Tree phenology modelling in the boreal and temperate climate zones : Timing of spring and autumn events

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish I den boreala och tempererade klimatzonen är växternas fenologi synkroniserad med årstidsväxlingar i temperatur och dagslängd. För lövträd påverkar tidpunkten för knoppsprickning och lövfärgning både tillväxt och risktagande. En förlängd växtsäsong till följd av ett varmare klimat innebär sannolikt högre produktivitet inom skogsbruket, men kan också leda till ökad risk för exempelvis frostskador. För att uppskatta klimatförändringarnas effekt på skogens fenologi behövs tillförlitliga fenologimodeller. I den här avhandlingen utvärderades hur väl fenologimodeller fångar mellanårs och rumslig variation i tidpunkt för knoppsprickning och lövfärgning för fem trädarter viktiga inom svensk skogsbruk; björk, bok, ek, gran och tall. Modellsimuleringarna analyserades i relation till modellkonstruktion, modellernas representation av trädens fysiologiska processer och till den kalibrerings-, temperatur- och fenologidata som användes. För att kunna göra en bra utvärdering användes observationer från fler än 1000 träd runt om i Europa, med upp till 60 års observationer per träd. Resultaten indikerar att modellernas konstruktion påverkar modellerna känslighet för kalibreringsdata och temperaturförhållanden. Modellerna lyckades inte fånga rumsliga skillnader i trädens respons till temperatur och dagslängd. Eftersom modellerna inte tar hänsyn till att träd med olika härkomst kan ha olika ljus- och temperaturbehov, påverkades precisionen i simuleringarna av modellkalibreringen genom att modellerna anpassats till den genomsnittliga fenologiska responsen i kalibreringsdata. Överlag överskattade knoppsprickningsmodellerna temperatur-effekten. I kallare regioner där knoppsprickning sker relativt sent simulerades knoppsprickning för sent och i varmare regioner där knoppsprickning sker tidigare simulerades knoppsprickning för tidigt. De bättre knoppsprickningsmodellerna var relativt enkla i sin konstruktion och inkluderade effekten av varma vårdagar medan vintervilan antogs var helt bruten genom att inte inkludera vinterförhållanden. Tidpunkt för lövfärgning uppskattades bättre av medeldag än med modellsimuleringar. Sammanfattningsvis indikerar resultaten att modellerna inte simulerar fenologi tillräckligt bra för att kunna anses vara tillförlitliga i klimatförändringsstudier, vilket betonar bristen på mekanistisk förståelse av fenologiska processer.