1 Kan ikkje vera einaste Jordstykke nord for Dovre med slikt potensial Ståande volum (m 3 ha -1 ) 1000 800 600 400 200 L1 B1 Hartz 0 1985 1990 1995 2000 2005 2010 29 37 43 54 Arstal / Total alder
Oppsummering Forynging av skog er svært viktig Rett plantemateriale og fulltette bestand gjev arealeffektiv produksjon Kvaliteten kan verta framifrå om me gjer ting rett Dersom CO2 bindinga har verdi er samfunnsnytten av planting og foredling svært stor Men alt krev langsiktig tenking og truskap til gjennomtenkte mål
Medvirka har også Arne Steffenrem Øyvind Meland Edvardsen Ragnar Johnskås