Change in vegetation composition and growth in the forest-tundra ecotone – effects of climate warming and herbivory

Overgangen mellom tett skog og fjellområder, skog-tundra-økotonen, er globalt sett i stor grad regulert av temperatur. Økt temperatur som følge av klimaendringer forventes å påvirke økotonen, med høydeforflytning av vegetasjon oppover i landskapet og endret artssammensetning. Temperatur er ikke den eneste faktoren som påvirker økotonen: Andre faktorer kan overstyre effekten av temperatur og en finner ofte lokale avvik fra den globale trenden. Målet med avhandlingen har vært å undersøke noen av de faktorene som påvirker lokal dynamikk i fjellbjørkdominerte skog-tundra-økotoner i Skandinavia, da særlig samspillet mellom temperaturøkning og endringer i arealbruk. Forskningsspørsmålene har blitt undersøkt ved hjelp av flere ulike metoder som utfyller hverandre: Et eksperimentelt studium som sammenlikner effekter av sauebeite og økt temperatur på små bjørketrær og vegetasjonssammensetningen i feltsjiktet, en re-kartlegging (etter 22 år) av vegetasjonssammensetning og skogstruktur i permanente ruter langs høydetransekter, og et dendroøkologisk studium av aldersstruktur og vokstkarakter hos trær og småbjørk langs kyst-innlandsgradienter og høydegradienter. Denne avhandlingen har vist at det er lokal variasjon i hastigheten av vegetasjonsendringer, og i hvordan disse endringene påvirkes av ulike faktorer som temperatur og arealbruk. På lokal skala er utmarksbeite av sau en viktig faktor som kan bremse effekten av temperaturøkning på skog-tundra-økotonen. Da særlig ved å begrense høydeveksten hos mindre bjørketrær, slik at de bruker lang tid på å vokse seg høyere. Vegetasjonen i feltsjiktet reagerte derimot mer på oppvarmingen enn småtrærne og tresjiktet. Denne forskjellen i respons mellom de ulike sjiktene står i kontrast til den generelle antakelsen om at busk- og tresjiktet vil respondere før feltsjiktet. Avhandlingen viser også hvordan ulike metoder kompletterer hverandre og kan gi dypere forståelse for dynamikken i skog-tundra-økotonen. Sett i lys av klimaendringer og endringer i arealbruk kan detaljerte feltstudier, som i denne avhandlingen, bidra med verdifulle data for oppskalering og kalibrering av modeller for fremtidige vegetasjonsendringer

Vegetation response to climate warming across the forest-tundra ecotone: species-dependent upward movement

publishedVersio

Oppfølging av vegetasjonsetablering langs Elgsjøvegen, Oppdal kommune

Hagen, D., Kyrkjeeide, M.O. og Løkken, J.O. 2017. Oppfølging av vegetasjonsetablering langs Elgsjøvegen, Oppdal kommune - NINA Kortrapport 48. 28 s. Glommen og Laagens Brukseierforening (GLB) fikk i 2010 tillatelse til å etablere en midlertidig anleggsvei med permanent bærelag for å kunne gjennomføre pålagt rehabilitering av Dam Elgsjø. Elgsjøen ligger i Knutshø landskapsvernområde, Oppdal kommune. Det ble satt vilkår om avbøtende tiltak langs vegen for å minimere effekter på landskap og andre naturverdier i området. Blant annet bruk av økologiske prinsipper ved utforming av prosjektbeskrivelse, gjenbruk av toppmasser og etablering av overvåkingsopplegg for å følge vegetasjonetablering i ettertid. NINA fikk i oppdrag å lage overvåkingsopplegg, etablere overvåkingspunkter, samt å samle inn vegetasjonsdata for 2016 som et utgangspunkt for gjentatte analyser seinere. Dette arbeidet opp-summeres i denne rapporten. Veistrekningen som overvåkes er to kilometer og strekker seg fra Bekkelægret og til Elgsjøen i Oppdal kommune. Jord og vegetasjon ble skavet av eksisterende kjørespor og lagt på duk langs den midlertidige anleggsveien. Da anleggstrafikken var avsluttet ble disse toppmassene tilbakeført. For å fange opp vegetasjonsetablering langs veien ble det lagt ut 15 transekter på tvers av kjøresporene i tre forskjellige vegetasjonstyper: Vierhei, rabbe og myr. Langs hvert transekt ble det registrert vegetasjonsdekning og forekomst av planter, lav og sopp. Det ble funnet til sammen 71 arter langs transektene, flest langs vierhei. Det ble funnet en rødlistet karplante, dvergsyre. Det er betydelig mer vegetasjon i vierhei enn i rabbe og myr. Dette skyldes nok at topplaget her inneholder mer organisk materiale og frø og at omkringliggende vegetasjon er mer artsrik så tilgangen på frø er større for denne vegetasjonstypen. Som forventet var det minst vegetasjon og færrest arter i rabbetransektene. Her er det tørr og skrinn jord som gjør at etableringen går seint. Det ser ut til å være en sammenheng mellom hvilke artsgrupper som etablerer seg og hvilke arter som finnes i tilgrensende vegetasjon, med for eksempel mye lav i rabbetransektene og mer mose og urter i de fuktigere vier- og myrtransektene. Gjenbruk av toppjord ser ut til å være et viktig og godt tiltak for å redusere synligheten av inngrepet og for å få i gang vegetasjonsetableringa. Mellomlagring av toppmasser over flere sesonger, samt prosedyrer for teknisk tilbakeføring av massene ser ut til å være faktorer av betyd-ning for hvor vellykket tiltaket er. Vi anbefaler at det gjøres gjentatt innsamling av overvåkingsdata etter to år, dvs. sommeren 2018, for å fange opp de raske endringene som skjer i starten. Deretter er det tilstrekkelig med nye datainnsamling hvert 5 år.© Norsk institutt for naturforskning. Publikasjonen kan siteres fritt med kildeangivelse

Gjenetablering av vegetasjon langs Elgsjøvegen i Oppdal kommune, etter oppgradering av kraftverksdam

Hagen, D., Kyrkjeeide, M.O. & Løkken, J.O. 2019. Gjenetablering av vegetasjon langs Elgsjøvegen, Oppdal kommune, etter oppgradering av kraftverksdam. NINA Rapport 1613 Norsk institutt for naturforskning. Glommens og Laagen Brukseierforening (GLB) fikk i 2010 tillatelse til å etablere en midlertidig anleggsvei med permanent bærelag fra Bekkelægret og inn til Elgsjøen for å kunne gjennomføre pålagt rehabilitering av Dam Elgsjø. Strekningen er 2 km og ligger i Knutshø landskapsvernområde. I tillatelsen ble det satt noen vilkår for gjennomføring og avbøtende tiltak for å minimere effekter av inngrepet. Vilkårene for terreng og vegetasjon omfattet mellomlagring og gjenbruk av toppmasser. Vegetasjon og jord langs det opprinnelige kjøresporet ble skavet av og mellomlagret under anleggsperioden og etter anleggsfasen lagt på igjen som et topplag over bærelaget og øvrige områder berørt av gravearbeid. I tillegg skulle det etableres vegetasjonsovervåking langs vegen for å dokumentere gjenvekst av stedegen vegetasjon i ulike vegetasjonstyper og vurdere hvilken effekt de avbøtende tiltakene har hatt på vegetasjonsetablering og landskapsvirkning. I 2016 ble det lagt ut totalt 15 overvåkingstransekter i de tre dominerende vegetasjonstypene rabbe (6 transekter), vierhei (6 transekter) og myr/våtmark (3 transekter). I hvert transekt ble det registrert forekomst av arter langs ei linje over vegen (punktdata) og dekning av arter i ei 0,5 m brei stripe over vegen (% dekning). I tillegg er det gjort søk etter rødlistearter. Denne rapporten oppsummerer status etter andre gangs registrering i 2018. Vegetasjonsdekningen (%) har omtrent fordoblet seg i randsonen i alle tre vegetasjonstyper mel-lom 2016 og 2018 og har økt i samtlige transekt. Økningen er størst for våtmark og rabbe, men vierhei har høyest dekning begge år. Dekningen av karplanter langs registreringslinja og i vegen har økt fra 2016 til 2018 og det er registrert flere punkter med vegetasjon langs linja i alle transekt. Det ble registrert mindre lav, men fire ganger mer mose langs transektene i 2018 enn i 2016. Det er totalt registrert 69 arter. Antall arter per transekt har økt litt for alle vegetasjonstypene og samlet mellom 2016 og 2018. Sauesvingel og fjellkvein er de vanligste artene, mens en rekke arter er funnet i kun få transekter. Det er registrert to rødlista karplantearter i transektene, norsk malurt og dvergsyre, begge i kategori NT (nær truet). Til tross for det mellomlagrete vegetasjonsdekke i stor grad gikk i oppløsning, og ikke ble lagt tilbake som hele torver, har det vært god vegetasjonsetablering langs vegen. Dette skyldes delvis frø, røtter og plantefragmenter i den tilbakeførte toppjorda og delvis at frø har spredt seg inn fra intakt vegetasjon langs vegen. Toppjorda er lagt tilbake slik at overflata er rufsete og ujevn, og dermed er det mulig for frø å feste seg og etablere seg istedenfor å blåse bort. Resultatene fra 2018 viser at den raske etableringa som ble registrert i 2016 ikke har stagnert, men har vært en svært god start på en videre utvikling. Mellomlagring av toppmasser på duk har ført til skader på underliggende vegetasjon som fortsatt er godt synlig i 2018. På sikt vil vegetasjonen komme tilbake. Der det er mulig bør mellomlagring av masser foregå på områder uten vegetasjonsdekke. Metoden som er brukt dokumenterer vegetasjonsetableringen uten å være alt for arbeidskrevende. I henhold til skissert plan skal det gjøres nytt gjentak av overvåkingen i 2023. De tiltakene som er brukt for å begrense inngrepsomfanget har hatt god effekt og har overføringsverdi til andre tekniske inngrep i fjellet. Sammen med overvåkingen er dette et viktig kunnskapsbidrag for å begrense negative effekter av anleggsprosjekter i sårbar natur i tilsvarende prosjekter i framtida.Hagen, D., Kyrkjeeide, M.O. & Løkken, J.O. 2019. Recovery of native vegetation along Elgsjøven, Oppdal municipality, related to a hydropower dam upgrading. NINA Report 1613, Norwegian Institute for Nature Research. In 2010 Glommens og Laagen Brukseierforening (GLB) got the permission to build a preliminary construction road with a permanent base from Bekkelægret to Elgsjøen in order to make an imposed upgrading of the hydropower dam Dam Elgsjø. The road is 2 km long and situated within Knutshø landscape protection area. The permission put some specific conditions in order to limit the negative effects on landscape and vegetation, including mitigation efforts. This also included the storage and re-use of topsoil and vegetation along the alignment route. Vegetation and topsoil were abrased and stored along the road during the construction period, and then put on top to cover the base and promote new vegetation after the construction phase. Vegetation monitoring was established to follow the recovery in different vegetation communities, and to evaluate the effect of the mitigation on vegetation recovery and landscape visibility. In total 15 monitoring transects were established in 2016 in the three vegetation types ridges (6 transects), willow heath (6 transects) and wetland (3 transects). In each transect the abundance of plant species was recorded (as points), and the cover (%) of species in 0,5 m area along the transect. Also, the presence of redlisted species was recorded. Here we report the status after the second monitoring in 2018. Vegetation cover (%) has doubled in all vegetation communities along the road from 2016 to 2018 and has increased in all the single transects. The increase is larger in wetland and ridges, but the total cover is highest in the willow heat both years. The cover of vascular plants both on the road and along the transect lines has increased from 2016 to 2018, and there are more vegetation points in each transect. The abundance of lichen has decreased slightly, while the cover of bryophytes has increased fourfold between 2016 and 2018. Number of species per transect har increased slightly for all vegetation types and in total from 2016 to 2018, and in total 69 plant species have been recorded. Festuca ovina and Agrostris mertensii are the most common species, while most other species are reported from only a few transects. Two redlisted species, both redlisted as NT (near threatened) was found in the transects, Artemisia norvegica and Koenigia islandica. The vegetation turfs that were removed and stored crumbled before they were replaced. Storage time for the topsoil might contribute to the consistency and lack of intact vegetation turfs. Despite this, the vegetation recovery was successful partly due to seeds, pieces of roots and plant fragments in the topsoil, and partly due to seeds from intact vegetation next to the road. The topsoil was put on loose and not compressed, and seeds were therefore able to land and establish and not blow away. The results from 2018 indicate that the initial establishment recorded in 2016 has continued. Storage of topsoil on a cloth has caused damage on the undelaying vegetation still visible in 2018. During time the vegetation will recover. However, if possible, the topsoil should be stored in areas without a vegetation cover. This monitoring method is suited to show development of a vegetation cover with limited use of resources. From the suggested plan, next monitoring will be done in 2023. The mitigation measures used on vegetation and landscape have shown good effects and can be valuable references for other projects. Together with the output from the monitoring this gives valuable knowledge for future development projects in vulnerable nature areas

Gjenetablering av vegetasjon langs Elgsjøvegen i Oppdal kommune, etter oppgradering av kraftverksdam

Hagen, D., Kyrkjeeide, M.O. & Løkken, J.O. 2019. Gjenetablering av vegetasjon langs Elgsjøvegen, Oppdal kommune, etter oppgradering av kraftverksdam. NINA Rapport 1613 Norsk institutt for naturforskning. Glommens og Laagen Brukseierforening (GLB) fikk i 2010 tillatelse til å etablere en midlertidig anleggsvei med permanent bærelag fra Bekkelægret og inn til Elgsjøen for å kunne gjennomføre pålagt rehabilitering av Dam Elgsjø. Strekningen er 2 km og ligger i Knutshø landskapsvernområde. I tillatelsen ble det satt noen vilkår for gjennomføring og avbøtende tiltak for å minimere effekter av inngrepet. Vilkårene for terreng og vegetasjon omfattet mellomlagring og gjenbruk av toppmasser. Vegetasjon og jord langs det opprinnelige kjøresporet ble skavet av og mellomlagret under anleggsperioden og etter anleggsfasen lagt på igjen som et topplag over bærelaget og øvrige områder berørt av gravearbeid. I tillegg skulle det etableres vegetasjonsovervåking langs vegen for å dokumentere gjenvekst av stedegen vegetasjon i ulike vegetasjonstyper og vurdere hvilken effekt de avbøtende tiltakene har hatt på vegetasjonsetablering og landskapsvirkning. I 2016 ble det lagt ut totalt 15 overvåkingstransekter i de tre dominerende vegetasjonstypene rabbe (6 transekter), vierhei (6 transekter) og myr/våtmark (3 transekter). I hvert transekt ble det registrert forekomst av arter langs ei linje over vegen (punktdata) og dekning av arter i ei 0,5 m brei stripe over vegen (% dekning). I tillegg er det gjort søk etter rødlistearter. Denne rapporten oppsummerer status etter andre gangs registrering i 2018. Vegetasjonsdekningen (%) har omtrent fordoblet seg i randsonen i alle tre vegetasjonstyper mel-lom 2016 og 2018 og har økt i samtlige transekt. Økningen er størst for våtmark og rabbe, men vierhei har høyest dekning begge år. Dekningen av karplanter langs registreringslinja og i vegen har økt fra 2016 til 2018 og det er registrert flere punkter med vegetasjon langs linja i alle transekt. Det ble registrert mindre lav, men fire ganger mer mose langs transektene i 2018 enn i 2016. Det er totalt registrert 69 arter. Antall arter per transekt har økt litt for alle vegetasjonstypene og samlet mellom 2016 og 2018. Sauesvingel og fjellkvein er de vanligste artene, mens en rekke arter er funnet i kun få transekter. Det er registrert to rødlista karplantearter i transektene, norsk malurt og dvergsyre, begge i kategori NT (nær truet). Til tross for det mellomlagrete vegetasjonsdekke i stor grad gikk i oppløsning, og ikke ble lagt tilbake som hele torver, har det vært god vegetasjonsetablering langs vegen. Dette skyldes delvis frø, røtter og plantefragmenter i den tilbakeførte toppjorda og delvis at frø har spredt seg inn fra intakt vegetasjon langs vegen. Toppjorda er lagt tilbake slik at overflata er rufsete og ujevn, og dermed er det mulig for frø å feste seg og etablere seg istedenfor å blåse bort. Resultatene fra 2018 viser at den raske etableringa som ble registrert i 2016 ikke har stagnert, men har vært en svært god start på en videre utvikling. Mellomlagring av toppmasser på duk har ført til skader på underliggende vegetasjon som fortsatt er godt synlig i 2018. På sikt vil vegetasjonen komme tilbake. Der det er mulig bør mellomlagring av masser foregå på områder uten vegetasjonsdekke. Metoden som er brukt dokumenterer vegetasjonsetableringen uten å være alt for arbeidskrevende. I henhold til skissert plan skal det gjøres nytt gjentak av overvåkingen i 2023. De tiltakene som er brukt for å begrense inngrepsomfanget har hatt god effekt og har overføringsverdi til andre tekniske inngrep i fjellet. Sammen med overvåkingen er dette et viktig kunnskapsbidrag for å begrense negative effekter av anleggsprosjekter i sårbar natur i tilsvarende prosjekter i framtida