Interactions between climate, natural disturbances, and regeneration in boreal and hemi-boreal forests

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Naturliga störningsregimer är viktiga drivkrafter i vegetationsdynamiken hos de flesta skogstyper jorden runt. Att förstå de rumsliga och tidsmässiga egenskaperna i störningarna, såväl i nutid som i förfluten tid, är viktigt bl a vid utformningen av strategier för naturvård, likväl som för att kunna modellera inflytandet av klimat och människans påverkan. I denna avhandling har jag studerat störningar av vind och eld i naturliga gran- och talldominerade skogar i det europeiska Ryssland. Beträffande granskog (Picea abies (L.) Karst.) var målet att kvantitativt utvärdera rollen av naturligt förekommande luckor i skogarna, särskilt deras betydelse för föryngringen med olika trädslag. Vad gällde skogar dominerade av tall (Pinus sylvestris L.) analyserade jag sambanden mellan klimatisk variation, människans inflytande och förekomsten av bränder. Här var det primära målet att åstadkomma samband mellan årsringsvariabler och av dessa oberoende data på förekomsten av bränder, för att kunna dra slutsatser rörande kopplingar till klimatet som också avspeglades i de olika data-seten. Härigenom gjordes ett försök att bättre separera klimatiska signaler från människans inflytande i den lokala brandkronologin. Slutligen uppskattade jag sambandet mellan väderleksdata och brandförekomsten på en regional skala där årsringsinformationen fick företräda den regionala brandaktiviteten. Mina studier i de grandominerade skogarna indikerade att inflytandet av vindstörningar på träddynamiken var beståndsspecifik vid en rumslig upplösning på 1000 ha och vid en tidsskala på några årtionden. En överensstämmelse mellan utfallet av föryngringen från gläntor och krontakets sammansättning kunde observeras i boreala bestånd. I hemi-boreala bestånd tycktes dålig granföryngring och större uppslag av löv i stora luckor leda till en ökad förekomst av lövträd i beståndet. Dessa föryngringsdata indikerade en minskad andel gran och mer löv för kommande årtionden. I talldominerade skogar var det möjligt att visa på ett samband mellan årsringsvariabler och av dessa oberoende data på förekomsten av bränder från flera regioner. Det är viktigt att betona att detta samband berodde på överensstämmelse avseende tiden för bränderna, så som de återspeglades i brandärren. Samtidig analys av brandhistoriken i bestånd och de lokala årsringskronologierna indikerade att det bör vara möjligt att kvantitativt uppskatta det mänskliga inflytandet i den rekonstruerade brandhistoriken. På regional skala verkade årsringsbaserad rekonstruktion av brandförekomsten kunna ge en god prognos för hög eller låg brandrisk, att döma av indikationerna under ett halvt århundrande inom ett område av totalt 415.900 km2 i republiken Komi (osteuropeiska Ryssland). Mina resultat stödjer åsikten att årsringskronologier kan ge en realistisk bild av den regionala brandförekomsten i ett långt tidsperspektiv (> 600 år). Generellt kan sägas att i varje konceptuell modell av vegetationsdynamik måste man inkorporera en betydande variation beroende på naturliga störningar i såväl tids- som rumsskala. Denna variabilitet blandas med mänskliga aktiviteter i såväl nutid som gången tid. För att ger bra praktiska råd vid utformningen av bevarandestrategier är det viktigt att skilja på rena klimatiska variabler och människans markanvändning. I hemi-boreal skog skulle människan kunna styra inriktningen på skötseln vid naturlig föryngring genom att större luckor normalt åtföljs av en större andel löv, medan små luckor ger upphov till framför allt granföryngring.