| 1. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Carbon sequestration rates in organic layers of boreal and temperate forest soils - Sweden as a case study
- 2005
-
In: Global Ecology and Biogeography Letters. - 0960-7447. ; 14:1, s. 77-84
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Aim The aim of this work was to estimate C sequestration rates in the organic matter layer in Swedish forests. Location The region encompassed the forested area (23 x 10(6) ha) of Sweden ranging from about 55degrees N to 69degrees N. Methods We used the concept of limit values to estimate recalcitrant litter remains, and combined it with amount of litter fall. Four groups of tree species were identified (pine, spruce, birch and 'other deciduous species'). Annual actual evapotranspiration (AET) was estimated for 5 x 5 km grids covering Sweden. For each grid, data of forested area and main species composition were available. The annual input of foliar litter into each grid was calculated using empirical relationships between AET and foliar litter fall in the four groups. Litter input was combined with average limit values for decomposition for the four groups of litter, based on empirical data. Finally, C sequestration rate was calculated using a constant factor of the C concentration in the litter decomposed to the limit value, thus forming soil organic matter (SOM). Results We obtained a value of 4.8 x 10(6) metric tons of C annually sequestered in SOM in soils of mature forests in Sweden, with an average of 180 kg ha(-1) and a range from 40 to 410 kg ha(-1). Norway spruce forests accumulated annually an average of 200 kg C ha(-1). The pine and birch groups had an average of 150 kg ha(-1) and for the group of other deciduous trees, which is limited to south Sweden, the C sequestration was around 400 kg ha(-1). Conclusions There is a clear C sequestration gradient over Sweden with the highest C sequestration in the south-west, mainly corresponding to the gradient in litter fall. The limit-value method appears useful for scaling up to a regional level to describe the C sequestration in SOM. A development of the limit value approach in combination with process-orientated dynamic models may have a predictive value.
|
|
| 2. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
För Värmlands läns Luftvårdsförbund Övervakning av luftföroreningar i Värmlands län Resultat till och med september 1999
- 2000
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- På uppdrag av Värmlands läns Luftvårdsförbund har IVL mätt nedfall av luftföroreningar, markvattnets kvalitet och lufthalter på sju lokaler i Värmlands län. Syftet är att beskriva nedfallets storlek och markvattnets sammansättning i skogsytorna, men även visa skillnader mellan olika delar av regionen och hur förhållandena ändras med tiden. Vissa av provytorna ligger i Skogsvårdsorganisationens observationsytor, vilket gör att Luftvårdsförbundets data kan jämföras med skogens hälsa. Depositionen av svavel och kväve är störst i de sydvästra delarna av Sverige och avtar mot nordost. Denna gradient återfinns även i Värmlands län, där nästan 6 kg svavel deponerades per hektar i den sydligaste skogsytan Södra Averstad, medan omkring 2 kg/ha deponerades i Båtstad och Transtrandsberget i norr. De fyra ytor för vilka det finns en nioårig mätserie visar en markant minskning av svaveldeposition till skogsmark. Medelvärdet har minskat från omkring 7 kg/ha i början av 1990-talet till knappt 4 kg/ha, framför allt beroende på minskad torrdeposition. För kväve saknas motsvarande trend, medeldepositionen på öppet fält har varierat mellan 5 och 7 kg/ha. Prognoser visar att nedfallet år 2010 kommer att vara 2,5 kg svavel och 4 kg kväve per hektar i Svealand om beslutade utsläppsbegränsande åtgärder genomförs i Europa. Det minskade nedfallet av syror ska leda till en minskning av markvattnets försurningsgrad enligt modellberäkningar. Andra faktorer, som episoder av naturligt nedfall av havssalter, kan under kortare eller längre perioder dölja återhämtningen. Därför krävs det långa mätserier för att beskriva om markvattnets kvalitet verkligen förbättras. Markvattnets pH-värde har liksom tidigare år varit omkring 5, förutom ytan på Blåbärskullen centralt i Värmland, där förhållandena varit avsevärt bättre ur försurningsssynpunkt. Säsongsmedelhalten av marknära ozon, O3, var högre än året innan på grund av den fina sommaren 1999. Halterna har sannolikt varit skadliga för vegetationen. Däremot har luftens innehåll av svavel- och kvävedioxid varit betydligt under svenska miljökvalitetsnormer.
|
|
| 3. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Impact of harvest intensity on long-term base cation budgets in Swedish forest soils
- 2007
-
In: Water, Air, & Soil Pollution: Focus. - : Springer Science and Business Media LLC. - 1573-2940 .- 1567-7230. ; 7:1, s. 201-210
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Abstract in UndeterminedThe effects of harvesting on the long-term mass balances of calcium (Ca), magnesium (Mg) and potassium (K) were evaluated on a regional level in Sweden. A new high-resolution weathering database was used together with estimates of total deposition, losses through harvest and leaching. Estimates were made for pine and spruce separately and for two harvesting intensity scenarios: stem harvesting and whole-tree harvesting. The mass balance calculations showed net losses of Ca and Mg in almost the whole country for both scenarios. The losses were smaller for pine than for spruce. The K balances were mainly positive for pine but negative for spruce. Leaching was a main factor in the mass balances, especially for Ca and Mg. Whole-tree harvesting in spruce forests led to substantially higher net losses of K and Ca than stem harvesting, according to the calculations. In the whole-tree harvesting scenario in spruce forests the estimated yearly net losses of Ca, Mg and K corresponded to at least 5%, 8% and 3% of the pools of exchangeable base cations, respectively, at 25% of the analysed sites. If losses of this magnitude continue the depletion of the pools of Ca, Mg and K may lead to very low base saturation of the soils, possibly accompanied by negative effects on soil fertility, runoff water quality, tree vitality and tree growth within a forest rotation in parts of Sweden. Avoiding whole-tree harvesting can improve the situation substantially for K, but the losses of Ca and Mg will still be significant.
|
|
| 4. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Kritisk belastning och baskatjonbalanser för skogsmark i Halland
- 2004
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Halland tillhör de mest försurningsdrabbade länen i Sverige på grund av de senaste decenniernas höga deposition av svavel och kväve. I denna studie presenteras underlag för regional uppföljning av miljömål med avseende på kritisk belastning för försurning samt baskatjonbalanser i skogsmark. Baskatjonbalanser i skogsmark för kalcium, magnesium och kalium beräknades med hjälp av massbalansberäkningar där tillförseln av baskatjoner sker genom deposition och vittring, medan bortförseln sker genom utlakning, skörd samt upplagring i växande skog. Beräkningarna visar på en negativ kalciumbalans i Hallands skogar; den genomsnittliga förlusten är 25 mekv per m2 och år. Magnesium- och kaliumbalanserna är däremot positiva i större delen av länet. Sammantaget innebär det negativa nettoförluster av baskatjoner (summan av kalcium, magnesium och kalium) på 76% av skogsmarken i Halland. Kritisk belastning och överskridande beräknades med PROFILE.Beräkningar gjordes både för 1990 och 1998 års förhållanden (deposition och skogsbruk). Beräkningarna visar på ett överskridande av den kritiska belastningen i hela Halland 1990 med ett genomsnitt på 73 mekv per m2 och år. Motsvarande genomsnitt 1998 beräknades till 20 mekv per m2 och år och på 11 % av skogsarealen underskreds den kritiska belastningen. Överskridandet är minst i de centrala delarna, vilket främst beror på en mer gynnsam mineralogi. Den kraftiga minskningen av försurningsbelastningen har lett till att markförsurningen bromsats kraftigt. Ett överskridande omkring noll i de centrala delarna av länet indikerar att markförsurningstrenden brutits helt. Utrymmet för återhämtning i marken är dock troligtvis begränsat. Med minskande svavelnedfall blir markens reaktion på ett högt kvävenedfall helt avgörande för försurningsutvecklingen i skogsmark i Halland.
|
|
| 5. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Markkemi och markvatten i kalkad skog. Årsrapport 1997
- 1998
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Skogsstyrelsens försöksverksamhet presenteras i årliga rapporter och denna rapport beskriver effekter i marken. Den baseras på mark- och markvattenkemiska undersökningar inom Skogsstyrelsens storskaliga försök med skogsmarkskalkning i områden med försurade jordar i södra och sydvästra Götaland. Rapporten omfattar tidsperioden hösten 1990 till hösten 1997. Fem år efter kalkning hade bara en liten del av tillförd kalk trängt ner djupare än humuslagret. På vissa provytor låg en del av kalken fortfarande kvar i förnan. I humusskiktet har basmättnaden nästan dubblerats samtidigt som vätejon- och aluminiumhalten mer än halverats. Förändringen började redan under första året. Mineraljorden (0-10 cm) uppvisar signifikanta förändringar av halten utbytbara väte- och aluminiumjoner (minskning) samt basmättnad (ökning). Kalkningen påverkade markvattenkemin tillfälligt något eller några år efter kalkningen. Detta noterades främst för kalciumhalten, som höjdes kraftigt i förhållande till referensytorna. I de flesta ytorna skedde även en minskning av aluminiumhalten samt en ökning av BC/Al-kvoten. Effekterna var dock i de flesta fall kortvariga men för kalciumhalten finns dock tydliga tendenser till mer bestående effekter i markvattnet. Undersökningarna av markkemi och markvatten under de första fem åren efter kalkning kan inte visa att utlakningen, eller risken för utlakning, av oorganiskt kväve har ökat på grund av behandlingen. Resultaten efter fem år visar att det finns goda förutsättningar att på sikt nå målen som berör mark-kemiska aspekter med det kalkningskoncept som prövats i Skogsstyrelsens försöksverksamhet. I humuslagret överskreds i vissa fall målet på högst pH 5,0 efter kalkning, men den genomsnittliga ökningen var endast 0,7 enheter. På grund av att en stor andel av tillförd kalk fortfarande fanns i humuslagret efter fem år finns det en betydande potential för att basmättnaden i mineraljorden skall öka ytterligare och på sikt närma sig målet som innebär en fördubbling av basmättnadsgraden i olika markskikt. Den gradvisa upplösningen av den relativt långsamt vittrande kalksorten indikerar att behandlingseffekten kommer att bli utsträckt i tiden på ett sätt som eftersträvas i målsättningen med åtgärderna
|
|
| 6. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Markvatten, barrkemi och trädtillväxt efter behandling med olika doser och sorter av kalk. Årsrapport 1999. Effektuppföljning av Skogsstyrelsens program för kalkning och vitaliseringsgödsling av skogsmark.
- 2000
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Skogsstyrelsens försöksverksamhet med kalkning och vitalisering av skogsmark innehåller sedan 1990 en omfattande effektuppföljning med basprogram och specialförsök. Denna rapport redovisar effekter på markvattenkemi, barrkemi och trädtillväxt vid olika doser av kalk på skogsmark. Markvattenstudien omfattar även fyra olika kalksorter: krossad kalksten, finmald kalksten, krossad dolomit och finmald dolomit. Doserna 3, 6 och 12 ton/ha jämfördes med obehandlade referensytor. Försöket startade 1992. I markvattnet ledde alla kombinationer av dos och sort till högre kalciumhalt och BC/Al-kvot (kvot mellan baskatjoner och aluminium). För aluminium- och vätejonhalt finns tendenser till lägre halter. Resultaten visar även att det är möjligt att inom några få månader minska markvattnets surhetsgrad, i synnerhet med höga doser och finmald kalksten. Kaliumhalterna var generellt låga och det finns tendenser till minskning vid kalkning med dosen 12 ton/ha. Även halterna av nitrat- och ammoniumkväve är låga och i detta materialet finns inget som tyder på risker för förhöjda kvävehalter, vilket framförts som en risk vid kalkning av skogsmark. En tydlig effekt i barren är att kalciumhalten ökade efter kalkningen. Effekten ökade med dosen. Andra tydliga effekter var att halterna av mangan och aluminium minskade. Trädtillväxten påverkades inte av kalkningen vid någon av doserna
|
|
| 7. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Markvattenkemins rumsliga variation i ett granbestånd i södra Sverige
- 1999
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Undersökningar av markvatten används ofta för att beskriva utlakningen av olika ämnen från skogsmark både inom miljöövervakningen och fältexperimentell verksamhet. Inom miljöövervakningen utförs ofta punktvisa undersökningar av markvatten där markvattenkemin i provet generaliseras till en provyta, ett bestånd eller ett helt avrinningsområde. På grund av de normala skillnaderna i markkemi inom ett skogsbestånd kan det befaras att även markvattenkvalitén har en betydande variation. En studie av variationen i markvattenkemi i ett bestånd med granskog har utförts med syftet att bedöma om punktmätningar kan generaliseras till att beskriva framför allt försurningsstatus i markvattnet i provytor eller i ett helt bestånd. Markvattenkemiska data som ingår i studien är hämtade från två fältförsök i samma bestånd med granskog i Asa försökspark i norra Kronobergs län. I försöken finns cirka 90 mätpunkter med provtagning av markvatten inom en yta på 6,5 ha i beståndet. Utvärderingen av mark-vattnets variation utnyttjar referensmätningar före olika behandlingar i försöken. Variationerna beskrivs statistiskt samt i kartform. Den statistiska delen redovisar en beskrivande statistik i form av medel-, max.- och min.-värde, standardavvikelse samt varianskoefficient. Vidare redovisas histogram som ger information om variationens karaktär. Yttäckande kartor över markvattenkemi interpolerades med hjälp av samtliga mätpunkter. Studien visar att även om variationen i beståndet är mindre än i jämförbara data på markvattenkemi från hela Götaland, så är variationen i samma storleksordning för halten aluminiumjoner och vätejoner. För kalciumhalten är skillnaderna större. Jämförelsen visar på svårigheten att beskriva en representativ markvattenkemi i ett större bestånd med hjälp av ett fåtal punktmätningar. Skälet till att variationen är så stor i det studerade beståndet, trots att trädskikt, övrig vegetation och markegenskaper förefaller ovanligt homogena, är sannolikt betydelsen av tidigare olikheter i markanvändning. Med en provtäthet på ca 15 mätpunkter/ha i ett område på ca 3 ha är medelvärdets konfidensintervall för halterna mellan 20 och 30 %, det vill säga ±(10-15%). Det faktum att det finns en tydlig markvattenkemisk gradient i beståndet gör att konfidensintervallet är förhållandevis stort. Det innebär också att variationen inom en mindre yta, till exempel en parcell på 30*30 m2 som ofta används inom miljöövervakningen, kan förväntas vara avsevärt mindre.
|
|
| 8. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Nedfall av luftföroreningar i fjällområden i Jämtlands län 1995 till 1999
- 2000
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Under vintern 1994/95 påbörjades depositionsmätningar i sex olika fjällområden Jämtland, med syftet att kvantifiera depositionen (nedfallet) av främst försurande luftföroreningar (svavel och kväve). På varje lokal finns en mätstation för nederbördsinsamling på öppen mark på hög höjd (935-1410 m.ö.h) och en på låg höjd (420-820 m.ö.h.). På tre lokaler finns även krondroppsmätningar i trädgränsen för granskog (620-780 m.ö.h.). Mätningarna har visat att nederbördskemiska undersökningar på kalfjället medför betydande osäkerheter i både uppmätta nederbördsmängder och halter av olika ämnen på grund av hård vind och hög dimfrekvens. Det gör att uppmätt deposition i form av nederbörd på hög höjd måste korrigeras och beräknas med hjälp av mätningarna på lägre höjd, samt uppskattad nederbördsökning med höjden. Den högsta depositionen av luftföroreningar under perioden 1995 till 1999 uppmättes under granar vid trädgränsen. Träden tar emot både våtdeposition, i form av nederbördens föroreningar, och torrdeposition, främst föroreningar i molndimma. Generellt beräknades nederbörden öka med höjden i denna studie, men halten av föroreningar i nederbörden antogs vara konstant. Det gör att den beräknade depositionen på kalfjället var högre än på öppna områden på lägre höjd. Under den korta period (fyra år) som mätningar pågått, var det främst vädermässiga olikheter som gav upphov till skillnader i deposition mellan åren. Nederbördsmängden i fjällnära skog, uppmätt som krondropp, samvarierade mellan fjällen och även med närliggande stationer i mätprogram i skogsytor utanför fjällregionen. Även svavelhalten samvarierade, men halten var högre i den fjällnära skogen än i skog på lägre höjd, vilket troligen beror på en större mängd dimdeposition. Det var över lag högre halter av luftföroreningar i nederbörd och krondropp under vinterperioden än under sommarperioden, såväl på hög och låg höjd som i den fjällnära skogen. Hög nederbörd på sommaren kan dock göra att depositionen är störst den årstiden, även om halterna är lägre. I de flesta fall var halterna av luftföroreningar högst i krondropp i fjällnära skog, jämfört med nederbörd på öppna ytor. Den uppmätta och beräknade årliga depositionen av svavel och kväve i fjällnära skog och på kalfjället i Jämtland var 50 till 100 % högre än i områden utanför fjällkedjan. Mätningarna kunde inte visa någon gradient på de olika fjällen från söder till norr i länet. Nivån på depositionen var måttlig jämfört med områden i södra Sverige, men fjällområdena i norra Sverige är i många fall mycket känsliga för tillförsel av försurande luftföroreningar. Det kan göra att även måttlig deposition kan leda till att kritiska belastningsgränser överskrids.
|
|
| 9. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Nedfall av luftföroreningar i fjällområden i Jämtlands län 1995 till 1999
- 2000
-
Reports (other academic/artistic)abstract
- Det finns flera faktorer som talar för att belastningen av luftföroreningar ökar med höjden i fjällområden. Av det skälet påbörjade Länsstyrelsen i Jämtlands län depositionsmätningar vintern 1994/95 i olika fjällområden med IVL Svenska Miljöinstitutet som utförare. Mätningarna var inriktade på att kvantifiera depositionen (nedfallet) av främst försurande luftföroreningar (svavel och kväve) till fjällområden i länet. Undersökningen omfattar sex lokaler i Jämtland. På varje lokal finns en mätstation för nederbördsinsamling på öppen mark på hög höjd (935-1410 m.ö.h) och en på låg höjd (420-820 m.ö.h.). På tre lokaler finns även krondroppsmätningar i trädgränsen för granskog (620-780 m.ö.h.). I det fallet fungerar träden som provtagare av torra föroreningar inklusive föroreningar i dimma. Mätningarna har visat att nederbördskemiska undersökningar på kalfjället medför betydande osäkerheter i både uppmätta nederbördsmängder och halter av olika ämnen på grund av hård vind och hög dimfrekvens. Det gör att uppmätt deposition i form av nederbörd på hög höjd måste korrigeras och beräknas med hjälp av mätningarna på lägre höjd, samt uppskattad nederbördsökning med höjden. Den högsta depositionen av luftföroreningar under perioden 1995 till 1999 uppmättes under granar vid trädgränsen. Träden tar emot både våtdeposition, i form av nederbördens föroreningar, och torrdeposition, främst föroreningar i molndimma. Generellt beräknades nederbörden öka med höjden i denna studie, men halten av föroreningar i nederbörden antogs vara konstant. Det gör att den beräknade depositionen på kalfjället var högre än på öppna områden på lägre höjd. Under den korta period (fyra år) som mätningar pågått, var det främst vädermässiga olikheter som gav upphov till skillnader i deposition mellan åren. Variationer i nederbörd samt skilda vindförhållanden ledde till en viss variation
|
|
| 10. |
- Akselsson, Cecilia, et al.
(author)
-
Nutrient and carbon budgets in forest soils as decision support in sustainable forest management
- 2007
-
In: Forest Ecology and Management. - : Elsevier BV. - 1872-7042 .- 0378-1127. ; 238:1-3, s. 167-174
-
Journal article (peer-reviewed)abstract
- Knowledge about the nutrient and carbon budgets in forest soils is essential to maintain sustainable production, but also in several environmental issues, such as acidification, eutrophication and climate change. The budgets are strongly influenced by atmospheric deposition as well as forestry. This study demonstrates how budget calculations for nitrogen (N), carbon (C) and base cations (BC) can be used as a basis for policy decisions on a regional level in Sweden. The study was based on existing nutrient and C budget calculations on a regional scale in Sweden. The nutrient budgets have been calculated for each square in a national 5 km x 5 km net by means of mass balances including deposition, harvest losses, leaching, weathering (BC) and fixation (N). Scenarios with different deposition and forestry intensity have been run and illustrated on maps. A simplified C budget has been estimated by multiplying the N accumulation with the C/N ratio in the organic layer, based on the assumption that the C/N ratio in the accumulating organic matter is equal to the ratio in the soil organic matter pool. The budget approaches differ from earlier budget studies since they involve regional high resolution data, combine deposition and forestry scenarios and integrate different environmental aspects. The results indicate that whole-tree harvesting will cause net losses of N and base cations in large parts of Sweden, which means that forestry will not be sustainable unless nutrients are added through compensatory fertilization. To prevent net losses following whole-tree harvesting, compensatory fertilization of base cations would be required in almost the whole country, whereas N fertilization would be needed mainly in the northern half of Sweden. The results further suggest that today's recommendations for N fertilization should be revised in southern Sweden by applying the southwest-northeast gradient of the N budget calculations. The C and N accumulation calculations show that C sequestration in Swedish forest soils is not an effective or sustainable way to decrease the net carbon dioxide emissions. A better way is to apply whole-tree harvesting and use the branches, tops and needles as biofuel replacing fossil fuels. This could reduce the present carbon dioxide emissions from fossil fuels substantially. The study shows that high resolution budget calculations that illuminate different aspects of sustainability in forest ecosystems are important tools for identifying problem areas, investigating different alternatives through scenario analyses and developing new policies. Cooperation with stakeholders increases the probability that the research will be useful. (c) 2006 Elsevier B.V. All fights reserved.
|
|
