Umeå University's logo

umu.sePublications
EnglishSvenskaNorsk
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Skogskalavverkningens påverkan på boreala sjöars pelagiska produktivitet och biostruktur
Title [en]
Forest logging impact on pelagic productivity and biostructure in boreal lakes
Abstract [sv]
Kalavverkningens påverkan på boreala sjöars produktivitet och planktonstruktur Sveriges landyta täcks till ca 70 % av skog och en majoritet av denna yta används inom skogsindustrin för timmerproduktion. I små avrinningsområden (< 100 ha) kan kalavverkning utgöra en bestående del av den totala markytan. Stora hyggesuttag med påföljande näringsläckage kan därför påverka vattenkvalitet i närliggande sjöekosystem. Skogsindustrin använder idag ett flertal skyddsåtgärder för att minimera kalvverkningens påverkan på akvatiska system. Emellertid är de praktiska rekommendationerna som används för att minimera dess negativa påverkan på akvatiska system baserad på studier bedrivna i södra Sverige under 1970- och 80-talet, dvs under en tid då mindre hänsyn togs till miljön vid kalavverkning. Trots ökad miljömedvetenhet vad gäller hänsyn till vattenkvalitet vid skogsbruk har förvånansvärt få studier bedrivits i syfte till att kvantifiera effekterna av dagens kalavverkningstekniker på sjöekosystem. Kalavverkning leder till förhöjningar i marknäringstillgång och ett ökat näringsläckage till sjöar. I en av få studier som bedrivits i norra Sverige visade det sig att halterna av nitrat i en närliggande bäck kraftigt var förhöjda efter kalavverkning. Den förhöjning som uppmättes kan liknas vid de nivåer som idag ses i skogsbäckar på Sveriges västkust och som är kraftigt belastade av kvävedeposition från luft. Kortsiktig verkar det därför som att kalavverkning kan påverka vattendrag och sjöar och leda till förhöjda halter av kväve. De långsiktiga effekterna är dock fortfarande okända. Inga studier har tidigare genomförts i syfte till att undersöka hur norrländska skogssjöar både under ett kortsiktigt och långsiktigt perspektiv påverkas av kväveläckage från kalavverkning. I näringsfattiga skogssjöar är basen i näringskedjan växtplanktonproduktion baserad på ljusenergi och bakterier. Energi från växtplankton och bakterier länkas till högre nivåer i näringskedjan genom betning av djurplankton. Förhöjda kvävehalter till näringsfattiga skogssjöar i Norrland kan påverka skogssjöars produktivitet och planktonsammansättning. Växtplanktonproduktionen är i dessa områden begränsad av kväve. En ökad kvävetillförsel kan således leda till ökad produktion av växtplankton och orsaka eutrofiering. Detta kan påverka sjöarnas totala produktivitet då energiöverföringsvägar från växtplankton till djurplankton är kortare och mer effektiva än motsvarande energiöverföringsvägar från bakterier. Växtplankton producerar även mer kol per enhet assimilerad näring än bakterier, varför större mängd kol produceras då energiproduktionen domineras av växtplankton. Sammanfattningsvis kan en ökad kvävetillgång i näringsfattiga norrländska skogssjöar därför förväntas leda till förhöjd produktivitet, förändringar i planktonsamhällets struktur och funktion, samt en högre och mer effektiv energiöverföring från basen i näringsväven upp till djurplankton. Projektet syftar till att undersöka hur ökat kväveläckage från kalavverkade avrinningsområden i norra Sverige påverkar produktivitet och planktonstruktur i nedströms belägna skogssjöar. Kortsiktiga effekter kommer att undersökas genom studier av sjöar före och efter kalavverkning (både sjöstudier och experiment). Långsiktiga effekter undersöks genom studier i sjöar belägna i avrinningsområden med olika hyggesålder. Vi kommer att utvärdera hur förhöjda halter av oorganiskt kväve påverkar pelagisk produktivitet och planktonstruktur, och hur detta i sin tur påverkar energiöverföring från växtplankton och bakterier upp till djurplankton samt om dessa förändringar leder till högre biomassor av djurplankton. Vi kommer även utvärdera sjöarnas kväveretentionsförmåga. Resultaten kommer inom några år att vara användbara för skötsel och skydd av ytvatten som naturresurs, och för att utveckla skogsskötselriktlinjer i syfte till att begränsa näringsläckage vid kalavverkning och minimera dess påverkan på vattenkvalitet och planktonstruktur i boreala skogssjöar. De kommer även att kunna användas för att kvantifiera kvävebelastningen från kalavverkade skogsområden till Bottenhavet . Slutresultaten kommer att förmedlas inom loppet av en femårsperiod till avnämare och myndigheter genom aktiv deltagande vid seminarieverksamhet och via riktade publikationer.
Abstract [en]
Logging disturbances in boreal watersheds generally leads to short-term increases in soil nutrient availability followed by increased leaching to freshwaters. There is a lack of knowledge on both short- and long terms effects of enhanced inorganic nitrogen (N) export from catchments due to logging on boreal lake ecosystems in northern Sweden. As phytoplankton mainly is N-limited in this region, enhanced N leakage may cause eutrophication. The project therefore aims to study how increased inorganic N export from logged catchments affects productivity and biostructure of down stream lake ecosystems. Short-term effects will be evaluated by studying lakes before and after logging (in lake- and mesocosms studies). Long-term effects will be evaluated by studying lakes in catchments with harvested areas of different ages. It will be assessed how excess inorganic N from logging affect pelagic productivity and plankton structure, and the energy transfer efficiency from basal trophic levels up to zooplankton. The capacity of the lake ecosystems to retain excess inorganic N will also be evaluated. The results intend to be used for management and protection of surface waters, and to advance forest management guidelines for limiting nutrient export from logged catchments and minimize its affects on water quality and planktonic biostructure in boreal lakes.
Principal InvestigatorBergström, Ann-Kristin
Co-InvestigatorLaudon, Hjalmar
Coordinating organisation
Umeå University
Funder
Period
2011-01-01 － 2013-12-31
Identifiers
DiVA, id: project:715Project, id: 2010-992_Formas

Search in DiVA

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
v. 2.46.0
|
WCAG
|
Umeå University Library
|
Register in DiVA
|
Support
|
Search DiVA Portal