| 1. |
- Löfgren, Stefan, et al.
(författare)
-
N- och P-halterna i skog, myr och fjäll hösten 2011 i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan : - projekt för att förbättra skattningarna av typhalter inför PLC6
- 2012
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom ramen för två tidigare pilotprojekt (SMED rapport nr 52:2011 och SMED rapport nr 100:2011) har data från riksinventeringen av skog (RIS) och satellitscener använts för att med den statistiska metodenProbabilistic Classifier klassificera skogstillståndet på skogs- och myrmark inklusive fjäll. Vattendragsnära skog har definierats utgående från ett virtuellt nätverksbildat vattendragsnät (VIVAN). Baserat på ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendrag i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan har därefter modeller skapats för att skatta typhalterna vår och sommar för N och P i bäckvattnet utgående från skogstillståndet i bäcknära och mer avlägsen skog. Modellernas förklaringsgrad för Tot-N och Tot-P var betydligt bättre än de som användes inom ramen för PLC5 både vår och sommar.Inom ramen för detta projekt analyserades vattenprover insamlade i november 2011 från de ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendragen i Dalälven och Västsverige. De uppmätta halterna jämfördes med sommar- och vårhalterna och baserat på ny metodik (Bayesian Model Averages) skapades nya modeller för att skatta typhalterna vår, sommar, höst och sen höst för Tot-N och Tot-P i bäckvattnet.Resultaten visar att de framtagna modellernas förklaringsgrad är betydligt bättre samtliga säsonger för Tot-N och Tot-P (R2 Tot-N=0,46-0,66 respektive R2 Tot-P =0,27- 0,40) än de som användes i norra Sverige inom ramen för PLC5 (R2 Tot-N =0,25 respektive R2 Tot-P =0,11). Studien indikerar att PLC5-typhalterna kraftigt undervärderar skogsläckaget av både Tot-N (25-140%) och Tot-P (63-175%) på Västkusten, medan resultaten från Dalälven indikerar en överskattning av skogsläckaget vår och senhöst (23-36%) och underskattning sommar och höst (19-22%) med avseende på Tot-N. Modellerna indikerar att skogstillväxten, andelen hyggen och våtmarker är de mest styrande variablerna för typhalterna. Typhalterna framtagna inom ramen för PLC5 kan inte okritiskt användas för t.ex. källfördelningsmodellering och som underlag för att beräkna N- och P-retention från källa till hav. För det krävs typhalter skapade med modeller som ger bättre precision t.ex. de här redovisade.Med tanke på den vanligtvis höga vattenföringen vår och höst och den därmed kraftiga inverkan på transportberäkningarna (= halt x vattenföring) finns det goda skäl att inför källfördelningsarbetet i PLC6 beakta den rumsliga och säsongsmässiga haltvariationen genom att förbättra skattningarna av typhalterna för N och P. Liknande inventeringar och utvärderingar bör därför utföras i sydöstra Sverige och Norrland för att förbättra skattningarna av N- och P-förlusterna från skog, myr och fjäll även i dessa delar av landet.
|
|
| 2. |
- Stefan, Löfgren, et al.
(författare)
-
N- och P-halterna i skog, myr och fjäll våren 2011 i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan : projekt för att förbättra skattningarna av typhalter inför PLC6
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom ramen för ett tidigare pilotprojekt (SMED rapport nr 52 2011) har data från riksinventeringen av skog (RIS) och satellitscener använts för att med den statistiska metoden Probabilistic Classifier klassificera skogstillståndet på skogs- och myrmark inklusive fjäll. Vattendragsnära skog har definierats utgående från ett virtuellt nätverksbildat vattendragsnät (VIVAN). Baserat på ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendrag i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan har därefter modeller skapats för att skatta typhalterna sommartid för N och P i bäckvattnet utgående från skogstillståndet i bäcknära och mer avlägsen skog. Modellernas förklaringsgrad för Tot-N och Tot-P var betydligt bättre än de som användes inom ramen för PLC5 och de modellberäknade typhalterna, som representerar sommarförhållanden, var betydligt högre än de som användes inom PLC5.Inom ramen för det nya projektet insamlades och analyserades vattenprover våren 2011 från de ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendragen i Dalälven och Västsverige. De uppmätta halterna sommar och vår jämfördes och baserat på samma metodik som i det tidigare pilotprojektet skapades modeller för att skatta typhalterna vårtid för Tot-N och Tot-P i bäckvattnet. Utöver detta insamlades vattenprover i september och november 2011 (pågår), men finansiering saknas för de kemiska analyserna.Resultaten visar att vid vårundersökningen var halterna Tot-N och Tot-P lägre jämfört med under sommarinventeringarna särskilt i Dalälven. Vid vårprovtagningen var medianvärdena i Dalälven drygt hälften av sommarvärdena. I Västsverige var skillnaderna mellan säsongerna betydligt mindre och baserat på medianvärdena var vårhalterna 14% och 25% lägre för Tot-N respektive Tot-P. Jämfört med PLC5-typhalterna var de uppmätta vårvärdena ca 35 % och 45% lägre för Tot-N respektive Tot-P i Dalälvsområdet medan de på Västkusten var 24-51% högre för Tot-N respektive 62% högre för Tot-P. Precis som sommarprovtagningen indikerar vårinventeringen följaktligen att PLC5-typhalterna undervärderar skogsläckaget av både Tot-N och Tot-P i Västsverige, medan resultaten från Dalälven istället indikerar en överskattning. Typhalter framtagna med modeller med data enbart från vår och sommar kan därför inte okritiskt användas för t.ex. källfördelningsmodellering och som underlag för att beräkna N- och P-retention från källa till hav. För det krävs modeller baserade på vattenkemisk information även från andra årstider.Även resultaten från vårinventeringen visar att modellernas förklaringsgrad är betydligt bättre än de som användes inom ramen för PLC5, vilket tyder på att det dels föreligger samband mellan avrinningsområdets egenskaper och N- och P-halterna och dels att probabilistisk klassning är en användbar metod för att skatta dessa egenskaper. Modellernas förklaringsgrad för Tot-N och Tot-P var under både sommar- och vårförhållanden ca 60% respektive 31%. Modellerna indikerar dock att under våren styrs närsaltförlusterna främst av mängden biomassa i avrinningsområdet medan tillväxten är styrande sommartid.Med tanke på den vanligtvis höga vattenföringen vår och höst och den därmed kraftiga inverkan på transportberäkningarna (= halt x vattenföring) finns det goda skäl att inför källfördelningsarbetet i PLC6 beakta den rumsliga haltvariationen även under hösten och därmed förbättra skattningarna av typhalterna för N och P. Kemisk analys av de inom projektet insamlade höstproverna bör därför finansieras. Dessutom bör liknande inventeringar utföras i Norrland för att förbättra skattningarna av N- och P-förlusterna från skog, myr och fjäll även i denna del av landet.
|
|
| 3. |
- Löfgren, Stefan, et al.
(författare)
-
Förbättrade skattningar av Noch P-förlusterna från skog, myr och fjäll inför PLC6 - pilotprojekt
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Inom ramen för detta pilotprojekt har data från riksinventeringen av skog (RIS) ochsatellitscener använts för att med den statistiska metoden Probabilistic Classifierklassificera skogstillståndet på skogs- och myrmark inklusive fjäll. Vattendragsnäraskog har definierats utgående från ett virtuellt nätverksbildat vattendragsnät(VIVAN). Baserat på ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendrag i Dalälven, Viskan,Ätran, Nissan och Lagan har därefter modeller skapats för att skatta typhalternaför N och P i bäckvattnet utgående från skogstillståndet i bäcknära och meravlägsen skog.Modellernas förklaringsgrad för Tot-N (r2=0,60) och Tot-P (r2=0,31) är betydligtbättre än de som användes i norra Sverige inom ramen för PLC5 (r2=0,25respektive (r2=0,11), vilket tyder på att det dels föreligger samband mellan avrinningsområdetsegenskaper och N och P halterna och dels att probabilistisk klassningär en användbar metod för att skatta dessa egenskaper. Ytterligare en förbättringjämfört med PLC5 är att Tot-N och Tot-P i södra Sverige samt oorganisktkväve och fosfat inte längre behöver hanteras som konstanter. Modellerna för deoorganiska fraktionerna är dock osäkra.Typhalterna är betydligt högre än de som användes inom PLC5. Orsaken tilldetta är att analysresultaten från de slumpmässigt utvalda vattendragen visar attsommartid kan närsalthalterna i skogs- och myrbäckar vara betydligt högre änmedel- och medianvärden från längre tidsperioder, som även innehåller säsongsochmellanårlig variation. De presenterade typhalterna kan därför inte okritisktanvändas för t.ex. källfördelningsmodellering. För det krävs modeller baserade påvattenkemisk information även från andra årstider.Vi stora möjligheter att ytterligare förbättra modellernas både rumsliga ochtidsmässiga precision och för att använda metodiken över hela Sverige. De förbättringarsom krävs är då främst tillgång till enhetliga satellitdata från ett begränsattidsfönster för framtagande av differensbilder (används för klassning av löv) ochprobabilistisk klassificering, en höjddatabas med högre rumslig (x-, y- och z-led)upplösning och förnyad simulering av ett virtuellt vattendragsnät alternativt enförbättrad vattendragskarta samt upprepad provtagning (data bör finnas från vår,sommar, höst och vinter) av slumpmässigt utvalda skogs- och myrvattendrag förförbättrad skattning av den temporala variationen i typhalterna. Den teknikutvecklingsom krävs på satellitscen- och höjddatabassidan bör finnas tillgänglig inom entreårsperiod, medan det inte finns medel avsatta för provtagning och analys avslumpmässigt insamlade prover från olika årstider.
|
|
| 4. |
- Löfgren, Stefan
(författare)
-
Integrerad övervakning av miljötillståndet i svensk skogsmark : IM Årsrapport 2006
- 2008
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Naturvårdsverkets miljöövervakningsenhet genomför Integrerad övervakning av miljötillståndet i skogsekosystem (IM) inom programområdet ”Skog”. Övervakningen är relaterad till FN-konventionen om effekter av långtransporterade luftföroreningar ”Long-range transboundary air pollution – LRTAP 1979” (UN/ECE). IVL Svenska Miljöinstitutet (IVL), Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) och Institutionen för miljöanalys vid SLU (IMA, SLU) utför övervakningen på uppdrag av Naturvårdsverket. Miljöövervakningen omfattar ekosystemstudier på avrinningsområdesnivå med bestämningar av vattenbalans, kemiska ämnesbudgetar och effekter på biota, främst vegetation och studier av markprocesser. Syftet är dels att som referensområden ge relevanta bakgrundsdata, dels att söka skilja effekter av mänsklig påverkan från naturlig variation. Modellering för prognostisering av utvecklingen är ett viktigt inslag. IM programmet lämpar sig också väl till testning av modeller. Mätningarna utförs i skyddade områden med lång kontinuitet, utan skogliga aktiviteter. Deposition av luftföroreningar och potentiell klimatpåverkan är de enda mänskliga störningarna i områdena. Syftet med IM-övervakningen skiljer sig från syftena med övriga miljöövervakningsprogram genom att IM i detalj skall kunna förklara förändringar i miljön och därmed bidra till tolkningen av resultaten från de mer extensiva programmen. Föreliggande rapport redovisar undersökningar från år 2006 och inbegriper de fyra IMområdena Gårdsjön, Aneboda, Kindla och Gammtratten. Verksamheten under året beskrivs kortfattat i text med glimtar av intressanta resultat som framkommit. Bearbetade resultat återfinns i tabellbilagan i slutet på rapporten. Mark och vatten i IM-områdena är jonsvaga, med permanent sura förhållanden och med tämligen höga aluminiumhalter i bäckvatten. Endast Gammtratten uppvisade låga halter oorganiskt aluminium, på nivåer som är tämligen ofarliga för gälandande organismer som fisk (Lydersen et al. 2002). Övriga metaller uppvisade halter i bäckvattnet i Aneboda under de nivåer där man anser att det föreligger risk för biologisk skada. Områdena uppvisade låga halter av oorganiska näringsämnen. Gårdsjöns närhet till havet återspeglas tydligt i kemin medan de höga halterna organiskt material påverkar vattenkvaliteten i Aneboda. Kindlas kemi förefaller präglas av vattnets snabba och ytliga transportvägar i marken, vilket är en vanlig företeelse i svensk skogsmark. Gammtratten, som är beläget längst norr ut och har låg depositionsbelastning, är det minst sura området med ett medel-pH runt 5,6 och frekvent förekommande vätekarbonatalkalinitet i bäckvattnet. Jonflödet i Gårdsjön styrs i hög grad av nedfallet av havssalter, medan jonflödet i Aneboda och Kindla påverkas till ungefär lika delar av havssalttillförsel, svaveldeposition och interna biologiska processer. I Gammtratten styrs jonflödena i huvudsak av interna biologiska processer. Under 2006 var den årliga medeltemperaturen högre än normalt för samtliga IM-områden och överskreds med som mest +2,1°C vid Gammtratten. För Kindla och Aneboda var överskottet +1,6 oC respektive +0,5 oC. Vid Gårdsjön saknades data under tre vintermånader och årsmedeltemperaturen kunde ej beräknas. Nederbörden var högre än normalt i samtliga områden förutom Aneboda. I Kindla och Gammtratten var överskottet drygt 100 mm mer än normalt och stora nederbördsmängderna i oktober till december i Gårdsjön gav 426 mm mer än normalt. Avrinningsregimen var däremot normal för Gårdsjön med stor avrinning vår, höst och vinter. Vid Aneboda var avrinning tämligen jämt fördelad under året men med något lägre värden årets tre första månader och på sommaren. Bergslagsområdet Kindla har vanligtvis en utpräglad vårflod och tämligen höga vattenflöden i samband med höstregn. Under 2006 var dock avrinning betydligt lägre än normalt i början på hösten. I Gammtratten dominerande vårfloden i april-maj och avrinningen under oktober-december. I stort uppvisade avrinningen 2006 tämligen regiontypiska mönster. Aneboda ligger inom det område som drabbades av stormen Gudrun den 8-9 januari 2005. En kvantitativ sammanställning av hur mycket träd som blåste omkull visade att lågor utgjorde 24 % av alla stående och liggande träd i området 2006. Volymen på lågorna nästan tredubblats mellan 2001 och 2006. Totalvolymen lågor uppgick till 1910 m3 i hela avrinningsområdet, vilket motsvarar en box med sidorna 12,4 meter eller ungefär ett fyravåningshus med tre små lägenheter i varje våning. I den boreala skogen räknar man med att det tar mellan 70 och 90 år för en låga att försvinna helt och hållet. Utgående från detta så kommer effekter av stormen Gudrun att synas under mycket lång tid framöver. De klimatmodeller som används för att simulera framtida klimat indikerar en ökad frekvens av extrema förhållanden såsom höga flöden och torra perioder. Om dessa scenarier är riktiga kommer utlakningsmönstret för många ämnen att förskjutas och infalla under andra tider på året än vad vi är vana vid. Det kan också påverka intensiteten d.v.s. storleken på utlakningen. Resultat från Kindlaområdet indikerar att det kan bli ökad utlakning höst och vinter av bl.a. organiskt material i framtiden. Tack vare minskade luftutsläpp av svavel har försurningen avstannat och den naturliga återhämtningen påbörjats. MAGIC-simuleringar indikerar att inom loppet av 25-30 år kommer koncentrationen av oorganiskt aluminium (Ali) att ligga under gränsen 50 μg/l (gränsen för höga halter Ali enligt Naturvårdsverkets förslag till bedömningsgrunder) i bäckvattnet i båda de starkt försurade IM-områdena Gårdsjön och Kindla. Däremot är det enligt modellen tveksamt om pH och ANC kommer att återfå förindustriella värden inom en rimlig framtid, med undantag av Gammtratten. Jämförelse av resultaten från två markkemiska studier utförda med ca 10 års mellanrum i Gårdsjön respektive Aneboda visar att marken är tröga system och att det är svårt att tolka de olika trenderna i parametrarna kopplade till markförsurning. De markvattenkemiska undersökningarna i bl.a. Kindla visar dock mycket tydlig återhämtning från försurningen i marklösningen.
|
|
