Gå till:

Beskogning av åkermark med olika trädslag – hur påverkar det kolinlagringen?

Foto: Lars Rytter/Skogforsk
Beskogning av åkermark är ett sätt att binda kol och bidra till att begränsa ökningen av koldioxid i atmosfären. Men hur snabbt går det och hur påverkas det av trädslag och tidigare markanvändning?

Att ändra markanvändning från jordbruk till skogsbruk påverkar den globala koldioxidbalansen genom att mer kol kan bindas i mark och gröda. Dessutom ger det möjlighet att minska användningen av fossila bränslen. För närvarande finns det begränsade uppgifter om skillnader i förmågan att binda kol mellan olika trädslag.

I en serie trädslagsförsök över landet utvärderades effekterna av olika trädslag på kolbindningen i ett tidigt skede av omloppstiden. Det totala kolförrådet, dvs kol i biomassa, förna och mark, sammanställdes för bestånd av hybridasp, poppel, vårtbjörk, gran, lärk och Salix. Trädslagen planterades slumpmässigt i fyra block på fem lokaler över landet från breddgrad 56 till 64°N. Det togs prover i marken, av förnan och av trädens biomassa upprepade gånger under ett knappt decennium, med undantag för rotbiomassan som beräknades utifrån funktioner presenterade i litteraturen.

Analyserna visade inga skillnader i kolförråd mellan trädslag efter 8–9 års tillväxt, med undantag av Salix som odlades som skottskogsbruk med kort omloppstid, (SRC, short rotation coppice). Salix nådde en hög produktion tidigt tack vare den höga stamtätheten, jämfört med de andra trädslagen. Dessa anlades som konventionell skog med förväntad kort omloppstid (SRF, short rotation forestry). Den totala kolinlagringen varierade för de olika lokalerna från noll till 4,9 ton C per hektar och år (=Mg C ha-1 år-1). Det syntes inga effekter av trädslag på det markorganiska kolet (SOC). Däremot noterades signifkanta minskningar på lokaler med höga initiala förråd, medan SOC var oförändrad eller ökade på lokaler med lägre initiala förråd. Genomsnittlig inlagring i SOC varierade mellan lokaler från -3,0 till 0,78 ton C per hektar och år. Det fanns få skillnader mellan trädslag i förnans totala kolinnehåll i de unga bestånden.

Slutsatsen så här långt är att ökad trädtillväxt har en positiv effekt på total kolinlagring i ett tidigt skede av omloppstiden. Det är avgörande att inkludera kol i såväl biomassa som mark när man diskuterar kolinlagring vid ändrad markanvändning. Tidsfaktorn är viktig och experiment som det här behöver följas under en längre tid.

Läs fördjupning

Försöken

Trädslagsförsöken etablerades 2009 på fem lokaler i Sverige:

  • Lövånger, lat. 64°20’ N; long. 21°14’E; alt. 20 m
  • Bjästa, lat. 63°12’N; long. 18°29’E; alt. 15 m
  • Nyköping, lat. 58º44'N; long. 16º47'E; alt. 35 m
  • Länghem, lat. 57º37'N; long. 13º15'E; alt. 180 m
  • Svalöv, lat. 55º56'N; long. 13º12'E; alt. 100 m

Försöksytorna på lokalerna förbereddes för plantering enligt vanlig praxis för att minska avgång vid etablering. Ytorna plöjdes, harvades och behandlades med glyfosat mot ogräs före plantering. Trots detta var viss hjälpplantering nödvändig under de kommande två åren för att behålla hög överlevnad på 95 % eller högre efter 3 år. Orsaker till problem med överlevnad var konkurrens från ogräs, torka och viltskador.

 

figur_1.png

Figur 1. De fem försökslokalerna (t.v.) och ett exempel på hur odlingsytor och block är utplacerade på en lokal (t.h.). De olika skuggningarna markerar block. B=vårtbjörk, G=gran, H=hybridasp, L=hybridlärk, P=poppel, S=Salix.

Följande trädslag ingår i försöken: gran, hybridasp, hybridlärk/sibirisk lärk, poppel, Salix och vårtbjörk. De valdes ut som representanter för snabb tillväxt och användbarhet över stora delar av landet. Bästa tillgängliga odlingsmaterial användes för samtliga trädslag för respektive latitud för att erhålla bästa möjliga jämförelse mellan trädslagen. Odlingsmaterial och förband framgår av Tabell 1.

Tabell 1. Trädslag på respektive lokal och förband i trädslagsförsöken.
LOV=Lövånger; BJA=Bjästa; NYK=Nyköping; LAN=Länghem; SVA=Svalöv

Tabell1.png

Syftet med trädslagsförsöket är flerfaldigt. Ett huvudmål är att utvärdera tillväxtförmågan hos de sex trädslagen över landet vid beskogning av åkermark då bästa tillgängliga växtmaterial används. Ett annat huvudmål är att sammanställa de totala kolförråden, det vill säga kol i biomassa ovan och under jord, förna och mark samt jämföra inlagringshastigheten hos de olika trädslagen. Ett tredje mål är att kvantifiera effekterna av olika trädslag på växttillgänglig mineralnäring, pH och kol:kväve-kvot (C:N) i marken. I det här skedet presenteras resultaten från det första decenniet efter plantering.

Mätningar

För att uppskatta det totala kolförrådet och dess förändring över tid samlades prover in från förna och mark i samband med plantering, efter 5 och 8–9 år. Den ovanjordiska biomassan uppskattades från tillväxtmätningar som utfördes samtidigt. Samtliga träd på försöksytorna mättes med avseende på diameter och höjd och ett antal provträd togs för att ta fram funktioner mellan trädens diameter/höjd och biomassa. Rotbiomassan beräknades med funktioner från litteraturen som baseras på den ovanjordiska biomassan och latitudzon. Översättning av biomassa till kol gjordes med faktorerna 0,48 för lövträd och 0,51 för barrträd, siffror som föreslagits av IPCC (The Intergovernmental Panel on Climate Change) för tempererade och boreala regioner.

Markprover togs till 30 cm djup och delades in i två nivåer, 0–10 och 10–30 cm. Från varje försöksyta togs 20 prover med en jordborr med en inre diameter av 20 mm. Proverna slogs ihop till ett generalprov per yta för respektive djupnivå. Proverna siktades för kornstorleken <2 mm som är den finjordsfraktion som analyseras med avseende på kol och näring, och från vilken markens densitet beräknas. Detta möjliggör uppskattning av kolmängd per areal. Uppskattning av förnamängder gjordes på hösten då bladen fallit efter 5 och 8–9 år. Efter 5 år bestod förnan främst av gräs och örter, och efter 8–9 år bestod den av en blandning av blad eller barr från träden och markvegetation. Fyra slumpmässiga positioner provtogs med en ram med storlek 20x20 cm där all förna samlades in. Analyser av kolinnehåll utfördes genom torrförbränning efter homogenisering.

Resultat

Efter 8–9 år sågs inga skillnader i innehållet av markorganiskt kol (SOC) mellan trädslag men SOC varierade mellan försökslokaler. Det fanns 60–145 ton C per hektar vid försöksstart och 66–115 ton C per hektar efter 8–9 år över lokaler. Variationen mellan lokaler kan delvis förklaras av deras historik. Som exempel var Nyköpingslokalen i drift med jordbruksproduktion fram till plantering och hade därmed det lägsta SOC-förrådet, medan Lövångerlokalen legat obrukad i nio år, med följden att gräs och örter etablerat sig och givit ett högt SOC-förråd. SOC-förråden förändrades under studiens gång men riktningen varierade mellan lokaler. Förnans innehåll av kol visade små skillnader mellan trädslag.

Kolinnehållet i olika fraktioner visas i tabell 2 där kolet i marken (SOC och grövre organiskt material) varit det dominerande förrådet under det första decenniet efter plantering. Emellertid har kol i vedbiomassan hos Salix börjat bli betydande på de sydliga lokalerna. Skillnader i de totala kolförråden mellan trädslag är hittills avhängigt planteringstätheten (Tabell 2). Skottskogsbruk (SRC) med Salix nådde tidigt en hög produktivitetsnivå, vilket de andra konventionellt odlade (SRF) trädslagen ännu inte gjort.

Den totala kolinlagringen under den tidiga fasen av omloppstiden var signifikant ökande i Nyköping och Svalöv (Figur 2). Även om avvikande förlopp kunde ses på andra lokaler så var de inte signifikanta. Den allmänna trenden var en ökning på de tre sydliga lokalerna och det motsatta på de två nordliga lokalerna. Orsaker till skillnaderna mellan lokaler är troligtvis en kombinerad effekt av klimat, altitud, initialt SOC-förråd, jordtyp, intensitet i tidigare jordbruk och tid sedan jordbruket övergavs. De olika initiala SOC-förråden återspeglar förmodligen tidigare markanvändning och tid sedan den upphörde, vilket av många anses vara nyckelfaktorer för att förutspå tidiga effekter av beskogning. Den genomsnittliga kolinlagringen varierade från att inte ändras över tid till 4,9 ton C per hektar.

Tabell 2. Kolinnehåll uttryckt som mängd per ytenhet (ton C per hektar) i olika fraktioner för respektive lokal, trädslag och provtagningstillfälle. Markkolet innefattar SOC och kol i grövre organiskt material (2–20 mm). Lokalen utanför Nyköping omplanterades 2012, förutom ytorna med Salix. Olika bokstäver visar på statistiska skillnader mellan trädslag vid provtagningstillfället på lokalen. Trädslag: B=vårtbjörk, H=hybridasp, L=hybridlärk/sibirisk lärk, G=gran, P=poppel, S=Salix.

Tabell2.png

Figur_2.png

Figur 2. Total kolinlagring på de fem försökslokalerna uttryckt som Mg ha-1 (=ton per hektar). Det  totala förrådet av SOC, kol i grövre organiskt material i marken, kol i förna och i ovanjordisk- och underjordisk biomassa. Linjär regression utfördes för provtagningsintervallen och för den totala studieperioden. I respektive graf anges regressionsfunktionen för total kolinlagring samt korrelationskoefficient (R2) och p-värde. 

Slutsatser

Den pågående studien har visat att trädslagets produktivitet har en snabb och positiv effekt på den totala kolinlagringen vid beskogning av åkermark. Det syntes endast små skillnader i den totala kolinlagringen mellan trädslag, förutom för Salix som odlades som skottskogsbruk och som nådde en hög produktionsnivå tidigt på grund av högre stamtäthet än de andra konventionellt odlade trädslagen. Det är viktigt att inkludera alla kolförråd i biomassa, förna och mark när man diskuterar kolinlagring vid förändrad markanvändning. Tidigare markanvändning och tiden från då åkermarken övergavs fram till beskogning är viktiga faktorer som i ett tidigt skede kan leda till en ökning eller minskning av markens organiska kolförråd (SOC). Det är av stor vikt att försök som detta följs upprepade gånger under lång tid för att bedöma effekterna av beskogning på kolinlagring.

Nr 30-2020    Publicerad 2020-05-06 15:30
0 Kommentarer
Läs mer
Författare

Rose-Marie Rytter

Rytter Science
 073-980 16 83
Kommentarer (0)
 Kommentera
Skicka in
Kommentarer granskas innan publicering
Tack för din kommentar!
Vi granskar och publicerar din kommentar så snart som möjligt.
Tyvärr lyckades vi inte spara din kommentar.