ORIENTERINGSRAPPORT Långtidseffekter på skogsproduktion efter askåterföring och kalkning Preliminära resultat från en pilotstudie

Transkript

1 MILJÖRIKTIG ANVÄNDNING AV ASKOR 1107 ORIENTERINGSRAPPORT Långtidseffekter på skogsproduktion efter skåterföring och klkning Preliminär resultt från en pilotstudie Ulf Sikström, Stffn Jcobson, Ulf Johnsson, Mikko Kukkol, Ann Srslmi och Kjersti Holt-Hnssen

2

3 Långtidseffekter på skogsproduktion efter skåterföring och klkning - Preliminär resultt från en pilotstudie Long-term growth responses of sh ddition nd liming - Preliminry results from pilot study Ulf Sikström 1, Stffn Jcobson 1, Ulf Johnsson 2, Mikko Kukkol 3, Ann Srslmi 3 och Kjersti Holt-Hnssen 4 1 Skogsbrukets Forskningsinstitut (Skogforsk), Uppsl Science Prk, SE Uppsl, Sverige 2 SLU, Enheten för skoglig fältforskning inom fkulteten för skogsvetenskp, Tönnersjöhedens försöksprk, Box 17, SE Simlångsdlen, Sverige 3 Skogsforskningsinstitutet (Metl), P.O. Box 18, FIN-011 Vnt, Finlnd 4 Norsk Institutt for skog og lndskp, P.b., NO-1431 Ås, Norge Q6-660 Långtidseffekter på skogsproduktion efter skåterföring och klkning Projektnummer Q6-660 VÄRMEFORSK Service AB STOCKHOLM Tel April 2009 ISSN

4

5 Innehållsförteckning 1 INLEDNING BAKGRUND SYFTE OCH HYPOTES MATERIAL OCH METOD NYA TILLVÄXTDATA Försök E68 Öringe Försök E69 Hsslöv ÖVRIGA TILLVÄXTDATA OCH BESKRIVANDE DATA INLEDANDE SYNTESARBETE GRUPPERING AV MATERIALET RESULTAT OCH DISKUSSION NYA TILLVÄXTDATA SAMBAND MELLAN TILLVÄXTEFFEKT OCH BESKRIVANDE VARIABLER SLUTSATS ERKÄNNANDEN LITTERATURREFERENSER... 20

6 1 Inledning 1.1 Bkgrund I de nordisk ländern är biobränslen idg ett betydelsefullt energislg. Tillvrtgnde v s.k. primär skogsbränslen (grenr och toppr, klenskog och stubbr) förekommer främst i Sverige och Finlnd smt i viss mån i Norge. I de nordisk ländern finns det en potentil tt ök uttget och därmed ök energiproduktionen från de primär skogsbränslen. Lönsmheten vid uttg v primärt skogsbränsle för energiproduktion är beroende v mång fktorer. Förutom de direkt intäktern och kostndern i smbnd med skörd och trnsport är det mång ndr poster som måste bekts och värders. Det hndlr bl.. om tillväxtförändringr p.g.. uttget v extr näringsämnen, kostnder för eventuell näringskompenstion (gödsling och/eller skåterföring) och dess effekter på trädtillväxten smt hur kostnder för föryngringsåtgärder och föryngringsresultt påverks. Fktorer v mer smhällsekonomisk krktär är betydelsen v ersättning v fossil bränslen smt tt det oft hndlr om inhemsk energi vilket kn ge utveckling på regionl nivå och på lndsbygden smt ökd försörjningstrygghet och sysselsättning. Ett ökt uttg v biomss från skogen, exv. i form v helträdsvverkning (stmved inkl. toppr och grenr (GROT)), medför ett väsentligt ökt uttg v näringsämnen och en ökd mrkförsurning jämfört med ett uttg v endst stmved (Weetmn och Webber 1972, Mälkönen 1976, Nilsson 1993, Olsson et l. 1993, Rosén 1988). Tillväxten minskr oftst efter helträdsvverkning jämfört med konventionell vverkning v endst stmved (Compton nd Cole 1990, Proe et l. 1996, Egnell et l. 1998, Sterb 1988, Jcobson et l. 2000). Den trolig orsken är minskd tillgång på växttillgängligt kväve (Proe et l. 1994, Jcobson et l. 2000). Skogsträdens tillväxt, i ll fll på kort sikt, tycks inte påverks v en viss ökd mrkförsurning (Sikström 2001 och referenser där), men det är oklrt vd en ytterligre ökd mrkförsurning kn innebär för tillväxten på lång sikt (Sikström et l. 2001). I Sverige är rekommendtionen tt vedsk bör återförs till skogsmrk där vverkningsrester ts ut i betydnde omfttning någon gång under omloppstiden (Skogsstyrelsen 2008). I dgsläget återförs sk på c 5000 h per år (Skogsstyrelsen 2007). Ett v de svensk skoglig sektorsmålen är tt år 2010 sk relen där sk återförs motsvr relen där GROT skörds vid vverkning. Skogsstyrelsen (2008) gör bedömningen tt uttg som motsvrr mer än ett hlvt ton sk per h inte kn definiers som uthållig mrknvändning och tt uttget därför behöver kompensers. Dett behöver dock utreds bättre ur olik spekter. En spekt är tt klrlägg effekten på trädtillväxt v skåterföring både på kort och lång sikt. I Finlnd och Norge finns i dgsläget ing riktlinjer för skåterföring efter GROT-uttg även om åtgärden finns med i den norsk "Levende Skog-stndrden" (Anonym 2007). De kortsiktig tillväxteffektern (5 10 år) efter skåterföring är sprsmt belyst och långsiktig effekter upp till c 15 år finns endst rpporterde från enstk försök. En nsts för tt belys möjlig effekter v sk är tt utnyttj tillgänglig klkförsök. Skälen för dett är tt: (i) tillgänglig dt på kort sikt (5 10 år) visr på likrtde 1

7 tillväxteffekter efter skning och klkning, (ii) det finns betydligt fler klkförsök och (iii) klkförsöken är etblerde betydligt tidigre än försöken med sk. Dett innebär tt resultten från klkförsöken kn utgör en prognos om förväntde långtidseffekter v skåterföring. Att skåterföring och klkning ger liknnde effekter på trädtillväxten i brrskogsbestånd på minerljord konstters bl.. i en rpport från den svensk Energimyndigheten (Sttens energimyndighet 2006). I medelålders och äldre skog kn tillväxten minsk något på lågproduktiv skogsmrk, den är i huvudsk oförändrd på medelproduktiv ståndorter, medn tillväxten kn ök något på bördig mrk (Derome et l. 1986, Andersson et l. 1996, Nilsen och Grnheim 1998, Sikström 2001, Jcobson 2001, Jcobson 2003, Srslmi et l. 2004, Srslmi et l. 2005, Sikström 2005). Den mest snnolik förklringen till tillväxtförändringrn är tt klkverkn påverkr nettominerliseringen v kväve och därmed utbudet v växttillgängligt kväve (jmf. Persson et l. 1991). Tillförsel v klk påverkr kväveomsättningen i mrken (Person et l. 1989, Arnold et l. 1994, Huber et l. 2006). Kvoten melln kol och kväve (C/N) i humusen hr föreslgits som ett mått för tt bedöm om en ph-höjning i mrken kommer tt medför en ökd eller minskd nettominerlisering v kväve. Enligt en grov tumregel, bserd på erfrenheter från skogsmrksklkningsförsök, sker en ökd nettominerlisering efter klkning om C/N i humusen är lägre än 28 (Persson 1988; Persson & Wirén 1996). En ökd trädtillväxt kn således troligen förvänts på minerljordr med C/N < i humusen (de bördig mrkern) och tvärtom på mrker med C/N > i humusen (de svg mrkern). Dett "gränsvärde" på C/N indikerdes också i en nlys v tillväxtdt från någr svensk klkningsförsök (Sikström 2001). Även ndr direkt eller indirekt mått på mrkens bördighet, exv. bonitet, ståndortsindex och vribler som beskriver klimtet kn tänks h prognosvärde för tillväxtförändringr efter tillförsel v klk eller sk. Det här redovisde projektet strtde som ett smrbete melln Skogforsk och SLU i Sverige, men kom sedn tt utöks till ett smrbete med forskre från Skogsforskningsinstitutet (Metl) i Finlnd och från Norsk institutt for skog og lndskp i Norge. Dett nordisk smrbete innebr tt försöksmterilet hr kunnt utöks väsentligt, men smtidigt medfört tt mterilet endst hr kunnt berbets översiktligt. Under projekttiden frmkom det också tt det finns ytterligre försöksmteril, främst i Finlnd. Dett mteril kommer tt inkluders och utnyttjs i ett projekt ( ) som blir en direkt fortsättning v det här redovisde projektet. Dett är skälen för tt dett projekt blivit ett pilotprojekt och de här redovisde resultten är tt betrkt som preliminär. 1.2 Syfte och hypotes Syftet med projektet vr tt utvärder långsiktig tillväxteffekter (c år) v klkning och sktillförsel i brrskog på minerljordr. Empirisk dt från fältförsök med klk och sk i Sverige, Finlnd och Norge hr smmnställts. Dessutom hr en syntes v dess dt påbörjts. Ett viktigt syfte i syntesrbetet hr vrit, och kommer även tt vr i den fortstt nlysen i ett kommnde projekt, tt relter uppmätt 2

8 tillväxteffekter till någr ståndortsfktorer (exv. bonitet och kol-kväve-kvot (C/N) i mrken) för tt om möjligt kunn prognostiser eventuell effekter v åtgärdern. Den hypotes som testdes vr tt tillförsel v sk eller klk i brrskog på minerljord leder till minskd stmtillväxt på lågproduktiv mrk (hög C/N i humus), oförändrd stmtillväxt på medelproduktiv mrk, medn stmtillväxten ökr på bördig skogsmrk (låg C/N i humus). 3

9 2 Mteril och metod Projektet hr genomförts i två fser, dels insmling och smmnställning v grunddt, dels ett inlednde syntesrbete där någr preliminär resultt tgits frm. Grunddt hr smmnställts i ett dtset bestående v dt från ny inhämtde tillväxtdt från någr fältförsök, men huvuddelen kommer från tidigre frmtgn resultt i fältförsök. I någr försök hr det gjorts kompletternde mrkprovtgning för bestämning v C/N i humus. I den ndr fsen hr det gjorts ett först preliminärt syntesrbete v insmlde tillväxtoch övrig beskrivnde dt från försöken. 2.1 Ny tillväxtdt Ny tillväxtdt hr tgits frm från två svensk klkningsförsök (E68 Öringe och E69 Hsslöv). Mätdt hr grundberbetts och berbetts sttistiskt (vrinsnlys) Försök E68 Öringe Försöket nldes i syfte tt pröv olik sorters klkmedel (bl.. sk) i grnskog. Det ligger i Hlmstds kommun, Hllnds län (lt 'N, long 'E, lt. 120 m). Försöket nldes 1984 i en då 43-årig grnskog och omfttde sju försöksled (Tbell 1) med fyr upprepningr v vrje behndling. Prcellstorleken vr m 2 med en nettoprcell på m 2 där trädtillväxten mättes. Jordrten vr en sndig moig morän med låg ph-värden (humus 3,76; minerljord 0 5 cm 3,96; minerljord 5 10 cm 4,16; minerljord cm 4,33) och låg bsmättndsgrd (humus 14,4 %; minerljord 0 5 cm 5,7 %; minerljord 5 10 cm 4,1 %; minerljord cm 4,1 %). C/N i humus bestämdes till 28 och ståndortsindex till G32 m. Tbell 1. Försöksled i E68 Öringe Försöksled 1 0, Kontroll Obehndld 2 C-1, Klkstensmjöl 2000 kg/h 3 C-2, Klkstensmjöl 38 kg/h 4 D, Dolomit 3350 kg/h 5 K, Konverterklk 50 kg/h 6 W, Vedsk 3800 kg/h 7 T, Torvsk 3800 kg/h Försök E69 Hsslöv Försöket nldes i syfte tt studer effektern v olik klkdoser i grnskog. Det ligger i Lholms kommun, Hllnds län (lt 'N, long 'E, lt. 190 m). Försöket nldes 1984 i en då 35-årig grnskog och omfttde 10 försöksled (Tbell 2) med fyr upprepningr v vrje behndling. Prcellstorleken vr m 2 med en nettoprcell på m 2 där trädtillväxten mättes. Jordrten vr en sndig moig morän med låg ph-värden (humus 4,15; minerljord 0 5 cm 4,08; minerljord 5 10 cm 4,15; minerljord cm 4,27) och låg bsmättndsgrd (humus 11,5 %; minerljord 0 5 4

10 cm 4,5 %; minerljord 5 10 cm 3,2 %; minerljord cm 2,7 %). C/N i humus bestämdes till 27 och ståndortsindex till G34 m. Tbell 2. Försöksled i E69 Hsslöv Försöksled 1 0, Kontroll Obehndld 2 C, Klkstensmjöl 1750 kg/h 3 Dol1, Dolomit 1550 kg/h 4 Dol2, Dolomit 3450 kg/h 5 Dol3, Dolomit 8750 kg/h 6 Dol4, Dolomit 500 kg/h 7 KK1, Konverterklk 2200 kg/h 8 KK2, Konverterklk 4850 kg/h 9 KK3, Konverterklk kg/h 10 KK4, Konverterklk 780 kg/h 2.2 Övrig tillväxtdt och beskrivnde dt Tillväxtdt från tidigre frmtgn resultt och beskrivnde bestånds- och ståndortsdt hr smmnställts från 89 fältförsök lokliserde i Sverige (12 försök med klkbehndling och 12 försök med skbehndling), Finlnd (60 klkförsök och 3 skförsök) och Norge (2 klkförsök). I tre v försöken ingår behndlingr med både sk och klk. Försöksdesignen vr rndomiserde blockförsök. Krvet för tt t med ett försök vr tt det skulle finns minst två block (upprepningr). Huvudträdslgen skulle vr tll (Pinus sylvestris) eller grn (Pice bies) och försöksbeståndets ålder vid nläggning skulle vr 20 år eller äldre. Skälet till dett ålderskriterium vr tt bestånden skulle h uppnått brösthöjd vid nläggningen, vilket medför tt det finns kontinuerlig mätserier för både dimetrr och trädhöjd från dess försök. Effektperioden skulle vr minst fem år i skförsöken och minst tio år i klkförsöken. Med effektperiod vses tiden som löpt från tidpunkten för behndling till den senste revisionen v tillväxten. Provytorns storlek i försöken vrierde vnligtvis melln m 2 och m 2. De finsk klkförsöken nldes under perioden , medn de finsk skförsöken och ll utnyttjde försök i Sverige och Norge etblerdes under och 1990-tlen. Klkdosen vr 2440 kg per h i medeltl för ll observtioner som ingick i nlysen (stndrdvvikelse = 1610; minimum = 500; mximum = ). 67 % v observtionern hde dosen 2000 kg klk per h. För skobservtionern vr skdosen i medeltlet 3340 kg per h (stndrdvvikelse = 1640; minimum = 1000; mximum = 9000). 51 % v dess observtioner hde dosen 00 kg per h. De beskrivnde dt som ingår i dtsetet är: Försöksnmn; Behndling (klk eller sk); Dos (kg per h); Uppskttd klkverkn (kmol(+) per h); Antl upprepningr i försöket (ntl block); Effektperiod (ntl år); Grundytetillväxt (m 2 per h och år); Volymtillväxt (m 3 per h och år); Trädslg (tll, grn); Beståndsdt vid nläggning (beståndsålder, medeldimeter, medelhöjd, ntl träd per h, grundyt, volym); Ståndortsindex (m); Bonitet (m 3 sk per h och år); C/N i humus; Ltitud ( ' N); Longitud 5

11 ( ' E); Altitud (m.ö.h.); Tempertursumm (dygnsgrder, tröskelvärde +5 C; Morén och Perttu 1994); Medeltempertur på årsbsis ( C); Nederbörd (mm per år). En viktig del v smmnställningen v grunddt är tt grnsk och värder de försök och försöksdt som sk tillåts ingå i nlysen. Någr kriterier är tt det sk vr väl nlgd och kontrollerde försök (exv. jämförbrhet melln provytor och kontroll på vgångr under observtionstiden), med väl definierde och dokumenterde behndlingr (exv. medel, dos och spridning). Dessutom behöver mät- och beräkningsmetoder för tillväxtdt grnsks och värders. Det kn även finns behov v tt gör om beräkningrn i viss försök för tt utnyttj liknnde beräkningsmetodik i ll försök och därmed erhåll mer konsistent ingångsdt till syntesrbetet. Dett hr dock inte kunnt görs fullt ut inom rmen för dett projekt (tidsmässigt och ekonomiskt) med tnke på den stor volymen försök som tillkommit under projektperioden, främst från Finlnd. Det är skälet för tt de här redovisde resultten är tt betrkt som preliminär. 2.3 Inlednde syntesrbete Syftet med syntesrbetet vr tt med hjälp v korreltions- och regressionsnlys relter tillväxteffektern (behndlingseffektern) v sk- och klktillförsel till olik beskrivnde bestånds- och ståndortsfktorer. I nlysen hr reltiv tillväxteffekt nvänds som beroende vribel, både i form v årlig grundytetillväxt (RelBAI) och årlig volymtillväxt (RelVI), där: RelBAI = (BAI behndling / BAI kontroll ) och, RelVI = (VI behndling / VI kontroll ). Minst enhet för den beroende vribeln vr en enskild behndling inom ett försök, d.v.s. medeltlet v blocken inom ett försök. Det innebr tt i de försök där det ingick fler behndlingr (exv. två olik klkdoser) genererde vrje behndling en observtion. Följnde oberoende vribler hr testts: Behndling (klk, sk) Dos (kg per h) Uppskttd klkverkn ( Neuteff ; kmol(+) per h) Effektperiod (ntl år) Trädslg (tll, grn) Beståndsålder ( AgeTot ; totlålder vid behndling) Ståndortsindex ( SI ; m) Bonitet ( SQ ; m 3 sk per h och år) C/N (i humus) Ltitud ( ' N) Longitud ( ' E) Altitud (m.ö.h.) Tempertursumm ( TempSum ; dygnsgrder, tröskelvärde +5 C; Morén och Perttu 1994) Medeltempertur ( TempMed ; C; på årsbsis) Nederbörd ( Precip ; mm per år). 6

12 2.4 Gruppering v mterilet I ett först steg i nlysen grupperdes mterilet på lämpligt sätt. Beträffnde effektperioden hr försöken nlyserts för tre olik grupper: period 1, period 2 och period 1+2 (Tbell 3). I period 1 ingick klkförsök med en effektperiod på 9 14 år och skförsök med 5 15 år. Period 2 innehöll endst klkförsök med en effektperiod på 6 12 efter period 1. Slutligen period 1+2 där kriteriet vr en effektperiod på > 15 år efter behndling och där utfllet blev år. I den gruppen ingår endst klkbehndlingr. I ett ndr steg studerdes korreltionen (Persons korreltionskoefficient) melln smtlig vribler, både beroende och oberoende vribler (PROC CORR; SAS 1999). I ett tredje steg utnyttjdes stegvis regression (PROC REG; SAS 1999), med optionern BACKWARD, FORWARD och STEPWISE, för tt nlyser vilk v de kontinuerlig oberoende vriblern som hde de strkste smbnden med respektive beroende tillväxtvribel (RelBAI och RelVI). Dess resultt redoviss dock inte i detlj. Regressioner med möjligheten tt inkluder diskret klssvribler utnyttjdes också (PROC GLM; SAS 1999). I dess sttistisk nlyser testdes även eventuell smbnd melln de reltiv tillväxtern och de oberoende ståndortsfktorer som i tidigre nlyser vist sig ge signifiknt smbnd (Sikström 2001), nämligen ståndortsindex, bonitet och C/N i humus. Effekten v dos testdes i en modell där försök, dos och den kombinerde vribeln dos inom försök ingick i den sttistisk modellen. Uppskttd klkverkn ( neuteff ) testdes också, genom tt dos byttes ut mot neuteff i smm modell. Vid dess nlyser ingick endst de klk- och skförsök där mer än en dos ingick i försökplnen. Tbell 3. Antl observtioner ("behndlingr") per effektperiod. Period 1 Klk 9 14 år, Ask 5 15 år Period 2 Klk 6 12 år efter period 1 Klk All observtioner 80 Med C/N dt Ask All observtioner 35 Med C/N dt 35 Klk och Ask All observtioner Med C/N dt Period 1+2 Klk år 7

13 3 Resultt och diskussion 3.1 Ny tillväxtdt För grundytetillväxten i försök E68 Öringe fnns det ing sttistiskt säkerställd (p < 0,05) behndlingseffekter v de testde medlen eller dosern v klksten (Tbell 4). Däremot vr volymtillväxten i försöksledet med den hög givn klksten signifiknt högre (+ %) än i kontrollen. För övrig behndlingr låg medeltlen för volymtillväxten i storleksordningen % över kontrollen (ej signifiknt). I E69 Hsslöv fnns ing sttistiskt säkerställd (p < 0,05) behndlingseffekter, vre sig för grundyte- eller volymtillväxt (Tbell 5). För smtlig behndlingr låg tillväxten i medeltl i storleksordningen % över kontrollen. Resultten från dess försök, som representerr grnskog på bördig skogsmrk i södr Sverige, ligger i linje med ndr klk- och skförsök i smm område (Jcobson 2003, Sikström 2005). Tbell 4. Grundyte- och volymtillväxt i de olik försöksleden under 14 år efter behndling i försök E68 Öringe. Dt vser tillväxten i medeltl ± medelfel (n = 4). Värden inom prentes nger reltiv tl i förhållnde till den obehndlde kontrollen (= 100). Värden som nges med olik bokstäver är sttistiskt signifiknt (p < 0,05) skiljd enligt Tukey s test för multipl jämförelser. Försöksled Kontroll Klksten 2000 kg/h Klksten 38 kg/h Dolomit 3350 kg/h Konverter 50 kg/h Vedsk 3800kg/h Torvsk 3800 kg/h (0) (C-1) (C-2) (D) (K) (W) (T) Grundytetillväxt (m 2 h -1 år -1 ) 1,03 ± 0,057 (100) 1,23 ± 0,057 (119) 1, ± 0,063 (126) 1,15 ± 0,056 (112) 1,14 ± 0,056 (111) 1,10 ± 0,057 (107) 1,18 ± 0,056 () Volymtillväxt (m 3 sk h -1 år -1 ) b 15,1 ± 0,79 (100) 18,3 ± 0,82 (121) b 19,7 ± 0,88 (1) b 17,5 ± 0,79 (116) b 18,4 ± 0,79 (122) b 16,7 ± 0,81 (111) b 18,2 ± 0,79 (121) b p-värden från den sttistisk nlysen: pmodell = 0,0017; pblock = 0,0028; pförsöksled = 0,; pgrundyt före = 0,0119. b p-värden från den sttistisk nlysen: pmodell = 0,0003; pblock = 0,0029; pförsöksled = 0,031; pvolym före = 0,

14 Tbell 5. Grundyte- och volymtillväxt i de olik försöksleden under 23 år efter behndling i försök E69 Hsslöv. Dt vser tillväxten i medeltl ± medelfel (n = 4). Värden inom prentes nger reltiv tl i förhållnde till den obehndlde kontrollen. Värden som nges med olik bokstäver är sttistiskt signifiknt (p < 0,05) skiljd enligt Tukey s test för multipl jämförelser. Kontroll Klksten 1750 kg/h Dolomit 1550 kg/h Dolomit 3450 kg/h Dolomit 8750 kg/h Försöksled Dolomit 500 kg/h KK-klk 2200 kg/h KK-klk 4850 kg/h KK-klk kg/h (0) (C) (Dol1) (Dol2) (Dol3) (Dol4) (KK1) (KK2) (KK3) (KK4) KK-klk 780 kg/h Grundytetillväxt (m 2 h -1 år -1 ) 1,31 ± 0,057 (100) 1,52 ± 0,058 (116) 1,45 ± 0,058 (111) 1,49 ± 0,057 (114) 1,50 ± 0,058 (114) 1,39 ± 0,057 (106) 1,44 ± 0,059 (110) 1,51 ± 0,057 () 1,47 ± 0,058 (112) 1,48 ± 0,058 (113) Volymtillväxt (m 3 sk h -1 år -1 ) b 19,6 ± 22,4 ± 0,75 0,75 (100) (114) 21,6 ± 0,75 (110) 21,6 ± 0,74 (110) 21,7 ± 0,75 (111) 20,8 ± 0,74 (106) 21,3 ± 0,77 (109) 22,2 ± 0,74 (113) 21,5 ± 0,76 (110) 21,8 ± 0,76 (111) p-värden från den sttistisk nlysen: pmodell = 0,0050; pblock = 0,46; pförsöksled = 0,29; pgrundyt före = 0,004. b p-värden från den sttistisk nlysen: pmodell < 0,0001; pblock = 0,0376; pförsöksled = 0,38; pvolym före = 0,

15 3.2 Smbnd melln tillväxteffekt och beskrivnde vribler De flest tillväxtvriblern (RelBAI och RelVI) vr strkt korrelerde med vrndr, särskilt melln period 1 och period 1+2 (p < 0,0002) (Tbell 6). Melln period 1 och period 2 vr korreltionen svgre, särskilt för grundytetillväxten. Tillväxtvriblern för period 1 och period 1+2 visde också strk korreltion (p < 0,0068) med de flest klimt- och ståndortsvribler, d.v.s. ståndortsindex, bonitet, ltitud, longitud, tempertursumm, medeltempertur och årsnederbörd. Det fnns även tendenser (p < 0,10) till korreltioner med dos för tillväxtvriblern i period 1 och period 1+2 smt i enstk fll med uppskttd klkverkn. Korreltionen melln tillväxtvriblern och C/N vr nästn obefintlig (p = 0,26 0,99), undntget RelBAI i period 1 (p = 0,11). Mång v de oberoende vriblern vr strkt korrelerde med vrndr (Tbell 6). Enligt de linjär regressionsnlysern fnns det signifiknt (p < 0,0018) positiv smbnd melln bonitet och de reltiv tillväxteffektern i period 1 ( Klk och Klk+Ask ) och period 1+2 ( Klk ) (Figur 1, 5). Dett gällde även grundytetillväxten för Ask, medn smbndet melln bonitet och volymtillväxt vr svgre (p = 0,11) (Figur 1). Ståndortsindex gv liknnde smbnd som bonitet, men smbnden vr något svgre (dt viss ej). För både bonitet (Figur 3) och ståndortsindex vr det tendens (p = 0,10 0,13) till smbnd med RelBAI i period 2 ( Klk ), men inte för RelVI (p = 0,40 0,52). Smbnden med C/N vr generellt svg eller obefintlig (Figur 2, 4, 6), undntget RelBAI i period 1 ( Ask och Klk+Ask ) (p = 0,11). Smbnden melln bonitet och de reltiv tillväxteffektern v klk och sk under de först 5 15 åren i dett mteril vr i överensstämmelse med tidigre nlyser med liknnde effektperioder (Sikström 2001, Jcobson opubl.). I den här studien påvisdes liknnde smbnd för effekten v klk på tillväxt även på längre sikt (17 23 år), vilket tyder på en långsiktig påverkn på mrken som även vspegls på trädtillväxten. Det sk dock påtls tt det är en stor spridning i mterilet och förklringsgrden i de sttistisk modellern vrierde en hel del. Den vr särskilt låg för dt i period 1 (R 2 = 0,08 0,28), men oftst högre för period 1+2 (R 2 = 0,24 0,43). Ett viktigt steg i det fortstt rbetet är tt gå igenom och om möjligt hrmoniser metodiken för tillväxtberäkningrn i smtlig försök. Dett bör görs för tt undersök om det är möjligt tt minsk spridningen i mterilet. I nlysen med fler ingående kontinuerlig oberoende vribler (stegvis regression, PROC REG; STEPWISE; p < 0.20) vr det oftst vribeln medeltempertur som vr strk i modellern. Någr ndr exempel på strk vribler vr ltitud och bonitet. Anlysen v RelBAI (Period 1) för de försök där det ingick fler doser visde inte på någon signifiknt effekt v dos (p = 0,69) eller uppskttd klkverkn (p = 0,29). Dess resultt stöder nstsen och giltigheten v resultten från de smlde nlysern där smtlig testde doser ingick i mterilet. 10

16 11 Tbell 6. Korreltionsmtris för de kontinuerlig vribler som ingick i studiens dtset. Angivn värden: Persons korreltionskoefficient; p-värde; n. Releff _BAI_1 Releff _BAI_2 Releff _BAI_12 Releff _VI_1 Releff _VI_2 Releff _VI_12 SI SQ CN_Me_C Dos Neuteff AgeTot Ltitud Longitud Altitud TempSum TempMen Precip Releff _BAI_1 0,2545 0,1747 0,7128 0,7783 0,4394 0,0151 0,66 0,0002 0,3390 0,0002 0,3965-0,1643 0, ,1544 0,0992 0,1577 0,0921 0,0613 0,5150-0,4343-0,3850-0,0440 0,6402 0,3132 0,0007 0,4503 0,3871 Releff _BAI_2 0,83 0,1160 0,5414 0,8795 0,6928 0,91 0,0964 0,2814 0,1319-0,0176 0, ,0491 0,7964-0,2369 0,2074 0,0895 0,6378-0,4138 0,02 0,31 0,0747 0,3204 0,0843 0,0719 0,7057 Releff _BAI_12 0,4997 0,0049 0,8496 0,9044 0,6353 0,6572-0,1809 0, ,3136 0,0431 0,04 0,0532 0,2838 0,0685-0,6339-0,5928-0,0541 0,7335 0,4813 0,0012 0,6668 0,6339 Releff _VI_1 0,3792 0,0388 0,73 0,2638 0,0044 0,3289 0,0003-0,0106 0, ,2 0,0224 0,3 0,1749 0,0781 0,4067-0,3884-0,3839-0,0549 0,5598 0,2669 0,0039 0,3885 0,4009 Releff _VI_2 0,8941 0,1608 0,3960 0,1233 0,5162 0,1529 0, ,0809 0,6705-0,1678 0,3752 0,0541 0,7765-0,3912 0,0325 0,2618 0,1622 0,2215 0,2393 0,01 0,8743 Releff _VI_12 0,4685 0,0018 0,4883 0,0010-0,0000 0, ,2599 0,0964 0,26 0,1216 0,1907 0,2263-0,5359 0,0003-0,5231 0,0004-0,0876 0,5809 0,4114 0,0068 0,5616 0,0001 0,55 0,0002 SI 0,9792-0, ,1861 0,0362 0,1736 0,0509-0,2417 0,0062-0,7172-0,4823-0,0669 0,4545 0,5741 0,7200 0,5700 SQ -0, ,2286 0,0097 0,2077 0,0191-0,2067 0,0197-0,7737-0,5679-0,0471 0,5987 0,5896 0,7786 0,6475 CN_Me_C -0,0494 0, ,0533 0, , , ,3509 0, ,0325 0, , , , Dos 0,8313 0,0346 0,6986-0,2662 0,0025-0,3403 0,0001 0,0025 0,9775 0,19 0,11 0,2485 0,0048 0,3314 0,0001 Neuteff 0,0046 0,9585-0,2063 0,0200-0,2220 0,0121 0,0685 0,4439 0,1007 0,2595 0,2026 0,0223 0,2395 0,0067 AgeTot 0,0872 0,3295 0,0066 0,9405-0,1463 0,1005-0,0132 0,8827-0,0262 0,7699-0,0525 0,5575 Ltitud 0,7472 0,0617 0,4906-0,7624-0,9627-0,8145 Longitud -0,3594-0,2163 0,0146-0,6762-0,7575 Altitud -0,6502-0,22 0,0113-0,0096 0,9140 TempSum 0,8282 0,5634 TempMen 0,8023 Precip

17 Reltiv Klk-/Askeffekt Reltiv Klk-/Askeffekt 140 Grundytetillväxt, effektperiod 5-15 år Bonitet (m3sk/h, år) 140 Volymtillväxt, effektperiod 5-15 år Bonitet (m3sk/h, år) Figur 1. Smbnd melln bonitet och reltiv tillväxteffekt v klk och sk under 5 15 år efter behndling (klk 9 14 år; sk 5 15 år). Grundytetillväxt ngiven i figuren ovn och volymtillväxt under; = klk (streckd regressionslinje) och = sk (heldrgen). Ekvtioner, grundytetillväxt: Klk: y = 1,5338 bonitet + 89,581; R 2 = 0,1385; p < 0,0007; n = 80. Ask: y = 1,29 bonitet + 91,703; R 2 = 0,2762; p < 0,0012; n = 35. Klk och sk: y = 1,473 bonitet + 90,143; R 2 = 0,1572; p < 0,0001; n =. Ekvtioner, volymtillväxt: Klk: y = 1,8133 bonitet + 84,475; R 2 = 0,1178; p < 0,0018; n = 80. Ask: y = 0,812 bonitet + 96,569; R 2 = 0,0772; p < 0,1061; n = 35. Klk och sk: y = 1,581 bonitet + 87,601; R 2 = 0,1082; p < 0,0003; n =. 12

18 Reltiv Klk-/Askeffekt Reltiv Klk-/Askeffekt 140 Grundytetillväxt, effektperiod 5-15 år C/N i humus 140 Volymtillväxt, effektperiod 5-15 år C/N i humus Figur 2. Smbnd melln C/N i humus och reltiv tillväxteffekt v klk och sk under 5 15 år efter behndling (klk 9 14 år; sk 5 15 år). Grundytetillväxt ngiven i figuren ovn och volymtillväxt under; = klk (streckd regressionslinje) och = sk (heldrgen). Ekvtioner, grundytetillväxt: Klk: y = - 0,234 C/N + 107,97; R 2 = 0,0181; p < 0,2973; n = 62. Ask: y = - 0,245 C/N + 109,02; R 2 = 0,0746; p < 0,1124; n = 35. Klk och sk: y = - 0,2 C/N + 108,07; R 2 = 0,0270; p < 0,1076; n = 97. Ekvtioner, volymtillväxt: Klk: y = 0,0036 C/N + 98,283; R 2 = 0,0000; p < 0,9891; n = 62. Ask: y = - 0,156 C/N + 107,47; R 2 = 0,0217; p < 0,3987; n = 35. Klk och sk: y = - 0,0178 C/N + 100,28; R 2 = 0,0001; p < 0,9178; n =

19 Reltiv Klkeffekt Reltiv Klkeffekt 140 Grundytetillväxt, 6-12 år efter de först 9-14 åren Bonitet (m3sk/h, år) 140 Volymtillväxt, 6-12 år efter de först 9-14 åren Bonitet (m3sk/h, år) Figur 3. Smbnd melln bonitet och reltiv tillväxteffekt v klk under 6 12 år efter de först 9 14 åren efter behndling. Grundytetillväxt ngiven i figuren ovn och volymtillväxt under. Ekvtion, grundytetillväxt: Klk: y = 1,46 bonitet + 86,511; R 2 = 0,0792; p < 0,1319; n =. Ekvtion, volymtillväxt: Klk: y = 0,7951 bonitet + 88,491; R 2 = 0,0152; p < 0,5162; n =. 14

20 Reltiv Klkeffekt Reltiv Klkeffekt 140 Grundytetillväxt, 6-12 år efter de först 9-14 åren C/N i humus 140 Volymtillväxt, 6-12 år efter de först 9-14 åren C/N i humus Figur 4. Smbnd melln C/N i humus och reltiv tillväxteffekt v klk under 6 12 år efter de först 9 14 åren efter behndling. Grundytetillväxt ngiven i figuren ovn och volymtillväxt under. Ekvtion, grundytetillväxt: Klk: y = - 0,0264 C/N + 95,684; R 2 = 0,0003; p < 0,9290; n = 28. Ekvtion, volymtillväxt: Klk: y = 0,2848 C/N + 83,372; R 2 = 0,0234; p < 0,4371; n =

21 Reltiv Klkeffekt Reltiv Klkeffekt 140 Grundytetillväxt, effektperiod år Bonitet (m3sk/h, år) 140 Volymtillväxt, effektperiod år Bonitet (m3sk/h, år) Figur 5. Smbnd melln bonitet och reltiv tillväxteffekt v klk under år efter behndling. Grundytetillväxt ngiven i figuren ovn och volymtillväxt under. Ekvtion, grundytetillväxt: Klk: y = 2,0711 bonitet + 85,338; R 2 = 0,432; p < 0,0001; n =. Ekvtion, volymtillväxt: Klk: y = 1,8657 bonitet + 84,725; R 2 = 0,2384; p < 0,0010; n =. 16

22 Reltiv Klkeffekt Reltiv Klkeffekt 140 Grundytetillväxt, effektperiod år C/N i humus 140 Volymtillväxt, effektperiod år C/N i humus Figur 6. Smbnd melln C/N i humus och reltiv tillväxteffekt v klk under år efter behndling. Grundytetillväxt ngiven i figuren ovn och volymtillväxt under. Ekvtion, grundytetillväxt: Klk: y = - 0,2766 C/N + 108,26; R 2 = 0,0328; p < 0,2637; n = 40. Ekvtion, volymtillväxt: Klk: y = 0,0000 C/N + 97,661; R 2 = 0,0000; p < 0,9999; n =

23 4 Slutsts Enligt denn pilotstudie med preliminär resultt påvisdes trender i försöksmterilet som indikerde tt tillförsel v sk eller klk i brrskog på minerljord kn led till minskd stmtillväxt på mrk med låg bonitet, oförändrd stmtillväxt på medelproduktiv mrk, medn stmtillväxten kn ök på mrker med hög bonitet. Dett gällde för såväl effektperioder på 5 15 år som på något längre sikt (17 23 år; klk). Därmed kunde den uppställd hypotesen, vseende tillväxteffektens beroende v mrkens bördighet uttryckt som bonitet (eller ståndortsindex), ej förksts. Däremot kunde inte tidigre redovisde indiktioner på ett liknnde smbnd med C/N i humusen bekräfts i denn först utvärdering v mterilet. 18

24 5 Erkännnden Ett tck till finnsiärern Värmeforsks forskningsprogrm Miljövänlig nvändning v skor (Askprogrmmet), som bidrgit med merprten v finnsieringen, och Svensk Klkföreningen. 19

25 6 Litterturreferenser Andersson F., Hllbäcken L. & Popovic B Klkning och trädtillväxt. I: Stf, H., Persson T. och Bertills U. (red) Skogsmrksklkning Resultt och slutstser från Nturvårdsverkets försöksverksmhet. Nturvårdsverket, Rpport 4559, s Stockholm. Anonym Levende Skog. Stndrd for et bærekrftig norsk skogbruk. 40 s. [ Anonym Kmpen mot klimtförändringrn EU visr vägen. Serien Europ på väg, Europeisk kommisionen. 24 s. ISBN Arnold G., Vn Beusichem M.L. & Vn Diest A Nitrogen minerliztion nd H+ trnsfer in Scots pine (Pinus sylvestris L.) forest stnd ffected by liming. Plnt nd Soil 161: Compton J. & Cole D.W Impct of hrvest intensity on growth nd nutrition of second rottion Dougls-fir. In: W.J. Dyck nd C.A. Mees (Eds.) Long term field tril to ssess environmentl impcts of hrvesting, Proceedings IEA/BE Workshop, pp Derome J., Kukkol K. & Mälkönen E Forest liming on minerl soils Results of Finnish experiments. Ntionl Swedish Environmentl Protection Bord, Report 84. Soln. 107 pp. ISBN Egnell G., Nohrstedt H.-Ö., Weslien J., Westling O. & Örlnder G Miljökonsekvensbeskrivning (MKB) v skogsbränsleuttg, sktillförsel och övrig näringskompenstion. Skogsstyrelsen, Rpport 1/1988. Skogsstyrelsens förlg. Jönköping. 170 p. Huber C., Bier R., Göttlein A. & Wendelin W Chnges in soil, seepge wter nd needle chemistry between 1984 nd 2004 fter liming n N-sturted Norwy spruce stnd t the Högwld, Germny. For. Ecol. Mnge 233: Jcobson S Fertiliztion to increse nd sustin tree growth in coniferous stnds in Sweden. Doctorl thesis. Silvestri 217, Act Universittis Agriculture Suecie, 34 pp. Jcobson S Addition of stbilized wood shes to Swedish coniferous stnds on minerl soils effects on stem growth nd needle nutrient concentrtions. Silv Fennic 37(4): Jcobson S., Kukkol M., Mälkönen E. & Tveite, B., Impct of whole-tree hrvesting nd compenstory fertiliztion on growth of coniferous thinning stnds. For. Ecol. Mnge. 129, Morén, A.-S och Perttu, K Regionl temperture nd rdition indices nd their djustment to horizontl nd inclined forest lnd. Studi Forestli Suecic No. 194: ISSN

26 Mälkönen E Effects of whole-tree hrvesting on soil fertility. Silv Fennic 10(3): Nilsen P. & Grnheim O Lngsiktige virkninger v klking på trær och vegetsjon. In: Nilsen, P. (Ed.) FoU-progrmmet Miljøtiltk i skog Sluttrpport. Norsk Institutt for Skogforskning/Institutt for skogfg, NHL, Aktuelt fr skogforskningen 2/98, pp Ås. Nilsson S.I Acidifiction of Swedish oligotrophic lkes Interctions between deposition, forest growth nd effects on lke-wter qulity. Ambio 22: Olsson M., Rosén K. & Melkerud P.-A Regionl modelling of bse ction losses from Swedish forest soils due to whole-tree hrvesting. Applied geochemistry, Supplement no 2: Persson T Effects of cidifiction nd liming on soil biology. I: Andersson F. & Persson T. (red.). Liming s mesure to improve soil nd tree condition in res ffected by ir pollution. Ntionl Swedish Environmentl Protection Bord, Report 518: Persson T. & Wirén A Effekter v skogsmrksklkning på kväveomsättningen. I: Stf H., Persson T. & Bertills U. (red.) Skogsmrksklkning. Nturvårdsverket, Rpport s Persson T., Wirén A. & Andersson S Effects of liming on crbon nd nitrogen minerliztion in coniferous forests. Wter Air Soil Pollut. 54: Persson T., Lundkvist H., Wirén A., Hyvönen R. & Wessén B Effects of cidifiction nd liming on crbon nd nitrogen minerliztion nd soil orgnisms in mor humus. Wter Air Soil Pollut. 45: Proe M.F., Dutch J., Griffiths J., Hrvest residue effect on micro-climte, nutrition, nd erly growth of Sitk spruce (Pice sitchensis) seedlings on restock site. N.Z. J. For. Sci. 24, Proe M.F., Cmeron A.D., Dutch J. & Christodoulou X.C., The effect of wholetree hrvesting on the growth of second rottion Sitk spruce. Forestry 69: Rosén K Skogsenergi eller fossil bränslen En jämförelse ur försurningssynpunkt. Nturvårdsverket, Rpport s. ISSN ISBN Srslmi A., Mälkönen E. & Kukkol M Effects of wood sh fertiliztion on soil chemicl properties nd stnd nutrient sttus nd growth of some coniferous stnds in Finlnd. Scnd. J. For. Res. 19: Srslmi A., Derome J. & Levul, T Effects of wood sh fertilistion on stnd growth, soil, wter nd needle chemistry, nd berry yields of lingonberry (Vccinium vitis-ide L.). Forestry Studies :

27 SAS Institute Inc SAS/STATTM, Guide for personl computers, version 8, edition. Cry, NC: SAS Institute Inc p. Sikström U Growth nd nutrition of coniferous forests on cidic minerl soils sttus nd effects of liming nd fertiliztion. Doctorl thesis. Act Universittis Agriculture Suecie, Silvestri p. plus 5 ppendix. Sikström U Effects of liming nd fertiliztion (N, PK) on stem growth of Pice bies stnds in SW Sweden ten yers fter tretment. In: Hunová et l. (eds.) Acid rin 2005, 7th Interntionl Conference on Acid deposition, Prgue, Czech Republic, June 2005, Conference bstrct p Sikström U., Albrektsson A., Näsholm T. & Bergh J Effekter på skogsproduktionen v mrkförsurning och motåtgärder. Skogsstyrelsen, Rpport 11F, Temserie: Mrkförsurning & motåtgärder. 44 s. Skogsstyrelsens förlg. Jönköping. Skogsstyrelsen Rekommendtioner vid uttg v vverkningsrester och skåterföring. Skogsstyrelsen, Meddelnde s. Skogsstyrelsens förlg. Jönköping. Skogsstyrelsen Åtgärder mot mrkförsurning och för ett uthålligt bruknde v skogsmrken. Skogsstyrelsen, Meddelnde s. plus bilgor. Skogsstyrelsens förlg. Jönköping. Skogsstyrelsen Fördjupd utvärdering v levnde skogr. Skogsstyrelsen, Meddelnde s. Skogsstyrelsens förlg. Jönköping. Sttens energimyndighet Miljöeffekter v skogsbränsleuttg och skåterföring i Sverige. En syntes v Energimyndighetens forskningsprogrm 1997 till Sttens energimyndighet, ER 2006: s. ISSN Sterb H Increment losses by full-tree hrvesting in Norwy spruce (Pice bies). For. Ecol. Mnge. 24, Weetmn G.F. nd Webber B The influence of wood hrvesting on the nutrient sttus of two spruce stnds. Cn. J. For. Res. 2:

28 A