Áhrif nýskógræktar á jarðveg, kolefnisforða og líffræðilega fjölbreytni á Fljótsdalshéraði.
Meðalhiti hefur hækkað á jörðinni og því er spáð að hann haldi áfram að hækka vegna aukningar í styrk gróðurhúsalofttegunda (GHG) eins og koltvísýrings (CO2) í andrúmslofti. Um 23% af GHG losun af mannavöldum er frá landbúnaði, skógareyðingu eða annarri landnýtingu. Breytingar á landnýtingu, svo sem nýskógrækt, getur hinsvegar einnig verið mikilvæg mótvægisaðgerð til að draga úr nettólosun GHG. Nýskógrækt á áður skóglausu landi getur breytt kolefnisforða þess, bæði ofan- og neðanjarðar, og öðrum vistkerfisbreytum, svo sem líffræðilegum fjölbreytileika. Markmið þessarar ritgerðar er að svara hver voru áhrif nýskógræktar á ýmsa jarðvegsþætti (rúmþyngd, styrk kolefnis (C) og köfnunarefnis (N) í jarðvegi, C/N hlutfall og sýrustig (pH)), meta breytingar á kolefnisforða alls vistkerfisins ofan- og neðanjarðar eftir því sem lengra leið frá breytingum á landnýtingunni, og að lokum breytingar á líffræðilegum fjölbreytileika sem áttu sér stað í gróðurfari eftir nýskógræktina. Niðurstöðurnar voru greindar með tilliti til skógargerðar, aldri skóganna, dýptar í jarðvegi og úttektarárs. Að auki voru niðurstöður fengnar með aldursseríuaðferð bornar saman við niðurstöður sem fengust með endurtekinni úttekt á hverjum stað. Í þessari rannsókn var gerð endurtekin úttekt á hvernig jarðvegur, gróðurfar og kolefnisforði breyttist þegar skóglaust mólendi breyttist í náttúrulegan birkiskóg (Betula pubescens) með sjálfsáningu eða í nytjaskóg með gróðursetningu rússalerkis (Larix sibirica) á Fljótsdalshérði á Austurlandi. Úttektirnar fóru fram árin 2002 og 2015 og báru saman aldursseríu (e. chronosequence) af skógarreitum af hvorri tegund. Grisjun hafði farið fram í öllum ræktuðu lerkiskógunum milli úttektanna, en ekki í náttúrulegu birkiskógunum. Engin marktæk aukning varð á rúmþyngd jarðvegs eftir skógræktina, sem gæti hafa stafað af þjöppun eftir grisjun með skógarhöggsvélum eða vegna of takmarkaðrar sýnatöku. Heildarmagn kolefnis (SOC) í efstu 30 cm jarðvegs breyttist ekki marktækt í kjölfar skógræktarinnar þar sem aukningu í yfirborðslagi (0-10 cm) fylgdi álíka mikið tap á SOC í dýpri jarðvegslögum (10-30 cm), að jafnaði. Niðurstöðurnar aldursseríunnar bentu jafnframt til að svörunin í kolefnisbindingu í jarðvegi hafi verið ólínuleg og því hentaði línulegt aðhvarfsmódel sem notað var í þessari rannsókn ekki til að lýsa því sem gerðist með aldrinum. Hinsvegar hækkaði C/N hlutfall og sýrustig (pH) lækkaði marktækt í yfirborðslagi jarðvegs í kjölfar skógræktarinnar og hraðar fyrir lerkið en fyrir birkið. Súrnunin var þó mjög lítil og fór ekki yfir vistræðileg mörk annarra tegunda. Kolefnisforði alls vistkerfisins jókst marktækt í eldri lerkiskógunum miðað við skóglaust mólendi eða yngri birki- og lerkiskóga. Árleg kolefnisbinding í öllu vistkerfinu var að jafnaði 133,0 (lerki) og 33,3 g C/m2/ári (birki), en það samsvarar 4,9 og 1,2 tonnum CO2/ha/ári fyrir lerki og birkiskógana sem hér voru rannsakaðir. Aukningin varð mest í lífmassa trjánna ofan- og neðanjarðar, eða 105,0 og 29,5 g C/m2/ári fyrir lerki og birkiskóga, að jafnaði. Þeir stuðlar taka ekki tillit til þess lífmassa sem hafði verið fjarlægður með grisjunum úr lerkiskógunum. Hlutdeild rotnunar- og feyrulags jarðvegsins (sóp), grófs liggjandi viðar og standandi dauðra tráa jókst marktækt með aldri í náttúrulegu birkiskógunum, en í lerkiskógunum höfðu grisjanirnar sennilega haft meiri áhrif á þessa kolefnisforða en aldur skóganna. Hlutdeild SOC í heildar kolefnisforða vistkerfisins minnkaði með aldri en hlutdeild lífmassa trjánna jókst, óháð skógargerð. Að jafnaði var hlut forðans sem var í lífmassa trjánna marktækt hærra í lerkiskógunum, á meðan að hlutfall SOC af heildarforðanum var hærra í birkinu. Kolefnisforði jarðvegs var þó í flestum tilfellum stærsti kolefnisforði vistkerfisins. Gróðurfar breyttist í kjölfar þess að skógarnir spruttu upp. Hlutdeild mosa minnkaði, en byrkningar og einkímblöðungar jukust hlutfallslega í skógunum. Tegundaauðgi (e. species richness) gróðurs minnkaði þar sem skógar uxu og tegundafjölbreytileiki gróðurs (e. species diversity) gekk í sömu átt í gamalgróna birkiskóginum en breyttist ekki marktækt í lerkiskógunum. Samanburður milli endurtekinnar úttektar á sömu reitum og þeim breytingum sem aldursseríuarnar í skógunum gáfu til kynna sýndi svipaðar niðurstöður fyrir hluta mælibreytanna, en fyrir aðrar breytur voru 13 ár milli úttekta of skammur tími til að geta dregið marktækar ályktanir. Væntanlega var það svo því að vaxtarhraði er hægari á Íslandi en sunnar sem slíkur samanburður á aðferðum hefur oftast verið gerður. Það þarf því langtíma vöktun til að geta svarað þessari aðferðafræðilegu spurningu við íslenskar aðstæður.
Afforestation, Soil organic carbon, Carbon sequestration, Birch (Betula pubescens), Larch (Larix sibirica), Jarðvegskolefni, C/N hlutfall, Kolefnisbinding, Birki, Lerkitré
Networked Digital Library of Theses and Dissertations