Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Sommaren 2014 inträffade i Västmanland en med Sveriges mått mätt mycket stor brand, Salabranden. Brandfältet, och i synnerhet den del som blivit naturreservat, ger en unik möjlighet att studera hur den naturliga plantetableringen efter brand ser ut för några av Sveriges vanligast förekommande trädslag. Inom reservatet har jag studerat de nyetablerade trädplantornas mikromiljö vad gäller markdensitet, mikrotopografi och bränningsdjup (humus- och kolskiktets tjocklek) för att kunna dra slutsatser om kraven på groningsbädden för olika arter. Jag har även undersökt arternas spridningsförmåga i större skala.

Hösten 2016 analyserade jag mikromiljöns betydelse för plantetableringen på provytor i mogen skog där tillgången på frön var säker. Plantuppslaget dominerades av asp (Populus tremula)(≈12-16/m2), sälg (Salix caprea)(≈4-6/m2) och björk (Betula spp)(≈0-7/m2), men där fanns även rikligt med tall (Pinus sylvestris)(≈8/m2). Planthöjden varierade starkt, men hade inget signifikant samband med humus- och kolskiktets tjocklek. Etableringsframgången i relation till humus- och kolskiktets tjocklek var kraftigt avtagande vid en tjocklek på mer än 0,5 cm, vilket torde avspegla problem med vattenförsörjningen för de groende fröna. Ytor med gynnsam groningsmiljö (humus- och kolskikts-tjocklek på 0-0,5 cm) var mycket omfattande i brandområdet, vilket hänger samman med att humusskiktet vid brandtillfället varit starkt uttorkat, och på så vis möjliggjort stort bränningsdjup. Det fanns inga observationer av asp, björk eller sälg på en humustjocklek över 2 cm; för tall observerades endast tre plantor inom intervallet 2-4,5 cm. Det obefintliga eller mycket tunna humus- och kolskiktet resulterade i att yttäckningen intill plantbasen i närmare 70 % av fallen utgjordes av björnmossa (Polytrichum commune). Vad gäller mikrotopografin återfanns majoriteten av plantorna i svaga svackor.

Spridningsförmågan analyserades längs utlagda transekter på större hyggen. Planttätheten var relativt jämn oavsett avstånd till beståndskant. Inte för någon av de observerade arterna kunde ett statistiskt säkert samband dras mellan avstånd till beståndskant och etableringstäthet. Detta tyder på att de flesta fröna kommit från längre avstånd än de omgivande bestånden och att mina transekter fångar en ganska flack ”svans” på arternas spridningskurva.

För samtliga arter hade alltså bränningsdjupet en avgörande inverkan på plantetableringen. Resultaten visar också att arternas spridningsförmåga var överraskande god. Trots Salabrännans ovanligt stora utbredning med få överlevande träd och potentiella frökällor fanns ändå en relativt tät föryngring i området redan två år efter brand, vilket visar på dessa trädarters goda etableringsförmåga efter storskaliga bränder, förutsatt att de inträffar efter långvarig torka.

In the summer of 2014 one of the largest fires in Swedish modern history took place in Västmanland, Salabranden. The fire field, and especially the part that later has become a nature reserve, provides a unique opportunity to study the natural seedling establishment after fire for some of Sweden's most common tree species. Within the reserve, I have studied the microenvironment for the newly established tree seedling in terms of soil density, micro-topography and depth of burn (reduction in organic soil layer) in order to draw conclusions about the seedbed requirements. I have also studied the species' ability to disperse on a larger scale.

The importance of the microenvironment for seedling establishment was analyzed on sample plots that were laid out in mature forests where the supply of seeds was guaranteed. The plant seedlings were dominated by aspen (Populus tremula)(≈12-16/m2), willow (Salix caprea)(≈4-6/m2) and birch (Betula spp)(≈0-7/m2), but there were also plenty of pine (Pinus sylvestris)(≈8/m2). Plant height varied greatly, but had no significant relationship with organic soil and charcoal thickness. Seedling establishment decreased dramatically when thickness of the organic soil and charcoal layer was greater than 0.5 cm, which should reflect a problem with the water supply for the germinating seeds. Good seedbeds (organic soil and charcoal thickness of 0-0.5 cm) were very extensive in the fire area and can be linked to the severe drought at the time of the fire, which enabled deep smoldering. There were no observations of aspen, birch or willow on humus thicker than 2 cm; only three pine seedlings were observed in the range of 2-4.5 cm. The non-existent or very thin humus and charcoal layer resulted in a surface coverage that in nearly 70% of the cases, consisted of moss (Polytrichum commune) two years after fire. As for micro-topography the majority of the plants were found on weakly concave surfaces.

Dispersal was analyzed along transects laid out on large clear-felled areas. There was no significant relationship between distance to the forest edge and the density of seedlings for any of the species. This suggests that most of the seeds came from a greater distance than the surrounding stands and that the transects captured a relatively flat "tail" of the species distribution curve.

Depth of burn was decisive for seedling establishment for all species. Further, the results showed a surprisingly good dispersal capacity in all species. Despite the unusually large size of Salabrännan, with few surviving trees, there was a dense regeneration in the area two years after the fire. This shows these tree species have a good ability colonize after large-scale fires, as long as they occur after prolonged drought.