| 1. |
- Becs, Artis, et al.
(författare)
-
Development of crop trees after different thinning methods in mixed Norway spruce (Picea abies L.) and Birch (Betula spp.) forests in Southern Sweden
- 2024
-
Ingår i: Forest Ecology and Management. - 0378-1127 .- 1872-7042. ; 566
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In Northern Europe, novel thinning methods of small diameter trees are being tested to promote early competition release in young tree -dense forests at a low cost. These methods involve harvesting the whole aboveground tree biomass in 1 - 2 m wide strips between extraction racks (i.e. strip roads). Before recommending such methods to practical forestry, we need to know how the growth of remaining stand and individual trees perform at different stages of stand rotation to avoid compromising future forest production and the overall economy. Therefore, we analysed data from three Norway spruce dominated experimental sites in Southern Sweden with conventional selective biomass thinning (BT) versus geometrical BT in strips, where trees between extraction racks are cut in 1 - 2 m wide, ca. 10 m long strips (i.e. boom -corridor thinning) including unthinned reference treatment. To assess the thinning effect on the remaining stand, we analysed data from the remaining trees five to six years after thinning. We compared stand properties such as standing volume, diameter, height, basal area, volume increment, basal area increment and damages for different cohorts of the remaining trees. We found that BT in 1 - 2 m wide strips do not affect the growth and yield of the most important crop trees (i.e. the 500 -largest crop trees and the next 400 -largest crop trees) and to some extent protect the remaining stand from damages. Although not statistically significant, we observed that for the cohort of the 500 -largest crop trees, the proportions of new damages were lower in unthinned treatment (4.8 %), and strict BT in 1 - 2 m wide strips (1.7 % and 5.8 % respectively) than in conventional BT (14.4 %) and semi -selective BT in 1 m wide strips (7.9 %). A similar pattern was seen for the next 400 -largest crop trees. Thus, these short-term results suggests that BT in narrow strips of 1 - 2 m can be used in young tree -dense forests in Southern Sweden without compromising the development of the remaining crop trees. However, more long-term research on a broader geographical scale is required before we can fully recommend these novel -thinning methods to forest owners across the Northern Europe on a large scale.
|
|
| 2. |
- Becs, Artis, et al.
(författare)
-
How do different thinning methods influence spatial tree diversity in mixed forest stands of planted Norway spruce (Picea abies L.) and naturally regenerated birch (Betula spp.) in southern Sweden?
- 2024
-
Ingår i: Canadian Journal of Forest Research. - 0045-5067 .- 1208-6037.
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Forest biomass has become a viable alternative energy source for replacing fossil fuels, particularly after the European Union acknowledged its sustainability status. To reach zero net greenhouse gas emissions by 2045 in Sweden, new efficient methods of biomass extraction, such as geometrical biomass thinnings, are being explored and tested. These machine-based methods involve the extraction of above-ground biomass in narrow, 1-2 m-wide strips between extraction racks. While evidence-based optimization of biomass extraction mostly focuses on time- and cost-efficiency and on stand growth, criteria such as tree diversity are often overlooked. However, with ongoing climate change, tree diversity is crucial to strengthening the resilience and productivity of future forests, which also enhance the provision of ecosystem services and overall biological diversity. Therefore, we studied the effects of different biomass thinning strategies on spatial tree diversity in southern Sweden using nearest-neighbour summary statistics. We found scientific evidence that different geometrical designs of biomass thinning, especially in 1 or 2 m-wide strips, resulted in higher spatial tree diversity compared to conventional biomass thinning. Hence, in mixed conifer-broadleaved forests, biomass thinning in 1 or 2 m-wide strips is recommended for maintaining spatial tree diversity.
|
|
| 3. |
- Larson, Johannes, et al.
(författare)
-
What happens to trees and soils during five decades of experimental nitrogen loading?
- 2024
-
Ingår i: Forest Ecology and Management. - 0378-1127 .- 1872-7042. ; 553
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- High deposition of nitrogen was postulated to drive losses of NO3 - and nutrient base cations, causing soil acidification, nutrient deficiencies reducing tree growth and ultimately tree mortality. We tested these predictions in a uniquely long-term study involving three NH4NO3 addition treatments (N1-N3) in a boreal Pinus sylvestris forest. The lowest level (N1), 30 kg N ha− 1 yr− 1 was applied during 50 years. Twice this rate (N2) was added 38 years, followed by 12 years of recovery, while thrice this rate (N3) was added 20 years followed by 30 years of recovery. We compared tree growth, changes in foliar and soil chemistry among treatments including control plots without N additions. As predicted, the N treatments lowered soil pH and reduced soil base saturation by around 50 %. They also lowered foliar levels of Ca, Mg, K, P and B initially, but after 50 years only Ca and Mg remained lower than in the control. Lack of B motivated a single addition of 2.5 kg ha− 1 after ten years of N treatment. Tree stem growth became and then remained higher in N1 than in the other treatments through the 50 years of treatments. In N2 and N3, foliar δ15N increased during the N-loading phase, but declined during the recovery phase, indicating a return of ectomycorrhizal fungi and their role in tightening the N cycle in N-limited forests. In the terminated, initially highest N treatments, N2 and N3, the trees even show signs of returning to Nlimitation. In these treatments, the soil base saturation remains lower, while the pH was only lower at 0–10 depth in the mineral soil, but not in the 10–20 cm depth horizon or in the superficial organic mor-layer. Accurately documenting the effect of N additions on forest growth required a long-term approach, where reasonable rates of application could be compared with extreme rates. Such long-term experiments are necessary to support forest management in achieving goals for developing future forests as they shift in response to major, global-scale changes.
|
|
| 4. |
- Öquist, Mats, et al.
(författare)
-
Nitrogen fertilization increases N2O emission but does not offset the reduced radiative forcing caused by the increased carbon uptake in boreal forests
- 2024
-
Ingår i: Forest Ecology and Management. - 0378-1127 .- 1872-7042. ; 556
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Net primary production in boreal coniferous forests is generally severely limited by N deficiency. Nitrogen fertilization has thus the potential to strongly increase forest tree biomass production in the boreal region and consequently increase the biosphere uptake of atmospheric CO2. Increased N availability may though increase the production and emission of soil N2O, counteracting the climate mitigation potential from increased forest biomass production. Studies in the boreal region on the net effect on the climate mitigation potential from N fertilization are scarcer than in other biomes. Therefore, we explored how N affected soil GHG fluxes in two boreal field N-loading experiments, of which one is a long-term experiment (40 years), and the other established 6 years before investigation. We also estimated whether the increased soil N2O emission could offset the N-driven increased C sequestration by the trees. Nitrogen additions affected the soil GHG fluxes in both stands. Soil N2O emission was enhanced by N addition at every fertilization rate, though marginally compared to the reduced soil CO2 emission and the increased atmospheric CO2 uptake and biomass production. The estimated annual uptake of CH4 by soil under long-term N addition increased. The magnitude of soil CH4 uptake was on the same order of magnitude as the increase in soil N2O emissions caused by N addition, when compared as CO2 equivalents. In conclusion, forest N fertilization in boreal areas increased the GHG net uptake and, thus, provides a means to mitigate increasing atmospheric concentrations of GHG.
|
|
| 5. |
- Egnell, Gustaf
(författare)
-
Lessons learned from compliance and verification processes in certification of forestry biomass
- 2023
-
Ingår i: European Biomass Conference and Exhibition Proceedings. - 2282-5819. ; , s. 308-310
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- The concept of the bioeconomy and the growing demand for biomass have raised concerns about the sustainability of an increased biomass use. To address this issue, various certification systems and labels have been developed to verify compliance with sustainability requirements in bioenergy and bio-based value chains. However, various market requirements and political frameworks make certification complex and difficult to understand. An IEA Bioenergy Task 45 project has analyzed existing certification schemes to better understand methodological differences and compliance factors. This article summarises the main project outcomes regarding relevant compliance and verification parameters such as risk assessments, transparency, auditor competencies and others. Sustainability certification supports sustainable biomass production, but it alone cannot guarantee sustainability. Certification should be part of a broader sustainability governance framework, including national policies and legislation. The complexity and competition of markets and political frameworks can lead to a race to the bottom that jeopardizes trust and reputation. Policy makers and industry need to streamline certification as a driver of change within a functional governance framework.
|
|
| 6. |
- Ekholm, Adam, et al.
(författare)
-
Long-term yield and biodiversity in stands managed with the selection system and the rotation forestry system: A qualitative review
- 2023
-
Ingår i: Forest Ecology and Management. - : Elsevier BV. - 0378-1127 .- 1872-7042. ; 537
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- There is an increasing interest in implementing Continuous Cover Forestry (CCF) as a tool to mitigate negative effects of the traditional rotation forestry system on biodiversity. However, the effects of CCF on forest growth and yield and on biodiversity is still poorly known. In this qualitative review, we compare biodiversity and longterm yield between the selection system, which is a type of CCF practiced in full-storied forests, and the traditional rotation forestry system. We specifically focus on forests dominated by Picea abies, which is a tree species of high economic relevance. Our literature search resulted in 17 publications on stand growth and yield and 21 publications on biodiversity. A majority of simulation studies found a higher long-term yield in the rotation forestry system, but it is challenging to conclude which system is the most productive. The magnitude of the difference in yield between systems, and how it varies across different environmental conditions, remains to be determined. For biodiversity, comparisons of species assemblage and individual species were only made to certain phases of the rotation cycle (recent clearcuts and middle-aged stands). Nevertheless, two aspects can be highlighted: i) the species assemblage in clearcuts differ substantially from stands managed with the selection system. Some of these effects may however be short lasting as examplified by studies on beetle assamblages showing that middle-aged rotation forestry stands become more similar to stands managed with the selection system, ii) the selection system maintains a similar species assemblage as the uncut control during the first years after cutting. In conclusion, management with the selection system may come with a loss in long-term stand yield, but much of the species assemblage is maintained after logging. We recommend future studies to specifically focus on long-term effects on biodiversity - in particular on species of conservation concern. There is also a need to establish a long-term research infrastructure to further develop the field.
|
|
| 7. |
- Petersson, Hans, et al.
(författare)
-
On the role of forests and the forest sector for climate change mitigation in Sweden
- 2022
-
Ingår i: GCB Bioenergy. - : Wiley. - 1757-1707 .- 1757-1693. ; 14:7, s. 793-813
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We analyse the short- and long-term consequences for atmospheric greenhouse gas (GHG) concentrations of forest management strategies and forest product uses in Sweden by comparing the modelled consequences of forest resource use vs. increased conservation at different levels of GHG savings from carbon sequestration and product substitution with bioenergy and other forest products. Increased forest set-asides for conservation resulted in larger GHG reductions only in the short term and only when substitution effects were low. In all other cases, forest use was more beneficial. In all scenarios, annual carbon dioxide (CO2) sequestration rates declined in conservation forests as they mature, eventually approaching a steady state. Forest set-asides are thus associated with increasing opportunity costs corresponding to foregone wood production and associated mitigation losses. Substitution and sequestration rates under all other forest management strategies rise, providing support for sustained harvest and cumulative mitigation gains. The impact of increased fertilization was everywhere beneficial to the climate and surpassed the mitigation potential of the other scenarios. Climate change can have large—positive or negative—influence on outcomes. Despite uncertainties, the results indicate potentially large benefits from forest use for wood production. These benefits, however, are not clearly linked with forestry in UNFCCC reporting, and the European Union's Land Use, Land-Use Change and Forestry carbon accounting, framework may even prevent their full realization. These reporting and accounting frameworks may further have the consequence of encouraging land set-asides and reduced forest use at the expense of future biomass production. Further, carbon leakage and resulting biodiversity impacts due to increased use of more GHG-intensive products, including imported products associated with deforestation and land degradation, are inadequately assessed. Considerable opportunity to better mobilize the climate change mitigation potential of Swedish forests therefore remains.
|
|
| 8. |
- Cowie, A. L., et al.
(författare)
-
Applying a science-based systems perspective to dispel misconceptions about climate effects of forest bioenergy
- 2021
-
Ingår i: Global Change Biology Bioenergy. - : John Wiley and Sons Inc. - 1757-1693 .- 1757-1707. ; 13:8, s. 1210-1231
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The scientific literature contains contrasting findings about the climate effects of forest bioenergy, partly due to the wide diversity of bioenergy systems and associated contexts, but also due to differences in assessment methods. The climate effects of bioenergy must be accurately assessed to inform policy-making, but the complexity of bioenergy systems and associated land, industry and energy systems raises challenges for assessment. We examine misconceptions about climate effects of forest bioenergy and discuss important considerations in assessing these effects and devising measures to incentivize sustainable bioenergy as a component of climate policy. The temporal and spatial system boundary and the reference (counterfactual) scenarios are key methodology choices that strongly influence results. Focussing on carbon balances of individual forest stands and comparing emissions at the point of combustion neglect system-level interactions that influence the climate effects of forest bioenergy. We highlight the need for a systems approach, in assessing options and developing policy for forest bioenergy that: (1) considers the whole life cycle of bioenergy systems, including effects of the associated forest management and harvesting on landscape carbon balances; (2) identifies how forest bioenergy can best be deployed to support energy system transformation required to achieve climate goals; and (3) incentivizes those forest bioenergy systems that augment the mitigation value of the forest sector as a whole. Emphasis on short-term emissions reduction targets can lead to decisions that make medium- to long-term climate goals more difficult to achieve. The most important climate change mitigation measure is the transformation of energy, industry and transport systems so that fossil carbon remains underground. Narrow perspectives obscure the significant role that bioenergy can play by displacing fossil fuels now, and supporting energy system transition. Greater transparency and consistency is needed in greenhouse gas reporting and accounting related to bioenergy.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
- Ebenhard, Torbjörn, et al.
(författare)
-
Fåglar och Bioenergi
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- BirdLife Europe har i skrifter publicerade tillsammans med flera andra miljöorganisationer (däribland Actionaid, An Taisce, Brot für die Welt, Carbon Market Watch, Client Earth, Dogwood Alliance, European Environmental Bureau, FERN, Greenpeace, Natural Resources Defense Council, Oxfam, Southern Environmental Law Center, Suomen luonnonsuojeluliitto, Transport & Environment, Wetlands International) framfört kritik mot viss användning av bioenergi. Denna studie började med att sammanställa dessa miljöorganisationers syn på bioenergi, baserat på deras publicerade skrifter. Syftet var inte att värdera eller bemöta alla argument för och emot bioenergi, utan mer begränsat att förstå innebörden i just den kritik som förts fram av BirdLife Europe och dem närstående miljöorganisationer. Analysen visade att dessa organisationer i grunden är positiva till bioenergi, och till att ersätta fossila bränslen med förnybara, men de skiljer mellan bra och problematiska bioenergikällor. Bra bioenergikällor är exempelvis avfall från jordbruket och träindustrin, medan alla åkergrödor och rundvirke och stubbar från skogen betraktas som problematiska källor. BirdLife Europe och de andra miljöorganisationerna är kritiska mot EU:s politik för förnybar energi. De är oroliga för att den stora ökning i tillförseln av bioenergi, som de anser måste åstadkommas för att nå de politiska målen, kommer att ge en storskalig omställning av markanvändningen, antingen här i Europa eller i tredje land, som kan ge negativa effekter på biologisk mångfald och/eller matproduktionen. BirdLife Europe och de andra miljöorganisationerna i denna studie är inte övertygade om att bioenergin löser klimatproblemet eller att den är kolneutral, och de ser en konflikt mellan målen för klimatet och målen för biologisk mångfald. De hävdar att vissa åtgärder för att nå klimatmålen kan vara skadliga för biologisk mångfald. I nästa steg intervjuades sex svenska ornitologer för att undersöka om den kritik som framförts av BirdLife Europe också delas av svenska aktörer. Även här var syftet att kartlägga attityder, inte att värdera eller bemöta alla argument för och emot bioenergi. Det framkom i intervjuerna med ornitologerna att de hyser attityder som liknar dem som förts fram av BirdLife Europe. För att minimera risker förknippade med biobränsleproduktion förespråkar respondenterna en omställning som prioriterar besparingar istället för ökad bioenergianvändning, samt ökad satsning på andra förnybara energislag. De skiljer, i likhet med Birdlife Europe, också på bra bioenergikällor, som till exempel grot och energiskogar, framför problematiska som till exempel stubbrytning och uttag av lövträd i skogslandskapet. Det framgår också att det är viktigt, givet att det sammanlagda uttaget inte ökar, att dra en skiljelinje mellan rundved/stamved från gallringar i planterade skogar, som kan användas till bioenergi, och stamved och rundvirke från slutavverkningar och från lövskogar som inte bör gå till bioenergi utan användas för andra ändamål. Av intervjuerna framkommer även en grundläggande kritik mot det trakthyggesbruk som bedrivs i stor skala i Sverige. På basis av denna kritik pekar flera av respondenterna därför på behovet – utifrån ett fågelperspektiv - av att öka andelen flerskiktad skog, och därmed ersätta trakthyggesbruket med någon form av hyggesfritt skogsbruk. I en kampanjskrift mot bioenergi ”The Black Book of Bioenergy – Good intentions gone bad”, presenterar Birdlife Europe ett antal landstudier där de menar att uttagen av biomassa för energiändamål har gått för långt. Ett av dessa exempel är Finland där de skriver att bioenergiindustrin skövlar de ikoniska finska skogarna ned till sista stubben. Objektivt speglande mot finsk skogs- och avverkningsstatistik visar att uttagsnivåerna av grot, klena stammar och stubbar fortfarande är förhållandevis måttliga i relation till de avverkningar som görs för att leverera stamved till den traditionella skogsindustrin. Givet att detta är nationella data kan det emellertid inte uteslutas att intensiteten kring tätorter med stort behov av el och värme kan vara ganska hög. Data som presenteras i texten i övrigt stämmer väl överens med officiella data – men är skrivna på ett sätt som antyder att bioenergimarknadens påverkan på de finska skogarna redan är mycket stor. En slutsats från vår sida är att de finska skogarna i första hand påverkas av avverkningar för att leverera stamved till den traditionella skogsindustrin. Samhällsdebatten kring bioenergin är starkt polariserad mellan miljöorganisationer, areella näringar, energiföretag, politiker, olika forskare och andra aktörer. Den argumentation som framförs av olika opinionsbildare är ofta konfrontativ och förenklad. De ofta motsatta ståndpunkter som nu framförs i debatten bottnar till stor del i olika utgångspunkter och olika antaganden om nuvarande och framtida förhållanden, snarare än i oenigheter om mätbara storheter. I studiens avslutande del gjordes en litteraturöversikt över kunskapen om hur tillförseln av bioenergi i Sverige påverkar fågelfaunan. Denna kunskapsöversikt adresserar en viss del av den kritik som förts fram av BirdLife Europe och av de intervjuade ornitologerna, medan andra delar ej berörs, t.ex. bioenergins klimateffekter eller effekter på annan biologisk mångfald än fåglar. Ett grundläggande problem i kunskapsöversikten var att särskilja effekter av bioenergitillförsel från effekter av skogsbruk och jordbruk i allmänhet. Det som eftersöktes var alltså effekter av t.ex. uttag av skogsbränsle, utöver de effekter skogsbruket i sig ger på fågelfaunan. Som baseline för analysen användes därför en tänkt markanvändning utan uttag av biomassa för energiändamål, t.ex. normalt skogsbruk på skogsmark inriktat mot sågtimmer och massaved, eller normalt åkerbruk. Den tillgängliga litteraturen är mycket knapphändig när det gäller effekter på fågelfaunan av skogsbränsleuttag i form av grot, stubbar, rundvirke eller gallringsvirke. Det finns inga direkta studier på bestånds- eller landskapsnivå av enstaka arter eller hela fågelsamhället. Fåglarna skulle kunna påverkas av att mängden död ved minskar vid uttag av skogsbränsle, och att vegetationens struktur ändras av gallring, röjning och slytäkt. Detta skulle kunna ge brist på lämplig häckningsbiotop och föda. För denna studie gjorde vi ett urval bestående av 146 svenska häckfågelarter som potentiellt kan påverkas av biobränsleproduktion i jord- och skogsbruket. Ett stort antal fågelarter påverkas av slutavverkningar, speciellt om de blir omfattande på landskapsnivå, men det bör påpekas att endast en mycket liten andel av rundvirket används direkt för energiändamål idag. Av de 103 fågelarter som klassificerats som skogsarter är det 46 arter som regelbundet förekommer på hyggen och 57 arter som inte gör det. Förväntningarna var att arter som regelbundet förekommer på hyggen skulle uppvisa en mer positiv populationsutveckling än övriga arter, men mönstret var snarast det motsatta. Av de arter som undviker hyggen uppvisar 44 % positiv populationsutveckling (1996-2016), medan endast 9 % uppvisar negativ populationsutveckling. Många av dessa 57 arter som undviker hyggen är knutna till yngre skogar och tycks klara sig bra i det moderna skogslandskapet. Fyrtiosex av de 103 skogsarterna förekommer regelbundet på hyggen och 22 % av dessa uppvisar positiv populationsutveckling och 22 % uppvisar negativ populationsutveckling. Trots de omfattande effekterna av hyggesbruket på fågelfaunan har det inte gått att påvisa uttalat negativa effekter på de nationella populationstrenderna för arter som undviker hyggen, arter som är kopplade till lövskogar eller för arter som är beroende av död ved och gamla träd. Det finns få studier som visar hur olika skogsarter påverkas av gallringar, men de som finns tyder på att tätheten av fåglar i gallrade skogar är lägre än i ogallrade skogar. Av de 103 skogsarterna har 30 klassats som knutna till tät skog (eller buskage) ofta med stort inslag av lövträd och dessa kan förväntas påverkas negativt av gallring. Endast tre (10 %) av dessa 30 arter har minskande populationer, medan nio arter (30 %) har ökande populationer, vilket tyder på att de flesta arters populationer inte tycks ha påverkats negativt på nationell nivå. Det tycks alltså som om dessa arter klarar sig relativt bra i det moderna brukade skogslandskapet, även om flera arter med stor sannolikhet drabbats negativt lokalt av gallringar av skogsbestånd. Gallringar för uttag av biobränslen görs idag i begränsad omfattning, mindre än en procent av den bioenergi som producerades 2015 kom från klena stammar från röjningar och gallringar. Effekterna av detta på fågelfaunan torde vara begränsade. Effekten av uttag av grot på olika fågelarter i samband med avverkning är dåligt studerad. Uttag av grenar och toppar gör att hyggena förlorar strukturer som kan erbjuda skyddade boplatser för markhäckande fågelarter. Det normala förfarandet vid grotskörd är att grot läggs i små högar på hygget under första sommaren medan groten lämnas mer spridd och inte sällan i körvägen då den inte skördas. Om denna skillnad har betydelse för fåglar är okänt. Tjugo av de 146 fågelarterna har bedömts preferera hyggen och placerar sitt bo på marken och kan potentiellt påverkas av uttag av grot, även om effekten av kvarlämnad grot kan var kortvarig pga. nedbrytning. Förekomsten av avverkningsrester gynnar många ryggradslösa djur, som utgör potentiell föda för fåglar, särskilt många tättingar. Kraftigt minskad tillgång på skyddade småmiljöer på hygget missgynnar smågnagare som är föda för ugglor o
|
|
