Global maps of soil temperature

Research in global change ecology relies heavily on global climatic grids derived from estimates of air temperature in open areas at around 2 m above the ground. These climatic grids do not reflect conditions below vegetation canopies and near the ground surface, where critical ecosystem functions occur and most terrestrial species reside. Here, we provide global maps of soil temperature and bioclimatic variables at a 1-km2 resolution for 0–5 and 5–15 cm soil depth. These maps were created by calculating the difference (i.e. offset) between in situ soil temperature measurements, based on time series from over 1200 1-km2 pixels (summarized from 8519 unique temperature sensors) across all the world\u27s major terrestrial biomes, and coarse-grained air temperature estimates from ERA5-Land (an atmospheric reanalysis by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). We show that mean annual soil temperature differs markedly from the corresponding gridded air temperature, by up to 10°C (mean = 3.0 ± 2.1°C), with substantial variation across biomes and seasons. Over the year, soils in cold and/or dry biomes are substantially warmer (+3.6 ± 2.3°C) than gridded air temperature, whereas soils in warm and humid environments are on average slightly cooler (−0.7 ± 2.3°C). The observed substantial and biome-specific offsets emphasize that the projected impacts of climate and climate change on near-surface biodiversity and ecosystem functioning are inaccurately assessed when air rather than soil temperature is used, especially in cold environments. The global soil-related bioclimatic variables provided here are an important step forward for any application in ecology and related disciplines. Nevertheless, we highlight the need to fill remaining geographic gaps by collecting more in situ measurements of microclimate conditions to further enhance the spatiotemporal resolution of global soil temperature products for ecological applications

The Late Holocene history of beech Fagus sylvatica and Norway spruce Picea abies at stand-scale in southern Sweden

High resolution pollen analysis was carried out on five peat profiles from small forest hollows at four sites in southern Sweden. The general aim was to investigate the establishment of Fagus sylvatica and Picea abies at stand-scale. The sites used for this study were all located within the area where the present distribution limits of Fagus and Picea overlap each other. The results from the different sites are presented in more detail in separate papers (Appendices I-IV). Viewed on a continental scale the migration pattern of Fagus can be correlated with climate and its change over the millennia, but at finer scales such a correlation is weaker. At stand-scale there are factors other than climate that are crucial for the establishment of Fagus (e.g., disturbance, seed dispersal, human activities). The establishment of Fagus does not show a regional coherence in southern Sweden, and this may imply that climate was not the limiting factor for its establishment. The present day distribution of Fagus in southern Sweden suggests a migration with a discontinuous front with outlying populations, and this model probably applies to its past distribution. This type of migration means that the landscape becomes infilled by dispersal from outpost stands. The timing of stand-scale establishment is then largely influenced by site-specific factors and chance. Fagus may still be migrating northwards in Sweden. It grows well in its outpost area, and it seems that present day land-use, not climate, is the limiting factor for local Fagus expansion. Fagus seeds are highly dependent on ground disturbance for successful establishment, and an undisturbed forest then consequently would be able to resist Fagus invasion for some time. A semi-open cultural landscape may be optimal for Fagus establishment, as cultural activities may create conditions particularly suitable for its regeneration. Picea invaded southern Sweden from the north during a period when the cultural landscape had already been evolving for some time. Picea is a dominant tree with an effective seed dispersal, and the relatively open and probably grazed forests in the area were not particular resistant to Picea invasion. An intensive grazing regime may not affect Picea, as grazing animals normally avoid Picea. The timing of local Picea establishment seems to be mostly controlled by its migration, i.e., it became established when its front reached the studied sites

Paleoekologisk undersökning av torvmarker i Dömestorpsområdet på Hallandsås nordsluttning, Hasslövs socken, Laholms kommun

I samband med planeringen av ett nytt naturreservat i Dömestorpsområdet på Hallandsås nordsluttning sydväst om Hasslöv framförde Länsstyrelsen i Hallands län önskemål om en utredning av områdets biotophistoria. I området, som omfattar i det närmaste 300 hektar skogsmark, finns ett flertal bestånd med gammal bokskog och aldominerad sumpskog som har mycket höga naturvärden (Fritz och Berlin 2002). Dessutom förekommer flera rödlistade arter. Därutöver finns många agrara lämningar som härstammar från olika tidsperioder, t.ex. röjningsrösen och stenmurar. Trots de höga natur- och kulturvärdena finns det knappast någon befintlig dokumentation av områdets långsiktiga vegetations- och markanvändningshistoria. Med utgångspunkt i avsaknaden av dokumentation har Länsstyrelsen i Halland givit i uppdrag till Enheten för miljöhistorisk uppdragsforskning och Sveriges Lantbruksuniversitet, Alnarp, att med hjälp av paleoekologisk metodik utföra en samordnad studie av områdets biotophistoria. Uppdraget har omfattat pollenanalyser, 14C-dateringar och studier av makroskopiska växtrester.Den pollenanalytiska delen av uppdraget har utförts vid Enheten för miljöhistorisk uppdragsforskning, medan undersökningen av makroskopiska växtrester har genomförts vid Sveriges Lantbruksuniversitet, Alnarp. I denna rapport redovisas endast resultaten av den pollenanalytiska delen av undersökningen. Resultaten av studien av makroskopiska växtrester presenteras i en separat rapport.Tanken med valet av provpunkter var att de upprättade pollendiagrammen främst skulle visa de lokala vegetationsförändringarna.Regionala inventeringsrapporter import från MDP 2015-05</p

Pollenanalytisk undersökning av råhumusprofiler från Särö Västerskogs naturreservat och Särö Nordanskog i norra Halland

Eftersom kunskapen om Säröhalvöns vegetationföre 1600-talet bara är fragmentarisk efterfrågade Länsstyrelsen i Hallands län en vegetationshistoriskutredning av området. De frågeställningarsom ansågs vara viktigast att fokusera på kansammanfattas i följande punkter:- områdets vegetations- och markanvändningshistoria under de senaste 2000 åren- tall- och ekskogens etablering och skogarnas eventuella kontinuitet- eventuella skillnader i vegetationsutvecklingen mellan Särö Västerskog och Särö Nordanskog- idegranens historia i Särö Västerskog En fördjupad kunskap om dessa frågeställningar skulle bl.a. kunna vara användbar när framtida skötselåtgärder planeras för det befintliga reservatet Särö Västerskog. Dessutom skulle sådan kunskap vara värdefullinför ett eventuellt skyddande av Särö Nordanskog. På uppdrag av Hallands länsstyrelse har Enheten för miljöhistorisk uppdragsforskning, utfört en pollenanalytisk undersökning av råhumusprofiler från Särö Västerskogs naturreservat och Särö Nordanskog. Uppdraget har omfattat provuttagning, preparering, pollenanalys, 14C-datering, diagramkonstruktion, tolkning och rapportskrivning. Provuttagning och preparering har utförts av Pia Sköld. Leif Björkman svarar för all pollenanalys, diagramkonstruktion, tolkning och rapportskrivning.Regionala inventeringsrapporter import från MDP 2015-05</p

Paleoekologisk undersökning av torvmarker i Dömestorpsområdet på Hallandsås nordsluttning, Hasslövs socken, Laholms kommun

I samband med planeringen av ett nytt naturreservat i Dömestorpsområdet på Hallandsås nordsluttning sydväst om Hasslöv framförde Länsstyrelsen i Hallands län önskemål om en utredning av områdets biotophistoria. I området, som omfattar i det närmaste 300 hektar skogsmark, finns ett flertal bestånd med gammal bokskog och aldominerad sumpskog som har mycket höga naturvärden (Fritz och Berlin 2002). Dessutom förekommer flera rödlistade arter. Därutöver finns många agrara lämningar som härstammar från olika tidsperioder, t.ex. röjningsrösen och stenmurar. Trots de höga natur- och kulturvärdena finns det knappast någon befintlig dokumentation av områdets långsiktiga vegetations- och markanvändningshistoria. Med utgångspunkt i avsaknaden av dokumentation har Länsstyrelsen i Halland givit i uppdrag till Enheten för miljöhistorisk uppdragsforskning och Sveriges Lantbruksuniversitet, Alnarp, att med hjälp av paleoekologisk metodik utföra en samordnad studie av områdets biotophistoria. Uppdraget har omfattat pollenanalyser, 14C-dateringar och studier av makroskopiska växtrester.Den pollenanalytiska delen av uppdraget har utförts vid Enheten för miljöhistorisk uppdragsforskning, medan undersökningen av makroskopiska växtrester har genomförts vid Sveriges Lantbruksuniversitet, Alnarp. I denna rapport redovisas endast resultaten av den pollenanalytiska delen av undersökningen. Resultaten av studien av makroskopiska växtrester presenteras i en separat rapport.Tanken med valet av provpunkter var att de upprättade pollendiagrammen främst skulle visa de lokala vegetationsförändringarna.Regionala inventeringsrapporter import från MDP 2015-05</p

Vegetationshistorisk undersökning av en förhistorisk jordmånsprofil begravd under en stensträng i Rösered, Västergötland

Summary: This study deals with local vegetation and land use history contemporary with prehistory clearance cairns and stone walls in the area of Rösered, province of Västergötland, south-western Sweden. Pollen analysis of a humusrich layer buried below a stone wall was carried out. It revealed that: -the layer developed as mull, first in open woodland dominated by birch, later in grassland with some scrubs of birch. -the pollen stratigraphy was dominated by Betula, but that Poaceae, Calluna, Polypodiaceae and Tubuliflorae also made up a large part of the pollen content. -there was some arable land in the vicinity, but the pollen frequencies of Cerealia and weeds were low, so the soil profile was probably never tilled or cultivated. -the area with clearance cairns probably consisted of a mosaic of pastures, fallow and small tilled fields. According to archaeological investigations the soil profile probably developed during the Bronze Age, or early Iron Age, and became buried when the stone wall was laid down, likely during the early Iron Age. The fields with c1earence cairns are by archaeologists believed to represent areas of extensive land use, probably with coppice, fallow and small tilled areas. No certain correlation with regional pollen diagrams has been possible to accomplish, because the pollen diagram from Rösered only represents rather local changes in the vegetation. The pollen content implies that the soil profile definitely developed after the pollen zone AT 2, but before the regional rise of Picea, c. 400 -500 A D. It is likely that the soil profile developed c. 2300 -2100 14C-years B P during the early Iron Age, c. 300 -100 B C, because the pollen content has many similarities with the pollen content found in Lake Tranemosjön from this time. The archaeological hypothesis about extensive land use could be confirmed. It is likely that the fields with clearance cairns in Rösered were dominated by pastures. The arable fields were small and only tilled a few years each time. They later became fallow, most likely as pastures with some scrubs of birch