Effects of increased intensity of soil scarification on natural regeneration of Scots pine Pinus sylvestris and birch Betula spp.

Abstract

In this study I tested the effect of high intensity of soil scarification on density and growth of young pine and birch seedlings in natural pine regenerations in Hedmark County, South-eastern Norway. The reason for testing high intensity of soil scarification is to establish dense stands, as several studies have shown that proportion of damaged trees from moose decreases with stem density. During the autumn after the growing season of 2015, we collected data on establishment, growth and age of young tree seedlings in 67 pine stands on low and medium productivity sites. We also measured scarification intensity estimated as proportion of exposed mineral soil and humus. The stands were distributed over control and experiment areas, which were treated with normal intensity and high intensity of soil scarification respectively. Results from statistical analyses showed a positive correlation between density of pine seedlings and soil scarification intensity. For the oldest stands included in this study (scarified in 2011), the model predicted a pine density of 6065 to 24 319 (lower and upper 95 % confidence limits) trees per hectare when scarification intensity was normal (15-20 % exposed mineral soil), and 11 497 to 54 056 trees per hectare when scarification intensity was high (40 % exposed mineral soil). There was a substantial variation between stands, which could be explained by differences in soil conditions between stands. The results for birch were less clear, which imply that other, unmeasured factors are more important for establishment of birch. Concerning growth, the correlation between soil scarification intensity was negative for both pine and birch. However looking at the effect of intensity of soil scarification measured as proportion exposed humus, the correlation was positive for downy birch seedlings when age was 3 or higher. For silver birch I found no correlation between scarification intensity and growth. This study shows that higher density of pine seedlings can be achieved by exposing a larger proportion og the ground during soil scarification, but the effect on early growth of pine and birch might be detrimental. Future research should focus on investigating long term effects of high intensity of soil scarification on density, growth and survival of trees. Particularly early growth should be studied more closely for trees older than 4-5 years.

I dette studiet ser jeg på effekten av økt markberedningsintensitet på tetthet og vekst av unge planter av furu og bjørk i naturlige furuforyngelser i Trysil, Våler og Åsnes kommune i Hedmark. Formålet med å intensivere markberedningen er å etablere tette bestand, da flere studier har vist at andel trær som er beiteskadd av elg går ned når tettheten av trær øker. Høsten etter vekstsesongen 2015 samlet vi data på etablering, vekst og alder på unge trær, samt intensitet av markberedning i 67 furubestand på lave til middels høye furuboniteter. Prøveflatene var fordelt over kontroll- og eksperimentområder, med henholdsvis normal intensitet av markberedning og høy intensitet av markberedning. Resultatene fra statistiske modelleringer viste en positiv sammenheng mellom tetthet av furuplanter og intensitet av markberedning målt som andel mineraljord blottlagt. For de eldste bestandene i studiet (markberedt i 2011), spådde modellen en tetthet av furutrær på mellom 607 og 2432 (nedre og øvre 95 % konfidensintervall) per dekar når intensiteten av markberedning var 15-20 %, og mellom 1150 og 5406 per dekar når intensiteten av markberedning var 40 %. Variasjonen i tetthet på forskjellige intensiteter av markberedning skyldtes trolig variasjon mellom prøveflatene i forhold til næring og fuktighet. Resultatene for bjørk var mindre entydige og tydet på liten sammenheng mellom intensitet av markberedning og tetthet. Når det gjaldt vekst, var sammenhengen med intensitet av markberedning negativ for furu og dunbjørk. Effekten var derimot positiv på de eldste dunbjørkene (alder 3-4 år) når andel eksponert humus ble brukt som forklaringsvariabel. For hengebjørk fant jeg ingen sammenheng mellom intensitet av markberedning og vekst. Dette studiet viser at det er mulig å oppnå tettere furuforyngelser ved å eksponere en større andel av bestandet, men effekten på tidlig vekst av furu og bjørk kan slå ut negativt. Det er viktig at man videre får undersøkt langtidseffektene av høy intensitet av markberedning både på etablering, vekst og overlevelse av trær. Spesielt tidlig vekst for trær som er eldre enn de eldste trærne fra dette studiet er viktig å undersøke i den sammenheng.