SUMFOREST - Mixed species forest management. Lowering risk, increasing resilience. (REFORM)

Skog med treslagsblanding er kjent for økt vekst og redusert risiko sammenlignet med artsrene bestand. Fordelen av blandingsskog kan være avgjørende i en usikker fremtid med økende skader som følge av klimaendringene. I Norge dominerer bare tre treslag i naturskogen og bare to av dem, gran og furu, blir brukt i skogbruket. Blandingsskog av gran og furu er derfor av stor interesse for fremtidens skogbruk i Norge og resten av Norden. I tidligere studier har denne treslagsblanding bare produsert lite mer enn rene gran- eller furubestand. De fleste studier av vekst i blandingsbestand ble gjennomført i bestand tett ved maksimal bestandstetthet. I tette bestand fører den korte avstanden mellom naboene til at enkelte treslag utnytter fordelene de har pga. sine artstypiske egenskaper ovenfor andre treslag, for eksempel høyere skyggetoleranse, og vokser derfor mer. Men de fleste skogbestand i Norge er langt mer åpne, på grunn av lav utgangstetthet eller tynning. Vi var derfor interesserte i å undersøke om blandingsbestand med lav bestandstetthet også vokser mer enn artsrene bestand. Vi målte veksten til enkelte trær på 28 prøveflater i 7 bestand med varierende artssammensetning i en periode på cirka 10 år etter tynning. Treslagssammensetningen rundt det enkelte tre hadde for det meste ingen effekt på veksten. Resultatene bekreftet dermed hypotesen om at økt vekst i blandingsbestand bare forekommer i fulltette bestand, hvor treslagene interagerer mer intensivt med hverandre enn i åpne bestand. En tørr sommer i 2006 gjorde det mulig å undersøke effekten av tørke på veksten til gran og furu i blandingsbestand og effekten som tynning og treslagsblanding har på vekstreaksjoner under og etter tørkeperioden. Som forventet var veksten i tørkeåret mindre redusert for furu enn for gran. Veksten i tørkeåret var redusert mer hos dominerende grantrær enn hos undertrykte grantrær. Treslagssammensetningen rundt det enkelte tre forklarte ikke variasjonen i veksten til disse trær, hverken for veksten i tørkeåret eller for årene etter tørkeåret, hvor veksten igjen normaliserte seg. I tørkeperioder er derfor den største fordelen av blandingsbestand av gran og furu at furu er mer motstandsdyktig mot tørkestress. For å undersøke mekanismer som er ansvarlig for økt vekst i blandingsbestand, målte vi størrelse og form av trekronene ved hjelp av bakkebasert laserskanning. Bakkebasert laserskanning har før oftest blitt brukt til detaljerte beskrivelser av kvistarkitekturen og kroneformen til lauvtreslag, som tillater fullt innsyn om vinteren. Metoden er langt mindre egnet for bartreslag pga. siktproblemer. Vi brukte et enkelt datainnsamlingsdesign for å beskrive trekroner av så mange trær som mulig med lite feltarbeid. Vi utviklet også en ny algoritme, som automatisk finner data fra enkelte trær i punktskyen for hele prøveflaten. Med denne metoden var det mulig å få detaljerte kronemodeller for cirka 50% av de totalt cirka 1300 trær på 24 prøveflater. Kronemodellene viser liknende kroneformer for begge treslagene i disse unge bestand, men mye lengre kroner for gran enn for furu. Treslagssammensetning rundt det enkelte tre hadde bare liten effekt på størrelsen til trekronene. Lengre kroner, men også noe lavere høyder, av gran i disse blandingsbestand beskriver en sjiktning. Barrmassen av den mindre skyggetålende furu finnes i det øverst sjikt, mens det meste av barrmassen til de mer skyggetålende grantrær finnes i et lavere sjikt. Denne bestandsstrukturen, sammen med forskjellen i skyggetoleranse mellom treslagene, kunne forklare økt vekst i blandingsbestand. Men mer vekst forekommer åpenbart bare i bestand med høyere tetthet enn i de tynnede bestand som vi har undersøkt. Blanding av gran og furu vil i fremtiden også være vanlig praksis fordi det meste av skogarealet i Norge består av en finkornet mosaikk av lokaliteter med forskjellige vekstbetingelser. Hyppige tørkeepisoder de siste årene med etterfølgende angrep av barkbiller på gran har tydelig vist den lave tørketoleransen av gran plantet på tørre steder, som vi vanligvis kaller for furumark. Furu er i mye bedre stand til å tåle tørke og etterfølgende insektangrep på furumark. Kunnskap frembrakt i dette prosjektet om vekst og tørketoleranse i blandingsskog er derfor et viktig grunnlag for skogforvaltningen i fremtiden.

Prosjektet har ført til en betydelig oppbygning av kompetanse hos forskerne og skogforvaltere om veksten i tynnede barblandingsbestand i Norge. Dette er høyst relevant for en fremtid, hvor man vil satse mer på treslagsblandinger i skogen for å redusere risikoer for skader. Forskningsresultatene viste ikke noen effekter av treslagsblanding på veksten i tynnede bestand, hvilket betyr at økt vekst ikke er å forvente i denne treslagsblanding sammenlignet med rene bestand av disse treslag. Videre viste resultatene en bedre tilpasning mot tørkeepisoder av furu enn gran. Der finnes i tillegg en rekke andre grunner til å forvalte skogen med mer treslagsblanding i fremtiden og i den sammenheng vil disse resultater ha betydning for skogforvaltningen.

Forests are increasingly exposed to climate-driven biotic and abiotic disturbances. Climate change could thus jeopardize forests' capacity to deliver ecosystem services. There is therefore an urgent need to adapt forest management so as to promote and improve forest resilience at different spatial and temporal scales. Mixed forests are considered as one of the main options for adapting to and reducing risks of climate change. Higher tree species diversity is expected to provide higher productivity, higher temporal stability, higher resistance and resilience to disturbances and a more diverse portfolio of ecosystem services. However, knowledge about how to design and manage mixed forests to achieve these potential benefits is still lacking. REFORM aims at identifying the most optimal composition and management of mixed forests in order to reduce natural and socio-economic impacts of climate change. REFORM is based on data from observational, experimental and modelling platforms provided by twelve partners from ten countries covering different bioclimatic regions in Europe. It will investigate mixed forest features, like species composition, mixing patterns, stand age and density, that best explain resistance and resilience to biotic and abiotic disturbances. It will define the management options to achieve and maintain these optimal mixed forest features. The impact of these management alternatives on the provision of ecosystem services will be also evaluated. REFORM will provide forest managers with practical tools for increasing resilience of mixed forests using a scenario analysis at different scales, including local-adapted silviculture guidelines, forest models, and transnational training forest networks. The project will make recommendations to forest policy makers for the promotion of resilient mixed forestry.