Bruk av LiDAR til å Undersøke Effekt av Elg på Boral Skog

Abstract

Hjorteviltbestander i store deler av Nord-Europa vokser; dette kan ha stor påvirkning på økosystemene de lever i. Elg (Alces alces) er den dominerende herbivoren i boreal skog i Fennoskandinavia, og gjennom tråkk, avføring og selektiv beiting har elg potensiale til å endre skogens struktur og artssammensetning. Det kan være utfordrende å måle strukturelle karaktertrekk i skogen med tradisjonelle metoder. Light Detecting and Ranging (LiDAR) systemer benytter laser til å kartlegge terreng og overflate i tre dimensjoner, og kan gi et helt nytt perspektiv på skogens tre-dimensjonale strukturer. Målet med dette prosjektet var å benytte LiDAR-data til å undersøke effektene av elgbeiting på trekronehøyde og variasjon i trekronehøyde i regenererende boreal skog, i forhold til produktivitet på stedet. Vi ville også undersøke hvorvidt LiDAR-data og data samlet i felt korrelerte, for å finne ut om LiDAR er en pålitelig metode for å utforske effektene elg har på strukturelle karaktertrekk i skogen. Vi brukte et nettverk av 37 studielokasjoner, på hver lokasjon var det et inngjerdet område hvor elgen ikke hadde tilgang og et åpent kontroll område. Lokasjonene var spredt rundt i Sør- og Midt- Norge.

Elgens beiting kan redusere vekst i trekronehøyde, noe som kan føre til generelt lavere trekronehøyde i skogområder med høy elgtetthet. Påvirkningen av elgbeiting på vekst i trekronehøyde var sterkere i de mer produktive områdene, det kan tyde på at produktivitet er en faktor som påvirker elgens effekt på boreal skog under sekundær suksesjon. Relativ variasjon i trekronehøyde var ikke signifikant forskjellig mellom de to behandlingene. Imidlertid var det ikke-standardiserte variasjonsmålet signifikant større i de inngjerdete områdene, sammenlignet med de åpne områdene. Det indikerer at områder uten elg har en større overlateruhet. Det var sterk korrelasjon mellom LiDAR- og felt-estimert trekronehøyde. Disse resultatene viser at elg har potensiale til å påvirke trekronehøyde og andre strukturelle karaktertrekk i boreal skog under sekundær suksesjon, og at disse endringene kan detekteres med LiDAR data. LiDAR systemer kan bidra med pålitelig og viktig informasjon til forvaltning av skog og hjortevilt.

Cervid populations in many parts of northern Europe are increasing; this can have severe impacts on the ecosystems they inhabit. Moose (Alces alces) is the dominant herbivore in Fennoscandian boreal forests, and through trampling, defecation and selective browsing it has the potential to alter forest structure and species composition. Forest structure can be difficult and time consuming to measure with traditional field methods. Light Detecting and Ranging (LiDAR) systems use laser to map terrain and surface in three dimensions, providing a new perspective on forest stand structure. The objectives of this study were to use airborne LiDAR data to examine the effects of moose browsing on canopy height and variation in canopy height in regenerating boreal forest, in relation to site productivity. We also wanted to test whether canopy height estimates from LiDAR data and field data correlate to see if this is a reliable method for assessing moose impacts on forest structural traits. We used a network of 37 paired exclosures and open plots across central and southern Norway.

Moose browsing can reduce canopy height growth, leading to lower canopy height in forests with high moose densities. The effects of moose on canopy height growth was more pronounced at the more productive sites in the study, suggesting that productivity is a factor affecting the impacts of moose on regenerating boreal forest. Relative variation in canopy height did not differ significantly between the exclosures and the open plots. However, the non-relative variation measure was significantly greater in the exclosures, compared to the open plots. This indicated greater surface roughness in the exclosures. There was a strong correlation between LiDAR and field derived estimates of canopy height. These results demonstrate that moose have potential to affect canopy height and other forest structural characteristics, and that the effects of moose on boreal forest under secondary succession can be assessed by LiDAR systems. LiDAR systems can provide reliable and important information for managing forest browsed by moose.

Keywords: Alces alces; airborne laser scanning; exclosure; Fennoscandia; Norway; forest structure; canopy height; variation in canopy height; forestry.