Ecosystem carbon stocks in Danish deciduous forests: impact of land-use history and management on major carbon pools
Abstract
Skog er viktig karbonsluk, og bidrar med å hjelpe å dempe klimaendringene. Bærekraftig forvaltning av skogen er nødvendig for å kunne maksimere effekten av karbonslukene. Effekten av tidligere arealbruk, og nåværende forvaltning på skogens karbonlagre er lite kjent. For å kunne forvalte skogene gunstig i et karbon- og klimaperspektiv er det nødvendig med kunnskap om hvordan arealbruksendring og forvaltning påvirke skogen. I denne avhandlingen undersøker jeg om det er noe forskjell i de viktigste karbonlagrene (dvs. jord, død ved, strø, og vegetasjon) i dansk løvskog, og om denne forskjellen kan knyttes til arealbruksendringshistorien og forvaltning. Alle skogbestand i denne oppgaven befinner seg i Sjælland, Danmark, og er gitt en arealbruks kategorien eller forvaltning kategori. Arealbruks kategorien er definert av hvilken tresort som dominere, bøk (Fagus sylvatica) eller eik (Quercus robur), og arealbruk i skogbestand på 1600-tallet (dvs. skog, dyrka mark, eller sletter/beitemark). Ved forvaltning kategorien er skogene definert som enten forvaltet (dvs. hogst) eller ikke-forvaltet (dvs. urørt, ingen hogst). Resultatet viste ingen statistisk signifikant forskjell i karbonlagrene mellom skogbestander med ulik arealbrukshistorie eller forvaltning, med unntak av noen av arealbrukskategoriene i busk-sjiktet, tre-sjiktet, og underjordisk vegetasjon. For vedaktig strø tyder det på at det kunne vært en forskjell mellom noen av arealbrukshistorie kategorien. Som forventet avtok karbon innholdet med dybden i jorden innad en arealbruksendring kategorien, men ingen tydelig forskjell mellom skogbestander med ulik arealbruksendring kategori. Ingen klar forskjell ble funnet i økosystem karbonlagrene i bestander med ulik arealbruksendring og forvaltning, dette kan skyldes begrenset datagrunnlag som er for lite til å oppdage mulige små forskjeller. En annen mulig forklaring er at de forvaltet skogene har de siste 25 årene blir behandlet som ikke forvaltet, og har bygget opp karbon lagrene på lik linje som det ikke-forvaltete. Eller rett og slett fordi det ikke er noen forskjell mellom skogbestandene. Avslutningsvis, denne avhandling kunne ikke bekrefte noen av hypotesene om at det er en forskjell i karbonlagrene i disse danske løvskogene som kan forklares av ulik arealbruksendring eller forvaltning. Forests are important carbon sinks and can help mitigate climate change. Sustainable management of forests is needed to maximize the carbon storage potential. Land-use legacy and management may affect the forests’ current carbon stocks and future storage, currently this is little known. Therefore, knowledge about how factors like previous land-use and management affect the ecosystems carbon stocks is important to understand how to best manage the forests in a climate mitigation perspective. This thesis investigates differences in the major carbon stocks, i.e., soil, deadwood, litter, and vegetation in Danish deciduous forests, and if these potential differences could be explained by different land-use history or management. All the forest stands in this thesis were given either a land-use history category (i.e., defined by land-use the forest stand had at the 17th century, i.e., forest, fields, or plains, and dominating tree species, beech (Fagus sylvatica) or oak (Quercus robur)) or a management category (i.e., defined by harvest and other management measures). The results showed no statistically significant differences between forest stands with different land-use history or management in any of the major carbon pools, with an exception for some of the land-use history categories in the shrub layer (i.e., ancient oak forest vs. beech forest on previous plains, and ancient oak forest vs. oak forest on previous fields, where the ancient oak stands were smallest) and the tree layer and below-ground vegetation (i.e., beech forest on previous fields vs. ancient beech forest, and beech forest on previous fields vs. beech forest on previous plains, where the beech stands on previous fields were smallest). For both the wood litter, some of the land-use history categories were close to be statistically significant different from each other. The above-ground carbon pools were statistically significantly larger than below-ground carbon pools. As expected, the three different soil depths showed a significant difference, with the soil carbon content decreasing with depth, but this trend was only observed in the forest stands with different land-use history and not management. No clear difference was found between the forest stands with different land-use legacy and management. This could be linked to the small sample size in this project making any small differences untenable, or because for the management comparison among the forest stands no differences were found, this could be because managed forests were treated similarly to the unmanaged during the last 25 years, or maybe no difference were found because there is no difference between the stands. Overall, in conclusion, there are not any clear differences in the major carbon pools between the forests with different land-use history or management.